KR20160129908A - 트리페닐렌을 포함하는 정공 수송 물질 - Google Patents

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Abstract

신규한 물질이 제공된다. 페닐의 각각의 말단에 질소 원자가 부착되어있는 페닐 사슬 또는 단일 페닐을 지닌다. 질소 원자는 특정 트리페닐렌 그룹인 치환기를 더욱 포함한다. 유기 발광 소자가 또한 제공된다. 상기 신규 물질은 유기 발광 소자 내의 정공 수송 물질에 사용된다. 정공 수송 물질과 특별한 호스트 물질의 결합이 제공된다.

Description

트리페닐렌을 포함하는 정공 수송 물질 {Hole transport materials containing triphenylene}
본 출원은 미국 특허법 제 119조(e)의 규정에 따른 2008년 6월 30일자로 출원된 미국 잠정출원 제 61/077,095호의 우선권을 주장하며 상기 특허출원서류의 개시사항은 그 전체로 본 명세서에 통합되어있다.
본 발명은 미시간 대학교, 프린스턴 대학교 및 서던 캘리포니아 대학교의 레젠트(Regent)와 유니버셜 디스플레이 코포레이션 간의 산학협동 연구 협약에 따라 이루어진 것이며 이 협약은 본 발명의 완성 이전에 유효하고 본 발명은 협약 범위 내에서 수행된 활동의 결과이다.
본 발명은 신규한 물질에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 유기 발광 소자(OLED)에 유용한 신규한 물질에 관한 것이다.
광 전자 기구에 사용되는 유기 물질 등은 점차 여러 가지 이유로 유용성이 증대되고 있다. 이러한 기구에 사용되는 대부분의 물질은 상대적으로 저렴하고 따라서 유기 광 전자 소자는 무기 소자에 비해 잠재적인 가격 이점을 지닌다. 또한 유기 물질 자체에 기인하는 특성 예를 들면 이들의 유연성(flexibility)은 유연한 제품을 제조하는데 더욱 적합한 적응성을 지닌다. 이러한 유기 광 전자 기구의 예로서는 유기 발광 소자(OLED), 유기 포토 트랜지스터, 유기 포토볼테익 셀(photovoltaic cell) 및 유기 포토 디텍터 등을 포함한다. 유기 발광 기구를 위해 유기 물질 등이 종전의 물질에 비해 우수한 성능을 지닌다. 예를 들면 유기 방사층(organic emissive layer)에서 발광되는 광선의 파장은 적절한 도판트(dopant)에 의해 적절하게 조정될 수 있다.
OLED는 전압이 소자에 인가되었을 때 발광되는 얇은 유기 필름을 통해 만들어진다. OLED는 평 패널 디스플레이, 일루미네이션, 백 라이트닝과 같은 분야에 적용하기 위해 최근 그 관심이 증대되고 있다. 몇 종의 OLED 물질과 그의 콘피겨레이션(configuration)이 미국 특허 제5,844,363호, 제6,303,238호, 제5,707,745호에 개시되어 있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합된다.
인광(phosphorescent) 발광 분자의 적용을 통한 전체 색상 디스플레이가 가능하다. 이러한 디스플레이를 위한 산업 표준은 특정 색상을 발광하기에 적합한 픽셀을 요구하며 이는 포화(saturated) 색상이라고 언급된다. 이러한 표준은 포화 적색, 녹색 및 청색 픽셀을 요구한다. 색상은 당업자에게 알려진 CIE 코디네이트를 통해 측정된다.
녹색 발광 분자의 하나의 실시예는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐이며 Ir(ppy)3로 표시되고 다음의 구조를 지닌다.
Figure pat00001
상기 식에 나타난 바와 같이 질소와 이리듐 금속간의 데이티브(dative) 결합이 선형으로 이루어짐을 알 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "유기"라는 용어는 작은 분자의 유기 물질뿐만 아니라 고분자 물질을 포함하는 것으로 유기 광전자 기구의 제조에 사용되는 것이다. "작은 분자"는 중합체가 아닌 유기 물질을 의미하고 "작은 분자"는 실질적으로 매우 클 수도 있다. 작은 분자는 어느 경우에 반복단위를 포함할 수도 있다. 예를 들면 치환기로서 긴 사슬 알킬 그룹을 사용하는 것도 작은 분자 형태에 해당한다. 작은 분자는 중합체 내로 통합될 수도 있다. 예를 들면 중합체 골격 내의 펜던트 그룹일수도 있고 골격의 일부일수도 있다. 작은 분자는 덴드리머(dendrimer)의 코어 모이어티로 작용될 수도 있다. 상기 덴드리머는 코어 모이어티 위에 이루어진 일련의 화학적 쉘이다. 덴드리머의 코어 모이어티는 형광 또는 인광 작은 분자 발광체일수 있다. 덴드리머는 "작은 분자"로 간주되고 OLED 분야에 사용되는 모든 덴드리머가 작은 분자로 간주된다.
본 명세서 내에서 "톱"은 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 것을 의미한다. 반면 "바텀"은 기판으로부터 가장 가까운 것을 의미한다. 첫 번째 층은 두 번째 층 "그 위에 배치된" 이라는 의미는 첫 번째 층이 기판으로부터 더 멀리 배치되어 있음을 의미한다. 첫 번째 층과 두 번째 층 사이에는 또다른 층이 배치될 수 있다. 그러나 특별히 한정하지 않는다면 첫 번째 층과 두 번째 층은 서로 접촉되어있는 것을 의미한다. 예를 들면 양극은 음극에 그 위에 배치되어있고 이때 각종의 유기 층이 그 사이에 배치될 수 있다.
본 명세서 내에서 "가공할 수 있는 용액" 이라는 의미는 용해되거나 분산되거나 수송되거나 적층될 수 있는 액체 매체를 의미하며 이는 용액 또는 분산액 형태일 수 있다.
본 명세서 내에서 "광활성"은 발광 물질의 광활성 특성에 기여하는 리간드를 의미한다.
더욱 상세한 OLED 용어 및 이에 관련된 정의는 본 명세서 내에 참조문헌으로 통합되어있는 미국 특허 제7,279,704호를 참조하기 바란다.
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본 발명은 하기 식의 화학적 구조를 지닌 신규한 물질을 제공하는 것이다.
Figure pat00002
식 Ⅰ
상기 식에서 n은 1, 2, 3 이고, 페닐 고리는 질소 원자간에 서로 연결되었으며 질소 원자는 서로 독립적으로 파라 또는 메타 배치 형태로 배열되어있고,
R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 하기 치환기 그룹에서 선택되고,
Figure pat00003
상기 점선은 상기 식 Ⅰ 내의 질소 원자와 결합되는 위치를 나타내고,
R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기 치환기를 포함한다.
Figure pat00004
R1, R2, R3 및 R4는 모두가 동일하지는 않으며, 바람직하게는 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는 S-2이며, 바람직하게는 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는 S-3이고, 바람직하게는 R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는 S-4이고
R1, R2, R3 및 R4 각각은 이들 R1, R2, R3 및 R4에 융합되어있지 않은 또다른 치환기로 치환될 수 있다.
또한 또다른 측면에서 식 Ⅰ의 화학적 구조를 지닌 물질 중 더욱 바람직한 것은 식 Ⅱ의 구조를 지닌 화합물이다.
또다른 측면에서 R1, R2, R3 및 R4는 S-1 내지 S-6로 이루어진 군에서 선택된 치환기이다.
특정 실시예로서 식 Ⅰ의 화합물을 제조할 수 있다. 이들 화합물은 A-1 내지 A-6로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함한다. 바람직하게는 A-1 또는 A-5 물질을 포함한다. 특정 실시예로서 식 Ⅰ의 화합물을 제조할 수 있다. 이들 화합물은 B-1 내지 B-6로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함한다. 특정 실시예로서 식 Ⅰ의 화합물을 제조할 수 있다. 이들 화합물은 C-1 내지 C-6로 이루어진 군에서 선택된 물질을 포함한다. 바람직하게는 C-6 물질을 포함하는 화합물이다.
이들 물질을 지닌 유기 발광 소자 및 소비재 물품이 제공될 수 있다. 여기서 신규한 물질은 정공 수송 물질로 소자 내에 사용된다. 식 Ⅰ의 화합물을 지닌 조성물이 상기 소자 또는 소비재 물품에 바람직하게 사용될 수 있다. 이때 화합물은 식 Ⅱ의 화합물로서 R1, R2, R3 및 R4의 치환기를 지닐 수 있으며, A-1 내지 A-6의 화합물, B-1 내지 B-6의 화합물 및 C-1 내지 C-6의 화합물을 포함할 수 있다.
정공 수송 물질의 조합이 가능하다. 또다른 측면에서 호스트는 벤조-융합 티오펜을 포함하는 트리페닐렌이다. 바람직하게는 호스트는 화합물 3이고 또다른 측면에서 호스트는 아릴트리페닐렌 화합물이며 바람직하게는 호스트는 화합물 2이다.
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도 1은 유기 발광 소자의 형상을 나타낸 것이다.
도 2는 별도의 전자 수송 층을 지니지 않은 유기 발광 소자의 역으로 적층시킨 형상을 나타낸 도면이다.
도 3은 신규한 화합물의 화학 구조를 나타낸 것이다.
일반적으로 OLED는 양극과 음극을 전자적으로 연결하는 그 사이에 배치된 적어도 하나의 유기 층을 포함한다. 전류가 인가되었을 때 음극은 정공(hole)을 주입하고 양극은 유기 층으로 전자를 주입시킨다. 주입된 정공과 전자는 하전된 전극과 반대 방향으로 이동된다. 전자와 정공이 하나의 분자 내에 위치하였을 때 엑시톤(exciton) 즉 전자와 정공 쌍이 들뜬 에너지 상태로 위치하게 된다. 빛은 엑시톤이 광 발광 메커니즘을 통해 릴랙스(relax)되었을 때 발광된다. 이 경우 엑시톤은 엑시머 또는 엑시플렉스 위에 위치하게 된다. 예를 들면 열 릴랙세이션과 같은 비방사능 메커니즘이 발생하나 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 여겨진다.
발광 분자를 사용한 초기 OLED 즉 싱글렛(singlet) 상태에서 발광(형광)하는 것이 개시되어 있다. 예를 들면 미국 특허 제 4,769,292호로 본 명세서 내에 참고 문헌으로 통합된 것이다. 형광 발광은 일반적으로 10 나노 초 이내의 시간 프레임에서 발생한다.
최근 트리플렛 상태에서 발광하는 발광 물질(인광)을 지닌 OLED가 Baldo et al., "Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices," Nature, vol. 395, 151-154. 1998; ("Baldo-Ⅰ") 및 Baldo et al., "Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescene," Appl . Phys. Lett ., Vol. 75, No. 3, 4-6(1999) ("Baldo-Ⅱ")에 개시되어있으며 그 전체로써 본 명세서 내에 참조 문헌으로 통합되어있다. 인광은 미국 특허 제 7,279,704호의 컬럼 5 내지 6에 더욱 상세히 개시되어있으며 본 명세서 내에 참조문헌으로 통합되어있다.
도 1은 유기 발광 소자(100)를 타내는 도면이다. 도면의 스케일은 별도로 나타내지 않았다. 소자(100)를 기판(110), 음극(115), 정공 주입 층(120), 정공 수송 층(125), 전자 차단 층(130), 발광 층(135), 정공 차단 층(140), 전자 수송 층(145), 전자 주입 층(150), 보호층(155), 양극(160)으로 구성되어있다. 양극(160)은 첫 번째 전도층(162)과 두 번째 전도층(164)을 지니는 양극 물질이다. 소자(100)는 상기 층을 순서대로 적층함으로써 제조된다. 이들 층의 특성 및 기능과 예시적 물질은 미국 특허 제 7,279,704호 컬럼 6 내지 10에 상세히 기재되어 있으며 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있다.
상세한 실시예가 각각의 층에 적용될 수 있다. 예를 들면 유연성을 지니고 투명한 기판-음극 조합이 미국 특허 제 5,844,363호에 개시되어있고 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있다. p-도핑 정공 수송 층의 예로는 F.sub-4-TCNQ로 도핑된 m-MTDATA을 들 수 있으며 이때 몰 비율은 1:50이다. 이는 미국 특허출원 공개 2003/230,980호에 개시되어있으며 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있다. 발광 및 호스트 물질의 예로는 Thompson의 미국 특허 제 6,303,238호에 개시되어있으며 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있다.
n-도핑 정공 수송 층의 예로는 Li으로 도핑된 BPhen을 들 수 있으며 이때 몰 비율은 1:1이다. 이는 미국 특허출원 공개 2003/230,980호에 개시되어있으며 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있다. 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있는 미국특허 제 5,703,436호 및 제 5,707,745호에는 전체적으로 투명하고 전기 전도성이며 스푸터(sputter) 적층된 ITO 층을 지닌 Mg;Ag와 같은 박막 금속 층을 지닌 양극 물질을 포함하는 양극이 개시되어있다. 차단 층의 용도와 이론은 미국특허 제 6,097,147호와 미국 특허출원 공개 2003/230,980호에 더욱 상세히 개시되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다. 주입층의 예로는 미국 특허출원 공개 2004/174,116호에 개시되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다. 차단층의 예로는 미국 특허출원 공개 2004/174,116호에 개시되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다.
도 2는 역으로 적층된 OLED(200)를 나타낸 것이다. 이 소자는 기판(210), 양극(215), 발광층(220), 정공 수송 층(225), 음극(230)을 포함한다. 소자(200)는 상기 층을 순서대로 적층함으로써 제조될 수 있다. 통상 모든 OLED의 형상은 양극이 음극 위에 적층되어있기 때문에 소자(200)는 양극(215)이 음극(230) 하단에 적층되어있는 형상이다. 소자(200)는 역으로 적층된 OLED로 언급될 수 있다. 소자(200)의 대응층들은 소자(100)에 사용되는 물질과 유사한 물질을 사용하고 있다. 도 2는 소자(100)의 구조로부터 몇 개의 층이 생략된 형태의 실시예를 나타내는 것이다.
도 1 및 도 2에 나타난 바와 같은 간단한 적층 구조가 제공되며 본 발명의 실시태양에서 다양한 구조의 변형이 사용될 수 있음을 나타낸다. 특정 물질과 구조는 예시적으로 설명한 것이며 다른 물질과 구조를 사용할 수도 있다. 기능 OLED는 여러 가지 방법으로 다양한 층을 결합함으로써 성취될 수 있고 기본 디자인, 성능 및 원가 요소에 의해 일부 층이 제거될 수도 있다. 또한 특별히 설명하지 않은 또다른 층이 포함될 수도 있다. 특별히 설명한 것 이외의 물질을 사용할 수도 있다. 본 명세서 내에서 예시하는 여러 가지 층들은 단일 물질을 포함하는 것으로 되어있으나 이는 이들의 호스트와 도판트 혼합물 또는 복합물을 사용할 수 있다. 또한 상기 층들은 다양한 서브 층을 포함할 수 있다. 보 명세서 내에서 기재된 명칭은 특별히 한정하는 것은 아니다. 예를 들면 소자(200) 내의 정공 수송 층(225)은 정공을 수송하고 정공을 발광층(220)에 주입하는 것으로 정공 수송 층 또는 정공 주입층으로 기술될 수도 있다. 하나의 실시태양에서 OLED는 양극과 음극 사이에 배치된 유기 층을 지니는 것으로 기술될 수 있다. 유기 층은 단일 층 또는 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같은 서로 다른 다수의 유기 물질을 포함하는 층으로 구성될 수도 있다.
구조와 물질은 특별히 언급하지 않은 것 등을 사용할 수도 있고 예를 들면 OLED는 중합 물질(PLED)을 포함할 수 있으며 Friend et al.,의 미국 특허 제 5,247,190호에 개시되어있으며 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있다. 또다른 실시예로서 OLED는 단일 유기층을 지닌 것을 사용할 수도 있다. OLED는 예를 들면 Forrest et al.,의 미국 특허 제 5,707,745호에 기술된 방법으로 적층될 수 있으며 본 명세서에 참고문헌으로 통합되어있다. OLED의 구조는 도 1과 도 2에 예시한 간단한 적층 구조로부터 변환될 수 있다. 예를 들면 기판은 아웃 커플링의 개선을 위해 각도를 지닌 반사 표면을 포함할 수 있으며 이와 같은 메사 구조는 Forrest et al.,의 미국 특허 제 6,091,195호에 개시되어있으며 또한 Bulovic et al.,의 미국 특허 제 5,834,893호에는 피트 구조가 개시되어있고 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다.
특별히 한정하지는 않지만 여러 가지 다양한 형태의 적층이 적당한 방법으로 행해질 수 있다. 유기층을 위한 바람직한 방법은 열 증발, 잉크젯과 같은 방법을 포함하며 미국 특허 제 6,013,982호 및 제 6,087,196호에 개시되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다. 또한 유기 기상 증착법(OVPD)이 사용될 수 있으며 Forrest et al.,의 미국 특허 제 6,337,102호에 개시되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다. 한편 유기 기상 제트 프린팅(OVJD)에 의한 적층법이 미국 특허출원 제 10/233,470호에 개시되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다. 다른 적절한 적층법은 스핀코팅과 용액 베이스 프로세스를 포함한다. 용액 베이스 프로세스는 질소 또는 불활성 기체 하에서 바람직하게 수행된다. 또다른 적층법으로는 열 증발법을 포함할 수 있다. 바람직한 패터닝 방법은 매스크 홀드 웰딩과 같은 적층 방법을 포함하며 미국 특허 제 6,294,398호 및 제 6,468,819호에 개시되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다. 잉크젯 또는 OVJD와 같은 적층법과 연관되어있는 패터닝 방법도 사용 가능하다.
다른 방법도 사용가능하며 적층된 물질은 특정 적층 방법과 호환적으로 변형 가능하다. 예를 들면 알킬, 아릴 그룹과 같은 치환기, 바람직하게는 적어도 3개의 탄소원자를 포함하는 분지 또는 비분지가 용액 프로세싱을 수행하기에 적합하게 적은 분자 내에서 변형될 수 있다. 치환기는 탄소수 20 또는 그 이상일 수도 있으며 탄소수 3 내지 20이 바람직하다. 비대칭형 구조를 지닌 물질이 대칭형 구조를 지닌 물질보다 용액 가공성이 우수하고 그 이유는 비대칭형 물질이 더 낮은 재결정화 경향을 지니기 때문이다. 덴드리머 치환체는 적은 분자가 용액 가공을 수행하기에 적합하도록 사용될 수 있다.
본 발명의 실시태양에 따라 제조된 소자는 다양한 종류의 소비 제품으로 전환되고 예를 들면 평 패널 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 빌보드, 인테리오 또는 익스테리어 조명을 위한 발광체, 시그널, 헤드업 디스플레이, 투명 디스플레이, 유연성 디스플레이, 레이저 프린터, 전화기, 모바일폰, 개인휴대단말기(PDA), 랩톱 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로디스플레이, 비히클, 넓은 영역의 월(Wall), 극장 또는 스타디움 스크린 또는 사인 등이다. 본 발명에 따라 제조된 소자를 제어하기 위해 사용될 수 있는 각종의 콘트롤 매커니즘은 패시브 매트릭스와 액티브 매트릭스를 포함한다. 다수의 기기는 인간에게 적합한 온도 영역에서 즉 18℃ 내지 30℃에서 사용할 수 있도록 고안되어있으며 더욱 바람직하게는 실온인 20℃ 내지 25℃이다.
본 출원서 내에 포함되어있는 물질 및 구조는 OLED 이외의 다른 기기에 적용 가능하다. 예를 들면 옵토 일렉트로닉 디바이스로서 유기 광 셀과 유기 포토디텍터 등이 적용될 수 있다. 더욱 일반적으로는 유기 트랜지스터와 같은 유기 기기가 적용될 수 있다.
본 명세서 내의 용어 할로, 할로겐, 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴킬, 헤테로사이클릭 그룹, 아릴, 방향족, 헤테로 아릴은 통상 알려진 것으로 미국 특허 제 7,279,704호 컬럼 31 내지 32에 기재되어있으며 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다.
신규한 화합물이 제공된다. 신규한 화합물은 나프틸페닐비페닐 디아민(α-NPD)와 유사한 핵(core) 물질을 지닌다. 여기에서 α-NPD는 질소 원자와 이에 연결되어있는 서로 다른 2개의 페닐 고리를 지닌다. 모두 파라 위치에서 연결되어있다. 신규한 화합물은 핵 물질의 더 많은 가공성을 지니는 것이다. 따라서 2개의 질소원자가 1, 2 또는 3 페닐고리에 연결되어있으며 각각의 연결은 서로 독립적으로 파라 또는 메타 위치에 이루어진다. 핵의 질소 원자에 인접한 적어도 하나의 그룹은 황 함유 그룹이다. 따라서 신규한 화합물은 다음과 같은 구조를 지닌다.
Figure pat00005
식 Ⅰ
상기 식에서 n은 1, 2, 3 이고, 페닐 고리는 질소 원자간에 서로 연결되었으며 질소 원자는 서로 독립적으로 파라 또는 메타 배치 형태로 배열되어있고,
R1, R2, R3 및 R4는 서로 독립적으로 하기 치환기 그룹에서 선택되고,
Figure pat00006
상기 점선은 상기 식 Ⅰ 내의 질소 원자와 결합되는 위치를 나타내고,
R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기 치환기를 포함한다.
Figure pat00007
R1, R2, R3 및 R4는 모두 동일하지 않으며,
R1, R2, R3 및 R4 각각은 이들 R1, R2, R3 및 R4에 융합되어있지 않은 또다른 치환기로 치환될 수 있다.
도 3은 본 명세서 내에 기재된 화합물에 관련된 구조를 나타낸 것이다.
본 발명의 신규한 물질이 바람직한지에 관한 이유에 관한 어느 이론에 한정하지 않고도 벤지딘(4,4'-디아미노비페닐)코어를 지니고 여기에 변화를 준 화합물은 특별히 바람직한 것으로 판단된다. 벤지딘에 인접한 질소에 각각 하나의 페닐과 하나의 나프틸을 접합시킨 α-NPD는 OLED 내에서 정공 수송 층으로 이미 널리 사용되고 있다. 그러나 α-NPD는 높은 에너지 트리플렛과 하전 캐리어를 지닌 청색 및 녹색 소자에는 바람직하지 않은 것으로 알려져 있다. α-NPD의 나프틸 그룹은 높은 에너지 전하 수송과 트리플렛에 관련하여 불안정한 것으로 여겨지며 상기 구조에 트리페닐렌 그룹을 부가하면 우수한 안정성을 부여하게 된다. 또한 R1, R2, R3 및 R4가 모두 동일하지 않은 경우 즉 분자가 비대칭적인 경우 더욱 우수한 무정형 필름의 형성을 유도할 수 있다고 여겨진다.
OLED 작동을 위해 약간의 전자가 발광 층 내의 불완전한 정공-전자 전하 재 콤비네이션으로 인해 정공 수송 층으로 유출된다. 만약 정공 수송 층이 환원에 안정하지 않다면 소자의 수명은 감소될 수 있다. 만약 정공 수송 물질이 환원에 안정하다면 안정성은 증진될 것이다. ??리페닐렌은 폴리 방향족화합물으로 확장된 π-컨쥬게이션과 상대적으로 높은 트리플렛 에너지를 지닌다. 트리페닐렌 화합물의 이점은 특히 인광 OLED에서 나타나며 미국 특허공개 2006/280,965호에 개시되어있으며 전체로써 본 명세서 내에 참고문헌으로 통합되어있다. 여기에 기재된 트리페닐렌 함유 물질의 다수를 위해 정공 수송 층은 트리아릴아민 모이어티에 의해 정공 수송 특성을 보유하게 된다. 또한 트리페닐렌 모이어티는 정공 수송 층으로부터 누출된 전자에 의해 정공 수송 물질의 환원에 안정성을 부여하는 것으로 여겨진다. 트리페닐렌 그룹 함유의 이점은 대다수의 컨쥬게이트의 부분으로서 1-나프틸 그룹을 포함하는 α-NPD 정공 수송 물질에 비해 우수한 특성을 소자가 나타내는 것이다. 나프틸 그룹은 트리페닐렌 그룹과 같이 높은 환원 안정성을 제공하지는 못하며 따라서 정공 수송 물질에 함유된 트리페닐렌이 더욱 안정한 OLED를 제조할 수 있게 한다. 또한 이러한 물질은 α-NPD를 함유한 소자에 비해 더욱 효과적인 OLED를 제공할 수 있으며 이는 나프탈렌에 비해 트리페닐렌이 더 높은 트리플렛 에너지를 지니기 때문이다.
더욱 바람직하게는 R1과 R3 중 적어도 하나와 R2와 R4 중 적어도 하나가 트리페닐렌 그룹을 함유하는 것이다. 코어의 오직 하나의 질소에 부착되어있는 트리페닐렌 함유 그룹을 지닌 분자가 유용한 반면 코어의 각각의 질소에 부착되어있는 적어도 하나의 트리페닐렌 그룹은 더욱 안정한 분자를 야기시키는 것으로 알려져 있다. 각각의 질소에 인접한 적어도 하나 이외의 추가적 트리페닐렌 그룹의 함유는 더욱 개선된 결과를 나타내지는 않는 것으로 여겨진다. 분자 내의 동일한 형태의 트리페닐렌 함유 그룹을 사용하는 것이 일반적으로 용이한 반면 가능하면 서로 다른 트리페닐렌 그룹 다수를 동일한 분자 내에서 사용하는 것도 바람직하다.
또한 "스페이서" 페닐렌의 사용은 분자의 트리플렛 에너지에 영향을 준다. 예를 들면 다음과 같은 페닐 스페이서를 포함하는 것이다.
Figure pat00008
서로 다른 트리플렛 에너지가 다른 소자 설계에 바람직하고 페닐 스페이서를 주입 또는 제거하는 능력이 소자의 유연성을 부여하게된다.
벤지덴 코어는 바람직하며 식 Ⅰ로 나타내는 화합물 중 다음 식으로 나타내는 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pat00009
식 Ⅱ
트리페닐렌 함유 그룹을 함유한 분자가 본 명세서 내에서 바람직한 것으로 본 명세서에 개시되어진다.
R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는 다음 구조를 지닌 것이 바람직하다.
Figure pat00010
이 화합물은 A 그룹 화합물로 언급되며 다음과 같은 치환기를 포함하는 화학 구조식을 지닌 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00011
Figure pat00012
R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는 다음 구조를 지닌 것이 바람직하다.
Figure pat00013
이 화합물은 B 그룹 화합물로 언급되며 다음과 같은 치환기를 포함하는 화학 구조식을 지닌 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00014
R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나는 다음 구조를 지닌 것이 바람직하다.
Figure pat00015
이 화합물은 C 그룹 화합물로 언급되며 다음과 같은 치환기를 포함하는 화학 구조식을 지닌 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00016
R 그룹이 트리페닐렌을 함유하지 않는다면 다음 구조를 지닌 것이 바람직하다.
Figure pat00017
식 Ⅰ로 본 표시되는 발명의 화합물은 바람직하게는 R1, R2, R3 및 R4가 서로 독립적으로 다음 치환기로 이루어진 군에서 선택된 것이 바람직하다.
Figure pat00018
R1, R2, R3 및 R4는 더 이상의 치환기를 지니지 않는다.
A-1, A-5 및 C-1의 분자를 합성하고 그 합성 방법을 설명한다, A, B 및 C 그룹의 다른 분자 또는 이들의 유사 분자는 상기 설명한 방법에 따라 유사한 화학 합성으로 쉽게 제조할 수 있다.
유기 발광 소자를 역시 제조한다. 소자는 음극, 양극 및 음극 양극 사이에 배치된 유기 발광 층으로 구성되어진다. 유기 발광 층은 정공과 인광 도판트를 포함한다. 이 소자는 정공 수송 물질을 포함하는 유기 정공 수송 층을 포함하고 유기 발광 층과 음극 사이에 배치시키며 유기 발광 층과 직접 접촉이 가능하다. 정공 수송 층은 본 명세서에 개시된 신규한 화합물을 포함하는 구조로 되어있으며 신규한 화합물의 구조는 식 Ⅰ에 나타난 바와 같다. 인광 도판트는 바람직하게는 유기 금속 이리듐 물질이다.
또한 본 발명에 기재된 식 Ⅰ의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 포함하는 소비자 제품을 공급할 수 있다. 바람직한 치환기와 바람직한 구조의 식 Ⅰ의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 이용하여 소비자 제품을 제공하는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 바람직한 선택은 전술한 R1, R2, R3 및 R4의 치환기를 지니거나 식 Ⅱ의 화합물 또는 A-1 내지 A-6의 구조를 지닌 화합물, B-1 내지 B-6의 구조를 지닌 화합물, C-1 내지 C-6의 구조를 지닌 화합물이 바람직하다.
R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나를 지니는 유기 발광 소자는
Figure pat00019
치환기를 지닌 것을 제조할 수 있다. 상세하게는 A-1 분자를 지닌 소자를 제조할 수 있다. 비슷한 그룹을 지닌 다른 분자들은 비슷한 성능을 지니며 이 소자는 특히 바람직한 성능을 나타낸다.
R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나를 지니는 유기 발광 소자는
Figure pat00020
치환기를 지닌 것을 제조할 수 있다. 상세하게는 C-1 분자를 지닌 소자를 제조할 수 있다. 비슷한 그룹을 지닌 다른 분자들은 비슷한 성능을 지니며 이 소자는 특히 바람직한 성능을 나타낸다.
본 명세서 내에서 개시하는 트리페닐렌 함유 그룹을 지닌 화합물은 정공 수송 층으로 사용할 때 호스트가 벤조-융합티오펜을 포함하는 ??리페닐렌을 포함하는 화합물로 제조된 경우 더욱 잘 작동한다. 이러한 결합으로 제조된 소자는 특히 우수한 성능을 나타낸다. 이와 같은 호스트는 2007년 12월 28일자로 미국 특허출원 61/013,391호(발명자 Ma, Bin)에 상세히 개시되어있으며 본 발명의 참고문헌으로 통합되어있다. 화합물 3가 호스트의 적절한 예이며 C 그룹 물질이 이 결합시 바람직한 정공 수송 물질이다.
본 명세서에 개시된 트리페닐렌 함유 화합물은 정공 수송 층에 사용할 때 소자를 잘 작동시키는 것으로 알려져있으며 이때 호스트는 아릴트리페닐렌 화합물이다. 이와 같은 호스트는 2006년 5월 31일자로 미국 특허공개 2006-0280965호(발명자 Kwong 등)에 상세히 개시되어있으며 본 발명의 참고문헌으로 통합되어있다. 화합물 2가 호스트의 적절한 예이며 C 그룹 물질이 이 결합시 바람직한 정공 수송 물질이다.
본 명세서 내에서 정공 수송 물질을 포함하는 트리페닐렌은 인광 OLED 및 형광 OLED에 모두 바람직하게 사용할 수 있다.
본 명세서 내에서 다음 화합물은 다음 구조를 지닌다.
화합물 1-일본 공개특허 2000-299497호에 개시됨
Figure pat00021
화합물 1
화합물 2-미국 특허공개 2006-0280965호, 2006년 5월 31일 출원, 발명자 Kwong 등에 개시됨
Figure pat00022
화합물 2
화합물 3-미국 특허출원 61/013,391호, 2007년 12월 28일 출원, 발명자 Ma, Bin등에 개시됨
Figure pat00023
화합물 3
화합물 4-적색 인광 발광 물질 미국 특허출원 12/044,234호, 2008년 3월 7일 출원, 발명자 Kwong등에 개시됨
Figure pat00024
화합물 4
비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리노레이토)(4-페닐페날토)알루미늄(BaAlq) 및 트리스(8-하이드록시퀴놀레이토)알루미늄(Alq3)이 알려져 있다. LG-101 및 LG-201은 대한민국의 LG화학에서 구입한 물질이다.
실험
A-1의 합성
Figure pat00025
N4,N4,N4'-트리페닐비페닐-4,4'-디아민의 합성
4-(디페닐아미노)페닐보론산(4.87g, 16.8 mmol), 4-브로모-N-페닐아닐린(3.5g, 14 mmol), 인산칼륨(9.2g, 42 mmol), 디사이클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀(0.23g, 0.56 mmol)을 질소 하에서 삼구 플라스크에 첨가하였다. 톨루엔 20 ml와 물 20 ml를 첨가하였다. 용액은 질소로 20분 동안 가스를 제거하였다. Pd2(dba)3(0.13g, 0.14 mmol)를 혼합물에 첨가하였다. 그 후 혼합물은 승온되고 하룻밤동안 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후에 유기 층이 분리되었으며 황산마그네슘으로 건조되었다. 용매를 증발시킨 후에 1:2 디클로로메탄과 헥산 혼합물을 용출액으로 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 잔사를 정제하였다. 4.7g의 생성물이 수득되었다(81% 수율).
Figure pat00026
A-1의 합성
N4,N4,N4'-트리페닐-N4'-(3-(트리페닐렌-2-일)페닐)비페닐-4,4'-디아민 Pd2(dba)3(0.07g, 0.07 mmol) 및 디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀(0.13g, 0.3 mmol)을 질소 하에서 삼구 플라스크에 첨가하였다. 그 후 150 ml의 자일렌을 첨가하였다. 용액은 20분 동안 질소 분위기 하에서 교반하였다. 3-(트리페닐렌-2-일)페닐 트리플루오로메탄설포네이트(3.87g, 8.5 mmol), 소듐 터셔리-부톡사이드(1.1g, 11.6 mmol) 및 N4,N4,N4'-트리페닐비페닐-4,4'-디아민(3.2g, 7.7 mmol)을 순서대로 용액에 첨가하였다. 혼합물은 승온되고 하룻밤동안 환류하였다. 실온으로 냉각시킨 후에 300ml의 디클로로메탄을 용액에 첨가하였다. 그 후 용액은 셀라이트 베드를 통해 여과시켰다. 용매를 증발시킨 후에 1:3 디클로로메탄과 헥산 혼합물을 용출액으로 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 잔사를 정제하였다. 3.5g의 생성물이 정제 후에 수득되었다. 생성물은 고 진공 승화법에 의해 더 정제되었다(64% 수율).
Figure pat00027
A-5의 합성
N4,N4'-디페닐-N4,N4'-비스(3-(트리페닐렌-2-일)페닐)비페닐-4,4'-디아민 Pd2(dba)3(0.1g, 0.1 mmol) 및 디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀(0.17g, 0.4 mmol)을 질소 분위기 하에서 삼구 플라스크에 첨가하였다. 150 ml의 자일렌을 첨가하였다. 용액은 질소 분위기 하에서 20분 동안 교반하였다. 3-(트리페닐렌-2-일)페닐 트리플루오로메탄설포네이트(5.0g, 11.1 mmol), 소듐 터셔리-부톡사이드(1.5g, 15 mmol), N4,N4'-디페닐비페닐-4,4'-디아민(1.7g, 5 mmol)이 순서대로 용액에 첨가되었다. 혼합물은 승온하고 하룻밤동안 환류시켰다. 상온으로 냉각시킨 후에 혼합물은 300 ml의 메탄올 첨가로 침전되었다. 여과하여 고체를 수득하였다. 고체는 디클로로메탄에 재용해되고 황산마그네슘으로 건조되었다. 용매를 증발시킨 후에 4.4g의 생성물이 수득되었다. 화합물은 고 진공 승화법에 의해 더 정제되었다.
C-1의 합성
Figure pat00028
N-페닐트리페닐렌-2-아민의 합성
톨루엔 내 팔라듐 아세테이트(0.01g, 0.06 mmol)와 1.0 M 트리(t-부틸)포스핀 용액이 질소 분위기 하에서 삼구 플라스크에 첨가되었다. 100 ml의 톨루엔이 첨가되었다. 용액은 색상이 사라질 때까지 질소 분위기 하에서 교반하였다. 2-브로모트리페닐렌(2g, 6.5 mmol), 소듐 터셔리-부톡사이드(0.94g, 9.8 mmol) 및 아닐린(1.8g, 20 mmol)이 순서대로 용액에 첨가되었다. 혼합물은 승온되고 하룻밤동안 환류하였다. 실온으로 냉각한 후에 혼합물은 셀라이트 베드를 통해 여과시켰으며 디클로로메탄으로 완전히 세척시켰다. 생성물은 1:7 디클로로메탄과 헥산 혼합물을 용출액으로 사용한 컬럼 크로마토그래피로 정제되었다. 0.8g의 생성물이 정제 후에 수득되었다. 생성물은 고 진공 승화법에 의해 더 정제되었다.
Figure pat00029
C-1의 합성
톨루엔(0.1 ml, 0.1 mmol) 내의 N4,N4'-디페닐-N4,N4'-디(트리페닐렌-2-일)비페닐-4,4'-디아민 팔라듐 아세테이트(0.2 mg, 0.03 mmol)와 1.0 M 트리(t-부틸)포스핀 용액이 질소 분위기 하에서 삼구 플라스크에 첨가되었다. 60 ml의 자일렌이 첨가되었다. 용액은 색상이 사라질 때까지 질소 분위기 하에서 교반하였다. 4,4'-디브로모비페닐(0.33g, 1 mmol), 소듐 터셔리-부톡사이드(0.3g, 3 mmol) 및 N-페닐트리페닐렌-2-아민(0.7g, 2.2 mmol)이 순서대로 용액에 첨가되었다. 혼합물은 승온되고 하룻밤동안 환류하였다. 실온으로 냉각한 후에 혼합물은 셀라이트 베드를 통해 여과시켰으며 디클로로메탄으로 완전히 세척시켰다. 생성물은 1:2 디클로로메탄과 헥산 혼합물을 용출액으로 사용한 컬럼 크로마토그래피로 정제되었다. 0.4g의 생성물이 정제 후에 수득되었다. 생성물은 고 진공 승화법에 의해 더 정제되었다.
장치
장치는 표준 기술을 이용하여 제작한다. 장치의 구조는 도 1에 나타난 것과 유사하다. 그러나 특정 층과 물질은 표에 나타난 것을 포함할 수 있다.
Figure pat00030
Figure pat00031
3 그룹의 실험 결과는 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같다. NPD HTL을 지닌 소자에 비해 C-1 물질을 지닌 신규한 HTL 녹색 PHOLED 소자의 성능이 훨씬 우수하였다. HTL 물질로서 C-1 유사물질과 호스트로서 화합물 2, 화합물 3과 유사한 물질을 조합하였을 때 가장 바람직한 결과를 나타내었다.
그룹 1 : 실시예 1 및 2
실시예 1(비교실시예)과 실시예 2의 차이점은 실시예 1은 α-NPD HTL을 지닌 반면 실시예 2는 화합물 C-1의 HTL을 지닌 것이다. C-1과 호스트로서 화합물 2의 HTL 조합이 α-NPD HTL을 사용한 유사 소자에 비해 훨씬 우수한 효과를 나타내었다. 실시예 2는 효율성과 존속 시간이 훨씬 우수한 성능을 나타내었다. 더욱이 실시예 2의 결과는 일반적으로 녹색 발광 소자에 더욱 바람직한 성능을 나타내었으며 C-1과 유사한 화합물과 화합물 2를 호스트로서 조합하였을 때 가장 바람직한 성능을 나타내었다.
그룹 2 : 실시예 3 및 4
실시예 3(비교실시예)과 실시예 4의 차이점은 실시예 3은 α-NPD HTL을 지닌 반면 실시예 4는 화합물 C-1의 HTL을 지닌 것이다. 또한 정공 주입 층(HIL)에도 차이가 있다. C-1과 호스트로서 화합물 3의 HTL 조합이 α-NPD HTL을 사용한 유사 소자에 비해 훨씬 우수한 효과를 나타내었다. 실시예 4는 효율성과 존속 시간이 훨씬 우수한 성능을 나타내었다. 더욱이 실시예 4의 결과는 일반적으로 녹색 발광 소자에 더욱 바람직한 성능을 나타내었으며 C-1과 유사한 화합물과 화합물 3을 호스트로서 조합하였을 때 HTL이 가장 바람직한 성능을 나타내었다.
그룹 3 : 실시예 5 및 6
그룹 3은 그룹 2에 대한 대조를 위해 행하였다. 그러나 Alq의 ETL을 LG-201 대신에 사용하였다. 그룹 2과 동일한 결과가 그룹 3에도 나타났다.
Figure pat00032
Figure pat00033
표 3과 표 4는 2 그룹의 실험 결과를 나타낸 것이다. 신규한 HTL 물질과 C-1 및 A-1을 지닌 적색 PHOLED의 성능은 α-NPD HTL을 지닌 기기의 성능보다 상대적으로 우수하였다. BAlq 호스트가 모든 기기에 사용되었다.
그룹 4 : 실시예 7, 8 및 9
실시예 7(비교실시예)과 실시예 8, 9의 차이점은 실시예 7은 α-NPD HTL을 지닌 반면 실시예 8, 9는 화합물 C-1, 화합물 A-1에 각각 HTL을 지닌 것이다. 모든 HTL은 BAlq 호스트와 결합하여 사용하였다. 실시예 8, 9는 α-NPD HTL을 사용한 비교실시예 7에 비해 효율성과 존속 시간이 우수하지는 않았다. 그러나 실시예 8, 9의 결과는 소자의 성능이 상업적으로 요구되는 것보다는 훨씬 우수한 것이었다.
그룹 5 : 실시예 10, 11 및 12
그룹 5는 그룹 4의 대조를 위해 실험한 것이다. 그룹 4에서 HIL로 화합물 1을 사용한 대신 LG-101을 사용하였다. 그룹 4와 동일한 결과가 그룹 5에도 나타난다.
적색 소자를 위해 HTL로서 C-1과 A-1을 사용한 소자의 결과는 NPD를 사용한 결과보다 우수할 필요는 없다. 그러나 표 3, 4에 나타난 모든 소자는 상업적 디스플레이에 요구되는 것보다는 우수한 성능을 나타내었다.
결과적으로 C-1 및 A-1과 유사한 HTL 물질의 적합성이 일반적인 소자 설계에 적합한 것으로 나타난다. 가능한 한 서로 다른 소자에 동일한 물질을 사용하는 것이 바람직한 제조 시나리오로 여겨진다. 다른 색상 예를 들면 적색과 녹색을 발광하기 위한 소자를 위해 발광 분자는 서로 다르다. 그러나 적색과 녹색 소자에 동일한 비 발광물질 예를 들면 HTL을 사용하는 것은 더욱 바람직한 것이다.
또한 녹색 PHOLED 수명이 적색 PHOLED 수명보다 상업화 시 제한요소로 작용한다. 어떠한 HTL을 지닌 적색 PHOLED도 통상적으로 좋은 성능을 나타내고 대량 생산에 적합하다. 따라서 녹색 소자에 우수한 성능을 나타내는 HTL이 요구되고 있으며 이때 물질은 적색 소자에 비해 낮은 성능을 나타내도 큰 문제는 없을 것이다.
그룹 1, 2 및 3과 그룹 4, 5의 비교를 통해 A-1과 C-1 유사 화합물이 서로 다른 소자 설계에 사용될 수 있으며 이 설계는 호스트를 지니는 HTL 내의 A-1과 C-1 유사 화합물을 포함하는 것이다. 또한 화합물 2와 호합물 3과 유사한 물질과의 결합 역시 예상치 않은 좋은 소자 성능을 나타낸다.
본 명세서 내에서 유기 발광 소자 내의 특정 층에 사용되는 물질은 소자 내에 존재하는 다른 다양한 물질과 결합하여 사용할 수도 있다. 예를 들면 발광 도판트는 현존하는 다양한 호스트, 수송층, 차단층, 주입층, 전극 및 다른 층과 결합하여 사용할 수 있다. 하기에 설명하는 물질은 이에 한정하는 것은 아니고 본 발명에 개시된 다른 물질과 결합하여 유용하게 사용할 수 있으며 당업자가 이러한 결합에 유용한 다른 물질을 확인할 수 있다.
본 명세서 내에서 개시된 물질과 결합하여 사용할 수 있는 것은 다수의 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 호스트 물질, 도판트 물질, 엑시톤/정공 차단 층 물질, 전자 수송 및 전자 주입 물질 등으로 OLED에 사용할 수 있는 것이다. 하기 표 5에 나타난 물질과 결합하여 OLED에 사용할 수 있는 물질은 특별히 한정하는 것은 아니다. 표 5는 본 발명에 개시된 물질로서 물질의 클래스, 물질의 실시예 등을 특별히 한정하는 것은 아니다.
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
본 명세서 내에 기재된 다양한 실시태양은 예시적인 것이며 이러한 물질에 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 예를 들면 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 물질의 구조와 치환기는 변형될 수 있다. 본 발명은 청구범위 내에서 상기 실시예의 바람직한 화합물과 실시태양에 대한 다양한 변형을 포함할 수 있으며 이는 당업자에게 명백할 것이다. 또한 어떻게 발명이 작동되는지에 관한 여러 가지 이론이 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 I의 화학적 구조를 갖는 화합물
    [화학식 I]
    Figure pat00044

    상기 식에서, n은 1, 2 또는 3이고, 질소 원자 사이의 페닐 고리는 질소 원자 와 서로 부착되어 있으며, 각각의 부착에 있어 독립적으로 선택되는 파라 또는 메타 배치 형태로 질소 원자에 부착되고,
    R1, R2, R3 및 R4 각각은 독립적으로 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
    Figure pat00045

    상기 점선은 상기 화학식 I의 질소 원자에 부착되는 위치를 나타내고,
    R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
    Figure pat00046

    R1, R2, R3 및 R4는 모두가 동일하지 않으며,
    R1, R2, R3 및 R4 각각은 이들 R1, R2, R3 및 R4에 융합되지 않은 치환기로 추가로 치환될 수 있다.
  2. 제1항에 있어서, 화학식 I에 의해 표시되는 화합물의 일부가 보다 구체적으로 하기 화학식 II인 것인 화합물.
    [화학식 II]
    Figure pat00047
  3. 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기 치환기인 것인 화합물.
    Figure pat00048
  4. 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기 치환기인 것인 화합물.
    Figure pat00049
  5. 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기 치환기인 것인 화합물.
    Figure pat00050
  6. 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것인 화합물.
    Figure pat00051
  7. 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것인 화합물:
    Figure pat00052

    상기 식에서, R1, R2, R3 및 R4 는 더 이상의 치환기를 함유하지 않는다.
  8. 제3항에 있어서, 상기 화합물은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택된 구조를 갖는 것인 화합물.

    Figure pat00053

    Figure pat00054
  9. 제8항에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조를 갖는 것인 화합물.
    Figure pat00055
  10. 제8항에 있어서, 상기 화합물은 하기 구조를 갖는 것인 화합물.
    Figure pat00056
  11. 제4항에 있어서, 상기 화합물은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택된 구조를 갖는 것인 화합물.
    Figure pat00057
  12. 음극;
    양극;
    음극과 양극 사이에 배치되고 호스트와 인광 도판트를 더 포함하는 유기 발광 층;
    음극과 유기 발광층 사이에 배치되고 유기 발광 층과 직접 접촉되어 있으며정공 수송 물질을 포함하는 유기 정공 수송 층;
    을 포함하는 유기 발광 소자에 있어서,
    상기 정공 수송 물질은 하기 화학식 I의 구조를 가지며,
    [화학식 I]
    Figure pat00058

    상기 식에서, n은 1, 2 또는 3이고, 질소 원자 사이의 페닐 고리는 질소 원자와 서로 부착되어 있으며, 각각의 부착에 있어 독립적으로 선택되는 파라 또는 메타 배치 형태로 질소 원자에 부착되고,
    R1, R2, R3 및 R4 각각은 독립적으로 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
    Figure pat00059

    상기 점선은 상기 화학식 I의 질소 원자에 부착되는 위치를 나타내고,
    R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
    Figure pat00060

    R1, R2, R3 및 R4는 모두가 동일하지 않으며,
    R1, R2, R3 및 R4 각각은 이들 R1, R2, R3 및 R4에 융합되지 않은 치환기로 추가로 치환될 수 있다.
  13. 제12항에 있어서, 상기 도판트는 유기-금속성 이리듐 재료인 것인 소자.
  14. 제12항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기 치환기인 소자.
    Figure pat00061
  15. 제12항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기 치환기인 소자.
    Figure pat00062
  16. 제12항에 있어서, 상기 호스트는 벤조-융합된 티오펜을 함유하는 트리페닐렌을 포함하는 화합물인 것인 소자.
  17. 제16항에 있어서, 상기 호스트는 하기 화합물 3인 것인 소자.
    Figure pat00063
    화합물 3
  18. 제12항에 있어서, 상기 호스트는 아릴트리페닐렌 화합물인 것인 소자.
  19. 제18항에 있어서, 상기 호스트는 하기 화합물 2인 것인 소자.
    Figure pat00064
    화합물 2
  20. 하기 화학식 I의 화학적 구조를 갖는 화합물을 추가로 포함하는 유기 발광 소자를 포함하는 소비재 물품
    [화학식 I]
    Figure pat00065

    상기 식에서, n은 1, 2 또는 3이고, 질소 원자 사이의 페닐 고리는 질소 원자와 서로 부착되어 있으며, 각각의 부착에 있어 독립적으로 선택되는 파라 또는 메타 배치 형태로 질소 원자에 부착되고,
    R1, R2, R3 및 R4 각각은 독립적으로 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
    Figure pat00066

    상기 점선은 상기 화학식 I의 질소 원자에 부착되는 위치를 나타내고,
    R1, R2, R3 및 R4 중 적어도 하나 이상은 하기로 구성되는 그룹으로부터 선택되고,
    Figure pat00067

    R1, R2, R3 및 R4는 모두가 동일하지 않으며,
    R1, R2, R3 및 R4 각각은 이들 R1, R2, R3 및 R4에 융합되지 않은 치환기로 추가로 치환될 수 있다.
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