KR20170011338A - 유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 Download PDF

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KR20170011338A
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Abstract

화학식 1과 화학식 2의 조합으로 표현되는 유기 화합물, 상기 유기 화합물을 포함하는 조성물, 상기 유기 화합물 또는 상기 조성물을 포함하는 유기광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00186

상기 화학식 1 또는 2에서, L1 내지 L3, R1 내지 R8, Ar1 내지 Ar3는 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치{ORGANIC COMPOUND AND COMPOSITION AND ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
유기 화합물, 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectronic diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 있으며, 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위한 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 층, 전자 수송 보조층, 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자의 성능은 상기 유기층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며, 그 중에서도 상기 유기층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다.
특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 화합물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 유기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 화합물 또는 상기 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 화학식 1과 화학식 2의 조합으로 표현되는 유기 화합물을 제공한다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00001
상기 화학식 1 또는 2에서,
L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된실릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 존재하거나 R1과 R2, R3 과 R4, R5 와 R6, R7 과 R8이 각각 결합하여 고리를 형성하고,
Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기 또는 이들의 조합이고,
화학식 1의 인접한 두 개의 *는 화학식 2의 두 개의 *와 결합한다.
다른 구현예에 따르면, 상기 유기 화합물인 제1 유기 화합물, 그리고 질소 함유 고리를 포함하는 제2 유기 화합물을 포함하는 유기광전자소자용 조성물을 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 그리고 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 상기 유기 화합물 또는 상기 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
고효율 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
도 1은 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이고,
도 2는 다른 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로고리기, C1 내지 C20 알콕시기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
또한, 상기 치환된 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴기, C3 내지 C30 헤테로고리기, C1 내지 C20 알콕시기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기 중 인접한 두 개의 치환기가 융합되어 고리를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 치환된 C6 내지 C30 아릴기는 인접한 또다른 치환된 C6 내지 C30 아릴기와 융합되어 치환 또는 비치환된플루오렌 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하고 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로 원자는 N, O, S, P 및 Si 에서 선택될 수 있다.
본 명세서에서 "아릴기(aryl group)"는 카보사이클릭 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 의미하며 넓게는 카보사이클릭 방향족 모이어티들이 단일 결합으로 연결된 형태 및 카보사이클릭 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리 또한 포함한다. 아릴기는 모노시클릭, 폴리시클릭 또는 융합된 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 아릴기, 사이클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 N, O, S, P 및 Si에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸기, 이들의 조합 또는 이들의 조합이 융합된 형태일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 화합물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 화합물은 하기 화학식 1과 화학식 2의 조합으로 표현된다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 1 또는 2에서,
L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 존재하거나 R1과 R2, R3 과 R4, R5 와 R6, R7 과 R8이 각각 결합하여 고리를 형성하고,
Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기 또는 이들의 조합이고,
화학식 1의 인접한 두 개의 *는 화학식 2의 두 개의 *와 결합한다.
상기 유기 화합물은 두 개의 카바졸 모이어티를 포함하는 바이카바졸 골격을 가짐으로써 양호한 정공 특성을 가질 수 있고 이에 따라 발광 재료 및/또는 정공 수송 재료로 효과적으로 적용될 수 있다. 상기 발광 재료는 상기 유기 화합물 단독으로 사용되거나 상기 유기 화합물과 전자 특성을 가지는 다른 유기 화합물과 함께 사용될 수 있다.
또한, 상기 유기 화합물은 카바졸 모이어티에 헤테로 원자를 포함하는 고리가 융합됨으로써 높은 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다. 유리전이온도(Tg)는 유기 화합물 및 이를 적용한 소자의 열안정성과 관련될 수 있다. 예컨대 높은 유리전이온도(Tg)를 가지는 유기 화합물은, 유기발광소자에 박막 형태로 적용되었을 때, 상기 유기 화합물을 증착한 후에 이루어지는 후속 공정, 예컨대 봉지(encapsulation) 공정에서 높은 온도에 의해 열화되는 것이 방지되어 유기 화합물 및 소자의 수명 특성을 확보할 수 있다. 예컨대 높은 유리전이온도(Tg)를 가지는 유기 화합물은, 유기발광소자 구동시 발생하는 줄열에 의해 열화되는 것이 방지되어 유기 화합물 및 소자의 수명 특성을 확보할 수 있다.
상기 유기 화합물의 유리전이온도(Tg)는 예컨대 약 70℃ 이상일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 90℃ 이상일 수 있다. 상기 범위 내에서 예컨대 약 70℃ 내지 170℃일 수 있고, 상기 범위 내에서 약 90℃ 내지 170℃일 수 있다.
일 예로, 화학식 1 또는 2의 Ar1 내지 Ar3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 화학식 1 또는 2의 Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 화학식 1 또는 2의 Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 1의 L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 1의 L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, o-페닐렌기, m-페닐렌기 또는 p-페닐렌기일 수 있다.
상기 화학식 1은 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 1a 내지 1c 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1a] [화학식 1b]
Figure pat00003
Figure pat00004
[화학식 1c]
Figure pat00005
상기 화학식 1a 내지 1c에서, L1 내지 L3, R1 내지 R8, Ar1, Ar2는 전술한 바와 같다.
일 예로, 상기 화학식 1a 내지 1c의 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 1a 내지 1c의 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 1a 내지 1c의 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트란세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 1a 내지 1c의 L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 1a 내지 1c의 L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, o-페닐렌기, m-페닐렌기 또는 p-페닐렌기일 수 있다.
상기 유기 화합물은 예컨대 하기 화학식 3으로 표현될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00006
상기 화학식 3에서, L1 내지 L3, R1 내지 R8, Ar1 내지 Ar3는 각각 전술한 바와 같다.
상기 유기 화합물은 예컨대 하기 화학식 3a 내지 3c 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 3a] [화학식 3b]
Figure pat00007
Figure pat00008
[화학식 3c]
Figure pat00009
상기 화학식 3a 내지 3c에서, L1 내지 L3, R1 내지 R8, Ar1 내지 Ar3는 각각 전술한 바와 같다.
일 예로, 화학식 3과 화학식 3a 내지 3c의 Ar1 내지 Ar3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 화학식 3과 화학식 3a 내지 3c의 Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 화학식 3과 화학식 3a 내지 3c의 Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 3과 화학식 3a 내지 3c의 L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 3과 화학식 3a 내지 3c의 L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, o-페닐렌기, m-페닐렌기 또는 p-페닐렌기일 수 있다.
상기 유기 화합물은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1]
Figure pat00010
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Figure pat00016
상술한 유기 화합물은 유기 광전자 소자에 적용될 수 있다.
상술한 유기 화합물은 단독으로 또는 다른 유기 화합물과 함께 유기 광전자 소자에 적용될 수 있다. 상술한 유기 화합물이 다른 유기 화합물과 함께 사용되는 경우, 조성물의 형태로 적용될 수 있다.
이하, 상술한 유기 화합물을 포함하는 유기광전자소자용 조성물의 일 예를 설명한다.
상기 유기광전자소자용 조성물의 일 예로, 상술한 유기 화합물과 전자 특성을 가지는 적어도 하나의 유기 화합물을 포함하는 조성물일 수 있다. 이하에서 상술한 유기 화합물은 '제1 유기 화합물'이라 하고 전자 특성을 가지는 유기 화합물을 '제2 유기 화합물'이라 한다.
상기 제2 유기 화합물은 예컨대 질소 함유 고리를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제2 유기 화합물은 피리디닐 기(pyridinyl group), 피리미디닐 기(pyrimidinyl group) 및/또는 트리아지닐기(triazinyl group)를 포함할 수 있다.
상기 제2 유기 화합물은 예컨대 하기 하기 화학식 4 또는 5로 표현될 수 있다.
[화학식 4] [화학식 5]
Figure pat00017
Figure pat00018
상기 화학식 4 또는 5에서,
Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRa이고,
화학식 4의 Z 중 적어도 하나는 N 이고,
화학식 5의 Z 중 적어도 하나는 N 이고,
X는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRb이고,
R9 내지 R23, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
R9 와 R10, R11과 R12, R13과 R14, R15과 R16, R17과 R18, R20과 R21, R22와 R23은각각 독립적으로 존재하거나 서로 연결되어 고리를 형성하고,
L4는 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 터페닐렌기이고,
n1 내지 n3는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
n1+n2+n3≥1이고,
n4은 1 내지 5의 정수이고,
n5는 0 내지 2의 정수이고,
n6 및 n7은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
상기 화학식 4로 표현되는 화합물은 아릴렌기 및/또는 헤테로아릴렌기를 중심으로 적어도 하나의 꺾임(kink) 구조를 가질 수 있다. 상기 꺾임 구조는 아릴렌 기 및/또는 헤테로아릴렌기의 두 개의 연결 부분들이 직선 구조를 이루지 않는 구조를 말한다. 예컨대 페닐렌의 경우 연결 부분들이 직선 구조를 이루지 않는 올쏘페닐렌(o-phenylene)과 메타 페닐렌(m-phenylene)이 상기 꺾임 구조를 가지며, 연결 부분들이 직선 구조를 이루는 파라 페닐렌(p-phenylene)은 상기 꺾임 구조를 가지지 않는다.
상기 화학식 4에서, 상기 꺾임 구조는 연결기(L4) 및/또는 아릴렌기/헤테로아릴렌기를 중심으로 형성될 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 4의 n1이 0인 경우, 즉 연결기(L4)가 없는 구조에서는 아릴렌기/헤테로아릴렌기를 중심으로 꺾임 구조를 형성할 수 있다. 일 예로, 상기 화학식 1의 n1이 1인 경우에는 연결기(L4)를 중심으로 꺾임 구조를 형성할 수 있고, 예컨대 L4는 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 터페닐렌기일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 4로 표현되는 화합물은 적어도 두 개의 꺾임 구조를 가질 수 있으며, 예컨대 두 개 내지 네 개의 꺾임 구조를 가질 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 4의 X 중 질소(N)의 개수는 예컨대 0 내지 2개일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 4에서, n2 및 n3 이외에 있는 Z 함유 육각고리는 피리미디닐기 또는 트리아지닐기 일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 5에서, n6 및 n7 이외에 있는 Z 함유 육각고리는 피리미디닐기 또는 트리아지닐기 일 수 있다.
상기 화학식 4로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 화학식 4a 내지 4t 중 어느 하나로 표현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 4a] [화학식 4b]
Figure pat00019
[화학식 4c] [화학식 4d]
Figure pat00020
[화학식 4e] [화학식 4f]
Figure pat00021
[화학식 4g] [화학식 4h]
Figure pat00022
[화학식 4i] [화학식 4j]
Figure pat00023
[화학식 4k] [화학식 4l]
Figure pat00024
[화학식 4m] [화학식 4n]
Figure pat00025
[화학식 4o] [화학식 4p]
Figure pat00026
[화학식 4q] [화학식 4r]
Figure pat00027
[화학식 4s] [화학식 4t]
Figure pat00028
상기 화학식 4a 내지 4t에서,
X, Z 및 R9 내지 R12는 각각 전술한 바와 같고,
R45 내지 R62는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 화학식 4로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 2]
Figure pat00029
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상기 화학식 5로 표현되는 화합물은 메타(meta) 위치로 결합된 두 개의 페닐렌기를 중심으로 2개 이상의 치환 또는 비치환된 아릴기들과 적어도 하나의 질소를 가지는 헤테로아릴기를 각각 포함한다. 상기 두 개의 페닐렌기 중 하나 또는 두 개는 비치환된 페닐렌기일 수 있다. 일 예로, 상기 화학식 5의 R19는 수소일 수 있으며 이 경우 메타 위치로 결합된 두 개의 페닐렌기가 모두 비치환된 페닐렌기일 수 있다.
상기 화학식 5로 표현되는 화합물은 적어도 하나의 질소를 함유하는 고리를 포함함으로써 전기장 인가시 전자를 받기 쉬운 구조가 될 수 있고, 이에 따라 상기 유기 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다.
상기 화학식 5로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 화학식 5a 내지 5h 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 5a] [화학식 5b]
Figure pat00093
Figure pat00094
[화학식 5c] [화학식 5d]
Figure pat00095
Figure pat00096
[화학식 5e] [화학식 5f]
Figure pat00097
Figure pat00098
[화학식 5g] [화학식 5h]
Figure pat00099
Figure pat00100
상기 화학식 5a 내지 5h에서, Z, R13 내지 R23, n6 및 n7은 전술한 바와 같고, R15a 및 R15b는 R15와 같고, R16a 및 R16b 는 R16과 같다.
일 예로, 상기 화학식 5a 내지 5h의 R13, R14, R15, R16, R15a, R16a, R15b, R16b 및 R19 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있다. 일 예로 상기 화학식 5a 내지 5h의 R13, R14, R15, R16, R15a, R16a, R15b, R16b 및 R19 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 5a 내지 5h에서, R20 내지 R23은 각각 독립적으로 수소 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있으며, 일 예로 R20 내지 R23은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기일 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 5a 내지 5h의 R20 내지 R23 중 적어도 하나가 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기인 경우, 상기 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기는 올쏘(ortho) 위치에 결합되지 않을 수 있다.
일 예로, 상기 화학식 5a 내지 5h의 R20 내지 R23 중 적어도 하나가 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 페닐기는 올쏘 및 파라(para) 위치에 결합되지 않을 수 있다.
상기 화학식 5로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 그룹 3에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 3]
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상기 제2 유기 화합물은 상기 화학식 4로 표현되는 화합물 중 적어도 1종, 상기 화학식 5로 표현되는 화합물 중 적어도 1종 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 유기 광전자 소자의 유기층에 적용될 수 있으며, 일 예로 상기 조성물은 발광층의 호스트(host)로서 역할을 할 수 있다. 이때 상기 제1 유기 화합물과 상기 제2 유기 화합물이 함께 사용되어 전하의 이동성 및 안정성을 높임으로써 발광 효율 및 수명 특성을 더욱 개선 시킬 수 있다.
상기 조성물은 전술한 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합물 외에 1종 이상의 유기 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 조성물은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 적색, 녹색 또는 청색의 도펀트일 수 있으며, 예컨대 인광 도펀트일 수 있다.
상기 도펀트는 상기 제1 유기 화합물과 상기 제2 유기 화합물에 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체(metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 도펀트는 상기 제1 유기 화합물과 상기 제2 유기 화합물에 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체(metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 조성물은 유기 광전자 소자의 유기층에 적용될 수 있으며, 일 예로 상기 조성물은 발광층과 정공수송층 사이에 위치하는 정공수송보조층에 적용될 수 있다.
상기 제1 화합물과 상기 제2 화합물은 다양한 비율로 조합되어 정공수송보조층에 적용됨으로써 정공수송층으로부터 발광층으로 이동하는 정공수송능력을 조절할 수 있고 이를 발광층의 정공수송능력과 균형을 맞춤으로써 발광층의 계면에 정공이 축적되는 것을 방지할 수 있다. 또한 정공수송보조층은 캐소드로부터 발광층으로 이동된 전자 및/또는 발광층에서 생성된 엑시톤이 발광층의 엑시톤의 에너지보다 더 낮은 에너지의 엑시톤으로 변환시킴으로써 전자 및/또는 엑시톤이 발광층을 통과하여 정공수송층으로 이동하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 이에 따라 유기 광전자 소자의 효율 및 수명을 개선할 수 있다. 상기 제1 유기 화합물과 상기 제2 유기 화합물은 예컨대 약 1:99 내지 99:1의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 유기 화합물 및/또는 상기 조성물은 건식 성막법 또는 용액 공정으로 형성될 수 있다. 상기 건식 성막법은 예컨대 화학기상증착법, 스퍼터링, 플라즈마 도금 및 이온도금 일 수 있고, 둘 이상의 화합물을 동시에 성막하거나 증착 온도가 같은 화합물을 혼합하여 같이 성막할 수 있다. 상기 용액 공정은 예컨대 잉크젯 인쇄법, 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 바 코팅 및/또는 딥 코팅일 수 있다.
이하 상술한 유기 화합물 또는 상술한 조성물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
상기 유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
상기 유기 광전자 소자는 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 그리고 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함할 수 있고, 상기 유기층은 전술한 유기 화합물 또는 전술한 조성물을 포함할 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자(200)는 서로 마주하는 캐소드(110)와 애노드(120), 그리고 캐소드(110)와 애노드(120) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
캐소드(110)는 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 캐소드(110)는 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
애노드(120)는 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 애노드(120)는 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(105)은 전술한 유기 화합물 또는 전술한 조성물을 포함하는 발광층(130)을 포함한다.
발광층(130)은 예컨대 전술한 유기 화합물을 단독으로 포함할 수도 있고 전술한 유기 화합물 중 적어도 두 종류를 혼합하여 포함할 수도 있고 전술한 조성물을 포함할 수도 있다.
유기층(105)은 발광층(130)과 애노드(120) 사이에 위치하는 보조층(140)을 포함한다. 보조층(140)은 애노드(120)와 발광층(130) 사이의 전하 주입 및 이동을 용이하게 할 수 있다.
도 2는 다른 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.
도 2를 참고하면, 다른 구현예에 따른 유기 광전자 소자(300)는 전술한 구현예와 마찬가지로, 서로 마주하는 캐소드(110)와 애노드(120), 그리고 캐소드(110)와 애노드(120) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함하고, 유기층(105)은 발광층(130)과 보조층(140)을 포함한다.
그러나 본 구현예는 전술한 구현예와 달리, 보조층(140)은 애노드(120)에 인접하게 위치하는 제1 보조층(141)과 발광층(130)에 인접하게 위치하는 제2 보조층(142)을 포함한다. 전술한 유기 화합물 또는 전술한 조성물은 발광층(130)에 인접하게 위치하는 제2 보조층(142)에 포함될 수 있다.
도 1 또는 도 2에서 유기층(105)으로서 추가로 캐소드(110)와 발광층(130) 사이에 위치하는 적어도 1층의 보조층을 더 포함할 수 있다.
상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니 된다.
이하, 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반응물질은 특별한 언급이 없는 한, Sigma-Aldrich 社, TCI 社, AOKChem 社 등에서 구입하거나 참고문헌(Org. Lett. 14. 2722~2725(2012))을 참고하여 합성하였다.
제1 유기화합물의 합성
합성예 1: 화합물 S-2의 합성
[반응식 1]
Figure pat00125
제1 단계: 중간체 B의 합성
질소 환경의 1L 둥근바닥 플라스크에 중간체 A 37.14 g(135.49 mmol, Org. Lett. 14. 2722~2725(2012))와 2-니트로벤젠보론산 피나콜에스테르 40.5 g(162.59 mmol, AOKChem 社), 포타슘카보네이트 37.5 g(270.98 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 7.8 g(6.77 mmol) 및 테트라하이드로퓨란 540 mL와 증류수 135 mL를 넣은 다음, 12시간 동안 가열 환류한다. 유기층을 분리 한 다음 증류수로 씻어 주고 용매를 제거한 다음, 칼럼크로마토그래피를 통하여 화합물을 정제하여 중간체 B 28 g (65%)을 얻었다.
제2 단계: 중간체 C의 합성
500 mL 둥근바닥 플라스크에 상기 중간체 B 27.8 g(87.9 mmol)와 트리페닐포스핀 237.8 g(879.3 mmol)을 디클로로벤젠 350 mL와 같이 넣은 다음 48시간 동안 가열 환류 한다. 용매를 모두 제거한 다음, 칼럼 크로마토그래피를 통하여 화합물을 정제하여 중간체 C 15 g (60%) 을 얻었다.
제3 단계: 중간체 D의 합성
질소환경의 500 mL 둥근 바닥 플라스크에 상기 중간체 C 14.65 g(51.53 mmol) 와 요오드벤젠 14.7 g(72.14 mmol), 팔라듐(디벤질리덴아세톤) 1.48 g(2.58 mmol), 소듐-t-부톡사이드 7.43 g(77.29 mmol) 을 크실렌 200 mL에 넣어 교반한다. 트리(t-부틸)포스핀 (50% 톨루엔 용매) (2.5 g, 5.15 mmol)을 적가한 다음 12시간 동안 가열 환류한다. 메탄올에 반응물을 부어 반응을 종결하고 고형물을 거른 다음 디클로로벤젠을 이용하야 재결정하여 중간체 D 14 g(75%)를 얻었다.
제4 단계: 중간체 E의 합성
500 mL 둥근 바닥 플라스크에 중간체 D 12.9 g(35.77 mmol)와 180 mL의 N,N-디메틸포름아미드를 넣어 교반한다. N-브로모숙신이미드 6.69 g(37.56 mmol)을 서서히 투입한 다음 상온에서 8시간 동안 교반한다. 반응물을 물에 부어 반응을 종결한 다음 고형물을 거른다. 디클로로벤젠을 이용하여 재결정하여 중간체 E 14 g(89 %)를 얻었다.
제5 단계: 화합물 S-2의 합성
질소 환경의 500 mL 둥근 바닥 플라스크에 중간체 E 12.04 g(27.40 mmol), 중간체 F 14.64 g(32.88 mmol, Sunshine Chemlab 社), 포타슘카보네이트 7.6 g(54.8 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 1.58 g(1.37 mmol) 을 사용하여 중간체 B 의 합성법과 동일한 방법을 사용하여 화합물 S-2 13.5 g(73%)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 677.79g/mol, 측정치: M+H+ = 678.25g/mol)
합성예 2: 화합물 S-5의 합성
[반응식 2]
Figure pat00126
질소 환경의 500 mL 둥근 바닥 플라스크에 중간체 E 9.3 g(21.08 mmol), 중간체 G 11.26 g(25.29 mmol, Suzhou Rovathin 社), 포타슘카보네이트 5.826 g(42.15 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 1.22 g(1.05 mmol)을 테트라하이드로퓨란 85 mL 와 증류수 21 mL에 넣어 녹인 다음 12시간 동안 가열 환류하였다. 디클로로벤젠에 재결정하여 화합물 S-5 10.8 g(76%)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 677.79g/mol, 측정치: M+H+ = 678.25g/mol)
합성예 3: 화합물 S-1의 합성
[반응식 3]
Figure pat00127
중간체 E 10.43 g(23.74 mmol), 중간체 G 10.52 g(28.49 mmol, AOKChem 社), 포타슘카보네이트 6.6 g(47.5 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 1.37 g(1.19 mmol) 을 사용하여 중간체 B의 합성법과 동일한 방법을 사용하여 화합물 S-1 9.5 g(67%)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 601.69g/mol, 측정치: M+H+ = 602.22g/mol)
합성예 4: 화합물 S-16의 합성
[반응식 4]
Figure pat00128
제1 단계: 중간체 H의 합성
2-브로모카바졸 26.5 g(107.60 mmol)과 요오드비페닐 36.17 g(129.12 mmol)을 사용하여 중간체 D의 합성법과 동일한 방법을 사용하여 중간체 H 31 g(72%)을 얻었다.
제2 단계: 중간체 I의 합성
질소 환경에서 상기 중간체 H 25.5 g(64.15 mmol)을 디메틸포름아미드(DMF) 260 ml에 녹인 후, 비스(피나콜라토)디보론 21.2 g(83.4 mmol), (1,1'-비스(디페닐포스핀)페로센)디클로로팔라듐(II) 2.62 g(3.2 mmol) 및 포타슘 아세테이트 9.5 g(96.23 mmol)을 넣고 150℃에서 24시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I 18 g(63%)을 얻었다.
제3 단계: 화합물 S-16의 합성
중간체 E 13.9 g(31.62 mmol), 중간체 I 16.9 g(37.94 mmol), 포타슘카보네이트 8.7 g(63.23 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 1.83 g(1.58 mmol) 을 사용하여 중간체 B의 합성법과 동일한 방법을 사용하여 화합물 S-16 13 g(61%)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 677.79g/mol, 측정치: M+H+ = 678.25g/mol)
유기발광소자의 제작 I
실시예 1
ITO (Indium tin oxide)가 1500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 4,4'-bis[N-[4-{N,N-bis(3-methylphenyl)amino}-phenyl]-N-phenylamino]biphenyl (DNTPD)을 진공 증착하여 600Å 두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 주입층 상부에 N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine을 250Å의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 여기에 정공수송보조층으로 합성예 1에서 합성한 화합물 S-2를 사용하여 진공 증착으로 50Å 두께의 정공수송보조층을 형성하였다. 그 위에 청색형광 발광 호스트 및 도판트로 BH113 및 BD370 (구입처: SFC社)을 도판트 농도 3wt%로 도핑하여 진공 증착으로 200 Å 두께의 발광층을 형성하였다. 이후 상기 발광층 상부에 Alq3를 진공증착하여 250Å 두께의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자 수송층 상부에 Liq 15Å과 Al 1200Å을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
상기 유기발광소자는 5층의 유기 박막층을 가지는 구조로 되어 있으며, 구체적으로 ITO/DNTPD A(600Å)/정공수송층(250Å)/정공수송보조층(50Å)/EML[BH113:BD370 = 97:3(wt:wt)](200Å)/Alq3 (250Å)/Liq(15Å)/Al(1200Å)의 구조로 제작하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 정공수송보조층으로 합성예 1에서 합성한 화합물 S-2 대신 합성예 2에서 합성한 화합물 S-5를 사용한 점을 제외하고는 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
비교예1
상기 실시예 1에서 정공수송보조층으로 합성예 1에서 합성한 화합물 S-2 대신 정공수송층에 사용한 화합물을 사용한 점을 제외하고는 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
평가 I
실시예 1, 2 및 비교예 1 에서 제조된 유기발광소자에 대하여 전압에 따른 전류밀도 변화, 휘도변화 및 발광효율을 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 1과 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
소자 정공수송보조층 구동전압
(V)		 발광 효율
(cd/A)		 색좌표
(x, y)
실시예1 화합물 S-2 4.24 6.1 (0.134, 0.141)
실시예2 화합물 S-5 4.27 6.9 (0.134, 0.144)
비교예 1 사용안함 4.32 5.7 (0.135, 0.143)
표 1에 따르면, 실시예 1, 2에 따른 유기발광소자는 비교예 1에 따른 유기발광소자에 비해 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 가지고 있음을 알 수 있다. 청색 유기발광소자의 효율 상승 및 구동전압 감소의 문제는 매우 어려운 일이라고 알려져 있지만 본 발명에서 제조한 화합물들을 사용한 실시예에서 발광효율을 약 10% 이상 증가 시킬 수 있는 청색 유기발광소자를 제공하고 있다. 이는 보조층으로 사용된 본 발명의 화합물들이 발광층으로 정공수송을 원활하게 하여 발광층에서의 정공과 전자의 밸런스를 유지하게 함과 동시에 발광층에서 형성된 엑시톤을 잘 막아 주기 때문에 발광효율이 향상 되는 것으로 생각된다.
유기발광소자의 제작 II
실시예 3
4,4'-di(9H-carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)를 호스트로 사용하고, PhGD를 도펀트로 사용하여 유기발광소자를 제작하였다. 양극으로는 ITO를 1000 Å의 두께로 사용하였고, 음극으로는 알루미늄(Al)을 1000 Å의 두께로 사용하였다. 구체적으로, 유기발광소자의 제조방법을 설명하면 ITO 유리 기판을 아세톤과 이소프로필알코올과 순수물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 진공도 650×10-7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로 HT-1을 70 nm 두께로 진공증착 하고 상기 합성예 1에서 합성된 화합물 S-2를 10nm 정공수송보조층으로 증착하여 800 Å의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 4,4'-di(9H-carbazol-9-yl)biphenyl(CBP)을 이용하여 막 두께 300 Å의 발광층을 형성하였고, 이때, 인광 도펀트인 PhGD를 동시에 증착하였다. 이때, 인광 도펀트의 증착속도를 조절하여, 발광층의 전체량을 100 중량%로 하였을 때, 인광 도펀트의 배합량이 7 중량%가 되도록 증착하였다. 상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여 Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium (BAlq)를 증착하여 막 두께 50 Å의 정공저지층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여, 막 두께 200 Å의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 Al을 순차적으로 증착하여 유기광전소자를 제작하였다.
상기 유기발광소자의 구조는 ITO/ HT-1 (70 nm)/ 화합물 S-2 (10 nm)/ EML (CBP (93 중량%) + PhGD(7 중량%), 30 nm)/ Balq (5 nm)/ Alq3 (20 nm)/ LiF (1 nm) / Al (100 nm) 의 구조로 제작하였다.
실시예 4
합성예 1에서 합성된 화합물 S-2 대신 합성예 2에서 합성된 화합물 S-5를 사용한 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 3에서, 합성예 1에서 합성된 화합물 S-2 대신 HT-1을 사용한 점을 제외하고 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기 유기발광소자 제작에 사용된 HT-1, BAlq, CBP 및 PhGD의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00129
평가 II
실시예 3, 4 및 비교예 2에 따른 유기발광소자의 전압에 따른 전류밀도 변화, 휘도 변화 및 발광효율을 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 2와 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 6000 cd/m2 로 유지하고 전류 효율(cd/A)이 90%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
No. 정공 수송층 색
(EL color)		 효율
(cd/A)		 T95 수명 (h)
At 6000 cd/m2
실시예 3 HT-1/화합물 S-2 Green 47.5 200
실시예 4 HT-1/화합물 S-5 Green 49.1 250
비교예 2 HT-1/HT-1 Green 40.5 120
표 2에 따르면, 녹색 인광 유기발광소자에서 정공수송보조층을 사용하지 않은 비교예 2와 비교하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 화합물을 정송수송보조층으로 사용한 실시예 3, 4에 따른 유기발광소자는 발광효율 및 수명이 모두 향상되었음을 알 수 있다. 특히 본 발명의 실시예는 발광효율이 최소 15% 이상 크게 상승하는 것을 알 수 있다. 이는 보조층으로 역할인 정공수송의 역할을 본 발명의 화합물들이 원활하게 하기 때문인 것으로 생각 되며, 동시에 발광층에서 형선된 엑시톤을 보조층으로 사용된 본 발명의 화합물들이 잘 막아 주기 때문인 것으로 생각된다.
제2 유기 화합물의 합성
합성예 5: 화합물 A-33의 합성
화합물 A-33은 하기와 같은 합성방법 등을 통해 합성하였다.
1단계: 중간체 I-2의 합성
[반응식 5]
Figure pat00130
질소 환경에서 2-브로모트리페닐렌 32.7 g (107 mmol)을 테트라하이드로퓨란 300 ml에 녹인 후, 여기에 3-클로로페닐보론산 20 g (128 mmol)과 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 1.23 g (1.07 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 포타슘카보네이트 36.8 g (267 mmol)을 넣고 80℃에서 24시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 디클로로메탄으로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-2 22.6 g (63 %)을 얻었다.
2단계: 중간체 I-3의 합성
[반응식 6]
Figure pat00131
질소 환경에서 중간체 I-2 22.6g(66.7 mmol)을 디메틸포름아미드 300 ml에 녹인 후, 비스(피나콜라토)디보론 25.4 g(100 mmol)과 (1,1'-비스(디페닐포스핀)페로센)디클로로팔라듐(II) 0.54g(0.67 mmol) 그리고 포타슘 아세테이트 16.4g(167 mmol)을 넣고 150℃에서 48시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-3 18.6 g(65 %)을 얻었다.
3단계: 중간체 I-6의 합성
[반응식 7]
Figure pat00132
질소 환경에서 중간체 I-3 50 g (116 mmol)을 테트라하이드로퓨란 500 ml에 녹인 후, 여기에 1-브로모-3-아이오도벤젠 39.4 g (139 mmol)과 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 1.34 g (1.16 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 포타슘카보네이트 40.1 g (290 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 디클로로메탄으로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-6 42.6 g (80 %)을 얻었다.
4단계: 중간체 I-7의 합성
[반응식 8]
Figure pat00133
질소 환경에서 중간체 I-6 40g (87.1 mmol)을 디메틸포름아미드 300 ml에 녹인 후, 여기에 비스(피나콜라토)디보론 26.5 g (104 mmol)과 (1,1'-비스(디페닐포스핀)페로센)디클로로팔라듐(II) 0.71 g (0.87 mmol) 그리고 포타슘아세테이트 21.4 g (218 mmol)을 넣고 150 ℃에서 26시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-7 34 g (77 %)을 얻었다.
5단계: 화합물 A-33의 합성
[반응식 9]
Figure pat00134
질소 환경에서 중간체 1-7 20 g (39.5 mmol)을 테트라하이드로퓨란 200 ml에 녹인 후, 여기에 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 10.6 g (39.5 mmol)과 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 0.46 g (0.4 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 포타슘카보네이트 13.6 g (98.8 mmol)을 넣고 80℃에서 23시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 디클로로메탄으로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 A-33(17.9 g, 74 %)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 611.73g/mol, 측정치: M+H+ = 612.54g/mol)
합성예 6: 화합물 1의 합성
화합물 1은 하기와 같은 합성방법 등을 통해 합성하였다.
1단계: 중간체 Ⅱ-1의 합성
[반응식 10]
Figure pat00135
질소 환경에서 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (50 g, 187 mmol)을 THF(tetrahydrofuran) 1 L에 녹인 후, 여기에 (3-bromophenyl)boronic acid (45 g, 224.12 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (2.1 g, 1.87 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(64 g, 467 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피(flash column chromatography)로 분리 정제하여 중간체 Ⅱ-1(69 g, 95 %)를 얻었다.
2단계: 중간체 Ⅱ-2의 합성
[반응식 11]
Figure pat00136
질소 환경에서 중간체 Ⅱ-1 (50 g, 128 mmol)을 THF 1 L에 녹인 후, 여기에 (3-chlorophenyl)boronic acid (24g, 155mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (1.5 g, 1.3 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(44 g, 320 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)으로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 Ⅱ-2(51 g, 95 %)를 얻었다.
3단계: 중간체 Ⅱ-3의 합성
[반응식 12]
Figure pat00137
질소 환경에서 중간체 Ⅱ-2 (100 g, 238 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 1L에 녹인 후, 여기에 bis(pinacolato)diboron (72.5 g, 285 mmol)와 (1,1'-bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II) (2 g, 2.38 mmol), 그리고 potassium acetate(58 g, 595 mmol)을 넣고 150℃에서 48시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 Ⅱ-3(107 g, 88 %)을 얻었다.
4단계: 중간체 Ⅱ-4의 합성
[반응식 13]
Figure pat00138
질소 환경에서 중간체 Ⅱ-3 (50 g, 98 mmol)을 THF 1 L에 녹인 후, 여기에 1-bromo-3-iodobenzene (33g, 117mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (1 g, 0.98 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(34 g, 245 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 Ⅱ-4(50 g, 95 %)를 얻었다.
5단계: 중간체 Ⅱ-5의 합성
[반응식 14]
Figure pat00139
질소 환경에서 중간체 Ⅱ-4 (100 g, 185 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 1L에 녹인 후, 여기에 bis(pinacolato)diboron (56 g, 222 mmol)와 (1,1'-bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II) (1.5 g, 1.85 mmol), 그리고 potassium acetate(45 g, 595 mmol)을 넣고 150℃에서 5시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 Ⅱ-5(95g, 88 %)을 얻었다.
6단계: 화합물 1의 합성
[반응식 15]
Figure pat00140
질소 환경에서 중간체 I-5(20 g, 34 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 3-bromo-1,1'-biphenyl (9.5 g, 40 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.39 g, 0.34 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(12 g, 85 mmol)을 넣고 80℃에서 20시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 1(24 g, 70 %)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 613.75g/mol, 측정치: M+H+ = 614.62g/mol)
합성예 7: 화합물 19의 합성
[반응식 16]
Figure pat00141
질소 환경에서 중간체 Ⅱ-3(20 g, 39.1 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 5"-bromo-1,1':3',1"-terphenyl (14.5 g, 47 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.45 g, 0.39 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(9.7 g, 99 mmol)을 넣고 80℃에서 20시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 19 (20 g, 83 %)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 613.75g/mol, 측정치: M+H+ = 614.63g/mol)
합성예 8: 화합물 3의 합성
1단계: 중간체 I-17의 합성
[반응식 17]
Figure pat00142
질소 환경에서 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine (50 g, 187 mmol)을 THF 1 L에 녹인 후, 여기에 (3-bromophenyl)boronic acid (37 g, 155 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (2.1g, 1.8mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(64 g, 467 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-17 (66 g, 92 %)를 얻었다.
2단계: 중간체 I-18의 합성
[반응식 18]
Figure pat00143
질소 환경에서 중간체 I-17 (50 g, 129 mmol)을 THF 1 L에 녹인 후, 여기에 (3-chlorophenyl)boronic acid (24 g, 155 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (1.5 g, 1.3 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(45 g, 322 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-18 (50 g, 92 %)를 얻었다.
3단계: 중간체 I-19의 합성
[반응식 19]
Figure pat00144
질소 환경에서 중간체 I-18 (100 g, 239 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 1L에 녹인 후, 여기에 bis(pinacolato)diboron (72.5 g, 287 mmol)와 (1,1'-bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II) (2 g, 2.38 mmol) 그리고 potassium acetate(58 g, 595 mmol)을 넣고 150℃에서 48시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-19 (105 g, 86 %)을 얻었다.
4단계: 중간체 I-20의 합성
[반응식 20]
Figure pat00145
질소 환경에서 중간체 I-19 (50 g, 98 mmol)을 THF 1 L에 녹인 후, 여기에 1-bromo-3-iodobenzene (33 g, 117 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (1 g, 0.98 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(34 g, 245 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-20 (50 g, 95 %)를 얻었다.
5단계: 중간체 I-21의 합성
[반응식 21]
Figure pat00146
질소 환경에서 중간체 I-20 (100 g, 185 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 1L에 녹인 후, 여기에 bis(pinacolato)diboron (56 g, 222 mmol)와 (1,1'-bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)(1.5 g, 1.86 mmol) 그리고 potassium acetate(58 g, 595 mmol)을 넣고 150 ℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-21 (61 g, 89 %)을 얻었다.
6단계: 화합물 3의 합성
[반응식 22]
Figure pat00147
질소 환경에서 중간체 I-21(20 g, 34 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 3-bromo-1,1'-biphenyl (9.5 g, 40 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.39 g, 0.34 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(12 g, 85 mmol)을 넣고 80℃에서 20시간 동안 가열하여 환류시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 3(16 g, 75 %)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 612.76g/mol, 측정치: M+H+ = 613.68g/mol)
합성예 9: 화합물 37의 합성
1단계: 중간체 I-10의 합성
[반응식 23]
Figure pat00148
질소 환경에서 중간체 Ⅱ-3 (50 g, 98 mmol)을 THF 1 L에 녹인 후, 여기에 1-bromo-4-iodobenzene (33 g, 117 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium (1 g, 0.98 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(34 g, 245 mmol)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-10(50 g, 95 %)를 얻었다.
2단계: 중간체 I-11의 합성
[반응식 24]
Figure pat00149
질소 환경에서 중간체 I-10 (100 g, 185 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 1L에 녹인 후, 여기에 bis(pinacolato)diboron (56 g, 222 mmol)와 (1,1'-bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II) (1.5 g, 1.85 mmol) 그리고 potassium acetate(45 g, 595 mmol)을 넣고 150℃에서 5시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 혼합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-11 (95 g, 88 %)을 얻었다.
3단계: 화합물 37의 합성
[반응식 25]
Figure pat00150
질소 환경에서 중간체 1-11 (20 g, 34 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 5'-bromo-1,1':3',1"-terphenyl (12.6 g, 40 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.40 g, 0.34 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(12 g, 85 mmol)을 넣고 80℃에서 20시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgSO4로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 37 (20 g, 85 %)을 얻었다.
LC Mass (이론치: 689.84g/mol, 측정치: M+H+ = 690.71g/mol)
유기 발광 소자의 제작 III
실시예 5
ITO (Indium tin oxide)가 1500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 화합물 A을 진공 증착하여 700Å 두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 주입층 상부에 화합물 B를 50Å의 두께로 증착한 후, 화합물 C를 1020Å의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 합성예 1에서 얻은 화합물 S-2와 합성예 5에서 얻은 화합물 A-33을 동시에 호스트로 사용하고 도판트로 PhGD를 10wt%로 도핑하여 진공 증착으로 400Å 두께의 발광층을 형성하였다. 여기서 화합물 S-2와 화합물 A-33은 1:1 중량비로 사용되었다.
이어서 상기 발광층 상부에 화합물 D와 Liq를 동시에 1:1 비율로 진공 증착하여 300Å 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송층 상부에 Liq 15Å과 Al 1200Å을 순차적으로 진공 증착 하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
상기 유기발광소자는 5층의 유기 박막층을 가지는 구조로 되어 있으며, 구체적으로 다음과 같다.
ITO/화합물A(700Å)/화합물B(50Å)/화합물C(1020Å)/EML[화합물S-2:A-33:PhGD　= X:X:10%](400Å)/화합물D:Liq(300Å)/Liq(15Å)/Al(1200Å)의 구조로 제작하였다. (X= 중량비)
화합물 A: N4,N4'-diphenyl-N4,N4'-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-diamine
화합물 B: 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile (HAT-CN),
화합물 C: N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine
화합물 D: 8-(4-(4,6-di(naphthalen-2-yl)-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl)quinoline
실시예 6
합성예 1에서 합성된 화합물 S-2와 합성예 6에서 합성된 화합물 1을 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 7
합성예 1에서 합성된 화합물 S-2와 합성예 7에서 합성된 화합물 19를 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 8
합성예 2에서 합성된 화합물 S-5와 합성예 5에서 합성된 화합물 A-33을 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 9
합성예 2에서 합성된 화합물 S-5와 합성예 8에서 합성된 화합물 3을 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 10
합성예 3에서 합성된 화합물 S-1과 합성예 5에서 합성된 화합물 A-33을 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 11
합성예 3에서 합성된 화합물 S-1과 합성예 6에서 합성된 화합물 1을 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 12
합성예 4에서 합성된 화합물 S-16과 합성예 5에서 합성된 화합물 A-33을 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 13
합성예 4에서 합성된 화합물 S-16과 합성예 7에서 합성된 화합물 19를 1:1 중량비로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 3
합성예 1에서 합성된 화합물 S-2와 합성예 5에서 합성된 화합물 A-33 대신 CBP 단독 호스트를 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
참고예 1
합성예 1에서 합성된 화합물 S-2와 합성예 5에서 합성된 화합물 A-33 대신 합성예 1에서 합성된 화합물 S-2를 단독 호스트로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
참고예 2
합성예 1에서 합성된 화합물 S-2와 합성예 5에서 합성된 화합물 A-33 대신 합성예 7에서 합성된 화합물 19를 단독 호스트로 사용한 것을 제외하고 실시예 5와 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
평가 III
실시예 5 내지 13, 비교예 3 및 참고예 1 내지 2에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 수명특성을 평가하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 3과 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 6000 cd/m2 로 유지하고 전류 효율(cd/A)이 97%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
제1호스트 제2호스트 제1호스트:제2호스트 발광효율
(cd/A)		 수명T97
(h)
실시예 5 합성예 1
(화합물 S-2)		 합성예 5
(화합물 A-33)		 1:1 50.0
 220
실시예 6 합성예 1
(화합물 S-2)		 합성예 5
(화합물 1)		 1:1 49.0 235
실시예 7 합성예 1
(화합물 S-2)		 합성예 7
(화합물 19)		 1:1 50.8 205
실시예 8 합성예 2
(화합물 S-5)		 합성예 5
(화합물 A-33)		 1:1 48.6 222
실시예 9 합성예 2
(화합물 S-5)		 합성예 8
(화합물 3)		 1:1 47.8 170
실시예 10 합성예 3
(화합물 S-1)		 합성예 5
(화합물 A-33)		 1:1 48.1 180
실시예 11 합성예 3
(화합물 S-1)		 합성예 6
(화합물 1)		 1:1 51.3 185
실시예 12 합성예 4
(화합물 S-16)		 합성예 5
(화합물 A-33)		 1:1 48.0 175
실시예 13 합성예 4
(화합물 S-16)		 합성예 9
(화합물 19)		 1:1 48.6 177
비교예 3 CBP - 33 1
참고예1 합성예 1 (화합물 S-2) - 2.3 1
참고예2 합성예 7 (화합물 19) - 35.5 100
표 3을 참고하면, 실시예 5 내지 13에 따른 유기발광소자는 비교예 3, 참고예 1 및 참고예 2에 따른 유기발광소자와 비교하여 발광효율 및 수명특성이 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 본 발명의 화합물들이 정공수송용 호스트로서의 역할도 원활히 수행하고 있기 때문인 것으로 생각되며, 실시예 1 내지 13에 따른 결과들은 본 발명의 화합물들이 정공수송용 보조층 및 호스트 재료로 사용하기 적당한 약 -5.0 정도의 HOMO 에너지 준위와, 높은 삼중항 에너지에 기인한 것으로 생각된다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
200, 300: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 애노드
120: 캐소드
130: 발광층
140: 보조층
141: 제1 보조층
142: 제2 보조층

Claims (15)

  1. 화학식 1과 화학식 2의 조합으로 표현되는 유기 화합물:
    [화학식 1] [화학식 2]
    Figure pat00151

    상기 화학식 1 또는 2에서,
    L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 존재하거나 R1과 R2, R3 과 R4, R5 와 R6, R7 과 R8이 각각 결합하여 고리를 형성하고,
    Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, , 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기 또는 이들의 조합이고,
    화학식 1의 인접한 두 개의 *는 화학식 2의 두 개의 *와 결합하고,
    여기서, "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
  2. 제1항에서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1a 내지 1c 중 어느 하나로 표현되는 유기 화합물:
    [화학식 1a] [화학식 1b]
    Figure pat00152
    Figure pat00153

    [화학식 1c]
    Figure pat00154

    상기 화학식 1a 내지 1c에서,
    L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된실릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 존재하거나 R1과 R2, R3 과 R4, R5 와 R6, R7 과 R8이 각각 결합하여 고리를 형성하고,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기 또는 이들의 조합이다.
  3. 제1항에서,
    하기 화학식 3으로 표현되는 유기 화합물:
    [화학식 3]
    Figure pat00155

    상기 화학식 3에서,
    L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된실릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 존재하거나 R1과 R2, R3 과 R4, R5 와 R6, R7 과 R8이 각각 결합하여 고리를 형성하고,
    Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된실릴기 또는 이들의 조합이다.
  4. 제3항에서,
    상기 화학식 3은 하기 화학식 3a 내지 3c 중 어느 하나로 표현되는 유기 화합물:
    [화학식 3a] [화학식 3b]
    Figure pat00156
    Figure pat00157

    [화학식 3c]
    Figure pat00158

    상기 화학식 3a 내지 3c에서,
    L1 내지 L3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
    R1 내지 R8은 각각 독립적으로 존재하거나 R1과 R2, R3 과 R4, R5 와 R6, R7 과 R8이 각각 결합하여 고리를 형성하고,
    Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된실릴기 또는 이들의 조합이다.
  5. 제1항에서,
    Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트란세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀닐일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기 또는 이들의 조합인 유기 화합물.
  6. 제1항에서,
    하기 그룹 1에 나열된 유기 화합물:
    [그룹 1]
    Figure pat00159

    Figure pat00160

    Figure pat00161

    Figure pat00162

    Figure pat00163

    Figure pat00164

    Figure pat00165

  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 제1 유기 화합물, 그리고
    질소 함유 고리를 포함하는 제2 유기 화합물
    을 포함하는 유기광전자소자용 조성물.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 유기 화합물은 하기 화학식 4 또는 하기 화학식 5로 표현되는 유기광전자소자용 조성물:
    [화학식 4]
    Figure pat00166

    [화학식 5]
    Figure pat00167

    상기 화학식 4 또는 5에서,
    Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRa이고,
    화학식 4의 Z 중 적어도 하나는 N 이고,
    화학식 5의 Z 중 적어도 하나는 N 이고,
    X는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRb이고,
    R9 내지 R23, Ra및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
    R9 내지 R18 과 R20 내지R23은 각각 독립적으로 존재하거나 R9 와 R10, R11과 R12, R13과 R14, R15과 R16, R17과 R18, R20과 R21, R22와 R23이 서로 연결되어 고리를 형성하고,
    L4는 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 터페닐렌기이고,
    n1 내지 n3는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
    n1+n2+n3≥1이고,
    n4은 1 내지 5의 정수이고,
    n5는 0 내지 2의 정수이고,
    n6 및 n7은 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
    여기서, "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
  9. 제8항에서,
    상기 화학식 4는 하기 화학식 4a 내지 4t 중 어느 하나로 표현되는 유기광전자소자용 조성물:
    [화학식 4a] [화학식 4b]
    Figure pat00168

    [화학식 4c] [화학식 4d]
    Figure pat00169

    [화학식 4e] [화학식 4f]
    Figure pat00170

    [화학식 4g] [화학식 4h]
    Figure pat00171

    [화학식 4i] [화학식 4j]
    Figure pat00172

    [화학식 4k] [화학식 4l]
    Figure pat00173

    [화학식 4m] [화학식 4n]
    Figure pat00174

    [화학식 4o] [화학식 4p]
    Figure pat00175

    [화학식 4q] [화학식 4r]
    Figure pat00176

    [화학식 4s] [화학식 4t]
    Figure pat00177

    상기 화학식 4a 내지 4t에서,
    Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRa이고,
    Z 중 적어도 하나는 N이고,
    X는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRb이고,
    R9 내지 R12, Ra및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기 또는 이들의 조합이고,
    R45 내지 R62은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기 또는 이들의 조합이다.
  10. 제8항에서,
    상기 화학식 5는 하기 화학식 5a 내지 5h 중 어느 하나로 표현되는 유기광전자소자용 조성물:
    [화학식 5a] [화학식 5b]
    Figure pat00178
    Figure pat00179

    [화학식 5c] [화학식 5d]
    Figure pat00180
    Figure pat00181

    [화학식 5e] [화학식 5f]
    Figure pat00182
    Figure pat00183

    [화학식 5g] [화학식 5h]
    Figure pat00184
    Figure pat00185

    상기 화학식 5a 내지 5h에서,
    Z는 각각 독립적으로 N, C 또는 CRa이고,
    Z 중 적어도 하나는 N이고,
    R13, R14, R15, R16, R15a, R16a, R15b, R16b, R17내지 R23 및 Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C12 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
    R13, R14, R15, R16, R15a, R16a, R15b, R16b, R17 내지 R23는 독립적으로 존재하거나 R13과 R14, R15과 R16, R15a과 R16a, R15b과 R16b, R17과 R18, R20과 R21, R22과 R23이 서로 연결되어 고리를 형성하고,
    n6 및 n7은 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
  11. 제8항에서,
    인광 도펀트를 더 포함하는 유기광전자소자용 조성물.
  12. 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 그리고
    상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층
    을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항에 따른 유기 화합물 또는 제7항에 따른 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  13. 제12항에서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층은 상기 유기 화합물 또는 상기 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  14. 제12항에서,
    상기 유기층은
    발광층, 그리고
    발광층과 애노드 사이에 위치하는 보조층
    을 포함하고,
    상기 보조층은 상기 유기 화합물 또는 상기 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  15. 제12항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치.
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