WO2014092362A1 - 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

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WO2014092362A1
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organic
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light emitting
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장재완
이선희
김원삼
김혜령
박정환
이규민
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덕산하이메탈(주)
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Definitions

  • the present invention relates to a compound for an organic electric device, an organic electric device using the same, and an electronic device thereof.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic electric element using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic layer is often made of a multi-layer structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic electric device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer.
  • the material used as the organic material layer in the organic electric element may be classified into a light emitting material and a charge transport material such as a hole injection material, a hole transport material, an electron transport material, an electron injection material and the like according to a function.
  • Efficiency, lifespan, and driving voltage are related to each other, and as efficiency increases, the driving voltage decreases relatively, and as the driving voltage decreases, crystallization of organic materials due to Joule heating generated during driving decreases. It shows a tendency to increase the life.
  • a light emitting auxiliary layer must exist between the hole transport layer and the light emitting layer, and different light emitting auxiliary according to each light emitting layer (R, G, B). It is time to develop the floor.
  • electrons are transferred from the electron transport layer to the light emitting layer, and holes are transferred from the hole transport layer to the light emitting layer to generate excitons by recombination.
  • the OLED device is mainly formed by a deposition method, which requires development of a material that can withstand a long time during deposition, that is, a material having strong heat resistance.
  • the materials constituting the organic material layer in the device such as a hole injection material, a hole transport material, a light emitting material, an electron transport material, an electron injection material, a light emitting auxiliary layer material, etc. Supported by the material should be preceded, but development of a stable and efficient organic material layer for an organic electric device has not been made yet. Therefore, the development of new materials is continuously required, and in particular, the development of materials for the light emitting layer, the light emitting auxiliary layer, and the hole transport layer is urgently required.
  • An object of the present invention is to provide a compound capable of improving high luminous efficiency, low driving voltage, high heat resistance, color purity, and lifetime of an element, an organic electric element using the same, and an electronic device thereof.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula.
  • the present invention provides an organic electronic device using the compound represented by the above formula and an electronic device thereof.
  • FIG. 1 is an exemplary view of an organic electroluminescent device according to the present invention.
  • halo or halogen as used herein is fluorine (F), bromine (Br), chlorine (Cl) or iodine (I) unless otherwise indicated.
  • alkyl or “alkyl group” has a single bond of 1 to 60 carbon atoms, unless otherwise indicated, and is a straight chain alkyl group, branched chain alkyl group, cycloalkyl (alicyclic) group, alkyl-substituted cyclo Radicals of saturated aliphatic functional groups, including alkyl groups, cycloalkyl-substituted alkyl groups.
  • heteroalkyl group means that at least one of the carbon atoms constituting the alkyl group has been replaced with a heteroatom.
  • alkenyl group or “alkynyl group”, unless stated otherwise, has a double or triple bond of 2 to 60 carbon atoms, and includes a straight or branched chain group, and is not limited thereto. It is not.
  • cycloalkyl refers to alkyl forming a ring having 3 to 60 carbon atoms, without being limited thereto.
  • alkoxyl group means an alkyl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise specified, has a carbon number of 1 to 60, and is limited herein. It is not.
  • alkenoxyl group means an alkenyl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise stated, it is 2 to 60 It has carbon number of, It is not limited to this.
  • aryloxyl group or “aryloxy group” means an aryl group to which an oxygen radical is attached, and unless otherwise specified, has a carbon number of 6 to 60, but is not limited thereto.
  • aryl group and “arylene group” have a carbon number of 6 to 60 unless otherwise stated, but is not limited thereto.
  • an aryl group or an arylene group means an aromatic of a single ring or multiple rings, and includes an aromatic ring formed by neighboring substituents participating in a bond or a reaction.
  • the aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a fluorene group, a spirofluorene group.
  • aryl or "ar” means a radical substituted with an aryl group.
  • an arylalkyl group is an alkyl group substituted with an aryl group
  • an arylalkenyl group is an alkenyl group substituted with an aryl group
  • the radical substituted with an aryl group has the carbon number described herein.
  • an arylalkoxy group means an alkoxy group substituted with an aryl group
  • an alkoxylcarbonyl group means a carbonyl group substituted with an alkoxyl group
  • an arylcarbonylalkenyl group means an alkenyl group substituted with an arylcarbonyl group.
  • the arylcarbonyl group is a carbonyl group substituted with an aryl group.
  • heteroalkyl means an alkyl including one or more heteroatoms unless otherwise indicated.
  • heteroaryl group or “heteroarylene group” means an aryl group or arylene group having 2 to 60 carbon atoms, each containing one or more heteroatoms, unless otherwise specified. It may include at least one of a single ring and multiple rings, and may be formed by combining adjacent functional groups.
  • heterocyclic group includes one or more heteroatoms, unless otherwise indicated, and has from 2 to 60 carbon atoms, and includes at least one of single and multiple rings, heteroaliphatic rings and hetero Aromatic rings. Adjacent functional groups may be formed in combination.
  • heteroatom refers to N, O, S, P or Si unless otherwise stated.
  • Heterocyclic groups may also include rings comprising SO 2 in place of the carbon forming the ring.
  • a “heterocyclic group” includes the following compounds.
  • aliphatic as used herein means an aliphatic hydrocarbon having 1 to 60 carbon atoms
  • aliphatic ring means an aliphatic hydrocarbon ring having 3 to 60 carbon atoms.
  • ring refers to a fused ring consisting of an aliphatic ring having 3 to 60 carbon atoms or an aromatic ring having 6 to 60 carbon atoms or a hetero ring having 2 to 60 carbon atoms or a combination thereof. Saturated or unsaturated rings.
  • heterocompounds or heteroradicals other than the aforementioned heterocompounds include, but are not limited to, one or more heteroatoms.
  • carbonyl used in the present invention is represented by -COR ', wherein R' is hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and 3 to 30 carbon atoms. Cycloalkyl group, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a combination thereof.
  • ether as used herein is represented by -RO-R ', wherein R or R' are each independently of each other hydrogen, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, It is an aryl group, a C3-C30 cycloalkyl group, a C2-C20 alkenyl group, a C2-C20 alkynyl group, or a combination thereof.
  • substituted in the term “substituted or unsubstituted” as used in the present invention is deuterium, halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 20 alkyl group, C 1 ⁇ C 20 alkoxyl group, C 1 ⁇ C 20 alkylamine group, C 1 ⁇ C 20 alkylthiophene group, C 6 ⁇ C 20 arylthiophene group, C 2 ⁇ C 20 alkenyl group, C 2 ⁇ C 20 alkynyl, C 3 ⁇ C 20 cycloalkyl group, C 6 ⁇ C 20 aryl group, of a C 6 ⁇ C 20 substituted by deuterium aryl group, a C 8 ⁇ C 20 aryl alkenyl group, a silane group, a boron Group, germanium group, and C 2 ⁇ C 20 It is meant to be substituted with one or more substituents selected from the group consist
  • the substituent R 1 when a is an integer of 0, the substituent R 1 is absent, when a is an integer of 1, one substituent R 1 is bonded to any one of carbons forming the benzene ring, and a is an integer of 2 or 3 are each bonded as follows, where R 1 may be the same or different from each other, and when a is an integer from 4 to 6, it is bonded to the carbon of the benzene ring in a similar manner, while the indication of hydrogen bonded to the carbon forming the benzene ring Is omitted.
  • FIG. 1 is an exemplary view of an organic electric device according to an embodiment of the present invention.
  • the organic electric device 100 includes a first electrode 120, a second electrode 180, a first electrode 110, and a second electrode 180 formed on a substrate 110.
  • the first electrode 120 may be an anode (anode)
  • the second electrode 180 may be a cathode (cathode)
  • the first electrode may be a cathode and the second electrode may be an anode.
  • the organic layer may include a hole injection layer 130, a hole transport layer 140, a light emitting layer 150, an electron transport layer 160, and an electron injection layer 170 on the first electrode 120 in sequence. At this time, the remaining layers except for the light emitting layer 150 may not be formed.
  • the hole blocking layer, the electron blocking layer, the light emitting auxiliary layer 151, the buffer layer 141 may be further included, and the electron transport layer 160 may serve as the hole blocking layer.
  • the organic electric device according to the present invention may further include a protective layer or a light efficiency improving layer (Capping layer) formed on one surface of the at least one surface of the first electrode and the second electrode opposite to the organic material layer.
  • a protective layer or a light efficiency improving layer Capping layer
  • the compound according to the present invention applied to the organic material layer of the hole injection layer 130, the hole transport layer 140, the electron transport layer 160, the electron injection layer 170, the host of the dopant or light efficiency improvement layer of the light emitting layer 150 It may be used as a material.
  • the compound of the present invention may be used as the light emitting layer 150, hole transport layer 140 and / or light emitting auxiliary layer 151.
  • a light emitting auxiliary layer between the hole transport layer and the light emitting layer, and according to each of the light emitting layers R, G, and B, It is time to develop different light emitting auxiliary layers. Meanwhile, in the case of the light emitting auxiliary layer, it is difficult to infer the characteristics of the organic material layer used even if a similar core is used, since the correlation between the hole transport layer and the light emitting layer (host) must be understood.
  • a light emitting layer or an auxiliary light emitting layer using a compound represented by the formula (1) by optimizing the energy level (level) and T1 value between each organic material layer, the intrinsic properties (mobility, interface characteristics, etc.) of the organic material
  • the life and efficiency of the electric device can be improved at the same time.
  • the organic electroluminescent device may be manufactured using a PVD method.
  • the anode 120 is formed by depositing a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof on a substrate, and the hole injection layer 130, the hole transport layer 140, the light emitting layer 150, and the electron transport layer are formed thereon.
  • the organic material layer including the 160 and the electron injection layer 170 it can be prepared by depositing a material that can be used as the cathode 180 thereon.
  • the organic material layer is a solution or solvent process (e.g., spin coating process, nozzle printing process, inkjet printing process, slot coating process, dip coating process, roll-to-roll process, doctor blading) using various polymer materials. It can be produced in fewer layers by methods such as ding process, screen printing process, or thermal transfer method. Since the organic material layer according to the present invention may be formed in various ways, the scope of the present invention is not limited by the forming method.
  • the organic electric element according to the present invention may be a top emission type, a bottom emission type or a double-sided emission type depending on the material used.
  • WOLED White Organic Light Emitting Device
  • Various structures for white organic light emitting devices mainly used as backlight devices have been proposed and patented. Representatively, a side-by-side method in which R (Red), G (Green), and B (Blue) light emitting parts are mutually planarized, and a stacking method in which R, G, and B light emitting layers are stacked up and down. And a color conversion material (CCM) method using photo-luminescence of an inorganic phosphor by using electroluminescence by a blue (B) organic light emitting layer and light therefrom. May also be applied to these WOLEDs.
  • CCM color conversion material
  • the organic electroluminescent device according to the present invention may be one of an organic electroluminescent device (OLED), an organic solar cell, an organic photoconductor (OPC), an organic transistor (organic TFT), a monochromatic or white illumination device.
  • OLED organic electroluminescent device
  • OPC organic photoconductor
  • organic TFT organic transistor
  • Another embodiment of the present invention may include a display device including the organic electric element of the present invention described above, and an electronic device including a control unit for driving the display device.
  • the electronic device may be a current or future wired or wireless communication terminal, and includes all electronic devices such as a mobile communication terminal such as a mobile phone, a PDA, an electronic dictionary, a PMP, a remote controller, a navigation device, a game machine, various TVs, and various computers.
  • the compound according to one aspect of the present invention is represented by the following formula (1).
  • R 1 to R 12 are i) hydrogen independently of each other; heavy hydrogen; Tritium; halogen; C 6 ⁇ C 60 Aryl group; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group; C 1 ⁇ C 30 Alkoxy group; Or a fluorenyl group and -LN (Ar 1 ) (Ar 2 ), or ii) adjacent groups combine with each other to form at least one ring.
  • the group which does not form a ring is as defined in i).
  • 'neighboring groups combine with each other to form at least one ring' means that R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R It means that 7 and R 8 , R 9 and R 10 , R 10 and R 11 and / or R 11 and R 12 combine with each other to form at least one ring compound.
  • the scope of the present invention is not limited by what substituents and by what reaction the ring is formed.
  • the ring is a known reaction (Heck reaction or Chem. Eur. J. 2009, 15, 742, Molecules. 2008, 13, 3236-3245, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 472-480, Tetrahedron Letters, 1997, 38, 4761-4764, etc.).
  • the ring formed by bonding of adjacent groups among R 1 to R 12 may not only be a monocyclic or polycyclic aromatic ring or a hetero ring including at least one hetero atom, but may also be a fused form of an aromatic ring and an aliphatic ring. have.
  • neighboring groups of R 1 and R 4 may be bonded to each other to form an aromatic ring such as benzene, naphthalene, phenanthrene, and the like.
  • a phenanthrene form may be formed together with the benzene ring of the parent nucleus to which they are bonded.
  • adjacent groups of R 1 to R 12 may be bonded to each other to form a heterocycle such as thiophene, furan, pyridine, indole, quinoline, and the like, wherein the carbon number may be 2 to 60.
  • a multi-ring may be a fused (fused) form, a plurality of rings may not be fused with each other, the fused form and the non-fused form may be a mixed ring.
  • X and Y are independently of each other, NR ', S, O, CR'R “or SiR'R", where R' and R "are i) independently of each other, C 6 ⁇ C 60 Aryl group; Containing at least one heteroatom of O, N, S, Si, and P C 2 ⁇ C 60 Heterocyclic group of; Fluorenyl groups; C One ⁇ C 50 Alkyl group and -L-N (Ar One ) (Ar 2 Or ii) R 'and R "may combine with each other to form a Spiro compound with C or Si to which they are attached.
  • L is a single bond; C 6 ⁇ C 60 arylene group; Fluorenylene groups; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; And a divalent aliphatic hydrocarbon group; wherein the “single bond” means a case where L is absent, so that R 1 to R 12 are —N (Ar 1 ) (Ar 2 ). it means.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a C 6 ⁇ C 60 aryl group; Fluorenyl groups; C 2 ⁇ C 60 heterocyclic group containing at least one heteroatom of O, N, S, Si and P; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group and C 1 ⁇ C 30 Alkoxy group is selected from the group consisting of.
  • Ar One , Ar 2 , L, R One To R 12 Deuterated when the aryl group, fluorenyl group, heterocyclic group, alkyl group, alkenyl group, alkoxyl group, arylene group, fluorenylene group and aliphatic hydrocarbon group of R ′ and R ′′ are further substituted with one or more substituents; Halogen; silane group; siloxane group; boron group; germanium group; cyano group; nitro group; amine group; C One ⁇ C 20 Alkylthio groups; C One ⁇ C 20 An alkoxyl group; C One ⁇ C 20 An alkyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group; C 2 ⁇ C 20 Alkynyl group of; C 6 ⁇ C 20 of Aryl group; Deuterated C 6 ⁇ C 20 Aryl group; Fluorenyl groups; C 2 ⁇ C 20 Heterocyclic group of; C 3 ⁇ C 20 Cycloalkyl group; C 7
  • the compound represented by Formula 1 may be represented by one of the following formula.
  • Ar 3 is an aryl group of C 6 ⁇ C 60 ; C 2 ⁇ C 20 Alkenyl group; C 2 -C 60 heterocyclic group containing at least one hetero atom of O, N, S, Si and P; C 1 ⁇ C 50 Alkyl group; And a fluorenyl group unsubstituted or substituted with a C 1 to C 20 alkyl group, Z 1 to Z 4 are each independently CR ′ or N, and R 1 to R of Formulas 2 and 3 above. 12 , Y and L and the R 'is the same as defined in the formula (1).
  • the compound represented by Formula 1 to Formula 3 may be one of the following compounds.
  • the present invention provides an organic electroluminescent device comprising a first electrode, a second electrode, and an organic material layer positioned between the first electrode and the second electrode, wherein the organic material layer is a compound represented by the formula (1)
  • Formula 1 may be contained in at least one layer of the light emitting layer, the hole transport layer or the light emitting auxiliary layer of the organic material layer. That is, the compound represented by Formula 1 may be used as a material of the light emitting layer, the hole transport layer or the light emitting layer.
  • an organic electroluminescence device including one of the compounds represented by Formula 2 or 3 is provided in an organic material layer, and more specifically, the present invention provides an organic electroluminescence device including a compound represented by the individual chemical formula in the organic material layer. do.
  • Final compound according to the present invention is prepared by reacting Sub 1 and Sub 2 as shown in Scheme 1, but is not limited thereto.
  • Sub 1 of Scheme 1 may be synthesized by the reaction paths of Schemes 2, 3, and 4, but is not limited thereto.
  • Sub 1-1-1 (1 equivalent) and Sub 1-1-2 (1 equivalent) were added to methanol and stirred in a round bottom flask. Sodium methoxide was added to the solution and stirred at room temperature for 24 hours. After extraction with dichrolomethane and water, the organic layer was dried and concentrated, and the resulting organic material was silicagel column and recrystallized to obtain Sub 1-1-3.
  • Sub 1-1-3 (1 equivalent) and iodine are added to dry benzene in a round bottom flask and UV-treated during the foaming of the solution with a UV lamp and monitored by TLC. After 7 hours, the solvent was removed under reduced pressure and recrystallized with ethanol to obtain Sub 1-1-4.
  • Sub 1-1-4 (1 equivalent) and boron tribromide are stirred in Dichrolomethane at room temperature for 12 hours. Thereafter, the mixture was extracted with ether and water, and the organic layer was dried over MgSO 4 , concentrated, and the resulting organic substance was purified by silicagel column and recrystallized to obtain Sub 1-1-5.
  • Sub 1-1-5 (1 equiv), Sub 1-1-6 (3 equiv) and NaHSO 3 (5 equiv) were added to distilled water and refluxed at 100- for 15 hours. After cooling, distilled water was added and the resulting solid was filtered under reduced pressure. The obtained solid was put into aqueous hydrochloric acid solution and heated to 100 degreeC. After extracting with methyl chloride for 1 hour and washing with distilled water and aqueous NaOH solution, the resulting organics were silicagel column and recrystallized to obtain Sub 1-1.
  • Sub 1-1-1 (1 equivalent) and Sub 1-2-1 (1 equivalent) were added to methanol and stirred in a round bottom flask. Sodium methoxide was added to the solution and stirred at room temperature for 24 hours. After extraction with dichrolomethane and water, the organic layer was dried and concentrated, and the resulting organic material was silicagel column and recrystallized to obtain Sub 1-2-2.
  • Sub 1-2-2 (1 equivalent) and iodine are added to dry benzene in a round-bottomed flask and UV-treated during the foaming of the solution with a UV lamp and monitored by TLC. After 7 hours, the solvent was removed under reduced pressure and recrystallized with ethanol to obtain Sub 1-2-3.
  • Sub 1-2-3 (1 equiv) was dissolved in dioxane and 1-pyrrolidino-1-cyclohexene (1.1 equiv) was added to reflux for 18 hours. After adding water and heating for 2 hours, after work-up with ether, 5% HCl, 5% NaHCO 3 solution, the resulting organics were silicagel column and recrystallized to obtain Sub 1-2-4.
  • Sub 1-2-4 was dissolved in 70 ml of a 10% methanesulfonic acid mixed solution with CHCl 3 and stirred at room temperature for 2 hours. The reaction was terminated with a bicarbonate solution and then worked up with methylene chloride, NaHCO 3 and water. The solvent was blown off, separated by column chromatography, dissolved in triglyme with 10% Pd / C, and refluxed for 16 hours. Subsequently, column chromatography with hexane gave Sub 1-2-5.
  • Sub 1-1-1 (1 equivalent) and Sub 1-3-1 (1 equivalent) were added to methanol and stirred in a round bottom flask. Sodium methoxide was added to the solution and stirred at room temperature for 24 hours. After extraction with dichrolomethane and water, the organic layer was dried and concentrated, and the resulting organic material was silicagel column and recrystallized to obtain Sub 1-3-2.
  • Sub 1-3-2 (1 equivalent) and iodine are added to dry benzene in a round-bottomed flask and UV-treated during the foaming of the solution with a UV lamp and monitored by TLC. After 7 hours, the solvent was removed under reduced pressure and recrystallized with ethanol to obtain Sub 1-3-3.
  • Sub 1-3-3 (1 equiv), Sub 1-3-4 (1 equiv), Ph (PPh 3 ) and NaCO 3 were dissolved in anhydrous THF and a small amount of water and then refluxed for 24 hours. After the reaction was completed, the temperature of the reactant was cooled to room temperature, extracted with CH 2 Cl 2 , and washed with water. After removing a small amount of water with anhydrous MgSO 4 and filtered under reduced pressure, the product was concentrated by separation of the organic solvent was separated by column chromatography to give the desired Sub 1-3-5.
  • Sub 1-3-5 was dissolved in trifluoromethanesulfonic acid solvent, and then stirred at room temperature for 48 hours. After the reaction was completed, the reaction was poured into a mixed solvent of water and pyridine and refluxed for 20 minutes. The temperature of the reaction was cooled to room temperature, extracted with CH 2 Cl 2 and wiped off. After removing a small amount of water with anhydrous MgSO 4 and filtered under reduced pressure, the organic solvent was concentrated and the resulting product was separated by column chromatography to give the desired Sub 1-3.
  • Example 1 Red organic electroluminescent device (phosphorescent red host)
  • An organic electroluminescent device was manufactured according to a conventional method using the compound of the present invention as a light emitting host material of the light emitting layer.
  • N 1- (naphthalen-2-yl) -N 4 , N 4- bis (4- (naphthalen-2-yl (phenyl) amino) phenyl) -N 1- phenylbenzene-1,4-diamine hereinafter abbreviated as 2-TNATA
  • 2-TNATA phenylbenzene-1,4-diamine
  • NPD Til-N -phenylamino] biphenyl
  • NPD N-phenylamino] biphenyl
  • the dopant is a compound P-26 of the present invention as a host material and bis- (1-phenylisoquinolyl) iridium (III) acetylacetonate (hereinafter abbreviated as (piq) 2 Ir (acac)) on the hole transport layer.
  • the light emitting layer was formed by doping at a weight ratio of 95: 5 and vacuum deposition to a thickness of 30 nm.
  • BAlq (1,1'-bisphenyl) -4-oleito) bis (2-methyl-8-quinoline oleito) aluminum
  • BAlq (2-methyl-8-quinoline oleito) aluminum
  • a blocking layer was formed and tris (8-quinolinol) aluminum (hereinafter abbreviated as Alq 3 ) was vacuum deposited to a thickness of 40 nm on the hole blocking layer to form an electron transport layer.
  • LiF which is a halogenated alkali metal
  • LiF which is a halogenated alkali metal
  • An organic electroluminescent device was manufactured according to the same method as Example 1 except for using the compounds P-27 to P-90 of the present invention shown in Table 6 instead of the compound P-26 as the host material of the emission layer. It was.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Comparative Compound 1 was used instead of Compound P-26 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Comparative Compound 2 was used instead of Compound P-26 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Comparative Compound 3 was used instead of Compound P-26 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Comparative Compound 4 was used instead of Compound P-26 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • Electroluminescence (EL) characteristics by PR-650 of photoresearch by applying a forward bias DC voltage to the organic electroluminescent devices prepared by Examples 1 to 65 and Comparative Examples 1 to 4 of the present invention The T90 lifetime was measured using a life-time measurement device manufactured by McScience Inc. at 300 cd / m 2 reference luminance. The measurement results are shown in Table 6 below.
  • the organic electroluminescent device using the organic electroluminescent device material of the present invention can be used as a red light emitting layer material can significantly improve the high luminous efficiency, lifetime and color purity.
  • the device to which the compound of the present invention, which is substituted with quinazoline shows higher efficiency and longer life You can see that.
  • An organic electroluminescent device was manufactured according to a conventional method using the compound of the present invention as a light emitting host material of the light emitting layer.
  • a hole injection layer was formed by vacuum depositing 2-TNATA with a thickness of 60 nm on an ITO layer (anode) formed on a glass substrate, and then a NPD was vacuum deposited on the hole injection layer with a thickness of 20 nm to form a hole transport layer.
  • Ir (ppy) 3 a tris (2-phenylpyridine) -iridium
  • a hole blocking layer was formed by vacuum depositing BAlq to a thickness of 10 nm on the light emitting layer
  • an electron transport layer was formed by vacuum depositing Alq 3 to a thickness of 40 nm on the hole blocking layer.
  • LiF which is a halogenated alkali metal
  • LiF which is a halogenated alkali metal
  • Example 66 The same as in Example 66 except for using the compounds P-2 to P-20 and P-106 to P-145 of the present invention shown in Table 7 as a host material for the light emitting layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured by the method.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 66, except that Comparative Compound 1 was used instead of Compound P-1 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 66, except that Comparative Compound 2 was used instead of Compound P-1 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 66, except that Comparative Compound 3 was used instead of Compound P-1 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 66, except that Comparative Compound 4 was used instead of Compound P-1 of the present invention as a host material of the emission layer.
  • the T90 lifetime was measured using a life-time measuring instrument manufactured by McScience Inc. at 300 cd / m 2 reference luminance. The measurement results are shown in Table 7 below.
  • the organic electroluminescent device using the organic electroluminescent device material of the present invention can be used as a green light emitting layer material can significantly improve the high luminous efficiency, lifetime and color purity.
  • Comparative Compound 2 Comparative Compound 3 and the compound of the present invention with similar structure to the compound of the present invention, it can be seen that the device using the compound of the present invention exhibits higher efficiency and higher lifetime.
  • An organic electroluminescent device was manufactured according to a conventional method using the compound of the present invention as a light emitting auxiliary layer material.
  • a hole injection layer was formed by vacuum depositing 2-TNATA with a thickness of 60 nm on an ITO layer (anode) formed on a glass substrate, and then a NPD was vacuum deposited on the hole injection layer with a thickness of 20 nm to form a hole transport layer.
  • the compound P-21 of the present invention was vacuum-deposited to a thickness of 20 nm on the hole transport layer to form a light emitting auxiliary layer, and 4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl (hereinafter CBP) was formed on the light emitting auxiliary layer.
  • CBP 4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl
  • a host material and Ir (ppy) 3 as a dopant material at a weight ratio of 95: 5 to form a light emitting layer by vacuum deposition at a thickness of 30 nm.
  • BAlq was vacuum-deposited to a thickness of 10 nm on the light emitting layer to form a hole blocking layer
  • Alq 3 was vacuum-deposited to a thickness of 40 nm on the hole blocking layer to form an electron transport layer.
  • an electron injection layer was formed by depositing LiF, which is a halogenated alkali metal, to a thickness of 0.2 nm on the electron transport layer, and then depositing Al to a thickness of 150 nm to form a cathode.
  • An organic electroluminescent device was manufactured according to the same method as Example 126 except for using the compound P-22 to P-25 of the present invention shown in Table 8 below instead of the compound P-21 of the present invention as a light emitting auxiliary layer material. It was.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 126, except that an emission auxiliary layer was not formed.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 126, except that Comparative Compound 5 was used instead of Compound P-21 of the present invention as a light emitting auxiliary layer material.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 126, except that Comparative Compound 6 was used instead of Compound P-21 of the present invention as a light-emitting auxiliary layer material.
  • Electroluminescence (EL) characteristics by PR-650 of photoresearch by applying a forward bias DC voltage to the organic electroluminescent devices prepared in Examples 126 to 130 and Comparative Examples 9 to 11 of the present invention The T90 lifetime was measured using a life-time measuring instrument manufactured by McScience Inc. at 300 cd / m 2 reference luminance. The measurement results are shown in Table 8 below.
  • An organic electroluminescent device was manufactured according to a conventional method using the compound of the present invention as a hole transport material.
  • a hole injection layer is formed by vacuum depositing 2-TNATA with a thickness of 60 nm on an ITO layer (anode) formed on an organic substrate, and then vacuum depositing compound P-91 of the present invention on the hole injection layer with a thickness of 20 nm.
  • a hole transport layer was formed.
  • the light emitting layer was formed on the hole transport layer by doping at 90:10 weight ratio using CBP as a host material and Ir (ppy) 3 as a dopant material to form a light emitting layer by vacuum deposition at a thickness of 30 nm.
  • BAlq was vacuum-deposited to a thickness of 10 nm on the light emitting layer to form a hole blocking layer
  • Alq 3 was vacuum-deposited to a thickness of 40 nm on the hole blocking layer to form an electron transport layer.
  • LiF which is a halogenated alkali metal
  • Al was deposited to a thickness of 150 nm to form a cathode, thereby manufacturing an organic electroluminescent device.
  • Example 131 The same method as Example 131 except for using the compounds P-92 to P-105 and P-146 to P-165 of the present invention shown in Table 9 below instead of the compound P-91 of the present invention as a hole transport layer material.
  • An organic electroluminescent device was prepared.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 131, except that Comparative Compound 7 was used instead of Compound P-91 of the present invention as a hole transport layer material.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 131, except that Comparative Compound 5 was used instead of Compound P-91 of the present invention as a hole transport layer material.
  • An organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 131, except that Comparative Compound 6 was used instead of Compound P-91 of the present invention as a hole transport layer material.
  • Electroluminescence (EL) characteristics by PR-650 of photoresearch by applying a forward bias DC voltage to the organic electroluminescent devices prepared in Examples 131 to 165 and Comparative Examples 12 to 14 of the present invention The T90 lifetime was measured using a life-time measuring instrument manufactured by McScience Inc. at 300 cd / m 2 reference luminance. The measurement results are shown in Table 9 below.
  • the compounds of the present invention are used in other organic material layers of the organic electroluminescent device, for example, a hole injection layer, an electron injection layer, an electron transport layer, it is obvious that the same effect can be obtained.

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Abstract

본 발명은 소자의 발광효율, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있는 신규 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자 장치를 제공한다.

Description

유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
본 발명은 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
유기 전기 발광소자에 있어 가장 문제시되는 것은 수명과 효율인데, 디스플레이가 대면적화되면서 이러한 효율이나 수명 문제는 반드시 해결해야 되는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다.
하지만 상기 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면 각 유기물층 간의 에너지 level 및 T1 값, 물질의 고유특성(mobility, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다. 따라서 높은 열적 안정성을 가지며 발광층 내에서 효율적으로 전하 균형(charge balance)을 이룰 수 있는 발광 재료의 개발이 필요한 실정이며, 그 중에서도 특히 발광층의 호스트 물질에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
또한, 최근 유기 전기 발광소자에 있어 정공수송층에서의 발광 문제를 해결하기 위해서는 반드시 정공수송층과 발광층 사이에 발광보조층이 존재하여야 하며, 각각의 발광층(R, G, B)에 따른 서로 다른 발광보조층의 개발이 필요한 시점이다.
일반적으로 전자수송층에서 발광층으로 전자(electron)이 전달되고 정공(hole)이 정공수송층에서 발광층으로 전달되어 재조합(recombination)에 의해 엑시톤(exciton)이 생성된다.
하지만 정공수송층에 사용되는 물질의 경우 낮은 HOMO 값을 가져야 하기 때문에 대부분 낮은 T1 값을 가지며, 이로 인해 발광층에서 생성된 엑시톤(exciton)이 정공수송층으로 넘어가게 되어 결과적으로 발광층 내 전하불균형(charge unbalance)을 초래하여 정공수송층 계면에서 발광하게 된다.
정공수송층 계면에서 발광될 경우, 유기전기소자의 색순도 및 효율이 저하되고 수명이 짧아지는 문제점이 발생하게 된다. 따라서 높은 T1 값을 가지며, 정공수송층 HOMO 에너지 level과 발광층의 HOMO 에너지 level 사이의 HOMO level를 갖는 발광보조층이 개발이 절실히 요구된다.
한편, 유기전기소자의 수명단축 원인 중 하나인 양극전극(ITO)으로부터 금속 산화물이 유기층으로 침투확산되는 것을 지연시키면서, 소자 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 대해서도 안정된 특성, 즉 높은 유리 전이 온도를 갖는 정공주입층 재료에 대한 개발이 필요하다. 정공수송층 재료의 낮은 유리전이 온도는 소자 구동시, 박막 표면의 균일도를 저하시키는 특성이 있는바, 이는 소자수명에 큰 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다. 또한, OLED 소자는 주로 증착방법에 의해 형성되는데, 증착시 오랫동안 견딜 수 있는 재료, 즉 내열특성이 강한 재료 개발이 필요한 실정이다.
즉, 유기전기소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질, 발광보조층 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정되고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 특히 발광층, 발광보조층 및 정공수송층의 재료에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성, 색순도 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일측면에서, 본 발명은 하기 화학식으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000001
다른 측면에서, 본 발명은 상기 화학식으로 표시되는 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자장치를 제공한다.
본 발명에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압, 고내열성을 달성할 수 있고, 소자의 색순도 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다.
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "할로알킬기" 또는 "할로겐알킬기"는 다른 설명이 없는 한 할로겐으로 치환된 알킬기를 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로알킬기"는 알킬기를 구성하는 탄소 원자 중 하나 이상이 헤테로원자로 대체된 것을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄옥실기", "알켄옥시기", "알켄일옥실기", 또는 "알켄일옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알켄일기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기일 수 있다.
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕실기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로알킬"은 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 알킬을 의미한다. 본 발명에 사용된 용어 "헤테로아릴기" 또는 "헤테로아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 탄소수 2 내지 60의 아릴기 또는 아릴렌기를 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 이웃한 작용기기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타낸다.
또한 "헤테로고리기"는, 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000002
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "카르보닐"이란 -COR'로 표시되는 것이며, 여기서 R'은 수소, 탄소수 1 내지 20 의 알킬기, 탄소수 6 내지 30 의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "에테르"란 -R-O-R'로 표시되는 것이며, 여기서 R 또는 R'은 각각 서로 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알켄일기, 탄소수 2 내지 20의 알킨일기, 또는 이들의 조합인 것이다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕실기, C1~C20의 알킬아민기, C1~C20의 알킬티오펜기, C6~C20의 아릴티오펜기, C2~C20의 알켄일기, C2~C20의 알킨일기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기, C8~C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에 의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000003
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000004
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자에 대한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 유기전기소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 제 1전극(120), 제 2전극(180) 및 제 1전극(110)과 제 2전극(180) 사이에 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기물층을 구비한다. 이때, 제 1전극(120)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(180)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
유기물층은 제 1전극(120) 상에 순차적으로 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함할 수 있다. 이때, 발광층(150)을 제외한 나머지 층들이 형성되지 않을 수 있다. 정공저지층, 전자저지층, 발광보조층(151), 버퍼층(141) 등을 더 포함할 수도 있고, 전자수송층(160) 등이 정공저지층의 역할을 할 수도 있을 것이다.
또한, 미도시하였지만, 본 발명에 따른 유기전기소자는 제 1전극과 제 2전극 중 적어도 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 일면에 형성된 보호층 또는 광효율 개선층(Capping layer)을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층에 적용되는 본 발명에 따른 화합물은 정공주입층(130), 정공수송층(140), 전자수송층(160), 전자주입층(170), 발광층(150)의 호스트 또는 도펀트 또는 광효율 개선층의 재료로 사용될 수 있을 것이다. 바람직하게는, 본 발명의 화합물은 발광층(150), 정공수송층(140) 및/또는 발광보조층(151)으로 사용될 수 있을 것이다.
한편, 동일한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면 특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합도 아주 중요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
이미 설명한 것과 같이, 최근 유기 전기 발광소자에 있어 정공수송층에서의 발광 문제를 해결하기 위해서는 정공수송층과 발광층 사이에 발광보조층이 형성하는 것이 바람직하며, 각각의 발광층(R, G, B)에 따른 서로 다른 발광보조층의 개발이 필요한 시점이다. 한편, 발광보조층의 경우 정공수송층 및 발광층(호스트)과의 상호관계를 파악해야하므로 유사한 코어를 사용하더라도 사용되는 유기물층이 달라지면 그 특징을 유추하기는 매우 어려울 것이다.
따라서, 본 발명에서는 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용하여 발광층 또는 발광보조층을 형성함으로써 각 유기물층 간의 에너지 레벨(level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(mobility, 계면특성 등) 등을 최적화하여 유기전기소자의 수명 및 효율을 동시에 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(120)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(130), 정공수송층(140), 발광층(150), 전자수송층(160) 및 전자주입층(170)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(180)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기전기소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
WOLED(White Organic Light Emitting Device)는 고해상도 실현이 용이하고 공정성이 우수한 한편, 기존의 LCD의 칼라필터 기술을 이용하여 제조될 수 있는 이점이 있다. 주로 백라이트 장치로 사용되는 백색 유기발광소자에 대한 다양한 구조들이 제안되고 특허화되고 있다. 대표적으로, R(Red), G(Green), B(Blue) 발광부들을 상호평면적으로 병렬배치(side-by-side) 방식, R, G, B 발광층이 상하로 적층되는 적층(stacking) 방식이 있고, 청색(B) 유기발광층에 의한 전계발광과 이로부터의 광을 이용하여 무기형광체의 자발광(photo-luminescence)을 이용하는 색변환물질(color conversion material, CCM) 방식 등이 있는데, 본 발명은 이러한 WOLED에도 적용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자(OLED), 유기태양전지, 유기감광체(OPC), 유기트랜지스터(유기 TFT), 단색 또는 백색 조명용 소자 중 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 구동하는 제어부를 포함하는 전자장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 화합물에 대하여 설명한다.
본 발명의 일측면에 따른 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다.
<화학식 1>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000005
상기 화학식에서, R1 내지 R12는 i) 서로 독립적으로 수소; 중수소; 삼중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C1~C30의 알콕시기; 플루오렌일기 및 -L-N(Ar1)(Ar2)로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 ii) 이웃한 기끼리 서로 결합하여 적어도 하나의 고리를 형성한다. 이때, 고리를 형성하지 않는 기는 i)에서 정의된 것과 같다.
여기서, '이웃한 기끼리 서로 결합하여 적어도 하나의 고리를 형성한다'라 함은 R1과 R2끼리, R2와 R3끼리, R3과 R4끼리, R5와 R6끼리, R7과 R8끼리, R9와 R10끼리, R10과 R11끼리 및/또는 R11과 R12끼리 서로 결합하여 적어도 하나의 고리 화합물을 형성하는 것을 의미한다. 이때, 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성한다는 자체가 중요하므로, 이들이 어떤 치환기이고 어떤 반응을 통해 고리가 형성되는지에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 않는다. 이때, 고리는 공지의 반응(Heck reaction이나 Chem. Eur. J. 2009, 15, 742, Molecules. 2008, 13, 3236-3245, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 472-480, Tetrahedron Letters. 1997, 38, 4761-4764 등에 기재된 반응)에 의해 형성될 수 있을 것이다.
R1~R12 중 이웃한 기끼리 서로 결합하여 형성된 고리는 단일고리 또는 다중고리의 방향족고리 또는 헤테로 원자를 적어도 하나 포함하는 헤테로고리일 수 있을 뿐만 아니라 방향족고리와 지방족 고리가 융합된 형태일 수도 있다. 예시적으로, R1과 R4 중 이웃한 기끼리 서로 결합하여 벤젠, 나프탈렌, 페난트렌 등과 같은 방향족고리를 형성할 수 있는데, 이때 형성되는 방향족고리의 핵탄소수는 6 내지 60인 것이 바람직하다. 예컨대, R1과 R2가 서로 결합하여 벤젠고리를 형성하고, R3과 R4가 서로 결합하여 벤젠고리를 형성하면 이들이 결합된 모핵의 벤젠링과 함께 페난트렌 형태가 형성될 수 있을 것이다.
또한, R1~R12 중 이웃한 기끼리 서로 결합하여 싸이오펜, 퓨란, 피리딘, 인돌, 퀴놀린 등과 같은 헤테로고리를 형성할 수 있는데, 이때 핵탄소수는 2 내지 60일 수 있다. 또한, 다중고리인 경우 서로 융합된(fused) 형태일 수도 있고 복수개의 고리가 서로 융합되지 않은 형태일 수도 있으며, 융합된 형태와 비융합된 형태가 혼합된 고리일 수도 있다.
X 및 Y는 서로 독립적으로, NR', S, O, CR'R" 또는 SiR'R"이고, 여기서 R' 및 R"은 i) 서로 독립적으로, C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 플루오렌일기; C1~C50의 알킬기 및 -L-N(Ar1)(Ar2)로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 ii) R' 및 R"이 서로 결합하여 이들이 결합된 C 또는 Si와 함께 스파이로(Spiro) 화합물을 형성할 수 있다.
상기 L은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 2가의 지방족 탄화수소기;로 이루어진 군에서 선택되며, 여기서 '단일결합'이라 함은 L이 부존재하는 경우를 의미하므로, 결국 R1 내지 R12가 -N(Ar1)(Ar2)인 것을 의미한다.
상기 Ar1과 Ar2는 서로 독립적으로, C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기 및 C1~C30의 알콕시기로 이루어진 군에서 선택된다.
여기서, 상기 Ar1, Ar2, L, R1 내지 R12, R' 및 R"의 상기 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕실기, 아릴렌기, 플루오렌일렌기, 지방족 탄화수소기가 하나 이상의 치환기로 더 치환되는 경우에는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; 아민기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕실기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기; 및 C8~C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환된다
한편, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 중 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000006
상기 화학식 2 및 3에서, Ar3는 C6~C60의 아릴기; C2~C20의 알켄일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; 및 C1~C20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오렌일기로 이루어진 군에서 선택되고, Z1~Z4는 서로 독립적으로, CR' 또는 N이며, 상기 화학식 2 및 3의 R1 내지 R12, Y 및 L과 상기 R'는 상기 화학식 1에서 정의된 것과 동일하다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1 내지 화학식 3으로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중 하나일 수 있다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000007
Figure PCTKR2013010955-appb-I000008
Figure PCTKR2013010955-appb-I000009
Figure PCTKR2013010955-appb-I000010
Figure PCTKR2013010955-appb-I000011
다른 실시예로서, 본 발명은 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유할 수 있으며, 화학식 1은 유기물층의 발광층, 정공수송층 또는 발광보조층 중 적어도 하나의 층에 함유될 수 있을 것이다. 즉, 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층, 정공수송층 또는 발광층의 재료로 사용될 수 있다. 구체적으로 유기물층에 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물 중 하나를 포함하는 유기전기소자를 제공하며, 보다 구체적으로, 본 발명은 상기 유기물층에 상기 개별화학식으로 표시되는 화합물을 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 화학식으로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
본 발명에 따른 최종 화합물(Final Product)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1과 Sub 2를 반응시켜 제조되나 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 1>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000012
Ⅰ. Sub 1의 합성예
상기 반응식 1의 Sub 1은 하기 반응식 2, 3, 4의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
1. Sub 1-1의 합성
<반응식 2>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000013
(1) Sub 1-1-3 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-1-1 (1당량), Sub 1-1-2 (1당량)을 메탄올에 넣고 교반시켰다. 이 용액에 sodium methoxide를 넣고 상온에서 24시간 동안 교반시켰다. 그 후 Dichrolomethane과 물로 추출한 후 유기층을 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-1-3을 얻었다.
(2) Sub 1-1-4 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-1-3 (1당량), iodine을 dry benzene에 넣은 후 UV 램프로 용액에 거품이 발생하는 동안 UV를 처리하며 TLC로 모니터링한다. 7시간 후에 감압 상태에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정하여 Sub 1-1-4를 얻었다.
(3) Sub 1-1-5 합성
Sub 1-1-4 (1당량), boron tribromide를 Dichrolomethane에 상온에서 12시간 동안 교반한다. 그 후 ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-1-5를 얻었다.
(4) Sub 1-1 합성
Sub 1-1-5 (1당량), Sub 1-1-6 (3당량), NaHSO3 (5당량)을 증류수에 넣고 100-에서 15시간 동안 교반환류 시켰다. 냉각 후 증류수를 더 넣어주고 생성된 고체를 감압여과하였다. 얻어진 고체를 염산 수용액에 넣고 100℃로 가열하였다. 1시간 메틸클로라이드로 추출하고 증류수와 NaOH 수용액으로 씻어준 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-1을 얻었다.
한편, Sub 1-1의 예시는 다음과 같으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이들에 대한 FD-MS 값은 하기 표 1과 같다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000014
[표 1]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000015
2. Sub 1-2의 합성
<반응식 3>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000016
(1) Sub 1-2-2 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-1-1 (1당량), Sub 1-2-1 (1당량)을 메탄올에 넣고 교반시켰다. 이 용액에 sodium methoxide를 넣고 상온에서 24시간 동안 교반시켰다. 그 후 Dichrolomethane와 물로 추출한 후 유기층을 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-2-2를 얻었다.
(2) Sub 1-2-3 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-2-2 (1당량), iodine을 dry benzene에 넣은 후 UV 램프로 용액에 거품이 발생하는 동안 UV를 처리하며 TLC로 모니터링한다. 7시간 후에 감압 상태에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정하여 Sub 1-2-3을 얻었다.
(3) Sub 1-2-4 합성
Sub 1-2-3 (1당량)을 디옥산에 녹인 후 1-피롤리디노-1-시클로헥센 (1.1당량)을 첨가하여 18시간 동안 환류시켰다. 물을 첨가하고 2시간 동안 가열시킨 후 에테르와 5% HCl, 5% NaHCO3 용액으로 Work-up 한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-2-4를 얻었다.
(4) Sub 1-2-5 합성
Sub 1-2-4를 CHCl3와 10% 메탄설폰산 혼합용액 70ml에 녹인 후 상온에서 2시간 동안 교반시켰다. 바이카보네이트 용액으로 반응을 종결시킨 후 메틸렌클로라이드, NaHCO3과 물로 Work-up하였다. 용매를 날리고 컬럼크로마토그래피로 분리한 후 트리글라임에 10% Pd/C와 함께 녹여 16시간 동안 환류시켰다. 그 후 헥산으로 컬럼크로마토그래피하여 Sub 1-2-5를 얻었다.
(5) Sub 1-2 합성
Sub 1-2-5 (1당량)을 테트라히드로퓨란에 녹이고 -78℃로 온도를 낮춘 다음 n-BULi (1.1당량 (1.6M in hexane))을 천천히 적가해주었다. 1시간 반응 후 요오드메탄 (1.3당량)을 가한 다음 온도를 서서히 올려 실온에서 1시간 동안 교반하고 다시 온도를 -78℃로 낮추고 n-BULi (1.1당량 (1.6M in hexane))을 천천히 적가해주었다. 1시간 반응 후 요오드메탄 (1.3당량)을 가한 다음 온도를 서서히 올려 실온에서 15시간 동안 교반한 다음 NH2Cl수용액과 증류수를 가해 반응을 종료하고, 유기층을 감압제거시킨 후 헥산으로 재결정하여 Sub 1-2를 얻었다.
한편, Sub 1-2의 예시는 다음과 같으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이들에 대한 FD-MS 값은 하기 표 2와 같다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000017
[표 2]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000018
3. Sub 1-3의 합성
<반응식 4>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000019
(1) Sub 1-3-2 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-1-1 (1당량), Sub 1-3-1 (1당량)을 메탄올에 넣고 교반시켰다. 이 용액에 sodium methoxide를 넣고 상온에서 24시간 동안 교반시켰다. 그 후 Dichrolomethane와 물로 추출한 후 유기층을 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 Sub 1-3-2을 얻었다.
(2) Sub 1-3-3 합성
둥근바닥플라스크에 Sub 1-3-2 (1당량), iodine을 dry benzene에 넣은 후 UV 램프로 용액에 거품이 발생하는 동안 UV를 처리하며 TLC로 모니터링한다. 7시간 후에 감압 상태에서 용매를 제거한 후 에탄올로 재결정하여 Sub 1-3-3을 얻었다.
(3) Sub 1-3-5 합성
Sub 1-3-3 (1당량)과 Sub 1-3-4 (1당량), Ph(PPh3), NaCO3를 무수 THF와 소량의 물에 녹이고 난 후, 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 종료되면 반응물의 온도를 상온으로 식히고, CH2Cl2로 추출하고 물로 닦아주었다. 소량의 물을 무수 MgSO4로 제거하고 감압여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리하여 원하는 Sub 1-3-5를 얻었다.
(4) Sub 1-3 합성
Sub 1-3-5를 trifluoromethanesulfonic acid 용매에 녹인 후, 상온에서 48시간 동안 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응물을 물과 pyridine 의 혼합용매에 붓고, 20분 동안 환류시켰다. 반응물의 온도를 상온으로 식히고, CH2Cl2로 추출하고 닦아주었다. 소량의 물을 무수 MgSO4로 제거하고 감압여과 후, 유기용매를 농축하여 생성된 생성물을 컬럼크로마토그래피를 이용하여 분리하여 원하는 Sub 1-3을 얻었다.
한편, Sub 1-3의 예시는 다음과 같으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이들에 대한 FD-MS 값은 하기 표 3과 같다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000020
[표 3]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000021
Ⅱ. Sub 2의 예시
상기 반응식 1의 Sub 2의 예시는 다음과 같으나 이에 한정되는 것은 아니며, 이들에 대한 FD-MS 값은 하기 표 4와 같다.
Figure PCTKR2013010955-appb-I000022
Figure PCTKR2013010955-appb-I000023
[표 4]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000024
Ⅲ. 최종 생성물(Final Product)의 합성
Sub 1 (1당량)과 Sub 2 (1.1당량)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (0.05당량), PPh3 (0.1당량), NaOt-Bu (3당량)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 최종 생성물을 얻었다
1. P-6의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000025
14H-benzo[4',5']thieno[3',2':5,6]benzo[1,2-a]carbazole (6.5g, 20mmol), 5'-chloro-1,1':3',1''-terphenyl (6.4g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 7.1g (수율 64%)을 얻었다.
2. P-22의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000026
14H-benzo[4',5']thieno[3',2':5,6]benzo[1,2-a]carbazole (6.5g, 20mmol), N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-N-(4-chlorophenyl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (11.3g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 9.3g (수율 61%)을 얻었다.
3. P-26의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000027
14H-benzo[4',5']thieno[3',2':5,6]benzo[1,2-a]carbazole (6.5g, 20mmol), 2-chloro-4-phenylquinazoline (5.8g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 6.6g (수율 63%)을 얻었다.
4. P-72의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000028
14,14-dimethyl-10-phenyl-13,14-dihydrofluoreno[1,2-a]carbazole (8.2g, 20mmol), chlorobenzene (2.7g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 5.6g (수율 58%)을 얻었다.
5. P-82의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000029
14,14-dimethyl-13,14-dihydrobenzo[4',5']silolo[3',2':5,6]benzo[1,2-a]carbazole (7.0g, 20mmol), 4-chloro-1,1'-biphenyl (4.5g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 5.5g (수율 55%)을 얻었다.
6. P-87의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000030
14H-benzo[2,3]benzofuro[7,6-a]carbazole (6.1g, 20mmol), 4-chloro-1,1'-biphenyl (4.5g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 5.4g (수율 59%)을 얻었다.
7. P-107의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000031
3-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)-14H-benzo[4',5']thieno[3',2':5,6]benzo[1,2-a]carbazole (11.3g, 20mmol), chlorobenzene (2.7g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 7.9g (수율 62%)을 얻었다.
8. P-155의 합성
Figure PCTKR2013010955-appb-I000032
N-(4-(14H-benzo[4',5']thieno[3',2':5,6]benzo[1,2-a]carbazol-10-yl)phenyl)-N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (15.2g, 20mmol), chlorobenzene (2.7g, 24mmol)을 톨루엔에 넣고 Pd2(dba)3 (1.0g, 1mmol), PPh3 (0.5g, 2mmol), NaOt-Bu (5.8g, 60mmol)을 각각 첨가한 뒤, 100-에서 24시간 동안 교반 환류시킨다. ether와 물로 추출한 후 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축한 후 생성된 유기물을 silicagel column 및 재결정하여 생성물 10.5g (수율 63%)을 얻었다.
한편, 상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 P-1 내지 P-165의 FD-MS 값은 하기 표 5와 같다.
[표 5]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000033
Figure PCTKR2013010955-appb-I000034
Figure PCTKR2013010955-appb-I000035
유기전기소자의 제조평가
[실시예 1] 레드유기전기발광소자(인광 레드 호스트)
본 발명의 화합물을 발광층의 발광 호스트 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전기발광소자를 제조하였다. 먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 위에 N1-(naphthalen-2-yl)-N4,N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (이하, 2-TNATA로 약기함)을 60nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (이하, NPD로 약기함)을 20nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 다음으로, 상기 정공수송층 상에 본 발명의 화합물 P-26을 호스트 물질로, bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(III)acetylacetonate (이하, (piq)2Ir(acac)로 약기함)를 도펀트 물질로 사용하여 95:5 중량비로 도핑하여 30nm 두께로 진공증착하여 발광층을 형성하였다. 이어서, 상기 발광층 상에 (1,1'-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄 (이하, BAlq로 약기함)을 10nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄 (이하, Alq3로 약칭함)을 40nm 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 상기 전자수송층 상에 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 Al을 150nm 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기전기발광소자를 제조하였다.
[실시예 2] 내지 [실시예 65] 레드유기전기발광소자(인광 레드 호스트)
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-26 대신 하기 표 6에 기재된 본 발명의 화합물 P-27 내지 P-90을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 1]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-26 대신 하기 비교화합물 1을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 1> CBP
Figure PCTKR2013010955-appb-I000036
[비교예 2]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-26 대신 하기 비교화합물 2를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 2>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000037
[비교예 3]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-26 대신 하기 비교화합물 3을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 3>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000038
[비교예 4]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-26 대신 하기 비교화합물 4를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 4>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000039
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 65, 비교예 1 내지 비교예 4에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 300cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T90 수명을 측정하였다. 그 측정결과는 하기 표 6과 같다.
[표 6]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000040
Figure PCTKR2013010955-appb-I000041
상기 표 6의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 유기전기발광소자용 재료를 이용한 유기전기발광소자는 레드 발광층 재료로 사용되어 높은 발광효율 및 수명, 색순도를 현저히 개선시킬 수 있다. 특히 본 발명의 화합물과 구조가 비슷한 비교화합물 2, 비교화합물 3과 본 발명의 화합물의 소자 결과를 비교해 보면, 퀴나졸린이 치환되어 있는 본 발명의 화합물이 적용된 소자가 더 높은 효율과 높은 수명을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
[실시예 66] 그린유기전기발광소자(인광 그린 호스트)
본 발명의 화합물을 발광층의 발광 호스트 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전기발광소자를 제조하였다. 먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 위에 2-TNATA를 60nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 NPD를 20nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 다음으로, 상기 정공수송층 상에 본 발명의 화합물 P-1을 호스트 물질로, tris(2-phenylpyridine)-iridium (이하, Ir(ppy)3로 약기함)을 도펀트 물질로 사용하여 95:5 중량비로 도핑하여 30nm두께로 진공증착하여 발광층을 형성하였다. 이어서, 상기 발광층 상에 BAlq를 10nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 Alq3을 40nm 두께로 진공증측하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 상기 전자수송층 상에 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이어서 Al을 150nm의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기전기발광소자를 제조하였다.
[실시예 67] 내지 [실시예 125] 그린유기전기발광소자(인광 그린 호스트)
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 하기 표 7에 기재된 본 발명의 화합물 P-2 내지 P-20, P-106 내지 P-145를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 66과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 5]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 상기 비교화합물 1을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 66과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 6]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 상기 비교화합물 2를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 66과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 7]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 상기 비교화합물 3을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 66과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 8]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 P-1 대신 상기 비교화합물 4를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 66과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
본 발명의 실시예 66 내지 실시예 125, 비교예 5 내지 비교예 8에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 300cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T90 수명을 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 7과 같다.
[표 7]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000042
Figure PCTKR2013010955-appb-I000043
상기 표 7의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 유기전기발광소자용 재료를 이용한 유기전기발광소자는 그린 발광층 재료로 사용되어 높은 발광효율 및 수명, 색순도를 현저히 개선시킬 수 있다. 특히 본 발명 화합물과 구조가 비슷한 비교화합물 2, 비교화합물 3과 본 발명 화합물의 소자 결과를 비교해 보면 본 발명의 화합물을 이용한 소자가 더 높은 효율과 높은 수명을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
[실시예 126] 그린유기전기발광소자(발광보조층)
본 발명의 화합물을 발광보조층 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전기발광소자를 제조하였다. 먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 위에 2-TNATA를 60nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 NPD를 20nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공수송층 상에 본 발명의 화합물 P-21을 20nm 두께로 진공증착하여 발광보조층을 형성하고, 상기 발광보조층 상에 4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl (이하 CBP로 약기함)을 호스트 물질로, Ir(ppy)3을 도펀트 물질로 사용하여 95:5 중량비로 도핑하여 30nm 두께로 진공증착하여 발광층을 형성하였다. 이어서, 상기 발광층 상에 BAlq를 10nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 Alq3를 40nm 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 상기 전자수송층 상에 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, 이후 Al을 150nm 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기전기발광소자를 제조하였다.
[실시예 127] 내지 [실시예 130] 그린유기전기발광소자(발광보조층)
발광보조층 물질로 본 발명의 화합물 P-21 대신 하기 표 8에 기재된 본 발명의 화합물 P-22 내지 P-25를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 126과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 9]
발광보조층을 형성하지 않은 점을 제외하고는 상기 실시예 126과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 10]
발광보조층 물질로 본 발명의 화합물 P-21 대신 하기 비교화합물 5를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 126과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 5>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000044
[비교예 11]
발광보조층 물질로 본 발명의 화합물 P-21 대신 하기 비교화합물 6을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 126과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 6>
Figure PCTKR2013010955-appb-I000045
본 발명의 실시예 126 내지 실시예 130, 비교예 9 내지 비교예 11에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 300cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T90 수명을 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 8과 같다.
[표 8]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000046
상기 표 8의 결과로부터 알 수 있듯이, 발광보조층이 사용되지 않은 소자, 비교화합물 5, 비교화합물 6을 발광보조층 재료로 사용한 경우에 비해 본 발명의 화합물을 발광보조층 재료로 사용한 경우, 소자의 구동전압을 낮출 수 있었고, 발광효율 및 수명을 현저히 개선시킬 수 있었다. 이는 본 발명의 화합물이 단독으로 발광보조층으로 사용될 경우 높은 T1 에너지 레벨을 가지며, 깊은 HOMO 에너지 레벨로 인해 유기전기발광소자의 구동전압을 낮추고, 발광효율 및 소자수명을 향상시키는 것으로 설명할 수 있다.
[실시예 131] 그린유기전기발광소자(정공수송층)
본 발명의 화합물을 정공수송층 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전기발광소자를 제조하였다. 먼저, 유기 기판에 형성된 ITO층(양극)위에 2-TNATA를 60nm 두께로 진공증착하여 정공주입층을 형성한 후, 상기 정공주입층 상에 본 발명의 화합물 P-91을 20nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 다음으로, 상기 정공수송층 상에 CBP를 호스트 물질로, Ir(ppy)3을 도펀트 물질로 사용하여 90:10 중량비로 도핑하여 30nm 두께로 진공증착하여 발광층을 형성하였다. 이어서, 상기 발광층 상에 BAlq를 10nm 두께로 진공증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 상에 Alq3를 40nm 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이후, 상기 전자수송층 상에 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2nm 두께로 증착하여 전자주입층을 형성하고, Al을 150nm의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 유기전기발광소자를 제조하였다.
[실시예 132] 내지 [실시예 165] 그린유기전기발광소자(정공수송층)
정공수송층 물질로 본 발명의 화합물 P-91 대신 하기 표 9에 기재된 본 발명의 화합물 P-92 내지 P-105, P-146 내지 P-165를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 131과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 12]
정공수송층 물질로 본 발명의 화합물 P-91 대신 하기 비교화합물 7을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 131과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
<비교화합물 7> NPB
Figure PCTKR2013010955-appb-I000047
[비교예 13]
정공수송층 물질로 본 발명의 화합물 P-91 대신 상기 비교화합물 5를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 131과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
[비교예 14]
정공수송층 물질로 본 발명의 화합물 P-91 대신 상기 비교화합물 6을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 131과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제조하였다.
본 발명의 실시예 131 내지 실시예 165, 비교예 12 내지 비교예 14에 의해 제조된 유기전기발광소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photoresearch)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 300cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T90 수명을 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 9와 같다.
[표 9]
Figure PCTKR2013010955-appb-I000048
Figure PCTKR2013010955-appb-I000049
상기 표 9의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물을 정공수송층 재료로 사용할 경우 비교예들에 비해 구동전압을 낮출 수 있고, 발광효율, 수명 및 색순도를 현저히 향상시킬 수 있다. 특히 본 발명 화합물과 구조가 비슷한 비교화합물 5, 비교화합물 6과 발명화합물의 소자 결과를 비교해 보면 본 발명의 화합물이 적용된 소자가 더 높은 발광효율, 높은 수명과 낮은 구동전압을 나타내는 것을 확인하였다.
본 발명의 화합물들을 유기전기발광소자의 다른 유기물층들, 예를 들어 정공주입층, 전자주입층, 전자수송층에 사용되더라도 동일한 효과를 얻을 수 있는 것은 자명하다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
100: 유기전기소자 110: 기판
120: 제 1전극 130: 정공주입층
140: 정공수송층 141: 버퍼층
150: 발광층 151: 발광보조층
160: 전자수송층 170: 전자주입층
80: 제 2전극
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION
본 특허출원은 2012년 12월 11일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2012-0143954 호에 및 2013년 11월 28일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2013-0146114 호에 대해 미국 특허법 119(a)조 (35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식으로 표시되는 화합물.
    <화학식 1>
    Figure PCTKR2013010955-appb-I000050
    [상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R12는 i) 서로 독립적으로 수소; 중수소; 삼중수소; 할로겐; C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C1~C30의 알콕시기; 플루오렌일기 및 -L-N(Ar1)(Ar2)로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 ii) 이웃한 기끼리 서로 결합하여 적어도 하나의 고리를 형성하며(이때, 고리를 형성하지 않는 기는 i)에서 정의된 것과 같음),
    X 및 Y는 서로 독립적으로, NR', S, O, CR'R" 또는 SiR'R"이고, 여기서 R' 및 R"은 i) 서로 독립적으로, C6~C60의 아릴기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 플루오렌일기; C1~C50의 알킬기 및 -L-N(Ar1)(Ar2)로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 ii) R' 및 R"이 서로 결합하여 이들이 결합된 C 또는 Si와 함께 스파이로(Spiro) 화합물을 형성하며,
    상기 L은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 2가의 지방족 탄화수소기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 Ar1과 Ar2는 서로 독립적으로, C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; 및 C1~C30의 알콕시기;로 이루어진 군에서 선택된다.
    여기서, 상기 Ar1, Ar2, L, R1 내지 R12, R' 및 R"의 상기 아릴기, 플루오렌일기, 헤테로고리기, 알킬기, 알켄일기, 알콕실기, 아릴렌기, 플루오렌일렌기, 지방족 탄화수소기가 하나 이상의 치환기로 더 치환되는 경우에는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; 아민기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕실기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기; 및 C8~C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더 치환된다]
  2. 제 1항에 있어서,
    하기 화학식 중 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물.
    Figure PCTKR2013010955-appb-I000051
    [상기 화학식 2 및 3에서, Ar3는 C6~C60의 아릴기; C2~C20의 알켄일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C1~C50의 알킬기; 및 C1~C20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오렌일기;로 이루어진 군에서 선택되고, Z1~Z4는 서로 독립적으로, CR' 또는 N이며, R1 내지 R12, Y, L 및 R'는 제 1항에서 정의된 것과 동일하다]
  3. 제 1항에 있어서,
    하기 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화합물.
    Figure PCTKR2013010955-appb-I000052
    Figure PCTKR2013010955-appb-I000053
    Figure PCTKR2013010955-appb-I000054
    Figure PCTKR2013010955-appb-I000055
    Figure PCTKR2013010955-appb-I000056
  4. 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 제 2전극 사이에 위치하는 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서,
    상기 유기물층은 제 1항의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    용액공정(soluble process)에 의해 상기 화합물을 상기 유기물층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 정공수송층 또는 발광보조층 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 유기전기소자.
  7. 제 4항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및
    상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터 및 단색 또는 백색 조명용 소자 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 전자장치.
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