KR20190100851A - 가교성 아릴아민계 화합물, 이로부터 얻은 폴리머, 이를 포함한 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치 - Google Patents

가교성 아릴아민계 화합물, 이로부터 얻은 폴리머, 이를 포함한 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치 Download PDF

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Abstract

화학식 1a 또는 1b로 표시되는 가교성(cross-linkable) 아릴아민계 화합물, 이로부터 얻은 폴리머, 이를 포함한 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치가 개시된다.

Description

가교성 아릴아민계 화합물, 이로부터 얻은 폴리머, 이를 포함한 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치{Cross-linkable arylamine-based compound, polymer obtained therefrom, light emitting device comprising the polymer and electronic apparatus including the light emitting device}
가교성 아릴아민계 화합물, 이로부터 얻은 폴리머, 이를 포함한 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치에 관한 것이다.
발광 소자는 전기 에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 소자이다. 이러한 발광 소자의 예시로는, 발광층에 유기 재료를 사용하는 유기 발광 소자, 발광층에 양자점을 사용하는 양자점 발광 소자 등이 있다.
상기 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(exciton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
일 예로서, 유기 발광 소자는 자발광형 소자로서, 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다.
다른 예로서, 양자점 발광 소자는 색순도가 높고, 발광 효율이 높으며 다색화가 가능하다.
가교성 아릴아민계 화합물, 이로부터 얻은 폴리머, 이를 포함한 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치를 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면, 하기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 가교성(cross-linkable) 아릴아민계 화합물이 제공된다:
<화학식 1a>
A1-(B)p-A2
<화학식 1-1>
Figure pat00001
<화학식 1b>
Figure pat00002
상기 화학식 1a 중, A1 및 A2는 화학식 1-1로 표시되는 그룹이고, A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1a 중, B는 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹, 및 *'-Si(Q41)(Q42)-*" 중에서 선택되고, p는 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고,
상기 화학식 1-1 중, 상기 *는 화학식 1a 중 (B)p와의 결합사이트이고,
상기 화학식 1-1 중, Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택되고,
상기 화학식 1-1 중, b1은 4 이상의 정수이고, 4 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1-1 중, L11 내지 L14는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
상기 화학식 1-1 중, a11 내지 a14는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 또는 4이고,
상기 화학식 1-1 중, 상기 a11이 0인 경우 *'-(L11)a11-*"은 단일결합이고, 상기 a12가 0인 경우 *'-(L12)a12-*"은 단일결합이고, 상기 a13이 0인 경우 *'-(L13)a13-*"은 단일결합이고, 상기 a14가 0인 경우 *'-(L14)a14-*"은 단일결합이고, a11이 2 이상인 경우, 2 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a12가 2 이상인 경우, 2 이상의 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a13이 2 이상인 경우, 2 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a14가 2 이상인 경우, 2 이상의 L14은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1-1 중, Ar11 내지 Ar13는 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 선택되되, 상기 Ar11 내지 Ar13 중 하나 이상은 가교성 그룹으로 치환되고,
상기 화학식 1-1 중, b11 내지 b13는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4 또는 5이고, b11이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이되, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, a1 및 a2는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, a1이 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고, a2가 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이고,
상기 화학식 1b 중, b11 내지 b14 및 b21 내지 b24는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고, b11이 0인 경우, *-(L11)b11-*'은 단일결합이고, b12가 0인 경우, *-(L12)b12-*'은 단일결합이고, b13이 0인 경우, *-(L13)b13-*'은 단일결합이고, b14가 0인 경우, *-(L14)b14-*'은 단일결합이고, b21이 0인 경우, *-(L21)b21-*'은 단일결합이고, b22이 0인 경우, *-(L22)b22-*'은 단일결합이고, b23이 0인 경우, *-(L23)b23-*'은 단일결합이고, b24이 0인 경우, *-(L24)b24-*'은 단일결합이고, b11이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L12는 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, b14가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L14는 서로 동일하거나 상이하고, b21이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L21은 서로 동일하거나 상이하고, b22이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L22은 서로 동일하거나 상이하고, b23이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L23은 서로 동일하거나 상이하고, b24이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L24은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, B1 및 B2는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐렌기 중에서 선택되고,
상기 화학식 1b 중, m 및 n는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택되고, 상기 m이 2 이상인 경우 2개 이상의 B1은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 n이 2 이상인 경우 2개 이상의 B2는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 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,
상기 화학식 1b 중, Ar12, Ar14, Ar22, 및 Ar24는 서로 독립적으로, 단일결합, 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,
상기 화학식 1b 중, c11 내지 c14 및 c21 내지 c24는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, c11이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, c12이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, c13이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고, c14이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar14은 서로 동일하거나 상이하고, c21이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar21은 서로 동일하거나 상이하고, c22이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar22은 서로 동일하거나 상이하고, c23이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, c24이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar24은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1, Ar2, Ar11 내지 Ar14 및 Ar21 내지 Ar24 중 적어도 하나의 치환기는 가교성(cross-linkable) 그룹을 포함하고,
*'및 *"는 이웃한 원자와의 결합 사이트이고,
상기 Q41 및 Q42은 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 측면에 따르면, 하기 화학식 11로 표시되는 반복단위를 포함하거나, 또는 전술한 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물이 가교되어 형성된 아릴아민계 폴리머가 제공된다:
<화학식 11>
Figure pat00003
<화학식 11-1>
Figure pat00004
<화학식 11-2>
Figure pat00005
<화학식 1b>
Figure pat00006
.
상기 화학식 11 중, 상기 A11 및 A12는 서로 독립적으로 상기 화학식 11-1 및 11-2로 표시되는 그룹 중에서 선택되되, 상기 A11 및 A12는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 11-1 중, 상기 *는 상기 화학식 11 중의 (B)p와의 결합사이트이고,
상기 화학식 11, 11-1 및 11-2 중, *', *", 및
Figure pat00007
는 인접한 반복단위와의 결합사이트이고,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, 상기 Ar11a 및 Ar13a는 가교 결합 후 잔기(residue)이고, 상기 반복 단위는 2가의 시클로부탄 그룹으로 연결되고,
상기 화학식 11 중, B는 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹, 및 *'-Si(Q41)(Q42)-*" 중에서 선택되고, p는 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택되고, b1은 4 이상의 정수이고, 4 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, L11 내지 L14는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, a11 내지 a14 는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, 상기 화학식 1-1 중, 상기 a11이 0인 경우 *'-(L11)a11-*"은 단일결합이고, 상기 a12가 0인 경우 *'-(L12)a12-*"은 단일결합이고, 상기 a13이 0인 경우 *'-(L13)a13-*"은 단일결합이고, 상기 a14가 0인 경우 *'-(L14)a14-*"은 단일결합이고, a11이 2 이상인 경우, 2 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a12가 2 이상인 경우, 2 이상의 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a13이 2 이상인 경우, 2 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a14가 2 이상인 경우, 2 이상의 L14은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar11 내지 Ar13는 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,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, b11 내지 b13 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4 또는 5이고, b11이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이되, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, a1 및 a2는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, a1이 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고, a2가 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이고,
상기 화학식 1b 중, b11 내지 b14 및 b21 내지 b24는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고, b11이 0인 경우, *-(L11)b11-*'은 단일결합이고, b12가 0인 경우, *-(L12)b12-*'은 단일결합이고, b13이 0인 경우, *-(L13)b13-*'은 단일결합이고, b14가 0인 경우, *-(L14)b14-*'은 단일결합이고, b21이 0인 경우, *-(L21)b21-*'은 단일결합이고, b22이 0인 경우, *-(L22)b22-*'은 단일결합이고, b23이 0인 경우, *-(L23)b23-*'은 단일결합이고, b24이 0인 경우, *-(L24)b24-*'은 단일결합이고, b11이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L12는 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, b14가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L14는 서로 동일하거나 상이하고, b21이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L21은 서로 동일하거나 상이하고, b22이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L22은 서로 동일하거나 상이하고, b23이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L23은 서로 동일하거나 상이하고, b24이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L24은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, B1 및 B2는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐렌기 중에서 선택되고,
상기 화학식 1b 중, m 및 n는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택되고, 상기 m이 2 이상인 경우 2개 이상의 B1은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 n이 2 이상인 경우 2개 이상의 B2는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 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,
상기 화학식 1b 중, Ar12, Ar14, Ar22, 및 Ar24는 서로 독립적으로, 단일결합, 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,
상기 화학식 1b 중, c11 내지 c14 및 c21 내지 c24는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, c11이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, c12이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, c13이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고, c14이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar14은 서로 동일하거나 상이하고, c21이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar21은 서로 동일하거나 상이하고, c22이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar22은 서로 동일하거나 상이하고, c23이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, c24이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar24은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1, Ar2, Ar11 내지 Ar14 및 Ar21 내지 Ar24 중 하나 이상의 그룹은 가교성(cross-linkable) 그룹으로 치환된다.
또 다른 측면에 따르면, 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치되고 발광층을 포함한 중간층;을 포함하고, 상기 중간층은 상기 아릴아민계 폴리머를 1종 이상 포함한, 발광 소자가 제공된다.
또 다른 측면에 따르면, 박막 트랜지스터 및 상기 발광 소자를 포함하고, 상기 박막 트랜지스터는 소스 전극, 드레인 전극, 활성층 및 게이트 전극을 포함하고, 상기 발광 소자의 제1전극과 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 중 하나가 서로 전기적으로 연결되어 있는, 전자 장치가 제공된다.
상기 발광 장치는 저구동전압, 고효율 및 장수명의 향상된 소자 특성을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 가교성(cross-linkable) 아릴아민계 화합물은 화학식 1a 또는 1b로 시될 수 있다:
<화학식 1a>
A1-(B)p-A2
<화학식 1-1>
Figure pat00008
<화학식 1b>
Figure pat00009
하기에서, 상기 화학식 1a, 1-1, 1b에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 화학식 1a 중, A1 및 A2는 화학식 1-1로 표시되는 그룹이고, A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1a 중, 상기 A1 및 A2는 서로 동일할 수 있다.
상기 화학식 1a 중, B는 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹, 및 *'-Si(Q41)(Q42)-*" 중에서 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1a 중, 상기 *-(B)p-*'는 하기 화학식 3-1 내지 3-19로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
상기 화학식 3-1 내지 3-19 중,
Y1은 O, S, C(Z35)(Z36), N(Z35) 또는 Si(Z35)(Z36)이고,
Z31 내지 Z36은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로프로펜일기, 시클로부텐일기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 스파이로-벤조플루오렌-플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 실롤일기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 벤조이소퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 벤조퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 벤조퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조실롤일기, 벤조티아졸일기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 디벤조실롤일기, 벤조카바졸일기, 나프토벤조퓨라닐기, 나프토벤조티오페닐기, 나프토벤조실롤일기, 디벤조카바졸일기, 디나프토퓨라닐기, 디나프토티오페닐기, 디나프토실롤일기, 티아디아졸일기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 옥사졸로피리디닐기, 티아졸로피리디닐기, 벤조나프티리디닐기, 아자플루오레닐기, 아자스파이로-비플루오레닐기, 아자카바졸일기, 아자디벤조퓨라닐기, 아자디벤조티오페닐기, 아자디벤조실롤일기, 인데노피롤일기, 인돌로피롤일기, 인데노카바졸일기, 인돌로카바졸일기, -Si(Q31)(Q32)(Q33), 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택되고,
상기 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로,
C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기; 및
C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기 및 페닐기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기; 중에서 선택될 수 있다.
e2는 0 내지 2의 정수이고,
e3는 0 내지 3의 정수이고,
e4는 0 내지 4의 정수이고,
e5는 0 내지 5의 정수이고,
e6는 0 내지 6의 정수이고,
e7는 0 내지 7의 정수이고,
e8는 0 내지 8의 정수이고,
* 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 1a 중, p는 1 내지 10의 정수 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1-1 중, *는 상기 화학식 1a 중 (B)p와의 결합사이트이다.
상기 화학식 1a로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물은 *'-(B)p-*"를 중심으로 대칭일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물은 상기 화학식 1b 중 Ar1 및 Ar2를 가로지르는 축에 대하여 대칭일 수 있다.
상기 화학식 1-1 중 Ar1, 및 상기 화학식 1b 중 Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중, 상기 Ar1은 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 피라진 그룹, 트리아진 그룹, 퓨란 그룹, 티오펜 그룹, 이미다졸 그룹, 티아졸 그룹, 이속사졸 그룹, 및 옥사졸 그룹, 중에서 선택될 수 있고,
상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로,
C6-C60아릴렌기, C1-C60헤테로아릴렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, 및 C1-C60알콕시기, -N(Q31)(Q32), 및 가교성그룹 중에서 적어도 하나로 치환된 C6-C60아릴렌기, C1-C60헤테로아릴렌기;
중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 1-1 중, 상기 Ar1은 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 퓨란 그룹, 및 티오펜 그룹 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1-1 중, 상기 Ar1은 벤젠 그룹일 수 있고, 상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 페닐렌기, 나프틸렌기; 및 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, 및 C1-C60알콕시기, -N(Q31)(Q32), 및 가교성그룹 중에서 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 나프틸렌기; 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1-1 중, b1은 4 이상의 정수이고, 4 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 화학식 1b 중, a1 및 a2는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택될 수 있고, a1이 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고, a2가 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar2는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중, 상기 4 이상의 Ar1은 모두 동일할 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중, 상기 4 이상의 Ar1은 서로 상이할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1 및 Ar2가 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1 및 Ar2가 서로 동일할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중, 상기 4 이상의 Ar1은 모두 동일하고, 상기 화학식 1b 중, a1이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar1이 서로 동일하고, a2가 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar2가 서로 동일할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, *-(Ar1)a1-*' 및 *-(Ar2)a2-*'가 동일할 수 있다.
상기 화학식 1-1 중, b1은 4 내지 6의 정수 중에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1-1 중, b1은 4 또는 5일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중, 상기 Ar1은 벤젠이고, 상기 b1은 4 또는 5일 수 있다.
상기 화학식 1-1 중 L11 내지 L14, 및 상기 화학식 1b 중 L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중 L11 내지 L14, 및 상기 화학식 1b 중 L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 하기 화학식 2-1 내지 2-37로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
상기 화학식 2-1 내지 3-37 중,
Y1은 O, S, C(Z3)(Z4), N(Z5) 또는 Si(Z6)(Z7)이고;
Z1 내지 Z7은 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, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 티아디아졸일기 및 이미다조피리디닐기 중에서 선택되고,
d2는 0 내지 2의 정수 중에서 선택되고,
d3는 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고,
d4는 0 내지 4의 정수 중에서 선택되고,
d5는 0 내지 5의 정수 중에서 선택되고,
d6은 0 내지 6의 정수 중에서 선택되고,
d8은 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고,
* 및 *'은 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 1-1 중, a11 내지 a14는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 또는 4일 수 있고, 상기 a11이 0인 경우 *'-(L11)a11-*"은 단일결합이고, 상기 a12가 0인 경우 *'-(L12)a12-*"은 단일결합이고, 상기 a13이 0인 경우 *'-(L13)a13-*"은 단일결합이고, 상기 a14가 0인 경우 *'-(L14)a14-*"은 단일결합이다.
상기 화학식 1-1 중, 상기 a11이 2 이상인 경우, 2 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a12가 2 이상인 경우, 2 이상의 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a13이 2 이상인 경우, 2 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a14가 2 이상인 경우, 2 이상의 L14은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1b 중, b11 내지 b14 및 b21 내지 b24는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택될 수 있고, b11이 0인 경우, *-(L11)b11-*'은 단일결합이고, b12가 0인 경우, *-(L12)b12-*'은 단일결합이고, b13이 0인 경우, *-(L13)b13-*'은 단일결합이고, b14가 0인 경우, *-(L14)b14-*'은 단일결합이고, b21이 0인 경우, *-(L21)b21-*'은 단일결합이고, b22이 0인 경우, *-(L22)b22-*'은 단일결합이고, b23이 0인 경우, *-(L23)b23-*'은 단일결합이고, b24이 0인 경우, *-(L24)b24-*'은 단일결합이다.
상기 화학식 1b 중, 상기 b11이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L12는 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, b14가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L14는 서로 동일하거나 상이하고, b21이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L21은 서로 동일하거나 상이하고, b22이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L22은 서로 동일하거나 상이하고, b23이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L23은 서로 동일하거나 상이하고, b24이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L24은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1b 중, 상기 b11 내지 b14 및 b21 내지 b24는 서로 독립적으로, 0 내지 2의 정수 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1b 중, B1 및 B2는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐렌기 중에서 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, 상기 B1 및 B2는 서로 독립적으로,
단일결합;
메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, iso-프로필렌기, 부틸렌기, 이소부틸렌기, 에테닐렌기, 프로페닐렌기, 부테닐렌기, 에티닐렌기, 프로피닐렌기, 및 부티닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, iso-프로필기, 부틸기, 및 이소부틸기 중 적어도 하나로 치환된 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, iso-프로필렌기, 부틸렌기, 이소부틸렌기, 에테닐렌기, 프로페닐렌기, 부테닐렌기, 에티닐렌기, 프로피닐렌기, 및 부티닐렌기;
중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 1b 중, 상기 B1 및 B2는 서로 독립적으로,
단일결합;
메틸렌기, 에틸렌기, 에테닐렌기, 및 에티닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 메틸기, 및 에틸기 중 적어도 하나로 치환된 메틸렌기, 에틸렌기, 에테닐렌기, 및 에티닐렌기기;
중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1b 중, m 및 n는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택될 수 있고, 상기 m이 2 이상인 경우 2개 이상의 B1은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 n이 2 이상인 경우 2개 이상의 B2는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1-1 중 Ar11 내지 Ar13 및 상기 화학식 1b 중 Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 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.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중 Ar11 내지 Ar13 및 상기 화학식 1b 중 Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중 Ar11 내지 Ar13 및 상기 화학식 1b 중 Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1-1 중, 상기 A11 내지 Ar13은 서로 독립적으로,
C6-C60아릴기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 C6-C60아릴기 중에서 선택될 수 있고,
상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23은 서로 독립적으로,
페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 가교성 그룹 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기;
중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 1b 중, 상기 Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23은 서로 독립적으로,
페닐기 및 나프틸기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 가교성 그룹 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 페닐기 및 나프틸기; 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1b 중, Ar12, Ar14, Ar22, 및 Ar24는 서로 독립적으로, 단일결합, 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 선택될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, 상기 화학식 1 중, Ar12, Ar14, Ar22 및 Ar24는 서로 독립적으로,
단일결합;
페닐렌기, 및 나프틸렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, 및 C1-C60알콕시기, -N(Q31)(Q32), 및 가교성그룹 중에서 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 및 나프틸렌기;
중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1b 중, 상기 Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23은 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 Ar12, Ar14, Ar22 및 Ar24는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, Ar11 및 Ar13이 서로 동일하고, Ar21 및 Ar23이 서로 동일하고, Ar12 및 Ar14가 서로 동일하고, Ar22 및 Ar24가 서로 동일할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, Ar11 및 Ar21이 서로 동일하고, Ar13 및 Ar23이 서로 동일하고, Ar12 및 Ar22가 서로 동일하고, Ar14 및 Ar24가 서로 동일할 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23이 서로 동일하고, Ar12, Ar14, Ar22 및 Ar24가 서로 동일할 수 있다.
상기 화학식 1-1 중, b11 내지 b13는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4 또는 5일 수 있고, b11이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1b 중, c11 내지 c14 및 c21 내지 c24는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, c11이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, c12이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, c13이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고, c14이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar14은 서로 동일하거나 상이하고, c21이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar21은 서로 동일하거나 상이하고, c22이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar22은 서로 동일하거나 상이하고, c23이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, c24이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar24은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1-1 중, Ar11 내지 Ar13 중 하나 이상 및 상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1, Ar2, Ar11 내지 Ar14 및 Ar21 내지 Ar24 중 하나 이상은 가교성 그룹(cross-linkable group)으로 치환될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1-1 중, Ar11 및 Ar13 중 어느 하나는 가교성 그룹으로 치환될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1-1 중, Ar11은 가교성 그룹으로 치환될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1-1 중, Ar13은 가교성 그룹으로 치환될 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23의 중 2개 이상의 그룹이 가교성 그룹으로 치환될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1b 중, Ar1, Ar2, Ar12, Ar14, Ar22 및 Ar24 중 2개 이상의 그룹이 가교성 그룹으로 치환될 수 있고, B1 및 B2가 단일결합일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 상기 가교성 그룹은 비닐렌 모이어티, 스티렌 모이어티, 시클로부탄 모이어티, 및 에폭시 모이어티 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 가교성 그룹은 하기 화학식 4-1 내지 4-14로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있다:
Figure pat00017
상기 화학식 4-1 내지 4-14 중,
R10은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기이고,
R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 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,
m 및 n은 서로 독립적으로, 1 내지 10의 정수이고,
*는 인접한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 화학식 4-1 내지 4-14 중, R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 4-1 내지 4-14 중, R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 4-1 내지 4-14 중, R11은 단일결합, 메틸렌기 또는 페닐렌기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 4-1 내지 4-14 중, R11은 단일결합, 또는 메틸렌기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 4-1 내지 4-14 중, R11은 메틸렌기일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 가교성 그룹의 말단들은 서로 결합하여 시클로부탄 그룹을 형성할 수 있다.
상기 가교성 아릴아민계 화합물은, 하기 화합물 1 내지 40 중에서 선택될 수 있다:
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
.
상기 화학식 1a로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물은 2개의 디아민 그룹이 카보시클릭 그룹, 헤테로시클릭 그룹, 또는 실란 그룹과 같은 링커 "(B)p"를 통해 연결됨으로써, 구조적으로 비정질 박막의 형성을 허용한다.
또한, 상기 화학식 1a로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물은 2개의 아릴아민 그룹 사이에 4개 이상의 방향족 고리를 포함함으로써, 전하 이동도가 증가함으로써, 구동전압을 낮출 수 있으므로, 저구동전압의 OLED의 제작이 용이하다.
또한, 상기 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물은 고리 형태를 가짐으로써, 이를 이용하여 정공수송층을 형성하는 경우, 전하 이동도가 향상됨으로써, 구동전압이 낮아지고, 이에 의하여 저구동전압을 갖는 OLED의 제작이 용이하다.
일 측면에 따르면, 전술한 가교성 아릴아민계 화합물은 가교 결합하여 아릴아민계 폴리머를 형성할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 아릴아민계 폴리머의 중량 평균 분자량은 3000 g/mol 이상일 수 있다. 상기 폴리머는 2개의 가교성 아릴아민계 화합물이 중합된 올리고머 또는 2개 이상의 가교성 아릴아민계 화합물이 중합된 폴리머를 포함할 수 있다.
상기 아릴아민계 폴리머는 하기 화학식 11로 표시되는 반복단위를 포함하거나, 또는 전술한 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물이 가교되어 형성된 아릴아민계 폴리머일 수 있다:
<화학식 11>
Figure pat00036
<화학식 11-1>
Figure pat00037
<화학식 11-2>
Figure pat00038
<화학식 1b>
Figure pat00039
.
상기 화학식 11 중, 상기 A11 및 A12는 서로 독립적으로 상기 화학식 11-1 및 11-2로 표시되는 그룹 중에서 선택되고, 상기 A11 및 A12는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 화학식 11-1 중, 상기 *는 (B)p와의 결합사이트이고,
상기 화학식 11, 11-1 및 11-2 중, 상기 *', *", 및
Figure pat00040
는 인접한 반복단위와의 결합사이트이고,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, 상기 Ar11a 및 Ar13a는 가교 결합 후 잔기(residue)이고, 상기 반복 단위는 2가의 시클로부탄 그룹으로 연결되고,
상기 화학식 11 중 B, p에 관한 내용은 전술한 내용을 참고하고,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar11 내지 Ar13는 는 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,
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, L11 내지 L14, a11 내지 a14, b11 내지 b13, Ar1, b1에 관한 내용은 전술한 내용을 참고한다.
본 명세서에서, "가교 결합후 잔기"는 한 반복 단위에 포함된 가교성 그룹이 다른 반복 단위에 포함된 가교성 그룹과 결합을 형성한 후의 잔기를 의미한다.
일 구현예에 따르면, 상기 아릴아민계 폴리머는 적어도 2종 이상의 반복단위의 결합으로 형성되며, 상기 반복단위 중 가교기의 말단그룹(예, 에틸렌기)은 서로 반응하여, 고리형 링커 예를 들어, 시클로부탄 그룹을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 반복단위는 2가의 시클로부탄 그룹에 의해 서로 연결될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 아릴아민계 폴리머는 가교성 아릴아민계 화합물들 간의 가교 결합을 통해 형성될 수 있다. 상기 아릴아민계 폴리머는 상기 가교성 아릴아민계 화합물이 방사형 또는 선형으로 가교 결합된 폴리머이다. 이때, 상기 가교성 아릴아민계 화합물의 가교기의 말단그룹(예, 에틸렌기)은 서로 반응하여, 고리형 링커 예를 들어, 시클로부탄 그룹을 형성할 수 있다.
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar11a 및 Ar13a는 서로 독립적으로 화학식 5-1 내지 5-8로 표시되는 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00041
상기 화학식 5-1 내지 5-8 중,
R10은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기이고,
R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 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,
m 및 n은 서로 독립적으로, 1 내지 10의 정수이고, *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이고,
Figure pat00042
는 인접한 반복단위와의 결합사이트이다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 5-1 내지 5-8 중, R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴렌기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 5-1 내지 5-8 중, R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 5-1 내지 5-8 중, R11은 단일결합, 메틸렌기, 또는 페닐렌기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 5-1 내지 5-8 중, R11은 단일결합 또는 메틸렌기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 5-1 내지 5-8 중, R11은 메틸렌기일 수 있다.
상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar1은 벤젠 그룹이고, 상기 b1은 4 또는 5일 수 있다.
상기 화학식 1a 및 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물 및 상기 화학식 11로 표시되는 아릴아민계 폴리머 및 상기 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물로부터 가교반응을 통해 얻은 아릴아민계 폴리머의 합성 방법은 후술하는 실시예를 참조하여 당업자가 용이하게 인식할 수 있다.
일 측면에 따르면, 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치되고 발광층을 포함한 중간층;을 포함하고, 상기 중간층은 전술한 아릴아민계 폴리머를 1종 이상 포함한, 발광 소자가 제공된다.
본 명세서 중 "(중간층이) 아릴아민계 폴리머를 1종 이상 포함한다"란, "(중간층이) 상기 화학식 11의 범주에 속하는 1종의 아릴아민계 폴리머, 상기 화학식 11의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 아릴아민계 폴리머를 포함할 수 있다" 또는 "(중간층이) 전술한 아릴아민계 폴리머 또는 서로 다른 2종 이상의 아릴아민계 폴리머를 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
예를 들어, 상기 중간층은, 상기 화합물 1이 가교되어 형성될 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1은 상기 발광 소자의 발광층에 가교될 수 있다. 또는, 상기 중간층에는 상기 화합물 1과 화합물 2가 서로 가교되어 포함될 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1과 화합물 2는 동일한 층에 가교(예를 들면, 상기 화합물 1과 화합물 2는 모두 발광층에 가교되어 있음)되거나, 서로 다른 층에 가교(예를 들면, 상기 화합물 1은 발광층에 가교되고 상기 화합물 2는 전자 수송 영역에 가교될 수 있음)할 수 있다.
예를 들어, 상기 중간층은, 상기 화합물 23이 방사형 또는 선형으로 가교되어 형성될 수 있다. 이 때, 상기 화합물 23은 상기 발광 소자의 발광층에 가교될 수 있다. 또는, 상기 중간층에는 상기 화합물 23과 화합물 24가 서로 가교되어 포함되거나, 상기 화합물 23 및 화합물 24가 동시에 가교되어 포함될 수 있다. 상기 화합물 23과 화합물 24는 동일한 층에 가교(예를 들면, 상기 화합물 23과 화합물 24는 서로 가교되거나, 모두 발광층에 가교되어 있음)되거나, 서로 다른 층에 가교(예를 들면, 상기 화합물 23은 발광층에 가교되고 상기 화합물 24는 전자 수송 영역에 가교될 수 있음)할 수 있다.
일 구현예에 따르면,
상기 발광 소자의 제1전극은 애노드이고,
상기 발광 소자의 제2전극은 캐소드이고,
상기 중간층이, i) 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 배치되고 정공 주입층, 정공 수송층, 버퍼층, 전자 저지층 또는 이의 임의의 조합을 포함한 정공 수송 영역 및 ii) 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 배치되고 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 또는 이의 임의의 조합을 포함한 전자 수송 영역을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 정공 수송 영역에 상기 아릴아민계 폴리머가 1종 이상 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 정공 수송 영역이 정공 주입층 및 정공 수송층을 포함하고, 상기 정공 수송층에 상기 아릴아민계 폴리머가 1종 이상 포함될 수 있다.
본 명세서 중 "중간층"은 상기 발광 소자 중 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 단일 및/또는 복수의 모든 층을 가리키는 용어이다. 상기 "중간층"의 층에 포함된 물질은 유기물 및/또는 무기물일 수 있다.
[도 1에 대한 설명]
도 1은 본 발명의 일 구현예를 따르는 발광 소자(10)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 상기 발광 소자(10)는 제1전극(110), 중간층(150) 및 제2전극(190)을 포함한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구현예를 따르는 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.
[중간층(150)]
상기 제1전극(110) 상부에는 중간층(150)이 배치되어 있다. 상기 중간층(150)은 발광층을 포함한다.
상기 중간층(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.
[중간층(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 1a 또는 1b로 표시되는 화합물, 상기 화학식 1a 또는 1b로 표시되는 화합물의 가교 결과물인 화학식 11로 표시되는 아릴아민계 폴리머, 또는 화학식 1b로 표시되는 화합물의 가교 결과물을 포함할 수 있다.
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 영역, 정공 주입층 및 정공 수송층의 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.
일 구현예에 따르면, 상기 p-도펀트의 LUMO는 -3.5eV 보다 낮을 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,
TCNQ (Tetracyanoquinodimethane) 및 F4-TCNQ (2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane) 등과 같은 퀴논 유도체;
텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물;
HAT-CN (1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile); 및
하기 화학식 221로 표시되는 화합물;
중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<HAT-CN> <F4-TCNQ>
Figure pat00043
Figure pat00044
<화학식 221>
Figure pat00045
상기 화학식 221 중,
R221 내지 R223은 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 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되되, 상기 R221 내지 R223 중 적어도 하나는 시아노기, -F, -Cl, -Br, -I, -F로 치환된 C1-C20알킬기, -Cl로 치환된 C1-C20알킬기, -Br로 치환된 C1-C20알킬기 및 -I로 치환된 C1-C20알킬기 중에서 선택된 적어도 하나의 치환기를 갖는다.
[중간층(150) 중 발광층]
상기 발광 소자(10)가 풀 컬러 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.
상기 발광층은 유기 화합물 및 반도체 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 특히, 상기 발광층이 유기 화합물을 포함하는 경우, 상기 발광 소자는 유기 발광 소자로 지칭될 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 화합물은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 반도체 화합물은 양자점일 수 있으며, 즉, 상기 발광 소자는 양자점 발광 소자일 수 있다.
또는, 상기 반도체 화합물은 유기 및/또는 무기 페로브스카이트일 수 있다.
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.
[유기 발광 소자]
상기 유기 발광 소자의 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.
[양자점 발광 소자]
상기 양자점 발광 소자의 발광층은 양자점을 포함할 수 있다. 즉, 상기 양자점 발광 소자는 양자점 발광층을 포함한다. 상기 양자점 발광층은 다수의 양자점(무기 나노 입자)을 단일층 또는 복수의 층으로 배열한 것이다.
[발광층 중 호스트]
상기 호스트는 하기 화학식 301로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
<화학식 301>
[Ar301]xb11-[(L301)xb1-R301]xb21
상기 화학식 301 중,
Ar301은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
xb11은 1, 2 또는 3이고,
L301은, 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,
xb1는 0 내지 5의 정수 중에서 선택되고,
R301은, 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(Q301)(Q302)(Q303), -N(Q301)(Q302), -B(Q301)(Q302), -C(=O)(Q301), -S(=O)2(Q301) 및 -P(=O)(Q301)(Q302) 중에서 선택되고,
xb21는 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고,
Q301 내지 Q303는 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 301 중 Ar301은,
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 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, 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 및 디벤조티오펜 그룹;
중에서 선택되고,
Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 및 나프틸기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 301 중 xb11이 2 이상일 경우 2 이상의 Ar301은 단일 결합을 통하여 서로 연결될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 301로 표시되는 화합물은 하기 화학식 301-1 또는 301-2로 표시될 수 있다:
<화학식 301-1>
Figure pat00046
<화학식 301-2>
Figure pat00047
상기 화학식 301-1 내지 301-2 중
A301 내지 A304는 서로 독립적으로, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 페난트렌 그룹, 플루오란텐 그룹, 트리페닐렌 그룹, 파이렌 그룹, 크라이센 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 인덴 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-비플루오렌 그룹, 벤조플루오렌 그룹, 디벤조플루오렌 그룹, 인돌 그룹, 카바졸 그룹, 벤조카바졸 그룹, 디벤조카바졸 그룹, 퓨란 그룹, 벤조퓨란 그룹, 디벤조퓨란 그룹, 나프토퓨란 그룹, 벤조나프토퓨란 그룹, 디나프토퓨란 그룹, 티오펜 그룹, 벤조티오펜 그룹, 디벤조티오펜 그룹, 나프토티오펜 그룹, 벤조나프토티오펜 그룹 및 디나프토티오펜 그룹 중에서 선택되고,
X301은 O, S 또는 N-[(L304)xb4-R304]이고,
R311 내지 R314는 서로 독립적으로, 수소, 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 선택되고,
xb22 및 xb23은 서로 독립적으로, 0, 1 또는 2이고,
L301, xb1, R301 및 Q31 내지 Q33에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조하고,
L302 내지 L304에 대한 설명은 서로 독립적으로, 상기 L301에 대한 설명을 참조하고,
xb2 내지 xb4에 대한 설명은 서로 독립적으로, 상기 xb1에 대한 설명을 참조하고,
R302 내지 R304에 대한 설명은 서로 독립적으로, 상기 R301에 대한 설명을 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 301, 301-1 및 301-2 중 L301 내지 L304는 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, 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, 아자카바졸일기, -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, 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 선택되고,
상기 Q31 내지 Q33에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조할 수 있다.
다른 예로서, 상기 화학식 301, 301-1 및 301-2 중 R301 내지 R304는 서로 독립적으로,
페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 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
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, 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, 아자카바졸일기, -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, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 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 선택되고,
상기 Q31 내지 Q33에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 호스트는 알칼리토 금속 착체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 호스트는 Be 착체 (예를 들면, 하기 화합물 H55), Mg 착체 및 Zn 착체 중에서 선택될 수 있다.
상기 호스트는 ADN (9,10-Di(2-naphthyl)anthracene), MADN (2-Methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene), TBADN (9,10-di-(2-naphthyl)-2-t-butyl-anthracene), CBP (4,4′-bis(N-carbazolyl)-1,1′-biphenyl), mCP (1,3-di-9-carbazolylbenzene), TCP (1,3,5-tri(carbazol-9-yl)benzene) 및 하기 화합물 H1 내지 H55 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
또는, 상기 호스트는 실리콘-함유 화합물(예를 들면, 하기 실시예에서 사용된 BCPDS 등) 및 포스핀 옥사이드-함유 화합물(예를 들면, 하기 실시예에서 사용된 POPCPA 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 호스트는 1종의 화합물만을 포함하거나, 서로 상이한 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있는 등(예를 들면, 하기 실시예의 호스트는 BCPDS 및 POPCPA로 이루어짐), 다양한 변형이 가능하다.
[발광층에 포함된 인광 도펀트]
상기 인광 도펀트는 하기 화학식 401로 표시되는 유기금속 착체를 포함할 수 있다:
<화학식 401>
M(L401)xc1(L402)xc2
<화학식 402>
Figure pat00055
상기 화학식 401 및 402 중,
M은 이리듐(Ir), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 오스뮴(Os), 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 유로퓸(Eu), 테르븀(Tb), 로듐(Rh) 및 툴륨(Tm) 중에서 선택되고,
L401은 상기 화학식 402로 표시되는 리간드 중에서 선택되고, xc1은 1, 2 또는 3이고, xc1이 2 이상일 경우 2 이상의 L401은 서로 동일하거나 상이하고,
L402는 유기 리간드이고, xc2는 0 내지 4의 정수 중에서 선택되고, xc2가 2 이상일 경우 2 이상의 L402는 서로 동일하거나 상이하고,
X401 내지 X404는 서로 독립적으로, 질소 또는 탄소이고,
X401과 X403은 단일 결합 또는 이중 결합을 통하여 연결되고, X402와 X404는 단일 결합 또는 이중 결합을 통하여 연결되고,
A401 및 A402는 서로 독립적으로, C5-C60카보시클릭 그룹 또는 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
X405는 단일 결합, *-O-*', *-S-*', *-C(=O)-*', *-N(Q411)-*', *-C(Q411)(Q412)-*', *-C(Q411)=C(Q412)-*', *-C(Q411)=*' 또는 *=C=*'이고, 상기 Q411 및 Q412는, 수소, 중수소, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 또는 나프틸기이고,
X406은 단일 결합, O 또는 S이고,
R401 및 R402는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20알콕시기, 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, -Si(Q401)(Q402)(Q403), -N(Q401)(Q402), -B(Q401)(Q402), -C(=O)(Q401), -S(=O)2(Q401) 및 -P(=O)(Q401)(Q402) 중에서 선택되고, 상기 Q401 내지 Q403은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, C6-C20아릴기 및 C1-C20헤테로아릴기 중에서 선택되고,
xc11 및 xc12는 서로 독립적으로, 0 내지 10의 정수 중에서 선택되고,
상기 화학식 402 중 * 및 *'은 상기 화학식 401 중 M과의 결합 사이트이다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 402 중 A401 및 A402는 서로 독립적으로, 벤젠 그룹, 나프탈렌 그룹, 플루오렌 그룹, 스파이로-바이플루오렌 그룹, 인덴 그룹, 피롤 그룹, 티오펜 그룹, 퓨란(furan) 그룹, 이미다졸 그룹, 피라졸 그룹, 티아졸 그룹, 이소티아졸 그룹, 옥사졸 그룹, 이속사졸(isoxazole) 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 퀴놀린 그룹, 이소퀴놀린 그룹, 벤조퀴놀린 그룹, 퀴녹살린 그룹, 퀴나졸린 그룹, 카바졸 그룹, 벤조이미다졸 그룹, 벤조퓨란(benzofuran) 그룹, 벤조티오펜 그룹, 이소벤조티오펜 그룹, 벤조옥사졸 그룹, 이소벤조옥사졸 그룹, 트리아졸 그룹, 테트라졸 그룹, 옥사디아졸 그룹, 트리아진 그룹, 디벤조퓨란(dibenzofuran) 그룹 및 디벤조티오펜 그룹 중에서 선택될 수 있다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 402 중 i) X401은 질소이고, X402는 탄소이거나, 또는 ii) X401과 X402가 모두 질소일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 402 중 R401 및 R402는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 페닐기, 나프틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만타닐기, 노르보나닐기 및 노르보네닐기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기;
시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만타닐기, 노르보나닐기, 노르보네닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만타닐기, 노르보나닐기, 노르보네닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 아다만타닐기, 노르보나닐기, 노르보네닐기 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
-Si(Q401)(Q402)(Q403), -N(Q401)(Q402), -B(Q401)(Q402), -C(=O)(Q401), -S(=O)2(Q401) 및 -P(=O)(Q401)(Q402);
중에서 선택되고,
상기 Q401 내지 Q403은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기 및 나프틸기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 401 중 xc1이 2 이상일 경우, 2 이상의 L401 중 2개의 A401은 선택적으로(optionally), 연결기인 X407을 통하여 서로 연결되거나, 2개의 A402는 선택적으로, 연결기인 X408을 통하여 서로 연결될 수 있다 (하기 화합물 PD1 내지 PD4 및 PD7 참조). 상기 X407 및 X408은 서로 독립적으로, 단일 결합, *-O-*', *-S-*', *-C(=O)-*', *-N(Q413)-*', *-C(Q413)(Q414)-*' 또는 *-C(Q413)=C(Q414)-*' (여기서, Q413 및 Q414는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 또는 나프틸기임)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 401 중 L402는 임의의 1가, 2가 또는 3가의 유기 리간드일 수 있다. 예를 들어, 상기 L402는 할로겐, 디케톤 (예를 들면, 아세틸아세토네이트), 카르복실산(예를 들면, 피콜리네이트), -C(=O), 이소니트릴, -CN 및 포스포러스 함유 물질(예를 들면, 포스핀(phosphine), 포스파이트(phosphite)) 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또는, 상기 인광 도펀트는 예를 들어, 하기 화합물 PD1 내지 PD25 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
[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 pat00059
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, 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, 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, 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, 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 pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
Figure pat00068
또는, 상기 형광 도펀트는 하기 화합물들 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00069
Figure pat00070
[양자점]
본 명세서 중, 양자점은 반도체 화합물의 결정을 의미하며, 결정의 크기에 따라 다른 길이의 발광 파장을 방출하는 모든 물질을 포괄할 수 있다. 따라서, 상기 양자점을 구성하는 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 상기 양자점의 직경은 특별히 한정되지는 않으나, 예를 들어 약 1 nm 내지 10 nm일 수 있다.
상기 양자점 발광층에 배열된 양자점은 습식 화학 공정, 유기 금속 화학 증착 공정, 분자선 에피택시 공정 또는 이와 유사한 공정 등에 의해 합성될 수 있다.
상기 습식 화학 공정은 유기 용매에 전구체 물질을 넣어 입자 결정을 성장시키는 방법이다. 상기 결정이 성장할 때, 유기 용매가 자연스럽게 양자점 결정 표면에 배위된 분산제 역할을 하고, 상기 결정의 성장을 조절하기 때문에, 유기 금속 화학 증착(MOCVD, Metal Organic Chemical Vapor Deposition)이나 분자선 에피택시(MBE, Molecular Beam Epitaxy) 등의 기상 증착법보다 더 용이하고, 저비용의 공정을 통해, 무기 나노 입자의 성장을 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 양자점으로는 III-VI족 반도체 화합물; II-VI족 반도체 화합물; III-V족 반도체 화합물; IV-VI족 반도체 화합물; IV족 원소 또는 화합물; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 반도체 물질을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 III-VI족 반도체 화합물은 In2S3와 같은 이원소 화합물; AgInS, AgInS2, CuInS, CuInS2 및 이들의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 II-VI족 반도체 화합물은 CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, MgSe, MgS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HgZnTe, MgZnSe, MgZnS 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 III-V족 반도체 화합물은 GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InGaP, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 IV-VI족 반도체 화합물은 SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 삼원소 화합물; 및 SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 사원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 IV족 원소 또는 화합물은 Si, Ge 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 단일원소 화합물; 및 SiC, SiGe, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 이원소 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 이원소 화합물, 삼원소 화합물 또는 사원소 화합물은 균일한 농도로 입자 내에 존재하거나, 농도 분포가 부분적으로 다른 상태로 나누어져 동일 입자 내에 존재하는 것일 수 있다.
한편, 상기 양자점은 균일한 단일 구조 또는 코어-쉘의 이중 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 코어-쉘은 상이한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 코어와 쉘을 이루는 물질은 서로 다른 반도체 화합물로 이루어질 수 있다.
상기 양자점의 쉘은 상기 코어의 화학적 변성을 방지하여 반도체 특성을 유지하기 위한 보호층 역할 및/또는 양자점에 전기 영동 특성을 부여하기 위한 차징층(charging layer)의 역할을 수행할 수 있다. 상기 쉘은 단층 또는 다중층일 수 있다. 코어와 쉘의 계면은 쉘에 존재하는 원소의 농도가 중심으로 갈수록 낮아지는 농도 구배(gradient)를 가질 수 있다.
상기 양자점의 쉘의 예로는 금속 또는 비금속의 산화물, 반도체 화합물 또는 이들의 조합 등을 들 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 또는 비금속의 산화물은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZnO, MnO, Mn2O3, Mn3O4, CuO, FeO, Fe2O3, Fe3O4, CoO, Co3O4, NiO 등의 이원소 화합물, 또는 MgAl2O4, CoFe2O4, NiFe2O4, CoMn2O4 등의 삼원소 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 반도체 화합물은 CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnSeS, ZnTeS, GaAs, GaP, GaSb, HgS, HgSe, HgTe, InAs, InP, InGaP, InSb, AlAs, AlP, AlSb 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
양자점은 약 45nm 이하, 구체적으로 약 40nm 이하, 더욱 구체적으로 약 30nm 이하의 발광 파장 스펙트럼의 반치폭(full width of half maximum, FWHM)을 가질 수 있으며, 이 범위에서 색순도나 색재현성을 향상시킬 수 있다. 또한 이러한 양자점을 통해 발광되는 광은 전 방향으로 방출되는바, 광 시야각이 향상될 수 있다.
또한, 양자점의 형태는 구체적으로 구형, 피라미드형, 다중 가지형(multi-arm), 또는 입방체(cubic)의 나노 입자, 나노 튜브, 나노와이어, 나노 섬유, 나노 판상 입자 등의 형태일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양자점의 크기를 조절함으로써, 에너지 밴드 갭의 조절이 가능하므로, 양자점 발광층에서 다양한 파장대의 빛을 얻을 수 있다. 따라서 서로 다른 크기의 양자점을 사용함으로써, 여러 파장의 빛을 방출하는 디스플레이를 구현할 수 있다. 구체적으로, 상기 양자점의 크기는 컬러 디스플레이를 구성할 수 있도록, 적색, 녹색 및 청색광이 방출되도록 선택될 수 있다. 또한, 상기 양자점의 크기는 다양한 색의 빛이 결합되어, 백색광을 방출하도록 구성될 수 있다.
[중간층 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 그룹, 피라졸 그룹, 티아졸 그룹, 이소티아졸 그룹, 옥사졸 그룹, 이속사졸 그룹, 피리딘 그룹, 피라진 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 인다졸 그룹, 푸린(purine) 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, 아자카바졸 그룹 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 pat00071
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, 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, 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, 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, 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 pat00072
Figure pat00073
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082
Figure pat00083
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 pat00084
또 다른 예로서, 상기 전자 수송 영역은 포스핀 옥사이드-함유 화합물(예를 들면, 하기 실시예에서 사용된 TSPO1 등) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 구현예에 따르면, 상기 포스핀 옥사이드-함유 화합물은 전자 수송 영역 중 정공 저지층에 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
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 착체 및 알칼리 토금속 착체 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 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, 히드록시페닐옥사디아졸, 히드록시페닐티아디아졸, 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 pat00085
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 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 및 Gd 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, RbI 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 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, 히드록시페닐옥사디아졸, 히드록시페닐티아디아졸, 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 중간층(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 조합(combination)을 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.
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 재료 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 재료 및 형성하고자 하는 층의 구조를 고려하여 선택될 수 있다.
[도 2 내지 4에 대한 설명]
한편, 도 2의 발광 소자(20)는 제1캡핑층(210), 제1전극(110), 중간층(150) 및 제2전극(190)이 차례로 적층된 구조를 갖고, 도 3의 발광 소자(30)는 제1전극(110), 중간층(150), 제2전극(190) 및 제2캡핑층(220)이 차례로 적층된 구조를 갖고, 도 4의 발광 소자(40)는 제1캡핑층(210), 제1전극(110), 중간층(150), 제2전극(190) 및 제2캡핑층(220)이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
도 2 내지 4 중 제1전극(110), 중간층(150) 및 제2전극(190)에 대한 설명은 도 1에 대한 설명을 참조한다.
발광 소자(20, 40)의 중간층(150) 중 발광층에서 생성된 광은 반투과형 전극 또는 투과형 전극인 제1전극(110) 및 제1캡핑층(210)을 지나 외부로 취출될 수 있고, 발광 소자(30, 40)의 중간층(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 pat00086
이상, 상기 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 재료 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 재료 및 형성하고자 하는 층의 구조를 고려하여 선택될 수 있다.
[장치]
상기 발광 소자는 각종 장치에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자를 포함한 발광 장치, 인증 장치 또는 전자 장치가 제공될 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치(500)의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 5을 참조하면, 컬러 필터(540)는 발광 소자(520)로부터 방출되는 광의 적어도 하나의 진행 방향 상에 위치될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(520)로부터 발출되는 광은 청색광일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 발광 소자(520)에 대한 설명은 상술한 바를 참조한다. 구체적으로, 발광 소자(520)는 청색 유기 발광 소자일 수 있다.
제1기판(510)은 복수의 부화소 영역을 구비하고, 컬러 필터(540)는 상기 복수의 부화소 영역 각각 대응하는 복수의 컬러 필터 영역을 구비할 수 있다.
상기 복수의 부화소 영역 사이에 화소 정의막(524)이 형성되어 각각의 부화소 영역이 정의된다.
컬러 필터(540)는 복수의 컬러 필터 영역 사이에 차광 패턴(544)이 형성될 수 있다.
상기 복수의 컬러 필터 영역(541, 542, 543)은, 제1색광을 방출하는 제1컬러 필터 영역(541); 제2색광을 방출하는 제2컬러 필터 영역(542); 및 제3색광을 방출하는 제3컬러 필터 영역(543)을 포함하고, 상기 제1색광, 상기 제2색광 및 상기 제3색광은 서로 상이한 최대 발광 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1색광은 적색광이고, 상기 제2색광은 녹색광이고, 상기 제3색광은 청색광일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 복수의 컬러 필터 영역은 각각 양자점을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 제1컬러 필터 영역(541)은 적색 양자점을 포함하고, 제2컬러 필터 영역(542)은 녹색 양자점을 포함하고, 제3컬러 필터 영역(543)은 양자점을 포함하지 않을 수 있다. 양자점에 대한 설명은 상술한 바를 참조한다. 제1컬러 필터 영역(541), 제2컬러 필터 영역(542) 및 제3컬러 필터 영역(543)은 각각 산란체를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 발광 소자(520)는 제1광을 방출하고, 제1컬러 필터 영역(541)은 상기 제1광을 흡수하여, 제1-1색광을 방출하고, 제2컬러 필터 영역(542)은 상기 제1광을 흡수하여, 제2-1색광을 방출하고, 제3컬러 필터 영역(543)은 상기 제1광을 흡수하여, 제3-1색광을 방출할 수 있다. 이 때, 상기 제1-1색광, 상기 제2-1색광 및 상기 제3-1색광은 서로 상이한 최대 발광 파장을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 제1광은 청색광일 수 있고, 상기 제1-1색광은 적색광일 수 있고, 상기 제2-1색광은 녹색광일 수 있고, 상기 제3-1색광은 청색광일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 장치는, 상술한 바와 같은 발광 소자 외에 박막 트랜지스터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터는 소스 전극, 드레인 전극 및 활성층을 포함할 수 있고, 상기 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나와 상기 발광 소자의 제1전극 및 제2전극 중 어느 하나는 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 게이트 절연막 등을 더 포함할 수 있다.
상기 활성층은 결정질 실리콘, 비정질 실리콘, 유기 반도체, 산화물 반도체 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 장치는 발광 소자를 밀봉하는 밀봉부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 밀봉부는 컬러 필터(540)와 발광 소자(520) 사이에 개재될 수 있다. 상기 밀봉부는 발광 소자로부터의 화상이 구현될 수 있도록 하고, 발광 소자로 외기 및 수분이 침투하는 것을 차단한다. 상기 밀봉부는 투명한 글라스 또는 플라스틱 기판을 포함하는 밀봉 기판일 수 있다. 상기 밀봉부는 복수의 유기층 및/또는 복수의 무기층을 포함하는 박막 봉지층일 수 있다. 상기 밀봉부가 박막 봉지층이면 상기 평판 표시 장치 전체가 플렉시블하도록 할 수 있다.
상기 발광 장치는, 각종 디스플레이, 광원 등으로 사용될 수 있다.
상기 인증 장치는, 예를 들면, 생체(예를 들어, 손가락 끝, 눈동자 등)의 생체 정보를 이용하여 개인을 인증하는 생체 인증 장치일 수 있다.
상기 인증 장치는 상술한 바와 같은 발광 소자 외에 생체 정보 수집 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 장치는 퍼스널 컴퓨터(예를 들면, 모바일형 퍼스널 컴퓨터), 휴대 전화, 디지털 사진기, 전자 수첩, 전자 사전, 전자 게임기, 의료 기기(예를 들면, 전자 체온계, 혈압계, 혈당계, 맥박 계측 장치, 맥파 계측 장치, 심전표시 장치, 초음파 진단 장치, 내시경용 표시 장치), 어군 탐지기, 각종 측정 기기, 계기류(예를 들면, 차량, 항공기, 선박의 계기류), 프로젝터 등으로 응용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[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-디히드로퓨라닐기, 2,3-디히드로티오페닐기 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 C4-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, 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, 치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 치환된 C1-C20알킬렌기, 치환된 C2-C20알케닐렌기 및 치환된 C2-C20알키닐렌기의 치환기 중 적어도 하나는,
중수소, -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, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기;
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, Q31 내지 Q33, 및 Q41 내지 Q42은 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.
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 "비페닐기"는 "페닐기로 치환된 페닐기"를 의미한다. 상기 "비페닐기"는, 치환기가 "C6-C60아릴기"인 "치환된 페닐기"에 속한다.
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]
합성예 1: 화합물 1의 합성
Figure pat00087
질소 분위기 하에서 화합물 A (6.0 g, 8 mmole), 화합물 B (2.0 g, 4 mmole), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (183 ㎎, 0.05 eq.), 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (55.4 ㎎, 0.1 equiv), 소듐 t-부톡사이드 (1.2 g, 12 mmol)을 톨루엔 (80 ml)에 넣고 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 세척하였다. 수득한 용액의 용매를 증발시켜 제거한 후, 재결정 및 실리카겔크로마토그래피로 분리하여 화합물 1 (1.8 g, 25%의 수율)을 수득하였다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 1855 [M]+.
합성예 2: 화합물 4의 합성
Figure pat00088
화합물 B 대신 화합물 C를 이용하였다는 점을 제외하고는, 상기 화합물 1의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 화합물 4를 합성하였다. (1.4 g, 20%의 수율)
MS (MALDI-TOF) m/z: 1766 [M]+.
합성예 3: 화합물 7의 합성
Figure pat00089
화합물 B 대신 화합물 D를 이용하였다는 점을 제외하고는, 상기 화합물 1의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 화합물 7를 합성하였다. (2.0 g, 27%의 수율)
MS (MALDI-TOF) m/z: 1868 [M]+.
합성예 4: 화합물 16의 합성
Figure pat00090
화합물 B 대신 화합물 E를 이용하였다는 점을 제외하고는, 상기 화합물 1의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 화합물 16를 합성하였다. (1.5 g, 21%의 수율)
MS (MALDI-TOF) m/z: 1780 [M]+.
합성예 5: 화합물 30의 합성
Figure pat00091
질소 분위기 하에서 화합물 F (0.93 g, 4 mmole), 화합물 G (2.6 g, 4 mmole), 팔라듐아세테이트 (90 ㎎, 0.10 eq.), 트라이 t-부틸 포스핀 (240 ㎎, 0.30 equiv), 소듐 t-부톡사이드 (1.2 g, 12 mmol)을 톨루엔 (40 ml)에 넣고 120 oC에서 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 완결된 후 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 헹구었다. 얻어진 용액의 용매를 증발시켜 제거한 후, 재결정 및 실리카겔크로마토그래피로 분리하여 화합물 30 (0.29 g, 5%의 수율)을 수득하였다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 1484 [M]+.
합성예 6: 화합물 36의 합성
Figure pat00092
화합물 F 대신 화합물 H를 이용하였다는 점을 제외하고는, 상기 화합물 30의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 화합물 36를 합성하였다. (0.310 g, 10%의 수율)
MS (MALDI-TOF) m/z: 1584 [M]+.
합성예 7: 화합물 40의 합성
Figure pat00093
화합물 G 대신 화합물 I를 이용하였다는 점을 제외하고는, 상기 화합물 30의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 화합물 40를 합성하였다. (0.205 g, 9%의 수율)
MS (MALDI-TOF) m/z: 1140 [M]+.
상기 화합물 이외의 다른 화합물들도 위의 합성 경로 및 원료 물질을 참조하여 기술 분야에 숙련된 이들이 그 합성 방법을 용이하게 인식할 수 있다.
실시예 1
애노드는 코닝사(corning) 제품인 15Ω/cm2 (120nm) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수를 이용하여 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부에Bayer사의 PEDOT-PSS (AI4083)을 코팅하여 150℃에서 30 분 동안 열처리하여 1000Å의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, 크실렌(Xylene) 용액 2g과 상기 화합물 1 0.1g을 혼합한 혼합물을 스핀 코팅한 후, 100℃로 10분 동안 건조하고, 200℃로 30분 동안 열가교하여, 200Å두께의 정공수송층을 형성하였다.
이어서, 상기 정공수송층 상부에 호스트 화합물 H-1와 도판트 화합물 D-1 (호스트 비 5%)를 크실렌(Xylene) 용액에 녹인 용액을 스핀 코팅한 후, 100℃로 10분 동안 건조하여, 350Å의 발광층을 형성하였다.
다음으로, 상기 발광층 상부에 화합물 E-1와 LiQ(8-Hydroxyquinolinolato-lithium) 화합물을 5:5 비율로 200Å 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiQ 10Å(전자주입층)과 Al 2000Å(캐소드)을 순차적으로 진공증착하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
[화합물 H-1] [화합물 D-1]
Figure pat00094
Figure pat00095
[화합물E-1]
Figure pat00096
실시예 2 내지 7 및 비교예 1 내지 5
정공수송층 형성시 화합물 1 대신에 표 1에 기재된 화합물을 각각 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
정공 수송층 구동전압
(@700nit)		 전류 효율
(cd/A)		 수명
(T90)
실시예 1 1 7.1 5.1 50
실시예 2 4 7.3 5.2 35
실시예 3 7 7.2 5.4 40
실시예 4 16 6.8 5.9 51
실시예 5 30 6.9 5.8 54
실시예 6 36 7.0 6.1 70
실시예 7 40 6.8 5.8 60
비교예 1 A-1 9.5 4.0 5
비교예 2 A-2 9.7 4.1 10
비교예 3 A-3 10.1 3.1 1
비교예 4 A-4 9.2 4.2 10
비교예 5 A-5 9.8 3.2 2
[화합물 A-1] [화합물 A-2]
Figure pat00097
Figure pat00098
[화합물 A-3] [화합물 A-4]
Figure pat00099
Figure pat00100
[화합물 A-5]
Figure pat00101
상기 표 1로부터, 실시예 1 내지 7의 유기 발광 소자는 비교예 1 내지 5의 유기 발광 소자에 비하여, 낮은 구동 전압, 높은 효율 및 우수한 수명 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
본 발명에 대해 상기 합성예 및 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10, 20, 30, 40, 520: 발광 소자
110, 521: 제1전극
150, 522: 중간층
190, 523: 제2전극
210: 제1캡핑층
220: 제2캡핑층
510: 제1기판
524: 화소 정의막 540: 컬러 필터
541: 제1컬러 필터 영역 542: 제2컬러 필터 영역
543: 제3컬러 필터 영역 544: 차광 패턴

Claims (27)

  1. 제1전극;
    상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 배치되고 발광층을 포함한 중간층;
    을 포함하고,
    상기 중간층은 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물이 서로 가교되어 형성된 아릴아민계 폴리머를 1종 이상 포함한, 발광 소자:
    <화학식 1a>
    A1-(B)p-A2
    <화학식 1-1>
    Figure pat00102

    <화학식 1b>
    Figure pat00103

    상기 화학식 1a 중, A1 및 A2는 화학식 1-1로 표시되는 그룹이고, A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1a 중, B는 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹, 및 *'-Si(Q41)(Q42)-*" 중에서 선택되고, p는 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 *는 화학식 1a 중 (B)p와의 결합사이트이고,
    상기 화학식 1-1 중, Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1-1 중, b1은 4 이상의 정수이고, 4 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1-1 중, L11 내지 L14는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
    상기 화학식 1-1 중, a11 내지 a14는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 또는 4이고,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 a11이 0인 경우 *'-(L11)a11-*"은 단일결합이고, 상기 a12가 0인 경우 *'-(L12)a12-*"은 단일결합이고, 상기 a13이 0인 경우 *'-(L13)a13-*"은 단일결합이고, 상기 a14가 0인 경우 *'-(L14)a14-*"은 단일결합이고, a11이 2 이상인 경우, 2 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a12가 2 이상인 경우, 2 이상의 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a13이 2 이상인 경우, 2 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a14가 2 이상인 경우, 2 이상의 L14은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1-1 중, Ar11 내지 Ar13는 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 선택되되, 상기 Ar11 내지 Ar13 중 하나 이상은 가교성 그룹으로 치환되고,
    상기 화학식 1-1 중, b11 내지 b13는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4 또는 5이고, b11이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이되, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, a1 및 a2는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, a1이 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고, a2가 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이고,
    상기 화학식 1b 중, b11 내지 b14 및 b21 내지 b24는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고, b11이 0인 경우, *-(L11)b11-*'은 단일결합이고, b12가 0인 경우, *-(L12)b12-*'은 단일결합이고, b13이 0인 경우, *-(L13)b13-*'은 단일결합이고, b14가 0인 경우, *-(L14)b14-*'은 단일결합이고, b21이 0인 경우, *-(L21)b21-*'은 단일결합이고, b22이 0인 경우, *-(L22)b22-*'은 단일결합이고, b23이 0인 경우, *-(L23)b23-*'은 단일결합이고, b24이 0인 경우, *-(L24)b24-*'은 단일결합이고, b11이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L12는 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, b14가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L14는 서로 동일하거나 상이하고, b21이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L21은 서로 동일하거나 상이하고, b22이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L22은 서로 동일하거나 상이하고, b23이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L23은 서로 동일하거나 상이하고, b24이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L24은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, B1 및 B2는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐렌기 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1b 중, m 및 n는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택되고, 상기 m이 2 이상인 경우 2개 이상의 B1은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 n이 2 이상인 경우 2개 이상의 B2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 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,
    상기 화학식 1b 중, Ar12, Ar14, Ar22, 및 Ar24는 서로 독립적으로, 단일결합, 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,
    상기 화학식 1b 중, c11 내지 c14 및 c21 내지 c24는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, c11이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, c12이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, c13이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고, c14이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar14은 서로 동일하거나 상이하고, c21이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar21은 서로 동일하거나 상이하고, c22이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar22은 서로 동일하거나 상이하고, c23이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, c24이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar24은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1, Ar2, Ar11 내지 Ar14 및 Ar21 내지 Ar24 중 하나 이상의 그룹은 가교성(cross-linkable) 그룹으로 치환되고,
    *'및 *"는 이웃한 원자와의 결합 사이트이고,
    상기 Q41 및 Q42은 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.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광층은 유기 화합물 및 반도체 화합물 중에서 선택되는 1종 이상을 포함하고,
    상기 유기 화합물은 호스트 및 도펀트를 포함하고;
    상기 반도체 화합물은 양자점을 포함하는, 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극이 애노드이고,
    상기 제2전극이 캐소드이고,
    상기 중간층이, i) 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 배치되고 정공 주입층, 정공 수송층, 버퍼층, 전자 저지층 또는 이의 임의의 조합을 포함한 정공 수송 영역 및 ii) 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 배치되고 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 또는 이의 임의의 조합을 포함한 전자 수송 영역을 포함하는, 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 정공 수송 영역에 상기 아릴아민계 폴리머가 1종 이상 포함되어 있는, 발광 소자.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 정공 수송 영역이 정공 주입층 및 정공 수송층을 포함하고,
    상기 정공 수송층에 상기 아릴아민계 폴리머가 1종 이상 포함되어 있는, 발광 소자.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 정공 수송 영역은 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법(Langmuir-Blodgett), 잉크젯 프린팅법, 레이저 프린팅법, 레이저 열전사법 중 어느 하나에 의해 형성된, 발광 소자.
  7. 박막 트랜지스터 및 제1항의 발광 소자를 포함하고,
    상기 박막 트랜지스터는 소스 전극, 드레인 전극, 활성층 및 게이트 전극을 포함하고,
    상기 발광 소자의 제1전극과 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극 중 하나가 서로 전기적으로 연결되어 있는, 전자 장치.
  8. 하기 화학식 1a 또는 화학식 1b로 표시되는 가교성(cross-linkable) 아릴아민계 화합물:
    <화학식 1a>
    A1-(B)p-A2
    <화학식 1-1>
    Figure pat00104

    <화학식 1b>
    Figure pat00105

    상기 화학식 1a 중, A1 및 A2는 화학식 1-1로 표시되는 그룹이고, A1 및 A2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1a 중, B는 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹, 및 *'-Si(Q41)(Q42)-*" 중에서 선택되고, p는 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 *는 화학식 1a 중 (B)p와의 결합사이트이고,
    상기 화학식 1-1 중, Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1-1 중, b1은 4 이상의 정수이고, 4 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1-1 중, L11 내지 L14는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
    상기 화학식 1-1 중, a11 내지 a14는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 또는 4이고,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 a11이 0인 경우 *'-(L11)a11-*"은 단일결합이고, 상기 a12가 0인 경우 *'-(L12)a12-*"은 단일결합이고, 상기 a13이 0인 경우 *'-(L13)a13-*"은 단일결합이고, 상기 a14가 0인 경우 *'-(L14)a14-*"은 단일결합이고, a11이 2 이상인 경우, 2 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a12가 2 이상인 경우, 2 이상의 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a13이 2 이상인 경우, 2 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a14가 2 이상인 경우, 2 이상의 L14은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1-1 중, Ar11 내지 Ar13는 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 선택되되, 상기 Ar11 내지 Ar13 중 하나 이상은 가교성 그룹으로 치환되고,
    상기 화학식 1-1 중, b11 내지 b13는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4 또는 5이고, b11이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이되, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, a1 및 a2는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, a1이 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고, a2가 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이고,
    상기 화학식 1b 중, b11 내지 b14 및 b21 내지 b24는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고, b11이 0인 경우, *-(L11)b11-*'은 단일결합이고, b12가 0인 경우, *-(L12)b12-*'은 단일결합이고, b13이 0인 경우, *-(L13)b13-*'은 단일결합이고, b14가 0인 경우, *-(L14)b14-*'은 단일결합이고, b21이 0인 경우, *-(L21)b21-*'은 단일결합이고, b22이 0인 경우, *-(L22)b22-*'은 단일결합이고, b23이 0인 경우, *-(L23)b23-*'은 단일결합이고, b24이 0인 경우, *-(L24)b24-*'은 단일결합이고, b11이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L12는 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, b14가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L14는 서로 동일하거나 상이하고, b21이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L21은 서로 동일하거나 상이하고, b22이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L22은 서로 동일하거나 상이하고, b23이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L23은 서로 동일하거나 상이하고, b24이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L24은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, B1 및 B2는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐렌기 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1b 중, m 및 n는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택되고, 상기 m이 2 이상인 경우 2개 이상의 B1은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 n이 2 이상인 경우 2개 이상의 B2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 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,
    상기 화학식 1b 중, Ar12, Ar14, Ar22, 및 Ar24는 서로 독립적으로, 단일결합, 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,
    상기 화학식 1b 중, c11 내지 c14 및 c21 내지 c24는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, c11이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, c12이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, c13이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고, c14이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar14은 서로 동일하거나 상이하고, c21이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar21은 서로 동일하거나 상이하고, c22이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar22은 서로 동일하거나 상이하고, c23이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, c24이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar24은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1, Ar2, Ar11 내지 Ar14 및 Ar21 내지 Ar24 중 하나 이상은 가교성(cross-linkable) 그룹으로 치환되고,
    *'및 *"는 이웃한 원자와의 결합 사이트이고,
    상기 Q41 및 Q42은 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.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1a 중, A1 및 A2는 서로 동일한, 가교성 아릴아민계 화합물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1a로 표시되는 아릴아민계 화합물은 *'-(B)p-*"를 중심으로 대칭인, 가교성 아릴아민계 화합물.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 Ar1은 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 피라진 그룹, 트리아진 그룹, 퓨란 그룹, 티오펜 그룹, 이미다졸 그룹, 티아졸 그룹, 이속사졸 그룹, 및 옥사졸 그룹, 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로,
    C6-C60아릴렌기, C1-C60헤테로아릴렌기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, 및 C1-C60알콕시기, -N(Q31)(Q32), 및 가교성그룹 중에서 적어도 하나로 치환된 C6-C60아릴렌기, C1-C60헤테로아릴렌기;
    중에서 선택된, 가교성 아릴아민계 화합물.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 Ar1은 벤젠이고, 상기 b1은 4 또는 5이고,
    상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로,
    페닐렌기, 나프틸렌기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, 및 C1-C60알콕시기, -N(Q31)(Q32), 및 가교성그룹 중에서 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 나프틸렌기;
    중에서 선택된, 가교성 아릴아민계 화합물.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 4 이상의 Ar1은 모두 동일하고,
    상기 화학식 1b 중, a1이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar1이 서로 동일하고, a2가 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar2가 서로 동일한, 가교성 아릴아민계 화합물.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1b 중, *-(Ar1)a1-*' 및 *-(Ar2)a2-*'가 동일한, 가교성 아릴아민계 화합물.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1-1 중 L11 내지 L14, 및 상기 화학식 1b 중 상기 L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 하기 화학식 2-1 내지 2-37로 표시되는 그룹 중에서 선택되는, 가교성 아릴아민계 화합물:
    Figure pat00106
    Figure pat00107
    Figure pat00108
    Figure pat00109

    상기 화학식 2-1 내지 2-37 중,
    Y1은 O, S, C(Z3)(Z4), N(Z5) 또는 Si(Z6)(Z7)이고;
    Z1 내지 Z7은 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, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 티아디아졸일기 및 이미다조피리디닐기 중에서 선택되고,
    d2는 0 내지 2의 정수 중에서 선택되고,
    d3는 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고,
    d4는 0 내지 4의 정수 중에서 선택되고,
    d5는 0 내지 5의 정수 중에서 선택되고,
    d6은 0 내지 6의 정수 중에서 선택되고,
    d8은 0 내지 8의 정수 중에서 선택되고,
    * 및 *'은 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1a 중, 상기 *-(B)p-*'는 하기 화학식 3-1 내지 3-19로 표시되는 그룹 중에서 선택되는, 가교성 아릴아민계 화합물:
    Figure pat00110
    Figure pat00111
    Figure pat00112

    상기 화학식 3-1 내지 3-19 중,
    Y1은 O, S, C(Z35)(Z36), N(Z35) 또는 Si(Z35)(Z36)이고,
    Z31 내지 Z36은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 시클로프로펜일기, 시클로부텐일기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스파이로-비플루오레닐기, 스파이로-벤조플루오렌-플루오레닐기, 벤조플루오레닐기, 디벤조플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 페릴레닐기, 펜타세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 실롤일기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 벤조이소퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 벤조퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 벤조퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 페난트리디닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페나지닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 벤조실롤일기, 벤조티아졸일기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 디벤조실롤일기, 벤조카바졸일기, 나프토벤조퓨라닐기, 나프토벤조티오페닐기, 나프토벤조실롤일기, 디벤조카바졸일기, 디나프토퓨라닐기, 디나프토티오페닐기, 디나프토실롤일기, 티아디아졸일기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 옥사졸로피리디닐기, 티아졸로피리디닐기, 벤조나프티리디닐기, 아자플루오레닐기, 아자스파이로-비플루오레닐기, 아자카바졸일기, 아자디벤조퓨라닐기, 아자디벤조티오페닐기, 아자디벤조실롤일기, 인데노피롤일기, 인돌로피롤일기, 인데노카바졸일기, 인돌로카바졸일기, -Si(Q31)(Q32)(Q33), 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택되고,
    상기 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로,
    C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기; 및
    C1-C10알킬기, C1-C10알콕시기 및 페닐기 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기; 중에서 선택되고,
    e2는 0 내지 2의 정수이고,
    e3는 0 내지 3의 정수이고,
    e4는 0 내지 4의 정수이고,
    e5는 0 내지 5의 정수이고,
    e6는 0 내지 6의 정수이고,
    e7는 0 내지 7의 정수이고,
    e8는 0 내지 8의 정수이고,
    * 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1-1 중, 상기 Ar11 내지 Ar13은 서로 독립적으로,
    C6-C60아릴기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 C6-C60아릴기 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23은 서로 독립적으로,
    페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 가교성 그룹 및 -N(Q31)(Q32) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 및 나프틸기;
    중에서 선택된, 가교성 아릴아민계 화합물.
  18. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1b 중,
    Ar12, Ar14, Ar22 및 Ar24는 서로 독립적으로,
    단일결합;
    페닐렌기, 및 나프틸렌기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, 및 C1-C60알콕시기, -N(Q31)(Q32), 및 가교성그룹 중에서 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 나프틸렌기;
    중에서 선택된, 가교성 아릴아민계 화합물.
  19. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1b 중, Ar11 및 Ar13이 서로 동일하고, Ar21 및 Ar23이 서로 동일하고, Ar12 및 Ar14가 서로 동일하고, Ar22 및 Ar24가 서로 동일한, 가교성 아릴아민계 화합물.
  20. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23의 치환기가 가교성 그룹을 포함하는, 가교성 아릴아민계 화합물.
  21. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 1b 중,
    Ar1, Ar2, Ar12, Ar14, Ar22 및 Ar24 중 적어도 2개의 그룹의 치환기가 가교성 그룹을 포함하고, B1 및 B2가 단일결합인, 가교성 아릴아민계 화합물.
  22. 제8항에 있어서,
    상기 가교성 그룹은 비닐렌 모이어티, 스티렌 모이어티, 시클로부탄 모이어티, 및 에폭시 모이어티 중 적어도 하나를 포함하는, 가교성 아릴아민계 화합물.
  23. 제8항에 있어서,
    상기 가교성 그룹은 하기 화학식 4-1 내지 4-14로 표시되는 그룹 중에서 선택되는, 가교성 아릴아민계 화합물:
    Figure pat00113

    상기 화학식 4-1 내지 4-14 중,
    R10은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기이고,
    R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 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,
    m 및 n은 서로 독립적으로, 1 내지 10의 정수이고,
    *는 인접한 원자와의 결합 사이트이다.
  24. 제8항에 있어서,
    하기 화합물 1 내지 40 중 선택된, 가교성 아릴아민계 화합물:
    Figure pat00114
    Figure pat00115
    Figure pat00116
    Figure pat00117
    Figure pat00118
    Figure pat00119
    Figure pat00120
    Figure pat00121

    Figure pat00122

    Figure pat00123
    Figure pat00124
    Figure pat00125
    Figure pat00126
    Figure pat00127
    Figure pat00128
    Figure pat00129
    Figure pat00130
    Figure pat00131
    .
  25. 하기 화학식 11로 표시되는 반복단위를 포함하거나, 또는
    하기 화학식 1b로 표시되는 가교성 아릴아민계 화합물이 가교되어 형성된, 아릴아민계 폴리머:
    <화학식 11>
    Figure pat00132

    <화학식 11-1>
    Figure pat00133

    <화학식 11-2>
    Figure pat00134

    <화학식 1b>
    Figure pat00135

    상기 화학식 11 중, 상기 A11 및 A12는 서로 독립적으로 상기 화학식 11-1 및 11-2로 표시되는 그룹 중에서 선택되되, 상기 A11 및 A12는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, 상기 *는 상기 화학식 11 중의 (B)p와의 결합사이트이고,
    상기 화학식 11, 11-1 및 11-2 중, *', *", 및
    Figure pat00136
    는 인접한 반복단위와의 결합사이트이고,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, 상기 Ar11a 및 Ar13a는 가교 결합 후 잔기(residue)이고, 상기 반복 단위는 2가의 시클로부탄 그룹으로 연결되고,
    상기 화학식 11 중, B는 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹, 및 *'-Si(Q41)(Q42)-*" 중에서 선택되고, p는 1 내지 10의 정수 중에서 선택되고,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar1은 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 및 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹 중에서 선택되고, b1은 4 이상의 정수이고, 4 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, L11 내지 L14는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C5-C60카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로시클릭 그룹이고,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, a11 내지 a14 는 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3, 또는 4이고, 상기 화학식 1-1 중, 상기 a11이 0인 경우 *'-(L11)a11-*"은 단일결합이고, 상기 a12가 0인 경우 *'-(L12)a12-*"은 단일결합이고, 상기 a13이 0인 경우 *'-(L13)a13-*"은 단일결합이고, 상기 a14가 0인 경우 *'-(L14)a14-*"은 단일결합이고, a11이 2 이상인 경우, 2 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a12가 2 이상인 경우, 2 이상의 L12은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a13이 2 이상인 경우, 2 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 a14가 2 이상인 경우, 2 이상의 L14은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar11 내지 Ar13는 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,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, b11 내지 b13 는 서로 독립적으로 1, 2, 3, 4 또는 5이고, b11이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이되, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, a1 및 a2는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, a1이 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar1은 서로 동일하거나 상이하고, a2가 2 이상인 경우, 2개 이상의 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, L11 내지 L14 및 L21 내지 L24는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환 C5-C60 카보시클릭 그룹, 또는 치환 또는 비치환 C1-C60 헤테로시클릭 그룹이고,
    상기 화학식 1b 중, b11 내지 b14 및 b21 내지 b24는 서로 독립적으로, 0 내지 3의 정수 중에서 선택되고, b11이 0인 경우, *-(L11)b11-*'은 단일결합이고, b12가 0인 경우, *-(L12)b12-*'은 단일결합이고, b13이 0인 경우, *-(L13)b13-*'은 단일결합이고, b14가 0인 경우, *-(L14)b14-*'은 단일결합이고, b21이 0인 경우, *-(L21)b21-*'은 단일결합이고, b22이 0인 경우, *-(L22)b22-*'은 단일결합이고, b23이 0인 경우, *-(L23)b23-*'은 단일결합이고, b24이 0인 경우, *-(L24)b24-*'은 단일결합이고, b11이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이하고, b12가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L12는 서로 동일하거나 상이하고, b13이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이하고, b14가 2 이상인 경우, 2개 이상의 L14는 서로 동일하거나 상이하고, b21이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L21은 서로 동일하거나 상이하고, b22이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L22은 서로 동일하거나 상이하고, b23이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L23은 서로 동일하거나 상이하고, b24이 2 이상인 경우, 2개 이상의 L24은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, B1 및 B2는 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C20알케닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐렌기 중에서 선택되고,
    상기 화학식 1b 중, m 및 n는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택되고, 상기 m이 2 이상인 경우 2개 이상의 B1은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 n이 2 이상인 경우 2개 이상의 B2는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, Ar11, Ar13, Ar21 및 Ar23는 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,
    상기 화학식 1b 중, Ar12, Ar14, Ar22, 및 Ar24는 서로 독립적으로, 단일결합, 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,
    상기 화학식 1b 중, c11 내지 c14 및 c21 내지 c24는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고, c11이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar11은 서로 동일하거나 상이하고, c12이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar12은 서로 동일하거나 상이하고, c13이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar13은 서로 동일하거나 상이하고, c14이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar14은 서로 동일하거나 상이하고, c21이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar21은 서로 동일하거나 상이하고, c22이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar22은 서로 동일하거나 상이하고, c23이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar23은 서로 동일하거나 상이하고, c24이 2 이상인 경우 2개 이상의 Ar24은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 화학식 1b 중, 상기 Ar1, Ar2, Ar11 내지 Ar14 및 Ar21 내지 Ar24 중 하나 이상의 그룹은 가교성(cross-linkable) 그룹으로 치환된다.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, Ar11a 및 Ar13a는 서로 독립적으로 화학식 5-1 내지 5-8로 표시되는 그룹 중에서 선택되는, 아릴아민계 폴리머:
    Figure pat00137

    상기 화학식 5-1 내지 5-8 중,
    R10은 수소 원자, 또는 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기이고,
    R11은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬렌기, 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,
    m 및 n은 서로 독립적으로, 1 내지 10의 정수이고,
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이고,
    Figure pat00138
    는 인접한 반복단위와의 결합사이트이다.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 화학식 11-1 및 11-2 중, 상기 Ar1은 벤젠 그룹이고, 상기 b1은 4 또는 5인, 아릴아민계 폴리머.
KR1020190010665A 2018-02-19 2019-01-28 가교성 아릴아민계 화합물, 이로부터 얻은 폴리머, 이를 포함한 발광 소자 및 이를 포함한 전자 장치 KR20190100851A (ko)

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