KR20170092097A - 아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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KR20170092097A
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Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{AMINE-BASED COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 2016년 2월 2일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2016-0012884호 및 2016년 9월 28일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2016-0125138호의 출원일 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제2010-0023783호
본 명세서에는 아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1은 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알케닐기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이고,
R2 및 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 티오알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이며,
m은 0 내지 2의 정수이고,
m이 2 인 경우에 R2는 서로 같거나 상이하며,
n은 0 내지 4의 정수이고,
n이 2 이상인 경우에 R3는 서로 같거나 상이하며,
R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이거나, R4 및 R5가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
p 및 q는 각각 0 내지 5의 정수이고,
p가 2 이상인 경우에 L1은 서로 같거나 상이하며,
q가 2 이상인 경우에 L2는 서로 같거나 상이하고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기거나, Ar1 및 Ar2가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 아민계 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 아민계 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입과 정공수송, 전자억제, 발광, 정공억제, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다.
특히, 본 명세서에 기재된 아민계 화합물을 유기 발광 소자의 정공주입층, 정공수송층에 사용하거나, 또는 발광층의 도펀트로 이용하는 경우에 유기 발광 소자의 효율을 향상시킬 수 있고, 구동전압이 낮아지며, 또한 소자의 수명이 길어지는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(7) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물은 플루오렌의 3번 탄소가 수소가 아닌 R1으로 치환되고, 플루오렌의 2번 탄소에 아민이 치환된 플루오렌아민의 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 명세서에 있어서,
Figure pat00002
및 “
Figure pat00003
”는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, “2 이상의 치환기가 연결된 치환기”는 헤테로고리기로 치환된 아릴기일 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00004
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 40의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00005
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00006
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRaRbRc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra, Rb 및 Rc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BRaRb의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 R 및 Rb는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 기재된 알킬기, 알콕시기 및 그 외 알킬기 부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 40이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 40인 것이 바람직하다. 알킬아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 아릴기를 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 비페닐아민, 안트라세닐아민, 3-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로 고리기일 수 있고, 다환식 헤테로 고리기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로 고리기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로 고리기, 다환식 헤테로 고리기, 또는 단환식 헤테로 고리기와 다환식 헤테로 고리기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기는 아릴기 및 헤테로 고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아릴포스핀기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴포스핀기, 치환 또는 비치환된 디아릴포스핀기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴포스핀기가 있다. 상기 아릴포스핀기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴포스핀기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 테트라페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 트리페닐레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로 고리기의 탄소수는 1 내지 30이다. 헤테로 고리기의 예로는 예로는 피리딜기, 피롤기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 퓨라닐기, 티오페닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 옥사졸기, 이소옥사졸기, 티아졸기, 이소티아졸기, 트리아졸기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 디티아졸기, 테트라졸기, 피라닐기, 티오피라닐기, 피라지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 나프티리디닐기, 아크리딜기, 크산테닐기, 페난트리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인데닐기, 인돌기, 인돌리닐기, 인돌리지닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 벤조티아졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 페나지닐기, 이미다조피리딘기, 페녹사지닐기, 페난트리딘기, 페난트롤린(phenanthroline)기, 페노티아진(phenothiazine)기, 이미다조피리딘기, 이미다조페난트리딘기. 벤조이미다조퀴나졸린기, 또는 벤조이미다조페난트리딘기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로고리기는 고리를 이루는 원소의 수가 3 내지 60이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 헤테로 고리기는 고리를 이루는 원소의 수가 3 내지 40이다. 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로 고리기는 고리를 이루는 원소의 수가 3 내지 20이다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00007
(9,9-디메틸플루오레닐기),
Figure pat00008
(9-메틸-9-페닐플루오레닐기),
Figure pat00009
(9,9-디페닐플루오레닐기),
Figure pat00010
,
Figure pat00011
등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 카바졸릴기는 치환될 수 있다. 상기 카바졸릴기가 치환되는 경우, 9-페닐 카바졸, 9-바이페닐 카바졸 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, 아릴포스핀기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기, 헤테로아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중 헤테로아릴기는 전술한 헤테로 고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기, 아릴알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴알킬기, 티오알킬기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 플루오레닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 카바졸릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 카바졸릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 치환기들이 서로 결합하여 형성되는 “치환 또는 비치환된 고리”의 의미는 인접하는 기가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, t-부틸기, 페닐기, 또난 바이페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 및 R5는 메틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R4 및 R5는 페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R4는 메틸기이고, R5는 페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R5는 메틸기이고, R4는 페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R4 및 R5는 서로 결합하여 스피로비플루오렌을 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물은 하기 화학식 2 내지 5 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00012
[화학식 3]
Figure pat00013
[화학식 4]
Figure pat00014
[화학식 5]
Figure pat00015
상기 화학식 2 내지 5에 있어서,
R1 내지 R3, L1, L2, Ar1, Ar2, m, n, p 및 q의 정의는 화학식 1에서와 같고,
R6 및 R7의 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 티오알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이며,
s 및 r은 각각 0 내지 5의 정수이고,
t 및 u는 각각 0 내지 4의 정수이며,
s, r, t 및 u가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 아릴기 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 아릴기 또는 알킬기로 치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 터페닐기, 페닐기로 치환된 터페닐기, 페난트레닐기, 트리페닐레닐기, 9,9-디페닐플루오레닐기 또는 9,9-디메틸플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R6 및 R7은 화학식 1에서의 R2 및 R3의 정의와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, s 및 r은 각각 0 내지 5의 정수이고, t 및 u는 각각 0 내지 4의 정수이며, s, r, t 및 u가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, s 및 r은 1이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, t 및 u은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R6 및 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R6 및 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R6 및 R7은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 5에 있어서, 상기 R2 및 R3는 수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 5에 있어서, R3는 수소, 페닐기 또는 나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 5에 있어서, 상기 R2 및 R3는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 5에 있어서, n은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 5에 있어서, m은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 시시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이거나, Ar1 및 Ar2가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이거나, Ar1 및 Ar2가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 페닐기로 치환된 터페닐기, 테트라페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 카바졸릴기, N-페닐카바졸릴기, 트리페닐레닐기, 9,9-디메틸플루오레닐기, 나프틸기 또는 페닐기로 치환된 9,9-디메틸플루오레닐기, 9,9-디페닐플루오레닐기, 페닐기로 치환된 9,9-디페닐플루오레닐기이거나, Ar1 및 Ar2는 서로 결합하여 페닐기로 치환 또는 비치환된 스피로비플루오레닐기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 5에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 아민계 화합물이다.
Figure pat00016
Figure pat00017
상기 구조들에 있어서,
R31 내지 R34는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
상기 구조들은 상기 R31 내지 R34 이외에도 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 아릴포스핀기; 및 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 -N(L1)pAr1(L2)qAr2는 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 아민계 화합물이다.
Figure pat00018
상기 구조들에 있어서,
R8 내지 R17은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
“
Figure pat00019
”는 플루오렌에 결합되는 부위를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기, 나프틸렌기, 9,9-디메틸플루오레닐렌기 또는 9,9-디페닐플루오레닐렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 아민계 화합물이다.
Figure pat00020
상기 구조들에 있어서,
R18 내지 R27은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, p 및 q는 각각 0 또는 2의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, p및 q는 각각 0 또는 1의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 아민계 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
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화합물의 컨쥬게이션 길이와 에너지 밴드갭은 밀접한 관계가 있다. 구체적으로, 화합물의 컨쥬게이션 길이가 길수록 에너지 밴드갭이 작아진다.
본 발명에서는 상기와 같이 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질 및 전자 수송층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 아민계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 아민계 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 아민계 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 아민계 화합물을 포함하는 유기물층은 정공 주입층 또는 발광층인 유기 발광 소자이다.
본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층 및 정공 주입과 정공 수송을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시 상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 포함한다. 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물은 발광층의 도펀트로서 포함될 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 도펀트로서 포함하고, 형광 호스트 또는 인광 호스트를 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 도펀트로서 포함하고, 형광 호스트 또는 인광 호스트를 포함하며, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 아민계 화합물을 도펀트로서 포함하고, 형광 호스트 또는 인광 호스트를 포함하며, 이리듐계(Ir) 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공수송층 또는 정공조절층을 포함하고, 상기 정공수송층 또는 정공조절층은 상기 아민계 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시 상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자주입층 및 전자수송층을 포함하고, 상기 정공수송층 또는 정공조절층은 상기 아민계 화합물을 포함한다.
본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(3), 전자 수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 아민계 화합물은 상기 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(3) 또는 전자 수송층(7)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다.
상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸화합물의), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)화합물의](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리화합물의 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층의 호스트 재료로는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층의 도펀트로 사용되는 이리듐계 착물은 하기와 같다.
[Ir(piq)3]　　　　　　　[Btp2Ir(acac)]
Figure pat00143
[Ir(ppy)3]　　　　　　　　　　[Ir(ppy)2(acac)]
Figure pat00144
[Ir(mpyp)3]　　　　　　　[F2Irpic]
Figure pat00145
[(F2ppy)2Ir(tmd)]　　　　　　　　　[Ir(dfppz)3]
Figure pat00146
　　　
Figure pat00147
상기 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명에 따른 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
< 제조예 >
제조예 1. A1 및 A2의 제조
[A1 합성]
Figure pat00148
9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 (150g, 716.7mmol)에 DMF (400ml)를 첨가하여 용해시킨 후 0oC 에서 NBS (177.98 g, 716.7mmol)을 천천히 적가하고 실온에서 3시간동안 교반하였다. 상온에서 물과 클로로포름(chloroform)으로 추출한 후 흰색의 고체를 헥산으로 재결정하여 상기 화합물 A1 (165g, 수율 80%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 288.03
[A2 합성]
Figure pat00149
상기 A1 합성예에서 9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 대신 9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 A2를 제조하였다.
MS[M+H]+= 412.06
제조예 2. B1 내지 B4의 제조
[B1 합성]
Figure pat00150
A1(46.1g, 159.9mmol)과 페닐보로닉산 (20.1g, 164.7mmol)을 디옥산(300ml)에 첨가한 후 2M 포타슘카보네이트 수용액(100ml)을 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(462 mg, 3.99 mmol)을 넣은 후, 10시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 포타슘카보네이트 수용액을 제거하여 층분리하였다. 용매 제거 후 흰색의 고체를 헥산으로 재결정하여 상기 화합물 B1 (38.8 g, 수율 85%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 286.15
[B2 합성]
상기 B1 합성예에서 페닐보로닉산 대신 [1,1'-비페닐]-4-일보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 B2를 제조하였다.
MS[M+H]+= 362.18
[B3 합성]
Figure pat00152
상기 B1 합성예에서 A1 대신 A2를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 B3를 제조하였다.
MS[M+H]+= 410.53
[B4 합성]
Figure pat00153
상기 B3 합성예에서 페닐보로닉산 대신 나프탈렌-1-일보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 B4를 제조하였다.
MS[M+H]+= 460.59
제조예 3. C1 내지 C7의 제조
[C1 합성]
Figure pat00154
B1 (11.5 g, 40.3 mmol)과, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 (16.17g, 40.7mmol), 소듐-t-부톡사이드(5.4 g, 56.4 mmol)을 톨루엔(tolene)에 넣고 가열교반한 뒤 환류시키고 [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로팔라듐 (58.9 mg. 2mol%)을 넣는다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트를 이용해 재결정하여 C1 (18.1g, 수율 75%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 602.79
[C2 합성]
Figure pat00155
상기 C1 합성예에서 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4-브로모-1,1':4',1'-터페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 C2를 제조하였다.
MS[M+H]+= 514.68
[C3 합성]
Figure pat00156
상기 C1 합성예에서 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 3-브로모-9,9'-스피로바이플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 C3를 제조하였다.
MS[M+H]+= 600.78
[C4 합성]
Figure pat00157
상기 C1 합성예에서 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4-브로모비페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 C4를 제조하였다.
MS[M+H]+= 438.59
[C5 합성]
Figure pat00158
상기 C1 합성예에서 B1 대신 B2를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 C5를 제조하였다.
MS[M+H]+= 678.89
[C6 합성]
Figure pat00159
상기 C1 합성예에서 B1 대신 B3를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 C6을 제조하였다.
MS[M+H]+= 726.9
[C7 합성]
상기 C1 합성예에서 B1 대신 B3를, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2-(4-클로로페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 C7을 제조하였다.
MS[M+H]+= 678.89
제조예 4. 화합물 1 내지 13의 제조
[화합물 1 합성]
Figure pat00161
B1 (10 g, 35.0 mmol)과, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 (28.12 g, 70.8 mmol), 소듐-t-부톡사이드 (9.42g, 98 mmol) 을 자일렌에 넣고 가열교반한 뒤 환류시키고 [비스(트라이-t-부틸포스핀)]팔라듐 (357mg. 0.2 mmol%)을 넣는다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트를 이용해 재결정하여 화합물 1 (24 g, 수율 75%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 919.20
[화합물 2 합성]
Figure pat00162
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C1을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4-브로모비페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 2를 제조하였다.
MS[M+H]+= 754.99
[화합물 3 합성]
Figure pat00163
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C1을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 3을 제조하였다.
MS[M+H]+= 795.05
[화합물 4 합성]
Figure pat00164
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C2을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4-브로모비페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 4를 제조하였다.
MS[M+H]+= 666.88
[화합물 5 합성]
Figure pat00165
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C3을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4-브로모비페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 5를 제조하였다.
MS[M+H]+= 752.97
[화합물 6 합성]
Figure pat00166
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C4을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2-(4-클로로페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 6을 제조하였다.
MS[M+H]+= 706.95
[화합물 7 합성]
Figure pat00167
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C4을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2-(4-클로로페닐)-9,9-디페닐-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 7을 제조하였다.
MS[M+H]+= 831.09
[화합물 8 합성]
Figure pat00168
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C5을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 아이오도벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 8을 제조하였다.
MS[M+H]+= 754.99
[화합물 9 합성]
Figure pat00169
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 B3을, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4-브로모비페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 9를 제조하였다.
MS[M+H]+= 714.92
[화합물 10 합성]
Figure pat00170
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C6 를, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 10을 제조하였다.
MS[M+H]+= 919.20
[화합물 11 합성]
Figure pat00171
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C6 를, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 아이오도벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 11을 제조하였다.
MS[M+H]+= 803.03
[화합물 12 합성]
Figure pat00172
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 C7 를, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 아이오도벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 12를 제조하였다.
MS[M+H]+= 754.99
[화합물 13 합성]
Figure pat00173
상기 화합물 1의 합성예에서 B1 대신 B4를, 2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4-브로모비페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 화합물 13을 제조하였다.
MS[M+H]+= 764.98
< 실시예 >
실시예 1.
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 위 제조예 4에서 합성한 화합물 1 (300Å)을 진공증착하여 정공 수송층을 형성한 후 이어서 상기 정공 수송층 위에 HT2를 막두께 100Å으로 진공증착하여 정공 조절층을 형성하였다. 그 위에 화합물 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물(25:1) 을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 E1 화합물(300Å)을 전자주입 및 수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7 Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
[헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌] [HT1]
Figure pat00174
Figure pat00175
[H1] [HT2]
Figure pat00176
Figure pat00177
[HT3] [HT4]
Figure pat00178
Figure pat00179
[E1] [D1]
Figure pat00180
Figure pat00181
실시예 2.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 3.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 4.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 5.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 6.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 7.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
실시예 8.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
비교예 1.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 HT1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
비교예 2.
상기 실시예 1에서 정공 수송층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 HT1을, 정공 조절층으로 HT2 대신 HT4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
상기 실시예 1 ~ 8 및 비교예 1 ~2 와 같이 각각의 화합물을 정공 수송층 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 실험한 결과를 표 1에 나타내었다.
실험예
50 mA/㎠		 정공수송층 정공조절층 전압(V) 전류효율
(cd/A)
비교예 1 HT1 HT2 4.11 5.32
비교예 2 HT1 HT4 4.02 5.44
실시예 1 화합물 1 HT2 3.70 5.80
실시예 2 화합물 2 HT2 3.46 5.75
실시예 3 화합물 3 HT2 3.59 5.62
실시예 4 화합물 4 HT2 3.66 5.91
실시예 5 화합물 6 HT2 3.52 5.99
실시예 6 화합물 7 HT2 3.71 5.81
실시예 7 화합물 8 HT2 3.55 5.79
실시예 8 화합물 10 HT2 3.53 5.88
상기 표 1과 같이 실시예 1 내지 8 에 사용된 화합물은 유기발광 소자에서 정공수송층으로 사용되었으며, 벤지딘 타입 혹은 플루오렌에 치환기가 없는 물질인 비교예 1~2 보다 저전압, 고효율의 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
실시예 9.
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT1 (300Å)을 진공증착하여 정공 수송층을 형성한 후 이어서 상기 정공 수송층 위에 화합물 1을 막두께 100Å으로 진공증착하여 정공조절층을 형성하였다. 화합물 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물(25:1) 을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 E1 화합물(300Å)을 전자주입 및 수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7 Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
[헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌] [HT1]
Figure pat00182
Figure pat00183
[H1] [HT2]
Figure pat00184
Figure pat00185
[HT3] [HT4]
Figure pat00186
Figure pat00187
[E1] [D1]
Figure pat00188
Figure pat00189
< 실시예 10>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 11>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 12>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 13>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 14>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 15>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 16>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 9를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 17>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 18>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 11을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 19>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 12를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 실시예 20>
상기 실시예 9에서 정공조절층으로 제조예 4에서 합성한 화합물 1 대신 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 비교예 3>
상기 비교예 1에서 정공조절층으로 HT2 대신 HT4를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 비교예 4>
상기 비교예 3에서 정공수송층으로 HT1 대신 HT3을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
상기 실시예 9 ~ 20 및 비교예 3 ~ 4과 같이 각각의 화합물을 정공조절층 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 실험한 결과를 표 2에 나타내었다.
실험예
50 mA/㎠		 정공수송층 정공조절층 전압(V) 전류효율
(cd/A)
비교예 3 HT1 HT4 4.11 5.32
비교예 4 HT3 HT4 4.02 5.44
실시예 9 HT1 화합물 1 3.88 5.38
실시예 10 HT1 화합물 2 3.78 5.65
실시예 11 HT1 화합물 4 3.77 5.82
실시예 12 HT1 화합물 5 3.70 5.80
실시예 13 HT1 화합물 6 3.70 5.80
실시예 14 HT1 화합물 7 3.46 5.75
실시예 15 HT1 화합물 8 3.59 5.63
실시예 16 HT1 화합물 9 3.66 5.93
실시예 17 HT1 화합물 10 3.53 5.90
실시예 18 HT1 화합물 11 3.71 5.81
실시예 19 HT1 화합물 12 3.59 5.72
실시예 20 HT1 화합물 13 3.54 5.83
상기 표 2 과 같이 실시예 9 내지 20 에 사용된 화합물은 유기발광 소자에서 정공조절층으로 사용되었으며, 화학식 1의 R1이 수소가 아닌 화합물을 사용하는 경우, 비교예 3 및 4와 같이 본원 화학식 1의 R1 위치가 수소인 화합물을 사용하는 경우보다 저전압, 고효율의 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 화학식의 화합물 유도체는 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자에서 정공 수송 및 정공조절 역할을 할 수 있으며, 본 발명에 따른 소자는 효율, 구동전압, 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 전자수송층

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1 로 표시되는 아민계 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00190

    상기 화학식 1에 있어서,
    R1은 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알케닐기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이고,
    R2 및 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 티오알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이며,
    m은 0 내지 2의 정수이고,
    m이 2 인 경우에 R2는 서로 같거나 상이하며,
    n은 0 내지 4의 정수이고,
    n이 2 이상인 경우에 R3는 서로 같거나 상이하며,
    R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이거나, R4 및 R5가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하며,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    p 및 q는 각각 0 내지 5의 정수이고,
    p가 2 이상인 경우에 L1은 서로 같거나 상이하며,
    q가 2 이상인 경우에 L2는 서로 같거나 상이하고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기거나, Ar1 및 Ar2가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 것인 아민계 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00191

    [화학식 3]
    Figure pat00192

    [화학식 4]
    Figure pat00193

    [화학식 5]
    Figure pat00194

    상기 화학식 2 내지 5에 있어서,
    R1 내지 R3, L1, L2, Ar1, Ar2, m, n, p 및 q의 정의는 화학식 1에서와 같고,
    R6 및 R7의 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 티오알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이며,
    s 및 r은 각각 0 내지 5의 정수이고,
    t 및 u는 각각 0 내지 4의 정수이며,
    s, r, t 및 u가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  3. 청구항 1에 있어서,
    R1은 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기인 아민계 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    R4 및 R5는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기인 아민계 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 아민계 화합물:
    Figure pat00195

    Figure pat00196

    상기 구조들에 있어서,
    R31 내지 R34는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
  6. 청구항 1에 있어서,
    -N(L1)pAr1(L2)qAr2는 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 아민계 화합물:

    상기 구조들에 있어서,
    R8 내지 R17은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    “
    Figure pat00198
    ”는 플루오렌에 결합되는 부위를 의미한다.
  7. 청구항 1에 있어서,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 아민계 화합물:
    Figure pat00199

    상기 구조들에 있어서,
    R18 내지 R27은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 이미드기; 아미드기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 실릴기; 붕소기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
  8. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 따른 아민계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 아민계 화합물을 포함하는 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 발광층인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 유기물층은 정공수송층 또는 정공조절층을 포함하고,
    상기 정공수송층 또는 정공조절층은 상기 아민계 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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