KR20200121228A - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{An organic compound and an organic light emitting diode}
본 발명은 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기전계발광 소자(OLED)는 기존 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 및 전계 방출 디스플레이(FED) 등의 타 평판 표시 소자에 비해 구조가 간단하고, 제조 공정상의 다양한 장점이 있으며, 높은 휘도 및 시야각 특성이 우수하고, 응답속도가 빠르며, 구동전압이 낮아 벽걸이 TV등의 평판 디스플레이 또는 디스플레이의 배면광, 조명, 광고판 등의 광원으로서 사용되도록 활발하게 개발 및 제품화되고 있다.
유기전계발광 소자는 이스트만 코닥사의 탕(C. W. Tang) 등에 의해 최초의 유기 EL 소자가 보고(C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Applied Physics Letters, 51권 913페이지, 1987년)되었으며, 이의 발광 원리는 일반적으로, 전압을 인가하였을 때, 양극으로부터 주입된 정공과 음극으로부터 주입된 전자가 재결합하여 전자-정공 쌍인 엑시톤을 형성하며, 이 엑시톤의 에너지를 발광 재료에 전달함에 의해 빛으로 변환되는 것을 기초로 한다.
더욱 구체적으로, 유기전계발광 소자는 음극(전자주입전극)과 양극(정공주입전극), 및 상기 두 전극 사이에 하나 이상의 유기층을 포함하는 구조를 갖는다. 이때, 유기전계발광 소자는 양극으로부터 정공주입층(HIL, hole injection layer), 정공수송층(HTL, hole transport layer), 발광층(EML, light emitting layer), 전자수송층 (ETL, electron transport layer) 또는 전자주입층(EIL, electron injection layer)의 순서로 적층되며, 발광 층의 효율을 높이기 위하여 전자차단층(EBL, electron blocking layer) 또는 정공차단층(HBL, hole blocking layer)을 각각 발광층의 앞뒤에 추가로 포함할 수 있다.
유기전계발광 소자의 유기층에서 사용되는 물질로는 순수 유기물질 또는 유기 물질과 금속이 착물을 이루는 착화합물이 대부분을 차지하고 있으며, 용도에 따라 정공주입물질, 정공수송물질, 발광물질, 전자수송물질, 전자 주입물질 등으로 구분될 수 있다.
여기서, 정공주입물질이나 정공수송물질로는 쉽게 산화가 되고 산화시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 전자 주입물질이나 전자수송물질로는 쉽게 환원이 되고 환원시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다.
한편, 발광층 물질로는 산화와 환원 상태에서 모두 안정한 형태를 가진 물질이 바람직하며, 엑시톤이 형성되었을때 이를 빛으로 전환하는 발광 효율이 높은 물질이 바람직하다. 더욱 구체적으로, 발광층은 호스트(host)와 도판트(도펀트)의 두 물질로 구성되며 도펀트는 양자 효율이 높아야 하며, 호스트 물질은 도펀트 물질보다 에너지 갭이 커서 도펀트로의 에너지 전이가 용이하게 일어나게 하는 것이 바람직하다. TV, Mobile 등에 사용되는 디스플레이(Display)는 적색, 녹색, 청색의 3가지 색으로 풀 컬러(Full color)를 구현하고 있으며, 발광층은 각각 적색호스트/도펀트, 녹색호스트/도펀트 그리고 청색호스트/도펀트로 구성된다.
기존의 청색 도펀트로 사용되는 물질은 퍼릴렌(Perylene), 코마린(Coumarine), 안트라센(Anthracene), 피렌 (Pyrene)등의 형광 분자의 활용이 많은 비중을 차지했지만 도펀트의 발광 스펙트럼과 반치폭(Full width half the maximum)이 넓어 소자 제작시 순수한 청색 빛을 활용하지 못하는 단점이 있다. 이러한 특성은 소자의 공진 구조에서 청색의 효율을 감소시킬 뿐만 아니라 진한 청색(Deep Blue) 구간의 활용을 어렵게 하는 주된 이유이다.
최근 소자의 발광 스펙트럼이 좁고 소자 효율이 높은 보론계 도펀트를 활용한 문헌이 Adv. Mater. 2016, 28, 2777-2781 및 Angew. Chem. Int. Ed 2017, 56, 5087-5090에 발표되었고 한국공개특허공보 제10-2016-0119683에 개시되었다. 기존에 소개된 보론계 청색도펀트 물질의 경우 보론 원자가 중심에 포함되어 고리화 되어있고 이로 인해 보론이 3배위 결합만을 이루게 되면서 분자의 구조가 평면 상태를 유지하게 된다.
이러한 평면 구조의 도펀트는 분자의 진동모드(Vibration Mode)의 에너지 레벨(Energy Level)이 비슷하여 발광 스펙트럼과 반치폭이 좁아져 순수한 빛을 낼 수 있는 장점이 있다.
(비특허 문헌 1) Krebs, Frederik C., et al. "Synthesis, Structure, and Properties of 4, 8, 12- Trioxa-12c-phospha-4, 8, 12, 12c-tetrahydrodibenzo [cd, mn] pyrene, a Molecular Pyroelectric." Journal of the American Chemical Society 119.6 (1997): 1208-1216.
본 발명의 목적은 신규한 유기화합물과 이를 포함하는 유기전계발광 소자를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 좁은 발광 스펙트럼 및 반치폭을 가지며 유기화합물로서 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층 또는 전자 차단층 재료 등으로 사용될 수 있는 신규 화합물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기화합물을 이용하여, 구동 전압이 낮고, 특히 수명 등의 특성이 우수한 유기전계발광 소자를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기화합물을 이용하여 AM-OLED에 적합한 청색 계열의 청색 호스트/도펀트 시스템 및 유기전계발광 소자를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물, 또는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 구조를 포함하는 다량체인 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
여기서,
n은 0 내지 2의 정수이며,
a 내지 f는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이며, a + b + c + d
Figure pat00003
Figure pat00004
1이고,
e + f
Figure pat00005
Figure pat00006
1이고,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 B, N, P=O 또는 P=S이며,
A 고리 내지 G 고리는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기이며,
X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 B, N, O, S, Se 또는 Si이고,
X4는 B, O, S, NR3, Si(R4)(R5) 또는 Se이고,
Z1 내지 Z6은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 Si(R6)(R7), B(R8), N(R9), 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되며
R1 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
상기 A 내지 G, Z1 내지 Z6 및 R1 내지 R9가 치환되는 경우, 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 발명은 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물, 또는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 구조를 포함하는 다량체인 화합물을 포함하는 것인 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
예컨대, 상기 유기 전계 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 발광층, 정공 차단층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 전계 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구체예에 따르면, 상기 유기물층은 발광층이며, 상기 발광층은 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물, 또는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 구조를 포함하는 다량체인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구체예에 따르면, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 전자차단층이며, 상기 정공주입층, 정공수송층 또는 전자차단층은 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물, 또는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 구조를 포함하는 다량체인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에서 “수소”는 수소, 경수소, 중수소 또는 삼중수소이다.
본 명세서에서 “할로겐기”는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드이다.
본 발명에서 “알킬”은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알케닐(alkenyl)”은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알키닐(alkynyl)”은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬티오"는 황 연결(-S-)을 통해 결합된 상기 기재된 알킬기를 의미한다.
본 발명에서 “아릴”은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 플루오닐, 다이메틸플루오레닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “헤테로아릴”은 탄소수 6 내지 30개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “아릴옥시”는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 6 내지 60개의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알킬옥시”는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알콕시”는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 "아르알킬"은, 아릴 및 알킬이 상기한 바와 같은 아릴-알킬 그룹을 의미한다. 바람직한 아르알킬은 저급 알킬 그룹을 포함한다. 적합한 아르알킬 그룹의 비제한적인 예는 벤질, 2-펜에틸 및 나프탈레닐메틸을 포함한다. 모 잔기에 대한 결합은 알킬을 통해 이루어진다.
본 발명에서 “아릴아미노기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “알킬아미노기”는 탄소수 1 내지 30의 알킬기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “아르알킬아미노기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴-알킬기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “헤테로아릴아미노기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 헤테로고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 발명에서 “헤테로아르알킬기”는 헤테로고리기로 치환된 아릴-알킬 그룹을 의미한다.
본 발명에서 “시클로알킬”은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “헤테로시클로알킬”은 탄소수 3 내지 40개의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알킬실릴”은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, “아릴실릴”은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 “축합고리”는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명에서　“인접하는　기와 서로 결합하여 고리를 형성한다”는 것은　인접하는　기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리; 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리; 또는 이들의 축합고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 “지환족 화합물”은 “지방족 탄화수소고리”와 동일한 의미로, 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다.
본 명세서에서 “헤테로 지환족 화합물”은 “지방족 탄화수소고리”의 탄소 중 1개 이상이 헤테로 원자로 치환되어, 헤테로원자를 적어도 1개 이상을 포함하는 지환족 화합물을 의미한다.
본 명세서에서 “방향족 탄화수소고리”의 예로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 “지방족 헤테로고리”란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다.
본 명세서에서 “방향족 헤테로고리”란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다.
본 명세서에서 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서에서 “농도 소광(concentration quenching)”이란 도펀트 분자의 농도의 증가에 따라 소자의 발광 효율이 감소되는 것을 의미한다.
본 명세서에서 “보론계 원소”, “보론계 화합물”, “보론계 도펀트”라 함은 원자번호 5인 보론(B) 원소, 보론을 포함하는 화합물 또는 도펀트를 의미한다.
본 명세서에서 "치환"은 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 치환기는 수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기 및 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
본 발명은 좁은 발광 스펙트럼 및 반치폭을 가지는 유기화합물로서 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층 또는 전자 차단층 재료 등으로 사용될 수 있는 신규 화합물을 제공한다.
본 발명은 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기화합물을 이용하여, 구동 전압이 낮고, 특히 수명 등의 특성이 우수한 유기전계발광 소자를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 유기화합물을 이용하여 AM-OLED에 적합한 청색 계열의 청색 호스트/도펀트 시스템 및 유기전계발광 소자를 제공한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기 화합물은 평면 구조를 가지며 분자 내의 분자의 파이(π -π) 상호 인력을 최소화키면서, 분자의 진동모드(Vibration Mode)의 에너지 레벨(Energy Level)이 거의 유사하여 좁은 발광 스펙트럼 및 반치폭을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기 화합물은 보론계 원소와 같이 평면구조를 제공하는 원자를 포함하여 분자 내 들뜬 이합체(Excimer) 생성을 방해하고, 코어의 전자 밀도와 도펀트의 안정성을 증가시켜 소자의 효율 및 수명 증가를 가능하게 할 수 있다.
구체적으로 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물, 또는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 구조를 포함하는 다량체인 화합물은 하기와 같다:
[화학식 1]
Figure pat00007
[화학식 2]
Figure pat00008
여기서,
n은 0 내지 2의 정수이며,
a 내지 f는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이며, a + b + c + d
Figure pat00009
Figure pat00010
1이고,
e + f
Figure pat00011
Figure pat00012
1이고,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 B, N, P=O 또는 P=S이며,
A 고리 내지 G 고리는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기이며,
X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 B, N, O, S, Se 또는 Si이고,
X4는 B, O, S, NR3, Si(R4)(R5) 또는 Se이고,
Z1 내지 Z6은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 Si(R6)(R7), B(R8), N(R9), 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되며
R1 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
상기 A 내지 G, Z1 내지 Z6 및 R1 내지 R9가 치환되는 경우, 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
바람직하게, 상기 화합물은, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 단위 구조가 축합된 형태인 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물일 수 있다.
상기 A 고리 내지 G 고리는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 15의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기일 수 있다.
상기 화합물은 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 화합물, 또는 하기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 단위 구조가 축합된 형태인 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물일 수 있다:
[화학식 3]
Figure pat00013
[화학식 4]
Figure pat00014
여기서,
n, a, b, c, d, e, f, Y1, Y2, X1 내지 X4, Z1 내지 Z6, R1 및 R2는 제1항에서 정의한 바와 같고,
m, p, q, r 및 u는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
t는 0 내지 4의 정수이며,
R10 내지 R16은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되며, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
상기 R10 내지 R16이 치환되는 경우, 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 단위 구조가 축합된 형태인 화합물 또는 상기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 단위 구조가 축합된 형태는 단위구조에 포함되는 고리 화합물을 공유할 수 있도록 결합한 형태이거나, 단위구조에 포함되는 고리의 환끼리 축합하도록 결합한 형태이다.
상기 축합 화합물의 형태는 하기의 예시와 같이 단위 구조가 축합된 형태인 화합물일 수 있으나, 통상의 기술자에 의해 자명한 범위를 포함할 수 있다:
Figure pat00015
상기 Y1 및 Y2는 B일 수 있다.
상기 X1 내지 X3은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 O 일 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 나타낼 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
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Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
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Figure pat00035
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Figure pat00037
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Figure pat00042
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Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
본 발명의 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 화합물은 발광층의 도펀트(Dopant) 물질로 유용하게 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 유기화합물은 도펀트(Dopant) 물질로서 기존 보론계 도펀트에 비해 열적으로 안정된 유기화합물을 제공할 수 있다.
본 발명의 유기화합물은 발광층 형성용 재료로 유용하게 사용될 수 있다. 상기에서 발광층 형성용 재료는 상기 유기화합물을 발광층을 형성하는데 사용하기 위하여 필요한 형태로 제조할 때 통상적으로 첨가되는 물질, 예컨대, 호스트 물질 등을 더 포함할 수 있다.
상기 발광층 형성용 재료는 도펀트(Dopant)용 재료일 수 있다.
본 발명은 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물, 또는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 구조를 포함하는 다량체인 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 유기화합물은 정공주입층, 정공수송층 또는 전자차단층 형성용 재료로 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 유기화합물을 포함하는 발광층 형성용 재료에 관한 것이다.
상기에서 발광층 형성용 재료는 상기 유기화합물을 발광층을 형성하는데 사용하기 위하여 필요한 형태로 제조할 때 통상적으로 첨가되는 물질, 예컨대, 호스트 물질 등을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 적층되어 있는 유기전계발광소자에 있어서,
상기 발광층이 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 유기화합물을 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
상기 유기전계발광소자는 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극이 적층된 구조를 가질 수 있으며, 필요에 따라 전자 차단층, 정공 차단층 등이 추가로 더 적층될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 유기전계발광소자에 대하여 예를 들어 설명한다. 그러나, 하기에 예시된 내용이 본 발명의 유기전계발광소자를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 유기전계발광소자는 양극(정공주입전극), 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML) 및 음극(전자주입전극)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 양극과 발광층 사이에 전자 차단층(EBL)을, 그리고 음극과 발광층 사이에 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)을 추가로 포함할 수 있다. 또한 음극과 발광층 사이에 정공차단층(HBL)을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법으로는, 먼저 기판 표면에 양극용 물질을 통상적인 방법으로 코팅하여 양극을 형성한다. 이때, 사용되는 기판은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 양극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 양극 표면에 정공주입층(HIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공주입층을 형성한다. 이러한 정공주입층 물질로는 구리프탈로시아닌(CuPc), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠(m-MTDAPB), 스타버스트(starburst)형 아민류인 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민(TCTA), 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐아미노)-트리페닐아민(2-TNATA) 또는 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입가능한 IDE406을 예로 들 수 있다.
상기 정공주입층 표면에 정공수송층(HTL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층을 형성한다. 이때, 정공수송층 물질로는 비스(N-(1-나프틸-n-페닐))벤지딘(α-NPD), N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-바이페닐-벤지딘(NPB) 또는 N,N'-바이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-다이아민(TPD)을 예로 들 수 있다.
상기 정공수송층 표면에 발광층(EML) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 발광층을 형성한다. 이때, 사용되는 발광층 물질 중 단독 발광물질 또는 발광 호스트 물질은 녹색의 경우 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3) 등이 사용될 수 있으며, 청색의 경우 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicabazole-biphenyl, 4,4'-N,N'-디카바졸 -비페닐), PVK(poly(n-vinylcabazole), 폴리 (n-비닐카바졸)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene, 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센), TCTA, TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene, 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일) 벤젠), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene, 3-터트-부틸-9,10-디(나프트-2일) 안트라센), E3, DSA(distyrylarylene, 디스티릴아릴렌) 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
발광층 물질 중 발광 호스트와 함께 사용될 수 있는 도펀트(Dopant)의 경우, 본 발명의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
선택적으로는, 정공수송층과 발광층 사이에 전자차단층(EBL)을 추가로 형성할 수 있다.
상기 발광층 표면에 전자수송층(ETL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자수송층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자수송층 물질의 경우 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 사용할 수 있다.
선택적으로는, 발광층과 전자수송층 사이에 정공차단층(HBL)을 추가로 형성하고 발광층에 인광 도펀트(Dopant)를 함께 사용함으로써, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다.
정공차단층의 형성은 정공차단층 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 및 스핀 코팅하여 실시할 수 있으며, 정공차단층 물질의 경우 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 (8-하이드록시퀴놀리놀라토)리튬(Liq), 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄비페녹사이드(BAlq), 바쏘쿠프로인 (bathocuproine, BCP) 및 LiF 등을 사용할 수 있다.
상기 전자수송층 표면에 전자주입층(EIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자주입층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자주입층 물질로는 LiF, Liq, Li2O, BaO, NaCl, CsF 등의 물질이 사용될 수 있다.
상기 전자주입층 표면에 음극용 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착하여 음극을 형성한다.
이때, 사용되는 음극용 물질로는 리튬(Li), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 사용될 수 있다. 또한, 전면 발광 유기전계발광소자의 경우 산화인듐주석(ITO) 또는 산화인듐아연(IZO)를 사용하여 빛이 투과할 수 있는 투명한 음극을 형성할 수도 있다.
상기 음극의 표면에는 캡핑층 형성용 조성물에 의해 캡핑층(CPL)이 형성될 수 있다.
이하에서, 상기 화합물들의 합성 방법을 대표적인 예를 들어 하기에 설명한다. 그러나, 본 발명의 화합물들의 합성 방법이 하기 예시된 방법으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 화합물들은 하기에 예시된 방법과 이 분야의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.
[합성예 1: 화합물 55의 제조]
Figure pat00065
출발물질 1-1 화합물 55
출발물질 1-1 6.18 g (10 mmol)을 tert-Butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 1.7 M의 tert-Butyllithium 용액(in Pentane) 11.8 ml (20 mmol)을 첨가하고 60 내지 70 ℃에서 2시간 교반하였다. 이 후 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.93 mL (20 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20 mmol)를 첨가한 후 60 ℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다. 이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 55를 9 % 수율로 0.53 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 592 [M]+
[합성예 2: 화합물 271의 제조]
Figure pat00066
출발물질 1-2 화합물 271
출발물질 1-2 5.02 g (10 mmol) tert-Butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 1.7 M의 tert-Butyllithium 용액(in Pentane) 11.8 ml (20 mmol)을 첨가하고 60 내지 70 ℃에서 2시간 교반하였다.
이 후 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.93 mL (20 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20 mmol)를 첨가한 후 60 ℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다. 이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 271을 11 % 수율로 0.52 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 475 [M]+
[합성예 3: 화합물 270의 제조]
Figure pat00067
출발물질 1-3 화합물 270
출발물질 1-3 4.51 g (10 mmol)을 tert-Butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 1.7 M의 tert-Butyllithium 용액(in Pentane) 11.8 ml (20 mmol)을 첨가하고 60 내지 70 ℃에서 2시간 교반하였다.
이후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.93 mL (20 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20 mmol)를 첨가한 후 60 ℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다. 이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 270을 14 % 수율로 0.6 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 425 [M]+
[합성예 4: 화합물 220 제조]
Figure pat00068
출발물질 1-4 화합물 220
출발물질 1-4 7.0 g (10 mmol)을 tert-Butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 1.7 M의 tert-Butyllithium 용액(in Pentane) 11.8 ml (20 mmol)을 첨가하고 60 내지 70 ℃에서 2시간 교반하였다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.93 mL (20 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20 mmol)를 첨가한 후 60℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다. 이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 220을 10 % 수율로 0.67 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 673 [M]+
[합성예 5: 화합물 366의 제조]
Figure pat00069
출발물질 1-5 화합물 366
출발물질 1-5 7.52 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 366을 13 % 수율로 0.94 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 725 [M]+
[합성예 6: 화합물 156의 제조]
Figure pat00070
출발물질 1-6 화합물 156
출발물질 1-6 7.59 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 156을 15 % 수율로 1.10 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 704 [M]+
[합성예 7: 화합물 263의 제조]
Figure pat00071
출발물질 1-7 화합물 263
출발물질 1-7 9.06 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 263을 5% 수율로 0.44 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 880 [M]+
[합성예 8: 화합물 187의 제조]
Figure pat00072
출발물질 1-8 화합물 187
출발물질 1-8 7.40 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 187을 10 % 수율로 0.74 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 638 [M]+
[합성예 9: 화합물 367의 제조]
Figure pat00073
출발물질 1-9 화합물 367
출발물질 1-9 7.27 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 367을 7 % 수율로 0.49 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 700 [M]+
[합성예 10: 화합물 368의 제조]
Figure pat00074
출발물질 1-10 화합물 368
출발물질 1-10 8.31 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 368을 11 % 수율로 0.88 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 654 [M]+
[합성예 11: 화합물 338의 제조]
Figure pat00075
출발물질 1-11 화합물 338
출발물질 1-11 5.72 g (10 mmol)을 tert-Butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 1.7 M의 tert-Butyllithium 용액(in Pentane) 11.8 ml (20 mmol)을 첨가하고 60 내지 70 ℃에서 2시간 교반하였다. 이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20 mmol)를 첨가한 후 60 ℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다. 이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 338을 8 % 수율로 0.44 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 546 [M]+
[합성예 12: 화합물 369의 제조]
Figure pat00076
출발물질 1-12 화합물 369
출발물질 1-12 6.54 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 369를 16 % 수율로 1.0 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 627 [M]+
[합성예 1-13: 화합물 61의 제조]
Figure pat00077
출발물질 1-13 화합물 61
출발물질 1-13 7.97 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 61을 9 % 수율로 0.65 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 726 [M]+
[합성예 1-14: 화합물 76의 제조]
Figure pat00078
출발물질 1-14 화합물 76
출발물질 1-14 8.43 g (10 mmol)을 tert-Butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 1.7 M의 tert-Butyllithium 용액(in Pentane) 11.8 ml (20 mmol)을 첨가하고 60 내지 70 ℃에서 2시간 교반하였다. 이 후 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20 mmol)를 첨가한 후 60 ℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다. 이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 76을 10 % 수율로 0.82 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 816 [M]+
[합성예 1-15: 화합물 75의 제조]
Figure pat00079
출발물질 1-15 화합물 75
출발물질 1-15 7.97 g (10 mmol)을 tert-butylbenzene (42 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 2.5M n-butyllithium 용액(in hexane) 8.0mL (20.0mmol)을 첨가하고 실온에서 3시간 교반한다.
이 후 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 Boron tribromide 1.90 mL (20.0 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-diisopropylethylamine 3.51 mL (20mmol)를 첨가한 후 70℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 Ethyl acetate와 Water를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 MgSO4로 건조한 후, 여과하였다. 여액을 감압 농축시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다.
이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 75를 13 % 수율로 1.04 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 799 [M]+
<실시예 1: 배면 발광 구조 유기전계발광소자 제조방법>
유기전계발광 소자의 양극인 ITO(100nm)를 적층된 기판을 노광(Photo-Lithograph)공정을 통해 음극과 양극영역 그리고 절연층으로 구분하여 패터닝(Patterning)하였고, 이후 양극(ITO)의 일함수(work-function) 증대와 세정을 목적으로 UV Ozone 처리와 O2:N2 플라즈마로 표면처리 하였다. 그 위에 정공주입층 (HIL)을 10nm 두께로 형성하였다. 이어 상기 정공주입층 상부에, 정공수송층을 진공 증착하여 90nm 두께로 형성하고, 상기 정공수송층 (HTL) 상부에 전자차단층 (EBL)을 10nm두께로 형성하였다. 상기 전자차단층(EBL) 상부에 발광층의 호스트를 증착시키면서 동시에 도펀트로 화합물 55를 2% 도핑하여 25nm 두께로 발광층 (EML)을 형성하였다.
그 위에 전자수송층(ETL)을 25nm 증착하였으며, 상기 전자 수송층 상에 전자 주입층을 1nm 증착하고, 음극으로 알루미늄을 100nm 두께로 증착시켰다. 이후, UV 경화형 접착제로 흡착제(getter)를 포함한 씰 캡(seal cap)을 합착하여 대기 중의 산소나 수분으로부터 유기전계발광 소자를 보호할 수 있게 하여 유기전계발광소자를 제조하였다.
<실시예 2 내지 14: 유기전계발광소자의 제조>
도펀트로서 상기 화합물 55 대신 화합물 61, 75, 76, 271, 270, 220, 366, 156, 263, 187, 367, 338, 369를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기전계발광소자를 제조하였다.
<비교 실시예 1: 유기전계발광소자의 제조>
도펀트로서 상기 화합물 55 대신 화합물 A를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기전계발광소자를 제조하였다.
<화합물 A>
Figure pat00080
<유기전계발광소자의 특성 분석>
이하 실시예 1 내지 14 및 비교 실시예 1에서 제조한 배면발광구조 유기전계발광소자를 10mA/cm2 전류를 인가하여 전광특성을 측정하고 40mA/cm2의 정전류 구동으로 수명을 측정한 결과를 하기 표 1에 비교하여 나타냈다.
구분 DOPANT 전압(V) 전류효율
(Cd/A)		 색 특성 수명
T95
(hr)
CIE x CIE y
실시예 1 화합물 55 4.00 6.5 0.129 0.097 95
실시예 2 화합물61 4.02 5.6 0.128 0.106 100
실시예 3 화합물75 3.93 8.6 0.1238 0.1102 75
실시예 4 화합물76 3.97 8.2 0.1241 0.1080 110
실시예 5 화합물 271 3.86 4.9 0.14 0.059 70
실시예 6 화합물 270 3.85 5.2 0.139 0.059 75
실시예 7 화합물 220 3.96 7.4 0.113 0.118 85
실시예 8 화합물 366 3.97 6.7 0.129 0.095 80
실시예 9 화합물 156 3.91 7.78 0.114 0.115 72
실시예 10 화합물 263 3.78 5.0 0.1166 0.136 86
실시예 11 화합물 187 3.83 6.1 0.1155 0.1404 70
실시예 12 화합물 367 3.84 6.1 0.1144 0.1455 78
실시예 13 화합물 338 3.94 6.9 0.114 0.114 95
실시예 14 화합물 369 4.04 6.4 0.1284 0.100 80
비교실시예 1 화합물 A 4.10 4.4 0.1387 0.0635 45
상기 실험 결과에 따르면, 비교예 1에 비해, 본 발명의 실시예의 화합물을 사용한 경우, 효율 및 전기화학적 안정성이 우수한 유기화합물을 이용하여, 구동 전압이 낮고, 색특성이 우수하며, 장수명 등의 특성이 우수한 유기전계발광 소자를 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물, 또는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물의 구조를 포함하는 다량체인
    화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00081

    [화학식 2]
    Figure pat00082

    여기서,
    n은 0 내지 2의 정수이며,
    a 내지 f는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이며, a + b + c + d
    Figure pat00083
    Figure pat00084
    1이고,
    e + f
    Figure pat00085
    Figure pat00086
    1이고,
    Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 B, N, P=O 또는 P=S이며,
    A 고리 내지 G 고리는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 B, N, O, S, Se 또는 Si이고,
    X4는 B, O, S, NR3, Si(R4)(R5) 또는 Se이고,
    Z1 내지 Z6은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 Si(R6)(R7), B(R8), N(R9), 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되며
    R1 내지 R9는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 A 내지 G, Z1 내지 Z6 및 R1 내지 R9가 치환되는 경우, 수소, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 A 고리 내지 G 고리는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 15의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기인
    화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Y1 및 Y2는 B인
    화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 X1 내지 X3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 O인
    화합물.
  5. 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전계발광소자로서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 제1항에 따른 화합물을 포함하는 것인
    유기전계발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 발광층, 정공차단층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택되는
    유기전계발광 소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층인 유기전계발광 소자.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 전자차단층인 유기전계발광 소자.
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