WO2014185595A1 - 유기 광전자 소자용 발광 재료, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

유기 광전자 소자용 발광 재료, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 Download PDF

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강동민
강의수
양용탁
오재진
유동규
이상신
장유나
정수영
한수진
홍진석
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • a light emitting material for organic optoelectronic devices, an organic optoelectronic device, and a display device is provided.
  • An organic optoelectric diode is a device capable of converting electrical energy and light energy.
  • Organic optoelectronic devices can be divided into two types according to the principle of operation. One is that the exciton formed by the light energy is separated into electrons and holes, and the electrons and holes are transferred to different electrodes to generate electrical energy.
  • Examples of the organic optoelectronic device may be an organic photoelectric device, an organic light emitting device, an organic solar cell and an organic photo conductor drum.
  • the organic light emitting device converts electrical energy into light by applying an electric current to the organic light emitting material.
  • the organic light emitting device has a structure in which an organic layer is inserted between an anode and a cathode.
  • the organic layer may include an emission layer and an auxiliary layer, and the auxiliary layer may include, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device. And at least one layer selected from a hole blocking layer.
  • the performance of the organic light emitting device is greatly influenced by the characteristics of the organic layer, and in particular, by the organic material included in the organic layer.
  • the organic material included in the organic layer In particular, in order for the organic light emitting diode to be applied to a large flat panel display, it is necessary to develop an organic material capable of increasing the mobility of holes and electrons and increasing electrochemical stability.
  • One embodiment provides a light emitting material for an organic optoelectronic device that can implement a high efficiency and long life organic optoelectronic device.
  • Another embodiment provides an organic optoelectronic device including the light emitting material for the organic optoelectronic device.
  • Another embodiment provides a display device including the organic optoelectronic device.
  • a light emitting material for an organic optoelectronic device represented by Chemical Formula 1 is provided.
  • Z is independently N or CR a ,
  • At least one of Z is N,
  • R 1 to R 10 and R a are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C 12 aryl group, or a combination thereof,
  • L is a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted biphenylene group, or a substituted or unsubstituted terphenylene group,
  • nl to n3 are each independently 0 or 1
  • an organic optoelectronic device including an anode and a cathode facing each other, a light emitting layer positioned between the anode and the cathode and including the light emitting material for the organic optoelectronic device is provided.
  • a display device including the organic optoelectronic device is provided. to provide.
  • the light emitting material for an organic optoelectronic device is an organic compound having a bipolar characteristic including an electronic property substituent that can receive electrons well and a triphenylene group that can receive holes well.
  • the compound can receive electrons and holes well and is easy to use for direct light emission or transfer to the dopant. Therefore, the light emitting material according to the present embodiment may exhibit the greatest performance when used in the light emitting layer of the organic optoelectronic device.
  • FIG. 1 and 2 illustrate an organic light emitting diode according to an embodiment, respectively.
  • substituted means that at least one hydrogen in a substituent or compound is a deuterium, a halogen group, a hydroxy group, an amino group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 amine group, a nitro group, a substituted or unsubstituted C1 to C40 silyl group, C1 to C30 alkyl group, C1 to C10 alkylsilyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to C30 heterocycloalkyl group, C6 to C30 aryl group, C6 to C30 aryl group, C6 to C30
  • C1-C10 trifluoroalkyl groups or cyano groups such as a heteroaryl group, a C1-C20 alkoxy group, a fluoro group, and a trifluoromethyl group.
  • C1 to C10 such as a C20 alkoxy group, a fluoro group, and a trifluoromethyl group
  • Two adjacent substituents of the trifluoroalkyl group or the cyano group may be fused to form a ring.
  • the substituted C6 to C30 aryl group is fused with another adjacent substituted C6 to C30 aryl group and substituted or unsubstituted fluorene May form a ring.
  • hetero means one to three hetero atoms selected from the group consisting of N, 0, S, P, and Si in one functional group, and the remainder is carbon unless otherwise defined. do.
  • an "alkyl group” is aliphatic
  • the alkyl group may be a "saturated alkyl group" that does not contain any double or triple bonds.
  • the alkyl group may be an alkyl group of C1 to C30. More specifically, the alkyl group may be a C1 to C20 alkyl group or a C1 to C10 alkyl group.
  • a C1 to C4 alkyl group means that the alkyl chain contains from 1 to 4 carbon atoms, with methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, ⁇ -butyl, iso-butyl, sec -butyl and t-butyl Selected from the group consisting of:
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, nucleosil group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclonucleus It means a practical skill.
  • an "aryl group” refers to a substituent in which all elements of a cyclic substituent have a p-orbital, and these P-orbitals form a conjugate, and are monocyclic, polycyclic or Fused ring polycyclic (ie, rings that divide adjacent pairs of carbon atoms) functional groups.
  • heteroaryl group means containing 1 to 3 heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S, P, and Si in the aryl group, and the rest are carbon.
  • heteroaryl group is a fused ring, each ring may include 1 to 3 heteroatoms.
  • a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group and / or a substituted or unsubstituted C2 to C30 Heteroaryl group, substituted or unsubstituted phenyl group, substituted or unsubstituted naphthyl group, substituted or unsubstituted Anthracenyl group, substituted or unsubstituted phenanthryl group, substituted or unsubstituted naphthacenyl group, substituted or unsubstituted pyrenyl group, Substituted or unsubstituted biphenyl group, substituted or unsubstituted P-terphenyl group, substituted or unsubstituted m-terphenyl group, substituted or unsubstituted chrysenyl group, substituted or unsubstituted triphenylenyl group, substituted or unsubstituted A substituted perylyl group
  • Imidazolyl group substituted or unsubstituted triazolyl group, substituted or unsubstituted oxazolyl group, substituted or unsubstituted thiazolyl group, substituted or unsubstituted oxadiazolyl group, substituted or unsubstituted thiadiazoleyl group , Substituted or unsubstituted pyridyl group, substituted or unsubstituted pyrimidinyl group, substituted or unsubstituted pyrazinyl group, substituted or unsubstituted triazinyl group, substituted or unsubstituted benzofuranyl group, substituted or unsubstituted Benzothiophenyl group, substituted or unsubstituted benzimidazolyl group, substituted or unsubstituted indolyl group, substituted or unsubstituted quinolinyl group, substituted or unsubstitute
  • Naphthyridinyl group substituted or unsubstituted benzoxazineyl group, substituted or unsubstituted benzthiazinyl group, substituted or unsubstituted acridinyl group, substituted or unsubstituted
  • Phenazineyl group substituted or unsubstituted phenothiazineyl group, substituted or unsubstituted
  • It may be, but is not limited to, a dibenzofuranyl group, a substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, or a combination thereof.
  • the hole characteristic refers to a characteristic capable of forming holes by donating electrons when an electric field is applied, and injecting holes formed at the anode into a light emitting layer having conductive properties along the HOMO level and emitting layer. It refers to a property that facilitates the movement of the hole formed in the anode and movement in the light emitting layer.
  • the electron characteristic refers to a characteristic that can receive electrons when an electric field is applied, and has a conductivity characteristic along the LUMO level, and injects electrons formed in the cathode into the light emitting layer, moves electrons formed in the light emitting layer to the cathode, and It means the property which makes it easy to move.
  • the light emitting material for an organic optoelectronic device is represented by the following Chemical Formula 1. [Formula 1]
  • Z are each independently N or CR a ,
  • At least one of Z is N,
  • R 1 to R 10 and R a are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C12 aryl group, or a combination thereof,
  • L is a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted biphenylene group, or a substituted or unsubstituted terphenylene group,
  • nl to n3 are each independently 0 or 1
  • the light emitting material may be represented by, for example, the following Formula 1-1 or 1- ⁇ depending on the bonding position of the triphenylene group.
  • R 1 to R 10 and R a , L and nl to n3 are as described above.
  • the light emitting material represented by Chemical Formula 1 includes a triphenylene group and at least one nitrogen-containing heteroaryl group.
  • the luminescent material comprises a ring containing at least one nitrogen
  • the structure may easily receive electrons, thereby lowering the driving voltage of the organic optoelectronic device to which the light emitting material is applied.
  • the light emitting material includes a triphenylene structure that is easy to receive holes and a nitrogen-containing ring portion that is easy to accept electrons, thereby forming a bipolar structure to properly balance the flow of holes and electrons.
  • the efficiency of the organic optoelectronic device in which the material is applied to the light emitting layer can be improved.
  • the light emitting material represented by Chemical Formula 1 has at least one kink structure around an arylene group and / or a heteroarylene group.
  • the fold structure refers to a structure in which two connecting portions of an arylene group and / or a heteroarylene group do not form a straight structure.
  • a structure in which two connecting portions of an arylene group and / or a heteroarylene group do not form a straight structure For example, in the case of phenylene, o-phenylene and m-phenylene, in which the linking portions do not form a linear structure, have the bending structure, and para-phenylene (p-) in which the linking portions form a linear structure. phenylene) does not have this bending structure.
  • the bending structure is a linking group (L) and / or
  • a fold structure can be formed around an arylene group / heteroarylene group, for example, a compound represented by the following formula la or lb. .
  • a folding structure can be formed around the linking group (L), and for example, L is a substituted or unsubstituted phenylene group having a folding structure, a substituted or unsubstituted biphenyl having a folding structure. It may be a substituted or unsubstituted terphenylene group of a benzene group or a fold structure. L may be, for example, one selected from substituted or unsubstituted groups listed in Group 1 below. [Group 1]
  • R 11 to R 38 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocycloalkyl group, substituted or unsubstituted A substituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted amine group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylamine group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl Amine groups, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkoxy groups, halogen groups, halogen-containing groups, cyano groups, hydroxyl groups, amino groups, nitro groups, carboxyl groups, ferrocenyl groups or combinations thereof.
  • the light emitting material may preferably have at least two bending structures, for example two to four bending structures.
  • the luminescent material has the above-described immersion structure to properly localize the triphenylene structure susceptible to holes and the nitrogen-containing ring portion susceptible to electrons in the compound of the bipolar structure described above and control the flow of the conjugated system. It can exhibit excellent bipolar characteristics. Accordingly, the lifetime of the organic optoelectronic device in which the light emitting material is applied to the light emitting layer can be improved.
  • the light emitting material can effectively prevent stacking of the light emitting materials according to the structure to lower the process stability and lower the deposition temperature. This stacking prevention effect can be further increased when the linking group (L) of the formula (1).
  • the light emitting material may be, for example, a compound represented by Chemical Formula lc to
  • the light emitting material may be, for example, a compound listed in Group 2, but is not limited thereto.
  • the organic optoelectronic device is not particularly limited as long as the device can switch electrical energy and light energy. Examples thereof include an organic photoelectric device, an organic light emitting device, an organic solar cell, and an organic photosensitive drum.
  • an organic optoelectronic device 100 includes an anode 120 and a cathode 110 facing each other, and an organic layer 105 positioned between the anode 120 and the cathode 110. Include.
  • the anode 120 may be made of, for example, a high work function conductor to facilitate hole injection, and may be made of metal, metal oxide and / or conductive polymer, for example. Can be.
  • the anode 120 is, for example, a metal such as nickel, platinum, vanadium, chromium, copper, zinc, gold or an alloy thereof; Zinc oxide, indium oxide, phosphate tin oxide ( ⁇ ),
  • Metal oxides such as indium zinc oxide (IZO); Combinations of oxides with metals such as ZnO and A1 or Sn0 2 and Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly (3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene Xpolyehtylenedioxythiophene (PEDT), polypyrrole and pyanilinine, and the like, but are not limited thereto. no.
  • the cathode 110 may be made of a low work function conductor, for example, to facilitate electron injection, and may be made of metal, metal oxide and / or conductive polymer, for example.
  • the cathode 110 may be made of, for example, a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, lead, cesium, barium, or an alloy thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al, Li0 2 / Al, LiF / Ca, LiF / Al, and BaF 2 / Ca, but are not limited thereto.
  • the organic layer 105 includes the light emitting layer 130 including the above-described light emitting material.
  • the light emitting layer 130 may include, for example, the above-described light emitting material alone, may include at least two kinds of the above-described light emitting materials in combination, or may include a combination of the above-described light emitting material and another compound. In the case of including a compound other than the above-described light emitting material, it may be included in the form of a host and a dopant, for example, the above-described light emitting material may be included as a host.
  • the host can be, for example, a phosphorescent host or a fluorescent host, for example a phosphorescent host.
  • the dopant may be an inorganic, organic, or inorganic compound, and may be selected from known dopants.
  • the organic light emitting diode 200 may have holes in addition to the light emitting layer 130.
  • the hole auxiliary layer 140 may further increase hole injection and / or hole mobility between the anode 120 and the light emitting layer 130 and block electrons.
  • the hole auxiliary layer 140 may be, for example, a hole transport layer, a hole injection layer, and / or an electron blocking layer, and may include at least one layer.
  • the hole auxiliary layer 140 may be a known material having hole transport properties.
  • FIG. 1 In addition, in one embodiment of the present invention in FIG. 1
  • an electron transport layer, an electron injection layer, a hole injection layer, and the like are further added. It may be an organic light emitting device included.
  • the electron transporting layer and the electron injection layer a known material having electron transporting properties may be used, and the hole injection filling material may use a known material having hole injection characteristics.
  • the organic light emitting diodes 100 and 200 may be formed by forming a positive electrode or a negative electrode on a substrate, followed by a dry film method such as evaporation, sputtering, plasma plating, and ion plating; Or after forming an organic layer by a wet film method such as spin coating, slit coating, dipping, flow coating, and inkjet printing, and then forming an organic layer thereon. It can be prepared by forming a cathode or an anode.
  • the organic light emitting diode described above may be applied to an organic light emitting diode display.
  • the compound 1-7 (20 g, 39.5 mmol) was dissolved in 0.2 L of tetrahydrofuran (THF), and 2-chloiO-4,6-diphenyl-l, 3,5-triazme (l (6g, 39.5 mmol) and
  • An organic light emitting device was manufactured using compound 1 obtained in Synthesis Example 12 as a host of the light emitting layer, and Ir (PPy) 3 as a dopant of the light emitting layer.
  • ITO was used as the anode with a thickness of 1000 A.
  • Aluminum (A1) was used at a thickness of 1000 A. Specifically, the manufacturing method of the organic light emitting device, the anode is cut into ⁇ glass substrate having a sheet resistance value of 15il / cm2 to the size of 50mm x 50 mm x 0.7 mm in each of acetone, isopropyl alcohol and pure water 15 Ultrasonic cleaning for 30 minutes, UV ozone cleaning for 30 minutes
  • Bis (2-methyl-8-quinolinolate) ⁇ 4- (phenylphenolato) ahiminium (BAlq) was deposited on the emission layer to form a hole blocking layer having a thickness of 50 A. Subsequently, Alq 3 was deposited under the same vacuum deposition conditions to form an electron transport layer having a thickness of 200 A.
  • An organic photoelectric device was manufactured by sequentially depositing LiF and A1 as a cathode on the electron transport layer.
  • the structure of the organic photoelectric device is ⁇ / ⁇ (80nm) / EML (Compound 1 (93 parts by weight 0/0) +
  • An organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Compound 13 of Synthesis Example 13 was used instead of Compound 1 of Synthesis Example 12.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using Compound 14 of Synthesis Example 14 instead of Compound 1 of Synthesis Example 12.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using Compound 15 of Synthesis Example 15 instead of Compound 1 of Synthesis Example 12.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using Compound 33 of Synthesis Example 17 instead of Compound 1 of Synthesis Example 12.
  • An organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Compound 87 of Synthesis Example 19 was used instead of Compound 1 of Synthesis Example 12.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using CBP having the following structure instead of compound 1 of Synthesis Example 12.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1 except for using HOST1 having the following structure instead of compound 1 of Synthesis Example 12.
  • NPB, BAlq, CBP, Ir (PPy) 3, HOST 1 and HOST 2 used in the organic light emitting device fabrication is as follows.
  • the voltmeter (Keithley2400) was used to measure the current value flowing through the unit device, and the measured current value was divided by the area to obtain a result.
  • the luminance was measured by using a luminance meter (Minolta Cs-IOOOA) while increasing the voltage from 0V to 10V to obtain a result.
  • a luminance meter Minolta Cs-IOOOA
  • the current efficiency (cd / A) of the same current density (10 mA / cm 2) was calculated using the brightness, current density, and voltage measured from (1) and (2).
  • the organic light emitting device according to Examples 1 to 8 it can be seen that the luminous efficiency and life is significantly improved compared to the organic light emitting device according to Comparative Examples 1 to 3.
  • the organic light emitting diode according to 8 has a lower driving voltage than the organic light emitting diode according to Comparative Examples 1 to 3.
  • the light emitting material used in the organic light emitting device according to Examples 1 to 8 has a bipolar structure including a triphenylene structure that is easy to receive holes and a nitrogen-containing ring portion that is easy to accept electrons, thereby allowing a proper flow of holes and electrons.
  • the organic light emitting diodes according to Examples 1 to 8 can be balanced, and thus, the efficiency of the organic light emitting diodes according to Examples 1 to 3 can be confirmed to be high.
  • the light emitting material used in the organic light emitting device according to Examples 1 to 8 has a structure that properly zones the triphenylene structure that is easy to receive holes and the nitrogen-containing ring portion that is easy to receive electrons, thereby controlling the flow of the conjugated system.
  • the life is increased compared to Comparative Example 1 or 3.
  • the improvement is about 3 times or more when compared with the 90% lifespan compared to the case of Comparative Example 2, and it is confirmed that the luminous efficiency is increased by L6 times or more despite the increase of the life. Can be.

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Abstract

화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 발광 재료, 상기 유기 광전자 소자용 발광 재료를 포함하는 유기 광전자 소자 및 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
유기 광전자 소자용 발광 재료, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
【기술분야】
유기 광전자 소자용 발광 재료, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
유기 광전자 소자 (organic optoelectric diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다ᅳ 하나는 광 에너지에 의해 형성된 액시론 (exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기
에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 (organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중， 유기 발광 소자 (organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치 (flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극 (anode)과 음극 (cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층올 포함할 수 있으며, 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위한 정^ 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 층， 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다. 특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.
【발명의 상세한 설명】 【기술적 과제】
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 발광 재료를제공한다.
다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자용 발광 재료를 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
【기술적 해결방법】
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 발광 재료를 제공한다.
[화학식 1]
Figure imgf000004_0001
상기 화학식 1에서，
Z는 각각 독립적으로 N 또는 CRa이고，
Z 중 적 어도 하나는 N 이고,
R1 내지 R10 및 Ra는 각각 독립 적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비 치환된 C1 내지 C10 알킬기 , 치환 또는 비치환된 C6 내지 C 12 아릴기 또는 이들의 조합이고,
L은 치환 또는 비 치환된 페닐 렌기， 치환 또는 비 치환된 바이 페닐렌기 또는 치환 또는 비 치환된 터페닐렌기 이고,
nl 내지 n3는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
nl+n2+n3>l 이다.
다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 양극과 음극, 상기 양극과 상기 음극 사이 에 위 치하고 상기 유기 광전자 소자용 발광 재료를 포함하는 발광층을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
【유리한 효과】
본 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 발광 재료는 전자를 잘 받을 수 있는 전자 특성 치환기와 정공을 잘 받을 수 있는 트리페닐렌기를 포함하는 바이폴라 (bipolar) 특성을 가지는 유기화합물이다. 상기 화합물은 전자 및 정공을 잘 받을 수 있어 이를 직접 발광에 사용하거나 도편트에 전달하기가 용이하다. 따라서, 본 구현예에 따른 발광 재료는 유기 광전자 소자의 발광층에 사용될 경우 가장 큰 성능을 낼 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1 및 도 2는 각각 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한
단면도이다.
【발명을 실시하기 위한 최선의 형태】
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환''이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기， C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C6 내지 C30
헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기， 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것올 의미한다.
또한 상기 치환된 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기， C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기， C6 내지 C30 아릴기, C6 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지
C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10
트리플루오로알킬기 또는 시아노기 중 인접한 두 개의 치환기가 융합되어 고리를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 치환된 C6 내지 C30 아릴기는 인접한 또다른 치환된 C6 내지 C30 아릴기와 융합되어 치환 또는 비치환된 플루오렌 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에서 "해테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, 0, S,P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고， 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "이들의 조합"이란 별도의 정의가 없는 한， 둘 이상의 치환기가 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 결합되어 있는 것을 의미한다ᅳ
본 명세서에서 "알킬 (alkyl)기"이란 별도의 정의가 없는 한, 지방족
탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬 (saturated alkyl)기 "일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C30인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C20 알킬기 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수도 있다. 예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필， 이소-프로필 ,η-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기， 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 핵실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기， 시클로펜틸기, 시클로핵실기 등을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴 (aryl)기"는 환형인 치환기의 모든 원소가 p-오비탈을 가지고 있으며， 이들 P-오비탈이 공액 (conjugation)을 형성하고 있는 치환기를 의미하고, 모노시클릭， 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭 (즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로아릴 (heteroaryl)기"는 아릴기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및 /또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30.해테로아릴기는， 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 치환 또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 P-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피를릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된
이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기， 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기， 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된
나프티리디닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기， 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된
페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된
페녹사진일기， 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된
디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란， 전기장 (electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로 , HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광충으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다. 또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동올 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 발광 재료를 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 발광 재료는 하기 화학식 1로 표현된다. [화학식 1]
Figure imgf000008_0001
상기 화학식 1에서,
Z는 각각 독립적으로 N 또는 CRa이고,
Z 중 적어도 하나는 N 이고,
R1 내지 R10 및 Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기 , 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기 또는 이들의 조합이고,
L은 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 터페닐렌기이고,
nl 내지 n3는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
nl+n2+n3>l 이다.
상기 발광 재료는 트리페닐렌기의 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 1-1 또는 화학식 1-Π로 표현될 수 있다.
[화학식 1-1] [화학식 1-Π]
Figure imgf000008_0002
상기 화학식 1-1 또는 1-II에서，
Z, R1 내지 R10 및 Ra,L 및 nl 내지 n3는 전술한 바와 같다.
상기 화학식 1로 표현되는 발광 재료는 트리페닐렌 기와 적어도 하나의 질소 함유 헤테로아릴기를 포함한다.
상기 발광 재료는 적어도 하나의 질소를 함유하는 고리를 포함함으로써 전기장 인가시 전자를 받기 쉬운 구조가 될 수 있고, 이에 따라 상기 발광 재료를 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압올 낮출 수 있다.
또한 상기 발광 재료는 정공을 받기 쉬운 트리페닐렌 구조와 전자를 받기 쉬운 질소 함유 고리 부분을 함께 포함함으로써 바이폴라 (bipolar) 구조를 형성하여 정공 및 전자의 흐름을 적절히 균형 맞출 수 있고， 이에 따라 상기 발광 재료를 발광층에 적용한 유기 광전자 소자의 효율을 개선할 수 있다.
상기 화학식 1로 표현되는 발광 재료는 아릴렌기 및 /또는 헤테로아릴렌기를 중심으로 적어도 하나의 찍음 (kink) 구조를 가진다.
상기 꺾음 구조는 아릴렌 기 및 /또는 헤테로아릴렌기의 두 개의 연결 부분들이 직선 구조를 이루지 않는 구조를 말한다. 예컨대 페닐렌의 경우 연결 부분들이 직선 구조를 이루지 않는 을쏘 페닐렌 (o-phenylene)과 메타 페닐렌 (m- phenylene)이 상기 꺾임 구조를 가지며， 연결 부분들이 직선 구조를 이루는 파라 페닐렌 (p-phenylene)은 상기 꺾임 구조를 가지지 않는다.
상기 화학식 1에서， 상기 꺾임 구조는 연결기 (L) 및 /또는
아릴렌기 /해테로아릴렌기를 중심으로 형성될 수 있다ᅳ
예컨대 상기 화학식 1의 nl이 0인 경우， 즉 연결기 (L)가 없는 구조에서는 아릴렌기 /헤테로아릴렌기를 중심으로 꺾임 구조를 형성할 수 있고, 예컨대 하기 화학식 la또는 lb로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 la] [화학식 lb]
Figure imgf000009_0001
상기 화학식 la또는 lb에서 ,Ζ 및 R1 내지 R10은 전술한 바와 같다.
예컨대 상기 화학식 1의 nl이 1인 경우에는 연결기 (L)를 중심으로 꺾임 구조를 형성할 수 있고, 예컨대 L은 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 페닐렌기， 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 터페닐렌기일 수 있다. 상기 L은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택된 하나일 수 있다. [그룹 1]
Figure imgf000010_0001
상기 R11 내지 R38은 각각 독립적으로 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기， 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기， 페로세닐기 또는 이들의 조합이다.
상기 발광 재료는 바람직하게는 적어도 두 개의 꺾임 구조를 가질 수 있으며, 예컨대 두 개 내지 네 개의 꺾임 구조를 가질 수 있다.
상기 발광 재료는 전술한 찍임 구조를 가짐으로써 전술한 바이폴라 구조의 화합물 내에서 정공을 받기 쉬운 트리페닐렌 구조와 전자를 받기 쉬운 질소 함유 고리 부분을 적절히 구역화 (localization)하고 공액계의 흐름을 제어함으로써 우수한 바이폴라 (bipolar) 특성을 나타낼 수 있다. 이에 따라 상기 발광 재료를 발광층에 적용한 유기 광전자 소자의 수명을 개선할 수 있다.
또한 상기 발광 재료는 상기 구조에 따라 발광 재료들의 스태킹 (stacking)을 효과적으로 방지하여 공정 안정성을 낮추는 동시에 증착 온도를 낮출 수 있다. 이러한 스태킹 방지 효과는 상기 화학식 1의 연결기 (L)를 포함하는 경우 더욱 높일 수 있다. 상기 발광 재료는 예컨대 하기 화학식 lc 내지 표현되는 화합물일 있다.
[화학식 lc]
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
[화학식 lg]
Figure imgf000011_0003
Figure imgf000011_0004
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000013_0001
상기 화학식 Id 내지 It에서 ,Z,R' 내지 R14,R17 내지 R20,R23 내지 R26 및 R36 내지 R38은 전술한 바와 같다.
상기 발광 재료는 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 2]
Figure imgf000013_0002
Figure imgf000014_0001
l78S800/ClOZaM/X3d ζι
Figure imgf000015_0001
l78S800/ClOZaM/X3d I S6SS8 0Z OAV
Figure imgf000016_0001
l78S800/ClOZaM/X3d n S6SS8 0Z OAV
Figure imgf000017_0001
l78S800/ClOZaM/X3d S6SS8 0Z OAV
SI
Figure imgf000018_0001
이하, 상술한 발광 재료를 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
상기 유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 유기 광전 소자, 유기 발광 소자， 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.
여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자 (100)는 서로 마주하는 양극 (120)과 음극 (110), 그리고 양극 (120)과 음극 (110)사이에 위치하는 유기층 (105)을 포함한다.
양극 (120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극 (120)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듬주석산화물 (ΠΌ),
인듐아연산화물 (IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 A1 또는 Sn02와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3-메틸티오펜), 폴리 (3,4- (에틸렌 -1,2- 디옥시)티오펜 Xpolyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤 및 플리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극 (110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극 (110)은 예컨대 마그네슴， 칼슘， 나트륨, 칼륨， 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄， 알루미늄， 은, 주석, 납， 세슘， 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, Li02/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층 (105)은 전술한 발광 재료를 포함하는 발광층 (130)을 포함한다.
발광층 (130)은 예컨대 전술한 발광 재료를 단독으로 포함할 수도 있고 전술한 발광 재료 중 적어도 두 종류를 흔합하여 포함할 수도 있고 전술한 발광 재료와 다른 화합물을 흔합하여 포함할 수도 있다. 전술한 발광 재료와 다른 화합물을 흔합하여 포함하는 경우， 예컨대 호스트 (host)와 도편트 (dopant)의 형태로 포함될 수 있으며, 전술한 발광 재료는 예컨대 호스트로 포함될 수 있다. 상기 호스트는 예컨대 인광 호스트 또는 형광 호스트일 수 있으며, 예컨대 인광 호스트일 수 있다.
전술한 발광 재료가 호스트로 포함되는 경우, 도편트는 무기, 유기， 유무기 화합물일 수 있으며 공지된 도펀트 중에서 선택될 수 있다.
도 2를 참고하면, 유기 발광 소자 (200)는 발광층 (130) 외에 정공
보조층 (140)을 더 포함한다. 정공 보조층 (140)은 양극 (120)과 발광층 (130) 사이의 정공 주입 및 /또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다. 정공 보조층 (140)은 예컨대 정공 수송층， 정공 주입층 및 /또는 전자 차단층일 수 있으며, 적어도 1층을 포함할 수 있다. 정공 보조층 (140)은 정공 수송성을 가지는 공지의 물질이 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에서는 도 1 또는 도 2에서
유기박막층 (105)으로서 추가로 전자 수송층, 전자주입층, 정공주입층 등을 더 포함한 유기발광 소자일 수도 있다. 상기 전자 수송층 및 상기 전자 주입층은 전자 수송성을 가지는 공지의 물질이 사용될 수 있고, 상기 정공 주입충은 정공 주입 특성을 가지는 공지의 물질이 사용될 수 있다.
유기 발광 소자 (100, 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법 (evaporation), 스퍼터링 (sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법; 또는 스핀코팅 (spin coating), 슬릿코팅 (slit coating), 침지법 (dipping), 유동코팅법 (flow coating) 및 잉크젯 인쇄 (inkjet printing)과 같은 습식성막법 등으로 유기층올 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극올 형성하여 제조할 수 있다. 상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
발광 재료의 합성
대표 합성법
대표 합성법은 하기 대표 반응식과 같다.
[대표 반웅식]
Figure imgf000020_0001
A = CI, Br, 중간체의 합성 합성예 1: 중간체 1-1의 합성
[반응식 1]
Figure imgf000021_0001
I - 1
질소 환경에서 2-bromotriphenylene(100g,326rnmol)을 dimethylfbramide(DMF) 1L에 녹인 후, 여기에 bis(pinacolato)diboron (99.2 g, 391 mmol)와 (Ι,Ι'- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)(2.66 g, 3.26 mmol) 그리고 potassium acetate(80g, 815 mmol)을 넣고 150 °C에서 5시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 흔합물을 필터한후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 1-1(113 g, 98%)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C24H23B02: 354.1791, found: 354.
Elemental Analysis: C, 81 %; H, 7 %
합성예 2: 중간체 1-2의 합성
[반응식 2]
Figure imgf000021_0002
1 -2 질소 환경에서 2-bromotriphenylene(32.7 g, 107 mmol)을 tetrahydrofuran(THF)
0.3 L에 녹인 후, 여기에 3-클로로페닐보론산 (3-chlorophenylboronicacid)(20g, 128 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine)palladium(1.23 g, 1.07 mmol)¾- 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(36.8 g, 267 mmol)을 넣고 80 °C에서 24시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 1-2(22.6 g, 63%)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C24H15C1: 338.0862, found: 338.
Elemental Analysis: C, 85 %; H, 5 % 합성 예 3: 중간체 1-3의 합성
[반웅식 3]
Figure imgf000022_0001
0.3 L에 녹인 후, 여 기 에 bis(pinacolato)diboron (25.4 g, 100 mmol)와 (Ι,Ι '- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)(0.54 g, 0.67 mmol) 그리고 potassium acetate(16.4 g, 167 mmol)을 넣고 150 °C에서 48시 간 동안 가열하여 환류 시 켰다. 반응 완료 후 반웅액에 물을 넣고 흔합물을 필터 한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이 렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 화합물 1-3(18.6 g, 65 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C30H27BO2: 430.2104, found: 430.
Elemental Analysis: C, 84 %; H, 6 %
합성 예 4: 중간체 1-4의 합성
[반웅식 4]
Figure imgf000022_0002
질소 환경 에서 상기 화합물 1-1(100 g, 282 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 1 L에 녹인 후, 여 기 에 1-1^0 10-2-100101^^6^(95.9 ¾ 339 1111^1)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(3.26 g, 2.82 mmol)을 넣고 교반시 켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(97.4 g, 705 mmol)을 넣고 80 °C에서 53시 간 동안
가열하여 환류 시 켰다. 반응 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거 한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이 렇게 얻어 진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정 제하여 상기 화합물 1-4(95.1 g: 88 %)를 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C24H15Br: 382.0357, found: 382.
Elemental Analysis: C, 75 %; H, 4 % 합성예 5: 중간체 1-5의 합성
[반웅식 5]
Figure imgf000023_0001
1-4 1 -5
질소 환경에서 상기 화합물 1-4(90 g, 235 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 0.8 L에 녹인 후, 여기에 ^3(^^。1 0) 1)0«»1(71.6£,2821 0101)와 (1,1'- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)( 1.92 g, 2.35 mmol) 그리고 potassium acetate(57.7 g, 588 mmol)을 넣고 150 °C에서 35시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 흔합물을 필터한후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 1-5(74.8 g, 74 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C30H27BO2: 430.2104, found: 430.
Elemental Analysis: C, 84 %; H, 6 %
합성예 6: 중간체 1-6의 합성
[반응식 6]
Figure imgf000023_0002
I - 3
1-6
질소 환경에서 상기 화합물 1-3(50 g, 116 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.5 L에 녹인 후， 여기에 1-1 0 10-3-10(101 ^^ 39.4 139111 101)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(1.34 g, 1.16 mmol)¾- 넣고 교반시켰다 . 물에 포화된 1^&5511^03^0 16(40.1 2900111101)을 넣고 80 °C에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dich romethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다.
이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 I- 6(42.6 g, 80 %)을 얻었다. HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C30H19Br: 458.0670, found: 458.
Elemental Analysis: C, 78 %; H, 4 %
합성 예 7: 중간체 1-7의 합성
[반웅식 7]
Figure imgf000024_0001
1 - 6 1 - 7
질소 환경 에서 상기 화합물 1-6(40 g, 87.1 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 0.3
L에 녹인 후, 여기에 bis(pmacolato)diboΓon (26.5 g, 104 mmol)와 (1,1 '- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)(0.71 g, 0.87 mmol) 그리고 potassium acetate(21.4 g, 218 mmol)을 넣고 150 °C 에서 26시 간 동안 가열하여 환류 시 켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 흔합물을 필터 한 후， 진공오븐에서 건조하였다. 이 렇게 얻어 진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정 제하여 상기 화합물 1-7(34 g, 77 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C36H31B02: 506.2417, found: 506.
Elemental Analysis: C, 85 %; H, 6 %
합성 예 8: 중간체 1-8의 합성
[반웅식 8]
Figure imgf000024_0002
1 - 5 1—8
질소 환경 에서 상기 화합물 1-5(70 g, 163 mmol)를 tetrahydrofuran(THF) 0.6 L에 녹인 후， 여 기에 l-bromo-2-iodobenzene(55.2 g, 195 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(l .88 g, 1.63 mmol)을 넣고 교반시 켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(56.3 g, 408 mmol)을 넣고 80 °C에서 12시간 동안 가열하여 환류 시 켰다. 반웅 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거 한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이 렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정 제하여 상기 화합물 1-8(68.1 g: 91 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C30H19Br: 458.0670, found: 458.
Elemental Analysis: C, 78 %; H, 4 %
합성 예 9: 중간체 1-9의 합성
[반웅식 9]
Figure imgf000025_0001
질소 환경 에서 상기 화합물 1-8(40 g, 87.1 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 0.3 L에 녹인 후, 여 기 에 bis(pinacolato)diboron (26.5 g, 104 mmol)와 (1,1 '- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)(0.71 g, 0.87 mmol) 그리고
potassium acetate(21.4 g, 218 mmol)올 넣고 150 °C에서 23시간 동안 가열하여 환류 시 켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 흔합물을 필터 한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이 렇게 얻어 진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 1-7(30.4 g, 69 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C36H31B02: 506.2417, found: 506.
Elemental Analysis: C, 85 %; H, 6 %
합성 예 10: 중간체 1-10의 합성
[반웅식 10]
Figure imgf000025_0002
1 - 9 i - 10
질소 환경에서 상기 화합물 1-9(30 g, 59.2 mmol)를 tetrahydrofuran(THF) 0.3 L에 녹인 후, 여 기 에 l-bromo-2-iodobenzene(20.1 g, 71.1 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.68 g, 0.59 mmol)을 넣고 교반시 켰다. 물에 포화된 potassuim carbonate(20.5 g, 148 mmol)을 넣고 80 °C에서 16시 간 동안 가열하여 환류 시 켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거 한 후， 필터하고 감압 농축하였다. 이 렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정 제하여 상기 화합물 1-10(32.4 g, 85 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C36H23Br: 534.0983, found: 534.
Elemental Analysis: C, 81 %; H, 4 %
합성 예 11: 증간체 1-11의 합성
[반응식 1 1]
Figure imgf000026_0001
1 - 10 I - 11 질소 환경 에서 상기 화합물 1-10(30 g, 56 mmol)을 dimethylforamide(DMF) 0.3 L에 녹인 후, 여 기에 bis(pinacolato)diboron (17.1 g, 67.2 mmol)와 (Ι, Γ- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)(0.46 g, 0.56 mmol) 그리고 potassium acetate(13.7 g, 140 mmol)을 넣고 150 °C에서 25시간 동안 가열하여 환류 시 켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 흔합물을 필터 한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이 렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정 제하여 상기 화합물 1-1 1(22.8 g, 70 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C42H35B02: 582.2730, found: 582.
Elemental Analysis: C, 87 %; H, 6 %
최종 화합물의 합성
합성 예 12: 화합물 1의 합성
[반웅식 12]
Figure imgf000027_0001
질소 환경에서 상기 화합물 1-1(20 g, 56.5 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 2-chloro-4,6-diphenyl-l,3,5-triazine(15.1 g, 56.5 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.65 g, 0.57 mmol)^: 넣고 교반入 1켰다. 물에 포화된 potassuimcarbonate(19.5 g, 141 mmol)을 넣고 80 °C에서 20시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 1(22.1 g, 85%)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C33H21N3: 459.1735, found: 459.
Elemental Analysis: C, 86 %; H, 5 %
합성예 Π: 화합물 13의 합성
Figure imgf000027_0002
13
질소 환경에서 상기 화합물 1-3(20 g, 46.5 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2
L에 녹인 후, 여기에 4-chloro-2,6-diphenylpyridine(12.4 g, 46.5 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.54 g, 0.47 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 !^&5^^0&1"1^«1^^16.1 1160^101)을 넣고 80 °C에서 17시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후， 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 13(18.9 g, 76%)을 얻었다. HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C41H27N: 533.2143, found: 533.
Elemental Analysis: C, 92 %; H, 5 %
합성예 14: 화합물 14의 합성
[반응식 14]
Figure imgf000028_0001
질소 환경에서 상기 화합물 1-3(20 g, 46.5 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine(12.4 g, 46.5 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.54 g, 0.47 mmol)¾- 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 1«^3^^ 0&1：130 1^16.1 1161 ^1)을 넣고 80 °C에서 15시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 14(20.4 g, 82%)를 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C40H26N2: 534.2096, found: 534.
Elemental Analysis: C, 90 %; H, 5 %
합성예 15: 화합물 15의 합성
[반웅식
Figure imgf000028_0002
15 질소 환경에서 상기 화합물 1-3(20 g, 46.5 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 2-chloro-4,6-diphenyl-l,3,5-triazine(12.4g, 46.5 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.54 g, 0.47 mmol) 넣고 교반시켰다 . 물어) 포화된 {^^5^ ^&1 00^^16.1 1161110101)을 넣고 80 °C에서 20시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후， 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 15(21.2 g, 85%)를 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C39H25N3: 535.2048, found: 535.
Elemental Analysis: C, 87 %; H, 5 %
합성예 16: 화합물 24의 합성
[반웅식 16]
Figure imgf000029_0001
질소 환경에서 상기 화합물 1-5(20 g, 46.5 mmol)를 tetrahydrofuran(THF) 0.2
L에 녹인 후, 여기에 2-chloro-4,6-diphenyl-l,3,5-triazine(12.4g, 46.5 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.54 g, 0.47 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 ^35^^0&1 0 ^ 16.1 11611 01)을 넣고 80 °C에서 27시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 24(19.7 g,
79%)를 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C39H25N3: 535.2048, found: 535.
Elemental Analysis: C, 87 %; H, 5 %
합성예 17: 화합물 33의 합성
[반웅식 17]
Figure imgf000029_0002
질소 환경에서 상기 화합물 1-7(20 g, 39.5 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후, 여기에 2-chloiO-4,6-diphenyl-l,3,5-triazme(l( 6g, 39.5 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.46 g, 0.4 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된
Figure imgf000030_0001
80 °C에서 23시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 33(17.9 g, 74%)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C45H29N3: 611.2361, found: 611.
Elemental Analysis: C, 88 %; H, 5 %
합성예 18: 화합물 69의 합성
[반웅식 18]
Figure imgf000030_0002
질소 환경에서 상기 화합물 1-9(20 g, 39.5 mmol)를 tetrahydrofuran(THF) 0.2 L에 녹인 후， 여기에 2-chloro-4,6-diphenyl-l,3,5-triazme(10.6g, 39.5 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.46 g, 0.4 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 {^35^^0 1)0 16(13.6 98.81 101)을 넣고 80 °C에서 32시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 69(15.2 g, 63%)를 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C45H29N3: 611.2361, found: 611.
Elemental Analysis: C, 88 %; H, 5 %
합성예 19: 화합물 87의 합성 [반응식 19]
Figure imgf000031_0001
1-11 87 질소 환경에서 상기 화합물 l-ll(20g,34.3 mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.15 L에 녹인 후, 여기에 2-chloro-4,6-diphenyl-l,3,5-triazme(9.19 g, 34.3 mmol)와
tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0.4 g, 0.34 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 1^&3^^ 0311?00 11.9 ^ 85.80^101)을 넣고 80 °C에서 29시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 상기 화합물 87(16.3 g, 69%)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C51H33N3: 687.2674, found: 687.
Elemental Analysis: C, 89 %; H, 5 %
유기 발광 소자의 제작
실시예 1
합성예 12에서 얻은 화합물 1을 발광층의 호스트로 사용하고, Ir(PPy)3를 발광층의 도편트로 사용하여 유기발광소자를 제작하였다.
양극으로는 ITO를 1000 A의 두께로 사용하였고, 음극으로는
알루미늄 (A1)을 1000 A의 두께로 사용하였다. 구체적으로, 유기발광소자의 제조방법을 설명하면, 양극은 15il/cm2의 면저항값을 가진 ΠΌ 유리 기판을 50mm X 50 mm X 0.7 mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코을과 순수물 속에서 각 15 분 동안 초음파세정한 후, 30 분 동안 UV 오존 세정하여
사용하였다.
상기 기판 상부에 진공도 650xlO-7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로 N4,N4'-di(naphthalen-l-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine (NPB) (80 nm)를 증착하여 800 A의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 실시예 1에서 얻은 화합물 1을 이용하여 막 두께 300 A의 발광층을 형성하였고， 이 때, 인광 도편트인 Ir(PPy)3을 동시에 증착하였다. 이 때， 인광 도편트의 증착속도를 조절하여, 발광층의 전체량을 100 중량0 /。로 하였을 때, 인광 도편트의 배합량이 7 중량%가 되도록 증착하였다.
상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여 Bis(2-methyl-8- quinolinolate)ᅳ 4-(phenylphenolato)ahiminium (BAlq)를 증착하여 막 두께 50 A의 정공저지층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여, 막 두께 200 A의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 A1을 순차적으로 증착하여 유기광전소자를 제작하였다.
상기 유기광전소자의 구조는 ΠΌ/ΝΡΒ (80nm)/EML (화합물 1 (93 중량0 /0) +
Ir(PPy)3(7 중량0 /。), 30 nm)/ Balq (5 nm)/ Alq3 (20 nm)/ LiF (1 nm) I Al (100 nm) 의 구조로 제작하였다.
실시예 2
합성예 12의 화합물 1 대신 합성예 13의 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 3
합성예 12의 화합물 1 대신 합성예 14의 화합물 14를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 4
합성예 12의 화합물 1 대신 합성예 15의 화합물 15를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 5
합성예 12의 화합물 1 대신 합성예 16의 화합물 24를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다ᅳ
실시예 6
합성예 12의 화합물 1 대신 합성예 17의 화합물 33을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
실시예 7
합성예 12의 화합물 1 대신 합성예 18의 화합물 69를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다. 실시예 8
합성예 12의 화합물 1 대신 합성예 19의 화합물 87을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
비교예 1
합성예 12의 화합물 1 대신 하기 구조의 CBP를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
비교예 2
합성예 12의 화합물 1 대신 하기 구조의 HOST1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
비교예 3
합성예 】2의 화합물 1 대신 하기 구조의 HOST2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제조하였다.
상기 유기발광소자 제작에 사용된 NPB, BAlq, CBP, Ir(PPy)3, HOST1 및 HOST2의 구조는 하기와 같다.
Figure imgf000033_0001
실시예 1 내지 8과 비교예 1 내지 3에 따른 유기발광소자의 전압에 따른 전류밀도 변화， 휘도 변화 및 발광효율을 측정하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 1과 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류- 전압계 (Keithley2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계 (Minolta Cs-IOOOA)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기 (1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도 (10mA/cm2)의 전류 효율 (cd/A) 을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도 (cd/m2)를 5000cd/m2로 유지하고 전류 효율 (cd/A)이 90%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
[표 1]
Figure imgf000034_0001
상기 표 1에 의하면, 실시예 1 내지 8에 따른 유기발광소자는 비교예 1 내지 비교예 3에 따른 유기발광소자와 비교하여 발광효율 및 수명이 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 실시예 1 내지 8에 따른 유기발광소자에서 사용된 발광 재료는 비교예 1 내지 3에 따른 유기발광소자에서 사용된 발광 재료와 달리 질소를 포함하여 전자를 받기에 용이한 구조를 가지고 있다. 이에 따라 실시예 1 내지
8에 따른 유기발광소자는 비교예 1 내지 3에 따른 유기발광소자와 비교하여 구동 전압이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
또한 실시예 1 내지 8에 따른 유기발광소자에서 사용된 발광 재료는 정공을 받기 쉬운 트리페닐렌 구조와 전자를 받기 쉬운 질소 함유 고리 부분을 함께 포함하는 바이폴라 구조를 가짐으로써 정공과 전자의 흐름을 적절히 균형 맞출 수 있고, 이에 따라 실시예 1 내지 8에 따른 유기발광소자는 비교예 1 내지 3에 따른 유기발광소자와 비교하여 효율이 높은 것을 확인할 수 있다ᅳ
또한 실시예 1 내지 8에 따른 유기발광소자에서 사용된 발광 재료는 정공을 받기 쉬운 트리페닐렌 구조와 전자를 받기 쉬운 질소 함유 고리 부분을 적절히 구역화하는 구조를 가짐으로써 공액계의 흐름을 제어할 수 있고, 이에 따라 실시예 1 내지 8에 따른 유기발광소자는 비교예 1 또는 3에 비해 수명이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 더욱이, 실시예 14, 15, 16의 경우 비교예 2의 경우보다도 90% 수명 비교시 약 3배 또는 그 이상으로 향상됨을 알 수 있으며, 수명증가에도 불구하고 발광효율은 L6배 이상 상승된 것을 확인할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

【청구의 범위】 【청구항 1】 하기 화학식 1로 표현되 는 유기 광전자 소자용 발광 재료:
[화학식 1]
Figure imgf000036_0001
상기 화학식 1에서 ,
Z는 각각 독립 적으로 N 또는 CRa이고,
Z 중 적 어도 하나는 N 이 고,
R1 내지 R10 및 Ra는 각각 독립적으로 수소, 증수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비 치환된 C6 내지 C12 아릴기 또는 이들의 조합이고,
L은 치환 또는 비 치환된 페닐렌기， 치환 또는 비 치환된 바이 페 닐 렌기 또는 치 환 또는 비 치 환된 터페 닐 렌기 이고,
nl 내지 n3는 각각 독립 적으로 0 또는 1이고,
nl+n2+n3>l 이 다.
【청구항 2】
제 1항에서 ,
하기 화학식 1-1 또는 화학식 1-Π로 표현되 는 유기 광전자 소자용 발광 재료: [화학식 1-1] [화학식 1-II]
Figure imgf000037_0001
상기 화학식 1-1 또는 1-Π에서，
Z는 각각 독립 적으로 N 또는 CRa이고,
Z 중 적어도 하나는 N 이 고,
R1 내지 R10 및 Ra는 각각 독립 적으로 수소， 중수소, 치환 또는 비 치환된 C1 내지 C10 알킬기 , 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기 또는 이들의 조합이고,
L은 치환 또는 비 치 환된 페닐렌기 , 치환 또는 비 치환된 바이페 닐 렌기 또는 치환 또는 비치환된 터페닐 렌기 이고,
nl 내지 n3는 각각 독립 적으로 0 또는 1이고,
nl+n2+n3>l 이다.
【청구항 3]
거 11항에서 ,
상기 L은 꺾 임 (kink) 구조의 치환 또는 비 치환된 페닐렌기 , 꺾 임 구조의 치환 또는 비 치환된 바이 페닐 렌기 또는 꺾 임 구조의 치환 또는 비 치환된 터 페닐렌기 인 유기 광전자 소자용 발광 재료.
【청구항 4】
제 3항에서 ,
상기 L은 하기 그룹 1에 나열된 치환 또는 비 치환된 기에서 선택된 하나인 유기 광전자 소자용 발광 재료. [그룹 i]
Figure imgf000038_0001
상기 R11 내지 R38은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기, 아미노기， 니트로기， 카르복실기, 페로세닐기 또는 이들의 조합이다.
【청구항 5】
게 1항에서,
상기 발광 재료는 적어도 두 개의 ¾임 구조를 가지는 유기 광전자 소자용 발광 재료.
【청구항 6]
게 1항에서,
상기 발광 재료는 하기 화학식 la또는 lb로 표현되는 유기 광전자 소자용 발광 재료: [화학식 la] [화학식 lb]
Figure imgf000039_0001
상기 화학식 la또는 lb에서,
Z는 각각 독립적으로 N 또는 CRa이고,
Z 중 적어도 하나는 N 이고,
R1 내지 R10 및 ^는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기 또는 이들의 조합이다.
[청구항 7】
게 1항에서,
상기 발광 재료는 하기 화학식 lc 내지 It 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 발광 재료:
[화학식 lc] [화학식 Id]
[화학식 lo] [화학식 lp]
Figure imgf000041_0001
상기 화학식 lc 내지 It에서,
Z는 각각 독립적으로 N 또는 CRa이고,
R1 내지 R10및 Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기 또는 이들의 조합이고
R11 내지 R14,R17 내지 R20,R23 내지 R26 및 R36 내지 R38은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30
헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30
헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 할로겐기, 할로겐 함유기, 시아노기, 히드록실기， 아미노기, 니트로기, 카르복실기, 페로세닐기 또는 이들의 조합이다.
【청구항 8】
제 1항에서,
하기 그룹 2에 나열된 유기 광전자 소자용 발광 재료:
[그룹 2]
Figure imgf000043_0001
l78S800/ClOZaM/X3d S6SS8 0Z OAV
If
Figure imgf000044_0001
l78S800/ClOZaM/X3d S6SS8 0Z OAV
Figure imgf000045_0001
l78S800/ClOZaM/X3d S6SS8 0Z OAV
Figure imgf000046_0001
l78S800/ClOZaM/X3d S6SS8 0Z OAV
n
【청구항 9】
제 1항에서,
-2.0 내지 -2.5eV의 LUMO 에너지를 가지는 유기 광전자 소자용 발광 재료.
【청구항 10】
서로 마주하는 양극과 음극,
상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하고 게 1항 내지 게 9항 중 어느 한 항에 따른 발광 재료를 포함하는 발광층
을 포함하는 유기 광전자 소자.
【청구항 11]
제 10항에서, '
상기 발광 재료는 상기 발광층의 호스트로서 포함되고,
상기 발광층은 도편트를 더 포함하는 유기 광전자 소자.
【청구항 12]
제 10항에서,
정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 충, 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 하나의 보조층을 더 포함하는유기 광전자 소자. 【청구항 13]
제 10항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치.
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