WO2015126081A1 - 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

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강기욱
강의수
김윤환
김훈
양용탁
오재진
유은선
이남헌
류동완
이한일
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    • H10K50/15—Hole transporting layers

Definitions

  • An organic optoelectronic device and a display device An organic optoelectronic device and a display device.
  • 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 an optoelectronic device in which an exciton formed by light energy is separated into electrons and holes, and the electrons and holes are transferred to other electrodes, respectively, to generate electrical energy.
  • It is a light emitting device that generates light energy from 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.
  • organic light emitting diodes have attracted much attention recently as demand for flat panel displays increases.
  • 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.
  • One embodiment provides an organic optoelectronic device capable of realizing high efficiency characteristics.
  • Another embodiment provides a display device including the organic optoelectronic device.
  • an anode and a cathode facing each other a light emitting layer positioned between the anode and the singer cathode, a hole transporting layer located between the anode and the light emitting layer, and a hole transport auxiliary positioned between the hole transporting layer and the light emitting layer
  • a light emitting layer including at least one crab compound represented by the following Chemical Formula 1 and at least one second compound represented by the following Chemical Formula 2
  • the hole transport auxiliary layer provides an organic optoelectronic device including a third compound represented by a combination of a moiety represented by Chemical Formula 3, a moiety represented by Chemical Formula 4, and a moiety represented by Chemical Formula 5.
  • Z are each independently N, C 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, and a triphenylene group in Formula 1
  • the total number of substituted 6-membered rings is 6 or less
  • L 1 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
  • Y 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C 1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl Lengi or a combination thereof, Ar 1 is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group or a combination thereof,
  • R ′′ to R ′ 4 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C50 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C50 heteroaryl group, or a Combination,
  • At least one of R 11 to R 14 and Ar 1 includes a substituted or unsubstituted triphenylene group or a substituted or unsubstituted carbazole group,
  • X 1 is ⁇ , S, NR b , S0 2 , PO or CO,
  • X 2 is O, S, S0 2 , PO, CR c R d or NR e ,
  • R 55 , R 56 and R b to R e are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C 1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 6 to C 30 aryl group, a substituted or unsubstituted C 3 to C 30 hetero An aryl group or a combination thereof or a point combined with c * of Formula 5,
  • Ar 2 and Ar 3 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
  • L 2 , L a and L b are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C 1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 6 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 6 alkynylene group , a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted by interrogating an arylene group or a combination thereof, and two - adjacent in the formula (3) is a fused ring in conjunction with a two - of the formula (4) Forming,
  • a *, b * and R b to R e which are not bonded to c * of Formula 5 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 6 to C 30 aryl Group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group, or a combination thereof.
  • a display device including the organic optoelectronic device is provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic optoelectronic device according to an embodiment.
  • substituted means that at least one hydrogen in a substituent or compound is deuterium, a halogen group, a hydroxy group, an amino group, a substituted or unsubstituted C 1 to C30 amine group, a nitro group, a substitution Or an unsubstituted C 1 to C40 silyl group, C1 to C30 alkyl group, C 1 to C 10 alkylsilyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C2 to C30 heterocycloalkyl group, C6 to C30 aryl group, C2 to C30 heteroaryl group It means substituted with C 1 to C10 trifluoroalkyl group or cyano group such as C1 to C20 alkoxy group, fluoro group, trifluoromethyl group.
  • C1 to C10 trifluoroalkyl group or cyano group such as heterocycloalkyl group, C6 to C30 aryl group, C2 to C30 heteroaryl group, C1 to C20 alkoxy group, fluoro group and trifluoromethyl group It may be fused to form a ring.
  • the substituted C6 to C30 aryl group can be fused to another adjacent substituted C6 to C30 aryl group to form a substituted or unsubstituted fluorene ring.
  • hetero containing one to three hetero atoms selected from the group consisting of ⁇ , ⁇ , S, P and Si in one functional group, the rest is carbon it means.
  • an "alkyl group” means an aliphatic hydrocarbon group.
  • the alkyl group may be a "saturated alkyl group '" which does not contain any divalent or triple bonds.
  • the alkyl group may be an alkyl group of C 1 to C30. More specifically, the alkyl group may be a C 1 to C 20 alkyl group or a C 1 to C 10 alkyl group.
  • a C 1 to C 4 alkyl group means that the alkyl chain contains 1 to 4 carbon atoms, and 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, buryl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, nuclear group, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclonucleus It means a practical skill.
  • an "aryl group” means 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, 0, 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 is a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted anthra Senyl 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 A substituted m-terphenyl group, a substituted or unsubstituted chrysenyl group, a substituted or unsubstituted triphenylenyl group, a substituted or unsubstituted
  • the hole characteristic refers to a characteristic capable of forming electrons by donating electrons when an electric field is applied, and injecting holes formed at the anode into the 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 conductivity characteristics along the LUMO level, 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 a property that facilitates movement.
  • 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 light emitting device which is an example of an organic optoelectronic device, is illustrated.
  • the present invention is not limited thereto and may be similarly applied to other organic optoelectronic devices.
  • the thickness of layers, films, panels, regions, etc. are exaggerated for clarity.
  • Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a portion of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on top” of another part, this includes not only when the other part is “right over” but also when there is another part in the middle. On the contrary, when a part is “just above” another part, there is no other part in the middle.
  • an organic optoelectronic device according to an embodiment is positioned between an anode 10 and a cathode 20 facing each other, and between the anode 10 and the cathode 20.
  • the anode 10 may be made of a high work function conductor, for example, to facilitate hole injection, and may be made of metal, metal oxide and / or conductive polymer, for example.
  • the anode 10 is, for example, a metal such as nickel, platinum, vanadium, chromium, copper, zinc, gold or an alloy thereof; Zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide ( ⁇ ),
  • Metal oxides such as zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides, such as 0 and A1 or Sn0 2 and Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly (3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene) (polyehtylenedioxythiophene: PEDT), polypyrrole and polyaniline, and the like. It is not limited.
  • the cathode 20 can be made of, for example, a conductor having a low work function with good electron injection, and can be made of a metal, a metal oxide and / or a conductive polymer, for example.
  • the cathode 20 is, for example, a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, rhythm, 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 30 includes a hole transport layer 31, a light emitting layer 32, and a hole transport auxiliary layer 33 positioned between the hole transport layer 31 and the light emitting layer 32.
  • the hole transport layer 3 1 is a layer for facilitating hole transfer from the anode 10 to the light emitting layer 32, and may be, for example, an amine compound, but is not limited thereto.
  • the amine compound may include, for example, at least one aryl group and / or heteroaryl group.
  • the amine compound is for example represented by the formula a or It may be expressed, but is not limited thereto.
  • Ar a to Ar g are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a combination thereof ego,
  • At least one of Ar a to Ar c and at least one of Ar d to Ar g is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a combination thereof,
  • Ar h is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, or a combination thereof.
  • the light emitting layer 32 includes at least two types of hosts and dopants, wherein the host has a first compound having a bipolar characteristic having relatively strong electronic characteristics and a bipolar characteristic having a relatively strong hole characteristic. 2 compounds.
  • the first compound may be a compound having bipolar characteristics having relatively strong electronic characteristics, and may be represented by the following Chemical Formula 1.
  • Z are each independently N, C or CR a ,
  • 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, and a triphenylene group in Formula 1
  • the total number of substituted 6-membered rings is 6 or less
  • L 1 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, and nl + n2 + n3 ⁇ l.
  • the 6-membered ring substituted with the triphenylene group refers to all 6-membered rings directly or indirectly linked to the triphenylene group, and includes 6-membered rings composed of carbon atoms, nitrogen atoms, or a combination thereof.
  • the first compound may be represented by, for example, the following Chemical Formula 1-1 or 1- ⁇ depending on the bonding position of the triphenylene group.
  • Z, R 'to R 10 , L', and nl to n3 are as described above.
  • the C1 compound comprises a triphenylene group and at least one nitrogen-containing heteroaryl group.
  • the C 1 compound may have a structure in which electrons are easily received when an electric field is applied by including a ring containing at least one nitrogen, thereby lowering a driving voltage of the organic optoelectronic device to which the C 1 compound is applied.
  • the first compound 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 to which the first compound is applied can be improved.
  • the first compound represented by Formula 1 is an arylene group and / or a hetero arylene group Have at least one kink structure at the center.
  • the bending structure refers to a structure, an arylene group and / or the two connection portions of the heteroaryl group that does not form a straight line structure.
  • a structure for example, in the case of phenylene, para-phenylene (o-phenylene) and meta-phenylene (m-phenylene), in which the linking portions do not form a straight structure, have the bending structure, and the para-phenylene (p-) in which the linking portions form a straight structure. phenylene) does not have this bending structure.
  • the bending structure is a linking group (L) and / or
  • It may be formed around the arylene group / hetero arylene group.
  • a folding structure may be formed around an arylene group / heteroarylene group, and may be, for example, a compound represented by the following formula la or lb have.
  • a bent structure may be formed around the linking group (L 1 ), and for example, L 1 may be a substituted or unsubstituted phenylene group or a substituted or unsubstituted structure of the bent structure. It may be a biphenylene group or a substituted or unsubstituted terphenylene group having a folding structure.
  • L 1 is may be one selected from a substituted or unsubstituted groups are listed in 'Group 1 for example.
  • R 15 to R 42 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 ⁇ cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group, a substituted or Unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, substituted or unsubstituted amine group, substituted or unsubstituted C6 to C30 arylamine group, substituted or unsubstituted C6 to C30 arylamine group, substituted or unsubstituted C6 to C30
  • Heteroarylamine 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 first compound may preferably have at least two 3 ⁇ 4 structures, for example two to four fold structures.
  • the first compound has the above-described bending structure to properly charge
  • the lifetime of the organic optoelectronic device to which the composition is applied can be improved.
  • the compound may be thermally decomposed due to high temperature during the deposition process. have.
  • the first compound may effectively prevent stacking of compounds, thereby lowering process stability and lowering deposition temperature.
  • This stacking prevention effect can be further increased when the linking group (L 1 ) of the formula ( 1 ).
  • the compound 1 may be represented by, for example, any one of Formulas lc to It.
  • R 60 to R 77 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1 to
  • C10 alkyl group substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocycloalkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, substituted Or unsubstituted amine group, substituted or unsubstituted C6 to C30 arylamine group, substituted or unsubstituted C6 to C30
  • a heteroarylamine group a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkoxy group, a halogen group, a halogen-containing group, a cyano group, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a carboxyl group, a ferrocenyl group, or a combination thereof.
  • the first compound may be, for example, a compound listed in Group 2, but is not limited thereto.
  • One kind or two or more kinds of the first compound may be used.
  • the second compound may be represented by, for example, the following Chemical Formula 2.
  • ⁇ is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group : a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group Or a combination thereof,
  • Ar 1 is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group or a combination thereof,
  • R 11 to R 14 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C50 aryl group, a substituted or unsubstituted C50 heteroaryl group in C2, or a combination thereof ,
  • At least one of "to R 14 and Ar 1 includes a substituted or unsubstituted triphenylene group or a substituted or unsubstituted carbazole group.
  • Compound represented by Formula 2 has a relatively strong hole characteristics
  • a compound having bipolar characteristics which is used together with the first compound to increase charge mobility and stability in the light emitting layer and to be adjacent to the light emitting layer.
  • the hole transport auxiliary layer Used in the hole transport auxiliary layer to prevent the accumulation of holes and / or electrons at the interface between the hole transport layer and the light emitting layer and to improve the balance of charge. Therefore, the luminous efficiency and lifespan characteristics of the organic optoelectronic device can be significantly improved.
  • the compound represented by Chemical Formula 2 may be, for example represented by at least one of Chemical Formulas 2-1 to 2-III.
  • Y 1 to Y 3 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group or a combination thereof,
  • Ar ′, Ar la and Ar lb are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a combination thereof,
  • R 1 1 to R 14 and R 43 to R 54 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C50 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C50 hetero Aryl groups or combinations thereof.
  • the compound represented by Chemical Formula 2-1 is a structure in which two carbazole groups having a substituent are connected.
  • Ar la and Ar lb of Formula 2-1 are substituents having hole or electronic properties, each independently a substituted or unsubstituted phenyl group, substituted or unsubstituted, for example.
  • Biphenyl group substituted or unsubstituted terphenyl group, substituted or unsubstituted naphthyl group, substituted or unsubstituted anthracenyl group, substituted or unsubstituted carbazolyl group, substituted or unsubstituted benzofuranyl group, substituted or unsubstituted Benzothiophenyl group, substituted or unsubstituted
  • Fluorenyl group substituted or unsubstituted pyridyl group, substituted or unsubstituted pyrimidinyl group, substituted or unsubstituted pyrazinyl group, substituted or unsubstituted triazinyl group, substituted or unsubstituted triphenylene group, substituted or It may be an unsubstituted dibenzofuranyl group, a substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group, or a combination thereof.
  • At least one of Ar la and Ar lb of Formula 2-1 may be, for example, a substituent having electronic properties, and for example, a substituent represented by Formula A below.
  • Z is independently N or CR 1 Al and A2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group, or a combination thereof,
  • At least one of ⁇ , ⁇ and A2 comprises ⁇ ,
  • a and b are each independently 0 or 1.
  • the substituent represented by Formula A may be, for example, one of the functional groups listed in Group 3 below.
  • At least one of Ar la and Ar lb of Formula 2-1 may be, for example, a substituent having hole characteristics, for example, the substituents listed in Group 4 below.
  • the compound represented by Chemical Formula 2-1 may be selected from, for example, the compounds listed in Group 5, but is not limited thereto.
  • the compound represented by the above formula 2- ⁇ or 2- ⁇ is a structure in which a substituted or unsubstituted carbazole group and a substituted or unsubstituted triphenylene group are bonded.
  • Ar 1 of Formula 2- ⁇ is a substituent having hole or electronic properties, such as a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, Substituted or unsubstituted anthracenyl group, substituted or unsubstituted carbazolyl group, substituted or unsubstituted benzofuranyl group, substituted or unsubstituted benzothiophenyl group, substituted or unsubstituted fluorenyl group, substituted or unsubstituted Pyridyl groups, substituted or unsubstituted pyrimidinyl groups, substituted or unsubstituted pyrazinyl groups, substituted or Unsubstituted triazinyl group, substituted or unsubstituted triphenylene group,
  • the compound represented by Formula 2- ⁇ may be selected from, for example, the compounds listed in the following Group 7, but is not limited thereto.
  • the Crab 2 compound may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the first compound and the crab 2 compound may be included as a host, and may be included, for example, in a weight ratio of about 1: 10 to 10: 1.
  • bipolar properties can be more effectively implemented, improving both efficiency and lifetime.
  • the light emitting layer 32 may further include at least one compound in addition to the first compound and the second compound described above as a host.
  • the light emitting layer 32 may further include a dopant.
  • the dopant is a material that is lightly mixed with the host to cause light emission, and a material such as a metal complex that emits light by multiple excitation that excites above a triplet state may be used.
  • the dopant may be, for example, an inorganic, organic, or inorganic compound, and may be included in one kind or two kinds or more.
  • the dopant may be a red, green or blue dopant, for example a phosphorescent dopant.
  • a phosphorescent dopant examples include an organometallic compound including Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, or a combination thereof.
  • the phosphorescent dopant may be, for example, a compound represented by Chemical Formula Z, but is not limited thereto.
  • M is a metal
  • L and X are the same or different from each other, and are ligands that form a complex with M.
  • M may be, for example, Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd or combinations thereof, wherein L and X are, for example, bidentate It may be a ligand.
  • the hole transport auxiliary layer 33 includes a thirteen compound having bipolar characteristics with relatively strong hole characteristics.
  • the light emitting layer 32 includes a Crab 1 compound having a bipolar characteristic having relatively strong electronic properties and a Crab 2 compound having a relatively strong hole characteristic. By increasing the luminous efficiency can be significantly improved.
  • the first and second compounds are simultaneously introduced into the light emitting layer so that the light emitting region is not biased to either the electron transporting layer or the hole transporting layer, and the bipolar having relatively strong hole characteristics between the hole transporting layer and the light emitting layer.
  • a hole transport auxiliary layer comprising a Crab 3 compound having characteristics, it is possible to fabricate an element capable of preventing charge from accumulating at the interface between the hole transport layer and the light emitting layer and balancing the carrier balance in the light emitting layer. Accordingly, the roll-off characteristic of the organic optoelectronic device may be improved and the lifespan characteristics may be remarkably improved.
  • the crab compound 3 may be represented by the moiety represented by the following Chemical Formula 3, the moiety represented by the following Chemical Formula 4, and the following Chemical Formula 5. It may be a compound represented by a combination of moieties.
  • X 1 is 0, S, NR b , S0 2 , PO or CO,
  • X 2 is 0, S, S0 2 , PO, CR c R d or NR e ,
  • R 55 , R 56 and R b to R e are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl Or a combination thereof or a point combined with c * of Formula 5,
  • Ar 2 and Ar 3 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl group,
  • L 2 , L a and L b are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C6 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C6 alkynylene group, A substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted heteroarylene group, or a combination thereof,
  • Adjacent two * of Formula 3 are combined with two * of Formula 4 to form a fused ring
  • a *, b * and R b to R e which are not bonded to c * of Formula 5 are each independently hydrogen, hydrogen, substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl Group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heteroaryl group, or a combination thereof.
  • the crab compound 3 may be represented by any one of the following Formulas 6 to 17. [Formula 6] [Formula 7]
  • the third compound may be selected from, for example, the compounds listed in Group 8, but is not limited thereto.
  • the organic layer 30 may further include an electron transport layer 34.
  • the electron transport layer 34 is a layer for facilitating electron transfer from the cathode 20 to the light emitting layer 32, and may be omitted in some cases.
  • the organic layer 30 may optionally include a hole injection layer (not shown) located between the anode 10 and the hole transport layer 31 and / or an electron injection layer located between the cathode 20 and the electron transport layer 34 ( Not shown).
  • a hole injection layer located between the anode 10 and the hole transport layer 31 and / or an electron injection layer located between the cathode 20 and the electron transport layer 34 ( Not shown).
  • the organic light emitting diode described above may be applied to an organic light emitting diode display.
  • N-phenyl carbazole-3-boronic acid pinacholate 26.96 g (81.4 mmol), 3-bromo carbazole 23.96 g (97.36 mmol) and 230 mL of tetrahydrofuran and 100 ml of a 2M-potassium carbonate aqueous solution were mixed, and then heated to reflux for 12 hours under a nitrogen stream. After the reaction was completed, the resulting solid was poured into methanol, filtered, and the solid was dissolved in chlorobenzene, and then activated carbon and anhydrous magnesium sulfate were stirred. The solution was filtered, and then recrystallized with chlorobenzene and methanol to obtain compound J 22.6 g (yield: 68%).
  • Tetrakistriphenylphosphinepall 1 .09g (0.94mmol) was added and stirred under reflux for 12 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of reaction, the mixture was extracted with ethyl acetate, the extract was dried over magnesium sulfate and filtered, and the filtrate was concentrated under reduced pressure. The product was purified by silica gel column chromatography using n-nucleic acid / dichloromethane (9: l v / v) to give 39.5 g of intermediate M-5 (yield 92%).
  • Tetrakistriphenylphosphine-palladium 1.09 g (0.94 mmol) was added thereto.
  • Glass substrates coated with ⁇ (Indium tin oxide) to a thickness of 1500 A were washed with distilled water ultrasonically. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol and the like was dried and then transferred to a plasma cleaner, and then the substrate was cleaned for 10 minutes using an oxygen plasma, and then the substrate was transferred to a vacuum depositor.
  • ⁇ Indium tin oxide
  • the organic light emitting device has a structure having six organic thin layers, specifically
  • Example 2-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using Compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 2-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using Compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 2-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using Compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 2-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using Compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 2-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using Compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using Compound B-31 obtained in Synthesis Example 1 1 instead of Compound B-10.
  • Example 3-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 2-1 except for using Compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of Compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 3-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 2-1 except for using Compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of Compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using the compound C-10 obtained in Synthesis Example 9 instead of the compound B-10.
  • Example 4-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 3-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 4-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 3-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 4-1 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 3-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using Compound B-43 obtained in Synthesis Example 12 instead of Compound B-10.
  • Example 4-3 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 4-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 4-3 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 4-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 4-3 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 4-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 4-3 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 4-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 4-3 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 4-1 except for using the compound E-23 obtained in Synthesis Example 27 instead of the compound 1-23 for the hole transport
  • Example 4-4 An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 4-1 except for using the compound 1-4 obtained in Synthesis Example 25 instead of the compound 1-23 for the hole transport auxiliary layer.
  • Example 4-4
  • Example 1-1 Same as Example 1-1 except that no hole transport auxiliary layer was used.
  • An organic light emitting device was manufactured by the method.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 2-1 except for using the hole transport auxiliary layer.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 3-1 except for using the hole transport auxiliary layer.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 4-1 except for using the hole transport auxiliary layer. evaluation
  • the current value flowing through the unit device was measured by using a current-voltmeter (Keithley 2400) while increasing the voltage from 0V to 10V, 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) above.
  • the width of the efficiency was calculated in% by calculating (Max value — value at 6000 cd / m 2 / Max value).
  • organic layer 31 hole transport layer

Landscapes

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Abstract

서로 마주하는 애노드와 캐소드, 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 발광층, 상기 애노드와 상기 발광층 사이에 위치하는 정공 수송층, 그리고 상기 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 위치하는 정공수송보조층을 포함하고, 상기 발광층은 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 제1 화합물과 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 제2 화합물을 포함하고, 상기 정공수송보조층은 화학식 3로 표현되는 모이어티, 화학식 4로 표현되는 모이어티 및 화학식 5로 표현되는 모이어티의 조합으로 표현되는 제3 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자 및 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 화학식 1 내지 5는 명세서에 기재한 바와 같다.

Description

【명세세
【발명의 명칭】
유기 광전자 소자 및 표시 장치
【기술분야】
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 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 액시톤 (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.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
일 구현예는 고효율 특성을 구현할 수 있는 유기 광전자 소자를 제공한다. 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다. 【기술적 해결방법】
일 구현예에 따르면, 서로 마주하는 애노드와 캐소드， 상기 애노드와 싱기 캐소드 사이에 위치하는 발광층， 상기 애노드와 상기 발광층 사이에 위치하는 정공 수송층, 그리고 상기 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 위치하는 정공수송보조층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 게 1 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 제 2 화합물을 포함하고, 상기 정공수송보조층은 하기 화학식 3로 표현되는 모이어티, 하기 화학식 4로 표현되는 모이어티 및 하기 화학식 5로 표현되는 모이어티의 조합으로 표현되는 제 3 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure imgf000004_0001
상기 화학식 1에서，
Z는 각각 독립적으로 N, C 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, 상기 화학식 1에서 트리페닐렌기에 치환된 6원환의 총 개수는 6개 이하이고, L1은 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 이고,
[화학식 2]
Figure imgf000004_0002
상기 화학식 2에서,
Y1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C 1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들와조합이고, Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
R" 내지 R'4는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 해테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
R11 내지 R14 및 Ar1 중 적어도 하나는 치환또는 비치환된 트리페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 카바졸기를 포함하고,
화학식 3] [화학식 4] [화학식 5]
Figure imgf000005_0001
상기 화학식 3 내지 5에서，
X1은 ᄋ, S, NRb, S02, PO 또는 CO이고,
X2는 O, S, S02, PO, CRcRd 또는 NRe이고,
R55, R56 및 Rb 내지 Re는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 C 1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이거나 상기 화학식 5의 c*와 결합되는 지점이고,
Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
L2, La 및 Lb는 각각 독립적으로 단일결합， 치환 또는 비치환된 C 1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알키닐렌기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기， 치환 또는 비치환된 해테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고, , 상기 화학식 3의 인접한 두 개의 *는 상기 화학식 4의 두 개의 *와 결합하여 융합고리를 형성하고,
상기 화학식 3 또는 4의 a*, b*, Rb내지 Re중 어느 하나는 상기 화학식 5의 C*와 시그마 결합으로 연결되고,
상기 화학식 5의 c*와 결합되지 않은 나머지 a*, b* 및 Rb내지 Re는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C 1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이다.
다른 구현예에 따르면, 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
【유리한 효과】
고효율 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】 ·
도 1은 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
【발명을 실시를 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， 히드톡시기， 아미노기， 치환 또는 비치환된 C 1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환또는 비치환된 C 1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C 1 내지 C 10 알킬실릴기， C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기， C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C 1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
또한 상기 치환된 할로겐기, 히드록시기, 아미노기, 치환또는 비치환된 C 1 내지 C20 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C 1 내지 C 10 알킬실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C2 내지 C30
헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C 10 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 "헤테로' '란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 Ν, Ο, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 해테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬 (alkyl)기"란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이증결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬 (saturated alkyl)기 ' '일 수 있다.
상기 알킬기는 C 1 내지 C30인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C 1 내지 C20 알킬기 또는 C 1 내지 C 10 알킬기일 수도 있다. 예를 들어, C 1 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 선택됨올 나타낸다.
상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부릴기, 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, 0, 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 헤테로아릴기는, 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, 치환또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기， 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 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 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸기, 이들의 조합 또는 이들의 조합이 융합된 형태일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장 (electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공올 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로 , HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 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 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자에 대하여 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 예시적으로
설명하지만, 이에 한정되지 않고 다른 유기 광전자 소자에도 동일하게 적용될 수 있다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
도 1은 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자는 서로 마주하는 애노드 ( 10)와 캐소드 (20)， 그리고 애노드 (10)와 캐소드 (20) 사이에 위치하는
유기층 (30)을 포함한다.
애노드 (10)는 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며， 예컨대 금속, 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 애노드 (10)는 예컨대 니켈, 백금, 바나듐, 크롬， 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물， 인듐산화물, 인듐주석산화물 (ΠΌ),
인듬아연산화물 (IZO)과 같은 금속 산화물 ; 0와 A1 또는 Sn02와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3-메틸티오펜)， 폴리 (3,4- (에틸렌 -1，2- 디옥시)티오펜 )(polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피를 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
캐소드 (20)는 예컨대 전자 주입이 원활하도톡 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 캐소드 (20)는 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듬， 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 (30)은 정공수송층 (3 1), 발광층 (32), 그리고 정공수송층 (31)과 발광층 (32) 사이에 위치한 정공수송보조층 (33)을 포함한다.
정공수송층 (3 1 )은 애노드 (10)로부터 발광층 (32)으로 정공 전달올 용이하게 하기 위한 층으로, 예컨대 아민 화합물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 아민 화합물은 예컨대 적어도 하나의 아릴기 및 /또는 헤테로아릴기를 포함할 수 있다. 상기 아민 화합물은 예컨대 하기 화학식 a또는 화학식 b로 표현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 a [화학식 b]
Ar( \ Ar
/ N - Arh- N
Ar Ar \
Arg Arf
상기 화학식 a또는 b에서, .
Ara 내지 Arg는 각각 독립적으로 수소， 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 해테로아릴기 또는 이들의 조합이고，
Ara 내지 Arc 중 적어도 하나 및 Ard 내지 Arg 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
Arh는 단일결합， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이다.
발광층 (32)은 적어도 두 종류의 호스트 (host)와 도펀트 (dopant)를 포함하며, 상기 호스트는 전자 특성이 상대적으로 강한 바이폴라 특성을 가지는 제 1 화합물과 정공 특성이 상대적으로 강한 바이폴라 특성을 가지는 제 2 화합물을 포함한다. 상기 제 1 화합물은 전자 특성이 상대적으로 강한 바이폴라 (bipolar) 특성을 가지는 화합물로, 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.
[화학식 1]
Figure imgf000010_0001
상기 화학식 1에서,
Z는 각각 독립적으로 N, C 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, 상기 화학식 1에서 트리페닐렌기에 치환된 6원환의 총 개수는 6개 이하이고,
L1은 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 트리페닐렌기에 치환된 6원환은 상기 트리페닐렌기에 직접 또는 간접적으로 연결된 모든 6원환을 말하는 것으로, 탄소 원자， 질소 원자 또는 이들의 조합으로 이루어진 6원환을 포함한다.
상기 제 1 화합물은 트리페닐렌기의 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 1-1 또는 화학식 1-Π로 표현될 수 있다.
1-1] [화학식 1-II]
Figure imgf000011_0001
상기 화학식 1-1 또는 1 -Π에서 , Z, R' 내지 R10, L' 및 nl 내지 n3는 전술한 바와 같다.
상기 게 1 화합물은 트리페닐렌기와 적어도 하나의 질소 함유 헤테로아릴기를 포함한다. 상기 게 1 화합물은 적어도 하나의 질소를 함유하는 고리를 포함함으로써 전기장 인가시 전자를 받기 쉬운 구조가 될 수 있고, 이에 따라 상기 게 1 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다.
또한 상기 제 1 화합물은 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 제 1 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 효율을 개선할 수 있다.
상기 화학식 1로 표현되는 제 1 화합물은 아릴렌기 및 /또는 헤테로아릴렌기를 중심으로 적어도 하나의 꺾임 (kink) 구조를 가진다.
상기 꺾임 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 올쏘 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 /헤테로아릴렌기를 중심으로 형성될 수 있다.
예컨대 상기 화학식 1의 nl이 0인 경우, 즉 연결기 (L)가 없는 구조에서는 아릴렌기 /해테로아릴렌기를 중심으로 꺾임 구조를 형성할 수 있고, 예컨대 하기 화학식 la또는 lb로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 la] [화학식 lb]
Figure imgf000012_0001
상기 화학식 la또는 lb에서 , Z, R' 내지 R10 은 전술한 바와 같다.
예컨대 상기 화학식 1의 nl이 1인 경우에는 연결기 (L1)를 중심으로 꺾임 구조를 형성할 수 있고, 예컨대 L1은 꺾임 구조의 치환또는 비치환된 페닐렌기, 꺾임 구조의 치환또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 터페닐렌기일 수 있다.
상기 L1은 예컨대 하기 '그룹 1에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택된 하나일 수 있다. 그룹 1]
Figure imgf000013_0001
상기 그룹 1에서
R15 내지 R42는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 ^이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 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 제 1 화합물은 바람직하게는 적어도 두 개의 ¾임 구조를 가질 수 있으며, 예컨대 두 개 내지 네 개의 꺾임 구조를 가질 수 있다.
상기 제 1 화합물은 전술한 꺾임 구조를 가짐으로써 전하를 적절히
구역화 (localization)하고 공액계의 흐름을 효과적으로 제어함으로써 상기 조성물을 적용한 유기 광전자 소자의 수명을 개선할 수 있다. 또한, 화학식 1에서 R1 내지 R6, 즉 트리페닐렌기에 치환된 치환기에 포함된 6원환의 총 개수를 6개 이하로 제한함으로써 증착 공정시 높은 온도에 의해 화합물이 열분해되는 현상을 감소시킬 수 있다.
또한 상기 제 1 화합물은 상기 구조에 따라 화합물들의 스태킹 (stacking)을 효과적으로 방지하여 공정 안정성을 낮추는 동시에 증착 온도를 낮출 수 있다. 이러한 스태킹 방지 효과는 상기 화학식 1의 연결기 (L1)를 포함하는 경우 더욱 높일 수 있다.
상기 게 1 화합물은 예컨대 하기 화학식 lc 내지 It 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 lc] [화학식 Id]
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
[화학식 lg] [화학식 lh]
Figure imgf000015_0001
[화 lm] [화학식 In]
Figure imgf000016_0001
Is] [화학식 It]
Figure imgf000017_0001
상기 화학식 lc 내지 It에서,
Z 및 R1 내지 R10는 각각 전술한 바와 같고,
R60 내지 R77은 각각 독립적으로 수소， 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지
C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기, 치환또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30
해테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기， 할로겐기， 할로겐 함유기， 시아노기, 히드록실기, 아미노기, 니트로기， 카르복실기, 페로세닐기 또는 이들의 조합이다.
상기 제 1 화합물은 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 2]
A-1 A-3 A-i
Figure imgf000017_0002
Figure imgf000018_0001
ρζ-y
Figure imgf000018_0002
86llOO/STOZaM/X3d T809ZI/S10Z OAV
91
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0002
86llOO/SlOZa¾/13d 1809ZI/S10Z OAV
Figure imgf000020_0001
es-v s^sv og-v
86TlOO/STO^HX/I3d T8091T/ST0∑: OAV
81
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
-v
Figure imgf000022_0002
86TTOO/STO∑H¾/I3d T809ZT/ST0∑: OAV
oz
Figure imgf000023_0001
su-v
Figure imgf000023_0002
n-f
Figure imgf000023_0003
H V
Figure imgf000023_0004
80 k
86TT00/ST0∑HN/I3d T809Zl/CT0∑: OAV
IZ R2015/001198
Figure imgf000024_0001
Α-121 Α-122 Α-123
Figure imgf000024_0002
A-124 A-125
Figure imgf000024_0003
상기 제 l 화합물은 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있다.
상기 제 2 화합물은 예컨대 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.
[화학식 2]
Figure imgf000024_0004
I ,
Ar1
상기 화학식 2에서,
γΐ은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기: 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고, Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 해테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
R11 내지 R14는 각각 독립적으로 수소, 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내 C50 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
" 내지 R14 및 Ar1 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 카바졸기를 포함한다.
상기 화학식 2로 표현되는 화합물은 정공 특성이 상대적으로 강한
바이폴라 (bipolar) 특성을 가지는 화합물로, 상기 제 1 화합물과 함께 사용되어 발광층에서 전하의 이동성 및 안정성을 높이는 동시에 발광층과 인접한
정공수송보조층에 사용되어 정공수송층과 발광층 사이의 계면에 정공 및 /또는 전자가 축적되는 것을 방지하고 전하의 밸런스를 높일 수 있다. 따라서 유기 광전자 소자의 발광 효율 및 수명 특성을 현저히 개선시킬 수 있다.
상기 화학식 2로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2- III 중 적어도 하나로 표현될 수 있다.
[ 2-1] [화학식 2-Π]
Figure imgf000025_0001
[화학식 2-III]
Figure imgf000025_0002
상기 화학식 2-1 내지 2-ΠΙ에서，
Y1내지 Y3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 , 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 해테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
Ar', Arl a및 Arlb는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고，
R1 1 내지 R14및 R43 내지 R54는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이다.
상기 화학식 2-1로 표현되는 화합물은 치환기를 가진 두 개의 카바졸 기가 연결되어 있는 구조이다.
상기 화학식 2-1의 Arl a및 Arlb는 정공 또는 전자 특성을 가지는 치환기로, 각각 독립적으로 예컨대 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된
바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된
플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기 또는 이들의 조합일 수 있다.
상기 화학식 2-1의 Arla및 Arlb 중 적어도 하나는 예컨대 전자 특성을 가지는 치환기일 수 있으며, 예컨대 하기 화학식 A로 표현되는 치환기일 수 있다.
[화학식 A]
Figure imgf000026_0001
^"기 화학식 A에서
Z는 각각 독립적으로 N 또는 CR1 Al 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
상기 Ζ, ΑΙ 및 A2 중 적어도 하나는 Ν을 포함하고,
a 및 b는 각각 독립적으로 0 또는 1이다.
상기 화학식 A로 표현되는 치환기는 예컨대 하기 그룹 3에 나열된 작용기 중 하나일 수 있다.
[그룹 3]
Figure imgf000027_0001
또한， 상기 화학식 2-1의 Arla및 Arlb 중 적어도 하나는 예컨대 정공 특성을 가지는 치환기일 수 있으며, 예컨대 하기 그룹 4에 나열된 치환기일 수 있다.
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000028_0002
상기 화학식 2-1로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 그룹 5에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 5]
Figure imgf000028_0003
B-10 B-li B-12
Figure imgf000028_0004
B-14 B-lb
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000030_0001
es-θ
09-€
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000032_0001
B-7 B-71 B-72 Z8-0 θ8"8
Figure imgf000033_0001
Wr9 €8-9
Figure imgf000033_0002
8Z-8
Figure imgf000033_0003
86llOO/STOZaM/X3d ιε T809ZI/S10Z OAV
Figure imgf000034_0001
B-34 B-95 B:-3S
Figure imgf000034_0002
B-9'7 B-9 &
Figure imgf000034_0003
B-101;
B-囊
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000035_0002
B-1I06 B 07 B-108
Figure imgf000035_0003
B- lll B- 112 B-113 상기 화학식 2-Π 또는 2-ΙΠ으로 표현되는 화합물은 치환 또는 비치환된 카바졸 기와 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기가 결합된 구조이다.
상기 화학식 2-Π의 Arl은 정공 또는 전자 특성을 가지는 치환기로, 예컨대 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 처환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기， 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 화학식 2-Π로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 그룹 6에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 6]
Figure imgf000036_0001
C-26 C-27 C-28
Figure imgf000037_0001
C-32 C-33
상기 화학식 2-ΠΙ로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 그룹 7에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 7]
Figure imgf000037_0002
D-21 D— 22 D-23
Figure imgf000038_0001
D-27 D— 28 D-29 상기 게 2 화합물은 1종 또는 2종 이상이 사용될 수 있다.
발광층 (32)에서 상기 제 1 화합물과 상기 게 2 화합물은 호스트로서 포함될 수 있으며, 예컨대 약 1 : 10 내지 10: 1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로
포함됨으로써 바이폴라 특성이 더욱 효과적으로 구현되어 효율과 수명을 동시에 개선할 수 있다.
발광층 (32)은 호스트로서 전술한 제 1 화합물과 제 2 화합물 외에 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.
발광층 (32)은 도편트를 더 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 상기 호스트에 미량 흔합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기 (multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체 (metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도편트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며 , 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 도편트는 적색, 녹색 또는 청색의 도편트일 수 있으며, 예컨대 인광 도편트일 수 있다. 상기 인광 도편트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 상기 인광 도편트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L2MX
상기 화학식 Z에서， M은 금속이고， L 및 X는 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다. 상기 M은 예컨대 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 L 및 X는 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다. 정공수송보조층 (33)은 정공 특성이 상대적으로 강한 바이폴라 특성을 가지는 거 13 화합물을 포함한다.
전술한 바와 같이, 발광층 (32)은 전자특성이 상대적으로 강한 바이폴라 특성을 가지는 게 1 화합물과 정공특성이 상대적으로 강한 게 2 화합물을 함께 포함함으로써 단독으로 사용된 경우와 비교하여 전자 및 정공의 이동성을 높여 발광효율을 현저히 개선시킬 수 있다.
전자 특성 또는 정공 특성이 한쪽으로 치우친 재료를 발광층으로 도입한 소자는 발광층과 전자 또는 전하수송층의 계면에서 캐리어의 재결합이 일어나면서 액시톤의 형성이 상대적으로 많이 일어나게 된다. 그 결과 발광층 내 분자 여기자와 정공 수송층 계면의 전하 사이의 상호작용으로 인해 효율이 급격히 떨어지는 롤- 오프 (roll-off) 현상이 발생하고 발광 수명 특성 또한 급격히 떨어지게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 게 1 및 제 2 화합물을 동시에 발광층에 도입하여 전자수송층 또는 정공수송층 어느 한쪽으로 발광 영역이 치우치지 않도톡 하고, 추가적으로 정공수송층과 발광층 사이에 정공 특성이 상대적으로 강한 바이폴라 특성을 가지는 게 3 화합물을 포함하는 정공수송 보조층을 포함함으로써 정공수송층과 발광층 사이의 계면에 전하가 축척되는 것을 방지하고 발광층 내의 캐리어 밸런스를 맞출 수 있는 소자를 제작할 수 있다. 이에 따라 유기 광전자 소자의 롤 -오프 특성올 개선하는 동시에 수명 특성 또한 현저히 개선시킬 수 있다 상기 게 3 화합물은 하기 화학식 3로 표현되는 모이어티, 하기 화학식 4로 표현되는 모이어티 및 하기 화학식 5로 표현되는 모이어티의 조합으로 표현되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3] [화학식 4] [화학식 5]
Figure imgf000039_0001
상기 화학식 3 내지 5에서， '
X1은 0, S, NRb, S02, PO 또는 CO이고,
X2는 0, S, S02, PO, CRcRd 또는 NRe이고,
R55, R56 및 Rb 내지 Re는 각각 독립적으로 수소, 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이거나 상기 화학식 5의 c*와 결합되는 지점이고,
Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
L2, La 및 Lb는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기， 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
상기 화학식 3의 인접한 두 개의 *는 상기 화학식 4의 두 개의 *와 결합하여 융합고리를 형성하고,
상기 화학식 3 또는 4의 a*, b*, Rb내지 Re 중 어느 하나는 상기 화학식 5의 c*와 시그마 결합으로 연결되고,
상기 화학식 5의 c*와 결합되지 않은 나머지 a*, b* 및 Rb내지 Re는 각각 독립적으로 수소, 증수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이다.
상기 게 3 화합물은 예컨대 하기 화학식 6 내지 17 중 어느 하나로 표현될 수 있다. [화학식 6] [화학식 7]
Figure imgf000041_0001
[화학식 12] [화학식
Figure imgf000042_0001
상기 제 3 화합물은 예컨대 하기 그룹 8에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000043_0001
Figure imgf000044_0001
[E-41] [E-42] [E-43] [E-44]
Figure imgf000044_0002
Figure imgf000045_0001
[89-H] [/.9-H] [99-3] [S9-H]
Figure imgf000045_0002
Figure imgf000046_0001
[68-H3 [88-H] [/.8-H] [98-3]
Figure imgf000046_0002
Figure imgf000047_0001
Figure imgf000048_0001
//: 86nooSSSMl><i na 【--
Figure imgf000049_0001
Figure imgf000050_0001
[F-25] [F-26] [F-27] [F-28]
Figure imgf000050_0002
Figure imgf000051_0001
Figure imgf000052_0001
o
Figure imgf000053_0001
Figure imgf000054_0001
o
Figure imgf000055_0001
[H-5] [H-6] [H-7]
Figure imgf000055_0002
Figure imgf000056_0001
-1] ίί-ί\ [9-1] [S-I]
Figure imgf000056_0002
86llOO/STOZaM/X3d T809ZI/S10Z OAV
Figure imgf000057_0001
Figure imgf000058_0001
[1-45] [1-46] [1-47] [1-48]
Figure imgf000058_0002
Figure imgf000059_0001
Figure imgf000060_0001
[1-85] [1-86] [1-87] [1-88]
Figure imgf000060_0002
Figure imgf000061_0001
[1-105] [1-106] [1-107] [1-108]
Figure imgf000061_0002
Figure imgf000062_0001
[1-125] [1-126] [1-127] [1-128]
Figure imgf000062_0002
Figure imgf000063_0001
Figure imgf000064_0001
[J-28] [J-29] [J-30]
Figure imgf000064_0002
Figure imgf000065_0001
[J-43] [J-44] [J-45]
Figure imgf000065_0002
Figure imgf000066_0001
Figure imgf000067_0001
Figure imgf000068_0001
Figure imgf000069_0001
[801-rl [901 -r]
Figure imgf000069_0002
[soi-f] [WH-jr] [£01 -f]
Figure imgf000069_0003
koi-rl [loi-r] [ooi-r]
Figure imgf000069_0004
96-r
d T809ZI/S10Z OAV
L9
Figure imgf000070_0001
-[] -ί] -[]
Figure imgf000070_0002
01-Γ] -Γ] -Γ]
Figure imgf000070_0003
Lii-r] 9Π-Γ su-r
Figure imgf000070_0004
l n-f] [en-r] izw-n
Figure imgf000070_0005
[in-rl [on-r] [601-r]
86llOO/STOZaM/X3d T809ZI/S10Z OAV
89 //:/ O 86nooss2Ml>d Ϊ809ΖΪ£Ϊ0ΖAV
Figure imgf000071_0001
in
//:/ O 86nooss2Ml>d Ϊ809ΖΪ£Ϊ0ΖAV
【〕£【0寸【6〕-
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ο
【9【51 Εΐώ- /: O 86nooss2M>dAV
Figure imgf000073_0001
【
Figure imgf000074_0001
t-j17nT-- [J-202] [J-203] [J-204]
Figure imgf000075_0001
Y
Figure imgf000076_0001
J-21 1 J-212] [J-213]
Figure imgf000076_0002
[J-214 [J-215] [J-216]
Figure imgf000076_0003
[J-217] [J-218] [J-219]
Figure imgf000076_0004
[J-220] [J-221] [J-222]
Figure imgf000076_0005
Figure imgf000077_0001
en
Figure imgf000078_0001
328329-240- //:/ O 86nooss2Ml>d Ϊ809ΖΪ£Ϊ0ΖAV
【2〕【寸f〕쮹 fl-.
Figure imgf000079_0001
【992〕【952〕. o
Figure imgf000080_0001
≤2686292^---
Figure imgf000081_0001
[Οθε-Γ] [663-Γ] [863-Γ]
Figure imgf000081_0002
\ -i] [96Ζ-ί] [ζ6Ζ-Π
Figure imgf000081_0003
mz-n [ί6Ζ-Π
Figure imgf000081_0004
\6Ζ-[] 06 -f] 683-Γ]
Figure imgf000081_0005
86ll00/ST0ZaM/X3d T809ZI/S10Z OAV
6Ζ,
Figure imgf000082_0001
_:- _307308309-
//: O 86nooSSSMl><iAV
Figure imgf000083_0001
Figure imgf000083_0002
Figure imgf000084_0001
[ς ζ- [pvi- [£Ρί-Π
Figure imgf000084_0002
Figure imgf000084_0003
쮹】쮹
Figure imgf000085_0001
6928929.. //:/ O 86nooss2Ml>d Ϊ809ΖΪ£Ϊ0ΖAV
Figure imgf000086_0001
ί ..... J-388 J-390]
Figure imgf000087_0001
[J-391] [J-392] [J-393]
3
Figure imgf000087_0002
J-394] J-395] J-396]
Figure imgf000087_0003
J-397] J-398 -399]
Figure imgf000087_0004
J-400] J-401] J-402]
Figure imgf000087_0005
유기층 (30)은 전자수송층 (34)을 더 포함할 수 있다. 전자수송층 (34)은 캐소드 (20)로부터 발광층 (32)으로 전자 전달을 용이하게 하기 위한 층으로, 경우에 따라 생략될 수 있다.
유기층 (30)은 선택적으로 애노드 (10)와 정공수송층 (31) 사이에 위치하는 정공주입층 (도시하지 않음) 및 /또는 캐소드 (20)와 전자수송층 (34) 사이에 위치하는 전자주입층 (도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
【발명을 / 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. 제 1 화합물의 합성
합성예 1: 중간체 1-1의
[반웅식 1]
Figure imgf000088_0001
질소 환경에서 2-브로모트리페닐렌 (2-bromotriphenylene) 100g (326 mmol)을 디메틸포름아미드( 11 11 11"01"111^1( , 1)1^1 11^에 녹인 후, 여기에
비스 (피나콜라토)디보론 (bis(pinacolato)diboron) 99.2 g (391 mmol)와 (Ι,Ι '- 비스 (디페닐포스핀)디클로로팔라듐 (πχα,Γ- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)) 2.66 g (3.26 mmol) 그리고 포타슘아세테이트 (potassium acetate) 80 g (815 mmol)을 넣고 150 °C에서 5시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 흔합물을 필터한 후, 진공오본에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피 (flash column chromatography)로 분리 정제하여 화합물 1-1 1 13 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
[반웅식 2]
CI 질소 환경에서 2-브로모트리페닐렌 (2-bromotriphenylene) 32.7 g (107 mmol)을 테트라하이드로퓨란 1 0 ^/11« 0.3 1^에 녹인 후, 여기에 3- 클로로페닐보 ί 1론산 (3-chlorophenyl boronic acid) (20 g, 128 mmol)와
테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (tetrakis(triphenylphosphine)palladium) 1.23 g (1.07 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 포타슘카보네이트 36.8 g (267 mmol)을 넣고 80 °C에서 24시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 디클로로메탄 (dichloromethane, DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 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 % 합성예 3: 중간체 1-3의 합성
[반웅식 3]
Q. ,0 \^ Pd dppf[ , | cac) 尸 ^
Figure imgf000089_0001
1-2
질소 환경에서 상기 화합물 1-2 22.6g(66.7 mmol)을
디메틸포름아미드( 1^11 6^11^£，01^1 0.3 1 >1ᅵ 녹인 후, 여기에
비스 (피나콜라토)디보론 (bis(pmacolato)diboron) 25.4 g(100 mmol)와 (Ι,Γ- 비스 (디페닐포스핀)페로센)디클로로팔라듐 (Π)((1,Γ- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)) 0.54g(0.67 mmol) 그리고 포타슘 아세테이트 (potassium acetate) 16.4g(167 mmol)을 넣고 150 °C에서 48시간 동안
가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물올 넣고 흔합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 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 % 합성예 4: 중간체 1-4의 합성 [반웅식 4]
Figure imgf000090_0001
I - 1 I - 4
질소 환경에서 상기 화합물 1-1 100 g (282 mmol)을 테트라하이드로퓨란 (THF) 1 L에 녹인 후, 여기에 1-브로모 -2-아이오도벤젠 (l-bromo-2-iodobenzene) 95.9 g (339 mmol)와 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듬 (tetrakis(triphenylphosphine)palladium) 3.26 g (2.82 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 포타슘카보네이트 97.4 g (705 mmol)을 넣고 80°C에서 53시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 디클로로메탄 (DCM)으로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 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 imgf000090_0002
1 - 1 - 5 질소 환경에서 상기 화합물 1-4 90 g (235 mmol)을 디메틸포름아미드 (DMF) 0.8 L에 녹인 후, 여기에 비스 (피나콜라토)디보론 (bis(pinacolato)diboron) 71.6 g (282 mmol)와 (Ι,Γ-비스 (디페닐포스핀)페로센)디클로로팔라듐 (Π)((1,Γ- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)) 1.92 g (2.35 mmol) 그리고
포타슴아세테이트 5그 7g (588 mmol)을 넣고 150°C에서 35시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반응액에 물을 넣고 흔합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 1-5 74.8 g (74 %)을 얻었다ᅳ HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C30H27BO2:430.2104, found: 430.
Elemental Analysis: C, 84 %; H, 6 % 합성예 6: 중간체 Ϊ-6의 합성
[반웅식 6
Figure imgf000091_0001
질소 환경에서 상기 화합물 I-3 50 g (1 16 mmol i 테트라하이드로퓨란 (THF) 0.5 L에 녹인 후, 여기에 1-브로모 -3-아이오도벤젠 (l-bromo-3-iodobenzene) 39.4 g (139 mmol)와 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (tetrakis(triphenylphosphine)palladium) 1.34 g (1.16 mmol)을 넣고 교반시켰다ᅳ 물에 포화된 포타슘카보네이트 40.1 g (290 mmol)을 넣고 80 °C에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 디클로로메탄 (DCM)으로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후， 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 1-6 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 % 합성예 Ί: 중간체 1-7의 합성
[반웅식 7]
Figure imgf000091_0002
질소 환경에서 상기 화합물 1-6 40 g (8그 1 mmol)올 디메틸포름아미드 (DMF) 0.3 L에 녹인 후, 여기에 비스(피나콜라토)디보론(1^(1^^01^0)^1)01^) 26.5 8 (104 mmol)와 (Ι,Γ-비스 (디페닐포스핀)페로센)디클로로팔라듐 (ΙΙ)((1 ,Γ- bis(diphenylphosphine)ferrocene)dichloropalladium(II)) 0.71 g (0.87 mmol) 그리고
포타슘아세테이트 21.4 g (218 mmol)을 넣고 150°C에서 26시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 흔합물을 필터한 후, 진공오븐에서 건조하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 1-7 34 g (77 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C36H31BO2:506.2417, found: 506.
Elemental Analysis: C, 85 %; H, 6 % 합성예 8: 화합물 A-33의 합성
반웅식 17]
Figure imgf000092_0001
질소 환경에서 상기 화합물 l-7 20 g (39.5 mmol)을 테트라하이드로퓨란 (THF)
0.2 L에 녹인 후, 여기에 2-클로로 -4,6-디페닐 -1,3,5-트리아진 (2-chloro-4,6-diphenyl-l ,3,5 triazine) 10.6 g (39.5 mmol)와
테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (tetrakis(triphenylphosphine)palladium) 0.46 g (0.4 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 포타슘카보네이트 13.6 g (98.8 mmol)을 넣고 80 °C에서 23시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 디클로로메탄 (DCM)으로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 플래시 컬럼 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 A-33(17.9 g, 74 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C45H29N3:61 1.2361, found: 61 1.
Elemental Analysis: C, 88 %; H, 5 % 제 2 화합물의 합성
합성예 9: 화합물 C-10의 합성 [반웅 20]
Figure imgf000093_0001
페닐카바졸릴 보론산 (phenylcarbazolylboronic acid) 10 g (34.83 mmol), 상기 화합물 2 1 1.77 g (38.31 mmol) 및 탄산칼륨 14.44 g (104.49 mmol), 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0) 0.80 g (0.7 mmmol)을 를루엔 140 ml, 증류수 50 ml에 현탁시킨 후 12 시간 동안 환류 교반하였다. 이어서 디클로로메탄과 증류수로 추출하고 유기층을 실리카겔 필터한다. 이어서 유기 용액을 제거하고
핵산:디클로로메탄 = 7:3(v/v) 으로 실리카겔 컬럼하여 생성물 고체를 디클로로메탄과 n-핵산으로 재결정하여 화합물 c-10 14.4 g (수율 : 88 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C36H23N:469.18, found: 469
Elemental Analysis: C, 92 %; H, 5 % 합성예 10: 화합물 B-10의 합성
Figure imgf000093_0002
제 1 단계: 화합물 J의 합성
N-페닐 카바졸 -3-보론산 피나콜레이트 26.96 g (81.4 mmol), 3-브로모 카바졸 23.96g(97.36 mmol) 및 테트라하이드로퓨란 230 mL 와 2M-탄산칼륨 수용액 100ml를 흔합한 후, 질소기류 하에서 12시간 동안 가열 환류하였다. 반웅 종결 후 반웅물에 메탄올에 부어 생기는 고형물을 필터한 다음, 고형물을 다시 클로로벤젠에 녹여 활성탄과 무수황산마그네슘을 넣어 교반한다. 용액올 필터한 다음 클로로벤젠과 메탄올을 이용해 재결정하여 화합물 J 22.6 g (수율： 68%)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C30H20N2:408.16, found: 408
Elemental Analysis: C, 88 %; H, 5 % 제 2단계: 화합물 B-10 의 합성
화합물 J로 표시되는 화합물 22.42 g(54.88 mmol), 2-브로모 -4,6-다이페틸피리딘
20.43g(65.85 mmol) 및 터셔리부록시나트륨 7.92 g (82.32 mmol) 을 를루엔 400ml 녹인 후, 팔라듐 다이벤질리덴아민 1.65 g (1.65 mmol) 과 터셔리부틸인 1.78 g (4.39 mmol)을 적가한다. 반웅용액을 질소기류 하에서 12 시간 동안 1 10도로 가열하여 교반하였다. 반웅 종결 후 반웅물에 메탄올을 부어 생기는 고형물을 필터한 다음, 고형물을 다시 클로로벤젠에 녹여 활성탄과 무수황산마그네슘을 넣어 교반한다. 용액을 필터한 다음 클로로벤젠과 메탄을을 이용해 재결정 하여 화합물 B-10 28.10g (수율： 80%)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C47H31N3:637.25, found: 637
Elemental Analysis: C, 89 %; H, 5 % 합성예 11: 화합물 B-31의 합성
[반웅식 22]
Figure imgf000094_0001
S-31
페닐카바졸릴 브로마이드 (phenylcarbazolylbromide) 9.97 g (30.95 mmol), 페닐카바졸릴 보론산 (phenylcarbazolylboronic acid) 9.78 g (34.05 mmol) 및 탄산칼륨 12.83 g (92.86 mmol), 테트라키스- (트라이페닐포스핀)팔라듬 (0) 1.07 g (0.93 mmmol) 을 를루엔 120 ml, 증류수 50 ml에 현탁 시킨 후 12 시간 동안 환류 교반하였다. 이어서 디클로로메탄과 증류수로 추출하고 유기층을 실리카겔 필터한다. 이어서 유기 용액을 제거하고 생성물 고체를 디클로로메탄과 n-핵산으로 재결정하여 화합물 B-31 13.8 g (수율 : 92 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C36H24N2:484.19, found: 484
Elemental Analysis: C, 89 %; H, 5 % 합성예 12: 화합물 B-43의 합성
24]
Figure imgf000095_0001
바이페닐카바졸릴 브로마이드 (biphenylcarbazolylbromide) 12.33g (30.95 mmol), 바이페닐카바졸릴 보론산 (biphenylcarbazolylboronic acid) 12.37g (34.05 mmol) 및
탄산칼륨 12.83g (92.86 mmol), 테트라키스- (트라이페닐포스핀)팔라듐 (0) 1.07 g (0.93 mmmol) 을 롤루엔 120 ml, 증류수 50 ml에 현탁 시킨 후 12 시간 동안 환류
교반하였다. 이어서 디클로로메탄과 증류수로 추출하고 유기층을 실리카겔 필터한다. 이어서 유기 용액을 제거하고 생성물 고체를 디클로로메탄과 n-핵산으로 재결정하여 화합물 B-43 18.7g (수율： 92 %)을 얻었다.
HRMS (70 eV, EI+): m/z calcd for C48H32N2:636.26, found: 636
Elemental Analysis: C, 91 %; H, 5 % 제 3 화합물의 합성
합성예 13: 중간체 M-1의 합성
Figure imgf000095_0002
M-1 등근 바닥 플라스크에 4-디벤조티오펜보론산 2 L5g(94.3mmol), 메틸 2- 브로모벤조에이트 20.3g (94.3mmol)을 넣고 를루엔 (313ml)을 가하여 용해시킨 후 탄산칼륨 19.5g (141.5mmol)을 녹인 수용액 1 17ml를 첨가하고 교반하였다. 여기에 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.09g(0.94mmol)을 첨가한 후 질소 분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 하였다. 반웅 종료 후 에틸아세테이트로 추출 후 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n- 핵산 /에틸아세테이트 (9: 1 ν/ν)를 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 M-1 27.6g (수율 92%)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치 : 318.07g/mol, 측정치: M+ = 3 18.13g/mol) 합성예 14: 중간체 M-2의 합성
Figure imgf000096_0001
가열 감압 건조한 등근 바닥 플라스크에 M- 1 27.4g(86mmol)을 넣고 무수 디에틸에테르 (430ml)을 가하여 용해시키고 0 °C로 냉각한 후 질소분위기 하에서 교반하였다. 여기에 3.0M 메틸마그네슴 브름마이드 디에틸에테르 용액
72ml(215mmol)을 천천히 가한 후 상온 및 질소분위기 하에서 12시간 동안 교반 하였다. 반응액을 0 °C로 냉각하고 소량의 증류수를 가하여 반웅을 종료시킨 후 2.0M 암모늄클로라이드 수용액 108ml를 가하고 디에틸에테르로 추출하였다. 이어서 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다.
생성물을 추가 정제하지 않고 다음반웅에 사용하였고, 중간체 M-2 27.1g (수율
99%)을 수득 하였다. 합성예 15: 중간체 M-3의 합성
Figure imgf000096_0002
가열 감압 건조한 등근 바닥 풀라스크에 M-2 27.1g(85.1mmol)을 넣고 무수 디클로로메탄 (255ml)을 가하여 용해 시키고 0 °C로 넁각한 후 질소분위기 하에서 교반 하였다. 여기에 보론 트리-플루오라이드 디에틸이써레이트 12.1g(85.1mmol)을 천천히 가한 후 상온 및 질소분위기 하에서 4시간 동안 교반하였다. 반웅액을
0 °C로 냉각하고 소량의 증류수를 가하여 반웅을 종료시킨 후 1.0M 중탄산나트륨 수용액 85ml를 가하고 디클로로메탄으로 추출하였다. 이어서 추출액을 마그네슴 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n- 핵산 /디클로로메탄 (9: l v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 M-3 19.4g (수율 76%)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치 : 300.10g/mol, 측정치: M+ = 300.21 g/mol) 합성예 16: 중간체 M-4의 합성
Figure imgf000097_0001
가열 감압 건조한 등근 바닥 플라스크에 M-3 19g(63.3mmol)을 넣고 무수 테트라하이드로퓨란 190ml을 가하여 용해 시키고 -20 °C로 넁각한 후 질소분위기 하에서 교반하였다. 여기에 2.5M n-부틸리륨 노르말 핵산 용액 31ml(76mmol)을 천천히 가한 후 상온 및 질소분위기 하에서 6시간 동안 교반 하였다. 반웅액을 - 20 °C로 넁각하고 여기에 트리이소프로필보레이트 14.3g(76mmol)을 천천히 가한 후 상온 및 질소분위기 하에서 6시간 동안 교반하였다. 반웅액을 0 °C로 냉각하고 여기에 소량의 증류수를 가하여 반웅을 종료시킨 후 2.0M 염산 수용액 1 14ml를 가하고 디에틸에테르로 추출하였다. 이어서 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 잔사를 아세톤에 녹인 후 n-핵산올 가하여 재결정하였다. 생성된 고체를 감압 여과하여 중간체 M-4 16.3g (수율 75%)을 수득 하였다.
LC-Mass (이론치： 344.10g/mol, 측정치 : M+ = 344.19g/mol) 합성예 17: 중간체 M-5의 합성
Figure imgf000098_0001
M-4 M-5
등근 바닥 플라스크에 M-4 32.5g(94.3mmol), 1 -브로모 -4-아이오도벤젠 26.7g (94.3mmol)을 넣고 를루엔 (313ml)을 가하여 용해시킨 후 탄산칼륨 19.5g
(141.5mmol)을 녹인 수용액 1 17ml를 첨가시키고 교반하였다. 여기에
테트라키스트리페닐포스핀팔라듬 1 .09g(0.94mmol)을 가한 후 질소분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 하였다. 반웅 종료 후 에틸아세테이트로 추출 후 추출액올 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n- 핵산 /디클로로메탄 (9: l v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 M-5 39.5g (수율 92%)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치 : 454.04g/mol, 측정치: M+ = 454.12g/mol, M+2 = 456.1 l g/mol) 합성예 18: 중간체 M-6의 합성
Figure imgf000098_0002
M!-6
등근 바닥 플라스크에 4-디벤조퓨란보론산 20g(94.3mmol), 메틸 2-브로모 -4- 클로로벤조에이트 23.5g (94.3mmol)을 넣고 를루엔 (313ml)을 가하여 용해시킨 후 탄산칼름 19.5g (14 L5mmol)을 녹인 수용액 1 17ml를 첨가하고 교반하였다. 여기에 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.09g(0.94mmol)올 가한 후 질소분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 하였다. 반웅 종료 후 에틸아세테이트로 추출 후 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n- 핵산 /에틸아세테이트 (9: 1 v/v)를 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 M-6 30.2g (수율 95%)을 수득하였다. LC-Mass (이론치 : 336.06g/mol, 측정치: M+ = 336.14g/mol) 합성예 19: 중간체 M-7의 합성
Figure imgf000099_0001
가열 감압 건조한 등근 바닥 플라스크에 M-6 29g(86mmol)을 넣고 무수 디에틸에테르 (430ml)을 가하여 용해시키고 0 °C로 넁각한 후 질소분위기 하에서 교반하였다. 여기에 3.0M 메틸마그네슘 브름마이드 디에틸에테르 용액
72ml(215mmol)을 천천히 가한 후 상온 및 질소분위기 하에서 12시간 동안 교반 하였다. 이어서 반응액을 0 °C로 넁각하고 소량의 증류수를 가하여 반웅을 종료시킨 후 2.0M 암모늄 클로라이드 수용액 108ml를 가하고 디에틸에테르로 추출 한다. 이어서 추출액을 마그네슴 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 추가 정제하지 않고 다음 반웅에 사용하였고 중간체 M-7 28.7g (수율
99%)을 수득하였다. 합성예 20: 중간체 M-8의 합성
Figure imgf000099_0002
Mi-1 M-8
가열 감압 건조한 등근 바닥 풀라스크에 M-7 28.7g(85.1mmol)을 넣고 무수 디클로로메탄 255ml을 가하여 용해시키고 0 °C로 넁각한 후 질소분위기 하에서 교반 하였다. 여기에 보론 트리플루오라이드 디에틸이써레이트 12.1g(85.1mmol)을 천천히 가한 후 상온 및 질소분위기 하에서 4시간 동안 교반하였다ᅳ 반웅액을 0 °C로 넁각하고 소량의 증류수를 가하여 반웅을 종료시킨 후 1.0M 중탄산나트륨 수용액 85ml를 가하고 디클로로메탄으로 추출하였다. 이어서 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n- 핵산 /디클로로메탄 (9: l v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 M-8 20.6g (수율 76%)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치 : 318.08g/mol, 측정치: M+ = 318.19g/mol) 합성예 21: 증간체 M-28의 합성
Figure imgf000100_0001
M-2B
등근 바닥 플라스크에 4-디벤조티오펜보론산 21.5g(94.3mmol), 메틸 2-브로모- 4-클로로 벤조에이트 23.5g (94.3mmol)을 넣고 를루엔 (313ml)을 가하여 용해 시킨 후 탄산칼륨 19.5g (141.5mmol)을 녹인 수용액 117ml를 첨가 시키고 교반 하였다.
여기에 테트라키스트리페닐포스핀-팔라듐 1.09g(0.94mmol) 을 가한 후
질소분위기하에서 12시간 동안 환류 교반 하였다. 반웅 종료 후 에틸아세테이트로 추출 후 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축 하였다. 생성물을 n-핵산 /에틸아세테이트 (9: 1 v/v)를 사용한 실리카 겔 컬럼
크로마토그래피로 정제하여 중간체 M-28 31g (수율 93%)을 수득 하였다.
LC-Mass (이론치： 352.03g/mol, 측정치 : M+ = 352.07g/mol) 합성예 22: 중간체 M-29의 합성
Figure imgf000100_0002
M-28 M-29
가열 감압 건조한 등근 바닥 플라스크에 M-28 30.3g(86mmol)을 넣고 무수 디에틸에테르 (430ml)을 가하여 용해 시키고 0 °C로 냉각한 후 질소분위기 하에서 교반 하였다. 여기에 3.0M 메틸마그네슴 브름마이드 디에틸에테르 용액
72ml(215mmol)을 천천히 가한 후 상은, 질소분위기 하에서 12시간 동안 교반 하였다, 반웅액을 0 °C로 넁각하고 소량의 증류수를 가하여 반웅을 종료시킨 후 2.0M 암모늄 클로라이드 수용액 108ml를 가하고 디에틸에테르로 추출 후 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 추가 정제하지 않고 다음반웅에 사용하였고, 중간체 M-29 30g (수율 99%)을 수득 하였다.
LC-Mass (이론치： 352.07g/mol, 측정치 : M+ = 352.21g/mol) 합성예 23: 중간체 M-30의 합성
Figure imgf000101_0001
^29
가열 감압 건조한 등근 바닥 플라스크에 M-29 30g(85.1mmol)을 넣고 무수 디클로로메탄 (255ml)을 가하여 용해 시키고 Or로 넁각한 후 질소분위기 하에서 교반 하였다. 여기에 보론트리-플루오라이드 디에틸이써레이트 12.1g(85.1mmol)을 천천히 가한 후 상온， 질소분위기하에서 4시간 동안 교반 하였다. 반웅액을 0oC로 냉각하고 소량의 증류수를 가하여 반웅을 종료시킨 후 1.0M 중탄산나트륨 수용액 85ml를 가하고 디클로로메탄으로 추출 후 추출액을 마그네슘 설페이트로 건조 및 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n-핵산 /디클로로메탄 (9: l v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 M-30 21.1g (수율 74%)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치： 334.06g/mol, 측정치 : M+ = 334.16g/mol)
Figure imgf000101_0002
등근바닥플라스크에 중간체 M-30 10.4g (30.9mmol)과 (9,9-디메틸 -9H-플루오렌- 2-일) -페닐 -아민 8.8g(30.9mmol), 소디움 t-부특사이드 4.5g(46.35mmol)을 넣고 를루엔 155ml을 가하여 용해 시켰다. 여기에 Pd(dba)2 0.178g (0.31mmol)과 트리 -터셔리- 부틸포스핀 0.125g(0.62mmol)을 차례로 넣은 후 질소 분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 시킨다. 반웅 종료 를루엔과 증류수로 추출 후 유기층을 마그네슴 설페이트로 건조， 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n- 핵산 /디클로로메탄 (8:2 v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-23 16.2g (수율 90%)을 수득하였다.
LC-Mass (이론치： 598.23g/mol, 측정치 : M+ = 598.33g/mol) 합성예 25: 화합물 1-4
Figure imgf000102_0001
둥근바닥플라스크에 중간체 M-8 9.9g(30.9mmol)과 비스 (4-바이페닐)아민
9.9g(30.9mmol), 소디움 t-부록사이드 4.5g(46.35mmol)을 넣고 를루엔 155ml을 가하여 용해시켰다. 여기에 Pd(dba)2 0.178g (0.31mmol)과 트리-터셔리 -부틸포스핀
0.125g(0.62mmol)을 차례로 넣은 후 질소 분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 시킨다. 반응 종료 를루엔과 증류수로 추출 후 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조, 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n-핵산 /디클로로메탄 (8:2 v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 I-4 16.6g (수율 89%)을
수득하였다.
LC-Mass (이론치 : 603.26g/mol, 측정치: M+ = 603.29g/mol) 합성예 26: 화합물 E-113
Figure imgf000103_0001
등근바닥플라스크에 중간체 M-5 14.1g(30.9mmol), 바이페닐 -4-일 -페닐 아민
7.6g(30.9mmol) 및 소디움 t-부특사이드 4.5g(46.35mmol)을 넣고 를루엔 155ml을 가하여 용해시켰다ᅳ 여기에 Pd(dba)2 0.178g (0.31mmol)과 트리-터셔리 -부틸포스핀
0.125g(0.62mmol)을 차례로 넣은 후 질소 분위기 하에서 4시간 동안 환류 교반 시켰다. 반웅 종료 를루엔과 증류수로 추출 후 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조, 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n-핵산 /디클로로메탄 (8:2 v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 E-1 13 17.3g (수율 93%)올
수득하였다.
LC-Mass (이론치 : 619.23g/mol, 측정치: M+ = 619.1 lg/mol)
Figure imgf000103_0002
등근바닥플라스크에 중간체 M-5 14.1g(30.9mmol), 비스 (4-바이페닐)아민
9.9g(30.9mmol) 및 소디움 t-부톡사이드 4.5g(46.35mmol)을 넣고 를루엔 155ml을 가하여 용해시켰다. 여기에 Pd(dba)2 0.178g (0.31mmol)과 트리-터셔리 -부틸포스핀
0.125g(0.62mmol)을 차례로 넣은 후 질소 분위기 하에서 4시간 동안 환류 교반 시켰다ᅳ 반웅 종료 를루엔과 증류수로 추출 후 유기층을 마그네슘 설페이트로 건조, 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 생성물을 n-핵산 /디클로로메탄 (8:2 v/v)을 사용한 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 E-23 19.8g (수율 92%)을
수득하였다.
LC-Mass (이론치： 695.26g/mol, 측정치 : M+ = 695.37g/mol) 유기 발광소자의 제작
실시예 1-1
ΠΌ (Indium tin oxide)가 1500 A의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤， 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 층착기로 기판을 이송하였다ᅳ 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ΠΌ 기판 상부에 Ν4,Ν4'-디페닐 -Ν4,Ν4'-비스 (9-페닐 -9Η-카바졸 -3-일)바이페닐 -4，4，-디아민 (Ν4,Ν4'- diphenyl-N4,N4'-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-dia^ A)를 진공 증착하여 700 A 두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 정공 주입층 상부에
1 ,4,5,8,9, 1 1-핵사아자트리페닐렌-핵사카보니트릴 (1,4,5,8,9,1 1-hexaazatriphenylene- hexacarbonitrile, HAT-CN)(화합물 B)를 50 A의 두께로 증착한 후， N- (바이페닐 -4-일) - 9,9-디메틸 -N-(4-(9-페닐 -9H-카바졸 -3-일)페닐) -9H-플루오렌 -2-아민 (N-OiphenyM-yl^^- dimethyl-N-^ -phenyl-PH-carbazol-S-yDph^^ C)를
700A의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 합성예 24에서 얻어진 화합물 Iᅳ 23을 진공 증착으로 320 A 두께의 정공수송보조층을 형성하였다. 이어서 상기 정공수송보조층 상부에 합성예 8에서 얻어진 화합물 A-33 및 합성예 10에서 얻어진 화합물 B-10을 호스트로 동시에 사용하고 도편트로 트리스 (4-메틸 -2,5-디페닐피리딘)이리듭 (m)(화합물 D)를 lOwt0/。로 도핑하여 진공 증착으로 400 A 두께의 발광층을 형성하였다. 여기서 화합물 A-33과 화합물 B-10은 1 : 1 중량비로 사용되었다.
이어서 상기 발광층 상부에 8-(4-(4- (나프탈렌 -2-일) -6- (나프탈렌 -3-일) -1,3,5- 트리아진 -2-일)페닐)퀴놀린 (8-(4-(4-(naphthalen-2-yl)-6-(naphthalen-3-yl)-l,3,5-triazm^ yl)phenyl)quinoline)(화합물 E)와 Liq를 동시에 1 : 1 비율로 진공 증착하여 300A 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송층 상부에 Liq l5 A과 ΑΠ200Α을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
상기 유기발광소자는 6층의 유기박막층을 가지는 구조로 되어 있으며, 구체적으로
ITO/A(700 A)/B(50 A)/C(720A)/정공수송보조층 [1-23(320 A)]/EML[A-33:B-10:D = X:X: 10%](400 A)/E:Liq(300A)/Liq(15 A)/Al(1200A)^ 구조로 제작하였다. (X= 중량비)
실시예 1-2
정공수송보조층에 화합물 1-23 대신 합성예 27에서 얻어진 화합물 E-23을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 -1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다. 실시예 2-1
발광층에 화합물 B-10 대신 합성예 1 1에서 얻어진 화합물 B-31을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 -1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 2-2
정공수송보조층에 화합물 1-23 대신 합성예 27에서 얻어진 화합물 E-23을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다. 실시예 3-1
발광층에 화합물 B-10 대신 합성예 9에서 얻어진 화합물 C-10을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 3-2
정공수송보조층에 화합물 1-23 대신 합성예 27에서 얻어진 화합물 E-23을 사용한 것을 제외하고는 실시예 3-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다. 실시예 4-1
발광층에 화합물 B-10 대신 합성예 12에서 얻어진 화합물 B-43을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 4-2
정공수송보조층에 화합물 1-23 대신 합성예 27에서 얻어진 화합물 E-23을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다. 실시예 4-3
정공수송보조층에 화합물 1-23 대신 합성예 25에서 얻어진 화합물 1-4을 사용한 것올 제외하고는 실시예 4-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다. 실시예 4-4
정공수송보조층에 화합물 1-23 대신 합성예 26에서 얻어진 화합물 E-1 13을 사용한 것을 제외하고는 실시예 4-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다. 비교예 1
정공수송보조층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 2
정공수송보조층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 3
정공수송보조층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 3-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 4
정공수송보조층을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 4-1과 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였다. 평가
실시예 1 -1 내지 4-4와 비교예 1 내지 4에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 롤 -오프 특성을 평가하였다.
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 (Keithley 2400)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 (10 mA/cm2)의 전류 효율 (cd/A) 을 계산하였다.
(4) Roll-off 측정
상기 (3)의 특성수치 중 (Max 수치 — 6000cd/m2일때의 수치 / Max 수치)로 계산하여 효율의 하락폭을 %로 계산하였다
(5) 수명 측정
휘도 (cd/m2)를 6000 cd/m2 로 유지하고 전류 효율 (cd/A)이 97%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
[표 1]
Figure imgf000107_0001
4에 따른 유기발광소자와 각각 비교하여 수명특성에 크게 영향올 주지 않으며 발광효율 및 를 -오프 특성이 동시에 현저하게 개선된 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 있올 것이다ᅳ 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 【부호의 설명】
10: 애노드 20: 캐소드
30: 유기층 31 : 정공수송층
32: 발광층 33: 정공수송보조층 34: 전자수송층

Claims

【특허청구범위】 【청구항 1】 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 발광층, 상기 애노드와 상기 발광층 사이에 위치하는 정공 수송층, 그리고 상기 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 위치하는 정공수송보조층 을 포함하고， 상기 발광층은 하기 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 제 1 화합물과 하기 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 제 2 화합물을 포함하고， 상기 정공수송보조층은 하기 화학식 3로 표현되는 모이어티, 하기 화학식 4로 표현도ᅵ는 모이어티 및 하기 화학식 5로 표현되는 모이어티의 조합으로 표현되는 적어도 1종의 제 3 화합물올 포함하는 유기 광전자 소자:
[화학식 1]
Figure imgf000109_0001
상기 화학식 1에서,
Z는 각각 독립적으로 N, C 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, 상기 화학식 1에서 트리페닐렌기에 치환된 6원환의 총 개수는 6개 이하이고,
L1은 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 이고
[화학식 2]
Figure imgf000110_0001
상기 화학식 2에서,
Y1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 해테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
R1 1 내지 R14는 각각 독립적으로 수소， 증수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내 ^ C50 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
R" 내지 R14 및 Ar1 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 카바졸기를 포함하고,
3] [화학식 4] [화학식 5]
Figure imgf000110_0002
상기 화학식 3 내지 5에서，
X1은 0, S, NRb, S02, PO 또는 CO이고,
X2는 0, S, S02, PO, CRcRd 또는 NRe이고，
R55, R56 및 Rb 내지 Re는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이거나 상기 화학식 5의 c*와 결합되는 지점이고,
Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
L2, V 및 Lb는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
상기 화학식 3의 인접한 두 개의 *는 상기 화학식 4의 두 개의 *와 결합하여 융합고리를 형성하고, ᅳ
상기 화학식 3 또는 4의 a*, b*, Rb내지 Re중 어느 하나는 상기 화학식 5의 c*와 시그마 결합으로 연결되고,
상기 화학식 5의 c*와 결합되지 않은 나머지 a*, b* 및 Rb내지 Re는 각각 독립적으로 수소， 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이다.
【청구항 2】
제 1항에서,
상기 제 1 화합물은 하기 화학식 1 -1 또는 화학식 1-Π로 표현되는
유기광전자소자:
화학식 1 -1] [화학식 1-Π]
Figure imgf000111_0001
상기 화학식 1 -1 또는 1-Π에서
Z는 각각 독립적으로 N, C 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， 상기 화학식 1-1 및 화학식 1-II에서 트리페닐렌기에 치환된 6원환의 총 개수는 6개 이하이고，
L1은 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.
【청구항 3】
게 1항에서,
상기 화학식 1의 L1은 단일 결합, 꺾임 (kink) 구조의 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 꺾임 구조의 치환 또는 비치환된 터페닐렌기인 유기광전자소자.
【청구항 4】
제 3항에서,
상기 화학식 1의 L1은 단일 결합이거나 하기 그룹 1에 나열된 치환 또는 비치환된 기에서 선택된 하나인 유기광전자소자:
그룹 1]
Figure imgf000113_0001
상기 그룹 1에서,
R15 내지 R42는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기, 치환또는 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】
제 1항에서,
상기 게 1 화합물은 적어도 두 개의 꺾임 구조를 가지는 유기광전자소자.
【청구항 6】
게 1항에서,
상기 제 2 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 화학식 2-ΙΠ 중 적어도 하나로 표현되는 유기광전자소자:
2-1] [화학식 2-Π]
Figure imgf000114_0001
상기 화학식 2-1 내지 2-ΠΙ에서,
Y1내지 Y3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
ΑΛ ΑΓ1 및 Arlb는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
R" 내지 R14및 는 R43 내지 R54는 각각 독립적으로 수소， 증수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이다.
【청구항 7]
거] 6항에서,
상기 화학식 2-1의 A Ar13및 八^는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비 환된
카바졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기 치환 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된
디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기 또는 이들의 조합인 유기광전자소자.
【청구항 8]
제 6항에서,
상기 화학식 2-1로 표현되는 화합물은 하기 그룹 5에 나열된 화합물에서 선택되는 유기광전자소자:
[그룹 5]
Figure imgf000115_0001
S-10 B-ll B-12
Figure imgf000115_0002
B-18 B-17 E-18 / 86noos
Figure imgf000116_0001
Figure imgf000117_0001
Figure imgf000118_0001
Figure imgf000119_0001
86TT00/ST0^HX/I3d T8091T/ST0∑: OAV
Figure imgf000120_0002
Figure imgf000120_0003
Figure imgf000121_0001
【청구항 9】
거 16항에서,
상기 화학식 2-Π로 표현되는 화합물은 하기 그룹 6에 나열된 화합물에서 는 유기광전자소자:
그룹 6]
Figure imgf000121_0002
C-17 C-18 C-19 C-32 C-33
【청구항 10]
제 6항에서,
상기 화학식 2-ΙΠ로 표현되는 화합물은 하기 그룹 7에 나열된 화합물에서 선택되는 유기광전자소자:
[그룹 7]
Figure imgf000122_0001
D-10 D-ll D-15 D-16 D-17
Figure imgf000123_0001
D-27 D— 28 D-29
【청구항 11】
제 1항에서，
상기 게 3 화합물은 하기 화학식 6 내지 17 중 어. 하나로 표현되는 유기 광전자 소자: [화학식 6] [화학식 7]
[화학식 14] [화학식 15]
Figure imgf000125_0001
상기 화학식 6 내지 17에서,
X1은 0, S, NRb, S02, PO 또는 CO이고，
X2는 0, S, S02, PO, CRcRd 또는 NRe이고,
R55, R56및 Rb 내지 Re는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C32 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 해테로아릴기 또는 이들의 조합이고,
Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 해테로아릴기이고,
L2, V 및 Lb는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C6 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이다.
【청구항 12]
제 1항에서,
상기 정공수송보조층은 상기 정공 수송층과 상기 발광층에 각각 접해있는 유기 광전자 소자.
【청구항 13]
제 1항에서,
상기 발광층은 상기 게 1 화합물과 상기 제 2 화합물을 1:10 내지 10:1의 중량비로 포함하는 유기 광전자 소자.
【청구항 14】
거 U항에서,
상기 발광층은 인광 도펀트를 더 포함하는 유기 광전자 소자.
【청구항 15】
거 U항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시
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