KR20150114791A - 방향족 화합물을 포함하는 유기 전기 발광 조성물 및 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 - Google Patents

방향족 화합물을 포함하는 유기 전기 발광 조성물 및 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 Download PDF

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    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials

Abstract

본 발명은 유기 전기발광 소자에 사용되는 화합물 유도체와 이를 이용한 유기 전기발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인돌로카바졸릴기와 카바졸릴기를 포함하는 방향족 화합물을 특징으로 하여, 기존보다 더욱 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지는 유기 전기 발광 소자를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

방향족 화합물을 포함하는 유기 전기 발광 조성물 및 이를 이용한 유기 전기 발광 소자{Organic Light Emitting Material Having Aromatic Amine Compound and Organic Light Emitting Diode Using The Same}
본 발명은 유기 전기 발광 소자에 대한 것으로, 더욱 구체적으로는 인돌로카바졸릴기와 카바졸릴기를 포함하는 방향족 화합물을 특징으로 하여, 기존보다 더욱 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지는 유기 전기 발광 소자를 제공하기 위한 것이다.
저 전압구동, 자기발광, 경량 박형, 광 시야각 그리고 빠른 응답속도 등의 여러 가지 장점을 가진 유기 전기발광 소자는 LCD를 대체할 차세대 평판 디스플레이 중의 하나로서 최근 가장 연구가 활발히 이루어지고 있는 분야이다.
미국 특허 제 4,356,429 호에서, 탕(Tang) 등은 양극과 음극 사이에 놓인 2개의 유기층(정공전달층과 발광층)을 포함하는 이층구조의 유기 전기발광 소자를 개시하였다. 즉, 양극에 인접한 정공전달층은 정공전달물질을 함유하며 유기 전기발광 소자 장치 내에서 단지 정공(hole)만을 주로 발광층에 전달하는 기능을 갖는다. 이와 유사하게, 음극에 인접한 전자수송층은 전자전달물질을 함유하며 유기 전기발광 소자 장치 내에서 단지 전자만을 주로 전달하도록 선택된 이층구조의 유기 전기발광 소자 장치는 높은 발광 효율을 달성하여 상당부분 유기 전기발광 소자의 기술을 개선시켰다. 따라서, 발광효율적인 면에서 정공주입층(hole injection layer)과 정공수송층(hole transporting layer) 같은 정공전달층, 전자수송층(electron transporting layer), 정공차단층(hole blocking layer) 등을 포함하는 다층 구조(multilayer system)를 이용하지 않으면 고효율 및 고휘도의 발광특성을 기대하기는 불가능하다.
유기 전기발광 소자 장치를 실용화하기 위해서는 위의 다층 구조로 소자를 구성하는 것 이외에 소자 재료 특히, 정공전달물질의 역할이 매우 중요하다. 장 수명의 소자를 위해서는 정공전달물질이 열적 그리고 전기적으로 안정성을 지니고 있어야한다. 왜냐하면 전압을 걸어주었을 때 소자에서 발생되는 열로 인하여 열안정성이 낮은 분자는 결정 안정성이 낮아 재배열현상이 일어나게 되고, 결국 국부적으로 결정화가 발생되어 불균질 부분이 존재한다면, 전기장이 이 부분에 집중하여 소자의 열화 및 파괴를 가져오는 것으로 받아들여지기 때문이다. 따라서 유기층은 통상적으로 비결정질 상태로 사용된다. 더욱이, 유기 전기발광 소자는 전류주입형 소자이기 때문에, 만약 사용되는 재료가 낮은 유리전이온도(Tg)를 갖는다면, 사용 중 발생하는 열이 유기 전기발광 소자의 열화를 초래하여 소자의 수명을 단축시키게 된다. 이런 점에서, 높은 유리전이온도를 갖는 재료가 바람직하다.
기존에 사용되고 있는 정공전달물질의 대표적인 예로는 CuPC[구리 프탈로시아닌], m-MTDATA[4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐아미노)-트리페닐아민], 하기 화학식 2의 2-TNATA[4,4',4"-트리스(N-(나프틸렌-2-일)-N-페닐아미노)-트리페닐아민], TPD[N, N'-디페닐-N, N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디아미노비페닐] 그리고 하기 화학식 7의 NPB[N, N'-디(나프탈렌-1-일)-N, N'-디페닐벤지딘] 등이 있다.
[화학식 2] [화학식 7]
Figure pat00001
Figure pat00002
그러나, CuPC는 금속착화합물이므로 ITO 기판과의 접착성이 우수하고 가장 안정하기 때문에 널리 사용되지만 가시광선 영역에서 흡수가 일어나므로 총 천연색을 구현하는 것이 어렵고, m-MTDATA나 2-TNATA는 유리전이온도가 78℃ 및 108℃로 낮을 뿐만 아니라 대량화 하는 과정에서 단점이 많이 발생하기 때문에, 이 역시 총 천연색을 구현하는 데는 문제점이 있다. 또한, TPD나 NPB도 유리전이온도(Tg)가 각각 60℃ 및 96℃ 로 낮기 때문에 상기와 같은 이유로 소자의 수명을 단축시킨다는 치명적인 단점이 있다.
또한, 유기 EL 소자에서 발광 효율을 결정하는 가장 중요한 요인은 발광 재료이다. 발광 재료는 기능적인 측면에서 호스트 재료와 도판트 재료로 구분될 수 있는데 일반적으로 EL 특성이 가장 우수한 소자 구조로는 호스트에 도판트를 도핑하여 발광층을 만드는 것으로 알려져 있다. 최근에 고효율, 장수명 유기 EL 소자의 개발이 시급한 과제로 대두되고 있는데, 특히 중대형 OLED 패널에서 요구하고 있는 EL 특성 수준을 고려해 볼 때 기존의 발광 재료에 비해 매우 우수한 재료의 개발이 시급한 실정이다.
상기 발광 재료는 그 발광 메카니즘에 따라 일중항 상태의 엑시톤(singlet exciton) 을 이용하는 형광 물질과, 삼중항 상태의 엑시톤(triplet exciton)를 이용하는 인광 물질로 구분가능하다. 발광 재료로는 현재까지 형광 물질이 널리 사용되고 있으나 발광층 형성재료로 인광 물질을 사용할 경우, 형광 물질보다 매우 높은 발광 효율을 가질 수 있다.
현재까지 이리듐(III)착물 계열이 인광 발광체의 도펀트 화합물로 널리 알려져 있으며, 각 RGB 별로는 비스(2-(2'-벤조티에닐)-피리디네이토-N,C-3')이리듐(아세틸아세토네이트) [(acac)Ir(btp)2], 트리스(2-페닐피리딘)이리듐 [Ir(ppy)3] 및 비스(4,6-디플루오로페닐피리디네이토-N,C2)피콜리네이토이리듐 [Firpic] 등의 재료가 알려져 있다. 인광 발광체의 호스트 화합물로는 현재까지 4,4’-N,N'-디카바졸-비페닐(CBP)가 가장 널리 알려져 있고, 바토큐프로인(Bathocuproine, BCP) 및 알루미늄(III)비스(2-메틸-8-퀴놀리네이트)(4-페닐페놀레이트)(BAlq) 등의 정공차단층을 적용한 고효율의 OLED가 공지되어 있다. 그러나 기존의 도판트 화합물과 호스트 화합물을 함유하는 발광층을 유기 전계 발광소자에 적용하는 경우, 전력 효율이 좋지 못하고 작동 수명 측면에서도 만족스럽지 못하여 발광 효율 면에서 문제점을 나타내었다.
한국 공개 특허 KR2007050438A는 유기 전계 발광 소자의 발광층에 함유되는 도판트 화합물로서 종래의 도판트 화합물인 Ir(ppy)3 구조에 알킬 내지는 아릴기를 도입한 이리듐 착물을 언급하고 있으나, 특정 호스트 화합물과의 조합에 대하여 언급하지 않고 있을 뿐만 아니라, 여전히 발광 효율 등의 문제점을 해결하지 못하였다.
상기와 같이 종래의 유기 전기발광 소자에 사용되는 재료들은 여전히 많은 문제점을 내포하고 있으며, 우수한 물리적 특성을 가지는 성능 개량이 요구되고 있다. 따라서 유기 전기발광 소자의 발광효율을 향상시키고, 높은 열안정성과 높은 유리전이온도를 갖는 우수한 재료에 대한 개발이 절실히 요구된다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 인돌로카바졸릴기와 카바졸릴기를 포함하는 방향족 화합물과 이것을 포함하는 유기 전기 발광 조성물, 유기 전기 발광 소자를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적은 유기 전기발광 소자의 발광 효율을 향상시키고 소자의 수명을 증가시킬 수 있는 우수한 유기 전기발광 소자용 재료 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 높은 발광 효율을 나타내는 유기 전기발광 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 연장된 수명을 갖는 유기 전기발광 소자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 기존보다 더욱 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지는 유기 전기 발광 소자를 제공할 수 있고, 정공전달층, 발광층과 전자수송층 등에서 다양하게 활용할 수 있는 유기 전기 발광 조성물을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명은 유기 전기 발광 소자의 발광 재료로 사용되며, 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 조성물이다.
[화학식 1]
Figure pat00003
(상기 화학식 1에서, IC는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸릴기이고, CZ는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이며, m 및 n은 각각 1 내지 3의 정수이다.)
본 발명의 다른 실시형태는 상술한 유기 전기 발광 조성물을 포함하여 이루어진 유기층을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자이다. 여기서, 상기 유기 전기 발광 소자는 유기 발광 다이오드, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 레이저 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 발광 전기화학 전지 또는 유기 집적 회로를 포함하고, 본 발명은 상기한 유기 발광 다이오드 등에 다양하게 적용될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 보통의 지식을 가진자에게 명백하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따라 인돌로카바졸릴기와 카바졸릴기를 포함하는 방향족 화합물을 사용하여 유기 전기발광 소자를 제작하면, 기존의 유기 전기발광 소자의 가장 큰 단점인 발광 휘도와 발광 효율이 낮은 문제를 동시에 해결할 수 있기 때문에 고성능의 유기 전기발광 소자의 제작이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향족 화합물을 이용하여 제작된 유기 전기 발광 소자의 다층 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 유기 전기 발광 소자의 발광 재료로 사용되며, 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 조성물이다.
[화학식 1]
Figure pat00004
(상기 화학식 1에서, IC는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸릴기이고, CZ는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이며, m 및 n은 각각 1 내지 3의 정수이다.)
이러한 조성물은 인돌로카바졸릴기와 카바졸릴기를 가지는 방향족 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하여, 유기 전기 발광 소자에서 정공전달물질, 발광물질 또는 전자전달물질 등으로 사용하기에 유용하며, 이러한 방향족 화합물은 사용되는 용도에 따라 높은 유리 전이 온도와 우수한 전자/정공 주입, 수송 능력 및 높은 발광 능력을 갖고 있기 때문에, 이를 사용하여 유기 전기 발광 소자를 제작하면 발광 효율을 높이고 소자의 수명을 증가시킬 수 있는 것이다.
상기 화학식 1에서, 치환 또는 비치환된이라 함은 이 기술분야에서 알려진 어떤 작용기에 의해 치환되거나 또는 어떠한 작용기에 의해서도 치환되지 않은 것을 뜻하고, 여기서 작용기라 함은 공통된 화학적 특성을 지니는 한 무리의 유기화합물에서 그 특성의 원인이 되는 공통된 원자단이거나 그것의 결합양식을 의미한다. 예를 들어, 상기 작용기는 수소원자, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬기, 알케닐기, 아릴옥시기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 아미노기, 할로겐 원자, 시아노기, 나이트로기, 하이드록실기, 카복실기, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기, 플루오렌일렌기, 알킬렌기, 알케닐렌기 등일 수 있고, 상기 아릴기는 페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 안트릴기, 비페닐기, 터페닐기, 플루오렌기 등일 수 있다.
일례로서, 상기 화학식 1의 구조를 갖는 방향족 화합물로서, 높은 발광 효율과 긴 수명을 가지며, 특별히 구동전압이 낮고 발광효율이 높은 유기 전기 발광 소자를 가능하게 하는 구체적인 예는 하기 화학식 101 내지 122로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하지만 본 발명은 이들로 한정되지는 않는다.
[화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]
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Figure pat00006
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Figure pat00007
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[화학식 104] [화학식 105]
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[화학식 106] [화학식 107]
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[화학식 108] [화학식 109]
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[화학식 110] [화학식 111]
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[화학식 112] [화학식 113] [화학식 114]
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[화학식 115] [화학식 116]
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[화학식 117] [화학식 118] [화학식 119]
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[화학식 120] [화학식 121]
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[화학식 122]
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(상기 화학식 101 내지 122에서, IC는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸릴기이고, CZ는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다.)
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 방향족 화합물의 구체적인 예는 하기 화학식 11 내지 56으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하지만 본 발명은 이들로 한정되지 않는다.
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본 발명은 상기와 같이 유기 전기 발광 소자의 발광 재료로 사용될 수 있는 방향족 화합물이거나 이를 포함하는 유기 발광 조성물 또는 유기 발광 재료일 수 있다. 이러한 화합물, 유도체, 조성물 또는 재료를 유기 전기 발광 소자의 재료로 사용하면 고 발광효율을 얻을 수 있고, 상기 방향족 화합물의 유리전이 온도가 높기 때문에 우수한 내구성을 갖는 소자를 제작할 수 있다. 여기에서 상기 방향족 화합물은 정공주입층, 정공수송층 또는 발광층이나 도펀트에 사용하는 물질일 수도 있다. 또한, 전자주입층이나 전자수송층으로 사용되는 물질인 것도 가능하다.
본 발명에 따른 유기 발광 조성물 및 이를 포함하는 유기 전기 발광 소자는 유기 발광 다이오드 뿐만 아니라 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 레이저 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 발광 전기화학 전지 및 유기 집적 회로 등의 분야에서도 사용할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 방향족 화합물은 고순도를 요구하는 유기 전기 발광 소자의 특성상 재결정과 승화법을 이용하여 정제를 하는 것도 가능하다.
이하, 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
[ 실시예 1] 화합물 14의 제조
Figure pat00073

1-1. 화합물 14-1의 제조
5000-mL, 5구 둥근바닥플라스크에 인돌로[3,2,1-jk]카바졸 65 g (0.270 mol)를 투입하고 클로로포름 1600 mL로 희석시켰다. 이 희석액을 0로 냉각 후 N-브로모숙신이미드(NBS) 48 g을 서서히 투입하고 상온에서 12시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 1600 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 에틸 아세테이트로 재결정하고 진공건조하여 화합물 14-1 54 g(수율 63%)을 얻었다.
1-2. 화합물 14-2의 제조
500-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 교반기를 장착하고 완전히 건조시킨 후 질소 분위가 하에서 실시예 1-1에서 제조한 화합물 14-1을 31 g (0.098 mol) 투입하고 건조된 테트라하이드로퓨란 180 mL로 용해시켰다. 위의 용해액을 -50℃ 로 냉각시키고 동일한 온도에서 부틸리튬(2.5N-헥산 용액) 98 mL를 천천히 투입한 후 30분 동안 교반시켰다. 트리이소프로필보레이트 80 mL를 테트라하이드로퓨란 320 mL에 희석시킨 용액을 위의 반응액에 -50℃ 이하를 유지하면서 천천히 투입하였다. 반응액의 온도를 천천히 실온으로 올리고 10N-염산 수용액 600 mL를 투입시킨 후 1시간동안 교반시켰다. 반응액에 물과 디클로로메탄을 투입하여 목적화합물을 추출하고 수분을 제거시킨 후 농축시켰다. 얻어진 고체를 헥산에서 현탁 교반시킨 후 여과하고 진공건조하여 화합물 14-2 18.7 g(수율 67%)을 얻었다.
1-3. 화합물 14-3의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 3-브로모카바졸 20 g (0.081 mol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 22.8 g, 탄산칼륨 16.9 g을 투입하고 N,N-디메틸포름아미드 200 mL로 희석시켰다. 이 희석액을 110℃ 로 가열하여 6시간동안 교반시켰다. 교반되고 있는 증류수에 반응액을 부어 고체를 석출시킨 후 여과하고 증류수와 메탄올로 세척하였다. 얻어진 고체를 진공건조하여 화합물 14-3 33.8 g(수율 87%)을 얻었다.
1-4. 화합물 14의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-3에서 제조한 화합물 14-3 16.3 g (0.034 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 400 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 실시예 1-2에서 제조한 화합물 14-2 10.7 g, 3M-탄산칼륨 수용액 34.2 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 0.51 g을 투입 후 반응액을 12시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 14 15.5 g (수율 71%)을 얻었다.
[ 실시예 2] 화합물 15의 제조
Figure pat00074

2-1. 화합물 15-1의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 1-1에서 제조한 화합물 14-1 18 g (0.056 mol)에 카바졸 9.3 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.07 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g, 소디움 t-부톡시드 7.0 g 그리고 o-자일렌 300 mL를 투입하였다. 반응액을 9시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 15-1 16.8 g (수율 74%)을 얻었다.
2-2. 화합물 15-2의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 2-1에서 제조한 화합물 15-1 15 g (0.037 mol)를 투입하고 클로로포름 380 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 N-브로모숙신이미드(NBS) 6.9 g을 서서히 투입하고 상온에서 12시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 380 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 에틸 아세테이트로 재결정하고 진공건조하여 화합물 15-2 15.1 g (수율 84%)을 얻었다.
2-3. 화합물 15의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 2-2에서 제조한 화합물 15-2 11.6 g (0.024 mol)에 4-(페닐아미노)벤조니트릴 5.1 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 3.0 g 그리고 o-자일렌 120 mL를 투입하였다. 반응액을 12시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 15 9.3 g (수율 65%)을 얻었다.
[ 실시예 3] 화합물 19의 제조
Figure pat00075

3-1. 화합물 19-1의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 2-2에서 제조한 화합물 15-2 20 g (0.041 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 500 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 4-클로로페닐보로닉 액시드 6.1 g, 3M-탄산칼륨 수용액 41 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 0.65 g을 투입 후 반응액을 12시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 19-1 18.3 g (수율 86%)을 얻었다.
3-2. 화합물 19의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 3-1에서 제조한 화합물 19-1 12.4 g (0.024 mol)에 디([1,1-비페닐]-4-일)아민 7.7 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 3.0 g 그리고 o-자일렌 120 mL를 투입하였다. 반응액을 8시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 19 16.5 g (수율 86%)을 얻었다.
[ 실시예 4] 화합물 23의 제조
Figure pat00076

4-1. 화합물 23-1의 제조
둥근바닥플라스크을 완전히 건조시킨 후 질소 분위가 하에서 실시예 1-1에서 제조한 화합물 14-1 5.4 g (0.017 mol), 비스(파나콜라토)디보론 4.8 g과 아세트산 칼륨 5.1 g, [1,1-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라디움(II) 0.38 g을 디옥산 100 mL로 희석시켰다. 이 희석액을 9시간 동안 80 에서 교반 후 실온으로 냉각시켰다. 이 혼합액에 디클로로메탄과 물을 투입하여 목적화합물을 추출하고 수분을 제거시킨 후 농축시켰다. 얻어진 고체를 에테르에서 현탁 교반시킨 후 여과하고 진공건조하여 화합물 23-1 5.2 g (수율 83%)을 얻었다.
4-2. 화합물 23-2의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 4-1에서 제조한 화합물 23-1 4.8 g (0.013 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 120 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5,-트리아진 3.2 g, 3M-탄산칼륨 수용액 12 mL, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 0.5 g, 에탄올 35 mL 그리고 물 20 mL을 투입 후 반응액을 1일 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조한 다음 에틸 아세테이트와 톨루엔으로 재결정하여 화합물 23-2 3.7 g (수율 61%)을 얻었다.
4-3. 화합물 23-3의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 4-2에서 제조한 화합물 23-2 3.5 g (7.41 mmol)을 투입하고 클로로포름 100 mL로 희석시켰다. 이 희석액을 0로 냉각 후 N-브로모숙신이미드(NBS) 1.3 g을 서서히 투입하고 상온에서 10시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 100 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 에틸 아세테이트로 재결정하고 진공건조하여 화합물 23-3 3.8 g(수율 92%)을 얻었다.
4-4. 화합물 23의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 4-3에서 제조한 화합물 23-3 3.5 g (6.35 mmol)에 카바졸 1.1 g, 팔라디움 아세테이트(II) 8.9 mg, 트리-(t-부틸)포스핀 13.2 mg, 소디움 t-부톡시드 0.8 g 그리고 o-자일렌 70 mL를 투입하였다. 반응액을 10시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 23 2.9 g (수율 71%)을 얻었다.
[ 실시예 5] 화합물 24의 제조
Figure pat00077

5-1. 화합물 24-1의 제조
1000-mL, 4구 둥근바닥플라스크에 실시예 15-1에서 제조한 화합물 15-1 15 g (0.037 mol)를 투입하고 클로로포름 380 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 N-브로모숙신이미드(NBS) 13.9 g을 서서히 투입하고 상온에서 12시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 380 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 에틸 아세테이트로 재결정하고 진공건조하여 화합물 24-1 18.4 g (수율 88%)을 얻었다.
5-2. 화합물 24의 제조
500-mL, 3구 둥근바닥플라스크에 실시예 5-1에서 제조한 화합물 24-1 13.5 g (0.024 mol)에 4-(페닐아미노)벤조니트릴 10.2 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.06 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.10 g, 소디움 t-부톡시드 6.0 g 그리고 o-자일렌 140 mL를 투입하였다. 반응액을 12시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 24 10.4 g (수율 55%)을 얻었다.
[ 실시예 6] 화합물 30의 제조
Figure pat00078

6-1. 화합물 30-1의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 1-1에서 제조한 화합물 14-1 13 g (0.041 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 350 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 4-클로로페닐보로닉 액시드 6.1 g, 3M-탄산칼륨 수용액 41 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 0.65 g을 투입 후 반응액을 12시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 30-1 11.8 g (수율 82%)을 얻었다.
6-2. 화합물 30-2의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 6-1에서 제조한 화합물 30-1 8.4 g (0.024 mol)에 디-4-톨릴아민 5.0 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.03 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.05 g, 소디움 t-부톡시드 3.0 g 그리고 o-자일렌 120 mL를 투입하였다. 반응액을 8시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 30-2 11.1 g (수율 90%)을 얻었다.
6-3. 화합물 30-3의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 6-2에서 제조한 화합물 30-2 11 g (0.021 mol)을 투입하고 클로로포름 150 mL로 희석시켰다. 이 희석액을 0로 냉각 후 N-브로모숙신이미드(NBS) 7.7 g을 서서히 투입하고 상온에서 10시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 150 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 아세톤으로 재결정하고 진공건조하여 화합물 30-3 13.1 g(수율 91%)을 얻었다.
6-4. 화합물 30의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 6-3에서 제조한 화합물 30-3 10.0 g (0.015 mol)에 카바졸 5.2 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.02 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.03 mg, 소디움 t-부톡시드 3.3 g 그리고 o-자일렌 100 mL를 투입하였다. 반응액을 9시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 30 7.8 g (수율 62%)을 얻었다.
[ 실시예 7] 화합물 38의 제조
Figure pat00079

7-1. 화합물 38-1의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 3-2에서 제조한 화합물 19 30 g (0.037 mol)를 투입하고 클로로포름 750 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 N-브로모숙신이미드(NBS) 6.9 g을 서서히 투입하고 상온에서 12시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 750 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 에틸 아세테이트로 재결정하고 진공건조하여 화합물 38-1 27 g (수율 82%)을 얻었다.
7-2. 화합물 38의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 7-1에서 제조한 화합물 38-1 36 g (0.041 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 900 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 실시예 1-2에서 제조한 화합물 14-2 11.7 g, 3M-탄산칼륨 수용액 41 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 0.65 g을 투입 후 반응액을 12시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 38 30.7 g (수율 72%)을 얻었다.
[ 실시예 8] 화합물 47의 제조
Figure pat00080
8-1. 화합물 47-1의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 1-4에서 제조한 화합물 14 23.6 g (0.037 mol)를 투입하고 클로로포름 600 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 N-브로모숙신이미드(NBS) 6.9 g을 서서히 투입하고 상온에서 12시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 600 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 아세톤으로 재결정하고 진공건조하여 화합물 47-1 23 g (수율 87%)을 얻었다.
8-2. 화합물 47-2의 제조
둥근바닥플라스크를 완전히 건조시킨 후 질소 분위가 하에서 실시예 8-1에서 제조한 화합물 47-1 23 g (0.032 mol)을투입하고 건조된 테트라하이드로퓨란 130 mL로 용해시켰다. 위의 용해액을 -50 로 냉각시키고 동일한 온도에서 부틸리튬(2.5N-헥산 용액) 32 mL를 천천히 투입한 후 30분 동안 교반시켰다. 트리이소프로필보레이트 26 mL를 테트라하이드로퓨란 230 mL에 희석시킨 용액을 위의 반응액에 -50 이하를 유지하면서 천천히 투입하였다. 반응액의 온도를 천천히 실온으로 올리고 10N-염산 수용액 210 mL를 투입시킨 후 1시간동안 교반시켰다. 반응액에 물과 디클로로메탄을 투입하여 목적화합물을 추출하고 수분을 제거시킨 후 농축시켰다. 얻어진 고체를 헥산에서 현탁 교반시킨 후 여과하고 진공건조하여 화합물 47-2 13.3 g(수율 61%)을 얻었다.
8-3. 화합물 47의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 8-2에서 제조한 화합물 47-2 13 g (0.019 mol) 을 투입하고 테트라하이드로퓨란 330 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 실시예 8-1에서 제조한 화합물 47-1 13.6 g, 3M-탄산칼륨 수용액 20 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 0.3 g을 투입 후 반응액을 15시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 47 12.6 g (수율 52%)을 얻었다.
[ 실시예 9] 화합물 56의 제조
Figure pat00081

9-1. 화합물 56-1의 제조
둥근바닥플라스크에 카바졸 10 g (0.060 mol), N-((1,1'-비페닐-4-일)-N-(4-브로모페닐)-(1,1'-비페닐)-4-아민 29.9 g, 팔라디움 아세테이트(II) 0.07 g, 트리-(t-부틸)포스핀 0.12 g, 소디움 t-부톡시드 6.9 g 그리고 o-자일렌 250 mL를 투입하였다. 반응액을 8시간 동안 환류 시킨 후 냉각하고 과량의 메탄올에 부어 고체를 석출시켰다. 얻어진 고체를 여과하고 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 56-1 24.2 g (수율 72%)을 얻었다.
9-2. 화합물 56-2의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 9-1에서 제조한 화합물 56-1 20 g (0.036 mol)를 투입하고 클로로포름 500 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 N-브로모숙신이미드(NBS) 6.9 g을 서서히 투입하고 상온에서 12시간동안 교반시켰다. 반응액에 증류수 500 mL를 투입 후 30분간 교반한 다음 유기층을 분리하였다. 분리된 유기층을 건조 후 농축한 다음 아세토나이트릴과 에틸 아세테이트로 재결정하고 진공건조하여 화합물 56-2 18.0 g (수율 79%)을 얻었다.
9-3. 화합물 56의 제조
둥근바닥플라스크에 실시예 9-2에서 제조한 화합물 56-1 10.9 16.3 g (0.017 mol)을 투입하고 테트라하이드로퓨란 280 mL로 희석시켰다. 이 희석액에 실시예 1-2에서 제조한 화합물 14-2 5.4 g, 3M-탄산칼륨 수용액 17.1 mL 그리고 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라디움(0) 0.26 g을 투입 후 반응액을 12시간 동안 환류시켰다. 반응액을 실온으로 냉각 후 테트라하이드로퓨란을 농축한 다음 메탄올을 가하여 석출된 고체를 진공 여과하였다. 모아진 고체 화합물을 진공건조한 다음 컬럼으로 분리하여 화합물 56 10.1 g (수율 74%)을 얻었다.
[실시예 10]
화합물 19를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
25 mm × 75 mm × 1.1 mm 크기의 유리 기판 상에 막 두께가 750인 인듐 주석 산화물 (ITO)의 투명성 양극을 형성시켰다. 상기 유리 기판을 진공 증착장치에 넣어 약 10-7 torr로 감압하였다. 이어서 하기 화학식 2의 2-TNATA를 두께가 600Å이 되도록 증착시켜 정공주입층을 형성시켰다. 이어서 본 발명의 상기 화합물 19를 두께가 350Å이 되도록 증착시켜 정공수송층을 형성하였다. 이어서 하기 화학식 3의 CBP와 하기 화학식 4의 Ir(ppy)3를 중량비 90 : 10 비율로 동시에 증착하여 두께가 300Å이 되도록 발광층을 형성하였다. 이어서 하기 화학식 5의 BAlq를 두께가 80Å이 되도록 증착시켜 정공저지층을 형성하였다. 이어서 하기 화학식 6의 Alq3를 두께가 250Å이 되도록 증착시켜 전자수송층을 형성하였다. 이어서 리튬 퀴놀레이트 (Liq)를 두께가 15Å이 되도록 증착시켜 전자주입층을 형성하였다. 최종적으로 알루미늄을 두께가 1000Å이 되도록 증착하여 음극을 형성시켰다. 상기와 같이 제작된 유기 전기발광 소자에 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[화학식 2] [화학식 3]
Figure pat00082
Figure pat00083
[화학식 4] [화학식 5] [화학식 6]
Figure pat00084
Figure pat00085
Figure pat00086

[실시예 11] 화합물 30을 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공수송층으로 화합물 19 대신 화합물 30을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[실시예 12] 화합물 38을 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공수송층으로 화합물 19 대신 화합물 38을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[실시예 13] 화합물 56을 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공수송층으로 화합물 19 대신 화합물 56을 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[실시예 14] 화합물 15를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공주입층으로 2-TNATA 대신 화합물 15를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[실시예 15] 화합물 24를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공주입층으로 2-TNATA 대신 화합물 24를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[비교예 1] NPB 를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공수송층으로 화합물 19 대신 하기 화학식 7의 NPB를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[화학식 7]
Figure pat00087

[비교예 2] 화합물 A를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공수송층으로 화합물 19 대신 하기 화합물 A를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[화합물 A]
Figure pat00088

[비교예 3] 화합물 B를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공수송층으로 화합물 19 대신 하기 화합물 B를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[화합물 B]
Figure pat00089

[비교예 4] 화합물 C를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 10에서, 정공수송층으로 화합물 19 대신 화합물 C를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[화합물 C]
Figure pat00090

[실시예 16]
화합물 14를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
25 mm × 75 mm × 1.1 mm 크기의 유리 기판 상에 막 두께가 750Å인 인듐 주석 산화물 (ITO)의 투명성 양극을 형성시켰다. 상기 유리 기판을 진공 증착장치에 넣어 약 10-7 torr로 감압하였다. 이어서 상기 화학식 2의 2-TNATA를 두께가 600Å이 되도록 증착시켜 정공주입층을 형성시켰다. 이어서 상기 화학식 7의 NPB를 두께가 350Å이 되도록 증착시켜 정공수송층을 형성하였다. 이어서 본 발명의 화합물 14와 상기 화학식 4의 Ir(ppy)3를 중량비 90 : 10 비율로 동시에 증착하여 두께가 300Å이 되도록 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 화학식 5의 BAlq를 두께가 80Å이 되도록 증착시켜 정공저지층을 형성하였다. 이어서 상기 화학식 6의 Alq3를 두께가 250Å이 되도록 증착시켜 전자수송층을 형성하였다. 이어서 리튬 퀴놀레이트 (Liq)를 두께가 15Å이 되도록 증착시켜 전자주입층을 형성하였다. 최종적으로 알루미늄을 두께가 1000Å이 되도록 증착하여 음극을 형성시켰다. 상기와 같이 제작된 유기 전기발광 소자에 전압을 인가하여 발광시험을 실시하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[실시예 17] 화합물 23을 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 16에서, 발광층으로 화합물 14 대신 화합물 23을 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[실시예 18] 화합물 47을 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 16에서, 발광층으로 화합물 14 대신 화합물 47을 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[비교예 5] 화합물 D를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 16에서, 발광층으로 화합물 14 대신 화합물 D를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[화합물 D]
Figure pat00091

[비교예 6] 화합물 E를 사용한 유기 전기발광 소자 제작
상기 실시예 16에서, 발광층으로 화합물 14 대신 화합물 E를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일하게 유기 전기발광 소자를 제작하고 평가하였다. 측정된 구동전압, 최대 발광 효율 그리고 발광색을 표 1에 나타내었다.
[화합물 E]
Figure pat00092

실시예 정공주입층 정공수송층 호스트 구동전압
(V)		 발광효율
(cd/A)		 발광색
실시예 10 2-TNATA 화합물 19 CBP 5.1 33.1 녹색
실시예 11 2-TNATA 화합물 30 CBP 4.8 32.9 녹색
실시예 12 2-TNATA 화합물 38 CBP 5.0 37.2 녹색
실시예 13 2-TNATA 화합물 56 CBP 4.5 34.6 녹색
실시예 14 화합물 15 NPB CBP 6.0 28.7 녹색
실시예 15 화합물 24 NPB CBP 5.9 27.5 녹색
실시예 16 2-TNATA NPB 화합물 14 4.7 32.5 녹색
실시예 17 2-TNATA NPB 화합물 23 5.2 31.3 녹색
실시예 18 2-TNATA NPB 화합물 47 4.6 35.1 녹색
비교예 1 2-TNATA NPB CBP 6.5 20.8 녹색
비교예 2 2-TNATA 화합물 A CPB 6.1 27.2 녹색
비교예 3 2-TNATA 화합물 B CBP 6.3 25.5 녹색
비교예 4 2-TNATA 화합물 C CBP 6.0 28.7 녹색
비교예 5 2-TNATA NPB 화합물 D 6.3 22.3 녹색
비교예 6 2-TNATA NPB 화합물 E 6.0 26.2 녹색
* 2-TNATA : 화학식 2
* CBP : 화학식 3
* Ir(ppy)3 : 화학식 4
* BAlq : 화학식 5
* Alq3 : 화학식 6
* NPB : 화학식 7
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 10 내지 18에 따른 유기 전기발광 소자는 비교예 1 내지 비교예 4 보다 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지고 있음을 알 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 실시예 11~18과 비교예 1을 비교해 보면, 본 발명에 따른 화합물을 정공수송층(실시예 10, 11, 12, 13), 정공주입층(실시예 14, 15), 호스트(실시예 16, 17, 18)로 이용하는 경우 더욱 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지고 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 실시예 10~13과 비교예 2, 3, 4를 비교해 보면, 본 발명에 따른 화합물을 정공수송층(실시예 10, 11, 12, 13)으로 이용하는 경우 더욱 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지고 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시예 16~18과 비교예 5, 6을 비교해 보면, 본 발명에 따른 화합물을 호스트(실시예 16, 17, 18)로 이용하는 경우 더욱 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지고 있음을 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

Claims (4)

  1. 유기 전기 발광 소자의 발광 재료로 사용되며, 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00093

    (상기 화학식 1에서, IC는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸릴기이고, CZ는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이며, m 및 n은 각각 1 내지 3의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 방향족 화합물은 하기 화학식 101 내지 122로 이루어진 군에서 선택된 화학식을 가지는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 조성물.
    [화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]
    Figure pat00094
    ,
    Figure pat00095
    ,
    Figure pat00096
    ,
    [화학식 104] [화학식 105]
    Figure pat00097
    ,
    Figure pat00098
    ,
    [화학식 106] [화학식 107]
    Figure pat00099
    ,
    Figure pat00100
    ,
    [화학식 108] [화학식 109]
    Figure pat00101
    ,
    Figure pat00102
    ,
    [화학식 110] [화학식 111]
    ,
    Figure pat00104
    ,
    [화학식 112] [화학식 113] [화학식 114]
    Figure pat00105
    ,
    Figure pat00106
    ,
    Figure pat00107
    ,
    [화학식 115] [화학식 116]
    Figure pat00108
    ,
    Figure pat00109
    ,
    [화학식 117] [화학식 118] [화학식 119]
    Figure pat00110
    ,
    Figure pat00111
    ,
    Figure pat00112
    ,
    [화학식 120] [화학식 121]
    Figure pat00113
    ,
    Figure pat00114
    ,
    [화학식 122]
    Figure pat00115

    (상기 화학식 101 내지 122에서, IC는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸릴기이고, CZ는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다.)
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 방향족 화합물은 하기 화학식 11 내지 56으로 이루어진 군에서 선택된 화학식을 가지는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 조성물.
    Figure pat00116
    Figure pat00117
    Figure pat00118

    Figure pat00119
    Figure pat00120

    Figure pat00121
    Figure pat00122

    Figure pat00123
    Figure pat00124

    Figure pat00125
    Figure pat00126

    Figure pat00127
    Figure pat00128

    Figure pat00129
    Figure pat00130

    Figure pat00131
    Figure pat00132

    Figure pat00133
    Figure pat00134

    Figure pat00135
    Figure pat00136

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    Figure pat00138

    Figure pat00139
    Figure pat00140

    Figure pat00141
    Figure pat00142

    Figure pat00143
    Figure pat00144

    Figure pat00145
    Figure pat00146
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    Figure pat00148

    Figure pat00149
    Figure pat00150

    Figure pat00151
    Figure pat00152

    Figure pat00153
    Figure pat00154

    Figure pat00155
    Figure pat00156

    Figure pat00157
    Figure pat00158

    Figure pat00159
    Figure pat00160

    Figure pat00161

  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 유기 전기 발광 조성물을 포함하여 이루어진 유기층을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자.
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