KR20150136027A - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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KR20150136027A
KR20150136027A KR1020150073081A KR20150073081A KR20150136027A KR 20150136027 A KR20150136027 A KR 20150136027A KR 1020150073081 A KR1020150073081 A KR 1020150073081A KR 20150073081 A KR20150073081 A KR 20150073081A KR 20150136027 A KR20150136027 A KR 20150136027A
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Abstract

본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{HETERO-CYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 출원은 2014년 5월 26일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10- 2014-0063323호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2000-0051826
본 명세서에는 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O 또는 S이고,
Ar은 치환 또는 비치환된 3환 이상의 탄화수소 고리기이며,
Y1 내지 Y3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR5이고, 단 Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고,
R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R1, R2 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기이고,
n, m, p 및 q는 서로 같거나 상이하고, 각각 1 내지 3의 정수이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 명세서에 기재된 화합물은 발광층의 호스트 및 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 아미노기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 헤테로아릴아민기; 또는 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되었거나 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 이들 치환기는 추가로 치환기를 가질 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조이다.
상기 플루오레닐기는 열린 플루오레닐기의 구조를 포함하며, 여기서 열린 플루오레닐기는 2개의 고리 유기화합물이 1개의 원자를 통하여 연결된 구조에서 한쪽 고리 화합물의 연결이 끊어진 상태의 구조이다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00002
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종 원소로 O, N 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00003
[화학식 3]
Figure pat00004
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
X, R1 내지 R4, Y1 내지 Y3, L1, L2, n, m, p 및 q의 정의는 화학식 1과 같고,
R6 내지 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기이거나, 이들 중 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 다환 또는 다환의 지방족 또는 방향족의 고리를 형성할 수 있고,
r은 0 내지 3의 정수이고, s 및 t는 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1 내지 3 중
Figure pat00005
는 하기 구조들에서 선택될 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
상기 구조식들에서, R12 및 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 전술한 R3 및 R4의 정의와 같고, R11, R13 및 R15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 전술한 R1 및 R2의 정의와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고 직접결합, 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고 직접결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌, 또는 치환 또는 비치환된 단환 헤테로아릴렌이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고 직접결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌, 치환 또는 비치환된 피리딘기, 치환 또는 비치환된 피리미딘기 또는 치환 또는 비치환된 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 및 L2는 직접결합 또는 페닐렌이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 및 L2는 직접결합 또는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1 및 L2는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1은 직접결합 또는 페닐렌이고, L2는 직접결합, 페닐렌, 피리딘기, 피리미딘기 또는 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1은 직접결합이고, L2는 페닐렌, 피리딘기, 피리미딘기 또는 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1은 페닐렌이고, L2는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1은 직접결합이고, L2는 페닐렌이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L1은 직접결합이고, L2는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, n 및 m은 각각 1 또는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, n 및 m은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1, R2 및 R5는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3, R4, R12 및 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3, R4, R12 및 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 치환 또는 비치환된 페닐, 치환 또는 비치환된 나프틸, 치환 또는 비치환 비페닐, 치환 또는 비치환된 터페닐, 또는 치환 또는 비치환 플루오레닐이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3, R4, R12 및 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 페닐, 나프틸, 비페닐, 또는 터페닐이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R3, R4, R12 및 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 페닐, 나프틸, 비페닐, 또는 터페닐이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 및 R2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R6, R7 및 R8은 서로 같거나 상이하고, 각각 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R6, R7 및 R8은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 알킬아릴기이거나, 서로 결합하여 다환 또는 다환의 지방족 또는 방향족의 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 서로 결합하여 단환 또는 다환의 시클로알킬기 또는 단환 또는 다환의 아릴기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 플루오렌기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 메틸기; 또는 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 서로 결합하여 플루오렌기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기이거나, 서로 결합하여 플루오렌기를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들로부터 선택될 수 있다.
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 일반식 1을 기초로 제조될 수 있다.
[일반식 1]
Figure pat00018
상기 일반식 1에 있어서,
Y1 내지 Y3, L1, L2, Ar, m 및 n의 정의는 상기 화학식 1과 동일하다.
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층 및 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 중 1층 이상에 포함될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1의 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송 물질로는 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
제조예 1. 화합물 1의 제조
Figure pat00019
1) 화합물 1-1의 제조
2-클로로디벤조티오펜 50g(0.23mol)을 클로로포름 300mL 에 희석한 후 브로민 18mL (0.34mol)를 서서히 투입하여 실온에서 12시간 교반시켰다. 반응이 종결된 후 석출된 고체를 여과하고, 이를 다시 과량의 클로로포름에 가온하여 녹인 후 20%의 소듐티오설페이트 수용액으로 세척하여 유기층을 분리하였다. 이를 다시 탄산수소나트륨 포화 수용액으로 세척하여 유기층을 분리하고, 무수황산마그네슘으로 수분을 건조하여 감압 농축하였다. 농축한 화합물에 에틸아세테이트 300mL을 넣고 환류 교반하여 슬러리하고 이를 실온으로 식혀서 여과하였다. 질소하에 건조하여 연한 갈색의 목적화합물 1-1을 32 g(47%) 얻었다.
2) 화합물 1-2의 제조
화합물 1-1 48 g(0.16mol)을 1,4-다이옥산 500mL에 녹인 후 Bis(pinacolato)diboron 49 g(0.19mol)을 투입하였다. 혼합물을 교반 하면서 포타슘아세테이트 31.4 g(0.32mol)를 첨가하고 가온 하여 환류 시켰다. 환류 교반 상태에서 디벤질리덴아세톤팔라듐 2.7 g(0.005mol) 과 트리시클로헥실포스핀 2.7 g(0.01mol)을 첨가하고 12시간 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 반응물을 실온으로 냉각하여 물로 세척 후 클로로포름으로 2회 추출하였다. 모아진 유기층을 다시 한번 물로 세척 후 무수황산마그네슘으로 수분을 제거하고 여과하여 농축하였다. 농축한 물질을 소량의 에틸아세테이트와 과량의 헥산 혼합용액으로 가열 교반 하고 여과하여 흰색의 목적화합물 1-2을 43 g(78%) 얻었다.
3) 화합물 1-3의 제조
화합물 1-2 10g(0.03mol)과 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 8.4 g(0.03mol)을 1,4-dioxane 100 mL에 투입하여 녹인 후 K3PO4 19g(0.09mol)을 투입하여 환류 상태에서 교반 시켰다. 이 혼합물에 디벤질리덴아세톤팔라듐 570mg(0.001mol) 과 트리시클로헥실포스핀 560mg(0.002mol)을 첨가하고 12시간 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 반응물을 실온으로 냉각하여 물로 세척하고 에틸아세테이트로 2회 추출하여 무수황산마그네슘으로 수분을 제거하고 여과하여 소량의 에틸아세테이트가 남도록 감압 농축하였다. 농축한 화합물에 아세톤을 과량 투입하여 슬러리 후 여과하여 흰색의 목적화합물 1-3을 11 g(0.025mol) 얻었다.
4) 화합물 1의 제조
화합물 1-3 10g(0.022mol)과 triphenylen-2-ylboronic acid 6.0g(0.022mol)을 1,4-dioxane 80mL에 희석하고 K3PO4 13.9g(0.066mol))을 혼합용액에 투입 후 가온하여 환류 상태에서 교반시켰다. 이 혼합물에 디벤질리덴아세톤팔라듐 380mg(0.66mmol)과 트리시클로헥실포스핀 370mg(1.3mmol)을 첨가하고 12시간 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 반응물을 실온으로 냉각하여 석출된 고체를 여과하고, 이를 클로로포름에 녹인 후 물로 2회 세척하고 모아진 유기층을 무수황산마그네슘으로 수분을 제거하고 여과하여 클로로포름과 에틸아세테이트를 혼합액으로 사용하여 재결정하는 방법으로 정제하여 흰색의 목적화합물 1을 9.6g(68%) 얻었다.
MS: [M+H]+= 642
제조예 2. 화합물 2의 제조
Figure pat00020
1) 화합물 2-1의 제조
제조예 1의 화합물 1-1의 제조에서 2-클로로디벤조티오펜 대신 2-클로로디벤조퓨란을 사용한 것을 제외하고 상기 방법과 동일하게 실행하여 목적화합물 2-1을 제조하였다.
2) 화합물 2-2의 제조
화합물 2-1 10 g(0.036mol)과 2,4-diphenyl-6-(3-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-1,3,5-triazine 16.2 g(0.037mol)을 테트라하이드로퓨란 100 mL에 투입한 후 K2CO3 14.9 g(0.1mol)을 30mL의 물에 용해 시킨 수용액을 투입하여 가온하였다. 환류상태의 혼합물에 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 400 mg(0.0036mol)을 투입하여 12시간 환류 교반시켰다. 반응이 종결되면 테트라하이드로퓨란을 농축하여 석출된 고체를 실온으로 냉각하여 여과하고, 이를 다시 클로로포름에 녹여서 물로 세척한 후 무수황산마그네슘으로 처리하여 여과 후 감압 농축하였다. 소량의 클로로포름과 과량의 에틸아세테이트로 슬러리 후 여과하여 연한 노란색의 목적화합물 2-2을 15 g(82%) 얻었다.
3) 화합물 2의 제조
화합물 2-2 10 g(19.6mmol)과 N-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)boronic acid 5.1 g(21.5mmol)을 1,4-dioxane 70mL에 희석하고 K3PO4 12.5g(58mmol)을 혼합용액에 투입 후 가온하여 환류 상태에서 교반 시켰다. 이 혼합물에 디벤질리덴아세톤팔라듐 340mg(0.58mmol)과 트리시클로헥실포스핀 350g(1.2mmol)을 첨가하고 12시간 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 1,4-dioxane을 농축하고, 반응물을 실온으로 냉각하여 석출된 고체를 여과하여, 이를 클로로포름에 녹인 후 물로 2회 세척하고 모아진 유기층을 무수황산마그네슘으로 수분을 제거하고 여과하여 클로로포름과 에틸아세테이트를 혼합액으로 사용하여 재결정하는 방법으로 정제하여 흰색의 목적화합물 2를 9.4g(72%) 얻었다.
MS: [M+H]+= 668
실험예 1
ITO(indium tin oxide)가 1,500 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene; HAT)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
[HAT]
Figure pat00021
상기 정공 주입층 위에 하기 구조의 N,N-비스-(1-나프탈레닐)-N,N-비스-페닐-(1,1-비페닐)-4,4-디아민 (NPB, (N, N-Bis-(1-naphthalenyl)-N, N-bis-phenyl-(1, 1-biphenyl)-4, 4-diamine)) 화합물을 400Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
Figure pat00022
이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 300Å으로 위에 제조예 1에서 제조된 화합물 1을 Ir(ppy)3 도펀트와 중량비10% 농도(도펀트/화합물 1)로 진공증착 하여 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 위에 아래와 같은 전자 수송 물질을 200Å의 두께로 진공 증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다.
[전자 수송 물질]
Figure pat00023
상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께로 리튬 플루라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 × 10-7 ~ 5 × 10-8 torr를 유지하였다.
실험예 2
상기 실험예 1에서 화합물 1 대신 화합물 2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일하게 실험하였다.
비교예 1
상기 실험예 1에서 화합물 1 대신 하기의 H1을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일하게 실험하였다.
Figure pat00024
비교예 2
상기 실험예 1에서 화합물 1 대신 하기의 H2를 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1과 동일하게 실험하였다.
Figure pat00025
상기 실험예 1, 2, 비교예 1 및 2에서 각각의 화합물을 발광층의 호스트로 사용하여 제작한 유기 발광 소자의 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
No. Host 도펀트
(Dopant)		 도핑농도
(%)		 구동전압(V)
@20mA/cm2 		전력효율
(lm/W)
@10000nit
비교예 1 H1 Ir(ppy)3 10 5.3 29.6
비교예 2 H2 Ir(ppy)3 10 3.6 43.3
실험예 1 화합물 1 Ir(ppy)3 10 3.2 49.0
실험예 2 화합물 2 Ir(ppy)3 10 3.3 47.6
상기 표 1에서, 상기 실험예 1 및 2에 의하여 제조된 유기 발광 소자는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물이 발광층의 호스트로 사용될 수 있고, 비교예 1 및 2 보다 저전압 및 고효율의 특성을 나타낼 수 있음을 알 수 있다.
1: 기판
2: 양극
3: 정공주입층
4: 정공수송층
5: 발광층
6: 전자수송층
7: 음극

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00026

    상기 화학식 1에 있어서,
    X는 O 또는 S이고,
    Ar은 치환 또는 비치환된 3환 이상의 탄화수소 고리기이며,
    Y1 내지 Y3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR5이고, 단 Y1 내지 Y3 중 적어도 하나는 N이며,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고,
    R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R1, R2 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기이고,
    n, m, p 및 q는 서로 같거나 상이하고, 각각 1 내지 3의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00027

    [화학식 3]
    Figure pat00028
    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    X, R1 내지 R4, Y1 내지 Y3, L1, L2, n, m, p 및 q의 정의는 화학식 1과 같고,
    R6 내지 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기이거나, 이들 중 인접하는 2개의 기가 서로 결합하여 다환 또는 다환의 지방족 또는 방향족의 고리를 형성할 수 있고,
    r은 0 내지 3의 정수이고, s 및 t는 0 내지 4의 정수이다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1 중
    Figure pat00029
    는 하기 구조들에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure pat00030
    Figure pat00031

    Figure pat00032
    Figure pat00033
    Figure pat00034

    상기 구조식들에서, R12 및 R14는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 상기 화학식 1의 R3 및 R4의 정의와 같고, R11, R13 및 R15는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 상기 화학식 1의 R1 및 R2의 정의와 같다.
  4. 청구항 1에 있어서, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고 직접결합, 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 직접결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌, 또는 치환 또는 비치환된 단환 헤테로아릴렌인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, R3 및 R4는 서로 같거나 상이하고, 각각 치환 또는 비치환된 아릴기인 것인 화합물.
  7. 청구항 2에 있어서, R9 및 R10은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 플루오렌기를 형성하는 것인 화합물.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들에서 선택되는 것인 화합물:
    Figure pat00035

    Figure pat00036

    Figure pat00037

    Figure pat00038

    Figure pat00039

    Figure pat00040

    Figure pat00041
  9. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 8 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입 및 수송층인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 전자주입층, 전자수송층 또는 전자 주입 및 수송층인 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층인 것인 유기 발광 소자.
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