KR20220155179A - 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

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KR20220155179A
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Abstract

본 발명은 유기발광소자에 사용될 수 있는 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이며, 이때 상기 [화학식 A]는 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 동일하다.

Description

신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자{Novel Organic compounds and Organic light emitting diode including the same}
본 발명은 유기 발광 소자에 사용될 수 있는 신규한 화합물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기 발광 소자내 발광층의 호스트 재료로 사용될 수 있으며, 이를 통해 높은 발광 효율, 저전압구동 및 장수명의 소자 특성을 구현할 수 있는 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있고, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있어 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우, 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
이러한 발광층 중 호스트 화합물로서 최근 헤테로고리 화합물에 대해 연구가 되고 있으며, 이와 관련된 종래기술로서 공개특허공보 제10-2016-0089693호(2016.07.28)에서는 안트라센 고리에 디벤조퓨란 고리가 결합된 구조의 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자에 관해 기재되어 있으며, 또한, 공개특허공보 제10-2017-0055743호(2017.05.22)에서는 산소, 질소, 황 등의 헤테로원자를 포함하는 축합 플루오렌 고리에 아릴 치환기 또는 헤테로아릴 치환기가 결합된 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자가 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래기술을 포함하여 유기발광소자의 발광층에 사용하기 위한 다양한 형태의 화합물이 제조되었음에도 불구하고 아직까지 유기 발광 소자용으로 응용가능하면서, 고효율, 저전압구동 및 장수명의 소자 특성을 가지는 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자의 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 제10-2016-0089693호(2016.07.28) 공개특허공보 제10-2017-0055743호(2017.05.22)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 유기발광소자내 발광층의 호스트 물질로 사용가능한 신규한 유기 화합물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 유기 화합물을 유기발광소자내 호스트 물질에 적용함으로써, 고효율, 저전압구동 및 장수명의 유기발광소자(organic light emitting diode, OLED)를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 하기 [화학식 A] 로 표시되는 유기 발광 화합물을 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00001
상기 [화학식 A]에서,
상기 R1 내지 R10은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이되;
단, R1 내지 R10 중 적어도 하나는 상기 [구조식 A]내 L과 연결되는 단일결합으로서, 상기 [화학식 A]내 피렌 고리와 [구조식 A]를 서로 결합시키며, 상기 화학식 A내 피렌고리에 [구조식 A]가 2개 이상 결합되는 경우에 이들은 각각 동일하거나 상이하며;
상기 [구조식 A]에서,
상기 연결기 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되고;
상기 n은 0 내지 2의 정수이되, n이 2인 경우에 각각의 연결기 L은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 R11 내지 R16은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이되, 상기 R11 내지 R16 중 하나는 연결기 L 와 연결되는 단일 결합이고,
상기 R13 내지 R16은 각각 서로 인접하는 기와 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 [화학식 A] 에서, '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 상기 화학식 A로 표시되는, 신규한 유기 화합물을 유기발광소자내 호스트 물질로 이용하는 경우에, 종래기술에 따른 유기발광소자에 비하여 보다 고효율, 저전압구동 및 장수명을 나타내는 유기발광소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기 발광 소자의 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않으며, 또한 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 하기 [화학식 A] 로 표시되는 유기 발광 화합물을 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00002
상기 [화학식 A]에서,
상기 R1 내지 R10은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이되;
단, R1 내지 R10 중 적어도 하나는 상기 [구조식 A]내 L과 연결되는 단일결합으로서, 상기 [화학식 A]내 피렌 고리와 [구조식 A]를 서로 결합시키며, 상기 화학식 A내 피렌고리에 [구조식 A]가 2개 이상 결합되는 경우에 이들은 각각 동일하거나 상이하며;
상기 [구조식 A]에서,
상기 연결기 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되고;
상기 n은 0 내지 2의 정수이되, n이 2인 경우에 각각의 연결기 L은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 R11 내지 R16은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이되, 상기 R11 내지 R16 중 하나는 연결기 L 와 연결되는 단일 결합이고,
상기 R13 내지 R16은 각각 서로 인접하는 기와 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 [화학식 A] 에서, '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
한편, 본 발명에서의 상기 "치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기", "치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기" 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 5 내지 50의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는 전체 탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 상기 아릴기가 치환기가 있는 경우 서로 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.
상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 인데닐기, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기, 페릴렌일기, 크라이세닐기, 나프타세닐기, 플루오란텐일기 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 탄소수 2 내지 24의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 상기 방향족 헤테로고리는 방향족 탄화수소 고리에서 방향족 탄소중 하나이상이 헤테로 원자로 치환된 것을 의미하며, 상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게는 방향족 탄화수소내 방향족 탄소 1 내지 3개가 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 하나이상의 헤테로원자로 치환될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기는 알칸(alkane)으로부터 수소 하나가 제거된 치환기로서, 직쇄형, 분지형을 포함하는 구조이며, 이의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 시클로알킬기에서의 '시클로'는 알킬기 내 포화탄화수소의 단일 고리 또는 다중 고리를 형성할 수 있는 구조의 치환기를 의미하며, 예컨대 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로펜틸, 메틸시클로헥실, 에틸시클로펜틸, 에틸시클로헥실, 아다만틸, 디시클로펜타디에닐, 데카히드로나프틸, 노보닐, 보닐, 아이소보닐 등을 들 수 있고, 상기 시클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기는 알킬기 또는 시클로알킬기의 말단에 산소원자가 결합한 치환기로서, 이의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시, 시클로부틸옥시, 시클로펜틸옥시, 아다만탄옥시, 디시클로펜탄옥시, 보닐옥시, 이소보닐옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴알킬기의 구체적인 예로는 페닐메틸(벤질), 페닐에틸, 페닐프로필, 나프틸메틸 나프틸에틸 등을 들 수 있고, 상기 아릴알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
또한, 본 발명에서 알케닐(alkenyl)기는 두 개의 탄소원자에 의해 이루어지는 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 알킬 치환기를 의미하며, 또한 알키닐(alkynyl)기는 두 개의 탄소원자에 의해 이루어지는 하나의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 알킬 치환기를 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 알킬렌(alkylene)기는 직쇄형 또는 분지형 형태의 포화탄화수소인 알칸(alkane) 분자내 두 개의 수소 제거에 의하여 유도된 유기 라디칼로, 상기 알킬렌기의 구체적인 예로는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 이소부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, iso-아밀렌기, 헥실렌기 등을 들 수 있고, 상기 알킬렌기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 디아릴아미노기는 상기 기재된 동일하거나 상이한 두 개의 아릴기가 질소원자에 결합된 아민기를 의미하며, 또한 본 발명에서 디헤테로아릴아미노기는 동일하거나 상이한 두 개의 헤테로아릴기가 질소원자에 결합된 아민기를 의미하고, 또한, 상기 아릴(헤테로아릴)아미노기는 상기 아릴기와 헤테로아릴기가 각각 질소원자에 결합된 아민기를 의미한다.
한편, 상기 [화학식 A] 내 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'에 대한 보다 바람직한 예로서, 이는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 12의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 18의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 18의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 18의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 18의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것일 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 [화학식 A]로 표시되는 유기 발광 화합물은 치환 또는 비치환된 피렌고리에 연결기 (L)n이 결합되고 상기 연결기 (L)n에 치환 또는 비치환된 벤죠퓨란 치환기가 결합됨으로써, 치환 또는 비치환된 피렌고리에 구조식 A로 표시되는 치환기가 결합된 것을 기술적 특징으로 한다.
[화학식 A]
Figure pat00003
본 발명의 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]의 피렌고리내 치환기 R1, R3, R6 및 R8 중에서 적어도 하나는 상기 구조식 A내 연결기 L과 결합되는 단일 결합일 수 있다. 즉, 상기 [화학식 A]의 피렌고리내 치환기 R1, R3, R6 및 R8 중에서 적어도 하나는 구조식 A와 결합되는 단일결합으로서, 본 발명에 따른 유기 발광 화합물은 치환 또는 비치환된 피렌고리에서의 특정한 위치(아래 구조식 C 참조)에 상기 연결기 L이 결합될 수 있다.
[구조식 C]
Figure pat00004
본 발명의 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]내 치환기 R1 은 구조식 A내 연결기 L과 결합되는 단일 결합이고, 치환기 R6 은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 즉, 상기 [화학식 A]로 표시되는 유기 발광 화합물은 치환 또는 비치환된 피렌고리에서의 특정한 위치(아래 구조식 C-1 참조)에 상기 연결기 L가 결합함과 동시에 상기 피렌고리에서의 또 다른 특정한 위치에(아래 구조식 C-1 참조)에 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기가 결합될 수 있다.
[구조식 C-1]
Figure pat00005
본 발명의 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]내 치환기 R1 및 R6은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 [구조식 A]내 연결기 L과 결합되는 단일결합일 수 있다. 즉, 상기 [화학식 A]로 표시되는 유기 발광 화합물은 치환 또는 비치환된 피렌고리에서의 특정한 위치(아래 구조식 C-2 참조)에 각각의 연결기 L가 결합되어, 상기 구조식 A로 표시되는 치환기를 2개 포함할 수 있다.
[구조식 C-2]
Figure pat00006
본 발명의 일 실시예로서, 상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 적어도 하나 이상의 중수소를 포함할 수 있다.
더욱 상세하게는, 본 발명에서 상기 화학식 A로 표시되는 화합물이 적어도 하나 이상의 중수소를 포함하는 경우에, 상기 [화학식 A]에서의 R1, R3, R6 및 R8 중 적어도 하나는 중수소를 포함하는 치환기이거나, 또는, 상기 R11 내지 R16 중 적어도 하나는 중수소를 포함하는 치환기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 치환기 R1 내지 R10, R11 내지 R16 에서의 바람직한 치환기의 종류로서 이들은 각각 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나의 치환기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 구조식 A내 R11 또는 R12는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]에서의 구조식 A 내 상기 치환기 R13 내지 R16 중 하나는 연결기 L과 결합되는 단일 결합일 수 있다. 즉, 상기 [화학식 A]에서의 구조식 A 내 치환기 R13 이 연결기 L과 결합되거나, 또는 치환기 R14 가 연결기 L과 결합되거나, 또는 치환기 R15 가 연결기 L과 결합되거나, 또는 치환기 R16 이 연결기 L과 결합되는 구조일 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 치환기 R13 내지 R16 중 하나가 상기 연결기 L과 결합되는 단일 결합인 경우에, 상기 치환기 R11 또는 치환기 R12는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기이거나, 또는 상기 치환기 R11 및 R12 각각이 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]에서의 상기 구조식 A 내 상기 치환기 R12 는 연결기 L과 연결되는 단일 결합일 수 있고, 이경우에 상기 치환기 R11 는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 18의 헤테로아릴기에서 선택되는 어느 하나 일 수 있고, 바람직하게는 치환기 R11 는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 18의 헤테로아릴기일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 화학식 A에서의 연결기 L은 각각 단일결합이거나, 아래 [구조식 1] 내지 [구조식 5] 중에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다.
[구조식 1] [구조식 2] [구조식 3]
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
[구조식 4] [구조식 5]
Figure pat00010
Figure pat00011
여기서, 상기 연결기 L에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]에서의 구조식 A 내 치환기 R12 가 연결기 L과 결합되는 단일 결합인 경우에, 연결기 L은 단일결합 이거나 또는, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]에서의 상기 구조식 A 내 상기 치환기 R11 은 연결기 L과 결합되는 단일 결합일 수 있고, 이 경우에 상기 연결기 L은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 18의 헤테로아릴기일 수 있고, 바람직하게는 연결기 L은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 화학식 A에서의 상기 n은 1 일 수 있다.
또한 본 발명에 따른 [화학식 A]로 표시되는 유기 발광화합물의 구체적인 예로서, 이는 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 157] 중에서 선택되는 어느 하나의 화합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00012
[화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]
Figure pat00013
[화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]
Figure pat00014
[화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]
Figure pat00015
[화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]
Figure pat00016
[화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]
Figure pat00017
[화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]
Figure pat00018
[화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]
Figure pat00019
[화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]
Figure pat00020
[화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]
Figure pat00021
[화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]
Figure pat00022
[화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]
Figure pat00023
[화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]
Figure pat00024
[화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]
Figure pat00025
[화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]
Figure pat00026
[화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]
Figure pat00027
[화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]
Figure pat00028
[화합물 49] [화합물 50] [화합물 51]
Figure pat00029
[화합물 52] [화합물 53] [화합물 54]
Figure pat00030
[화합물 55] [화합물 56] [화합물 57]
Figure pat00031
[화합물 58] [화합물 59] [화합물 60]
Figure pat00032
[화합물 61] [화합물 62] [화합물 63]
Figure pat00033
[화합물 64] [화합물 65] [화합물 66]
Figure pat00034
[화합물 67] [화합물 68] [화합물 69]
Figure pat00035
[화합물 70] [화합물 71] [화합물 72]
Figure pat00036
[화합물 73] [화합물 74] [화합물 75]
Figure pat00037
[화합물 76] [화합물 77] [화합물 78]
Figure pat00038
[화합물 79] [화합물 80] [화합물 81]
Figure pat00039
[화합물 82] [화합물 83] [화합물 84]
Figure pat00040
[화합물 85] [화합물 86] [화합물 87]
Figure pat00041
[화합물 88] [화합물 89] [화합물 90]
Figure pat00042
[화합물 91] [화합물 92] [화합물 93]
Figure pat00043
[화합물 94] [화합물 95] [화합물 96]
Figure pat00044
[화합물 97] [화합물 98] [화합물 99]
Figure pat00045
[화합물 100] [화합물 101] [화합물 102]
Figure pat00046
[화합물 103] [화합물 104] [화합물 105]
Figure pat00047
[화합물 106] [화합물 107] [화합물 108]
Figure pat00048
[화합물 109] [화합물 110] [화합물 111]
Figure pat00049
[화합물 112] [화합물 113] [화합물114]
Figure pat00050
[화합물 115] [화합물 116] [화합물 117]
Figure pat00051
[화합물 118] [화합물 119] [화합물 120]
Figure pat00052
[화합물 121] [화합물 122] [화합물 123]
Figure pat00053
[화합물 124] [화합물 125] [화합물 126]
Figure pat00054
[화합물 127] [화합물 128] [화합물 129]
Figure pat00055
[화합물 130] [화합물 131] [화합물 132]
Figure pat00056
[화합물 133] [화합물 134] [화합물 135]
Figure pat00057
[화합물 136] [화합물 137] [화합물 138]
Figure pat00058
[화합물 139] [화합물 140] [화합물 141]
Figure pat00059
[화합물 142] [화합물 143] [화합물 144]
Figure pat00060
[화합물 145] [화합물 146] [화합물 147]
Figure pat00061
[화합물 148] [화합물 149] [화합물 150]
Figure pat00062
[화합물 151] [화합물 152] [화합물 153]
Figure pat00063
[화합물 154] [화합물 155] [화합물 156]
Figure pat00064
[화합물 157]
또한 본 발명은 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 유기층;을 포함하고, 상기 유기층이 본 발명에 따른 상기 [화학식 A]로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
한편, 본 발명에서 "(유기층이) 유기 화합물을 1종 이상 포함한다" 란, "(유기층이) 본 발명의 범주에 속하는 1종의 유기 화합물 또는 상기 유기 화합물의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
이때, 본 발명의 상기 유기발광소자내 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
보다 바람직한 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명은 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층이 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 호스트와 도판트로 이루어지고, 본 발명에서의 상기 [화학식 A] 로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 발광층내 호스트 물질로서 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 발광층에 사용되는 도판트 화합물로서, 하기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10] 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 적어도 1종 포함할 수 있다.
[화학식 D1]
Figure pat00065
[화학식 D2]
Figure pat00066
상기 [화학식 D1] 및 [화학식 D2]에서, A31, A32, E1 및 F1은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 A31의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A32의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R51 및 R52에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
상기 연결기 L21 내지 L32는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
상기 W 및 W'는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 N-R53, CR54R55, SiR56R57, GeR58R59, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R51 내지 R59, Ar21 내지 Ar28은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
상기 R51 및 R52는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 p11 내지 p14, r11 내지 r14 및 s11 내지 s14는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L21 내지 L32는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 x1은 1 이고, y1, z1 및 z2은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 1의 정수이며,
상기 Ar21 과 Ar22, Ar23과 Ar24, Ar25와 Ar26 및 Ar27과 Ar28은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 화학식 D1에서 A32고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
상기 화학식 D2에서 상기 A31고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q12의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A32 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
[화학식 D3]
Figure pat00067
상기 [화학식 D3] 에서,
상기 X1는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T1 내지 T3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 Y1는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 Y2는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R61 내지 R70은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R61 내지 R70은 각각 상기 T1 내지 T3중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
[화학식 D4] [화학식 D5]
Figure pat00068
상기 [화학식 D4] 및 [화학식 D5]에서,
상기 X2는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T4 내지 T6는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
상기 Y4는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 Y5는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며
상기 Y6는 N-R71, CR72R73, O, S, SiR74R75 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R61 내지 R75 는 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하다.
[화학식 D6] [화학식 D7]
Figure pat00069
상기 X3는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T7 내지 T9는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
상기 Y6는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R61 내지 R65, R71 내지 R72은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
상기 R71 및 R72는 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성하거나 또는 상기 T7 고리 또는 T9 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다
[화학식 D8] [화학식 D9]
Figure pat00070
[화학식 D10]
Figure pat00071
상기 [화학식 D8] 내지 [화학식 D10]에서,
상기 X는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 Q1 내지 Q3은 각각 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
상기 연결기 Y는 N-R3, CR4R5, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 치환기 R3 내지 R5은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
상기 R3 내지 R5은 각각 상기 Q2 고리 또는 Q3 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 R4 및 R5은 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 Cy1에 의해 형성되는 고리는 질소(N) 원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Q1고리내 방향족 탄소원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 기이고,
상기 화학식 D9에서,
상기 'Cy2'는 상기 Cy1에 부가되어 포화 탄화수소 고리를 형성가능하며, 상기 Cy2에 의해 형성되는 고리는 Cy1에 포함되는 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 기이고,
상기 화학식 D10에서,
상기 Cy3에 의해 형성되는 고리는 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자와 결합될 Q3내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Cy1내 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 기이며,
여기서, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10]에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미하며, 보다 바람직한 예로서, 이는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 12의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 18의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 18의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 18의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 18의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 도판트 화합물 중 상기 [화학식 D3] 내지 [화학식 D10] 중 어느 하나로 표시되는 보론 화합물의 경우에, 상기 T1 내지 T9 또는 Q1 내지 Q3 의 방향족 탄화수소 고리, 또는 방향족 헤테로고리에 치환가능한 치환기로서, 중수소, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기가 치환될 수 있고, 여기서, 상기 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기 및 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기에서의 각각의 알킬기 또는 아릴기는 서로 연결될 수 있으며, 더욱 바람직한 치환기로서는, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 18의 아릴아미노기가 치환될 수 있으며, 상기 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기 및 탄소수 6 내지 18의 아릴아미노기에서의 각각의 알킬기 또는 아릴기는 서로 연결될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유기발광소자내 발광층에 사용되는 도판트 화합물 중 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D2] 중 어느 하나로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서는, 아래 d 1 내지 d 239 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
<d 1 > <d 2 > <d 3>
Figure pat00072
<d 4 > <d 5 > <d 6>
Figure pat00073
<d 7 > <d 8 > <d 9>
Figure pat00074
<d 10 > <d 11 > <d 12>
Figure pat00075
<d 13 > <d 14 > <d 15>
Figure pat00076
<d 16 > <d 17 > <d 18>
Figure pat00077
<d 19 > <d 20 > <d 21>
Figure pat00078
<d 22 > <d 23 > <d 24>
Figure pat00079
<d 25 > <d 26 > <d 27>
Figure pat00080
<d 28 > <d 29 > <d 30>
Figure pat00081
<d 31 > <d 32 > <d 33>
Figure pat00082
<d 34 > <d 35 > <d 36>
Figure pat00083
<d 37 > <d 38 > <d 39>
Figure pat00084
<d 40 > <d 41 > <d 42>
Figure pat00085
<d 43 > <d 44 > <d 45>
Figure pat00086
<d 46 > <d 47 > <d 48>
Figure pat00087
<d 49 > <d 50 > <d 51>
Figure pat00088
<d 52 > <d 53 > <d 54>
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<d 55 > <d 56 > <d 57>
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<d 58 > <d 59 > <d 60>
Figure pat00091
<d 61 > <d 62 > <d 63>
Figure pat00092
<d 64 > <d 65 > <d 66>
Figure pat00093
<d 67 > <d 68 > <d 69>
Figure pat00094
<d 70 > <d 71 > <d 72>
Figure pat00095
<d 73 > <d 74 > <d 75>
Figure pat00096
<d 76 > <d 77 > <d 78>
Figure pat00097
<d 79 > <d 80 > <d 81>
Figure pat00098
<d 82 > <d 83 > <d 84>
Figure pat00099
<d 85 > <d 86 > <d 87>
Figure pat00100
<d 88 > <d 89 > <d 90>
Figure pat00101
<d 91 > <d 92 > <d 93>
Figure pat00102
<d 94 > <d 95 > <d 96>
Figure pat00103
<d 97 > <d 98 > <d 99>
Figure pat00104
<d 100 ><d 101 > <d 102>
Figure pat00105
<d 103 > <d 104 > <d 105>
Figure pat00106
<d 106 > <d 107 > <d 108>
Figure pat00107
<d 109 > <d 110 > <d 111>
Figure pat00108
<d 112 > <d 113 > <d 114>
Figure pat00109
<d 115 > <d 116 > <d 117>
Figure pat00110
<d 118 > <d 119 > <d 120>
Figure pat00111
<d 121 > <d 122 > <d 123>
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<d 124 > <d 125 > <d 126>
Figure pat00113
<d 127 > <d 128 > <d 129>
Figure pat00114
<d 130 > <d 131 > <d 132>
Figure pat00115
<d 133 > <d 134 > <d135>
Figure pat00116
<d 136 > <d 137 > <d 138>
Figure pat00117
<d 139 > <d 140 > <d 141 >
Figure pat00118
<d 142 > <d 143 > <d 144>
Figure pat00119
<d 145 > <d 146 > <d 147>
Figure pat00120
<d 148 > <d 149 > <d 150>
Figure pat00121
<d 151 > <d 152 > <d 153>
Figure pat00122
<d 154 > <d 155 > <d 156>
Figure pat00123
<d 157 > <d 158 > <d 159>
Figure pat00124
<d 160 > <d 161 > <d 162>
Figure pat00125
<d 163 > <d 164 > <d 165>
Figure pat00126
<d 166 > <d 167 > <d 168>
Figure pat00127
<d 169 > <d 170 > <d 171>
Figure pat00128
<d 172 > <d 173 > <d 174>
Figure pat00129
<d 175 > <d 176 > <d 177>
Figure pat00130
<d 178 > <d 179 > <d 180>
Figure pat00131
<d 181 > <d 182 > <d 183>
Figure pat00132
<d 184 > <d 185 > <d 186>
Figure pat00133
<d 187 > <d 188 > <d 189>
Figure pat00134
<d 190 > <d 191 > <d 192>
Figure pat00135
<d 193 > <d 194 > <d 195>
Figure pat00136
<d 196 > <d 197 > <d 198>
Figure pat00137
<d 199 > <d 200 > <d 201>
Figure pat00138
<d 202 > <d 203 > <d 204>
Figure pat00139
<d 205 > <d 206 > <d 207>
Figure pat00140
<d 208 > <d 209 > <d 210>
Figure pat00141
<d 211 > <d 212 > <d 213>
Figure pat00142
<d 214 > <d 215 > <d 216>
Figure pat00143
<d 217 > <d 218 > <d 219>
Figure pat00144
<d 220 > <d 221 > <d 222>
Figure pat00145
<d 223 > <d 224 > <d 225>
Figure pat00146
<d 226 > <d 227 > <d 228>
Figure pat00147
<d 229 > <d 230 > <d 231>
Figure pat00148
<d 232 > <d 233 > <d 234>
Figure pat00149
<d 235 > <d 236 > <d 237>
Figure pat00150
<d 238 > <d 239 >
Figure pat00151
또한, 본 발명에서, 상기 발광층내 도판트 화합물 중 [화학식 D3]로 표시되는 화합물은 하기 <D 101> 내지 <D 130> 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00152
<D 101> <D 102 > <D 103>
Figure pat00153
<D 104 > <D 105 > <D 106>
Figure pat00154
<D 107 > <D 108 > <D 109>
Figure pat00155
<D 110 > <D 111 > <D 112>
Figure pat00156
<D 113 > <D 114 > <D 115>
Figure pat00157
<D 116> <D 117> <D 118>
Figure pat00158
<D 119> <D 120> <D 121>
Figure pat00159
<D 122> <D 123> <D 124>
Figure pat00160
<D 125> <D 126> <D 127>
Figure pat00161
<D 128> <D 129> <D 130>
또한, 본 발명에서, 발광층내 도판트 화합물 중 상기 [화학식 D4], [화학식 D5], [화학식 D8] 내지 [화학식 D10]중 어느 하나로 표시되는 화합물은 하기 <D 201> 내지 <D 476> 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00162
[D 201] [D 202] [D 203] [D 204]
Figure pat00163
[D 205] [D 206] [D 207] [D 208]
Figure pat00164
[D 209] [D 210] [D 211] [D 212]
Figure pat00165
[D 213] [D 214] [D 215] [D 216]
Figure pat00166
[D 217] [D 218] [D 219] [D 220]
Figure pat00167
[D 221] [D 222] [D 223] [D 224]
Figure pat00168
[D 225] [D 226] [D 227] [D 228]
Figure pat00169
[D 229] [D 230] [D 231] [D 232]
Figure pat00170
[D 233] [D 234] [D 235] [D 236]
Figure pat00171
[D 237] [D 238] [D 239] [D 240]
Figure pat00172
[D 241] [D 242] [D 243] [D 244]
Figure pat00173
[D 245] [D 246] [D 247] [D 248]
Figure pat00174
[D 249] [D 250] [D 251] [D 252]
Figure pat00175
[D 253] [D 254] [D 255] [D 256]
Figure pat00176
[D 257] [D 258] [D 259] [D 260]
Figure pat00177
[D 261] [D 262] [D 263] [D 264]
Figure pat00178
[D 265] [D 266] [D 267] [D 268]
Figure pat00179
[D 269] [D 270] [D 271] [D 272]
Figure pat00180
[D 273] [D 274] [D 275] [D 276]
Figure pat00181
[D 277] [D 278] [D 279] [D 280]
Figure pat00182
[D 281] [D 282] [D 283] [D 284]
Figure pat00183
[D 285] [D 286] [D 287] [D 288]
Figure pat00184
[D 289] [D 290] [D 291] [D 292]
Figure pat00185
[D 293] [D 294] [D 295] [D 296]
Figure pat00186
[D 297] [D 298] [D 299] [D 300]
Figure pat00187
[D 301] [D 302] [D 303] [D 304]
Figure pat00188
[D 305] [D 306] [D 307] [D 308]
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[D 309] [D 310] [D 311] [D 312]
Figure pat00190
[D 313] [D 314] [D 315] [D 316]
Figure pat00191
[D 317] [D 318] [D 319] [D 320]
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[D 321] [D 322] [D 323] [D 324]
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[D 325] [D 326] [D 327] [D 328]
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[D 329] [D 330] [D 331] [D 332]
Figure pat00195
[D 333] [D 334] [D 335] [D 336]
Figure pat00196
[D 337] [D 338] [D 339] [D 340]
Figure pat00197
[D 341] [D 342] [D 343] [D 344]
Figure pat00198
[D 345] [D 346] [D 347]
Figure pat00199
[D 348] [D 349] [D 350]
Figure pat00200
[D 351] [D 352] [D 353]
Figure pat00201
[D 354] [D 355] [D 356]
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[D 357] [D 358] [D 359]
Figure pat00203
[D 360] [D 361] [D 362]
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[D 363] [D 364] [D 365]
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[D 366] [D 367] [D 368]
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[D 369] [D 370] [D 371]
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[D 372] [D 373] [D 374]
Figure pat00208
[D 375] [D 376] [D 377]
Figure pat00209
[D 378] [D 379] [D 380]
Figure pat00210
[D 381] [D 382] [D 383]
Figure pat00211
[D 384] [D 385] [D 386]
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[D 387] [D 388] [D 389]
Figure pat00213
[D 390] [D 391] [D 392]
Figure pat00214
[D 393] [D 394] [D 395]
Figure pat00215
[D 396] [D 397] [D 398]
Figure pat00216
[D 399] [D 400] [D 401]
Figure pat00217
[D 402] [D 403] [D 404]
Figure pat00218
[D 405] [D 406] [D 407]
Figure pat00219
[D 408] [D 409] [D 410]
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[D 411] [D 412] [D 413]
Figure pat00221
[D 414] [D 415] [D 416]
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[D 417] [D 418] [D 419]
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[D 420] [D 421] [D 422]
Figure pat00224
[D 423] [D 424] [D 425]
Figure pat00225
[D 426] [D 427] [D 428]
Figure pat00226
[D 429] [D 430] [D 431]
Figure pat00227
[D 432] [D 433] [D 434]
Figure pat00228
[D 435] [D 436] [D 437]
Figure pat00229
[D 438] [D 439] [D 440]
Figure pat00230
[D 441] [D 442] [D 443]
Figure pat00231
[D 444] [D 445] [D 446]
Figure pat00232
[D 447] [D 448] [D 449]
Figure pat00233
[D 450] [D 451] [D 452]
Figure pat00234
[D 453] [D 454] [D 455]
Figure pat00235
[D 456] [D 457] [D 458]
Figure pat00236
[D 459] [D 460] [D 461]
Figure pat00237
[D 462] [D 463] [D 464]
Figure pat00238
[D 465] [D 466] [D 467]
Figure pat00239
[D 468] [D 469] [D 470]
Figure pat00240
[D 471] [D 472] [D 473]
Figure pat00241
[D 474] [D 475] [D 476]
또한, 본 발명에서, 상기 상기 발광층내 도판트 화합물 중 [화학식 D6] 및 [화학식 D7]중 어느 하나로 표시되는 화합물은 하기 <D 501> 내지 <D 587> 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
Figure pat00242
<D 501> <D 502> <D 503>
Figure pat00243
<D 504> <D 505> <D 506>
Figure pat00244
<D 507> <D 508> <D 509>
Figure pat00245
<D 510> <D 511> <D 512>
Figure pat00246
<D 513> <D 514> <D 515>
Figure pat00247
<D 516> <D 517> <D 518>
Figure pat00248
<D 519> <D 520> <D 521>
Figure pat00249
<D 522> <D 523> <D 524>
Figure pat00250
<D 525> <D 526> <D 527>
Figure pat00251
<D 528> <D 529> <D 530>
Figure pat00252
<D 531> <D 532> <D 533>
Figure pat00253
<D 534> <D 535> <D 536>
Figure pat00254
<D 537> <D 538> <D 539>
Figure pat00255
<D 540> <D 541> <D 542>
Figure pat00256
<D 543> <D 544> <D 545>
Figure pat00257
<D 546> <D 547> <D 548>
Figure pat00258
<D 549> <D 550> <D 551>
Figure pat00259
<D 552> <D 553> <D 554>
Figure pat00260
<D 555> <D 556> <D 557>
Figure pat00261
<D 558> <D 559> <D 560>
Figure pat00262
<D 561> <D 562> <D 563>
Figure pat00263
<D 564> <D 565> <D 566>
Figure pat00264
<D 567> <D 568> <D 569>
Figure pat00265
<D 570> <D 571> <D 572>
Figure pat00266
<D 573> <D 574> <D 575>
Figure pat00267
<D 576> <D 577> <D 578>
Figure pat00268
<D 579> <D 580> <D 581>
Figure pat00269
<D 582> <D 583> <D 584>
Figure pat00270
<D 585> <D 586> <D 587>
이때, 상기 발광층내 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트 이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도시한 그림이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(20), 정공수송층(40), 호스트 및 도판트를 포함하는 발광층(50), 전자수송층(60) 및 음극(80)을 순차적 순서로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 양극을 제1 전극으로, 음극을 제2전극으로 하여, 상기 양극과 발광층 사이에 정공수송층을 포함하고, 발광층과 음극 사이에 전자수송층을 포함한 유기발광소자에 해당한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 상기 양극(20)과 정공수송층(40) 사이에 정공주입층(30)이 포함되며, 상기 전자수송층(60)과 음극(80) 사이에 전자주입층(70)이 포함될 수 있다.
상기 도 1을 참조하여 본 발명의 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 기판(10) 상부에 양극(애노드) 전극용 물질을 코팅하여 양극(20)을 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 양극 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 양극(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.
상기 정공주입층 재료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 2-TNATA [4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine], NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)], TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine], DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine] 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐 -[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명은 상기 정공 수송층 상부에 전자 차단층을 추가적으로 형성할 수 있다. 상기 전자차단층은 전자주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공수송층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시키기 위한 층으로서, 발광층과 정공주입층의 사이에 적절한 부분에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 발광층과 정공수송층 사이에 형성될 수 있다.
이어서, 상기 정공수송층(40) 또는 전자차단층의 상부에 발광층(50)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 적층할 수 있다.
여기서, 상기 발광층은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있으며, 이들을 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 바와 같다.
또한, 본 발명의 구체적인 예에 의하면, 상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하다.
한편, 상기 발광층 상에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한다.
한편 본 발명에서 상기 전자수송층 재료로는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자수송물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자수송물질의 예로는, 퀴놀린유도체, 특히트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), Liq, TAZ, BAlq, 베릴륨비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), 화합물 201, 화합물 202, BCP, 옥사디아졸유도체인 PBD, BMD, BND 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00271
TAZ BAlq
Figure pat00272
<화합물 201> <화합물 202> BCP
Figure pat00273
Figure pat00274
Figure pat00275
또한, 본 발명에서의 유기발광소자는 상기 전자수송층을 형성한 후에 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 CsF, NaF, LiF, Li2O, BaO등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1 Å 내지 약 100 Å, 약 3 Å 내지 약 90 Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 음극은 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질을 이용할 수 있다. 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 또는 이들의 합금 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용하거나, ITO, IZO를 사용한 투과형 음극을 사용할 수 있다.
또한 본 발명에서의 유기 발광 소자는 380 nm 내지 800 nm의 파장범위에서 발광하는 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료의 발광층을 추가적으로 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에서의 발광층은 복수의 발광층으로서, 상기 추가적으로 형성되는 발광층내 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료는 형광재료 또는 인광재료일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착공정 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있다.
여기서 상기 증착 공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 진공 또는 저압상태에서 가열 등을 통해 증발시켜 박막을 형성하는 방법을 의미하고, 상기 용액공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 용매와 혼합하고 이를 잉크젯 인쇄, 롤투롤 코팅, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅 등과 같은 방법을 통하여 박막을 형성하는 방법을 의미한다.
또한 본 발명에서의 상기 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치; 차량용 디스플레이 장치; 및 가상 또는 증강 현실용 디스플레이 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
(실시예)
합성예 1. 화합물 35의 합성
합성예 1-1. <1-a>의 합성
Figure pat00276
<1-a>
250ml 둥근바닥플라스크에 2,3-벤조퓨란 10g(0.085mol), 브로민 27.05g(0.169mol), 칼슘아세테이트 16.62g(0.169mol) 및 디클로로메탄 240ml를 넣고 5시간 환류하였다. 반응이 종결되면 반응액을 상온으로 냉각 후 싸이오황산나트륨 수용액을 붓고 1시간 교반 후 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층을 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <1-a> 14.0g(수율 59.8%)를 얻었다.
합성예 1-2. <1-b>의 합성
Figure pat00277
<1-b>
250ml 둥근바닥플라스크에 <1-a> 14.0g(0.051mol), 페닐보론산 12.37g(0.101mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.76g(0.002mol), 탄산칼륨 17.53g(0.127mol), 다이옥산 140ml 를 넣고 12시간 환류하였다. 반응이 종결되면 반응액을 상온으로 냉각 한 후 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <1-b> 8.2g(수율 59.8%)를 얻었다.
합성예 1-3. <1-c>의 합성
Figure pat00278
<1-c>
500ml 둥근바닥플라스크에 <1-b> 8.2g(0.030mol)와 테트라하이드로퓨란 80ml를 넣은 뒤 질소 분위기 하에 교반하였다. -78ㅀC로 냉각한 뒤 n-뷰틸리튬 2.14g(0.033mol)을 적가하였다. 상온으로 온도를 승온하여 15시간 교반하였다. 온도를 -78ㅀC로 냉각한 뒤 트라이메틸보레이트 6.3g(0.061mol)를 적가하였다. 상온으로 승온한 뒤 2시간 교반하였다. 2M 염산(50ml)를 넣은 후 1시간 교반하였다. 에틸아세테이트를 사용하여 추출하였다. 유기층을 농축한 후 헵탄을 넣고 교반 후 필터하여 <1-c> 5.2g(수율 54.7%)을 얻었다.
합성예 1-4. [화합물 35]의 합성
Figure pat00279
[화합물 35]
250ml 둥근바닥플라스크에 <1-c> 5.2g(0.017mol)과 1-브로모-6-페닐파이렌 4.93g(0.014mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 0.48g(0.0004mol), 탄산칼륨 4.77g(0.034mol), 톨루엔(35ml), 에탄올(15ml), 물(10ml)을 넣은 뒤 3시간 환류하였다. 반응 종결 후 메탄올 (1400ml)에 반응액을 붓고 필터 진행하였다. 고체를 디클로로메탄에 녹이고 감압 농축한 후 컬럼트로마토그래피를 이용해 [화합물35] 4.3 g(수율 57.3%)을 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 546.20 [M+]
합성예 2. [화합물 24]의 합성
합성예 2-1. <2-a>의 합성
Figure pat00280
<2-a>
1000ml 둥근바닥플라스크에 페닐아세틸렌 29g(0.284mol), 비스트리페닐포스핀팔라듐디클로라이드 2.7g, 쿠퍼아이오다이드 0.7g(0.004mol), 트리페닐포스핀 5g(0.019mol) 및 트리에틸아민 500ml를 넣고 교반한다. 상온에서1-아이오도-2,5-디메톡시벤젠 50g(0.189mol)를 적가한 후 반응종료까지 교반한다. 반응이 종결되면 반응액을 여과하고 여액을 농축한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <2-a> 42g(수율 93.1%)를 얻었다.
합성예 2-2. <2-b>의 합성
Figure pat00281
<2-b>
1000ml 둥근바닥플라스크에 <2-a> 40g(0.168mol)과 디클로로메탄 400ml를 넣고 상온에서 교반한다. 반응액에 아이오도모노클로라이드 32.7g(0.201mol)을 천천히 적가한 후 상온에서 반응이 종결 될 때까지 교반한다. 반응이 종료되면 반응액에 물 500ml를 넣고 교반한 후 디클로로메탄과 물로 추출한다. 추출한 유기층을 무수처리 후 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <2-b> 52g(수율 88.4%)를 얻었다.
합성예 2-3. <2-c>의 합성
Figure pat00282
<2-c>
1000ml 둥근바닥플라스크에 <2-b> 50g(0.143mol), 페닐보론산 20.9g(0.171mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 8.26g(0.007mol), 인산칼륨 60.6g(0.286mol) 및 1,4-다이옥산 400ml를 넣고 12시간 환류했다. 반응종료 후 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용하여 추출하였다. 추출 후 유기층을 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <2-c> 42g(수율 67.1%)를 얻었다.
합성예 2-4. <2-d>의 합성
Figure pat00283
<2-d>
질소분위기의 500ml 둥근바닥플라스크에 <2-c> 42g(0.140mol)과 디클로로메탄 210ml를 넣고 0℃ 이하로 냉각한다. 0℃ 이하가 되면 보론트리브로마이드 70g(0.280mol)을 천천히 적가한다. 적가 후 반응액을 상온으로 승온 후 반응이 종결 될 때까지 교반한다. 반응이 종료되면 물 500ml에 반응액을 천천히 붓고 디클로로메탄과 물을 이용하여 추출한다. 추출 후 유기층을 무수처리 후 감압농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <2-d> 34g(수율 89%)를 얻었다.
합성예 2-5. <2-e>의 합성
Figure pat00284
<2-e>
질소분위기의 1000ml 둥근바닥플라스크에 <2-d> 34g(0.119mol), 피리딘 12.2g(0.154mol)과 디클로로메탄 340ml를 넣고 0℃ 이하로 냉각한다. 0℃ 이하가 되면 트리플로로메탄설폰산 36.9g(0.131mol)을 적가한다. 적가 후 반응액을 상온으로 승온하고 반응이 종결 될 때까지 교반한다. 반응이 종결되면 반응액에 물 500ml를 넣고 30분 교반 후 디클로로메탄과 물을 이용하여 추출한다. 유기층을 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <2-e> 48g(수율 96.6%)을 얻었다.
합성예 2-6. <2-f>의 합성
Figure pat00285
<2-f>
1000ml 둥근바닥플라스크에 <2-e> 48g(0.115mol), 비스피나콜디보론 37.9g(0.149mol), 비스디페닐포스피노페로센디클로로팔라듐 1.9g(0.002mol), 칼슘아세테이트 22.5g(0.229mol) 및 1,4-다이옥산 480ml를 넣고 12시간 환류했다. 반응이 종료되면 반응액을 상온으로 냉각 후 셀라이트 여과를 하고 여액을 농축한 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <2-f> 35g(수율 77%)를 얻었다.
합성예 2-7. <2-g>의 합성
Figure pat00286
<2-g>
3000ml 둥근바닥플라스크에 질소 퍼지하고 1,6-다이브로모파이렌 100g(0.278mol), 페닐보론산(D5) 35.3g(0.278mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd[PPh3]4) 6.4g(0.006mol), 탄산나트륨 88.3g(0.833mol), 톨루엔 1400ml 및 물 420ml을 넣고 9시간 환류했다. 반응이 종결되면 상온으로 냉각 후 생성된 고체를 여과하여 폐기하고 여액을 에틸아세테이트와 물로 추출한 후 유기층을 무수처리했다. 무수처리 후 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <2-g> 46g(수율 45.7%)를 얻었다.
합성예 2-8. [화합물 24]의 합성
Figure pat00287
[화합물 24]
500ml 둥근바닥플라스크에 <2-g> 13g(0.036mol), <2-f> 14.9g(0.038mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 0.8g(0.001mol). 탄산칼륨 8.4g(0.061mol), 톨루엔 90ml, 에탄올 23ml 및 물 30ml를 넣고 6시간 환류했다. 반응이 종결되면 반응액을 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용해 추출했다. 유기층을 감압 농축 후 디클로로메탄과 메탄올을 이용해 재결정하여 [화합물 24] 12g(수율 60.6%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 551.23 [M+]
합성예 3. [화합물 29]의 합성
합성예 3-1. <3-a>의 합성
Figure pat00288
<3-a>
합성예 2-7 에서 사용한 페닐보론산(D5) 대신 다이벤조퓨란-1-보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <3-a> (수율 43.7%)를 얻었다.
합성예 3-2. [화합물 29]의 합성
Figure pat00289
[화합물 29]
합성예 2-8 에서 사용한 <2-g> 대신 <3-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화합물 29] (수율 62.4%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 636.21 [M+]
합성예 4. [화합물 48]의 합성
합성예 4-1. <4-a>의 합성
Figure pat00290
<4-a>
250ml 둥근바닥플라스크에 2,3-벤조퓨란 10.0g(0.085mol)과 디클로로메탄 240ml를 넣은 뒤 질소 분위기하에 교반하였다. -10ㅀC 로 냉각 후 브롬 14.8g(0.093mol)을 적가하였다. 적가 완료 후 1시간 교반하였다. 반응 종결 후 상온으로 승온 후 싸이오황산나트륨 수용액으로 붓고 1시간 교반하였다. 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층 감압농축하였다. 농축액을 500ml 둥근바닥플라스크에 넣은 후 에탄올 100ml을 넣은 뒤 교반하였다. -10ㅀC로 냉각 후 수산화칼륨 수용액 200ml를 적가하였다. 그 후 4시간 환류하였다. 상온으로 냉각 후 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <4-a>15.0g(수율 89.8%)를 얻었다.
합성예 4-2. <4-b>의 합성
Figure pat00291
<4-b>
250ml 둥근바닥플라스크에 <4-a> 15.0g(0.076mol), 페닐보론산 11.14g(0.091mol), 팔라듐(II)아세테이트 0.34g(0.002mol), 트리터트부틸포스포늄테트라플루오로보레이트 0.44g(0.002mol), 뷰탄올 150ml을 넣고 1시간 교반한다. 수산화나트륨 수용액을 적가한 후 15분 교반한다. 반응종결 후 에틸아세테이트와 물로 추출한다. 유기층을 갑압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <4-b>14.3g(수율97.2%)를 얻었다.
합성예 4-3. <4-c>의 합성
Figure pat00292
<4-c>
질소분위기의 500ml 둥근바닥플라스크에 <4-b> 14.3g(0.074mol)과 THF 120ml를 넣고 교반한다. 반응액 온도를 -78 ℃로 냉각한 후 n-부틸리튬(1.6M) 55.2ml(0.088mol)을 온도를 유지하면서 천천히 적가한다. 적가가 끝나면 온도를 유지하면서 3시간 교반 후 트리메틸보레이트 11.5ml(0.103mol)을 온도를 유지하면서 천천히 적가한다. 적가가 끝나면 반응액 온도를 상온으로 승온한 후 반응종결 될 때까지 교반한다. 반응이 종료되면 반응액에 2N HCl수용액을 천천히 적가한 후 1시간 교반한다. 1시간 후 에틸아세테이트와 물을 이용해 추출한 후 추출한 유기층을 물로 2회 수세한다. 유기층을 무수처리 후 감압농축하고 헵탄으로 재결정하여 <4-c>11g(수율 62.8%)를 얻었다.
합성예 4-4. <4-d>의 합성
Figure pat00293
<4-d>
300ml 둥근바닥플라스크에 <4-c> 11g(0.046mol), 1-브로모-4-아이오도벤젠 15.7g(0.055mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.1g(0.001mol), 탄산칼륨 10.9g(0.079mol), 톨루엔 77ml, 에탄올 20ml 및 물 40ml를 넣고 6시간 환류했다. 반응이 종결되면 반응액을 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용하여 추출한 후 유기층을 무수처리하였다. 무수처리한 유기층을 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <4-d> 13g(수율 80.6%)를 얻었다.
합성예 4-5. <4-e>의 합성
Figure pat00294
<4-e>
합성예 4-3 에서 사용한 <4-b> 대신 <4-d>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <4-e> (수율 77%)를 얻었다.
합성예 4-6. [화합물 48]의 합성
Figure pat00295
[화합물 48]
합성예 1-4 에서 사용한 <1-c> 대신 <4-e>를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 합성하여 [화합물 48] (수율 43%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 546.20 [M+]
합성예 5. [화합물 62]의 합성
합성예 5-1. <5-a>의 합성
Figure pat00296
<5-a>
합성예 2-1 에서 사용한 1-아이오도-2,5-디메톡시벤젠 대신 1-아이오도-2,4-디메톡시벤젠을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 합성하여 <5-a> (수율 88.6%)를 얻었다.
합성예 5-2. <5-b>의 합성
Figure pat00297
<5-b>
합성예 2-2 에서 사용한 <2-a> 대신 <5-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-b> (수율 83.3%)를 얻었다.
합성예 5-3. <5-c>의 합성
Figure pat00298
<5-c>
합성예 2-3 에서 사용한 <2-b> 대신 <5-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-c> (수율 85.7%)를 얻었다.
합성예 5-4. <5-d>의 합성
Figure pat00299
<5-d>
합성예 2-4 에서 사용한 <2-c> 대신 <5-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-d> (수율 78.7%)를 얻었다.
합성예 5-5. <5-e>의 합성
Figure pat00300
<5-e>
합성예 2-5 에서 사용한 <2-d> 대신 <5-d>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-e> (수율 76.1%)를 얻었다.
합성예 5-6. <5-f>의 합성
Figure pat00301
<5-f>
합성예 2-6 에서 사용한 <2-e> 대신 <5-e>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-f> (수율 77.4%)를 얻었다.
합성예 5-6. [화합물 62]의 합성
Figure pat00302
[화합물 62]
합성예 1-4 에서 사용한 <1-c> 대신 <5-f>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화합물 62] (수율 43%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 546.20 [M+]
합성예 6. [화합물 79]의 합성
합성예 6-1. <6-a>의 합성
Figure pat00303
<6-a>
합성예 2-1 에서 사용한 1-아이오도-2,5-디메톡시벤젠 대신 1-아이오도아니솔을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <6-a> (수율 96.6%)를 얻었다.
합성예 6-2. <6-b>의 합성
Figure pat00304
<6-b>
합성예 2-2 에서 사용한 <2-a> 대신 <6-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <6-b> (수율 72.6%)를 얻었다.
합성예 6-3. <6-c>의 합성
Figure pat00305
<6-c>
500ml 둥근바닥플라스크에 1-브로모-6-페닐파이렌 14.5g(0.041mol)과 비스피나콜레이토다이보론 12.37g(0.049mol), 비스디페닐포스피노페로센디클로로팔라듐 0.99g(0.001mol), 포타슘아세테이트 11.95g(0.122mol) 다이옥산 140ml를 넣은 뒤 5시간 동안 환류하였다. 반응종결 후 온도를 상온으로 맞춘 후 셀라이트 필터 하였다. 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <6-c>9.0g (수율54.8%)를 얻었다.
합성예 6-4. [화합물 79]의 합성
Figure pat00306
[화합물 79]
300ml 둥근바닥플라스크에 <6-b> 15g(0.054mol), <6-c> 20.7g(0.082mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 6.3g(0.005mol), 탄산칼륨 15g(0.109mol) 및 1,4-다이옥산 150ml를 넣고 12시간 환류하였다. 반응이 종료되면 반응액을 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용해 추출 후 유기층을 감압농축하였다. 농축후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 [화합물 79] 7.6g(수율 35.3%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 470.17 [M+]
합성예 7. [화합물 82]의 합성
합성예 7-1. <7-a>의 합성
Figure pat00307
<7-a>
3000ml 둥근바닥플라스크에 질소 퍼지하고 1,6-다이브로모파이렌 100g(0.278mol), 페닐보론산(D5) 35.3g(0.278mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd[PPh3]4) 6.4g(0.006mol), 탄산나트륨 88.3g(0.833mol), 톨루엔 1400ml 및 물 420ml을 넣고 9시간 환류했다. 반응이 종결되면 상온으로 냉각 후 생성된 고체를 여과하여 폐기하고 여액을 에틸아세테이트와 물로 추출한 후 유기층을 무수처리했다. 무수처리 후 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용해 <7-a> 46g(수율 45.7%)를 얻었다.
합성예 7-2. <7-b>의 합성
Figure pat00308
<7-b>
2000ml 둥근바닥플라스크에 1-아이오도아니솔 100g(0.427mol), 페닐아세틸렌 87.3g(0.855mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 14.8g(0.013mol), 쿠퍼아이오다이드 4.1g(0.021mol), 트리페닐포스핀 2.2g(0.009mol)및 트리에틸아민 1000ml를 넣고 6시간 환류했다. 반응이 종료되면 반응액을 상온으로 냉각 후 셀라이트여과를 하고 여액을 감압농축 한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <7-b>.79g(수율 88.8%)를 얻었다.
합성예 7-3. <7-c>의 합성
Figure pat00309
<7-c>
2000ml 둥근바닥플라스크에 <7-b> 79g(0.379mol)과 디클로로메탄 790ml를 넣고 상온에서 교반한다. 교반중에 아이오도모노클로라이드 73.9g을 상온에서 적가 한 후 반응종료까지 상온에서 교반한다. 반응이 종료되는 반응액에 포화 소듐티오설페이트 수용액을 넣고 20분 교반 후 디클로로메탄과 물로 추출한다. 유기층을 농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <7-c> 83g(수율 68.3%)를 얻었다.
합성예 7-4. <7-d>의 합성
Figure pat00310
<7-d>
500ml 둥근바닥플라스크에 <7-c> 34.2g(0.107mol), 4-클로로페닐보론산 18.4g(0.118mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 2.5g(0.002mol), 탄산칼륨 29.5g(0.214mol) 및 N,N-다이메틸포름아마이드 270ml를 넣고 24시간 환류했다. 반응종료 후 반응액을 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용해 추출한 후 유기층을 감압 농축한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <7-d> 23.1g(수율 70.9%)를 얻었다.
합성예 7-5. <7-e>의 합성
Figure pat00311
<7-e>
500ml둥근바닥플라스크에 <7-d> 23.1g(0.076mol), 비스피나코라토다이보론 38.5g(0.152mol), 팔라듐아세테이트 0.9g(0.004mol), 인산칼륨 40.2g(0.189mol), sphos 4.05g(0.010mol)및 1,4-다이옥산 230ml를 넣고 6시간 환류했다. 반응종료 후 반응액을 상온으로 냉각 후 셀라이트여과를 하고 여액을 감압농축 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 <7-e> 15.5g(수율 51.6%)를 얻었다.
합성예 7-6. [화합물 82]의 합성
Figure pat00312
[화합물 82]
500ml 둥근바닥플라스크에 <7-a> 11.5g(0.032mol), <7-e> 13.2g(0.038mol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 0.7g(0.001mol). 탄산칼륨 7.5g(0.054mol), 톨루엔 80ml, 에탄올 20ml 및 물 27ml를 넣고 6시간 환류했다. 반응이 종결되면 반응액을 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용해 추출했다. 유기층을 감압 농축 후 디클로로메탄과 메탄올을 이용해 재결정하여 [화합물 82] 10.4g(수율 59.4%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 551.23 [M+]
합성예 8. [화합물 97]의 합성
Figure pat00313
[화합물 97]
300ml 둥근바닥플라스크에 1,6-다이브로모파이렌 10g(0.028mol), <2-f> 19.2g(0.061), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 3.2g(0.003mol), 탄산칼륨 15.4g(0.111mol) 톨루엔 70ml, 에탄올 18ml 및 물 55ml을 넣고 12시간 환류하였다. 반응이 종료되면 반응액을 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용해 추출 후 유기층을 감압농축하였다. 농축후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 [화합물 97] 7.6g(수율 58.5%)를 얻었다
MS (MALDI-TOF) : m/z 738.26 [M+]
합성예 9 . [화합물 100]의 합성
Figure pat00314
[화합물 100]
300ml 둥근바닥플라스크에 1,6-다이브로모파이렌 10g(0.028mol), <1-c> 19.2g(0.061), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 3.2g(0.003mol), 탄산칼륨 15.4g(0.111mol) 톨루엔 70ml, 에탄올 18ml 및 물 55ml넣고 12시간 환류하였다. 반응이 종료되면 반응액을 상온으로 냉각 후 에틸아세테이트와 물을 이용해 추출 후 유기층을 감압농축하였다. 농축후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 [화합물 100] 16g(수율 52%)를 얻었다
MS (MALDI-TOF) : m/z 738.26 [M+]
실시예 1 내지 10 : 유기발광소자의 제조
ITO 글래스의 발광 면적이 2 mm x 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1x10-7 torr가 되도록 한 후 상기 ITO위에 DNTPD (700Å), α-NPD (300Å) 순으로 성막하였다. 발광층으로서, 본 발명에 따른 호스트 화합물과 하기에 기재된 도판트(BD) (3 wt%)를 혼합하여 성막 (300Å)한 다음, 이후에 전자수송층으로 [E-1]과 [E-2]를 (1:1)의 비로 (300Å), 전자주입층으로 [E-2] (10Å), Al(1,000Å)의 순서로 성막하여 유기발광 소자를 제조하였다. 상기 유기발광 소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하였다.
[DNTPD] [α-NPD] [BD]
Figure pat00315
[E-1] [E-2]
Figure pat00316
Figure pat00317
비교예 1 및 2
비교예를 위한 유기발광소자는 상기 실시예의 소자 구조에서 호스트로 사용한 본 발명에 따른 화합물 대신 아래의 [BH1] 및 [BH2]를 사용한 점을 제외하고는 동일하게 제작하여 실험하였고, 상기 유기발광소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하였다. 상기 [BH1] 및 [BH2]의 구조는 아래와 같다.
[BH1] [BH2]
Figure pat00318
Figure pat00319
구분 호스트 V EQE T97
비교예1 BH1 3.9 10.3 148
비교예2 BH2 3.84 10.42 144
실시예1 화합물48 3.73 11.42 210
실시예2 화합물35 3.7 11.93 232
실시예3 화합물24 3.6 12.19 262
실시예4 화합물29 3.68 12.22 255
실시예5 화합물62 3.73 11.88 230
실시예6 화합물79 3.64 12.01 243
실시예7 화합물82 3.75 13.33 300
실시예8 화합물97 3.75 12.11 238
실시예9 화합물100 3.76 11.97 236
실시예10 화합물157 3.79 10.98 152
상기 [표 1]에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 유기 발광 화합물은 종래기술에 따른 비교예 1 내지 비교예 2에 비하여 보다 저전압, 고효율 및 장수명 특성이 모두 고르게 양호한 성질을 가지는 것으로 나타남으로, 유기발광소자로서 응용가능성 높은 것을 나타내고 있다.

Claims (18)

  1. 하기 [화학식 A]로 표시되는 유기 발광 화합물.
    [화학식 A]
    Figure pat00320

    상기 [화학식 A]에서,
    상기 R1 내지 R10은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이되;
    단, R1 내지 R10 중 적어도 하나는 상기 [구조식 A]내 L과 연결되는 단일결합으로서, 상기 [화학식 A]내 피렌 고리와 [구조식 A]를 서로 결합시키며, 상기 화학식 A내 피렌고리에 [구조식 A]가 2개 이상 결합되는 경우에 이들은 각각 동일하거나 상이하며;
    상기 [구조식 A]에서,
    상기 연결기 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되고;
    상기 n은 0 내지 2의 정수이되, n이 2인 경우에 각각의 연결기 L은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 R11 내지 R16은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 어느 하나이되, 상기 R11 내지 R16 중 하나는 연결기 L 와 연결되는 단일 결합이고,
    상기 R13 내지 R16은 각각 서로 인접하는 기와 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
    상기 [화학식 A] 에서, '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피렌고리내 치환기 R1, R3, R6 및 R8 중에서 적어도 하나는 상기 구조식 A내 연결기 L과 결합되는 단일 결합인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 치환기 R1 은 구조식 A내 연결기 L과 결합되는 단일 결합이고, 치환기 R6 은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.

  4. 제1항에 있어서,
    상기 R1 및 R6은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 [구조식 A]내 연결기 L과 결합되는 단일결합인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 A로 표시되는 화합물은 적어도 하나 이상의 중수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 R1, R3, R6 및 R8 중 적어도 하나는 중수소를 포함하는 치환기이거나, 또는, 상기 R11 내지 R16 중 적어도 하나는 중수소를 포함하는 치환기인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구조식 A 내 R13 내지 R16 중 하나는 연결기 L 와 연결되는 단일 결합인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구조식 A 내 R12는 연결기 L 와 결합되는 단일 결합인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    연결기 L은 단일결합이거나, 아래 [구조식 1] 내지 [구조식 5] 중에서 선택되는 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
    [구조식 1] [구조식 2] [구조식 3]
    Figure pat00321
    Figure pat00322
    Figure pat00323

    [구조식 4] [구조식 5]
    Figure pat00324
    Figure pat00325

    상기 연결기 L에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 A에서의 연결기 L 은 단일 결합인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 A에서의 연결기 L 은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 157]으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.
    Figure pat00326

    [화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]
    Figure pat00327

    [화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]
    Figure pat00328

    [화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]
    Figure pat00329

    [화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]
    Figure pat00330

    [화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]
    Figure pat00331

    [화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]
    Figure pat00332

    [화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]
    Figure pat00333

    [화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]
    Figure pat00334

    [화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]
    Figure pat00335

    [화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]
    Figure pat00336

    [화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]
    Figure pat00337

    [화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]
    Figure pat00338

    [화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]
    Figure pat00339

    [화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]
    Figure pat00340

    [화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]
    Figure pat00341

    [화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]
    Figure pat00342

    [화합물 49] [화합물 50] [화합물 51]
    Figure pat00343

    [화합물 52] [화합물 53] [화합물 54]
    Figure pat00344

    [화합물 55] [화합물 56] [화합물 57]
    Figure pat00345

    [화합물 58] [화합물 59] [화합물 60]
    Figure pat00346

    [화합물 61] [화합물 62] [화합물 63]
    Figure pat00347

    [화합물 64] [화합물 65] [화합물 66]
    Figure pat00348

    [화합물 67] [화합물 68] [화합물 69]
    Figure pat00349

    [화합물 70] [화합물 71] [화합물 72]
    Figure pat00350

    [화합물 73] [화합물 74] [화합물 75]
    Figure pat00351

    [화합물 76] [화합물 77] [화합물 78]
    Figure pat00352

    [화합물 79] [화합물 80] [화합물 81]
    Figure pat00353

    [화합물 82] [화합물 83] [화합물 84]
    Figure pat00354

    [화합물 85] [화합물 86] [화합물 87]
    Figure pat00355

    [화합물 88] [화합물 89] [화합물 90]
    Figure pat00356

    [화합물 91] [화합물 92] [화합물 93]
    Figure pat00357

    [화합물 94] [화합물 95] [화합물 96]
    Figure pat00358

    [화합물 97] [화합물 98] [화합물 99]
    Figure pat00359

    [화합물 100] [화합물 101] [화합물 102]
    Figure pat00360

    [화합물 103] [화합물 104] [화합물 105]
    Figure pat00361

    [화합물 106] [화합물 107] [화합물 108]
    Figure pat00362

    [화합물 109] [화합물 110] [화합물 111]
    Figure pat00363

    [화합물 112] [화합물 113] [화합물114]
    Figure pat00364

    [화합물 115] [화합물 116] [화합물 117]
    Figure pat00365

    [화합물 118] [화합물 119] [화합물 120]
    Figure pat00366

    [화합물 121] [화합물 122] [화합물 123]
    Figure pat00367

    [화합물 124] [화합물 125] [화합물 126]
    Figure pat00368

    [화합물 127] [화합물 128] [화합물 129]
    Figure pat00369

    [화합물 130] [화합물 131] [화합물 132]
    Figure pat00370

    [화합물 133] [화합물 134] [화합물 135]
    Figure pat00371

    [화합물 136] [화합물 137] [화합물 138]
    Figure pat00372

    [화합물 139] [화합물 140] [화합물 141]
    Figure pat00373

    [화합물 142] [화합물 143] [화합물 144]
    Figure pat00374

    [화합물 145] [화합물 146] [화합물 147]
    Figure pat00375

    [화합물 148] [화합물 149] [화합물 150]
    Figure pat00376

    [화합물 151] [화합물 152] [화합물 153]
    Figure pat00377

    [화합물 154] [화합물 155] [화합물 156]
    Figure pat00378

    [화합물 157]
  13. 제1전극;
    상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극사이에 개재되는 유기층;을 포함하고, 상기 유기층이 제1항 내지 제12 항 중에서 선택되는 어느 한 항의 화합물을 1 종 이상 포함하는 유기발광소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트와 도판트로 이루어지며, 상기 화합물은 호스트로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 도판트는 아래 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10] 중에서 선택되는 어느 하나이상이 사용되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [화학식 D1]
    Figure pat00379

    [화학식 D2]
    Figure pat00380

    상기 [화학식 D1] 및 [화학식 D2]에서, A31, A32, E1 및 F1은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 A31의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A32의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R51 및 R52에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
    상기 연결기 L21 내지 L32는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
    상기 W 및 W'는 N-R53, CR54R55, SiR56R57, GeR58R59, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 치환기 R51 내지 R59, Ar21 내지 Ar28은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
    상기 R51 및 R52는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
    상기 p11 내지 p14, r11 내지 r14 및 s11 내지 s14는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L21 내지 L32는 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 x1은 1 이고, y1, z1 및 z2은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 1의 정수이며,
    상기 Ar21 과 Ar22, Ar23과 Ar24, Ar25와 Ar26 및 Ar27과 Ar28은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
    상기 화학식 D1에서 A32고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
    상기 화학식 D2에서 상기 A31고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q12의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A32 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.

    [화학식 D3]
    Figure pat00381

    상기 [화학식 D3] 에서,
    상기 X1는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
    상기 T1 내지 T3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 Y1는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 Y2는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 R61 내지 R70은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R61 내지 R70은 각각 상기 T1 내지 T3중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.

    [화학식 D4] [화학식 D5]
    Figure pat00382

    상기 [화학식 D4] 및 [화학식 D5]에서,
    상기 X2는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
    상기 T4 내지 T6는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
    상기 Y4는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 Y5는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며
    상기 Y6는 N-R71, CR72R73, O, S, SiR74R75 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 R61 내지 R75 는 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하다.

    [화학식 D6] [화학식 D7]
    Figure pat00383

    상기 X3는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
    상기 T7 내지 T9는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
    상기 Y6는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 치환기 R61 내지 R65, R71 내지 R72은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
    상기 R71 및 R72는 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성하거나 또는 상기 T7 고리 또는 T9 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
    [화학식 D8] [화학식 D9]
    Figure pat00384

    [화학식 D10]
    Figure pat00385

    상기 [화학식 D8] 내지 [화학식 D10]에서,
    상기 X는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 Q1 내지 Q3은 각각 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
    상기 연결기 Y는 N-R3, CR4R5, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 치환기 R3 내지 R5은 각각 [화학식 D3]에서 상기 R61 내지 R70 과 동일하되,
    상기 R3 내지 R5은 각각 상기 Q2 고리 또는 Q3 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
    상기 R4 및 R5은 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
    상기 Cy1에 의해 형성되는 고리는 질소(N) 원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Q1고리내 방향족 탄소원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 기이고,
    상기 화학식 D9에서,
    상기 'Cy2'는 상기 Cy1에 부가되어 포화 탄화수소 고리를 형성가능하며, 상기 Cy2에 의해 형성되는 고리는 Cy1에 포함되는 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 기이고,
    상기 화학식 D10에서,
    상기 Cy3에 의해 형성되는 고리는 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자와 결합될 Q3내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Cy1내 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌 기이며,
    여기서, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D10]에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 3 내지 24의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 각각의 층 중에서 선택된 하나 이상의 층은 증착공정 또는 용액공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 유기발광소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치; 차량용 디스플레이 장치; 및 가상 또는 증강 현실용 디스플레이 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.


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