KR20170085183A - 유기 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

유기 발광 소자가 개시된다.

Description

유기 발광 소자{Organic light-emitting device}
본 발명의 실시예들은 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light-emitting device)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
상기 유기 발광 소자는 기판 상부에 제1전극이 배치되어 있고, 상기 제1전극 상부에 정공 수송 영역(hole transport region), 발광층, 전자 수송 영역(electron transport region) 및 제2전극이 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 상기 제1전극으로부터 주입된 정공은 정공 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동하고, 제2전극으로부터 주입된 전자는 전자 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
본 발명의 실시예들은 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하고,
상기 유기층은 하기 화학식 1로 표시되는 제1화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 제2화합물 및 하기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 개시한다:
<화학식 1>
Figure pat00001
<화학식 2>
Figure pat00002
<화학식 3-1>
Figure pat00003
<화학식 3-2>
Figure pat00004
<화학식 3-3>
Figure pat00005
<화학식 7>
*-(L71)a71-R71
<화학식 8>
Figure pat00006
<화학식 9-1> <화학식 9-2>
Figure pat00007
Figure pat00008
상기 화학식 1, 2, 3-1 내지 3-3, 7, 8, 9-1 및 9-2 중,
R11 내지 R20은 서로 독립적으로, 상기 화학식 7로 표시되는 기, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택되되, R11 내지 R20 중 적어도 하나는 상기 화학식 7로 표시되는 기이고; R11 내지 R20 중 이웃한 두 개의 기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
L71은 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 중에서 선택되고;
a71은 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
R71은 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
Ar21은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고;
L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
a21 내지 a23은 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
R21 및 R22는 서로 독립적으로, 상기 화학식 8로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되되, R21 및 R22 중 적어도 하나는 상기 화학식 8로 표시되는 기이고;
X81은 O 및 S 중에서 선택되고;
R81 및 R82는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
-F, -Cl, -Br, -I, 시아노기 및 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택되고;
b81은 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고; b82는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고; b81 및 b82의 합은 1 이상이고;
n21은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
Ar31은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고;
X31는 N 및 C(R31) 중에서 선택되고, X32는 N 및 C(R32) 중에서 선택되고, X33은 N 및 C(R33) 중에서 선택되고, X34는 N 및 C(R34) 중에서 선택되고;
Z33은 단일 결합 및 C=Y33 중에서 선택되고; Z34은 단일 결합 및 C=Y34 중에서 선택되고; Z35은 단일 결합 및 C=Y35 중에서 선택되고; Z36은 단일 결합 및 C=Y36 중에서 선택되고; Z33 내지 Z36 중 적어도 하나는 단일 결합이 아니고;Y31 내지 Y35는 서로 독립적으로, N(CN), C(CN)(R91), C(R91)(R92), 상기 화학식 9-1로 표시되는 기 및 상기 화학식 9-2로 표시되는 기 중에서 선택되고;
R91 및 R92는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기 및 -C(=O)OR97; 중에서 선택되고;
R31 내지 R38 및 R93 내지 R97은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택되고;
Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택되고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 향상된 효율 및 수명 특성을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
본 명세서 중 "(유기층이) 제1화합물을 포함한다"란, "(유기층이) 상기 화학식 1의 범주에 속하는 1종의 제1화합물 또는 상기 화학식 1의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 제1화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
본 명세서 중 "유기층"은 상기 유기 발광 소자 중 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 단일 및/또는 복수의 모든 층을 가리키는 용어이다. 상기 "유기층"의 층에 포함된 물질이 유기물로 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 발광 소자는, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하고,
상기 유기층은 하기 화학식 1로 표시되는 제1화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 제2화합물 및 하기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물을 포함할 수 있다:
<화학식 1>
Figure pat00009
<화학식 2>
Figure pat00010
<화학식 3-1>
Figure pat00011
<화학식 3-2>
Figure pat00012
<화학식 3-3>
Figure pat00013
상기 화학식 1 중, R11 내지 R20은 서로 독립적으로, 하기 화학식 7로 표시되는 기, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택되되, R11 내지 R20 중 적어도 하나는 하기 화학식 7로 표시되는 기이고; R11 내지 R20 중 이웃한 두 개의 기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택될 수 있다:
<화학식 7>
*-(L71)a71-R71
상기 화학식 7 중, L71, a71 및 R71에 대한 설명은 후술하는 바를 참조하고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R20은 상기 화학식 7로 표시되는 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R19 및 R20은 상기 화학식 7로 표시되는 기이고;
상기 화학식 7로 표시되는 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R13은 상기 화학식 7로 표시되는 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R13 및 R17은 상기 화학식 7로 표시되는 기이고;
상기 화학식 7로 표시되는 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R11 내지 R20은 서로 독립적으로, 상기 화학식 7로 표시되는 기, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
C1-C60알킬기, C6-C60아릴기 및 C1-C60헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
Q1 내지 Q3는 서로 독립적으로, C1-C60알킬기, C6-C60아릴기, 비페닐기 및 터페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 내지 R20은 서로 독립적으로, 상기 화학식 7로 표시되는 기, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 피리디닐기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 카바졸일기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 피리디닐기 중 적어도 하나로 치환된, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기 중에서 선택되고;
Q1 내지 Q3는 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, 페닐기, 비페닐기 및 터페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 7 중, L71은 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 7 중, L71은 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기, 트리아지닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기, 트리아지닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 7 중, L71은 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 안트라세닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C20알킬기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 안트라세닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 7 중, L71은 하기 화학식 4-1 내지 4-25로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
상기 화학식 4-1 내지 4-25 중,
X41은 O, S 및 C(R43)(R44); 중에서 선택되고;
R41 내지 R44는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 나프틸기 중에서 선택되고;
b41은 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
b42는 1, 2, 3, 4, 5 및 6 중에서 선택되고;
b43은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
* 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 7 중, L71은 하기 화학식 5-1 내지 5-41로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
상기 화학식 5-1 내지 5-41 중,
* 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 7 중, a71은 L71의 개수를 나타내며, a71은 0, 1, 2 및 3 중에서 선택될 수 있다. a71이 0인 경우, (L71)a71은 단일 결합을 나타낸다. a71이 2 이상인 경우 복수개의 L71은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 7 중, a71은 0 및 1 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 7 중, R71은 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 7 중, R71은 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기 및 하기 화학식 7A 내지 7E로 표시되는 기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기 및 트리아지닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기 및 트리아지닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00021
상기 화학식 7A 내지 7E 중,
X71는 O, S, N(R75) 및 C(R75)(R76) 중에서 선택되고;
X72는 O, S, N(R77) 및 C(R77)(R78) 중에서 선택되고;
A71 내지 A73은 서로 독립적으로, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 페난트렌 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹 및 나프티리딘 그룹 중에서 선택되고;
R72 내지 R78은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기 및 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기; 중에서 선택되고;
R75 및 R76은 선택적으로(optionally) 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
R77 및 R78은 선택적으로(optionally) 결합하여 고리를 형성할 수 있고;b72 내지 b74는 서로 독립적으로, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8 중에서 선택되고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
다른 예로서, 상기 화학식 7 중, R71은 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 테트라페닐기 및 하기 화학식 7A-1 내지 7A-31, 7B-1 내지 7B-3, 7C-1 내지 7C-3, 7D-1 내지 7D-3, 7E-1 및 7E-2로 표시되는 기;
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 및
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기 및 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
상기 화학식 7A-1 내지 7A-11, 7B-1 내지 7B-3, 7C-1 내지 7C-3, 7D-1 내지 7D-3, 7E-1 및 7E-2 중,
X71는 O, S, N(R75) 및 C(R75)(R76) 중에서 선택되고;
X72는 O, S, N(R77) 및 C(R77)(R78) 중에서 선택되고;
R72 내지 R78, R72a 및 R72b는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기; 및
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기 및 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기 및 나프틸기; 중에서 선택되고;
R75 및 R76은 선택적으로(optionally) 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
R77 및 R78은 선택적으로(optionally) 결합하여 고리를 형성할 수 있고;b72 내지 b74, b72a 및 b72b는 서로 독립적으로, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8 중에서 선택되고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 7 중, R71은 하기 화학식 7-1 내지 7-203으로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
상기 화학식 7-1 내지 7-203 중,
X71 및 X72는 서로 독립적으로, O, S, N(Ph), N(D6-Ph), N(2-biPh), N(3-biPh), N(4-biPh), C(CH3)2, C(CH3)(Ph) 및 C(Ph)2 중에서 선택되고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 2 중, Ar21은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, Ar21은 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 트리페닐렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, -Si(Q31)(Q32)(Q33), -N(Q31)(Q32), -B(Q31)(Q32), -C(=O)(Q31), -S(=O)2(Q31) 및 -P(=O)(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 트리페닐렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 중에서 선택되고;
Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 및
C1-C10알킬기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 2 중, Ar21은 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 트리페닐렌 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 및
C1-C20알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센그룹, 트리페닐렌 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 중에서 선택되고;
Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 및
메틸기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2 중, L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기; 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기 및 트리아지닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기 및 트리아지닐렌기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 2 중, L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 페닐렌기 및 나프틸렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C20알킬기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기 및 나프틸렌기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 하기 화학식 4-1 내지 4-15로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00056
Figure pat00057
상기 화학식 4-1 내지 4-15 중,
R41은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기 및 나프틸기 중에서 선택되고;
b41은 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
b42는 1, 2, 3, 4, 5 및 6 중에서 선택되고;
* 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 하기 화학식 5-1 내지 5-11 및 5-42 내지 5-44로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00058
Figure pat00059
상기 화학식 5-1 내지 5-11 및 5-42 내지 5-44 중,
* 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 2 중, a21은 L21의 개수를 나타내며, a21은 0, 1, 2 및 3 중에서 선택될 수 있다. a21이 0인 경우, (L21)a21은 단일 결합을 의미한다. a21이 2 이상인 경우, 복수개의 L21은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 2 중, a22는 L22의 개수를 나타내며, a22는 0, 1, 2 및 3 중에서 선택될 수 있다. a22가 0인 경우, (L22)a22는 단일 결합을 의미한다. a22가 2 이상인 경우, 복수개의 L22는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 2 중, a23은 L23의 개수를 나타내며, a23은 0, 1, 2 및 3 중에서 선택될 수 있다. a23이 0인 경우, (L23)a23은 단일 결합을 의미한다. a23이 2 이상인 경우, 복수개의 L23은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, a21 내지 a23은 서로 독립적으로, 0, 1 및 2 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2 중, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 하기 화학식 8로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되되, R21 및 R22 중 적어도 하나는 하기 화학식 8로 표시되는 기일 수 있다:
<화학식 8>
Figure pat00060
상기 화학식 8 중, X81, R81, R82, b81 및 b82에 대한 설명은 후술하는 바를 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 상기 화학식 8로 표시되는 기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 카바졸일기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 카바졸일기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 상기 화학식 8로 표시되는 기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 트리페닐레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
중수소, C1-C20알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 트리페닐레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 상기 화학식 8로 표시되는 기 및 하기 화학식 6-1 내지 6-39으로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
상기 화학식 6-1 내지 6-39 중,
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 8 중, X81은 O 및 S 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 8 중, R81 및 R82는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기 및 -Si(Q33)(Q33)(Q33) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택될 수 있고;
Q1 내지 Q3 및 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 8 중, R81 및 R82는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 -Si(Q33)(Q33)(Q33) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기 및 이소퀴놀리닐기; 중에서 선택되고;
Q1 내지 Q3 및 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, 페닐기, 비페닐기 및 터페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 8 중, R81 및 R82는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, -Si(CH3)3 및 -Si(Ph)3; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 나프틸기, -Si(CH3)3 및 -Si(Ph)3 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 페난트레닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 8 중, b81은 R81의 개수를 나타내며, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택될 수 있다. b81이 0인 경우, 상기 화학식 8 중 벤젠 모이어티가 R81로 비치환되었음을 의미한다. b81이 2 이상인 경우, 복수개의 R81은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 8 중, b82는 R82의 개수를 나타내며, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다. b82가 0인 경우, 상기 화학식 8 중 벤젠 모이어티가 R82로 비치환되었음을 의미한다. b82가 2 이상인 경우, 복수개의 R82는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 8 중, b81 및 b82의 합은 1 이상일 수 있다.
상기 화학식 8 중, b81 및 b82의 합은 1 이상이므로, 상기 화학식 8로 표시되는 기는 디벤조퓨란 구조 또는 디벤조티오펜 구조에 추가의 치환기를 반드시 포함하게 된다. 상기 추가의 치환기로 인해 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물의 입체 구조가 조절되고, 이로 인해 분자 간의 응집(aggregation) 및/또는 스태킹(stacking)을 감소시키게 된다. 따라서, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물로 형성된 박막의 비정질(amorphous) 특성이 향상되어 전하 이동도가 개선될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 8 중, b81 및 b82의 합은 1일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 8로 표시되는 기는 하기 화학식 8-1 내지 8-11로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00064
상기 화학식 8-1 내지 8-11 중,
X81은 O 및 S 중에서 선택되고;
R81, R82, R82a 및 R82b는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, -Si(CH3)3 및 -Si(Ph)3; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 나프틸기, -Si(CH3)3 및 -Si(Ph)3 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 페난트레닐기; 중에서 선택된다.
상기 화학식 2 중, n21은 *-(L23)a23-N[(L21)a21-R21][(L22)a22-R22]로 표시되는 기의 개수를 의미하며, n21은 1, 2 및 3 중에서 선택될 수 있다. n21이 2 이상인 경우, 복수개의 *-(L23)a23-N[(L21)a21-R21][(L22)a22-R22]로 표시되는 기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, n21은 1일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물은,
시아노기, -F, -Cl, -Br 및 -I; 및
-F, -Cl, -Br 및 -I 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬기; 중에서 선택된 적어도 하나의 치환기를 반드시 포함할 수 있다.
상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물은 복수개의 전자 끄는기(electron withdrawing group)를 가질 수 있고, 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물의 LUMO는 -4.0eV 이하일 수 있다, 따라서, 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물을 정공 수송 영역에 포함시킴으로써, 유기 발광 소자의 정공 이동을 원활하게 할 수 있다. 또한, 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물은 높은 극성을 갖기 때문에, 유기 발광 소자의 유기층 내에서 확산이 상대적으로 적게 일어나므로, 이를 포함하는 유기 발광 소자의 안정성을 개선할 수 있다.
상기 화학식 3-2 중, Ar31은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 3-2 중, Ar31은 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹 및 이소퀴놀린 그룹; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C20알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹 및 이소퀴놀린 그룹; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 3-2 중, Ar31은 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹 및 피리다진 그룹; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 3-2 중, Ar31은 피리다진 그룹일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 화학식 3-1 및 3-2 중, X31는 N 및 C(R31) 중에서 선택되고, X32는 N 및 C(R32) 중에서 선택되고, X33은 N 및 C(R33) 중에서 선택되고, X34는 N 및 C(R34) 중에서 선택될 수 있고, R31 내지 R34에 대한 설명은 후술하는 바를 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 3-1 및 3-2 중, X31는 C(R31)이고, X32는 C(R32)이고, X33은 C(R33)이고, X34는 C(R34)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3-2 중, Z33은 단일 결합 및 C=Y33 중에서 선택되고; Z34은 단일 결합 및 C=Y34 중에서 선택되고; Z35은 단일 결합 및 C=Y35 중에서 선택되고; Z36은 단일 결합 및 C=Y36 중에서 선택되고; Z33 내지 Z36 중 적어도 하나는 단일 결합이 아닐 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 3-2 중, Z33은 단일 결합이고, Z34은 C=Y34이고; Z35는 C=Y35이고; Z36은 단일 결합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, Z33은 단일 결합이고; Z34은 C=Y34이고; Z35은 C=Y35이고; Z36은 C=Y36일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3-1 내지 3-3 중, Y31 내지 Y39는 서로 독립적으로, N(CN), C(CN)(R91), C(R91)(R92), 하기 화학식 9-1로 표시되는 기 및 하기 화학식 9-2로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있고, R91 및 R92에 대한 설명은 후술하는 바를 참조한다:
<화학식 9-1> <화학식 9-2>
Figure pat00065
Figure pat00066
상기 화학식 9-1 및 9-2 중,
R91 내지 R96에 대한 설명은 후술하는 바를 참조하고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 3-1 내지 3-3 및 9-1 중, R91 및 R92는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기 및 -C(=O)OR97; 중에서 선택될 수 있고; R97에 대한 설명은 후술하는 바를 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 3-1 내지 3-3 및 9-1 중, R91 및 R92는 서로 독립적으로,
-F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기 및 C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기; 및
-F, 시아노기 및 -F로 치환된 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 C1-C60알킬기, C6-C60아릴기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 3-1 내지 3-3, 9-1 및 9-2 중, R31 내지 R38 및 R93 내지 R97은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택될 수 있고;
Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 3-1 내지 3-3, 9-1 및 9-2 중, R31 내지 R38 및 R93 내지 R97은 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기 및 C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기; 및
-F, 시아노기 및 -F로 치환된 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 C1-C60알킬기, C6-C60아릴기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 3-3 중, Y37 내지 Y39는 서로 독립적으로, N(CN), C(CN)(R91), C(R91)(R92) 및 상기 화학식 9-1로 표시되는 기 중에서 선택되고;
R91 및 R92는 서로 독립적으로,
-F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기 및 C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기; 및
-F, 시아노기 및 -F로 치환된 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 C1-C60알킬기, C6-C60아릴기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 제1화합물은 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 1-1>
Figure pat00067
상기 화학식 1-1 중,
R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택되고; R11 및 R12, R12 및 R13, 또는 R13 및 R14는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
L71a 및 L71b는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 중에서 선택되고;
a71a 및 a71b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
R71a 및 R71b는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택된다.
다른 예로서, 상기 화학식 1-1 중, R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 피리디닐기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 카바졸일기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 피리디닐기 중 적어도 하나로 치환된, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기 중에서 선택되고;
Q1 내지 Q3는 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, 페닐기, 비페닐기 및 터페닐기; 중에서 선택되고;
L71a 및 L71b는 서로 독립적으로, 페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트렌기, 플루오레닐렌기, 안트라세닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C20알킬기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트렌기, 플루오레닐렌기, 안트라세닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 중에서 선택되고;
a71a 및 a71b는 서로 독립적으로, 0 및 1 중에서 선택되고;
R71a 및 R71b는 서로 독립적으로, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 테트라페닐기 및 상기 화학식 7A-1 내지 7A-31, 7B-1 내지 7B-3, 7C-1 내지 7C-3, 7D-1 내지 7D-3, 7E-1 및 7E-2로 표시되는 기;
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 및
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기 및 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1-1 중, R71a은 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 테트라페닐기 및 상기 화학식 7A-1; 및
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 및
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기 및 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 중에서 선택되고;
R71b는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 펜타페닐기 및 상기 화학식 7A-1 내지 7A-31, 7B-1 내지 7B-3, 7C-1 내지 7C-3, 7D-1 내지 7D-3, 7E-1 및 7E-2로 표시되는 기;
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 및
중수소, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기 및 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 안트라세닐기 및 테트라페닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 제1화합물은 하기 화합물 H1 내지 H190 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00068
Figure pat00069
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Figure pat00089
Figure pat00090
예를 들어, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물은 하기 화학식 2-1 및 2-2 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00091
상기 화학식 2-1 및 2-2 중,
Ar21은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
a21 내지 a23은 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
R22는 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
X81a 및 X 81b 는 서로 독립적으로, O 및 S 중에서 선택되고;
R81a , R81b, R82a 및 R82b는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
-F, -Cl, -Br, -I, 시아노기 및 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택되고;
b81a 및 b81b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
b82a 및 b82b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
b81a 및 b82a의 합은 1 이상이고;
b81b 및 b82b의 합은 1 이상이고;
Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택된다.
다른 예로서, 상기 화학식 2-1 및 2-2 중, Ar21은 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 트리페닐렌 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 및
C1-C20알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센그룹, 트리페닐렌 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 중에서 선택되고;
Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 및
메틸기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 중에서 선택되고;
L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 페닐렌기 및 나프틸렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 니트로기, C1-C20알킬기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기 및 나프틸렌기; 중에서 선택되고;
a21 내지 a23은 서로 독립적으로, 0, 1 및 2 중에서 선택되고;
R22는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 트리페닐레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
중수소, C1-C20알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 트리페닐레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 중에서 선택되고;
X81a 및 X81b는 서로 독립적으로, O 및 S 중에서 선택되고;
R81a, R81b, R82a 및 R82b는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기; 및
-F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기 및 tert-부틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기; 중에서 선택되고;
b81a 및 b81b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
b82a 및 b82b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
b81a 및 b82a의 합은 1 이상이고;
b81b 및 b82b의 합은 1 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물은 하기 화합물들 A1 내지 A98중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00092
Figure pat00093
Figure pat00094
Figure pat00095
Figure pat00096
Figure pat00097
Figure pat00098
Figure pat00099
Figure pat00100
Figure pat00101
Figure pat00102
예를 들어, 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물은 하기 화합물 P1 내지 P31 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00103
Figure pat00104
Figure pat00105
Figure pat00106
일반적으로, 대칭 구조를 가지는 안트라센계 화합물은 결정성이 높아, 성막성이 나쁜 것으로 알려져 있다. 그러나, 상기 화학식 1로 표시되는 제1화합물은 비대칭 구조를 가짐으로써, 성막성을 높일 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 제1화합물은 안트라센의 10번 탄소에 페닐기보다 입체 장애가 큰(bulky) 치환기가 위치함으로써, 도펀트와의 회합(association)이 작아지므로, 유기 발광 소자의 효율 및 수명을 개선할 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물은 상대적으로 큰 밴드갭을 가지며 동시에 상대적으로 높은 정공 수송성을 갖는다. 이는, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물의 LUMO 에너지 레벨이 상대적으로 높다(예를 들어, 발광층에 포함된 화합물의 LUMO 에너지 레벨보다 높음)는 것을 의미한다. 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물의 높은 LUMO 에너지 레벨로 인하여, 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 발광층 내에 전자가 잘 가두어질 수 있다. 따라서, 상기 유기 발광 소자의 효율이 개선될 수 있다. 또한, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물은 높은 유기 전이 온도(Tg)를 갖고, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물은 입체 장애가 큰 구조를 갖기 때문에(이는 분자 간의 응집을 방지함), 이를 포함하는 유기 발광 소자의 수명이 개선될 수 있다.
상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물은 이를 포함하는 유기층의 도전성을 높여, 정공 이동을 원활하게 하므로, 이를 포함하는 유기 발광 소자의 효율을 개선할 수 있다. 또한, 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물은 높은 극성을 가지므로, 유기층 내에서 확산이 억제되므로, 이를 포함하는 유기 발광 소자의 수명을 개선할 수 있다.
제1화합물, 제2화합물 및 제3화합물을 동시 포함하는 유기 발광 소자는, 저구동전압, 고효율 및 장수명 특성을 가질 수 있다.
[도 1에 대한 설명]
도 1은 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자(10)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 유기 발광 소자(10)는 제1전극(110), 유기층(150) 및 제2전극(190)을 포함한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자(10)의 구조 및 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
[제1전극(110)]
도 1의 제1전극(110)의 하부 또는 제2전극(190)의 상부에는 기판이 추가로 배치될 수 있다. 상기 기판으로는, 기계적 강도, 열안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상기 제1전극(110)은, 예를 들면, 기판 상부에, 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극(110)이 애노드일 경우, 정공 주입이 용이하도록, 제1전극용 물질은, 높은 일함수를 갖는 물질 중에서 선택될 수 있다.
상기 제1전극(110)은 반사형 전극, 반투과형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 투과형 전극인 제1전극(110)을 형성하기 위하여, 제1전극용 물질은, 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 및 이의 임의의 조합 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또는, 반투과형 전극 또는 반사형 전극인 제1전극(110)을 형성하기 위하여, 제1전극용 물질은, 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 및 이의 임의의 조합 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1전극(110)은 단일층인 단층 구조 또는 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극(110)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[유기층(150)]
상기 제1전극(110) 상부에는 유기층(150)이 배치되어 있다. 상기 유기층(150)은 발광층을 포함한다.
상기 유기층(150)은, 상기 제1전극(110)과 상기 발광층 사이에 개재된 정공 수송 영역(hole transport region) 및 상기 발광층과 상기 제2전극(190) 사이에 개재된 전자 수송 영역(electron transport region)을 더 포함할 수 있다.
[유기층(150) 중 정공 수송 영역]
상기 정공 수송 영역은, i) 단일 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조, ii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조 또는 iii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 정공 수송 영역은, 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광 보조층 및 전자 저지층(EBL) 중에서 선택된 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 정공 수송 영역은, 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조를 갖거나, 제1전극(110)으로부터 차례로 적층된 정공 주입층/정공 수송층, 정공 주입층/정공 수송층/발광 보조층, 정공 주입층/발광 보조층, 정공 수송층/발광 보조층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 다층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 영역은, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물 및 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 정공 수송 영역은 제1층 및 제2층을 포함하고;
상기 제1층은 상기 제1전극 및 상기 제2층 사이에 개재되고;
상기 제1층은 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물 및 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 제1층이 정공 수송층이고, 상기 제2층이 발광 보조층일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1층 및 상기 제2층은 인접하여 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 정공 수송 영역은 제1층, 제2층 및 제3층을 포함하고;
상기 제1층은 상기 제1전극 및 상기 제2층 사이에 개재되고;
상기 제2층은 상기 제1층 및 상기 제3층 사이에 개재되고;
상기 제1층은 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물을 포함하고, 상기 제3층은 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 제1층이 정공 주입층이고, 상기 제2층이 정공 수송층이고, 상기 제3층이 발광 보조층일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1층, 제2층 및 상기 제3층은 차례로 인접하여 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 영역은, 상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물 및 상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물 외에, m-MTDATA, TDATA, 2-TNATA, NPB(NPD), β-NPB, TPD, Spiro-TPD, Spiro-NPB, 메틸화된-NPB, TAPC, HMTPD, TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine (4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민)), Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid (폴리아닐린/도데실벤젠술폰산)), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate) (폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트))), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonic acid (폴리아닐린/캠퍼술폰산)), PANI/PSS (Polyaniline/Poly(4-styrenesulfonate) (폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)), 하기 화학식 201로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 202로 표시되는 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다:
Figure pat00107
Figure pat00108
<화학식 201>
Figure pat00109
<화학식 202>
Figure pat00110
상기 화학식 201 및 202 중,
L201 내지 L204는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
L205은, *-O-*', *-S-*', *-N(Q201)-*', 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
xa1 내지 xa4는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고,
xa5는 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고,
R201 내지 R204 및 Q201은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 202 중 R201과 R202는, 선택적으로(optionally), 단일 결합, 디메틸-메틸렌기 또는 디페닐-메틸렌기를 통하여 서로 연결될 수 있고, R203과 R204는, 선택적으로, 단일 결합, 디메틸-메틸렌기 또는 디페닐-메틸렌기를 통하여 서로 연결될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 201 및 202 중,
L201 내지 L205는 서로 독립적으로,
페닐렌기, 펜탈레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵탈레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-비플루오레닐렌기, 벤조플루오레닐렌기, 디벤조플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 펜타세닐렌기, 루비세닐렌기, 코로네닐렌기, 오발레닐렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 카바졸일렌기, 인돌일렌기, 이소인돌일렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기, 디벤조티오페닐렌기, 벤조카바졸일렌기, 디벤조카바졸일렌기, 디벤조실롤일렌기 및 피리디닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, C1-C10알킬기로 치환된 페닐기, -F로 치환된 페닐기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 루비세닐기, 코로네닐기, 오발레닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기, 피리디닐기, -Si(Q31)(Q32)(Q33) 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 펜탈레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵탈레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-비플루오레닐렌기, 벤조플루오레닐렌기, 디벤조플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 펜타세닐렌기, 루비세닐렌기, 코로네닐렌기, 오발레닐렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 카바졸일렌기, 인돌일렌기, 이소인돌일렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기, 디벤조티오페닐렌기, 벤조카바졸일렌기, 디벤조카바졸일렌기, 디벤조실롤일렌기 및 피리디닐렌기;
중에서 선택되고,
상기 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, xa1 내지 xa4는 서로 독립적으로, 0, 1 또는 2일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, xa5는 1, 2, 3 또는 4일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, R201 내지 R204 및 Q201은 서로 독립적으로, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 루비세닐기, 코로네닐기, 오발레닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기 및 피리디닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, C1-C10알킬기로 치환된 페닐기, -F로 치환된 페닐기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 루비세닐기, 코로네닐기, 오발레닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기, 피리디닐기, -Si(Q31)(Q32)(Q33) 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 루비세닐기, 코로네닐기, 오발레닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기 및 피리디닐기;
중에서 선택될 수 있고,
상기 Q31 내지 Q33에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 201 중 R201 내지 R203 중 적어도 하나는, 서로 독립적으로,
플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, C1-C10알킬기로 치환된 페닐기, -F로 치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기;
중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 202 중 i) R201과 R202은 단일 결합을 통하여 서로 연결될 수 있거나, 및/또는 ii) R203과 R204은 단일 결합을 통하여 서로 연결될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 202 중 R201 내지 R204 중 적어도 하나는,
카바졸일기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, C1-C10알킬기로 치환된 페닐기, -F로 치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 카바졸일기;
중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 201로 표시되는 화합물은 하기 화학식 201A로 표시될 수 있다:
<화학식 201A>
Figure pat00111
예를 들어, 상기 화학식 201로 표시되는 화합물은 하기 화학식 201A(1)로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 201A(1)>
Figure pat00112
또 다른 예로서, 상기 화학식 201로 표시되는 화합물은 하기 화학식 201A-1로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 201A-1>
Figure pat00113
한편, 상기 화학식 202로 표시되는 화합물은 하기 화학식 202A로 표시될 수 있다:
<화학식 202A>
Figure pat00114
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 202로 표시되는 화합물은 하기 화학식 202A-1로 표시될 수 있다:
<화학식 202A-1>
Figure pat00115
상기 화학식 201A, 201A(1), 201A-1, 202A 및 202A-1 중,
L201 내지 L203, xa1 내지 xa3, xa5 및 R202 내지 R204에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조하고,
R211 및 R212에 대한 설명은 본 명세서 중 R203에 대한 설명을 참조하고,
R213 내지 R217은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, C1-C10알킬기로 치환된 페닐기, -F로 치환된 페닐기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 루비세닐기, 코로네닐기, 오발레닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기 및 피리디닐기 중에서 선택될 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 하기 화합물 HT1 내지 HT39 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00116
Figure pat00117
Figure pat00118
Figure pat00119
Figure pat00120
Figure pat00121
Figure pat00122
상기 정공 수송 영역의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역이 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 하나를 포함한다면, 상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 약 9000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å이고, 상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å, 예를 들면 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역이 발광 보조층을 포함한다면, 상기 발광 보조층의 두께는 약 50Å 내지 약 300Å, 예를 들면, 약 50Å 내지 약 200Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역, 정공 주입층, 정공 수송층 및 발광 보조층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 발광 보조층은 발광층에서 방출되는 광의 파장에 따른 광학적 공진 거리를 보상하여 광 방출 효율을 증가시키는 역할을 하는 층이고, 상기 전자 저지층은 전자 수송 영역으로부터의 전자 주입을 방지하는 역할을 하는 층이다. 상기 발광 보조층 및 전자 저지층에는 상술한 바와 같은 물질이 포함될 수 있다.
[p-도펀트]
상기 정공 수송 영역은 상술한 바와 같은 물질 외에, 도전성 향상을 위하여 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하-생성 물질은 상기 정공 수송 영역 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 전하-생성 물질은 예를 들면, p-도펀트일 수 있다.
상기 p-도펀트는, 퀴논 유도체, 금속 산화물 및 시아노기-함유 화합물 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 p-도펀트는,
상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물 외에,
텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물; 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
상기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물이 p-도펀트로서 포함되는 경우, 상기 제3화합물은 약 0.5 내지 약 10중량%의 농도로 정공 수송 영역에 포함될 수 있다. 0.5중량% 미만으로 상기 제3화합물이 포함될 경우 정공 이동을 개선하기에 충분하지 않으며, 20중량% 초과로 포함될 경우 상기 제3화합물의 높은 극성으로 인해, 분자 간의 상호 작용이 과도하게 커져 유기 발광 소자의 수명을 저하시킬 수 있다.
[유기층(150) 중 발광층]
상기 유기 발광 소자(10)가 풀 컬러 유기 발광 소자일 경우, 발광층은, 개별 부화소별로, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 패터닝될 수 있다. 또는, 상기 발광층은, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층 중에서 선택된 2 이상의 층이 접촉 또는 이격되어 적층된 구조를 갖거나, 적색광 방출 물질, 녹색광 방출 물질 및 청색광 방출 물질 중에서 선택된 2 이상의 물질이 층구분없이 혼합된 구조를 가져, 백색광을 방출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기 발광 소자(10) 중 상기 발광층은 제1색광 방출-발광층이고;
상기 유기층은, 적어도 하나의 제2색광 방출-발광층을 더 포함하고;
상기 제1색광 및 상기 제2색광은 서로 동일하거나 상이하고;
상기 제1색광 및 상기 제2색광이 서로 혼합된 혼색광을 방출할 수 있다.
여기서, 상기 제1색광 및 상기 제2색광이 서로 상이하다는 것은 상기 제1색광의 최대 발광 파장 및 상기 제2색광의 최대 발광 파장이 서로 상이하다는 것을 의미한다.
예를 들어, 상기 혼색광은 백색광일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 유기 발광 소자(10) 중 상기 발광층은 제1색광 방출-발광층이고;
상기 유기층은, 적어도 하나의 제2색광 방출-발광층 및 적어도 하나의 제3색광 방출-발광층을 더 포함하고;
상기 제1색광, 상기 제2색광 및 상기 제3색광은 서로 동일하거나 상이하고;
상기 제1색광, 상기 제2색광 및 상기 제3색광이 서로 혼합된 혼색광을 방출할 수 있다.
여기서, 상기 제1색광, 상기 제2색광 및 상기 제3색광이 서로 상이하다는 것은 상기 제1색광의 최대 발광 파장, 상기 제2색광의 최대 발광 파장 및 상기 제3색광의 최대 발광 파장이 서로 상이하다는 것을 의미한다.
예를 들어, 상기 혼색광은 백색광일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 인광 도펀트 및 형광 도펀트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광층 중 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부에 대하여, 약 0.01 내지 약 15 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 200Å 내지 약 600Å일 수 있다. 상기 발광층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
[발광층 중 호스트]
상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 제1화합물을 포함할 수 있다.
[발광층 중 형광 도펀트]
상기 형광 도펀트는 아릴아민 화합물 또는 스티릴아민 화합물을 포함할 수 있다.
상기 형광 도펀트는 하기 화학식 501로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다:
<화학식 501>
Figure pat00123
상기 화학식 501 중,
Ar501은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
L501 내지 L503은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
xd1 내지 xd3는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고,
R501 및 R502는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
Xd4는 1 내지 6의 정수 중에서 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 501 중 Ar501은,
나프탈렌 그룹, 헵탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 벤조플루오렌 그룹, 디벤조플루오렌 그룹, 페날렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 플루오란텐 그룹, 트리페닐렌 그룹, 파이렌 그룹, 크라이센 그룹, 나프타센 그룹, 피센 그룹, 페릴렌 그룹, 펜타펜 그룹, 인데노안트라센 그룹 및 인데노페난트렌 그룹; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 나프탈렌 그룹, 헵탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 벤조플루오렌 그룹, 디벤조플루오렌 그룹, 페날렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 플루오란텐 그룹, 트리페닐렌 그룹, 파이렌 그룹, 크라이센 그룹, 나프타센 그룹, 피센 그룹, 페릴렌 그룹, 펜타펜 그룹, 인데노안트라센 그룹 및 인데노페난트렌 그룹;
중에서 선택될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 501 중 L501 내지 L503은 서로 독립적으로,
페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-비플루오레닐렌기, 벤조플루오레닐렌기, 디벤조플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 펜타세닐렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 카바졸일렌기, 인돌일렌기, 이소인돌일렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기, 디벤조티오페닐렌기, 벤조카바졸일렌기, 디벤조카바졸일렌기, 디벤조실롤일렌기, 피리디닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기 및 피리디닐기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-비플루오레닐렌기, 벤조플루오레닐렌기, 디벤조플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 펜타세닐렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 카바졸일렌기, 인돌일렌기, 이소인돌일렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기, 디벤조티오페닐렌기, 벤조카바졸일렌기, 디벤조카바졸일렌기, 디벤조실롤일렌기, 피리디닐렌기;
중에서 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 501 중 R501 및 R502는 서로 독립적으로,
페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기 및 피리디닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기, 피리디닐기 및 -Si(Q31)(Q32)(Q33) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기 및 피리디닐기;
중에서 선택되고,
상기 Q31 내지 Q33은 C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 501 중 xd4는 2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 형광 도펀트는 하기 화합물 FD1 내지 FD22 중에서 선택될 수 있다:
Figure pat00124
Figure pat00125
Figure pat00126
Figure pat00127
Figure pat00128
Figure pat00129
Figure pat00130
Figure pat00131
Figure pat00132
또는, 상기 형광 도펀트는 하기 화합물들 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00133
Figure pat00134
[유기층(150) 중 전자 수송 영역]
상기 전자 수송 영역은 i) 단일 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조, ii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조 또는 iii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 수송 영역은, 버퍼층, 정공 저지층, 전자 조절층, 전자 수송층(ETL) 및 전자 주입층 중에서 선택된 적어도 하나의 층을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 전자 수송 영역은, 발광층으로부터 차례로 적층된 전자 수송층/전자 주입층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층, 전자 조절층/전자 수송층/전자 주입층, 또는 버퍼층/전자 수송층/전자 주입층 등의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송 영역(예를 들면, 상기 전자 수송 영역 중 버퍼층, 정공 저지층, 전자 조절층 또는 전자 수송층)은, π 전자 결핍성 함질소 고리를 적어도 하나 포함한 금속-비함유 화합물을 포함할 수 있다.
상기 "π 전자 결핍성 함질소 고리"는, 고리-형성 모이어티로서, 적어도 하나의 *-N=*' 모이어티를 갖는 C1-C60헤테로시클릭 그룹을 의미한다.
예를 들어, 상기 "π 전자 결핍성 함질소 고리"는, i) 적어도 하나의 *-N=*' 모이어티를 갖는 5원 내지 7원 헤테로모노시클릭 그룹이거나, ii) 적어도 하나의 *-N=*' 모이어티를 갖는 5원 내지 7원 헤테로모노시클릭 그룹 중 2 이상이 서로 축합되어 있는 헤테로폴리시클릭 그룹이거나, 또는 iii) 적어도 하나의 *-N=*' 모이어티를 갖는 5원 내지 7원 헤테로모노시클릭 그룹 중 적어도 하나와, 적어도 하나의 C5-C60카보시클릭 그룹이 서로 축합되어 있는 헤테로폴리시클릭 그룹일 수 있다.
상기 π 전자 결핍성 함질소 고리의 구체예로는, 이미다졸, 피라졸, 티아졸, 이소티아졸, 옥사졸, 이속사졸, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 인다졸, 푸린(purie), 퀴놀린, 이소퀴놀린, 벤조퀴놀린, 프탈라진, 나프티리딘, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 시놀린, 페난트리딘, 아크리딘, 페난트롤린, 페나진, 벤조이미다졸, 이소벤조티아졸, 벤조옥사졸, 이소벤조옥사졸, 트리아졸, 테트라졸, 옥사디아졸, 트리아진, 티아디아졸, 이미다조피리딘, 이미다조피리미딘, 아자카바졸 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 전자 수송 영역은 하기 화학식 601로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
<화학식 601>
[Ar601]xe11-[(L601)xe1-R601]xe21
상기 화학식 601 중,
Ar601은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
xe11은 1, 2 또는 3이고,
L601은, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
xe1는 0 내지 5의 정수 중에서 선택되고,
R601은, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q601)(Q602)(Q603), -C(=O)(Q601), -S(=O)2(Q601) 및 -P(=O)(Q601)(Q602) 중에서 선택되고,
상기 Q601 내지 Q603은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 또는 나프틸기이고,
xe21는 1 내지 5의 정수 중에서 선택된다.
일 구현예에 따르면, 상기 xe11개의 Ar601 및 xe21개의 R601 중 적어도 하나는, 상술한 바와 같은 π 전자 결핍성 함질소 고리를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 601 중 고리 Ar601은,
벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 벤조플루오렌 그룹, 디벤조플루오렌 그룹, 페날렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 플루오란텐 그룹, 트리페닐렌 그룹, 파이렌 그룹, 크라이센 그룹, 나프타센 그룹, 피센 그룹, 페릴렌 그룹, 펜타펜 그룹, 인데노안트라센 그룹, 디벤조퓨란 그룹, 디벤조티오펜 그룹, 카바졸 그룹, 이미다졸 그룹, 피라졸 그룹, 티아졸 그룹, 이소티아졸 그룹, 옥사졸 그룹, 이속사졸 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 인다졸 그룹, 푸린 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹, 벤조퀴놀린 그룹, 프탈라진 그룹, 나프티리딘 그룹, 퀴녹살린 그룹, 퀴나졸린 그룹, 시놀린 그룹, 페난트리딘 그룹, 아크리딘 그룹, 페난트롤린 그룹, 페나진 그룹, 벤조이미다졸 그룹, 이소벤조티아졸 그룹, 벤조옥사졸 그룹, 이소벤조옥사졸 그룹, 트리아졸 그룹, 테트라졸 그룹, 옥사디아졸 그룹, 트리아진 그룹, 티아디아졸 그룹, 이미다조피리딘 그룹, 이미다조피리미딘 그룹 및 아자카바졸 그룹; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, -Si(Q31)(Q32)(Q33), -S(=O)2(Q31) 및 -P(=O)(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 벤조플루오렌 그룹, 디벤조플루오렌 그룹, 페날렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 플루오란텐 그룹, 트리페닐렌 그룹, 파이렌 그룹, 크라이센 그룹, 나프타센 그룹, 피센 그룹, 페릴렌 그룹, 펜타펜 그룹, 인데노안트라센 그룹, 디벤조퓨란 그룹, 디벤조티오펜 그룹, 카바졸 그룹, 이미다졸 그룹, 피라졸 그룹, 티아졸 그룹, 이소티아졸 그룹, 옥사졸 그룹, 이속사졸 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 인다졸 그룹, 푸린 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹, 벤조퀴놀린 그룹, 프탈라진 그룹, 나프티리딘 그룹, 퀴녹살린 그룹, 퀴나졸린 그룹, 시놀린 그룹, 페난트리딘 그룹, 아크리딘 그룹, 페난트롤린 그룹, 페나진 그룹, 벤조이미다졸 그룹, 이소벤조티아졸 그룹, 벤조옥사졸 그룹, 이소벤조옥사졸 그룹, 트리아졸 그룹, 테트라졸 그룹, 옥사디아졸 그룹, 트리아진 그룹, 티아디아졸 그룹, 이미다조피리딘 그룹, 이미다조피리미딘 그룹 및 아자카바졸 그룹;
중에서 선택될 수 있고,
상기 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 601 중 xe11이 2 이상일 경우 2 이상의 Ar601은 단일 결합을 통하여 서로 연결될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 601 중 Ar601은 안트라센 그룹일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 601로 표시되는 화합물은 하기 화학식 601-1로 표시될 수 있다:
<화학식 601-1>
Figure pat00135
상기 화학식 601-1 중,
X614는 N 또는 C(R614)이고, X615는 N 또는 C(R615)이고, X616은 N 또는 C(R616)이고, X614 내지 X616 중 적어도 하나는 N이고,
L611 내지 L613은 서로 독립적으로, 상기 L601에 대한 설명을 참조하고,
xe611 내지 xe613은 서로 독립적으로, 상기 xe1에 대한 설명을 참조하고,
R611 내지 R613은 서로 독립적으로, 상기 R601에 대한 설명을 참조하고,
R614 내지 R616은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 601 및 601-1 중 L601 및 L611 내지 L613은 서로 독립적으로,
페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-비플루오레닐렌기, 벤조플루오레닐렌기, 디벤조플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 펜타세닐렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 카바졸일렌기, 인돌일렌기, 이소인돌일렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기, 디벤조티오페닐렌기, 벤조카바졸일렌기, 디벤조카바졸일렌기, 디벤조실롤일렌기, 피리디닐렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 옥사졸일렌기, 이속사졸일렌기, 티아디아졸일렌기, 옥사디아졸일렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 트리아지닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조이미다졸일렌기, 이소벤조티아졸일렌기, 벤조옥사졸일렌기, 이소벤조옥사졸일렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기, 이미다조피리디닐렌기, 이미다조피리미디닐렌기 및 아자카바졸일렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기, 피리디닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 티아디아졸일기, 옥사디아졸일기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기 및 아자카바졸일기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-비플루오레닐렌기, 벤조플루오레닐렌기, 디벤조플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 펜타세닐렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 카바졸일렌기, 인돌일렌기, 이소인돌일렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기, 디벤조티오페닐렌기, 벤조카바졸일렌기, 디벤조카바졸일렌기, 디벤조실롤일렌기, 피리디닐렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 옥사졸일렌기, 이속사졸일렌기, 티아디아졸일렌기, 옥사디아졸일렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 트리아지닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조이미다졸일렌기, 이소벤조티아졸일렌기, 벤조옥사졸일렌기, 이소벤조옥사졸일렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기, 이미다조피리디닐렌기, 이미다조피리미디닐렌기 및 아자카바졸일렌기;
중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 601 및 601-1 중 xe1 및 xe611 내지 xe613은 서로 독립적으로, 0, 1 또는 2일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 601 및 601-1 중 R601 및 R611 내지 R613은 서로 독립적으로,
페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기, 피리디닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 티아디아졸일기, 옥사디아졸일기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기 및 아자카바졸일기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기, 피리디닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 티아디아졸일기, 옥사디아졸일기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기 및 아자카바졸일기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 디벤조실롤일기, 피리디닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 티아디아졸일기, 옥사디아졸일기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기 및 아자카바졸일기; 및
-S(=O)2(Q601) 및 -P(=O)(Q601)(Q602);
중에서 선택되고,
상기 Q601 및 Q602에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
상기 전자 수송 영역은 하기 화합물 ET1 내지 ET36 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00136
Figure pat00137
Figure pat00138
Figure pat00139
Figure pat00140
Figure pat00141
Figure pat00142
Figure pat00143
Figure pat00144
Figure pat00145
Figure pat00146
Figure pat00147
또는, 상기 전자 수송 영역은 BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline), Alq3, Balq, TAZ(3-(Biphenyl-4-yl)-5-(4-tert-butylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole) 및 NTAZ 중에서 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다.
Figure pat00148
상기 버퍼층, 정공 저지층 또는 전자 조절층의 두께는 서로 독립적으로, 약 20Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 30Å 내지 약 300Å일 수 있다. 상기 버퍼층, 정공 저지층 또는 전자 조절층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 정공 저지 특성 또는 전자 조절 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 수송 영역(예를 들면, 상기 전자 수송 영역 중 전자 수송층)은 상술한 바와 같은 물질 외에, 금속-함유 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 금속-함유 물질은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 희토류 금속 화합물, 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 희토류 금속 착체 또는 이들 중 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 알칼리 금속은, Li, Na, K, Rb 및 Cs 중에서 선택될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 알칼리 금속은 Li, Na 또는 Cs일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 알칼리 금속은 Li 또는 Cs일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 알칼리 토금속은, Mg, Ca, Sr, 및 Ba 중에서 선택될 수 있다.
상기 희토류 금속은 Sc, Y, Ce, Tb, Yb, Gd 및 Tb 중에서 선택될 수 있다.
상기 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물 및 상기 희토류 금속 화합물은, 상기 알칼리 금속, 상기 알칼리 토금속 및 희토류 금속의 산화물 및 할로겐화물(예를 들면, 불화물, 염화물, 브롬화물, 요오드화물 등) 중에서 선택될 수 있다.
상기 알칼리 금속 화합물은, Li2O, Cs2O, K2O 등과 같은 알칼리 금속 산화물 및 LiF, NaF, CsF, KF, LiI, NaI, CsI, KI 등과 같은 알칼리 금속 할로겐화물 중에서 선택될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 알칼리 금속 화합물은, LiF, Li2O, NaF, LiI, NaI, CsI, KI 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 알칼리 토금속 화합물은, BaO, SrO, CaO, BaxSr1-xO(0<x<1), BaxCa1-xO(0<x<1) 등과 같은 알칼리 토금속 화합물 중에서 선택될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 알칼리 토금속 화합물은, BaO, SrO 및 CaO 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 희토류 금속 화합물은, YbF3, ScF3, ScO3, Y2O3, Ce2O3, GdF3, 및 TbF3 중에서 선택될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 희토류 금속 화합물은 YbF3, ScF3, TbF3, YbI3, ScI3, TbI3 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 알칼리 금속 착체의 금속 이온은, Li 이온, Na 이온, K 이온, Rb 이온 및 Cs 이온 중에서 선택될 수 있고, 상기 알칼리 토금속 착체의 금속 이온은 Be 이온, Mg 이온, Ca 이온, Sr 이온 및 Ba 이온 중에서 선택될 수 있다. 상기 알칼리 금속 착체 및 알칼리 토금속 착체의 금속 이온에 배위된 리간드는, 서로 독립적으로, 히드록시퀴놀린, 히드록시이소퀴놀린, 히드록시벤조퀴놀린, 히드록시아크리딘, 히드록시페난트리딘, 히드록시페닐옥사졸, 히드록시페닐티아졸, 히드록시디페닐옥사디아졸, 히드록시디페닐티아디아졸, 히드록시페닐피리딘, 히드록시페닐벤조이미다졸, 히드록시페닐벤조티아졸, 비피리딘, 페난트롤린 및 시클로펜타다이엔 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 금속-함유 물질은 Li 착체를 포함할 수 있다. 상기 Li 착체는, 예를 들면, 하기 화합물 ET-D1(리튬 퀴놀레이트, LiQ) 또는 ET-D2을 포함할 수 있다.
Figure pat00149
상기 전자 수송 영역은, 제2전극(190)으로부터의 전자 주입을 용이하게 하는 전자 주입층을 포함할 수 있다. 상기 전자 주입층은 상기 제2전극(190)과 직접(directly) 접촉할 수 있다.
상기 전자 주입층은 i) 단일 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조, ii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 단일층으로 이루어진 단층 구조 또는 iii) 복수의 서로 다른 물질로 이루어진 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 주입층은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 희토류 금속 화합물, 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 희토류 금속 착체 또는 이들 중 임의의 조합을 포함할 수 있다.
상기 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 희토류 금속은 상술한 바와 같은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 희토류 금속일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물 및 희토류 금속 화합물은 상술한 바와 같은 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물 및 희토류 금속 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체 및 희토류 금속 착체는, 상술한 바와 같은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 희토류 금속의 이온을 포함하고, 상기 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체 및 희토류 금속 착체의 금속 이온에 배위된 리간드는, 서로 독립적으로, 히드록시퀴놀린, 히드록시이소퀴놀린, 히드록시벤조퀴놀린, 히드록시아크리딘, 히드록시페난트리딘, 히드록시페닐옥사졸, 히드록시페닐티아졸, 히드록시디페닐옥사디아졸, 히드록시디페닐티아디아졸, 히드록시페닐피리딘, 히드록시페닐벤조이미다졸, 히드록시페닐벤조티아졸, 비피리딘, 페난트롤린 및 시클로펜타다이엔 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 주입층은 상술한 바와 같은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 희토류 금속 화합물, 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 희토류 금속 착체 또는 이들 중 임의의 조합만으로 이루어져 있거나, 상기 유기물을 더 포함할 수 있다. 상기 전자 주입층이 유기물을 더 포함할 경우, 상기 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 희토류 금속 화합물, 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 희토류 금속 착체 또는 이들 중 임의의 조합은 상기 유기물로 이루어진 매트릭스에 균일 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1Å 내지 약 100Å, 약 3Å 내지 약 90Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
[제2전극(190)]
상술한 바와 같은 유기층(150) 상부에는 제2전극(190)이 배치되어 있다. 상기 제2전극(190)은 전자 주입 전극인 캐소드(cathode)일 수 있는데, 이 때, 상기 제2전극(190)용 물질로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 제2전극(190)은, 리튬(Li), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag), ITO 및 IZO 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2전극(190)은 투과형 전극, 반투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다.
상기 제2전극(190)은 단일층인 단층 구조 또는 복수의 층을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다.
[도 2 내지 4에 대한 설명]
한편, 도 2의 유기 발광 소자(20)는 제1캡핑층(210), 제1전극(110), 유기층(150) 및 제2전극(190)이 차례로 적층된 구조를 갖고, 도 3의 유기 발광 소자(30)는 제1전극(110), 유기층(150), 제2전극(190) 및 제2캡핑층(220)이 차례로 적층된 구조를 갖고, 도 4의 유기 발광 소자(40)는 제1캡핑층(210), 제1전극(110), 유기층(150), 제2전극(190) 및 제2캡핑층(220)이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
도 2 내지 4 중 제1전극(110), 유기층(150) 및 제2전극(190)에 대한 설명은 도 1에 대한 설명을 참조한다.
유기 발광 소자(20, 40)의 유기층(150) 중 발광층에서 생성된 광은 반투과형 전극 또는 투과형 전극인 제1전극(110) 및 제1캡핑층(210)을 지나 외부로 취출될 수 있고, 유기 발광 소자(30, 40)의 유기층(150) 중 발광층에서 생성된 광은 반투과형 전극 또는 투과형 전극인 제2전극(190) 및 제2캡핑층(220)을 지나 외부로 취출될 수 있다.
상기 제1캡핑층(210) 및 제2캡핑층(220)은 보강 간섭의 원리에 의하여 외부 발광 효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 제1캡핑층(210) 및 제2캡핑층(220)은 서로 독립적으로, 유기물로 이루어진 유기 캡핑층, 무기물로 이루어진 무기 캡핑층, 또는 유기물 및 무기물을 포함한 복합 캡핑층일 수 있다.
상기 제1캡핑층(210) 및 제2캡핑층(220) 중 적어도 하나는, 서로 독립적으로, 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물, 아민계 화합물, 포르핀 유도체 (porphine derivatives), 프탈로시아닌 유도체 (phthalocyanine derivatives), 나프탈로시아닌 유도체 (naphthalocyanine derivatives), 알칼리 금속 착체 및 알칼리 토금속 착체 중에서 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 상기 카보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물 및 아민계 화합물은, 선택적으로, O, N, S, Se, Si, F, Cl, Br 및 I 중에서 선택된 적어도 하나의 원소를 포함한 치환기로 치환될 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 제1캡핑층(210) 및 제2캡핑층(220) 중 적어도 하나는, 서로 독립적으로, 아민계 화합물을 포함할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 제1캡핑층(210) 및 제2캡핑층(220) 중 적어도 하나는, 서로 독립적으로, 상기 화학식 201로 표시되는 화합물 또는 상기 화학식 202로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 제1캡핑층(210) 및 제2캡핑층(220) 중 적어도 하나는, 서로 독립적으로, 상기 화합물 HT28 내지 HT33 및 하기 화합물 CP1 내지 CP5 중에서 선택된 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00150
이상, 상기 유기 발광 소자를 도 1 내지 4를 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 영역에 포함된 각 층, 발광층 및 전자 수송 영역에 포함된 각 층은 각각, 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법(Laser Induced Thermal Imaging, LITI) 등과 같은 다양한 방법을 이용하여, 소정 영역에 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 상기 정공 수송 영역에 포함된 각 층, 발광층 및 전자 수송 영역에 포함된 각 층을 각각 형성할 경우, 증착 조건은, 예를 들면, 약 100 내지 약 500℃의 증착 온도, 약 10-8 내지 약 10-3 torr의 진공도 및 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 증착 속도 범위 내에서, 형성하고자 하는 층에 포함될 화합물 및 형성하고자 하는 층의 구조를 고려하여 선택될 수 있다.
스핀 코팅법에 의하여 상기 정공 수송 영역에 포함된 각 층, 발광층 및 전자 수송 영역에 포함된 각 층을 각각 형성할 경우, 코팅 조건은, 예를 들면, 약 2000rpm 내지 약 5000rpm의 코팅 속도 및 약 80℃ 내지 200℃의 열처리 온도 범위 내에서, 형성하고자 하는 층에 포함될 화합물 및 형성하고자 하는 층의 구조를 고려하여 선택될 수 있다.
[치환기의 일반적인 정의]
본 명세서 중 C1-C60알킬기는, 탄소수 1 내지 60의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, 구체적인 예에는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, ter-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C1-C60알킬렌기는 상기 C1-C60알킬기와 동일한 구조를 갖는 2가(divalent) 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C2-C60알케닐기는, 상기 C2-C60알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 이중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C2-C60알케닐렌기는 상기 C2-C60알케닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C2-C60알키닐기는, 상기 C2-C60알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 삼중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에티닐기, 프로피닐기, 등이 포함된다. 본 명세서 중 C2-C60알키닐렌기는 상기 C2-C60알키닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C1-C60알콕시기는, -OA101(여기서, A101은 상기 C1-C60알킬기임)의 화학식을 갖는 1가 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로필옥시기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알킬기는, 탄소수 3 내지 10의 1가 포화 탄화수소 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C3-C10시클로알킬렌기는 상기 C3-C10시클로알킬기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알킬기는, N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 1 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 1,2,3,4-옥사트리아졸리디닐기(1,2,3,4-oxatriazolidinyl), 테트라히드로퓨라닐기(tetrahydrofuranyl), 테트라히드로티오페닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알킬렌기는 상기 C1-C10헤테로시클로알킬기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알케닐기는 탄소수 3 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 가지나, 방향족성(aromaticity)을 갖지 않는 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 시클로헵테닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C3-C10시클로알케닐렌기는 상기 C3-C10시클로알케닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알케닐기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 1 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 갖는다. 상기 C1-C10헤테로시클로알케닐기의 구체예에는, 4,5-디히드로-1,2,3,4-옥사트리아졸일기, 2,3-히드로퓨라닐기, 2,3-히드로티오페닐기 등이 포함된다. 본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기는 상기 C1-C10헤테로시클로알케닐기와 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C6-C60아릴기는 탄소수 6 내지 60개의 카보시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, C6-C60아릴렌기는 탄소수 6 내지 60개의 카보시클릭 방향족 시스템을 갖는 2가(divalent) 그룹을 의미한다. 상기 C6-C60아릴기의 구체예에는, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기 등을 포함된다. 상기 C6-C60아릴기 및 C6-C60아릴렌기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 상기 2 이상의 고리들은 서로 축합될 수 있다.
본 명세서 중 C1-C60헤테로아릴기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함하고 탄소수 1 내지 60개의 헤테로시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가 그룹을 의미하고, C1-C60헤테로아릴렌기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함하고 탄소수 1 내지 60개의 헤테로시클릭 방향족 시스템을 갖는 2가 그룹을 의미한다. 상기 C1-C60헤테로아릴기의 구체예에는, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 등이 포함되다. 상기 C1-C60헤테로아릴기 및 C1-C60헤테로아릴렌기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 축합될 수 있다.
본 명세서 중 C6-C60아릴옥시기는 -OA102(여기서, A102는 상기 C6-C60아릴기임)를 가리키고, 상기 C6-C60아릴티오기(arylthio)는 -SA103(여기서, A103은 상기 C6-C60아릴기기임)를 가리킨다.
본 명세서 중 1가 비-방향족 축합다환 그룹(non-aromatic condensed polycyclic group)은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소만을 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromaticity)을 갖는 1가 그룹(예를 들면, 탄소수 8 내지 60을 가짐)을 의미한다. 상기 1가 비-방향족 축합다환 그룹의 구체예에는, 플루오레닐기 등이 포함되다. 본 명세서 중 2가 비-방향족 축합다환 그룹은 상기 1가 비-방향족 축합다환 그룹과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹(non-aromatic condensed heteropolycyclic group)은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소 외에 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성을 갖는 1가 그룹(예를 들면, 탄소수 1 내지 60을 가짐)을 의미한다. 상기 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹의 구체예에는, 카바졸일기 등이 포함된다. 본 명세서 중 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹은 상기 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C5-C60카보시클릭 그룹이란, 고리-형성 원자로서 탄소만을 포함한 탄소수 5 내지 60의 모노시클릭 또는 폴리시클릭 그룹을 의미한다. 상기 C5-C60카보시클릭 그룹은 방향족 카보시클릭 그룹 또는 비-방향족 카보시클릭 그룹일 수 있다. 상기 C5-C60카보시클릭 그룹은 벤젠과 같은 고리, 페닐기와 같은 1가 그룹 또는 페닐렌기와 같은 2가 그룹일 수 있다. 또는, 상기 C5-C60카보시클릭 그룹에 연결된 치환기에 개수에 따라, 상기 C5-C60카보시클릭 그룹은 3가 그룹 또는 4가 그룹일 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
본 명세서 중 C1-C60헤테로시클릭 그룹이란, 상기 C5-C60카보시클릭 그룹과 동일한 구조를 갖되, 고리-형성 원자로서, 탄소(탄소수는 1 내지 60일 수 있음) 외에, N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함한 그룹을 의미한다.
본 명세서 중, 상기 치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹, 치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환된 C6-C60아릴렌기, 치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 치환된 C1-C60알킬기, 치환된 C2-C60알케닐기, 치환된 C2-C60알키닐기, 치환된 C1-C60알콕시기, 치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환된 C6-C60아릴기, 치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환된 C6-C60아릴티오기, 치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹의 치환기 중 적어도 하나는,
중수소(-D), -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q11)(Q12)(Q13), -N(Q11)(Q12), -B(Q11)(Q12), -C(=O)(Q11), -S(=O)2(Q11) 및 -P(=O)(Q11)(Q12) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q21)(Q22)(Q23), -N(Q21)(Q22), -B(Q21)(Q22), -C(=O)(Q21), -S(=O)2(Q21) 및 -P(=O)(Q21)(Q22) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 및
-Si(Q31)(Q32)(Q33), -N(Q31)(Q32), -B(Q31)(Q32), -C(=O)(Q31), -S(=O)2(Q31) 및 -P(=O)(Q31)(Q32);
중에서 선택되고,
상기 Q11 내지 Q13, Q21 내지 Q23 및 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서 중 "Ph"은 페닐기를 의미하고, "Me"은 메틸기를 의미하고, "Et"은 에틸기를 의미하고, "ter-Bu" 또는 "But"은 tert-부틸기를 의미하고, "OMe"는 메톡시기를 의미한다. 본 명세서 중 "D6-Ph"은 하기와 같은 구조의 치환기를 의미한다.
Figure pat00151
본 명세서 중 "비페닐기"는 "페닐기로 치환된 페닐기"를 의미한다. 상기 "비페닐기"는, 치환기가 "C6-C60아릴기"인 "치환된 페닐기"에 속한다. 구체적으로, 본 명세서 중 2-biPh, 3-biPh 및 4-biPh은 각각 하기와 같은 구조의 치환기를 의미한다.
Figure pat00152
본 명세서 중 "터페닐기"는 "비페닐기로 치환된 페닐기"를 의미한다. 상기 "터페닐기"는, 치환기가 "C6-C60아릴기로 치환된 C6-C60아릴기"인 "치환된 페닐기"에 속한다.
본 명세서 중 * 및 *'은, 다른 정의가 없는 한, 해당 화학식 중 이웃한 원자와의 결합 사이트를 의미한다.
이하에서, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 구현예를 따르는 화합물 및 유기 발광 소자에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기 합성예 중 "A 대신 B를 사용하였다"란 표현 중 A의 몰당량과 B의 몰당량은 서로 동일하다.
[실시예]
실시예 1-1
애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수를 이용하여 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 자외선을 조사하고 오존에 노출시켜 세정하고 진공 증착 장치에 이 유리기판을 설치하였다.
기판 상부에 화합물 A15 및 화합물 P7를 중량비 95:5로 공증착하여 100Å의 두께의 정공 주입층을 형성한 후, 이어서 상기 정공 주입층 상부에 화합물 HT3을 700Å의 두께로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하여 정공 수송 영역을 형성하였다.
이어서, 화합물 H1(호스트) 및 FD1(도펀트) 중량비 95:5로 공증착하여 300Å의 두께로 발광층을 형성하였다.
이어서, 상기 발광층 상부에 전자수송층으로 화합물 Alq3를 300Å의 두께로 증착한 후, 이 전자수송층 상부에 LiF를 전자주입층으로 10Å의 두께로 증착함으로써, 전자 수송 영역을 형성하고, Al를 2000Å(캐소드)의 두께로 진공 증착하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 1-2 내지 1-20 비교예 1-1 내지 1-3
정공 주입층 및 발광층 형성시 화합물 A15, P7 및 H1 대신 하기 표 1의 화합물들을 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1-4
정공 주입층 형성시 화합물 A15 및 화합물 P7 대신에, HAT-CN를 100Å의 두께로 증착하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
발광층 정공 주입층
실시예1-1 H1 A15 P7
실시예1-2 H7 A15 P27
실시예1-3 H21 A15 P7
실시예1-4 H50 A15 P27
실시예1-5 H57 A15 P7
실시예1-6 H66 A15 P27
실시예1-7 H80 A15 P7
실시예1-8 H88 A15 P27
실시예1-9 H91 A15 P7
실시예1-10 H96 A15 P27
실시예1-11 H7 A6 P7
실시예1-12 H7 A25 P27
실시예1-13 H7 A36 P7
실시예1-14 H7 A67 P27
실시예1-15 H7 A92 P7
실시예1-16 H73 A6 P27
실시예1-17 H73 A25 P7
실시예1-18 H73 A67 P27
실시예1-19 H73 A92 P7
실시예1-20 H73 A95 P27
비교예 1-1 B A P7
비교예 1-2 B A15 P7
비교예 1-3 H1 A P7
비교예 1-4 H1 HAT-CN
Figure pat00153
Figure pat00154
Figure pat00155
Figure pat00156
Figure pat00157
Figure pat00158
실시예 2-1
애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수를 이용하여 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 자외선을 조사하고 오존에 노출시켜 세정하고 진공 증착 장치에 이 유리기판을 설치하였다.
기판 상부에 화합물 HT3 및 화합물 P4를 중량비 95:5로 공증착하여 100Å의 두께의 정공 주입층을 형성한 후, 이어서 상기 정공 주입층 상부에 화합물 HT3을 600Å의 두께의 정공 수송층을 형성한 후, 이어서 상기 정공 수송층 상부에 화합물 A6를 100Å의 두께로 진공 증착하여 발광 보조층을 형성하여 정공 수송 영역을 형성하였다.
이어서, 화합물 H1(호스트) 및 FD1(도펀트) 중량비 95:5로 공증착하여 300Å의 두께로 발광층을 형성하였다.
이어서, 상기 발광층 상부에 전자수송층으로 화합물 Alq3를 300Å의 두께로 증착한 후, 이 전자수송층 상부에 LiF를 전자주입층으로 10Å의 두께로 증착함으로써, 전자 수송 영역을 형성하고, Al를 2000Å(캐소드)의 두께로 진공 증착하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 2-2 내지 2-20 비교예 2-1 내지 2-3
정공 수송층 및 발광층 형성시 화합물 A31 및 H1 대신 하기 표 2의 화합물들을 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 2-1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
발광층 발광 보조층
실시예2-1 H1 A31
실시예2-2 H5 A31
실시예2-3 H13 A31
실시예2-4 H30 A31
실시예2-5 H47 A31
실시예2-6 H60 A31
실시예2-7 H65 A31
실시예2-8 H76 A31
실시예2-9 H78 A31
실시예2-10 H94 A31
실시예2-11 H7 A66
실시예2-12 H7 A70
실시예2-13 H7 A80
실시예2-14 H7 A87
실시예2-15 H7 A98
실시예2-16 H73 A66
실시예2-17 H73 A70
실시예2-18 H73 A80
실시예2-19 H73 A87
실시예2-20 H73 A98
비교예 2-1 B A
비교예 2-2 B A31
비교예 2-3 H1 A
비교예 2-4 H1 A31
Figure pat00159
Figure pat00160
Figure pat00161
Figure pat00162
실시예 3-1
애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수를 이용하여 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 자외선을 조사하고 오존에 노출시켜 세정하고 진공 증착 장치에 이 유리기판을 설치하였다.
기판 상부에 화합물 HT3 및 화합물 P20을 중량비 95:5로 공증착하여 100Å의 두께의 정공 주입층을 형성한 후, 이어서 상기 정공 주입층 상부에 화합물 HT3을 600Å의 두께의 정공 수송층을 형성한 후, 이어서 상기 정공 수송층 상부에 화합물 A13을 100Å의 두께로 진공 증착하여 발광 보조층을 형성하여 정공 수송 영역을 형성하였다.
이어서, 화합물 H1(호스트) 및 FD19(도펀트) 중량비 95:5로 공증착하여 300Å의 두께로 발광층을 형성하였다.
이어서, 상기 발광층 상부에 전자수송층으로 화합물 Alq3를 300Å의 두께로 증착한 후, 이 전자수송층 상부에 LiF를 전자주입층으로 10Å의 두께로 증착함으로써, 전자 수송 영역을 형성하고, Al를 2000Å(캐소드)의 두께로 진공 증착하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 3-2 내지 3-10 비교예 3-1 내지 3-3
정공 수송층 및 발광층 형성시 화합물 A13 및 H1 대신 하기 표 3의 화합물들을 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 3-1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
발광층 발광 보조층
실시예3-1 H1 A13
실시예3-2 H108 A13
실시예3-3 H115 A13
실시예3-4 H132 A13
실시예3-5 H146 A13
실시예3-6 H179 A19
실시예3-7 H179 A26
실시예3-8 H179 A63
실시예3-9 H179 A85
실시예3-10 H179 A94
비교예 3-1 B A
비교예 3-2 B A13
비교예 3-3 H1 A
Figure pat00163
Figure pat00164
Figure pat00165
평가예
실시예 1-1 내지 1-20, 실시예 2-1 내지 2-20, 실시예 3-1 내지 3-10, 비교예 1-1 내지 1-4, 비교예 2-1 내지 2-4 및 비교예 3-1 내지 3-3의 유기 발광 소자의 효율(전류밀도 10mA/cm2에서) 및 수명 T90 (전류밀도 10mA/cm2에서)을 Keithley 2400 및 Minolta Cs-1000A을 이용하여 평가하였다. T90은 휘도가 초기 휘도의 90%로 저하되는데까지 걸린 시간이다. 그 결과는 하기 표 4 내지 6과 같다.
발광층 정공 주입층 구동전압
(V)		 효율
(cd/A)		 수명
(T90, 시간)
실시예1-1 H1 A15 P7 4.5 5.2 127
실시예1-2 H7 A15 P27 4.5 5.2 130
실시예1-3 H21 A15 P7 4.6 5.3 115
실시예1-4 H50 A15 P27 4.4 5.4 120
실시예1-5 H57 A15 P7 4.3 5.3 123
실시예1-6 H66 A15 P27 4.5 5.3 98
실시예1-7 H80 A15 P7 4.3 5.2 89
실시예1-8 H88 A15 P27 4.4 5.4 80
실시예1-9 H91 A15 P7 4.3 5.4 101
실시예1-10 H96 A15 P27 4.4 5.3 105
실시예1-11 H7 A6 P7 4.5 5.4 135
실시예1-12 H7 A25 P27 4.6 5.5 122
실시예1-13 H7 A36 P7 4.5 5.4 130
실시예1-14 H7 A67 P27 4.5 5.3 124
실시예1-15 H7 A92 P7 4.5 5.6 116
실시예1-16 H73 A6 P27 4.2 5.4 105
실시예1-17 H73 A25 P7 4.4 5.3 95
실시예1-18 H73 A67 P27 4.2 5.3 97
실시예1-19 H73 A92 P7 4.2 5.4 88
실시예1-20 H73 A95 P27 4.4 5.2 109
비교예 1-1 B A P7 4.9 4.6 45
비교예 1-2 B A15 P7 4.9 5.0 57
비교예 1-3 H1 A P7 5.0 4.8 73
비교예 1-4 H1 HAT-CN 5.2 4.8 38
발광층 발광 보조층 구동전압
(V)		 효율
(cd/A)
실시예2-1 H1 A31 4.5 5.5
실시예2-2 H5 A31 4.4 5.6
실시예2-3 H13 A31 4.6 5.4
실시예2-4 H30 A31 4.6 5.5
실시예2-5 H47 A31 4.5 5.5
실시예2-6 H60 A31 4.1 5.4
실시예2-7 H65 A31 4.2 5.3
실시예2-8 H76 A31 4.2 5.3
실시예2-9 H78 A31 4.1 5.4
실시예2-10 H94 A31 4.3 5.5
실시예2-11 H7 A66 4.4 5.6
실시예2-12 H7 A70 4.5 5.6
실시예2-13 H7 A80 4.4 5.4
실시예2-14 H7 A87 4.5 5.5
실시예2-15 H7 A98 4.6 5.5
실시예2-16 H73 A66 4.2 5.5
실시예2-17 H73 A70 4.3 5.4
실시예2-18 H73 A80 4.2 5.4
실시예2-19 H73 A87 4.1 5.3
실시예2-20 H73 A98 4.2 5.4
비교예 2-1 B A 4.8 4.7
비교예 2-2 B A31 4.7 5.0
비교예 2-3 H1 A 4.8 4.9
비교예 2-4 H1 A31 4.7 5.2
발광층 발광 보조층 구동전압
(V)		 효율
(cd/A)
실시예3-1 H1 A13 5.1 22.3
실시예3-2 H108 A13 5.0 23.7
실시예3-3 H115 A13 4.8 22.8
실시예3-4 H132 A13 4.7 21.9
실시예3-5 H146 A13 5.0 22.0
실시예3-6 H179 A19 4.9 23.1
실시예3-7 H179 A26 5.0 23.5
실시예3-8 H179 A63 5.0 22.8
실시예3-9 H179 A85 5.0 23.1
실시예3-10 H179 A94 4.9 22.5
비교예 3-1 B A 5.4 18.7
비교예 3-2 B A13 5.3 19.8
비교예 3-3 H1 A 5.3 19.5
상기 표 4로부터 실시예 1-1 내지 1-20의 유기 발광 소자는 비교예 1-1 내지 1-4의 유기 발광 소자에 비하여 저구동 전압, 고효율 및 장수명을 가짐을 확인할 수 있다.
상기 표 5로부터 실시예 2-1 내지 2-20의 유기 발광 소자는 비교예 2-1 내지 2-4의 유기 발광 소자에 비하여 저구동 전압 및 고효율을 가짐을 확인할 수 있다.
상기 표 6으로부터 실시예 3-1 내지 3-10의 유기 발광 소자는 비교예 3-1 내지 3-3의 유기 발광 소자에 비하여 저구동 전압 및 고효율을 가짐을 확인할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10, 20, 30, 40: 유기 발광 소자
110: 제1전극
150: 유기층
190: 제2전극
210: 제1캡핑층
220: 제2캡핑층

Claims (20)

  1. 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하고,
    상기 유기층은 하기 화학식 1로 표시되는 제1화합물, 하기 화학식 2로 표시되는 제2화합물 및 하기 화학식 3-1 내지 3-3 중 어느 하나로 표시되는 제3화합물을 포함하는 유기 발광 소자:
    <화학식 1>
    Figure pat00166

    <화학식 2>
    Figure pat00167

    <화학식 3-1>
    Figure pat00168

    <화학식 3-2>
    Figure pat00169

    <화학식 3-3>
    Figure pat00170

    <화학식 7>
    *-(L71)a71-R71
    <화학식 8>
    Figure pat00171

    <화학식 9-1> <화학식 9-2>
    Figure pat00172
    Figure pat00173

    상기 화학식 1, 2, 3-1 내지 3-3, 7, 8, 9-1 및 9-2 중,
    R11 내지 R20은 서로 독립적으로, 상기 화학식 7로 표시되는 기, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택되되, R11 내지 R20 중 적어도 하나는 상기 화학식 7로 표시되는 기이고; R11 내지 R20 중 이웃한 두 개의 기는 선택적으로(optionally) 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    L71은 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 중에서 선택되고;
    a71은 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    R71은 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
    Ar21은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고;
    L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
    a21 내지 a23은 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    R21 및 R22는 서로 독립적으로, 상기 화학식 8로 표시되는 기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되되, R21 및 R22 중 적어도 하나는 상기 화학식 8로 표시되는 기이고;
    X81은 O 및 S 중에서 선택되고;
    R81 및 R82는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
    -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기 및 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택되고;
    b81은 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고; b82는 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고; b81 및 b82의 합은 1 이상이고;
    n21은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    Ar31은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고;
    X31는 N 및 C(R31) 중에서 선택되고, X32는 N 및 C(R32) 중에서 선택되고, X33은 N 및 C(R33) 중에서 선택되고, X34는 N 및 C(R34) 중에서 선택되고;
    Z33은 단일 결합 및 C=Y33 중에서 선택되고; Z34은 단일 결합 및 C=Y34 중에서 선택되고; Z35은 단일 결합 및 C=Y35 중에서 선택되고; Z36은 단일 결합 및 C=Y36 중에서 선택되고; Z33 내지 Z36 중 적어도 하나는 단일 결합이 아니고;
    Y31 내지 Y35는 서로 독립적으로, N(CN), C(CN)(R91), C(R91)(R92), 상기 화학식 9-1로 표시되는 기 및 상기 화학식 9-2로 표시되는 기 중에서 선택되고;
    R91 및 R92는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기 및 -C(=O)OR97; 중에서 선택되고;
    R31 내지 R38 및 R93 내지 R97은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택되고;
    Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택되고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3화합물은 시아노기, -F, -Cl, -Br 및 -I; 및
    -F, -Cl, -Br 및 -I 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬기; 중에서 선택된 적어도 하나의 치환기를 반드시 포함하는, 유기 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    R11 내지 R20은 서로 독립적으로, 상기 화학식 7로 표시되는 기, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 중에서 선택되고;
    Q1 내지 Q3는 서로 독립적으로, C1-C60알킬기, C6-C60아릴기, 비페닐기 및 터페닐기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    L71은 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기, 트리아지닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 벤조퓨라닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기, 트리아지닐렌기, 디벤조퓨라닐렌기 및 디벤조티오페닐렌기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    R71은 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기 및 하기 화학식 7A 내지 7E로 표시되는 기;
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기 및 트리아지닐기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기 및 트리아지닐기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자:
    Figure pat00174

    상기 화학식 7A 내지 7E 중,
    X71는 O, S, N(R75) 및 C(R75)(R76) 중에서 선택되고;
    X72는 O, S, N(R77) 및 C(R77)(R78) 중에서 선택되고;
    A71 내지 A73은 서로 독립적으로, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 페난트렌 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹 및 나프티리딘 그룹 중에서 선택되고;
    R72 내지 R78은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기 및 페닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기; 중에서 선택되고;
    R75 및 R76은 선택적으로(optionally) 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    R77 및 R78은 선택적으로(optionally) 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    b72 내지 b74는 서로 독립적으로, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 및 8 중에서 선택되고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  6. 제1항에 있어서,
    Ar21은 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 트리페닐렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, -Si(Q31)(Q32)(Q33), -N(Q31)(Q32), -B(Q31)(Q32), -C(=O)(Q31), -S(=O)2(Q31) 및 -P(=O)(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 페난트렌 그룹, 안트라센 그룹, 트리페닐렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹, 카바졸 그룹, 디벤조퓨란 그룹 및 디벤조티오펜 그룹; 중에서 선택되고;
    Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 및
    C1-C10알킬기, 페닐기 및 나프틸기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기 및 카바졸일기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기 및 트리아지닐렌기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 인다졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 카바졸일기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤즈이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기 및 디벤조카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 나프틸렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 피롤일렌기, 티오페닐렌기, 퓨라닐렌기, 이미다졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 인돌일렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 트리아졸일렌기, 테트라졸일렌기 및 트리아지닐렌기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    R21 및 R22는 서로 독립적으로, 상기 화학식 8로 표시되는 기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 카바졸일기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라페닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 펜타세닐기, 카바졸일기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    R81 및 R82는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 -Si(Q33)(Q33)(Q33) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기 및 이소퀴놀리닐기; 중에서 선택되고;
    Q1 내지 Q3 및 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, 페닐기, 비페닐기 및 터페닐기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 8로 표시되는 기는 하기 화학식 8-1 내지 8-11로 표시되는 기인, 유기 발광 소자:
    Figure pat00175

    상기 화학식 8-1 내지 8-11 중,
    X81은 O 및 S 중에서 선택되고;
    R81, R82, R82a 및 R82b는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, -Si(CH3)3 및 -Si(Ph)3; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 나프틸기, -Si(CH3)3 및 -Si(Ph)3 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기 및 페난트레닐기; 중에서 선택된다.
  11. 제1항에 있어서,
    Ar31은 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹 및 이소퀴놀린 그룹; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C20알킬기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹 및 이소퀴놀린 그룹; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  12. 제1항에 있어서,
    R31 내지 R38 및 R93 내지 R97은 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기 및 C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기; 및
    -F, 시아노기 및 -F로 치환된 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 C1-C60알킬기, C6-C60아릴기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택되는, 유기 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 제1화합물은 하기 화학식 1-1로 표시되는, 유기 발광 소자:
    <화학식 1-1>
    Figure pat00176

    상기 화학식 1-1 중,
    R11 내지 R18은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q1)(Q2)(Q3), -N(Q1)(Q2), -B(Q1)(Q2), -C(=O)(Q1), -S(=O)2(Q1) 및 -P(=O)(Q1)(Q2) 중에서 선택되고; R11 및 R12, R12 및 R13, 또는 R13 및 R14는 선택적으로 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고;
    L71a 및 L71b는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 중에서 선택되고;
    a71a 및 a71b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    R71a 및 R71b는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
    Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택된다.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 제2화합물은 하기 화학식 2-1 및 2-2 중 어느 하나로 표시되는, 유기 발광 소자:
    Figure pat00177

    상기 화학식 2-1 및 2-2 중,
    Ar21은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
    L21 내지 L23은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
    a21 내지 a23은 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    R22는 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
    X81a 및 X 81b 는 서로 독립적으로, O 및 S 중에서 선택되고;
    R81a , R81b, R82a 및 R82b는 서로 독립적으로, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C60알킬기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기 및 -Si(Q1)(Q2)(Q3); 및
    -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기 및 C1-C60알킬기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기 및 C1-C60헤테로아릴기; 중에서 선택되고;
    b81a 및 b81b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    b82a 및 b82b는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    b81a 및 b82a의 합은 1 이상이고;
    b81b 및 b82b의 합은 1 이상이고;
    Q1 내지 Q3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택된다.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층; 및
    상기 발광층 및 상기 제1전극 사이에 개재된 정공 수송 영역; 을 포함하고,
    상기 발광층은 상기 제1화합물을 포함하고;
    상기 정공 수송 영역은 상기 제2화합물 및 상기 제3화합물을 포함하는, 유기 발광 소자.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고;
    상기 발광층은 상기 제1화합물 및 도펀트를 포함하고;
    상기 도펀트는 아릴아민 화합물 또는 스티릴아민 화합물인, 유기 발광 소자.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고;
    상기 발광층은 상기 제1화합물 및 하기 화학식 501로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자:
    <화학식 501>
    Figure pat00178

    상기 화학식 501 중,
    Ar501은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
    L501 내지 L503은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
    xd1 내지 xd3는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고,
    R501 및 R502는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고,
    xd4는 1 내지 6의 정수 중에서 선택된다.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층; 및
    상기 발광층 및 상기 제2전극 사이에 개재된 전자 수송 영역; 을 포함하고,
    상기 전자 수송 영역은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 희토류 금속 화합물, 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 희토류 금속 착체, 또는 이들 중 임의의 조합을 포함하는, 유기 발광 소자.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전자 수송 영역은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하고;
    상기 전자 수송층 및 상기 전자 주입층 중 적어도 하나가 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 희토류 금속 화합물, 알칼리 금속 착체, 알칼리 토금속 착체, 희토류 금속 착체, 또는 이들 중 임의의 조합을 포함하는, 유기 발광 소자.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 발광층은 제1색광 방출-발광층이고;
    상기 유기층은, i) 적어도 하나의 제2색광 방출-발광층 또는 ii) 적어도 하나의 제2색광 방출-발광층 및 적어도 하나의 제3색광 방출-발광층; 을 더 포함하고;
    상기 제1색광 및 상기 제2색광은 서로 동일하거나 상이하고; 또는 상기 제1색광, 상기 제2색광 및 상기 제3색광은 서로 동일하거나 상이하고;
    상기 제1색광 및 상기 제2색광이 서로 혼합된 혼색광; 또는 상기 제1색광, 상기 제2색광 및 상기 제3색광이 서로 혼합된 혼색광을 방출하는, 유기 발광 소자.
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