KR20170056717A - 고효율 특성을 갖는 유기 발광 소자 - Google Patents

고효율 특성을 갖는 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고효율의 유기발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극사이에 전자차단층;과 발광층;을 순차적으로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 발광층이 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물 중 적어도 하나를 포함하며, 또한 전자차단층에는 하기 [화학식 C]로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것으로, 상기 [화학식 A], [화학식 B] [화학식 C]는 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 동일하다

Description

고효율 특성을 갖는 유기 발광 소자{organic light-emitting diode with High efficiency}
본 발명은 고효율 특성을 갖는 유기발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는 유기발광 소자내 발광층으로 사용되는 특정구조의 도판트 재료와 특정구조를 갖는 전자차단층의 재료를 포함함으로써, 고효율 특성을 갖는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있고, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있어 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
상기 유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우, 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
이러한 발광층 중 도판트 화합물에 관한 종래기술로서 공개특허공보 제 10-2008-0015865(2008.02.20)에는 아릴 아민이 결합된 인데노플루오렌 유도체 등을 이용한 유기발광 소자가 개시되어 있고, 공개특허공보 제10-2012-0047706호(20012.05.14)에서는 한분자내에 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜이 플루오렌과 함께 존재하거나, 벤조퓨란 또는 디벤조티오펜이 카바졸과 함께 존재하는 구조의 화합물을 이용한 유기발광 소자가 개시되어 있다.
또한 유기발광소자의 정공수송층과 발광층 사이에는 전자차단층 또는 발광보조층을 둘 수 가 있고, 이를 통해 발광효율, 휘도의 개선 등을 도모하고 있다.
상기 전자차단층 또는 발광보조층에 관한 종래기술로서 등록특허공보 제10-1555155호(2015.09.22.)에서는 전자차단층용으로 사용가능한 비스플루오레닐기를 갖는 아민 화합물이 기재되어 있고, 또한 공개특허공보 제10-2015-0116337호(2015.10.15.)에서는 발광보조층으로 사용가능한 카바졸 유도체를 포함하는 유기발광 소자에 대해 기재되어 있다.
그러나, 상기 선행문헌을 포함하는 종래기술에도 불구하고 보다 고효율을 갖는 유기발광소자의 개발에 대한 요구는 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보제 10-2008-0015865 (2008.02.20)
공개특허공보 제10-2012-0047706호(2012.05.14)
등록특허공보 제10-1555155호(2015.09.22.)
공개특허공보 제10-2015-0116337호(2015.10.15.)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유기발광소자내 특정한 층에 적절한 재료의 도입을 통해 보다 고효율을 갖는 신규한 유기발광소자(organic light emitting diode, OLED)를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 전자차단층;과 발광층;을 순차적으로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 발광층이 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물 중 적어도 하나를 포함하며, 또한 전자차단층에는 하기 [화학식 C]로 표시되는 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00001
[화학식 B]
Figure pat00002
상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서, A1, A2, E 및 F는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 A1의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A2의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R1 및 R2에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
상기 연결기 L1 내지 L12는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
상기 M은 N-R3, CR4R5, SiR6R7, GeR8R9, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R1 내지 R9, Ar1 내지 Ar8은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
상기 R1 및 R2는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 p1 내지 p4, r1 내지 r4, s1 내지 s4는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L1 내지 L12는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 x는 1 또는 2의 정수이고, y 및 z는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
상기 Ar1 과 Ar2, Ar3과 Ar4, Ar5와 Ar6, 및 Ar7과 Ar8은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 화학식 A에서 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
상기 화학식 B에서 상기 A1 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
[화학식 C]
Figure pat00003
상기 [화학식 C]에서,
Ar21 내지 Ar23은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 또는 하기 [구조식 A]중에서 선택되되,
상기 Ar21 내지 Ar23 중 적어도 하나는 [구조식 A]로 표시되는 치환기이다.
[구조식 A]
Figure pat00004
상기 [구조식 A]에서,
L21은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되고,
t는 1 내지 3의 정수이되, 상기 t가 2이상인 경우 각각의 연결기 L21은 각각 동일하거나 상이하고,
R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실리콘기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 실란기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택되며,
a는 0 내지 3의 정수이고, b는 0 내지 4의 정수이며, a와 b가 각각 2이상인 경우에 복수의 R21 는 각각 서로 동일하거나 상이하며, 또한 복수의 R22는 각각 서로 동일하거나 상이하며,
여기서, 상기 화학식 A, 화학식 B 및 화학식 C에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 종래기술에 따른 유기발광소자에 비하여 보다 고효율을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기 발광 소자의 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않으며, 또한 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 전자차단층;과 발광층;을 순차적으로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 발광층이 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물 중 적어도 하나를 포함하며, 또한 전자차단층에는 하기 [화학식 C]로 표시되는 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00005
[화학식 B]
Figure pat00006
상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서, A1, A2, E 및 F는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 A1의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A2의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R1 및 R2에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
상기 연결기 L1 내지 L12는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
상기 M은 N-R3, CR4R5, SiR6R7, GeR8R9, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R1 내지 R9, Ar1 내지 Ar8은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
상기 R1 및 R2는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 p1 내지 p4, r1 내지 r4, s1 내지 s4는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L1 내지 L12는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 x는 1 또는 2의 정수이고, y 및 z는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
상기 Ar1 과 Ar2, Ar3과 Ar4, Ar5와 Ar6, 및 Ar7과 Ar8은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 화학식 A에서 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
상기 화학식 B에서 상기 A1 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
[화학식 C]
Figure pat00007
상기 [화학식 C]에서,
Ar21 내지 Ar23은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 또는 하기 [구조식 A]중에서 선택되되,
상기 Ar21 내지 Ar23 중 적어도 하나는 [구조식 A]로 표시되는 치환기이다.
[구조식 A]
Figure pat00008
상기 [구조식 A]에서,
L21은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되고,
t는 1 내지 3의 정수이되, 상기 t가 2이상인 경우 각각의 연결기 L21은 각각 동일하거나 상이하고,
R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실리콘기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 실란기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택되며,
a는 0 내지 3의 정수이고, b는 0 내지 4의 정수이며, a와 b가 각각 2이상인 경우에 복수의 R21 는 각각 서로 동일하거나 상이하며, 또한 복수의 R22는 각각 서로 동일하거나 상이하며,
여기서, 상기 화학식 A, 화학식 B 및 화학식 C에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
한편, 본 발명에서의 상기 "치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기", "치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기" 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 5 내지 50의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는전체탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 상기 아릴기가 치환기가 있는 경우 서로 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.
상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 인데닐, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 탄소수 2 내지 24의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 상기 방향족 헤테로고리는 방향족 탄화수소 고리에서 방향족 탄소중 하나이상이 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
한편 본 발명에서 "(유기층이) 유기 화합물을 1종 이상 포함한다" 란, "(유기층이) 본 발명의 범주에 속하는 1종의 유기 화합물 또는 상기 유기 화합물의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자에서의 상기 화학식 A또는 화학식 B로 표시되는 아민 화합물은 상기 화학식 A에서, 구조식 Q1이 A2고리에 연결되는 경우에 상기 Ar1및 Ar2를 포함하는 아민기는 반드시 A2 고리에 결합되게 되는 구조적 특징을 가지며, 또한 화학식 B 에서 구조식 Q2가 A1고리에 연결되고, 구조식 Q1이 A2고리에 연결되는 경우에 상기 A2 고리에는 반드시 Ar1및 Ar2를 포함하는 아민기가 결합되는 구조적 특징을 가진다.
상기 화학식 A 또는 화학식 B에서의 A1, A2, E 및 F는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리일 수 있다.
상기와 같이, 화학식 A 또는 화학식 B에서의 A1, A2, E 및 F가 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리에 해당하는 경우에, 상기 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 10] 내지 [구조식 21] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 10] [구조식 11] [구조식 12]
Figure pat00009
[구조식 13] [구조식 14] [구조식 15]
Figure pat00010
[구조식 16] [구조식 17] [구조식 18]
Figure pat00011
[구조식 19] [구조식 20] [구조식 21]
Figure pat00012
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 "-*"는 상기 R1과 R2에 연결된 탄소원자를 포함하는 5원환을 형성하거나, 또는 상기 구조식 Q1 및 Q2에서의 M을 포함하는 5원환을 형성하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]의 방향족 탄화수소 고리가 A1고리 또는 A2고리에 해당하면서 구조식 Q1 또는 구조식 Q2와 결합하는 경우에는 이들중 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1 의 *와 결합하거나 또는 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하며;
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 상기 R은 앞서 정의한 R1 및 R2과 동일하고, m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한 상기 화학식 A 및 화학식 B에서의 연결기 L1 내지 L12는 단일결합이거나, 하기 [구조식 22] 내지 [구조식 30] 중에서 선택되는 어느 하나이며, p1 내지 p4, r1 내지 r4, s1 내지 s4는 각각 1 또는 2이고, x는 1일 수 있다.
[구조식 22] [구조식 23] [구조식 24] [구조식 25]
Figure pat00013
[구조식 26] [구조식 27] [구조식 28] [구조식 29]
Figure pat00014
[구조식 30]
Figure pat00015
상기 연결기에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
또한 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]의 x 및 y는 각각 1이고, z는 0일 수 있다.
본 발명에서는 상기 화학식 A 및 화학식 B로 표시되는 아민화합물의 구체적인 예로서는 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 239] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
<화학식 1 > <화학식 2 > <화학식 3>
Figure pat00016
<화학식 4 > <화학식 5 > <화학식 6>
Figure pat00017
<화학식 7 > <화학식 8 > <화학식 9>
Figure pat00018
<화학식 10 > <화학식 11 > <화학식 12>
Figure pat00019
<화학식 13 > <화학식 14 > <화학식 15>
Figure pat00020
<화학식 16 > <화학식 17 > <화학식 18>
Figure pat00021
<화학식 19 > <화학식 20 > <화학식 21>
Figure pat00022
<화학식 22 > <화학식 23 > <화학식 24>
Figure pat00023
<화학식 25 > <화학식 26 > <화학식 27>
Figure pat00024
<화학식 28 > <화학식 29 > <화학식 30>
Figure pat00025
<화학식 31 > <화학식 32 > <화학식 33>
Figure pat00026
<화학식 34 > <화학식 35 > <화학식 36>
Figure pat00027
<화학식 37 > <화학식 38 > <화학식 39>
Figure pat00028
<화학식 40 > <화학식 41 > <화학식 42>
Figure pat00029
<화학식 43 > <화학식 44 > <화학식 45>
Figure pat00030
<화학식 46 > <화학식 47 > <화학식 48>
Figure pat00031
<화학식 49 > <화학식 50 > <화학식 51>
Figure pat00032
<화학식 52 > <화학식 53 > <화학식 54>
Figure pat00033
<화학식 55 > <화학식 56 > <화학식 57>
Figure pat00034
<화학식 58 > <화학식 59 > <화학식 60>
Figure pat00035
<화학식 61 > <화학식 62 > <화학식 63>
Figure pat00036
<화학식 64 > <화학식 65 > <화학식 66>
Figure pat00037
<화학식 67 > <화학식 68 > <화학식 69>
Figure pat00038
<화학식 70 > <화학식 71 > <화학식 72>
Figure pat00039
<화학식 73 > <화학식 74 > <화학식 75>
Figure pat00040
<화학식 76 > <화학식 77 > <화학식 78>
Figure pat00041
<화학식 79 > <화학식 80 > <화학식 81>
Figure pat00042
<화학식 82 > <화학식 83 > <화학식 84>
Figure pat00043
<화학식 85 > <화학식 86 > <화학식 87>
Figure pat00044
<화학식 88 > <화학식 89 > <화학식 90>
Figure pat00045
<화학식 91 > <화학식 92 > <화학식 93>
Figure pat00046
<화학식 94 > <화학식 95 > <화학식 96>
Figure pat00047
<화학식 97 > <화학식 98 > <화학식 99>
Figure pat00048
<화학식 100 ><화학식 101 ><화학식 102>
Figure pat00049
<화학식 103 > <화학식 104 ><화학식 105>
Figure pat00050
<화학식 106 ><화학식 107 ><화학식 108>
Figure pat00051
<화학식 109 ><화학식 110 ><화학식 111>
Figure pat00052
<화학식 112 ><화학식 113 ><화학식 114>
Figure pat00053
<화학식 115 ><화학식 116 >화학식 117>
Figure pat00054
<화학식 118 ><화학식 119 ><화학식 120>
Figure pat00055
<화학식 121 ><화학식 122 ><화학식 123>
Figure pat00056
<화학식 124 ><화학식 125 ><화학식 126>
Figure pat00057
<화학식 127 ><화학식 128 ><화학식 129>
Figure pat00058
<화학식 130 ><화학식 131 ><화학식 132>
Figure pat00059
<화학식 133 ><화학식 134 ><화학식135 >
Figure pat00060
<화학식 136 ><화학식 137 ><화학식 138>
Figure pat00061
<화학식 139 ><화학식 140 ><화학식 141 >
Figure pat00062
<화학식 142 ><화학식 143 ><화학식 144>
Figure pat00063
<화학식 145 ><화학식 146 ><화학식 147>
Figure pat00064
<화학식 148 ><화학식 149 ><화학식 150>
Figure pat00065
<화학식 151 ><화학식 152 ><화학식 153>
Figure pat00066
<화학식 154 ><화학식 155 ><화학식 156>
Figure pat00067
<화학식 157 ><화학식 158 ><화학식 159>
Figure pat00068
<화학식 160 ><화학식 161 ><화학식 162>
Figure pat00069
<화학식 163 ><화학식 164 ><화학식 165>
Figure pat00070
<화학식 166 ><화학식 167 ><화학식 168>
Figure pat00071
<화학식 169 ><화학식 170 ><화학식 171>
Figure pat00072
<화학식 172 ><화학식 173 ><화학식 174>
Figure pat00073
<화학식 175 ><화학식 176 ><화학식 177>
Figure pat00074
<화학식 178 ><화학식 179 ><화학식 180>
Figure pat00075
<화학식 181 ><화학식 182 ><화학식 183>
Figure pat00076
<화학식 184 ><화학식 185 ><화학식 186>
Figure pat00077
<화학식 187 ><화학식 188 ><화학식 189>
Figure pat00078
<화학식 190 ><화학식 191 ><화학식 192>
Figure pat00079
<화학식 193 ><화학식 194 ><화학식 195>
Figure pat00080
<화학식 196 ><화학식 197 ><화학식 198>
Figure pat00081
<화학식 199 ><화학식 200 ><화학식 201>
Figure pat00082
<화학식 202 ><화학식 203 ><화학식 204>
Figure pat00083
<화학식 205 ><화학식 206 ><화학식 207>
Figure pat00084
<화학식 208 ><화학식 209 ><화학식 210>
Figure pat00085
<화학식 211 ><화학식 212 ><화학식 213>
Figure pat00086
<화학식 214 ><화학식 215 ><화학식 216>
Figure pat00087
<화학식 217 ><화학식 218 ><화학식 219>
Figure pat00088
<화학식 220 ><화학식 221 ><화학식 222>
Figure pat00089
<화학식 223 ><화학식 224 ><화학식 225>
Figure pat00090
<화학식 226 ><화학식 227 ><화학식 228>
Figure pat00091
<화학식 229 ><화학식 230 ><화학식 231>
Figure pat00092
<화학식 232 ><화학식 233 ><화학식 234>
Figure pat00093
<화학식 235 ><화학식 236 ><화학식 237>
Figure pat00094
<화학식 238 ><화학식 239 >
Figure pat00095
한편, 상기 화학식 C로 표시되는 화합물의 치환기 Ar21 내지 Ar23은 각각 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이며, 또한 상기 Ar21 내지 Ar23 중 1개 또는 2개가 상기 구조식 A로 표시되는 치환기이고, 상기 구조식 A내 t는 1 또는 2일 수 있다.
또한 상기 화학식 C에서의 연결기 L21이 단일결합이거나, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기일 수 있다.
또한 상기 화학식 C로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서는 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 48] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
[화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]
Figure pat00096
[화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]
Figure pat00097
[화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]
Figure pat00098
[화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]
Figure pat00099
[화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]
Figure pat00100
[화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]
Figure pat00101
[화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]
Figure pat00102
[화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]
Figure pat00103
[화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]
Figure pat00104
[화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]
Figure pat00105
[화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]
Figure pat00106
[화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]
Figure pat00107
[화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]
Figure pat00108
[화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]
Figure pat00109
[화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]
Figure pat00110
[화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]
Figure pat00111
본 발명에 따른 유기발광소자의 발광층은 호스트와 도판트를 포함하여 이루어지고,
상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물은 발광층내 도판트로서 사용되며, 본 발명에서의 발광층의 또 다른 구성요소인 전자차단층에는 상기 화학식 C로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 발명은 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물은 발광층내 도판트로서 사용하며, 또한 상기 [화학식 C]로 표시되는 화합물은 전자차단층으로 사용함으로써, 종래기술에 따른 유기발광소자에 비해 고효율의 효과를 가질 수 있다.
일반적으로, 유기발광소자에 있어서 발광층과 정공수송층 사이에, 전자가 발광층에서 결합하지 않고 정공수송층으로 주입되는 것을 저지하고, 전자를 발광층 내에 봉입하여 전자와 정공의 재결합 확률을 향상시키기 위하여 전자차단층(EBL)이 설치될 수 있다.
이러한 전자차단층은 정공을 수송하는 기능을 가지면서, 전자를 수송하는 능력이 작은 재료가 사용될 수 있고, 정공수송층이 정공을 잘 전달하고, 전자차단층(EBL)이 상기와 같은 기능을 효율적으로 수행하는 경우, 소자의 구동 전압이 낮아지고 발광 효율 및 휘도도 증가될 수 있으며, 유기전계발광소자의 발광 수명도 연장될 수 있으며, 본 발명에서는 전자차단층으로서, 상기 [화학식 C]로 표시되는 화합물을 사용하고, 발광층의 도판트로서 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물을 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서의 발광층의 또 다른 구성요소로서의 호스트 화합물은 아래 화학식 H로 표시되는 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
[화학식 H]
Figure pat00112
상기 [화학식 H]에서,
상기 X1내지 X10는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실리콘기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 실란기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며, 서로 인접하는 기는 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 호스트는 하기 [화합물 101] 내지 [화합물 296]으로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
[화합물 101] [화합물 102] [화합물 103] [화합물 104]
Figure pat00113
[화합물 105] [화합물 106] [화합물 107] [화합물 108]
Figure pat00114
[화합물 109] [화합물 110] [화합물 111] [화합물 112]
Figure pat00115
[화합물 113] [화합물 114] [화합물 115] [화합물 116]
Figure pat00116
[화합물 117] [화합물 118] [화합물 119] [화합물 120]
Figure pat00117
[화합물 121] [화합물 122] [화합물 123] [화합물 124]
Figure pat00118
[화합물 125] [화합물 126] [화합물 127] [화합물 128]
Figure pat00119
[화합물 129] [화합물 130] [화합물 131] [화합물 132]
Figure pat00120
[화합물 133] [화합물 134] [화합물 135] [화합물 136]
Figure pat00121
[화합물 137] [화합물 138] [화합물 139] [화합물 140]
Figure pat00122
[화합물 141] [화합물 142] [화합물 143] [화합물 144]
Figure pat00123
[화합물 145] [화합물 146] [화합물 147] [화합물 148]
Figure pat00124
[화합물 149] [화합물 150] [화합물 151] [화합물 152]
Figure pat00125
[화합물 153] [화합물 154] [화합물 155] [화합물 156]
Figure pat00126
[화합물 157] [화합물 158] [화합물 159] [화합물 160]
Figure pat00127
[화합물 161] [화합물 162] [화합물 163] [화합물 164]
Figure pat00128
[화합물 165] [화합물 166] [화합물 167] [화합물 168]
Figure pat00129
[화합물 169] [화합물 170] [화합물 171] [화합물 172]
Figure pat00130
[화합물 173] [화합물 174] [화합물 175] [화합물 176]
Figure pat00131
[화합물 177] [화합물 178] [화합물 179] [화합물 180]
Figure pat00132
[화합물 181] [화합물 182] [화합물 183] [화합물 184]
Figure pat00133
[화합물 185] [화합물 186] [화합물 187] [화합물 188]
Figure pat00134
[화합물 189] [화합물 190] [화합물 191] [화합물 192]
Figure pat00135
[화합물 193] [화합물 194] [화합물 195] [화합물 196]
Figure pat00136
[화합물 197] [화합물 198] [화합물 199] [화합물 200]
Figure pat00137
[화합물 201] [화합물 202] [화합물 203] [화합물 204]
Figure pat00138
[화합물 205] [화합물 206] [화합물 207] [화합물 208]
Figure pat00139
[화합물 209] [화합물 210] [화합물 211] [화합물 212]
Figure pat00140
[화합물 213] [화합물 214] [화합물 215] [화합물 216]
Figure pat00141
[화합물 217] [화합물 218] [화합물 219] [화합물 220]
Figure pat00142
[화합물 221] [화합물 222] [화합물 223] [화합물 224]
Figure pat00143
[화합물 225] [화합물 226] [화합물 227] [화합물 228]
Figure pat00144
[화합물 229] [화합물 230] [화합물 231] [화합물 232]
Figure pat00145
[화합물 233] [화합물 234] [화합물 235] [화합물 236]
Figure pat00146
[화합물 237] [화합물 238] [화합물 239] [화합물 240]
Figure pat00147
[화합물 241] [화합물 242] [화합물 243] [화합물 244]
Figure pat00148
[화합물 245] [화합물 246] [화합물 247] [화합물 248]
Figure pat00149
[화합물 249] [화합물 250] [화합물 251] [화합물 252]
Figure pat00150
[화합물 253] [화합물 254] [화합물 255] [화합물 256]
Figure pat00151
[화합물 257] [화합물 258] [화합물 259] [화합물 260]
Figure pat00152
[화합물 261] [화합물 262] [화합물 263] [화합물 264]
Figure pat00153
[화합물 265] [화합물 266] [화합물 267] [화합물 268]
Figure pat00154
[화합물 269] [화합물 270] [화합물 271] [화합물 272]
Figure pat00155
[화합물 273] [화합물 274] [화합물 275] [화합물 276]
Figure pat00156
[화합물 277] [화합물 278] [화합물 279] [화합물 280]
Figure pat00157
[화합물 281] [화합물 282] [화합물 283] [화합물 284]
Figure pat00158
[화합물 285] [화합물 286] [화합물 287] [화합물 288]
Figure pat00159
[화합물 289] [화합물 290] [화합물 291] [화합물 292]
Figure pat00160
[화합물 293] [화합물 294] [화합물 295] [화합물 296]
Figure pat00161
보다 바람직한 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명은 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 전자차단층;과 발광층;을 순차적으로 포함하고, 본 발명에서의 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물 중 적어도 하나를 발광층내 도판트로서 포함하며, 또한 상기 [화학식 C]로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 전자차단층으로서 포함할 수 있다.
이때, 상기 발광층내 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트 이외에도 다양한 호스트와 다양한 도판트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
상기 호스트와 도판트를 포함하는 발광층의 도판트로서, 본 발명에서의 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물의 치환기의 적절한 선택과 함께, 전자차단층 재료로서 [화학식 C]로 표시되는 화합물의 적절한 선택을 통해 높은 발광효율을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 유기발광소자는 전자차단층 및 발광층이외에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 선택되는 적어도 하나의 층을 추가적으로 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도시한 그림이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(20), 정공수송층(40), 전자차단층(45), 호스트 및 도판트를 포함하는 발광층(50), 전자수송층(60) 및 음극(80)을 순차적 순서로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 양극을 제1 전극으로, 음극을 제2전극으로 하여, 상기 양극과 발광층 사이에 정공수송층을 포함하고, 발광층과 음극 사이에 전자수송층을 포함한 유기발광소자에 해당한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 상기 양극(20)과 정공수송층(40) 사이에 정공주입층(30)이 포함되며, 상기 전자수송층(60)과 음극(80) 사이에 전자주입층(70)이 포함될 수 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 기판(10) 상부에 양극(애노드) 전극용 물질을 코팅하여 양극(20)을 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 양극 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 양극(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.
상기 정공주입층 재료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 2-TNATA [4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine], NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)], TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine], DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine] 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐 -[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 전자차단층(45)은 정공수송층(40) 상부에 본 발명의 화학식 C로 표시되는 전자차단층(EBL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자차단층을 형성할 수도 있다. 상기 전자차단층(45) 물질로는 본 발명의 유기 화합물과 함께, 이 분야에 공지된 화합물들이 함께 사용될 수 있다.
이어서, 상기 전자차단층(45) 상부에 발광층(50)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 적층할 수 있다.
여기서, 상기 발광층은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있으며, 이들을 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 바와 같다.
또한, 본 발명의 구체적인 예에 의하면, 상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하다.
한편, 상기 발광층 상에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성하고 상기 전자주입층(70)의 상부에 음극 형성용 금속을 진공 열증착하여 음극(80) 전극을 형성함으로써 유기 발광소자(OLED)가 완성된다.
한편 본 발명에서 상기 전자수송층 재료로는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자수송물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자수송물질의 예로는, 퀴놀린유도체, 특히트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), Liq, TAZ, Balq, 베릴륨비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), ADN, 화합물 201, 화합물 202, BCP, 옥사디아졸유도체인 PBD, BMD, BND 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00162
TAZ BAlq
Figure pat00163
<화합물 201><화합물 202> BCP
Figure pat00164
Figure pat00165
Figure pat00166
또한, 본 발명에서 사용되는 전자 수송층은 화학식 F로 표시되는 유기 금속 화합물이 단독 또는 상기 전자수송층 재료와 혼합으로 사용될 수 있다.
[화학식 F]
Figure pat00167
상기 [화학식 F]에서,
Y는C, N, O 및 S에서 선택되는 어느 하나가 상기 M에 직접결합되어 단일결합을 이루는 부분과, C, N, O 및 S에서 선택되는 어느 하나가 상기 M에 배위결합을 이루는 부분을 포함하며, 상기 단일결합과 배위결합에 의해 킬레이트된 리간드이고
상기 M은 알카리 금속, 알카리 토금속, 알루미늄(Al) 또는 붕소(B)원자이고, 상기 OA는 상기 M과 단일결합 또는 배위결합 가능한 1가의 리간드로서,
상기 O는 산소이며,
A는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N, S 및 Si에서 선택되는 어느 하나이상을 갖는 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 M이 알카리 금속에서 선택되는 하나의 금속인 경우에는 m=1, n=0이고,
상기 M이 알카리 토금속에서 선택되는 하나의 금속인 경우에는 m=1, n=1이거나, 또는 m=2, n=0이고,
상기 M이 붕소 또는 알루미늄인 경우에는 m = 1 내지 3중 어느 하나이며, n은 0 내지 2 중 어느 하나로서 m +n=3을 만족하며;
상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 알킬기, 알콕시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기, 헤테로 아릴아미노기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아릴옥시기, 아릴기, 헤테로아릴기, 게르마늄, 인 및 보론으로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에서 Y 는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 하기 [구조식C1] 내지 [구조식 C39]부터 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
[구조식C1][구조식C2][구조식C3]
Figure pat00168
[구조식C4][구조식C5][구조식C6]
Figure pat00169
[구조식C7][구조식C8][구조식C9][구조식C10]
Figure pat00170
[구조식C11] [구조식C12] [구조식C13]
Figure pat00171
[구조식C14][구조식C15][구조식C16]
Figure pat00172
[구조식C17][구조식C18][구조식C19][구조식C20]
Figure pat00173
[구조식C21] [구조식C22] [구조식C23]
Figure pat00174
[구조식C24][구조식C25][구조식C26]
Figure pat00175
[구조식C27][구조식C28][구조식C29][구조식C30]
Figure pat00176
[구조식C31] [구조식C32] [구조식C33]
Figure pat00177
[구조식C34][구조식C35][구조식C36]
Figure pat00178
[구조식C37][구조식C38][구조식C39]
Figure pat00179
상기 [구조식C1] 내지 [구조식 C39]에서,
R은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수3내지 30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30이알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기중에서 선택되고, 인접한 치환체와 알킬렌 또는 알케닐렌으로 연결되어 스피로고리 또는 융합고리를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에서의 유기발광소자는 상기 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 CsF, NaF, LiF, NaCl, Li2O, BaO등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1 Å 내지 약 100 Å, 약 3 Å 내지 약 90 Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 음극은 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등의 음극 형성용 금속으로는 사용하거나, 또는 전면 발광 소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 음극을 사용하여 형성할 수 있다.
또한 본 발명에서의 유기 발광 소자는 380 nm 내지 800 nm의 파장범위에서 발광하는 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료의 발광층을 추가적으로 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에서의 발광층은 복수의 발광층으로서, 상기 추가적으로 형성되는 발광층내 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료는 형광재료 또는 인광재료일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착공정 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있다.
여기서 상기 증착 공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 진공 또는 저압상태에서 가열 등을 통해 증발시켜 박막을 형성하는 방법을 의미하고, 상기 용액공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 용매와 혼합하고 이를 잉크젯 인쇄, 롤투롤 코팅, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅 등과 같은 방법을 통하여 박막을 형성하는 방법을 의미한다.
또한 본 발명에서의 상기 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
(실시예)
합성예 1: 화학식 1 의 합성
합성예 1-(1): [중간체 1-a]의 합성
Figure pat00180
<중간체 1-a>
500 mL 둥근바닥 플라스크 반응기에 메틸 5-브로모-2-아이오도벤조에이트 (25.0 g, 73 mmol), 4-디벤조퓨란보론산 (18.7 g, 88 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (1.7 g, 0.15 mmol), 포타슘카보네이트 (20.2 g, 146.7 mmol)을 넣고 톨루엔 125 mL, 테트라하이드로퓨란 125 mL, 물 50 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 도로 승온시키고 10 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 1-a>를 얻었다. (75.0 g, 60.1%)
합성예 1-(2): [중간체 1-b]의 합성
Figure pat00181
<중간체 1-a> <중간체 1-b>
500 mL 둥근바닥 플라스크 반응기에 <중간체 1-a> (17.0 g, 45 mmol), 수산화나트륨 (2.14 g, 54 mmol), 에탄올 170 ml을 넣고 4 8시간 환류 교반 하였다. 얇은막 크로마토그래피로 반응 종결 확인 후 실온으로 냉각 하였다. 냉각된 용액에 2-노말 염산을 적가, 산성화하여 생성된 고체는 30 분 교반 후 여과하였다. 디클로로메탄과 노말헥산으로 재결정하여 <중간체 1-b>를 얻었다. (14.5 g, 88.6%)
합성예 1-(3): [중간체 1-c]의 합성
Figure pat00182
<중간체 1-b> <중간체 1-c>
250 ml 둥근바닥 플라스크 반응기에 <중간체 1-b> (14.5 g, 39 mmol), 메탄설폰산 145 ml를 넣고 80 도로 승온하여 3 시간 교반 하였다. 얇은막크로마토그래피로 반응 종결확인 후 실온으로 냉각 시켰다. 반응 용액은 얼음물 150 ml에 천천히 적가 후 30 분 교반 하였다. 생성된 고체는 여과 후 물과 메탄올로 씻어 주어 <중간체 1-c>를 얻었다. (11.50 g, 83.4%)
합성예 1-(4): [중간체 1-d]의 합성
Figure pat00183
<중간체 1-c> <중간체 1-d>
1 L 둥근바닥 플라스크 반응기에 <중간체 1-c> (11.5 g, 33 mmol>, 디클로로메탄 300 ml을 넣고 상온 교반 하였다. 브롬(3.4 ml, 66 mmol)은 디클로로메탄 50 ml에 희석하여 적가하였고, 8 시간 상온 교반 하였다. 반응 완료 후 반응 용기에 아세톤 100 ml을 넣고 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 아세톤으로 씻어 주었다. 고체는 모노클로로벤젠으로 재결정하여 <중간체 1-d>를 얻었다. (11.0 g, 78%)
합성예 1-(5): [중간체 1-e]의 합성
Figure pat00184
<중간체 1-d> <중간체 1-e>
250 ml 둥근바닥 플라스크 반응기에 2-브로모바이페닐 (8.4 g, 0.036 mol)과 테트라하이드로퓨란 110 ml을 넣고 질소분위기에서 -78 도로 냉각 하였다. 냉각된 반응 용액에 노말부틸리튬 (19.3 ml, 0.031 mol)을 동일 온도에서 적가하였다. 반응용액은 2 시간 교반 후 <중간체 1-d> (11.0 g, 0.026 mol)를 조금씩 넣고 상온에서 교반 하였다. 반응 용액색이 변하면 TLC로 반응 종결을 확인하였다. H2O 50 ml을 넣어 반응 종료 하고 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층 분리하여 감압 농축 후 아세토나이트릴로 재결정하여 <중간체 1-e> 를 얻었다. (12.2 g, 81.5%)
합성예 1-(6): [중간체 1-f]의 합성
Figure pat00185
<중간체 1-e> <중간체 1-f>
250 ml 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 1-e> (12.0 g, 0.021 mol)과 아세트산 120 ml, 황산 2ml을 넣고 5 시간 환류 교반 하였다. 고체가 생성되면 얇은막 크로마토그래피로 반응 종결 확인 후 실온으로 냉각 하였다. 생성된 고체는 여과 후 H2O, 메탄올로 씻어준 후 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔 여과, 농축 후 상온 냉각하여 <중간체 1-f>를 얻었다. (10.7 g, 90%>
합성예 1-(7): [화학식 1]의 합성
Figure pat00186
<중간체 1-f> <화학식 1>
250 ml 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 1-f> (5.0 g, 0.009 mol), (4-터셔리부틸페닐)-페닐아민 (4.7 g, 0.021 mol), 팔라듐(II)아세테이트 (0.08 g, 0.4 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (3.4 g, 0.035 mol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.07 g, 0.4 mmol), 톨루엔 60 ml을 넣고 2 시간 환류 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각 하였다. 반응 용액은 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 마그네슘설페이트로 무수처리 후 감압농축하였다. 컬럼 크로마토그래피로 분리정제 후 디클로로메탄과 아세톤으로 재결정하여 <화학식 1>을 얻었다. (2.9 g, 38%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 852.41 [M+]
합성예 2: 화학식 231의 합성
합성예 2-(1): 중간체 2-a의 합성
Figure pat00187
<중간체 2-a>
1L 둥근바닥플라스크 반응기에 4-디벤조퓨란보론산(85.0g, 0.401mol), 비스무스(III)나이트레이트 펜타하이드레이트 (99.2g, 0.200mol), 톨루엔 400ml을 넣고 질소분위기에서 70도로 3시간 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각하고 생성된 고체를 여과하였다. 톨루엔으로 씻어준 후 <중간체 2-a> (61.5g, 72%)를 얻었다.
합성예 2-(2): 중간체 2-b의 합성
Figure pat00188
<중간체 2-a> <중간체 2-b>
2L 둥근바닥플라스크 반응기에 에틸시아노아세테이트(202.9g, 1.794mol)와 디메틸포름아마이드 500ml을 넣었다. 수산화칼륨 (67.10g, 1.196mol), 사이안화칼륨(38.95g, 0.598mol)을 넣고 디메틸포름아마이드 200ml을 넣고 상온 교반 하였다. 반응 용액에 <중간체 2-a>(127.5g, 0.737mol)을 조금씩 넣은 후 50도에서 72시간 교반하였다. 반응 완료 후 수산화나트륨 수용액(25%) 200ml을 넣고 환류 교반하였다. 3시간 교반 후 상온 냉각 하였고, 에텔아세테이트와 물로 추출 하였다. 유기층은 분리하여 감압 농축 하였고 컬럼 크로마토그래피로 분리정제하여 <중간체 2-b>(20.0g, 16%)얻었다.
합성예 2-(3): 중간체 2-c의 합성
Figure pat00189
<중간체 2-b> <중간체 2-c>
2L 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 2-b>(20.0g, 0.096mol), 에탄올 600ml, 수산화칼륨 수용액(142.26g, 2.53mol) 170ml을 넣고 12시간 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 상온 냉각하였다. 반응 용액에 6노말 염산 400ml을 넣고 산성화하였고 생성된 고체는 20분 교반 후 여과하였다. 고체는 에탄올로 씻어준 후 <중간체 2-c> (17.0g, 88.5%)얻었다.
합성예 2-(4): 중간체 2-d의 합성
Figure pat00190
<중간체 2-c> <중간체 2-d>
2L 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 2-c>(17.0g, 0.075mol), 황산 15ml을 넣과 72시간 환류교반하였다. 반응 완료 후 상온 냉각 후 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 탄산수소나트륨 수용액으로 씻어주었다. 유기층은 감압 농축중에 메탄올을 과량 넣고 생성된 고체를 여과하여 <중간체 2-d>(14.0g, 77.6%)를 얻었다.
합성예 2-(5): 중간체 2-e의 합성
Figure pat00191
<중간체 2-d> <중간체 2-e>
500mL 둥근바닥플라스 반응기에 <중간체 2-d> (14.0g, 0.058mol)과 염산 20ml, 물 100ml을 넣고 0도로 냉각하여 1시간 교반 하였다. 동일 온도에서 소듐나이트리트(7.4g, 0.116mol)수용액 50ml을 반응용액에 적가 후 1시간 교반하였다. 요오드화칼륨(30.0g, 0.180mol) 수용액 100ml을 적가 할 때 반응 용액의 온도가 5도를 넘지않게 주의하며 적가하였다. 5시간 상온에서 교반해주고 반응 완료 후 소듐사이오설페이트 수용액으로 씻은 후 에틸아세테이트와 물로 추출 하였다. 유기층은 분리 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 <중간체 2-e>(9.1g, 48%)를 얻었다
합성예 2-(6): 중간체 2-f의 합성
Figure pat00192
<중간체 2-e> <중간체 2-f>
250mL 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 2-e>(9.3g, 25mmol), 4-디벤조퓨란보론산 (8.3g, 28mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.6g, 0.05mmol), 포타슘카보네이트(6.7g, 50mmol)을 넣고 톨루엔 50 mL, 테트라하이드로퓨란 50mL, 물 20 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80도로 승온시키고 10시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 2-f>(5.3g, 52.3%)를 얻었다.
합성예 2-(7): 중간체 2-g의 합성
Figure pat00193
<중간체 2-f> <중간체 2-g>
500ml 둥근바닥플라스크 반응기에 브로모벤젠 (25.5g, 0.163mol)와 테트라하이드로퓨란 170ml을 넣고 질소분위기에서 -78도로 냉각 하였다. 냉각된 반응 용액에 노말부틸리튬(1.6몰)(95.6ml, 0.153mol)을 적가하였다. 동일 온도에서 1시간 교반 후 <중간체 4-f>(20.0g, 0.051mol)을 넣은 후 상온에서 3시간 교반 하였다. 반응 완료 후 물 50ml을 넣고 30분 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출 후 유기층은 분리하여 감압 농축 하였다. 농축된 물질에 아세트산 200ml, 염산 1ml을 넣고 80도로 승온 교반하였다. 반응 완료 후 상온으로 냉각하였고 생성된 고체는 여과 하였다. 메탄올로 씻어준 후 <중간체 2-g>(20.0g, 78%)를 얻었다.
합성예 2-(8): 중간체 2-h의 합성
Figure pat00194
<중간체 2-g> <중간체 2-h>
100mL 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 2-g>(20g, 58mmol), 디클로로메탄 40ml을 넣고 상온 교반 하였다. 브롬(5.8ml, 116mmol)을 디클로로메탄 10ml에 희석하여 적가하였고, 8시간 상온 교반 하였다. 반응 완료 후 반응 용기에 아세톤 20ml을 넣고 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 아세톤으로 씻어 주었다. 고체는 모노클로로벤젠으로 재결정하여 <중간체 2-h>(15.8g, 55%)를 얻었다.
합성예 2-(9): 화학식 231의 합성
Figure pat00195
<중간체 2-h> <화학식 231>
100ml 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 2-h> (4.0g, 0.006mol), 다이-p-톨릴아민 (3.2g, 0.016mol), 팔라듐(II)아세테이트 (0.08g, 0.4mmol), 소듐터셔리부톡사이드(3.2g, 0.032mol), 트리터셔리부틸포스핀(0.08g, 0.4mmol), 톨루엔 50ml을 넣고 2시간 환류 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각 하였다. 반응 용액은 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 마그네슘설페이트로 무수처리 후 감압 농축하였다. 물질은 컬럼 크로마토그래피로 분리정제 후 디클로로메탄과 아세톤으로 재결정하여 <화학식 231>(2.1g, 41%)을 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 890.0 [M+]
합성예3 : 화합물 21의 합성
합성예 3-(1): 중간체 3-a의 합성
Figure pat00196
<중간체 3-a>
2 L 둥근바닥 플라스크 반응기에 브로모벤젠 (100.0g, 637mmol), 4-디벤조퓨란보론산 (18.7g, 88mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (1.7g, 0.15mmol), 포타슘카보네이트 (437.9g, 700mmol)을 넣고 톨루엔 500 mL, 테트라하이드로퓨란 500 mL, 물 200 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 도로 승온시키고 10 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 3-a>(78.0 g, 50%)를 얻었다.
합성예 3-(2): 중간체3-b의 합성
Figure pat00197
<중간체 3-a> <중간체 3-b>
2 L 둥근바닥 플라스크 반응기에 <중간체 3-a> (78.0g, 318mmol), 테트라하이드로 퓨란 800 ml를 넣고 질소분위기에서 -78 도로 냉각 하였다. 냉각된 반응 용액에 노말부틸리튬 (239ml, 382mmol)을 동일 온도에서 적가하였다. 반응용액은 2 시간 교반 후 트리메틸보레이트 (46.3g, 446mmol)를 조금씩 넣고 상온에서 교반 하였다. 반응 용액의 색이 변한 후 TLC로 반응 종결을 확인하였다. H2O 400 ml을 넣어 반응 종료 하고 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층 분리하여 감압 농축 후 아세토나이트릴로 재결정하여 <중간체 3-b>(65.1g, 71%)를 얻었다.
합성예 3-(3): 중간체3-c의 합성
Figure pat00198
<중간체 3-c>
2 L 둥근바닥플라스크 반응기에 1-아미노나프탈렌(30.0g, 191mmol), 1-(4-브로모-페닐)-나프탈렌(113.4g, 181mmol), 팔라듐(II)아세테이트(0.9g, 4 mmol), 소듐터셔리부톡사이드(85.0g, 382 mmol), 트리터셔리부틸포스핀(0.8 g, 4 mmol), 톨루엔 1000 ml을 넣고 2시간 환류교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각 하였다. 반응 용액은 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 감압 농축하였다. 컬럼 크로마토그래피로 분리한 후 디클로로메탄과 아세톤으로 재결정하여 <중간체 3-c>(35.0g, 53%)을 얻었다.
합성예 3-(4): 중간체3-d의 합성
Figure pat00199
<중간체 3-c> <중간체 3-d>
1 L 둥근바닥플라스크 반응기에 <중간체 3-c>(35.0g, 101mmol), 4-브로모-아이오도벤젠(69.7g, 112mmol), 팔라듐(II)아세테이트(0.5g, 2mmol), 소듐터셔리부톡사이드(45.1g, 203mmol), 트리터셔리부틸포스핀(0.4g, 2mmol), 톨루엔 500 ml을 넣고 2시간 환류교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각 하였다. 반응 용액은 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 감압 농축하였다. 컬럼 크로마토그래피로 분리정제 후 디클로로메탄과 아세톤으로 재결정하여 <중간체 3-d> (225.9g, 51%)을 얻었다.
합성예 3-(5): 화합물 21의 합성
Figure pat00200
<중간체 3-b> <중간체 3-d> <화합물 21 >
500 ml 둥근바닥 플라스크 반응기에 <중간체 3-b>(13.7g, 22mmol), <중간체 3-d>(10.0g, 20mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0.5g, 0.4mmol), 포타슘카보네이트(5.5g, 40mmol)을 넣고 톨루엔 100 mL, 테트라하이드로퓨란 100 mL, 물 40 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 도로 승온시키고 10 시간 동안 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 다이클로로메탄, 아세톤으로 재결정하여 <화합물 1>(6.4 g, 48%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 663.26 [M+]
합성예 4 : 화합물 31의 합성
합성예 4-(1): 중간체 4-a의 합성
Figure pat00201
<중간체 4-a>
상기 합성예 3-(4)에서 <중간체 3-c> 대신 4-(페닐아미노)바이페닐, 4-브로모-아이오도벤젠 대신 4-브로모바이페닐-4'-보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 <중간체 4-a>를 합성하였다.
합성예 4-(2): 화합물 31의 합성
Figure pat00202
<중간체 4-a> <화합물 31>
상기 합성예 3-(1)에서 브로모벤젠 대신 1-브로모디벤조퓨란, 4-디벤조퓨란보론산 대신 <중간체 4-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 <화합물 31>를 합성하였다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 563.22 [M+]
실시예 1 ~ 4: 유기발광소자의 제조 -효율
ITO 글래스의 발광면적이 2mm×2mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10- 7torr가 되도록 한 후 상기 ITO 위에 DNTPD(400 Å), α-NPD(200 Å) 순으로 성막한 후, 전자차단층으로 하기 표 1에 기재된 화합물을 성막(50 Å)하고, 발광층으로 호스트로서 BH와 표 1에 기재된 도판트 화합물을 중량비 (97:3)으로 혼합하여 성막(200 Å)한 다음, 전자 수송층으로 [화학식 E-1]을 300 Å, 전자 주입층으로 [화학식 E-2]를 5 Å, Al (1000 Å)의 순서로 성막하여 유기발광소자를 제조하였다.
상기 유기발광 소자의 발광특성은 10 mA/cm2 에서 측정하였다.
[DNTPD] [α-NPD]
Figure pat00203
[BH] [화학식 E-1] [화학식 E-2]
Figure pat00204
Figure pat00205
비교예 1 내지 2
상기 실시예 1 내지 4에서 사용된 전자차단층으로서 [EBL]을 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광 소자를 제작하였으며, 상기 유기발광 소자의 발광 특성은 10 mA/cm2 에서 측정하였다. 상기 [EBL]의 구조는 다음과 같다.
[EBL]
Figure pat00206
비교예 3
ITO 글래스의 발광면적이 2mm×2mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10- 7torr가 되도록 한 후 상기 ITO 위에 DNTPD(400 Å), 본 발명에 따른 전자차단층을 형성하지 않고, 정공수송층으로 α-NPD (250 Å) 를 성막한후, 발광층으로 BH와 도판트로서 하기 표 2에 기재된 화합물을 혼합(중량비 97:3)하여 성막(200 Å)한 다음, 전자 수송층으로 [화학식 E-1]을 300 Å, 전자 주입층으로 [화학식 E-2]를 5 Å, Al (1000 Å)의 순서로 성막하여 유기발광소자를 제조하였다.
도펀트 전자차단층 Cd/A CIEx CIEy
실시예1 화학식1 화합물21 8.7 0.139 0.103
실시예2 화학식1 화합물31 8.5 0.139 0.103
실시예3 화학식231 화합물21 8.5 0.139 0.101
실시예4 화학식231 화합물31 8.6 0.139 0.102
비교예1 화학식1 EBL 8.0 0.138 0.103
비교예2 화학식231 EBL 7.9 0.138 0.103
비교예3 화학식 1 - 6.8 0.138 0.103
상기 표 1 에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 유기발광소자는 비교예 1 내지 비교예 3의 종래기술에 의한 발광층을 사용한 유기발광소자보다 유기발광소자의 발광효율(lm/W)이 우수한 효과를 보여주고 있어 유기발광 소자로서 응용가능성이 높은 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. 제1전극;
    상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 전자차단층;과 발광층;을 순차적으로 포함하는 유기발광소자로서,
    상기 발광층이 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물 중 적어도 하나를 포함하며, 또한 전자차단층에는 하기 [화학식 C]로 표시되는 화합물을 포함하는 유기발광소자.
    [화학식 A]
    Figure pat00207

    [화학식 B]
    Figure pat00208

    상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서, A1, A2, E 및 F는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 A1의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A2의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R1 및 R2에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
    상기 연결기 L1 내지 L12는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
    상기 M은 N-R3, CR4R5, SiR6R7, GeR8R9, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 치환기 R1 내지 R9, Ar1 내지 Ar8은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
    상기 R1 및 R2는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
    상기 p1 내지 p4, r1 내지 r4, s1 내지 s4는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L1 내지 L12는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 x는 1 또는 2의 정수이고, y 및 z는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
    상기 Ar1 과 Ar2, Ar3과 Ar4, Ar5와 Ar6, 및 Ar7과 Ar8은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
    상기 화학식 A에서 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
    상기 화학식 B에서 상기 A1 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
    [화학식 C]
    Figure pat00209

    상기 [화학식 C]에서,
    Ar21 내지 Ar23은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 또는 하기 [구조식 A]중에서 선택되되,
    상기 Ar21 내지 Ar23 중 적어도 하나는 [구조식 A]로 표시되는 치환기이다.
    [구조식 A]
    Figure pat00210

    상기 [구조식 A]에서,
    L21은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되고,
    t는 1 내지 3의 정수이되, 상기 t가 2이상인 경우 각각의 연결기 L21은 각각 동일하거나 상이하고,
    R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실리콘기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 실란기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택되며,
    a는 0 내지 3의 정수이고, b는 0 내지 4의 정수이며, a와 b가 각각 2이상인 경우에 복수의 R21 는 각각 서로 동일하거나 상이하며, 또한 복수의 R22는 각각 서로 동일하거나 상이하며,
    여기서, 상기 화학식 A, 화학식 B 및 화학식 C에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기발광소자의 발광층은 호스트와 도판트를 포함하여 이루어지고,
    상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물은 도판트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 A 또는 화학식 B에서의 A1, A2, E 및 F는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 10] 내지 [구조식 21] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [구조식 10] [구조식 11] [구조식 12]
    Figure pat00211

    [구조식 13] [구조식 14] [구조식 15]
    Figure pat00212

    [구조식 16] [구조식 17] [구조식 18]
    Figure pat00213

    [구조식 19] [구조식 20] [구조식 21]
    Figure pat00214

    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 "-*"는 상기 R1과 R2에 연결된 탄소원자를 포함하는 5원환을 형성하거나, 또는 상기 구조식 Q1 및 Q2에서의 M을 포함하는 5원환을 형성하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]의 방향족 탄화수소 고리가 A1고리 또는 A2고리에 해당하면서 구조식 Q1 또는 구조식 Q2와 결합하는 경우에는 이들중 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1 의 *와 결합하거나 또는 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하며;
    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 상기 R은 제1항에서 정의한 R1 및 R2과 동일하고, m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 A 및 화학식 B에서의 연결기 L1 내지 L12는 단일결합이거나, 하기 [구조식 22] 내지 [구조식 30] 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    p1 내지 p4, r1 내지 r4, s1 내지 s4는 각각 1 또는 2이고,
    x는 1인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [구조식 22] [구조식 23] [구조식 24] [구조식 25]
    Figure pat00215

    [구조식 26] [구조식 27] [구조식 28] [구조식 29]
    Figure pat00216

    [구조식 30]
    Figure pat00217

    상기 연결기에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 C에서의 연결기 L21이 단일결합이거나, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기인 것을 특징으로 하는 유기발광소자
  7. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]의 x 및 y는 각각 1이고, z는 0인 것을 특징으로 하는 유기발광소자
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 C로 표시되는 화합물에서의 치환기 Ar21 내지 Ar23은 각각 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이며,
    또한 상기 Ar21 내지 Ar23 중 1개 또는 2개가 상기 구조식 A로 표시되는 치환기이고,
    상기 구조식 A내 t는 1 또는 2인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 아민화합물은 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 239] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    <화학식 1 > <화학식 2 > <화학식 3>
    Figure pat00218

    <화학식 4 > <화학식 5 > <화학식 6>
    Figure pat00219

    <화학식 7 > <화학식 8 > <화학식 9>
    Figure pat00220

    <화학식 10 > <화학식 11 > <화학식 12>
    Figure pat00221

    <화학식 13 > <화학식 14 > <화학식 15>
    Figure pat00222

    <화학식 16 > <화학식 17 > <화학식 18>
    Figure pat00223

    <화학식 19 > <화학식 20 > <화학식 21>
    Figure pat00224

    <화학식 22 > <화학식 23 > <화학식 24>
    Figure pat00225

    <화학식 25 > <화학식 26 > <화학식 27>
    Figure pat00226

    <화학식 28 > <화학식 29 > <화학식 30>
    Figure pat00227

    <화학식 31 > <화학식 32 > <화학식 33>
    Figure pat00228

    <화학식 34 > <화학식 35 > <화학식 36>
    Figure pat00229

    <화학식 37 > <화학식 38 > <화학식 39>
    Figure pat00230

    <화학식 40 > <화학식 41 > <화학식 42>
    Figure pat00231

    <화학식 43 > <화학식 44 > <화학식 45>
    Figure pat00232

    <화학식 46 > <화학식 47 > <화학식 48>
    Figure pat00233

    <화학식 49 > <화학식 50 > <화학식 51>
    Figure pat00234

    <화학식 52 > <화학식 53 > <화학식 54>
    Figure pat00235

    <화학식 55 > <화학식 56 > <화학식 57>
    Figure pat00236

    <화학식 58 > <화학식 59 > <화학식 60>
    Figure pat00237

    <화학식 61 > <화학식 62 > <화학식 63>
    Figure pat00238

    <화학식 64 > <화학식 65 > <화학식 66>
    Figure pat00239

    <화학식 67 > <화학식 68 > <화학식 69>
    Figure pat00240

    <화학식 70 > <화학식 71 > <화학식 72>
    Figure pat00241

    <화학식 73 > <화학식 74 > <화학식 75>
    Figure pat00242

    <화학식 76 > <화학식 77 > <화학식 78>
    Figure pat00243

    <화학식 79 > <화학식 80 > <화학식 81>
    Figure pat00244

    <화학식 82 > <화학식 83 > <화학식 84>
    Figure pat00245

    <화학식 85 > <화학식 86 > <화학식 87>
    Figure pat00246

    <화학식 88 > <화학식 89 > <화학식 90>
    Figure pat00247

    <화학식 91 > <화학식 92 > <화학식 93>
    Figure pat00248

    <화학식 94 > <화학식 95 > <화학식 96>
    Figure pat00249

    <화학식 97 > <화학식 98 > <화학식 99>
    Figure pat00250

    <화학식 100 ><화학식 101 ><화학식 102>
    Figure pat00251

    <화학식 103 > <화학식 104 ><화학식 105>
    Figure pat00252

    <화학식 106 ><화학식 107 ><화학식 108>
    Figure pat00253

    <화학식 109 ><화학식 110 ><화학식 111>
    Figure pat00254

    <화학식 112 ><화학식 113 ><화학식 114>
    Figure pat00255

    <화학식 115 ><화학식 116 >화학식 117>
    Figure pat00256

    <화학식 118 ><화학식 119 ><화학식 120>
    Figure pat00257

    <화학식 121 ><화학식 122 ><화학식 123>
    Figure pat00258

    <화학식 124 ><화학식 125 ><화학식 126>
    Figure pat00259
    <화학식 127 ><화학식 128 ><화학식 129>
    Figure pat00260

    <화학식 130 ><화학식 131 ><화학식 132>
    Figure pat00261

    <화학식 133 ><화학식 134 ><화학식135 >
    Figure pat00262

    <화학식 136 ><화학식 137 ><화학식 138>
    Figure pat00263

    <화학식 139 ><화학식 140 ><화학식 141 >
    Figure pat00264

    <화학식 142 ><화학식 143 ><화학식 144>
    Figure pat00265

    <화학식 145 ><화학식 146 ><화학식 147>
    Figure pat00266

    <화학식 148 ><화학식 149 ><화학식 150>
    Figure pat00267

    <화학식 151 ><화학식 152 ><화학식 153>
    Figure pat00268

    <화학식 154 ><화학식 155 ><화학식 156>
    Figure pat00269

    <화학식 157 ><화학식 158 ><화학식 159>
    Figure pat00270

    <화학식 160 ><화학식 161 ><화학식 162>
    Figure pat00271

    <화학식 163 ><화학식 164 ><화학식 165>
    Figure pat00272

    <화학식 166 ><화학식 167 ><화학식 168>
    Figure pat00273

    <화학식 169 ><화학식 170 ><화학식 171>
    Figure pat00274

    <화학식 172 ><화학식 173 ><화학식 174>
    Figure pat00275

    <화학식 175 ><화학식 176 ><화학식 177>
    Figure pat00276

    <화학식 178 ><화학식 179 ><화학식 180>
    Figure pat00277

    <화학식 181 ><화학식 182 ><화학식 183>
    Figure pat00278

    <화학식 184 ><화학식 185 ><화학식 186>
    Figure pat00279

    <화학식 187 ><화학식 188 ><화학식 189>
    Figure pat00280

    <화학식 190 ><화학식 191 ><화학식 192>
    Figure pat00281

    <화학식 193 ><화학식 194 ><화학식 195>
    Figure pat00282

    <화학식 196 ><화학식 197 ><화학식 198>
    Figure pat00283

    <화학식 199 ><화학식 200 ><화학식 201>
    Figure pat00284

    <화학식 202 ><화학식 203 ><화학식 204>
    Figure pat00285

    <화학식 205 ><화학식 206 ><화학식 207>
    Figure pat00286

    <화학식 208 ><화학식 209 ><화학식 210>
    Figure pat00287

    <화학식 211 ><화학식 212 ><화학식 213>
    Figure pat00288

    <화학식 214 ><화학식 215 ><화학식 216>
    Figure pat00289

    <화학식 217 ><화학식 218 ><화학식 219>
    Figure pat00290

    <화학식 220 ><화학식 221 ><화학식 222>
    Figure pat00291

    <화학식 223 ><화학식 224 ><화학식 225>
    Figure pat00292

    <화학식 226 ><화학식 227 ><화학식 228>
    Figure pat00293

    <화학식 229 ><화학식 230 ><화학식 231>
    Figure pat00294

    <화학식 232 ><화학식 233 ><화학식 234>
    Figure pat00295

    <화학식 235 ><화학식 236 ><화학식 237>
    Figure pat00296

    <화학식 238 ><화학식 239 >
    Figure pat00297
  10. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 C]로 표시되는 화합물은 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 48] 중에서 선택되는 어느 하나의 유기 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]
    Figure pat00298

    [화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]
    Figure pat00299

    [화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]
    Figure pat00300

    [화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]
    Figure pat00301

    [화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]
    Figure pat00302

    [화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]
    Figure pat00303

    [화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]
    Figure pat00304

    [화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]
    Figure pat00305

    [화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]
    Figure pat00306

    [화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]
    Figure pat00307

    [화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]
    Figure pat00308

    [화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]
    Figure pat00309

    [화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]
    Figure pat00310

    [화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]
    Figure pat00311

    [화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]
    Figure pat00312

    [화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]
    Figure pat00313
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유기 발광소자는 전자차단층 및 발광층이외에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 선택되는 적어도 하나의 층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 증착공정 또는 용액공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 유기발광소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및, 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
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