KR20160029399A - 정공 전달 재료 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

정공 전달 재료 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정공 전달 재료 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 정공 전달 재료를 이용하면, 구동 전압이 낮고 전류 효율 및 전력 효율이 우수하면서도, 구동 수명이 현저히 개선된 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있다.

Description

정공 전달 재료 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{A Hole Transport Material and an Organic Electroluminescent Device Comprising the Same}
본 발명은 정공 전달 재료 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
표시 소자 중, 전기 발광 소자(electroluminescent device: EL device)는 자체 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. 1987년 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사는 발광층 형성용 재료로서 저분자인 방향족 디아민과 알루미늄 착물을 이용하고 있는 유기 EL 소자를 처음으로 개발하였다[Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987].
유기 전계 발광 소자에서 발광 효율을 결정하는 가장 중요한 요인은 발광 재료이다. 발광 재료로는 현재까지 형광 재료가 널리 사용되고 있으나, 전계 발광의 메커니즘상 형광 발광 재료에 비해 인광 발광 재료가 이론적으로 4배까지 발광 효율을 개선시킬 수 있다는 점에서 인광 발광 재료의 개발 연구가 널리 수행되고 있다. 현재까지 이리듐(III)착물 계열이 인광 발광 재료로 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.
종래 기술에서, 인광용 호스트 재료로는 4,4'-N,N'-디카르바졸-비페닐(CBP)가 가장 널리 알려져 있었다. 최근에는, 일본의 파이오니어 등이 정공 차단층의 재료로 사용되던 바토큐프로인(Bathocuproine, BCP) 및 알루미늄(III)비스(2-메틸-8-퀴놀리네이트)(4-페닐페놀레이트)(Balq)등을 호스트 재료로 이용해 고성능의 유기 전계 발광 소자를 개발한 바 있다.
그러나 기존의 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 다음과 같은 단점이 있다: (1) 유리 전이 온도가 낮고 열적 안정성이 낮아서, 진공 하에서 고온 증착 공정시 열화되며, 소자의 수명이 저하된다. (2) 유기 전계 발광 소자에서 전력효율 = [(π/전압) × 전류효율]의 관계에 있으므로 전력 효율은 전압에 반비례하는데, 인광용 호스트 재료를 사용한 유기 전계 발광 소자는 형광 재료를 사용한 유기 전계 발광 소자에 비해 전류 효율(cd/A)은 높으나, 구동 전압 역시 상당히 높기 때문에 전력 효율(lm/w) 면에서 큰 이점이 없다. (3) 또한, 유기 전계 발광 소자에 사용할 경우, 작동 수명 측면에서도 만족스럽지 못하며, 발광 효율도 여전히 개선이 요구된다.
한편, 유기 전계 발광 소자는 이의 효율성 및 안정성을 높이기 위해 정공 주입층, 정공 전달층, 발광층, 전자 전달층 및 전자 주입층 등을 포함하는 다층 구조로 이루어진다. 이 때, 정공 전달층 등에 포함되는 화합물의 선정이 발광층으로의 정공 전달 효율, 발광 효율 및 수명 시간과 같은 소자 특성을 향상시킬 수 있는 수단으로 인식되고 있다.
이와 관련해, 유기 전계 발광 소자에서 정공 주입 및 전달 재료로서 구리 프탈로시아닌(CuPc), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB), N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(TPD), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민(MTDATA) 등이 사용되어 왔으나, 이러한 물질을 사용한 경우 유기 전계 발광 소자는 양자 효율 및 수명이 저하되는 문제가 있었다. 그 이유는 유기 전계 발광 소자를 높은 전류에서 구동하게 되면, 양극과 정공 주입층 사이에서 열 스트레스(thermal stress)가 발생하고, 이러한 열 스트레스에 의해 소자의 수명이 급격히 저하되기 때문이다. 또한, 정공 주입층에 사용되는 유기물질은 정공의 운동성이 매우 크기 때문에, 정공과 전자의 전하 밸런스(hole-electron charge balance)가 깨지고 이로 인해 양자 효율(cd/A)이 낮아지게 된다.
따라서, 유기 전계 발광 소자의 내구성 향상을 위한 정공 전달층의 개발이 여전히 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2010-0079458호는 비스-카바졸 화합물을 유기 전계 발광 소자용 화합물로 개시하고 있다. 그러나, 상기 문헌의 유기 전계 발광 소자는 만족스러운 소자 수명을 나타내지 못하였다.
한국 공개특허공보 제10-2010-0079458호 (2010. 7. 8 공개)
본 발명의 목적은 정공 전달층과 발광층 사이의 계면 발광 시 수명이 저하되는 문제를 해결하여 구동 효율이 우수하며 구동 수명이 긴 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 본 발명자들은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 전계 발광 화합물이 상술한 목적을 달성함을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
X는 O, S, CR9R10 또는 NR11이고;
L은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴렌이며;
R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 트리(C1-C30)알킬실릴, 치환 또는 비치환된 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 트리(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 모노- 또는 디- (C1-C30)알킬아미노, 치환 또는 비치환된 모노- 또는 디- (C6-C30)아릴아미노, 또는 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노이거나; 서로 연결되어 (C3-C30) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;
상기 헤테로아릴은 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.
본 발명에 따른 정공 전달 재료를 사용함으로써, 유기 전계 발광 소자는 정공전달층과 발광층 사이의 계면 발광 시 수명이 저하되는 문제를 해결하여 우수한 구동 효율 및 긴 구동 수명을 나타낸다.
이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이는 설명을 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 방법으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 정공 전달 재료를 제공한다. 상기 정공 전달 재료는 유기 전계 발광 소자의 제조에 사용되는 통상의 물질을 추가로 포함하는 혼합물 또는 조성물일 수 있다.
정공 전달층(HTL)이 갖는 주요한 특성인 전자 저지의 역할로서 전자 친화 안정성(Anion stability)이 요구된다. 기존 정공 전달층에 나프탈렌(아릴기) 등의 조합으로서 정공 전달층의 전자 친화 안정성(Aion stability)을 향상시켜 계면 발광 현상의 수명 저하를 막는 효과를 갖는다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 기재되어 있는 "(C1-C30)알킬"은 탄소수가 1 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 의미하고, 여기에서 탄소수가 1 내지 10개인 것이 바람직하고, 1 내지 6개인 것이 더 바람직하다. 상기 알킬의 구체적인 예로서, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸 및 tert-부틸 등이 있다. 본원에서 "(C2-C30)알케닐"은 탄소수가 2 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알케닐을 의미하고, 여기에서 탄소수가 2 내지 20개인 것이 바람직하고, 2 내지 10개인 것이 더 바람직하다. 상기 알케닐의 구체적인 예로서, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 2-메틸부트-2-에닐 등이 있다. 본원에서 "(C2-C30)알키닐"은 탄소수가 2 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알키닐을 의미하고, 여기에서 탄소수가 2 내지 20개 인 것이 바람직하고, 2 내지 10개인 것이 더 바람직하다. 상기 알키닐의 예로서, 에티닐, 1-프로피닐, 2-프로피닐, 1-부티닐, 2-부티닐, 3-부티닐, 1-메틸펜트-2-이닐 등이 있다. 본원에서 "(C3-C30)시클로알킬"은 탄소수가 3 내지 30개인 단일환 또는 다환 탄화수소를 의미하고, 여기에서 탄소수가 3 내지 20개인 것이 바람직하고, 3 내지 7개인 것이 더 바람직하다. 상기 시클로알킬의 예로서, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실 등이 있다. 본원에서 "(3-7원) 헤테로시클로알킬"은 환 골격 원자수가 3 내지 7개이고, B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 O, S 및 N에서 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 시클로알킬을 의미하고, 예를 들어, 테트라하이드로푸란, 피롤리딘, 티올란, 테트라하이드로피란 등이 있다. 본원에서 "(C6-C30)아릴(렌)"은 탄소수가 6 내지 30개인 방향족 탄화수소에서 유래된 단일환 또는 융합환계 라디칼을 의미하고, 여기에서 환 골격 탄소수가 6 내지 20개인 것이 바람직하고, 6 내지 15개인 것이 더 바람직하다. 상기 아릴의 예로서, 페닐, 비페닐, 터페닐, 나프틸, 비나프틸, 페닐나프틸, 나프틸페닐, 플루오레닐, 페닐플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페난트레닐, 페닐페난트레닐, 안트라세닐, 인데닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 테트라세닐, 페릴레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란테닐 등이 있다. 본원에서 "(3-30원) 헤테로아릴(렌)"은 환 골격 원자수가 3 내지 30개이고, B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 아릴기를 의미한다. 헤테로원자수는 바람직하게는 1 내지 4개이고, 단일 환계이거나 하나 이상의 벤젠환과 축합된 융합환계일 수 있으며, 부분적으로 포화될 수도 있다. 또한, 본원에서 상기 헤테로아릴(렌)은 하나 이상의 헤테로아릴 또는 아릴기가 단일 결합에 의해 헤테로아릴기와 연결된 형태도 포함한다. 상기 헤테로아릴의 예로서, 푸릴, 티오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아진일, 테트라진일, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 푸라잔일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등의 단일 환계 헤테로아릴, 벤조푸란일, 벤조티오펜일, 이소벤조푸란일, 디벤조푸란일, 디벤조티오펜일, 벤조나프토티오펜일, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 벤조티아디아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 카바졸릴, 페녹사진일, 페난트리딘일, 벤조디옥솔릴 등의 융합 환계 헤테로아릴 등이 있다. 본원에서 "할로겐"은 F, Cl, Br 및 I 원자를 포함한다.
또한, 본 발명에 기재되어 있는 "치환 또는 비치환"이라는 기재에서 '치환'은 어떤 작용기에서 수소 원자가 다른 원자 또는 다른 작용기 (즉, 치환체)로 대체되는 것을 뜻한다. 상기 화학식 1의 상기 L 및 R1 내지 R11에서 치환 (C1-C30)알킬, 치환 (C3-C30)시클로알킬, 치환 (C6-C30)아릴(렌), 치환 (3-30원)헤테로아릴, 치환 트리(C1-C30)알킬실릴, 치환 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 치환 (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, 치환 트리(C6-C30)아릴실릴, 치환 모노- 또는 디- (C1-C30)알킬아미노, 치환 모노- 또는 디- (C6-C30)아릴아미노 및 치환 (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노의 치환체는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, 카르복실, 니트로, 히드록시, (C1-C30)알킬, 할로(C1-C30)알킬, (C2-C30)알케닐, (C2-C30)알키닐, (C1-C30)알콕시, (C1-C30)알킬티오, (C3-C30)시클로알킬, (C3-C30)시클로알케닐, (3-7원)헤테로시클로알킬, (C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아릴티오, (C6-C30)아릴로 치환 또는 비치환된 (3-30 원)헤테로아릴, (3-30 원) 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 트리(C1-C30)알킬실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, 아미노, 모노- 또는 디- (C1-C30)알킬아미노, 모노- 또는 디- (C6-C30)아릴아미노, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노, (C1-C30)알킬카보닐, (C1-C30)알콕시카보닐, (C6-C30)아릴카보닐, 디(C6-C30)아릴보로닐, 디(C1-C30)알킬보로닐, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴보로닐, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬 및 (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 의미하고, 각각 독립적으로 (C6-C15)아릴인 것이 바람직하다.
상기 화학식 1에서, X는 O, S, CR9R10 또는 NR11이다.
상기 L은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴렌이고, 바람직하게는 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C12)아릴렌이며, 더욱 바람직하게는 단일결합 또는 비치환된 (C6-C12)아릴렌이다.
상기 R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 트리(C1-C30)알킬실릴, 치환 또는 비치환된 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 트리(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 모노- 또는 디- (C1-C30)알킬아미노, 치환 또는 비치환된 모노- 또는 디- (C6-C30)아릴아미노, 또는 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노이거나; 서로 연결되어 (C3-C30) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있다.
R1 내지 R8은, 바람직하게는 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 (5-15원)헤테로아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 각각 독립적으로 수소, 또는 (C6-C12)아릴로 치환 또는 비치환된 (5-15원)헤테로아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환의 방향족 고리를 형성할 수 있다.
R9 내지 R11은, 바람직하게는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 (C1-C6)알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 각각 독립적으로 수소, 비치환된 (C1-C6)알킬, 또는 비치환된 (C6-C15)아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 다환의 방향족 고리를 형성할 수 있다.
본원 발명의 일양태에 따르면, 상기 화학식 1에서, X는 O, S, CR9R10 또는 NR11이고; L은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C12)아릴렌이며; R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 (5-15원)헤테로아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고; R9 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 (C1-C6)알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있다.
본원 발명의 다른 일양태에 따르면, 상기 화학식 1에서, X는 O, S, CR9R10 또는 NR11이고; L은 단일결합 또는 비치환된 (C6-C12)아릴렌이며; R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 또는 (C6-C12)아릴로 치환 또는 비치환된 (5-15원)헤테로아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환의 방향족 고리를 형성할 수 있고; R9 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 비치환된 (C1-C6)알킬, 또는 비치환된 (C6-C15)아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 다환의 방향족 고리를 형성할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 보다 구체적으로 하기의 화합물로서 예시될 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00002
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본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 당업자에게 공지된 합성 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 하기 반응식에 나타난 바와 같이 제조할 수 있다.
본 발명은 추가의 일 양태로서 화학식 1로 표시되는 화합물의 정공 전달 재료로서의 용도를 제공한다. 바람직하게는, 상기 용도는 유기 전계 발광 소자의 정공 정달 재료로서의 용도일 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층을 갖고, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물을 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제1전극과 제2전극 중 하나는 애노드이고 다른 하나는 캐소드일 수 있다.　상기 유기물층은 발광층 및 정공전달층을 포함하고, 정공주입층, 전자전달층, 전자주입층, 계면층(interlayer), 정공차단층 및 전자차단층에서 선택되는 1층 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 상기 정공전달층에 포함될 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 정공 전달 재료로서 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 이외에 하나 이상의 호스트 화합물을 포함할 수 있으며, 하나 이상의 도판트를 포함할 수 있다.
상기 호스트 재료는 공지된 형광 호스트라면 어느 것이든 사용 가능하고, 하기 화학식 11로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 11]
Figure pat00018
상기 화학식 11에서,
R21 내지 R38은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (5-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알콕시, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬실릴, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴실릴, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아르(C1-C30)알킬실릴이거나; 서로 연결되어 (C3-C30) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 환의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있다.
구체적으로 상기 호스트 재료의 바람직한 예는 다음과 같다.
Figure pat00019
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Figure pat00035
본 발명의 유기 전계 발광 소자에 포함되는 도판트로는 하나 이상의 형광 도판트가 바람직하고, 하기 화학식 12의 축합 다환 아민 유도체를 사용할 수 있다.
[화학식 12]
Figure pat00036
상기 화학식 12에서,
Ar21은 치환 또는 비치환된 (C6-C50)아릴 또는 스티릴이고;
L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이며;
Ar22 및 Ar23은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이거나; 서로 결합하여 (C3-C30) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 환의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;
n은 1 또는 2이며, n이 2인 경우 각각의
Figure pat00037
는 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 Ar21에서 바람직한 아릴기로는 치환 또는 비치환된 페닐, 치환 또는 비치환된 플루오레닐, 치환 또는 비치환된 안트릴, 치환 또는 비치환된 피레닐, 치환 또는 비치환된 크리세닐 및 치환 또는 비치환된 벤조플루오레닐 등을 들 수 있다.
상기 형광 도판트 재료의 구체적인 예로는 다음과 같다.
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
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Figure pat00056
Figure pat00057
본 발명은 추가의 양태로 유기 전계 발광 소자 제조용 조성물을 제공한다. 상기 조성물은 정공전달층 재료로서 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층을 가지며, 상기 유기물층은 정공전달층을 포함하며, 상기 정공전달층은 본 발명의 유기 전계 발광 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 화학식 1의 화합물을 포함하고, 이와 동시에 아릴아민계 화합물 또는 스티릴아릴아민계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 유기물층에 상기 화학식 1의 화합물 이외에 1족, 2족, 4주기, 5주기 전이금속, 란탄계열금속 및 d-전이원소의 유기금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 착체화합물을 더 포함할 수도 있고, 나아가 상기 유기물층은 발광층 및 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 유기 전계 발광 소자는 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물 이외에 당업계에 알려진 청색, 적색 또는 녹색 발광 화합물을 포함하는 발광층 하나 이상을 더 포함함으로써 백색 발광을 할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 황색 또는 오렌지색 발광층을 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽의 내측표면에, 칼코제나이드(chalcogenide)층, 할로겐화 금속층 및 금속 산화물층으로부터 선택되는 일층(이하, 이들을 “표면층”이라고 지칭함) 이상을 배치하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 발광 매체층 측의 양극 표면에 규소 및 알루미늄의 금속의 칼코제나이드(산화물을 포함한다)층을, 또한 발광매체층 측의 음극 표면에 할로겐화 금속층 또는 금속 산화물층을 배치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 구동의 안정화를 얻을 수 있다. 상기 칼코제나이드의 바람직한 예로는 SiOX(1≤X≤2), AlOX(1≤X≤1.5), SiON 또는 SiAlON 등이 있고, 할로겐화 금속의 바람직한 예로는 LiF, MgF2, CaF2, 불화 희토류 금속 등이 있으며, 금속 산화물의 바람직한 예로는 Cs2O, Li2O, MgO, SrO, BaO, CaO 등이 있다.
또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 이렇게 제조된 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽의 표면에 전자 전달 화합물과 환원성 도판트의 혼합 영역 또는 정공 전달 화합물과 산화성 도판트의 혼합 영역을 배치하는 것도 바람직하다. 이러한 방식에 의해 전자 전달 화합물이 음이온으로 환원되므로 혼합 영역으로부터 발광 매체에 전자를 주입 및 전달하기 용이해진다. 또한, 정공 전달 화합물은 산화되어 양이온으로 되므로 혼합 영역으로부터 발광 매체에 정공을 주입 및 전달하기 용이해진다. 바람직한 산화성 도판트로서는 각종 루이스산 및 억셉터(acceptor) 화합물을 들 수 있고, 바람직한 환원성 도판트로는 알칼리 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한 환원성 도판트층을 전하생성층으로 사용하여 두 개 이상의 발광층을 가진 백색 유기 전계 발광소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 각층의 형성은 진공증착, 스퍼터링, 플라즈마, 이온플레이팅 등의 건식 성막법이나 스핀 코팅, 침지 코팅(dip coating), 플로우 코팅 등의 습식 성막법 중의 어느 하나의 방법을 적용할 수 있다.
습식 성막법의 경우, 각 층을 형성하는 재료를 에탄올, 클로로포름, 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 적절한 용매에 용해 또는 분산시켜 박막을 형성하는데, 그 용매는 각 층을 형성하는 재료가 용해 또는 분산될 수 있고, 성막성에 문제가 없는 것이라면 어느 것이어도 된다.
이하에서, 본 발명의 상세한 이해를 위하여 본 발명의 대표 화합물을 들어 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물, 이의 제조방법 및 소자의 발광특성을 설명한다.
[ 실시예 1] 화합물 A-1의 제조
Figure pat00058
화합물 1-1의 합성
반응용기에 (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 (30 g, 104.49 mmol), 1-브로모-4-아이오도벤젠 (30 g, 104.49 mmol), 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐 (3.6 g, 3.13 mmol), 탄산나트륨 (28 g, 261.23 mmol), 톨루엔 520 mL, 에탄올 130 mL 및 증류수 130 mL를 넣고 120℃로 4시간 교반하였다. 반응이 끝나면, 증류수로 씻어주고 에틸 아세테이트로 추출한 뒤 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고 회전 증발기로 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-1 (27 g, 수율: 65%)를 얻었다.
화합물 1-2의 합성
반응용기에 카바졸 (20 g, 120 mmol), 2-브로모나프탈렌 (30 g, 143 mmol), 요오드화(I)구리 (11.7 g, 59.81 mmol), 에틸렌디아민 (8 mL, 120 mmol), 인산칼륨 (64 g, 299 mmol) 및 톨루엔 600 mL를 넣고 120℃로 8시간 교반하였다. 반응이 끝나면, 증류수로 씻어주고 에틸 아세테이트로 추출한 뒤 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고 회전 증발기로 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-2 (13 g, 수율: 37%)를 얻었다.
화합물 1-3의 합성
반응용기에 화합물 1-2 (13 g, 44 mmol)을 디메틸포름아마이드에 녹였다. N-브로모석신아미드를 디메틸포름아미드에 녹인 후, 반응 혼합물에 넣어주었다. 4시간 동안 혼합물을 교반한 후 증류수로 씻어주고 에틸 아세테이트로 추출한 뒤 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고 회전 증발기로 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-3 (14 g, 수율: 83%)를 얻었다.
화합물 1-4의 합성
반응용기에 화합물 1-3 (14 g, 36 mmol), 비스(피나콜레이토)디보란 (11 g, 44 mmol), 디클로로-디(트리페닐포스핀)팔라듐 (1.3 g, 2 mmol), 칼륨아세테이트 (9 g, 91 mmol), 1.4-디옥산 180 mL를 첨가한 후, 140℃에서 2시간 교반하였다. 반응이 끝나면, 증류수로 씻어주고 에틸 아세테이트로 추출한 뒤 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고 회전 증발기로 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-4 (8 g, 수율: 52%)를 얻었다.
화합물 A-1의 합성
반응용기에 화합물 1-1 (7 g, 17 mmol), 화합물 1-4 (8 g, 19 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0.6 g, 0.5 mmol), 탄산나트륨 (4.5 g, 43 mmol), 톨루엔 100 mL, 에탄올 25mL 및 증류수 25 mL를 넣고 120℃에서 4시간 교반하였다. 반응이 끝나면, 혼합물을 증류수로 씻어주고 에틸 아세테이트로 추출한 뒤 유기층을 황산마그네슘으로 건조시키고 회전 증발기로 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 A-1 (4 g, 수율: 37%)를 얻었다.
Figure pat00059

[ 실시예 2] 화합물 A-4의 제조
Figure pat00060
화합물 A-4의 합성
플라스크에 화합물 2-1 (9-페닐-9H,9'H-3,3'-비카바졸) (15 g, 36.70 mmol), 화합물 2-2 (2-브로모나프탈렌) (7.6 g, 36.70 mmol), Pd2(dba)3 (1.0 g, 1.10 mmol), P(t-Bu)3 (3.7 mL, 2.20 mmol) 및 NaOtBu (5.3 g, 55.10 mmol)를 톨루엔 200 mL에 용해시킨 후 120℃에서 4시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 끝나면, 컬럼 크로마토그래피로 분리한 후 메탄올을 넣어 생성된 고체를 감압 여과하였다. 생성된 고체를 톨루엔으로 재결정하여 화합물 A-4 (13.5 g, 수율: 69 %)을 얻었다.
Figure pat00061

[ 실시예 3] 화합물 A-7의 제조
Figure pat00062
화합물 3-1의 합성
플라스크에 9H-카바졸 (20 g, 119.60 mmol), 2-브로모나프탈렌 (37 g, 179.46 mmol), CuI (11 g, 59.8 mmol), 에틸렌디아민 (8 mL, 119.6 mmol) 및 K3PO4 (50 g, 239.2 mmol)를 톨루엔 598 mL에 용해시킨 후 120℃에서 5시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 끝나면, 에틸 아세테이트로 유기층을 추출하고 마그네슘 설페이트를 이용하여 잔여 수분을 제거한 뒤 건조시키고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 3-1 (24.4 g, 수율: 70%)을 얻었다.
화합물 3-2의 합성
화합물 3-1 (9-(나프탈렌-2-일)-카바졸) (24 g, 93.2 mmol), N-브로모석신이미드 (14 g, 79 mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 832 mL에 녹여 상온에서 20시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나면, 에틸 아세테이트로 유기층을 추출하고 마그네슘 설페이트를 이용하여 잔여 수분을 제거한 뒤 건조시키고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 3-2 (26.4 g, 수율: 84%)을 얻었다.
화합물 3-3의 합성
화합물 3-2 (3-브로모-9-(나프탈렌-2-일)-카바졸 (16 g, 43 mmol)를 THF 400 mL에 녹이고 -78℃로 온도를 낮췄다. 혼합물에 2.5 M n-부틸리튬 (21 mL, 51.6 mmol)을 넣고 1시간 동안 교반한 후 트리이소프로필 보레이트 (15 mL, 66 mmol)을 넣고 8시간 동안 반응시켰다. 반응 후, 생성된 흰색 고체를 필터하여 화합물 3-3 (8.7 g, 수율: 50%)을 얻었다.
화합물 A-7의 합성
플라스크 안에서 화합물3-2 (3-브로모-9-(나프탈렌-2-일)-카바졸 (8 g, 21.5 mmol), 화합물 3-3 ((9-(나프탈렌-2-일)-9H-카바졸-3-일)보론산) (8.7 g, 25.8 mmol) 및 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(O) (Pd(PPh3)4) (993 mg, 0.86 mmol)을 2 M K2CO3 27 mL, 톨루엔 108 mL 및 에탄올 27 mL의 혼합 용매에 넣어 녹인 후 120℃에서 2시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 끝나면, 에틸 아세테이트로 유기층을 추출하고 마그네슘 설페이트를 이용하여 잔여 수분을 제거한 뒤 건조시키고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 A-7 (1.5 g, 수율: 12%)을 얻었다.
Figure pat00063

[ 실시예 4] 화합물 A-15의 제조
Figure pat00064
화합물 4-1의 합성
플라스크 안에서 9-[1,1'-페닐]-3-일-3-브로모-9H-카바졸 (12 g, 31.8 mmol), 3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로난-2-일)-9H-카바졸 (9.3 g, 31.8 mmol) 및 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(O) (Pd(PPh3)4) (1.1 g, 0.95 mmol)을 2 M K2CO3 40 mL, 톨루엔 160 mL 및 에탄올 40 mL의 혼합 용매에 넣어 녹인 후 4시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 끝나면, 에틸 아세테이트로 유기층을 추출하고 마그네슘 설페이트를 이용하여 잔여 수분을 제거한 뒤 건조시키고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 4-1 (9.5 g, 수율: 63%)을 얻었다.
화합물 A-15의 합성
플라스크에 화합물 4-1 (7 g, 14.4 mmol), 2-브로모나프탈렌 (3.3 g, 15.8 mmol), 트리스(디벤질인덴아세톤)디팔라듐 (0.6 g, 0.72 mmol), 트리-터트-부틸포스핀 (0.7 mL (50%), 1.44 mmol), 나트륨터트-부톡사이드 (3.4 g, 36.1 mmol) 및 톨루엔 80 mL를 넣고 2.5시간 동안 환류 교반하였다. 혼합물을 상온으로 냉각시키고 증류수를 넣었다. 메틸렌 클로라이드(MC)로 추출하고 마그네슘 설페이트로 건조시켰다. 감압 증류하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 A-15 (6.7 g, 수율: 76%)을 얻었다.
Figure pat00065

[소자 제조예 1 내지 4] 본 발명에 따른 OLED 소자 제조
본 발명의 OLED 소자를 하기와 같이 제조하였다. 우선, OLED용 글래스(지오마텍 제조)로부터 얻어진 투명전극 ITO 박막(10Ω/□)을, 아세톤, 이소프로판알콜을 순차적으로 사용하여 초음파 세척을 실시한 후, 이소프로판알콜에 넣어 보관한 후 사용하였다. 다음으로 진공 증착 장비의 기판 홀더에 ITO 기판을 장착한 후, 진공 증착 장비 내의 셀에 화합물 HI-1을 넣고 챔버 내의 진공도가 10-6 torr에 도달할 때까지 배기시킨 후, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 ITO 기판 위에 60 nm 두께의 제1 정공주입층을 증착하였다. 이어서, 진공 증착 장비 내의 다른 셀에 화합물 HI-2를 넣고, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 제1 정공주입층 위에 5 nm 두께의 제2 정공주입층을 증착하였다. 이어서, 진공 증착 장비 내의 다른 셀에 화합물 HT-1을 넣고, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 제2 정공주입층 위에 20 nm 두께의 제1 정공전달층을 증착하였다. 이어서, 진공 증착 장비 내의 다른 셀에 본원 화학식 1의 화합물을 넣고, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 제1 정공전달층 위에 5 nm 두께의 제2 정공전달층을 증착하였다. 정공주입층, 정공전달층을 형성시킨 후, 그 위에 발광층을 다음과 같이 증착시켰다. 진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 호스트로서 화합물 H-15를 넣고, 또 다른 셀에는 도판트로서 화합물 D-38을 각각 넣은 후, 두 물질을 다른 속도로 증발시켜 도판트와 호스트 전체에 대하여 도판트를 2 중량%로 도핑함으로써 상기 정공전달층 위에 20 nm 두께의 발광층을 증착하였다. 이어서 상기 발광층 위에 전자전달층으로써 한쪽 셀에 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸을 넣고, 또 다른 셀에는 리튬 퀴놀레이트를 각각 넣은 후, 두 물질을 같은 속도로 증발시켜 각각 50 중량%로 도핑함으로써 35 nm의 전자전달층을 증착하였다. 이어서 전자주입층으로 리튬 퀴놀레이트를 2 nm 두께로 증착한 후, 다른 진공 증착 장비를 이용하여 Al 음극을 80 nm의 두께로 증착하여 OLED 소자를 제조하였다. 재료 별로 각 화합물은 10-6 torr 하에서 진공 승화 정제하여 사용하였다.
또한, 비교예 1의 유기 전계 발광 소자의 1,000 nits 휘도 기준의 구동전압, 발광효율, CIE 색좌표와 2,000 nits휘도 기준 정전류에서의 10시간 후 수명의 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.
[ 비교예 1 내지 4] 종래의 화합물을 이용한 OLED 소자의 제조
제2 정공전달층에 본원 화학식 1의 화합물 대신에 종래의 정공전달재료용 화합물을 사용한 것 이외에는 소자 제조예 1과 동일한 방식으로 OLED 소자를 제조하였다.
소자 제조예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 소자 평가 결과를 하기 표 1 및 2에 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00066
[표 2]
Figure pat00067
[표 3]
Figure pat00068

상기 표 1 및 2로부터, 소자 제조예 1 내지 4의 소자에서는 제2 정공전달층의 더 높은 전자 친화 안정성 으로 인하여 상대적으로 낮은 전자 친화 안정성를 갖는 비교예에 비하여 수명이 우수함을 확인할 수 있다. 즉, 효율이 상승하면서 수명이 저하되는 종래의 문제점을 극복할 수 있는 특성을 확인하였다.
[ 삼중항 ]
삼중항 에너지는 DFT 방법중의 하나인 B3LYP에 6-31G* basis set를 사용하여 바닥상태의 구조 최적화를 실시한 뒤, 최적화된 구조에서 동일 이론 동일 basis set를 가지고 TD-DFT 계산을 하여 산출하였다. 모든 계산에는 Gaussian03이라는 프로그램이 사용되었다.
[구조결정]
DFT 방법 중의 하나인 B3LYP에 6-31G* basis set를 사용하여 바닥상태의 구조 최적화를 실시하였다.
[전자 친화 안정성 ( Anion Stability )]
전자 친화 안정성 값은 DFT 방법 중의 하나인 B3LYP에 6-31G* basis set을 사용하여 바닥상태의 구조 최적화를 실시한 뒤, 계산된 바닥상태의 구조에서 임의로 전자 하나를 추가한 -1의 전자 상태에서 다시 구조 최적화를 실시하여 바닥상태의 에너지와 -1의 전자상태의 에너지의 차이를 구하여 산출하였다.
이 때 전자 친화 안정성 값은 최소 양수(0 Kcal/mol 이상)인 것이 바람직하다.
비슷한 분자구조에서는 높은 전자 친화 안정성 값을 갖는 편이 전자에 대하여 안정하다.
상기 소자 제조예 및 비교예의 제2 정공전달층에 사용된 화합물의 전자 친화 안정성 값의 계산 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
[표 4]
Figure pat00069

Claims (6)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 정공 전달 재료:
    [화학식 1]
    Figure pat00070

    상기 화학식 1에서,
    X는 O, S, CR9R10 또는 NR11이고;
    L은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴렌이며;
    R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 트리(C1-C30)알킬실릴, 치환 또는 비치환된 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 트리(C6-C30)아릴실릴, 치환 또는 비치환된 모노- 또는 디- (C1-C30)알킬아미노, 치환 또는 비치환된 모노- 또는 디- (C6-C30)아릴아미노, 또는 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노이거나; 서로 연결되어 (C3-C30) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;
    상기 헤테로아릴은 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 L 및 R1 내지 R11에서 치환 (C1-C30)알킬, 치환 (C3-C30)시클로알킬, 치환 (C6-C30)아릴(렌), 치환 (3-30원)헤테로아릴, 치환 트리(C1-C30)알킬실릴, 치환 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 치환 (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, 치환 트리(C6-C30)아릴실릴, 치환 모노- 또는 디- (C1-C30)알킬아미노, 치환 모노- 또는 디- (C6-C30)아릴아미노 및 치환 (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노의 치환체는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노, 카르복실, 니트로, 히드록시, (C1-C30)알킬, 할로(C1-C30)알킬, (C2-C30)알케닐, (C2-C30)알키닐, (C1-C30)알콕시, (C1-C30)알킬티오, (C3-C30)시클로알킬, (C3-C30)시클로알케닐, (3-7원)헤테로시클로알킬, (C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아릴티오, (C6-C30)아릴로 치환 또는 비치환된 (3-30 원)헤테로아릴, (3-30 원) 헤테로아릴로 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 트리(C1-C30)알킬실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, 아미노, 모노- 또는 디- (C1-C30)알킬아미노, 모노- 또는 디- (C6-C30)아릴아미노, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노, (C1-C30)알킬카보닐, (C1-C30)알콕시카보닐, (C6-C30)아릴카보닐, 디(C6-C30)아릴보로닐, 디(C1-C30)알킬보로닐, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴보로닐, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬 및 (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인, 정공 전달 재료.
  3. 제1항에 있어서, X는 O, S, CR9R10 또는 NR11이고;
    L은 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C12)아릴렌이며;
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 (5-15원)헤테로아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고; R9 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 (C1-C6)알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환 또는 다환의 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있는 것인, 정공 전달 재료.
  4. 제1항에 있어서, X는 O, S, CR9R10 또는 NR11이고;
    L은 단일결합 또는 비치환된 (C6-C12)아릴렌이며;
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 또는 (C6-C12)아릴로 치환 또는 비치환된 (5-15원)헤테로아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 단일환의 방향족 고리를 형성할 수 있고; R9 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 비치환된 (C1-C6)알킬, 또는 비치환된 (C6-C15)아릴이거나; 서로 연결되어 (C5-C15) 다환의 방향족 고리를 형성할 수 있는 것인, 정공 전달 재료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기에서 선택되는, 전공 전달 재료.
    Figure pat00071

    Figure pat00072

    Figure pat00073

    Figure pat00074

    Figure pat00075

    Figure pat00076

    Figure pat00077

    Figure pat00078

    Figure pat00079

    Figure pat00080

    Figure pat00081

    Figure pat00082

    Figure pat00083

    Figure pat00084

    Figure pat00085

    Figure pat00086

  6. 제1항의 전공 전달 재료를 포함하는, 유기 전계 발광 소자.
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