WO2014193153A1 - 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 Download PDF

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김동준
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    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons

Definitions

  • the present invention relates to a novel organic compound, and more particularly to a novel organic compound having easy charge transfer characteristics and at the same time having a high triplet energy and a high glass transition temperature, and an organic light emitting device comprising the same.
  • an organic light emitting device capable of low voltage driving with a self-luminous type has a superior viewing angle, contrast ratio, and the like, and is lighter and thinner than a liquid crystal display (LCD), which is the mainstream of flat panel display devices.
  • LCD liquid crystal display
  • the organic light emitting device has a structure including a cathode (electron injection electrode) and an anode (hole injection electrode), and an organic layer between the two electrodes.
  • the organic layer may include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an electron transport layer (ETL), or an electron injection layer (EIL) in addition to the light emitting layer (EML).
  • an electron injection layer and may further include an electron blocking layer (EBL) or a hole blocking layer (HBL) due to the light emission characteristics of the light emitting layer.
  • the organic light emitting device When an electric field is applied to the organic light emitting device having such a structure, holes are injected from the anode, electrons are injected from the cathode, and holes and electrons are recombined in the light emitting layer through the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, thereby excitons ).
  • the formed light exciton emits light as it transitions to ground states.
  • the light emitting material may be doped into the light emitting layer (host).
  • the light emitting materials may be classified into blue, green, and red light emitting materials, and yellow and orange light emitting materials required to realize better natural colors according to light emission wavelengths.
  • a host / dopant system may be used as a light emitting material.
  • the principle is that when a small amount of dopant having a smaller energy band gap and excellent luminous efficiency than the host mainly constituting the light emitting layer is mixed in the light emitting layer, excitons generated in the host are transported to the dopant to produce high efficiency light. At this time, since the wavelength of the host is shifted to the wavelength of the dopant, light having a desired wavelength can be obtained according to the type of dopant and the host to be used.
  • the present invention has excellent charge transfer characteristics, and at the same time an organic compound having a high triplet energy and a high glass transition temperature (Tg) and low drive voltage, high efficiency, low power consumption and long life, including the same It is an object to provide an organic light emitting device having a.
  • X is O, S, Se, Te or NR, wherein R is hydrogen, deuterium, a halogen, an amino group, a nitrile group, a nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ of C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 3 ⁇ C 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, C 6 ⁇ C 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 20 An alkylamine group, a C 6 -C 20 arylamine group, a C 4 -C 30 heteroarylene group, or a C 6 -C 60 condensed polycyclic group;
  • L is directly linked; Or deuterium, halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 3 ⁇ C 40 of the heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, C 6 ⁇ C 20 alkyl amine group, C 6 ⁇ C 20 aryl amine group and C 3 ⁇ C 40 heteroaryl group selected from the group consisting of C 6 -C 60 aryl group, C 4 -C 60 heteroaryl group, C 6 -C 30 arylene group, C 4 -C 30 heteroarylene group, or C 6 -C 60 condensation substituted or unsubstituted with one or more groups Ventilation,
  • R 1 to R 9 are each independently connected to L, hydrogen, deuterium, halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 3 ⁇ C 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, C 6 ⁇ C 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 20
  • n is an integer from 2 to 10, preferably n is 2 or 3.
  • the present invention provides an organic light emitting device comprising the compound represented by the formula (1).
  • the compound of Formula 1 of the present invention includes two or more ring-closed structures of indole and furan to facilitate charge transfer characteristics, and at the same time have high triplet energy and high glass transition temperature. It can be usefully used as a hole injection material, a hole transport material or a host material having excellent hole injection characteristics and hole transfer characteristics suitable for fluorescent and phosphorescent devices of all colors such as white and white.
  • the compound of Formula 1 when used in the hole injection layer, the hole transport layer or the light emitting layer, an organic light emitting device having low driving voltage, high efficiency, low power consumption, and long life can be manufactured.
  • FIG. 1 schematically illustrates a cross section of an OLED according to an embodiment of the invention.
  • the compound of the present invention represented by the following Chemical Formula 1 is characterized in that it has two or more structures in which indole and furan are ring-closed structures:
  • X is O, S, Se, Te or NR, wherein R is hydrogen, deuterium, a halogen, an amino group, a nitrile group, a nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ of C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 3 ⁇ C 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, C 6 ⁇ C 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 20 An alkylamine group, a C 6 -C 20 arylamine group, a C 4 -C 30 heteroarylene group, or a C 6 -C 60 condensed polycyclic group;
  • L is directly linked; Or deuterium, halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 3 ⁇ C 40 of the heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, C 6 ⁇ C 20 alkyl amine group, C 6 ⁇ C 20 aryl amine group and C 3 ⁇ C 40 heteroaryl group selected from the group consisting of C 6 -C 60 aryl group, C 4 -C 60 heteroaryl group, C 6 -C 30 arylene group, C 4 -C 30 heteroarylene group, or C 6 -C 60 condensation substituted or unsubstituted with one or more groups Ventilation,
  • R 1 to R 9 are each independently connected to L, hydrogen, deuterium, halogen, amino group, nitrile group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 1 ⁇ C 40 alkoxy group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, C 3 ⁇ C 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, C 6 ⁇ C 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 20
  • n is an integer from 2 to 10, preferably n is 2 or 3.
  • the furan since the furan has a high triplet energy, when applied to the organic light emitting device, serves to provide a low driving voltage, high efficiency and low power consumption, indole facilitates charge transfer, When the furan and the indole are ring-closed and two or more are included, a high glass transition temperature can be obtained, and thus, when applied to an organic light emitting device, thermal stability and long life can be obtained.
  • the compound of Formula 1 is preferably selected from the group consisting of the compounds represented by the following formula 1-1 to 1-10, but is not limited thereto:
  • X, L and R 1 to R 9 are as defined above,
  • R 10 to R 27 are each independently connected to L or a hydrogen atom, a deuterium, a halogen, an amino group, a nitrile group, a nitro group, C 1 ⁇ alkenyl group of the C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 of, C 1 ⁇ C 40 alkoxy groups, C 3 to C 40 cycloalkyl groups, C 3 to C 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 40 aryl groups, C 6 to C 40 heteroaryl groups, C 6 to C 20 alkyl An amine group, a C 6 -C 20 arylamine group, a C 4 -C 30 heteroarylene group, or a C 6 -C 60 condensed polycyclic group.
  • the compound of the present invention includes two or more groups in which the indole which is easy to transfer charges and a furan high triplet energy ring-closing group facilitates charge transfer characteristics, and at the same time may have a high triplet energy and a high glass transition temperature. .
  • the compound of formula 1 according to the present invention may be prepared through one of the following reaction schemes, but is not limited thereto:
  • the present invention provides an organic light emitting device comprising the compound represented by the formula (1) or a mixture thereof.
  • the compound is used as a hole injection material, a hole transport material or a host material.
  • the organic light emitting device of the present invention includes one or more organic thin film layers including the compound represented by Chemical Formula 1, and the method of manufacturing the organic light emitting device is as follows.
  • at least one organic thin film layer including the compound represented by Chemical Formula 1 is a hole injection layer, a hole transport layer, or a light emitting layer.
  • the organic light emitting device is an organic thin film layer, such as a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), a light emitting layer (EML), an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL) between the anode (anode) and the cathode (cathode) It may include one or more.
  • HIL hole injection layer
  • HTL hole transport layer
  • EML electron transport layer
  • EIL electron injection layer
  • an anode is formed by depositing a material for an anode electrode having a high work function on the substrate.
  • the substrate may be a substrate used in a conventional organic light emitting device, it is particularly preferable to use a glass substrate or a transparent plastic substrate excellent in mechanical strength, thermal stability, transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproof.
  • the anode electrode material transparent and excellent indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), and the like may be used.
  • the anode electrode material may be deposited by a conventional anode forming method, and specifically, may be deposited by a deposition method or a sputtering method.
  • the compound represented by the formula (1) or a known hole injection layer material on the anode electrode can be formed by a method such as vacuum deposition, spin coating, casting, LB (Langmuir-Blodgett) method, It is preferable to form by the vacuum evaporation method from the point of obtaining a uniform film
  • the deposition conditions vary depending on the compound used as the material of the hole injection layer, the structure and thermal characteristics of the desired hole injection layer, and generally, a deposition temperature of 50 to 500 ° C., It is preferable to select appropriately from a vacuum degree of 10 -8 to 10 -3 torr, a deposition rate of 0.01 to 100 kPa / sec, and a layer thickness of 10 kPa to 5 mu m.
  • the well-known hole injection layer material is not particularly limited, and TCTA (4,4 ′, 4 ′′ -tri (N-carbazolyl), which is a phthalocyanine compound or starburst amine derivatives such as copper phthalocyanine disclosed in US Pat. No. 4,356,429.
  • Triphenylamine Triphenylamine
  • m-MTDATA (4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylamino) triphenylamine
  • m-MTDAPB (4,4', 4" -tris (3-methylphenylamino) phenoxy Cybenzene)
  • HI-406 N 1 , N 1 '-(biphenyl-4,4'-diyl) bis (N 1-(naphthalen- 1 -yl) -N 4 , N 4 -diphenylbenzene-1 , 4-diamine) and the like can be used as the hole injection layer material.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 or a known hole transport layer material may be formed on the hole injection layer by a method such as vacuum deposition, spin coating, cast, LB, etc., but it is easy to obtain a uniform film quality. It is preferable to form by the vacuum evaporation method in that pinholes are unlikely to generate
  • the deposition conditions vary depending on the compound used, but in general, the hole transport layer is preferably selected in the same condition range as the formation of the hole injection layer.
  • the well-known hole transport layer material is not particularly limited, and may be arbitrarily selected and used from the conventional well-known materials used in the hole transport layer.
  • the hole transport layer material is carbazole derivatives such as N-phenylcarbazole, polyvinylcarbazole, N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1-ratio Ordinary amines having aromatic condensed rings such as phenyl] -4,4'-diamine (TPD), N.N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl benzidine ( ⁇ -NPD) Derivatives and the like can be used.
  • carbazole derivatives such as N-phenylcarbazole, polyvinylcarbazole, N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1-ratio Ordinary amines having aromatic condensed rings such as phen
  • the light emitting layer material may be coated on the hole transport layer by a deposition method or a solution process.
  • the deposition conditions vary depending on the compound used, but in general, it is preferable to select within the same conditions as the formation of the hole injection layer.
  • the light emitting layer material a compound represented by Chemical Formula 1 or a known light emitting layer material may be used, and a light emitting layer may be formed by using a phosphorescent or fluorescent dopant together.
  • the fluorescent dopant may be IDE102 or IDE105, or BD142 (N 6 , N 12 -bis (3,4-dimethylphenyl) -N 6 , N 12 -dimethycrylicene- which can be purchased from Idemitsu Co., Ltd.).
  • 6,12-diamine can be used as green phosphorescent dopant Ir (ppy) 3 (tris (2-phenylpyridine) iridium), blue phosphorescent dopant F2Irpic (iridium (III) bis [4,6] -Difluorophenyl) -pyridinato-N, C2 '] picolinate), red phosphorescent dopant RD61 from UDC, and the like can be co-vacuum deposited (doped).
  • Ir (ppy) 3 tris (2-phenylpyridine) iridium
  • blue phosphorescent dopant F2Irpic iridium (III) bis [4,6] -Difluorophenyl) -pyridinato-N, C2 '] picolinate
  • red phosphorescent dopant RD61 from UDC and the like can be co-vacuum deposited (doped).
  • the hole suppression material HBL
  • HBL hole suppression material
  • the hole-suppressing material that can be used at this time is not particularly limited, but any one of the well-known ones used as the hole-inhibiting material can be selected and used.
  • an oxadiazole derivative, a triazole derivative, a phenanthroline derivative, or the hole-inhibiting material described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-329734 (A1) can be cited.
  • Oxy-2-methylquinolinolato) -aluminum biphenoxide), a phenanthrolines-based compound e.g., BCP (vasocuproin) from UDC
  • BCP vasocuproin
  • An electron transport layer is formed on the light emitting layer formed as above, wherein the electron transport layer is formed by a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, or the like, and is preferably formed by a vacuum deposition method.
  • the electron transport material as a function to transport a steady stream of electrons injected from the electron injecting electrode that kind is not particularly limited, for example, quinoline derivatives, especially tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ), Or ET4 (6,6 '-(3,4-dimethyl-1,1-dimethyl-1H-silol-2,5-diyl) di-2,2'-bipyridine).
  • an electron injection layer (EIL) which is a material having a function of facilitating injection of electrons from the cathode, may be stacked on the electron transport layer, and the electron injection layer material may be LiF, NaCl, CsF, Li 2 O, BaO, or the like. The substance of can be used.
  • the deposition conditions of the electron transport layer are different depending on the compound used, it is generally preferable to select within the same condition range as the formation of the hole injection layer.
  • an electron injection layer material may be formed on the electron transport layer, wherein the electron transport layer is formed of a conventional electron injection layer material by a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, and the like. It is preferable to form by.
  • a cathode forming metal is formed on the electron injection layer by a method such as vacuum deposition or sputtering and used as a cathode.
  • the cathode forming metal may be a metal having low work function, an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof. Specific examples include lithium (Li), magnesium (Mg), aluminum (Al), aluminum-lithium (Al-Li), calcium (Ca), magnesium-indium (Mg-In), magnesium-silver (Mg-Ag), and the like. There is this.
  • a transmissive cathode using ITO and IZO may be used to obtain a top emitting element.
  • the organic light emitting device of the present invention is not only an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an organic light emitting device of the cathode structure, but also the structure of an organic light emitting device of various structures, 1 It is also possible to form a layer or two intermediate layers.
  • each organic thin film layer formed according to the present invention as described above can be adjusted according to the required degree, preferably 10 to 1,000 nm, more preferably 20 to 150 nm.
  • the organic thin film layer including the compound represented by Chemical Formula 1 has an advantage that the surface is uniform and excellent in shape stability because the thickness of the organic thin film layer can be adjusted in molecular units.
  • the starting material was 86.7 g of (1-phenyl-1H-indol-3-yl) boronic acid instead of benzofuran-3-ylboronic acid. 83.9 g of intermediate 5 ⁇ -1 (yield 70%), 47.3 g of 5'-2 (yield 62%) and 17.9 g of 5'-3 (yield 37%) were synthesized.
  • the starting material was 86.7 g of (1-phenyl-1H-indol-3-yl) boronic acid instead of benzofuran-3-ylboronic acid. 87.5 g of intermediate 6 ⁇ -1 (yield 73%), 47.4 g of 6′-2 (yield 59%) and 18.7 g of 6′-3 (yield 33%) were synthesized.
  • Compound 2 was synthesized in the same manner as Compound 1, using Intermediate 2 ⁇ -3 instead of Intermediate 1 ⁇ -3.
  • Compound 5 was synthesized in the same manner as Compound 4, except that Interaction 5′-3 was used instead of Intermediate 1′-3.
  • Compound 8 was synthesized in the same manner as Compound 4, using Starting 3 as Intermediate 3 ⁇ -3 instead of Intermediate 1 ⁇ -3.
  • Compound 9 was synthesized in the same manner as Compound 3, using 5'-iodo-1,1 ': 3', 1 ''-terphenyl as a starting material instead of 9- (3-iodophenyl) -9H-carbazole.
  • Compound 12 was synthesized by the same method as Compound 9, using Intermediate 7 ⁇ -2 as 9 ⁇ -2.
  • Compound 13 was synthesized in the same manner as in compound 11, using intermediates 1 ⁇ -2 and 1 ⁇ -3 as 3 ⁇ -2 and 3 ⁇ -3.
  • Compound 16 was synthesized by the same method as Compound 15 using Intermediate 15-1 to Intermediate 1 ⁇ -2-1.
  • Compound 17 was synthesized in the same manner as Compound 16 after synthesis of 1′-2-2 using pyridin-4-ylboronic acid instead of pyridin-3-ylboronic acid in the same manner as Intermediate 1′-2-1 of Compound 16.
  • Compound 18 was synthesized in the same manner as Compound 16 after synthesis of Intermediate 1 ⁇ -2-3 using pyrimidin-4-ylboronic acid instead of pyridin-3-ylboronic acid in the same manner as Compound 1 ⁇ -2-1. .
  • An organic light emitting device was manufactured according to the structure of FIG. 1.
  • the organic light emitting element is stacked in the order of the hole injection electrode 11 / hole injection layer 12 / hole transport layer 13 / light emitting layer 14 / electron transfer layer 15 / electron injection electrode 16 from below.
  • the hole injection layer 12, the hole transport layer 13, the light emitting layer 14, and the electron transport layer 15 of Examples and Comparative Examples used the following materials.
  • a glass substrate coated with an indium tin oxide (ITO) 1500 ⁇ thick thin film was washed by distilled water ultrasonically. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc., dried and transferred to a plasma cleaner, and then cleaned the substrate using oxygen plasma for 5 minutes and then a thermal vacuum evaporator An evaporator was used to form HATCN 50 kV as the hole injection layer and HT01 400 kV as the hole transport layer. Subsequently, Compound 1 synthesized as a buffer layer was doped with 200 ⁇ of the light emitting layer at BH01: BD01 5% to form 300 ⁇ .
  • ITO indium tin oxide
  • Alq 3 Liq (1: 1) 300 ⁇ was deposited using an electron transport layer, followed by LiF 10 ⁇ and aluminum (Al) 1000 ⁇ .
  • the organic light emitting device was manufactured by encapsulating the device in a glove box. .
  • a buffer layer was prepared in the same manner as in Example 1, but instead of Compound 1, an organic light emitting diode was formed by using Compounds 2 to 13.
  • the hole transport layer HT01 of Example 1 was set to 600 Hz, and the device was manufactured in the same manner without using the buffer layer.
  • a glass substrate coated with an indium tin oxide (ITO) 1500 ⁇ thick thin film was washed by distilled water ultrasonically. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc., dried and transferred to a plasma cleaner, and then cleaned the substrate using oxygen plasma for 5 minutes and then a thermal vacuum evaporator An evaporator was used to form HATCN 50 kV as the hole injection layer and HT01 400 kV as the hole transport layer.
  • Compound 1 synthesized as a buffer layer was doped with 200 ⁇ of the light emitting layer to compound 14: Ir (ppy) 3 9% to form 300 ⁇ .
  • Alq 3 Liq (1: 1) 300 ⁇ was deposited using an electron transport layer, followed by LiF 10 ⁇ and aluminum (Al) 1000 ⁇ .
  • the organic light emitting device was manufactured by encapsulating the device in a glove box. .
  • An organic light emitting diode was manufactured as a light emitting layer in the same manner as in Example 14. However, instead of compound 14, an organic light emitting diode was manufactured by using the compounds 15 to 19, respectively.
  • a device was manufactured in the same manner as in Example 14, except that CBP was used as the emission layer host.
  • Example 1 @ 10mA / cm2 OP. V Cd / A CIE xy Half-life Example 1 3.95 6.12 0.142, 0.137 350 Example 2 3.91 6.31 0.144, 0.136 380 Example 3 3.82 6.62 0.142, 0.139 390 Example 4 3.81 6.71 0.142, 0.137 420 Example 5 3.97 6.85 0.143, 0.137 450 Example 6 3.93 6.22 0.141, 0.136 430 Example 7 3.88 6.15 0.142, 0.138 380 Example 8 3.78 6.65 0.143, 0.139 400 Example 9 4.01 6.19 0.142, 0.137 360 Example 10 3.92 6.16 0.143, 0.138 370 Example 11 3.87 6.29 0.141, 0.138 380 Example 12 3.89 6.33 0.142, 0.139 380 Example 13 3.99 6.07 0.142, 0.140 400 Comparative Example 1 4.51 4.75 0.146, 0.142 120
  • the embodiments of the present invention can be confirmed that the physical properties are excellent in all aspects compared to the comparative examples.
  • the compound of Formula 1 of the present invention includes two or more ring-closed structures of indole and furan to facilitate charge transfer characteristics, and at the same time have high triplet energy and high glass transition temperature. It can be usefully used as a hole injection material, a hole transport material or a host material having excellent hole injection characteristics and hole transfer characteristics suitable for fluorescent and phosphorescent devices of all colors such as white and white.
  • the compound of Formula 1 when used in the hole injection layer, the hole transport layer or the light emitting layer, an organic light emitting device having low driving voltage, high efficiency, low power consumption, and long life can be manufactured.

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Abstract

본 발명은 신규한 유기 화합물, 보다 상세하게는 인돌과 퓨란이 링클로징(ring closing)된 구조를 2개 이상 포함하는 신규한 유기 화합물, 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것으로, 본 발명의 유기 화합물은 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 가지므로, 특히 정공주입 물질, 정공수송물질 또는 발광층 재료로 사용되어 유기발광소자에 낮은 구동전압, 고효율, 저소비전력 및 장수명의 특성을 부여할 수 있다.

Description

신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
본 발명은 신규한 유기 화합물, 보다 상세하게는 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 갖는 신규한 유기 화합물, 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
최근, 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기발광소자는, 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(LCD, liquid crystal display)에 비해, 시야각, 대조비 등이 우수하고 백라이트가 불필요하여 경량 및 박형이 가능하며 소비전력 측면에서도 유리하고 색 재현 범위가 넓어, 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다.
일반적으로, 유기발광소자는 음극(전자주입전극)과 양극(정공주입전극), 및 상기 두 전극 사이에 유기층을 포함하는 구조를 갖는다. 이때, 유기층은 발광층(EML, light emitting layer) 이외에, 정공주입층(HIL, hole injection layer), 정공수송층(HTL, hole transport layer), 전자수송층(ETL, electron transport layer) 또는 전자주입층(EIL, electron injection layer)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상 전자차단층(EBL, electron blocking layer) 또는 정공차단층(HBL, hole blocking layer)을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 구조의 유기발광소자에 전기장이 가해지면, 양극으로부터 정공이 주입되고, 음극으로부터 전자가 주입되어, 정공과 전자는 각각 정공수송층과 전자수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)하게 되어 발광여기자(exitons)를 형성한다. 형성된 발광여기자는 바닥상태(ground states)로 전이하면서 빛을 방출한다. 발광상태의 효율과 안정성을 증가시키기 위하여, 발광 물질을 발광층(호스트)에 도핑하기도 한다.
발광 물질은 발광파장에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 주로 구성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작고 발광 효율이 우수한 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 호스트에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트와 호스트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
유기발광소자의 정공주입 및 정공수송층에 사용되는 물질로서 다양한 화합물들이 알려져 있으나, 이제까지 알려진 물질을 이용한 유기발광소자의 경우 높은 구동전압, 낮은 효율 및 짧은 수명으로 인해 실용화하는 데에 많은 어려움이 있었다. 따라서 우수한 정공수송 특성을 갖는 물질을 이용하여 저전압 구동, 고휘도 및 장수명을 갖는 유기발광소자를 개발하려는 노력이 지속되어 왔다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 전하전달 특성이 우수하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도(Tg)를 갖는 유기 화합물 및 이를 포함하여 낮은 구동전압, 고효율, 저소비전력 및 장수명을 갖는 유기발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000001
상기 식에서,
X는 O, S, Se, Te 또는 NR이고, 여기서 R은 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고;
L은 직접연결되거나; 또는 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기 및 C3~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C60 아릴기, C4-C60 헤테로아릴기, C6-C30 아릴렌기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고,
상기 R1 내지 R9는 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고, 상기 R2 내지 R9 중 적어도 하나는 L에 연결되거나 또는 다른 환에 연결되며,
n은 2 내지 10의 정수이며, 바람직하기로 n은 2 또는 3이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 인돌과 퓨란이 링클로징(ring closing)된 구조를 2개 이상 포함하여 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 가져 적색, 녹색, 청색, 흰색 등의 모든 칼라의 형광과 인광 소자에 적합한 정공 주입 특성 및 정공 전달 특성이 우수한 정공주입재료, 정공수송 재료 또는 호스트 재료로서 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물을 정공주입층, 정공수송층 또는 발광층에 사용하면 낮은 구동전압, 고효율, 저소비전력 및 장수명의 유기 발광 소자를 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도면의 부호
10 : 기판
11 : 양극
12 : 정공주입층
13 : 정공수송층
14 : 발광층
15 : 전자전달층
16: 음극
하기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 화합물은 인돌 및 퓨란이 링클로징된 구조를 2개 이상 갖는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000002
상기 식에서,
X는 O, S, Se, Te 또는 NR이고, 여기서 R은 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고;
L은 직접연결되거나; 또는 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기 및 C3~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C60 아릴기, C4-C60 헤테로아릴기, C6-C30 아릴렌기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고,
상기 R1 내지 R9는 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고, 상기 R2 내지 R9 중 적어도 하나는 L에 연결되거나 또는 다른 환에 연결되며,
n은 2 내지 10의 정수이며, 바람직하기로 n은 2 또는 3이다.
본 발명의 화합물에 있어서, 상기 퓨란은 높은 삼중항 에너지를 가지므로, 유기발광소자로 적용될 경우, 낮은 구동전압, 고효율 및 저소비전력을 제공하는 역할을 하며, 인돌은 전하전달을 용이하게 하고, 상기 퓨란 및 인돌이 링클로징되어 2개 이상 포함되는 경우, 높은 유리전이온도를 얻을 수 있으며, 이로 인해 유기발광소자에 적용시 열안정성 및 장수명의 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에서, 상기 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 1-1 내지 1-10으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다:
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000003
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000004
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000005
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000006
[화학식 1-5]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000007
[화학식 1-6]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000008
[화학식 1-7]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000009
[화학식 1-8]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000010
[화학식 1-9]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000011
[화학식 1-10]
Figure PCTKR2014004737-appb-I000012
상기 화학식 1-1 내지 1-10에서,
X, L 및 R1 내지 R9는 상기에서 정의된 바와 같고,
R10 내지 R27은 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 바람직한 예는 다음과 같다:
Figure PCTKR2014004737-appb-I000013
Figure PCTKR2014004737-appb-I000014
Figure PCTKR2014004737-appb-I000015
Figure PCTKR2014004737-appb-I000016
Figure PCTKR2014004737-appb-I000017
Figure PCTKR2014004737-appb-I000018
Figure PCTKR2014004737-appb-I000019
Figure PCTKR2014004737-appb-I000020
Figure PCTKR2014004737-appb-I000021
Figure PCTKR2014004737-appb-I000022
Figure PCTKR2014004737-appb-I000023
Figure PCTKR2014004737-appb-I000024
Figure PCTKR2014004737-appb-I000025
Figure PCTKR2014004737-appb-I000026
Figure PCTKR2014004737-appb-I000027
Figure PCTKR2014004737-appb-I000028
Figure PCTKR2014004737-appb-I000029
Figure PCTKR2014004737-appb-I000030
Figure PCTKR2014004737-appb-I000031
Figure PCTKR2014004737-appb-I000032
Figure PCTKR2014004737-appb-I000033
Figure PCTKR2014004737-appb-I000034
Figure PCTKR2014004737-appb-I000035
Figure PCTKR2014004737-appb-I000036
Figure PCTKR2014004737-appb-I000037
Figure PCTKR2014004737-appb-I000038
Figure PCTKR2014004737-appb-I000039
Figure PCTKR2014004737-appb-I000040
Figure PCTKR2014004737-appb-I000041
Figure PCTKR2014004737-appb-I000042
Figure PCTKR2014004737-appb-I000043
Figure PCTKR2014004737-appb-I000044
본 발명의 화합물은 전하전달이 용이한 인돌과 삼중항 에너지가 높은 퓨란을 링클로징시킨 그룹을 2개 이상 포함하여 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 하기와 같은 반응식들 중 하나를 통하여 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2014004737-appb-I000045
Figure PCTKR2014004737-appb-I000046
Figure PCTKR2014004737-appb-I000047
상기 반응식들에서 X, L 및 R1은 상기에서 정의된 바와 같다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다. 바람직하기로 상기 화합물은 정공주입물질, 정공수송물질 또는 호스트 재료로서 사용하는 것이 좋다.
또한 본 발명의 유기발광소자는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기박막층을 포함하는 바, 상기 유기발광소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 바람직하기로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기박막층은 정공주입층, 정공수송층, 또는 발광층이다.
상기 유기발광소자는 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 사이에 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 등의 유기박막층을 1 개 이상 포함할 수 있다.
먼저, 기판 상부에 높은 일함수를 갖는 애노드 전극용 물질을 증착시켜 애노드를 형성한다. 이때, 상기 기판은 통상의 유기발광소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있으며, 특히 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면평활성, 취급용이성, 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용하는 것이 좋다. 또한, 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용할 수 있다. 상기 애노드 전극용 물질은 통상의 애노드 형성방법에 의해 증착할 수 있으며, 구체적으로 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 증착할 수 있다.
그 다음, 상기 애노드 전극 상부에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 공지의 정공주입층 물질을 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB(Langmuir-Blodgett)법 등과 같은 방법에 의해 형성할 수 있지만, 균일한 막질을 얻기 쉽고, 또한 핀정공이 발생하기 어렵다는 등의 점에서 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 상기 진공증착법에 의해 정공주입층을 형성하는 경우 그 증착조건은 정공주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 정공주입층의 구조 및 열적특성 등에 따라 다르지만, 일반적으로 50~500 ℃의 증착온도, 10-8 내지 10-3 torr의 진공도, 0.01 내지 100 Å/sec의 증착속도, 10 Å 내지 5 ㎛의 층 두께 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
상기 공지의 정공주입층 물질은 특별히 제한되지 않으며, 미국특허 제4,356,429호에 개시된 구리 프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 스타버스트형 아민 유도체류인 TCTA(4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민), m-MTDATA(4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민), m-MTDAPB(4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠), HI-406(N1,N1'-(비페닐-4,4'-디일)비스(N1-(나프탈렌-1-일)-N4,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민) 등을 정공주입층 물질로 사용할 수 있다.
다음으로 상기 정공주입층 상부에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 공지의 정공수송층 물질을 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법에 의해 형성할 수 있지만, 균일한 막질을 얻기 쉽고, 핀정공이 발생하기 어렵다는 점에서 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 상기 진공증착법에 의해 정공수송층을 형성하는 경우 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건 범위에서 선택하는 것이 좋다.
또한, 상기 공지의 정공수송층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, 정공수송층에 사용되고 있는 통상의 공지 물질 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 정공수송층 물질은 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N.N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD) 등의 방향족 축합환을 가지는 통상의 아민 유도체 등이 사용될 수 있다.
그 후, 상기 정공수송층 상부에 발광층 물질을 증착법 또는 용액 공정에 의해서 도포할 수 있다. 상기 진공증착법에 의해 발광층을 형성하는 경우 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건 범위에서 선택하는 것이 좋다. 또한, 상기 발광층 재료로는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 공지의 발광층 재료가 사용될 수 있으며, 인광 또는 형광 도판트를 함께 사용하여 발광층을 형성할 수 있다. 이때, 형광 도판트로는 이데미츠사(Idemitsu사)에서 구입 가능한 IDE102 또는 IDE105, 또는 BD142(N6,N12-비스(3,4-디메틸페닐)-N6,N12-디메시틸크리센-6,12-디아민)를 사용할 수 있으며, 인광 도판트로는 녹색 인광 도판트 Ir(ppy)3(트리스(2-페닐피리딘) 이리듐), 청색 인광 도판트인 F2Irpic(이리듐(Ⅲ) 비스[4,6-다이플루오로페닐)-피리디나토-N,C2'] 피콜린산염), UDC사의 적색 인광 도판트 RD61 등이 공동 진공증착(도핑)될 수 있다.
또한, 발광층에 인광 도판트와 함께 사용할 경우에는 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공억제재료(HBL)를 추가로 진공증착법 또는 스핀코팅법에 의해 적층시키는 것이 바람직하다. 이때 사용할 수 있는 정공억제물질은 특별히 제한되지는 않으나, 정공억제재료로 사용되고 있는 공지의 것에서 임의의 것을 선택해서 이용할 수 있다. 예를 들면, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 또는 일본특개평 11-329734(A1)에 기재되어 있는 정공억제재료 등을 들 수 있으며, 대표적으로 Balq(비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄 비페녹사이드), 페난트롤린(phenanthrolines)계 화합물(예: UDC사 BCP(바쏘쿠프로인)) 등을 사용할 수 있다.
상기와 같이 형성된 발광층 상부에는 전자수송층이 형성되는데, 이때 상기 전자수송층은 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법 등의 방법으로 형성되며, 특히 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
상기 전자수송층 재료는 전자주입전극으로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 그 종류가 특별히 제한되지는 않으며, 예를 들어 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3), 또는 ET4(6,6'-(3,4-디메시틸-1,1-디메틸-1H-실올-2,5-디일)디-2,2'-비피리딘)을 사용할 수 있다. 또한, 전자수송층 상부에 캐소드로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자주입층(EIL)이 적층될 수 있으며, 전자주입층 물질로는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.
또한, 상기 전자수송층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건 범위에서 선택하는 것이 좋다.
그 뒤, 상기 전자수송층 상부에 전자주입층 물질을 형성할 수 있으며, 이때 상기 전자수송층은 통상의 전자주입층 물질을 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법 등의 방법으로 형성되며, 특히 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
마지막으로 전자주입층 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 방법에 의해 형성하고 캐소드로 사용한다. 여기서 캐소드 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 있다. 또한, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수도 있다.
본 발명의 유기발광소자는 애노드, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 캐소드 구조의 유기발광소자 뿐만 아니라, 다양한 구조의 유기발광소자의 구조가 가능하며, 필요에 따라 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 본 발명에 따라 형성되는 각 유기박막층의 두께는 요구되는 정도에 따라 조절할 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 1,000 ㎚이며, 더욱 바람직하게는 20 내지 150 ㎚인 것이 좋다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기박막층은 유기박막층의 두께를 분자 단위로 조절할 수 있기 때문에 표면이 균일하며, 형태안정성이 뛰어난 장점이 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
중간체 1`-No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000048
[1`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzofuran-3-ylboronic acid 59.3 g, 4-bromo-2-iodo-1-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 450 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 1`-1 82.5 g (수율 85%)를 얻었다.
[1`-2의 합성]
상기 1`-1 80 g을 1,2-dichlorobenzene 400 ml에 녹인 후 P(OEt)3 260 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 1`-2 43.9 g (수율 61%)를 얻었다.
[1`-3의 합성]
상기 1`-2 40 g, Iodobenzene 57 g, t-BuONa 20.1 g, Pd2(dba)3 5.1 g, (t-Bu)3P 11.3 ml를 톨루엔 800 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 1`-3 13.2 g (수율 26%)를 얻었다.
중간체 2`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000049
[2`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzofuran-3-ylboronic acid 59.3 g, 4-bromo-1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 450 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 2`-1 73.7 g (수율 76%)를 얻었다.
[2`-2의 합성]
상기 2`-1 70 g을 1,2-dichlorobenzene 350 ml에 녹인 후 P(OEt)3 220 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 2`-2 35.2 g (수율 56%)를 얻었다.
[2`-3의 합성]
상기 2`-2 35 g, Iodobenzene 49 g, t-BuONa 17.6 g, Pd2(dba)3 4.5 g, (t-Bu)3P 10 ml를 톨루엔 700 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 2`-3 16.6 g (수율 33%)를 얻었다.
중간체 3`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000050
[3`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzo[b]thiophen-3-ylboronic acid 65.1 g, 4-bromo-2-iodo-1-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 455 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 3`-1 87.6 g (수율 86%)를 얻었다.
[3`-2의 합성]
상기 3`-1 85 g을 1,2-dichlorobenzene 430 ml에 녹인 후 P(OEt)3 260 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 3`-2 49.1 g (수율 64%)를 얻었다.
[3`-3의 합성]
상기 3`-2 49 g, Iodobenzene 66 g, t-BuONa 23.3 g, Pd2(dba)3 5.9 g, (t-Bu)3P 13.1 ml를 톨루엔 980 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 3`-3 19 g (수율 31%)를 얻었다.
중간체 4`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000051
[4`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzo[b]thiophen-3-ylboronic acid 65.1 g, 4-bromo-1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 455 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 4`-1 84.5 g (수율 83%)를 얻었다.
[4`-2의 합성]
상기 4`-1 84 g을 1,2-dichlorobenzene 420 ml에 녹인 후 P(OEt)3 250 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한후 컬럼정제하여 중간체 4`-2 41.7 g (수율 55%)를 얻었다.
[4`-3의 합성]
상기 4`-2 40 g, Iodobenzene 54 g, t-BuONa 19 g, Pd2(dba)3 4.8 g, (t-Bu)3P 10.7 ml를 톨루엔 800 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 4`-3 17.5 g (수율 35%)를 얻었다.
중간체 5`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000052
출발물질을 benzofuran-3-ylboronic acid 대신 (1-phenyl-1H-indol-3-yl)boronic acid 86.7 g으로 하여 중간체 1`- 와 같은 방법으로 중간체 5`-1 83.9 g (수율 70%), 5`-2 47.3 g (수율62%), 5`-3 17.9 g (수율 37%)을 합성하였다.
중간체 6`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000053
출발물질을 benzofuran-3-ylboronic acid 대신 (1-phenyl-1H-indol-3-yl)boronic acid 86.7g 으로 하여 중간체 2`- 와 같은 방법으로 중간체 6`-1 87.5 g (수율 73%), 6`-2 47.4 g (수율 59%), 6`-3 18.7 g (수율 33%)을 합성하였다.
중간체 7`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000054
[7`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzofuran-3-ylboronic acid 78.5 g, 1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1000 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 600 ml와 Pd(PPh3)4 13.9 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 7`-1 78.7 g (수율 82%)를 얻었다.
[7`-2의 합성]
상기 7`-1 78 g을 1,2-dichlorobenzene 400 ml에 녹인 후 P(OEt)3 260 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 7`-2 36.4 g (수율 54%)를 얻었다.
중간체 8`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000055
[8`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzo[b]thiophen-3-ylboronic acid 87.7 g, 1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1000 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 600 ml와 Pd(PPh3)4 13.9 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 8`-1 82 g (수율 80%)를 얻었다.
[8`-2의 합성]
상기 8`-1 80 g을 1,2-dichlorobenzene 400 ml에 녹인 후 P(OEt)3 310 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 8`-2 39.8 g (수율 57%)를 얻었다.
중간체 9`- No. 의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000056
출발물질을 benzofuran-3-ylboronic acid 대신 (1-phenyl-1H-indol-3-yl)boronic acid 114.2 g로 하여 중간체 7`- 와 같은 방법으로 중간체 9`-1 94.6 g (수율 75%)과 9`-2 53.3 g (수율 63%)을 합성하였다.
화합물 1의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000057
상기 합성된 중간체 1`-3 3 g, 7`-2 2.06 g, t-BuONa 1.19 g, Pd2(dba)3 0.30 g, (t-Bu)3P 60 ml를 톨루엔 60 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 1 2.51 g (수율 62%)를 얻었다.
m/z: 488.15 (100.0%), 489.16 (37.1%), 490.16 (7.1%)
화합물 2의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000058
중간체 1`-3 대신 중간체 2`-3을 사용하여 화합물 1과 같은 방법으로 화합물 2를 합성하였다.
m/z: 488.15 (100.0%), 489.16 (37.1%), 490.16 (7.1%)
화합물 3의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000059
9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 4 g, 1`-2 3.72 g, t-BuONa 1.56 g, Pd2(dba)3 0.40 g, (t-Bu)3P 0.6 ml를 톨루엔 80 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 3-1 2.57 g (수율 45%)를 얻었다.
상기 합성된 화합물 3-1 2.5 g, 7`-2 1.18 g, t-BuONa 0.68 g, Pd2(dba)3 0.17 g, (t-Bu)3P 23 ml를 톨루엔 50 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 3 2.0 g (수율 65%)를 얻었다.
m/z: 653.21 (100.0%), 654.21 (50.9%), 655.22 (12.3%), 656.22 (2.2%)
화합물 4의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000060
상기 합성된 중간체 1`-3 2.5 g, bis(pinacolato)diboron 2.28 g, Pd(dppf)Cl2 0.02 g, KOAc 2.0 g을 1,4,-Dioxane 50 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 4-1 2.29 g (수율 81%)를 얻었다.
상기 합성된 화합물 4-1 2.5 g, 1`-3 2.85 g, K2CO3 9.48 g, Pd(PPh3)4 0.22 g을 1,4-Dioxane 25 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 4 2.53 g (수율 71%)를 얻었다.
m/z: 564.18 (100.0%), 565.19 (43.6%), 566.19 (9.7%), 567.19 (1.5%)
화합물 5의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000061
중간체 1`-3 대신 중간체 5`-3 으로 반응한 것을 제외하고는 화합물 4와 같은 방법으로 화합물 5를 합성하였다.
m/z: 639.23 (100.0%), 640.23 (50.9%), 641.24 (12.5%), 642.24 (2.1%)
화합물 6의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000062
출발물질을 중간체 1`-3 대신 중간체 5`-3으로 하여 화합물 5와 같은 방법으로 화합물 6을 합성하였다.
m/z: 714.28 (100.0%), 715.28 (58.1%), 716.29 (15.7%), 717.29 (2.9%)
화합물 7의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000063
출발물질을 중간체 1`-3 대신 중간체 2`-3으로 하여 화합물 4와 같은 방법으로 화합물 7을 합성하였다.
m/z: 564.18 (100.0%), 565.19 (43.6%), 566.19 (9.7%), 567.19 (1.5%)
화합물 8의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000064
출발물질을 중간체 1`-3 대신 중간체 3`-3으로 하여 화합물 4와 같은 방법으로 화합물 8을 합성하였다.
화합물 9의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000065
출발물질을 9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 대신 5'-iodo-1,1':3',1''-terphenyl로 하여 화합물 3과 같은 방법으로 화합물 9를 합성하였다.
m/z: 640.22 (100.0%), 641.22 (50.2%), 642.22 (13.1%), 643.23 (2.0%)
화합물 10의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000066
중간체 7`-2를 9`-2로 하여 화합물 9와 같은 방법으로 화합물 10을 합성하였다.
m/z: 715.26 (100.0%), 716.27 (56.7%), 717.27 (16.0%), 718.27 (3.1%), 716.26 (1.1%)
화합물 11의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000067
출발물질을 9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 대신 2-iodotriphenylene로 하여 화합물 3과 같은 방법으로 합성하였다.
화합물 12의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000068
중간체 7`-2를 9`-2로 하여 화합물 9와 같은 방법으로 화합물 12를 합성하였다.
m/z: 713.25 (100.0%), 714.25 (56.6%), 715.25 (16.4%), 716.26 (2.9%), 714.24 (1.1%)
화합물 13의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000069
중간체 1`-2와 1`-3을 3`-2와 3`-3으로 하여 화합물 11과 같은 방법으로 화합물 13을 합성하였다.
m/z: 670.15 (100.0%), 671.16 (50.1%), 672.16 (13.1%), 672.15 (9.4%), 673.15 (4.6%), 671.15 (2.3%), 673.16 (2.2%), 674.16 (1.2%)
화합물 14의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000070
출발물질을 9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 대신 4-iodo-2,6-diphenylpyridine로 하여 화합물 3과 같은 방법으로 합성하였다.
m/z: 641.21 (100.0%), 642.21 (49.9%), 643.22 (11.8%), 644.22 (2.0%)
화합물 15의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000071
둥근 플라스크에서 중간체 1`-2 5.0 g, 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 7.02 g, NaH 3.62 g을 DMF에 넣은 다음 질소 기류하에서 12시간 교반한다. 반응물을 증류수에 넣어 생성된 고체를 후, 모노클로로벤젠과 헥산으로 재결정하여 중간체 15-1 6.33 g(수율 70%)을 얻었다.
상기 합성된 중간체 15-1 3.0 g, 7`-2 1.44 g, t-BuONa 0.85 g, Pd2(dba)3 0.20 g, (t-Bu)3P 0.3 ml를 톨루엔 60 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 15 2.31 g (수율 62%)를 얻었다.
m/z: 643.20 (100.0%), 644.20 (48.4%), 645.21 (11.1%), 646.21 (1.8%)
화합물 16의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000072
중간체 1`-2 5.00 g, pyridin-3-ylboronic acid 2.36 g, K2CO3 25 ml, Pd(PPh3)4 0.61 g을 1,4-Dioxane 50 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 1`-2-1 2.73 g (수율 55%)를 얻었다.
상기 중간체 1`-2-1에 중간체 15-1을 이용하여 화합물 15와 같은 방법으로 화합물 16을 합성하였다.
m/z: 720.23 (100.0%), 721.23 (52.3%), 722.23 (14.8%), 723.24 (2.2%), 721.22 (2.2%)
화합물 17의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000073
상기 화합물 16의 중간체 1`-2-1과 같은 방법으로 pyridin-3-ylboronic acid 대신 pyridin-4-ylboronic acid로 1`-2-2를 합성 후 화합물 16과 같은 방법으로 화합물 17을 합성하였다.
m/z: 720.23 (100.0%), 721.23 (52.3%), 722.23 (14.8%), 723.24 (2.2%), 721.22 (2.2%)
화합물 18의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000074
상기 화합물 16의 중간체 1`-2-1과 같은 방법으로 pyridin-3-ylboronic acid 대신 pyrimidin-4-ylboronic acid로 중간체 1`-2-3을 합성 후 화합물 16과 같은 방법으로 화합물 18을 합성하였다.
m/z: 721.22 (100.0%), 722.23 (51.2%), 723.23 (13.3%), 724.23 (2.6%), 722.22 (2.6%), 723.22 (1.3%)
화합물 19의 합성
Figure PCTKR2014004737-appb-I000075
출발물질로 1`-2 대신 2`-2를 사용하여 화합물 15와 같은 방법으로 화합물 19를 합성하였다.
m/z: 643.20 (100.0%), 644.20 (48.4%), 645.21 (11.1%), 646.21 (1.8%)
유기발광소자의 제조
도 1에 기재된 구조에 따라 유기발광소자를 제조하였다. 유기발광소자는 아래로부터 정공주입전극(11)/정공주입층(12)/정공수송층(13)/발광층(14)/전자전달층(15)/전자주입전극(16) 순으로 적층되어 있다.
실시예 및 비교예의 정공주입층(12), 정공전달층(13), 발광층(14), 전자전달층(15)는 아래과 같은 물질을 사용하였다.
Figure PCTKR2014004737-appb-I000076
유기발광소자의 제조
실시예 1
인듐틴옥사이드(ITO)가 1500 Å 두께가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정 한 후 ITO 기판 상부에 열 진공 증착기(thermal evaporator)를 이용하여 정공주입층으로 HATCN 50 Å 및 정공수송층으로 HT01 400 Å를 제막하였다. 다음으로 버퍼층으로 상기 합성된 화합물 1을 200 Å 상기 발광층으로 BH01:BD01 5%로 도핑하여 300 Å 제막하였다. 다음으로 전자전달층으로 Alq3:Liq(1:1) 300 Å 제막한 후 LiF 10 Å, 알루미늄(Al) 1000 Å 제막하고, 이 소자를 글로브박스에서 밀봉(Encapsulation)함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 2 내지 13
실시예 1과 같은 방법으로 버퍼층을 제조하되, 화합물 1 대신 각각 화합물 2 내지 13으로 제막한 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 1
상기 실시예 1의 정공수송층 HT01을 600 Å으로 하고 버퍼층을 사용하지 않고 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
실시예 14
인듐틴옥사이드(ITO)가 1500 Å 두께가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정 한 후 ITO 기판 상부에 열 진공 증착기(thermal evaporator)를 이용하여 정공주입층으로 HATCN 50 Å 및 정공수송층으로 HT01 400 Å를 제막하였다. 다음으로 버퍼층으로 상기 합성된 화합물 1을 200 Å 상기 발광층으로 화합물 14:Ir(ppy)3 9%로 도핑하여 300 Å 제막하였다. 다음으로 전자전달층으로 Alq3:Liq(1:1) 300 Å 제막한 후 LiF 10 Å, 알루미늄(Al) 1000 Å 제막하고, 이 소자를 글로브박스에서 밀봉(Encapsulation)함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 15 내지 19
실시예 14와 같은 방법으로 발광층으로 유기발광소자를 제조하되, 화합물 14 대신 각각 화합물 15 내지 19로 제막한 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 2
상기 실시예 14의 발광층 호스트로 CBP를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
유기발광소자의 성능평가
키슬리 2400 소스 메져먼트 유닛(Kiethley 2400 source measurement unit) 으로 전압을 인가하여 전자 및 정공을 주입하고 코니카 미놀타(Konica Minolta) 분광복사계(CS-2000)를 이용하여 빛이 방출될 때의 휘도를 측정함으로써, 실시예 및 비교예의 유기발광소자의 성능을 인가전압에 대한 전류 밀도 및 휘도를 대기압 조건하에 측정하여 평가하였으며, 그 결과를 표 1과 표 2에 나타내었다.
표 1
@10mA/cm2
OP. V Cd/A CIE xy 반감수명
실시예1 3.95 6.12 0.142, 0.137 350
실시예2 3.91 6.31 0.144, 0.136 380
실시예3 3.82 6.62 0.142, 0.139 390
실시예4 3.81 6.71 0.142, 0.137 420
실시예5 3.97 6.85 0.143, 0.137 450
실시예6 3.93 6.22 0.141, 0.136 430
실시예7 3.88 6.15 0.142, 0.138 380
실시예8 3.78 6.65 0.143, 0.139 400
실시예9 4.01 6.19 0.142, 0.137 360
실시예10 3.92 6.16 0.143, 0.138 370
실시예11 3.87 6.29 0.141, 0.138 380
실시예12 3.89 6.33 0.142, 0.139 380
실시예13 3.99 6.07 0.142, 0.140 400
비교예1 4.51 4.75 0.146, 0.142 120
표 2
@1000nit
LE(cd/A) EQE(%) PE(lm/w) CIE xy
실시예14 49 16.9 15.7 0.352, 0.613
실시예15 50 17.7 18.1 0.355, 0.611
실시예16 52 18.1 17.5 0.352, 0.618
실시예17 47 17.5 17.7 0.350, 0.621
실시예18 51 17.6 18.3 0.353, 0.620
실시예19 49 18.2 17.6 0.351, 0.615
비교예2 38 16.6 15.2 0.352, 0.620
상기 표 1에 나타나는 바와 같이 본 발명의 실시예들은 비교예들에 비하여 모든 면에서 물성이 우수함을 확인할 수 있다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 인돌과 퓨란이 링클로징(ring closing)된 구조를 2개 이상 포함하여 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 가져 적색, 녹색, 청색, 흰색 등의 모든 칼라의 형광과 인광 소자에 적합한 정공 주입 특성 및 정공 전달 특성이 우수한 정공주입재료, 정공수송 재료 또는 호스트 재료로서 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물을 정공주입층, 정공수송층 또는 발광층에 사용하면 낮은 구동전압, 고효율, 저소비전력 및 장수명의 유기 발광 소자를 제작할 수 있다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000077
    상기 식에서,
    X는 O, S, Se, Te 또는 NR이고, 여기서 R은 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고;
    L은 직접연결되거나; 또는 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기 및 C3~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C60 아릴기, C4-C60 헤테로아릴기, C6-C30 아릴렌기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고,
    상기 R1 내지 R9는 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고, 상기 R2 내지 R9 중 적어도 하나는 L에 연결되거나 또는 다른 환에 연결되며,
    n은 2 내지 10의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 1-1 내지 1-10으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000078
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000079
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000080
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000081
    [화학식 1-5]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000082
    [화학식 1-6]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000083
    [화학식 1-7]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000084
    [화학식 1-8]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000085
    [화학식 1-9]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000086
    [화학식 1-10]
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000087
    상기 화학식 1-1 내지 1-10에서,
    X, L 및 R1 내지 R9는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 같고,
    R10 내지 R27은 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물이 하기 구조식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 화합물:
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000088
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000089
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000090
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000091
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000092
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000093
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000094
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000095
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000096
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000097
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000098
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000099
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000100
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000101
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000102
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000103
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000104
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000105
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000106
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000107
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000108
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000109
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000110
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000111
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000112
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000113
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000114
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000115
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000116
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000117
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000118
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000119
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000120
  4. 하기 반응식들 중 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 제1항의 유기화합물의 제조방법:
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000121
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000122
    Figure PCTKR2014004737-appb-I000123
    상기 반응식들에서 X, L 및 R1은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  5. 애노드(anode), 캐소드(cathode) 및 두 전극 사이에 제1항의 화합물 또는 둘 이상의 혼합물을 함유하는 유기발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    애노드, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 캐소드가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층이 각각 10 내지 1,000 ㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 정공주입층, 정공수송층 또는 발광층이 제1항 기재의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
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