WO2018093026A1 - 유기 광전자 소자 및 표시장치 - Google Patents

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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • An organic optoelectronic device and a display device An organic optoelectronic device and a display device.
  • Organic optoelectronic diodes is a device that can switch between 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 excitons formed by light energy are separated into electrons and holes, and the electrons and holes are transferred to other electrodes, respectively, to generate electric 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 photosensitive drum.
  • organic light emitting diodes converts electrical energy into light by applying an electric current to the organic light emitting material.
  • the organic light emitting device has a structure in which an organic layer is inserted between an anode and a cathode.
  • the organic layer may include an auxiliary layer to the light emitting layer and, optionally, the sub-layer is for example a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, an electron transport layer, electron injection to increase the efficiency and stability of the organic light-emitting device, And at least one layer selected from layers and hole blocking layers. '
  • the performance of the organic light emitting device is greatly influenced by the characteristics of the organic layer, and in particular, by the organic materials included in the organic layer.
  • One embodiment is an organic optoelectronic that can implement high efficiency and long life characteristics. Provided is an element.
  • Another embodiment provides a display device including the organic optoelectronic device.
  • the cathode and the anode facing each other; A light emitting layer positioned between the cathode and the anode; And an electron transport layer between the cathode and the light emitting layer, wherein the light emitting layer is at least one compound for organic optoelectronic devices represented by Formula 1 below, and at least one second represented by Formula 2 below.
  • the electron transport layer provides an organic optoelectronic device comprising at least one compound for a third organic optoelectronic device represented by the following formula (3).
  • X 1 to X 3 are each independently N or CR a ,
  • Y 1 and Y 2 are each independently 0 or S,
  • nl and n2 are each independently an integer of 0 or 1
  • R a and R 1 to R 8 are each independently hydrogen, deuterium, cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a combination thereof;
  • L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, or a combination thereof,
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted C 6 to C 30 aryl group, A substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group, or a combination thereof,
  • R 9 to R 14 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 heterocyclic group, or a combination thereof ego,
  • n is one of integers from 0 to 2;
  • L 3 to L 5 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C 6 to C 30 arylene group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroarylene group, or a combination thereof,
  • a 1 to A 3 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a combination thereof,
  • At least one of A 1 to A 3 is a substituted or unsubstituted fused aryl group, or a substituted or unsubstituted fused heterocyclic group,
  • Substituted of the formula 1 to 3 means that at least one hydrogen is substituted with deuterium, C1 to C4 alkyl group, C6 to C18 aryl group, or C2 to C30 heteroaryl group.
  • a display device including the organic optoelectronic device is provided.
  • FIG. 1 and 2 are cross-sectional views illustrating an organic light emitting diode according to an embodiment.
  • substituted at least one hydrogen of a substituent or a compound is a deuterium, a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 amine group, a nitro group, a substitution Or unsubstituted C1 To C40 silyl group, C1 to C30 alkyl group, C1 to C10 alkylsilyl group, C6 to C30 arylsilyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to C30 heterocycloalkyl group, C6 to C30 aryl group, C2 to C30 heteroaryl group, It is substituted with a C1 to C20 alkoxy group, a C1 to C10 trifluoroalkyl group, a cyano group, or a combination thereof.
  • substituted means that at least one hydrogen of the substituent or compound is deuterium, C1 to C30 alkyl group, C1 to C10 alkylsilyl group, C6 to C30 arylsilyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to C30 It means substituted with a heterocycloalkyl group, a C6 to C30 aryl group, a C2 to C30 heteroaryl group.
  • 11 substitution '' means that at least one hydrogen of the substituent or compound is substituted with deuterium, C1 to C20 alkyl group, C6 to C30 aryl group, or C2 to C30 heteroaryl group.
  • substituted means that at least one hydrogen of the substituent or compound is deuterium, C1 to C5 alkyl group, C6 to C18 aryl group, dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group or carbazolyl group It means substituted by.
  • substituted means that at least one hydrogen of the substituent or compound is deuterium, methyl group, ethyl group, propaneyl group, butyl group phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, triphenyl group, fluore It means ' substituted with a silyl group, carbazolyl group, dibenzofuranyl group or dibenzothiophenyl group.
  • hetero means one to three hetero atoms selected from the group consisting of N, 0, S, P, and Si in one functional group, and unless otherwise defined, the remainder is carbon. .
  • an "alkyl group” means an aliphatic hydrocarbon group.
  • the alkyl group may be a "saturated alkyl group” that does not contain any double or triple bonds.
  • the alkyl group may be an alkyl group of C1 to C30. More specifically, the alkyl group may be a C1 to C20 alkyl group or a C1 to C10 alkyl group.
  • a C1 to C4 alkyl group means one to four carbon atoms in the alkyl chain, and methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and t-butyl Selected from the group consisting of:
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, nucleosil group, cyclopropyl group, 'cyclobutyl group, cyclopentyl group and cyclo It means a nuclear skill.
  • an "aryl group” refers to a group of groups having one or more hydrocarbon aromatic moieties.
  • All the elements of the hydrocarbon aromatic moiety have a P-orbital, and these p orbitals form a form in which conjugates are formed, such as a phenyl group, a naphthyl group, and the like.
  • hydrocarbon aromatic moieties are linked through sigma bonds, such as biphenyl groups, terphenyl groups, quarterphenyl groups, etc.
  • It may also comprise a non-aromatic fused ring in which two or more hydrocarbon aromatic moieties are fused directly or indirectly.
  • a fluorenyl column can be mentioned.
  • Aryl groups include monocyclic, polycyclic or fused ring polycyclic (ie, rings having adjacent pairs of carbon atoms) functional groups.
  • heterocyclic group 1 is a higher concept including a heteroaryl group, and N in place of carbon (C) in a ring compound such as an aryl group, a cycloalkyl group, a fused ring thereof, or a 3 ⁇ 4 sum thereof. , At least one hetero atom selected from the group consisting of 0, S, P, and Si.
  • the heterocyclic group may include a heteroatom as a whole or in each ring. May contain more than one.
  • heteroaryl group 1 means that the aryl group contains at least one hetero atom selected from the group consisting of N, 0, S, P and Si. Two or more heteroaryl groups are sigma bonds. Or when the heteroaryl group includes two or more rings, two or more rings may be fused to each other When the heteroaryl group is a fused ring, each ring may include 1 to 3 heteroatoms. can do.
  • the heterocyclic group may include, for example, a quinolinyl group, isoquinolinyl group, quinazolinyl group, carbazolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group, and the like.
  • a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group and / or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted anthra Cenyl group, substituted or unsubstituted phenanthrenyl 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, substituted or unsubstituted o-terphenyl group, substituted or unsubstituted chrysenyl group, substituted or unsubstituted triphen
  • the hole characteristic refers to a characteristic that can form holes by donating electrons when an electric field is applied, and has a conduction characteristic along the HOMO level and injects holes formed at the anode into the light emitting layer. It means a characteristic that facilitates the movement of the holes formed in the light emitting layer to the anode and the movement in the light emitting layer.
  • the electron characteristic refers to a characteristic in which electrons can be received when an electric field is applied.
  • the electron characteristics have conductivity characteristics along the LUM0 level, and the electrons formed in the cathode are injected into the light emitting layer, the electrons formed in the light emitting layer move to the cathode, and in the light emitting layer. It means a property that facilitates movement.
  • An organic light emitting diode as an example of an organic optoelectronic device is described, but The present invention is not limited thereto and may be similarly applied to other organic optoelectronic devices.
  • an organic light emitting diode 100 includes a cathode 110 and an anode 120 facing each other; And an organic layer 105 positioned between the cathode 110 and the anode 120.
  • the organic layer 105 includes an emission layer 130, and an electron transport layer 140 positioned between the cathode 110 and the emission layer 130.
  • the light emitting layer includes at least one compound for a crab 1 organic optoelectronic device represented by Formula 1, and at least one compound for a crab 2 organic optoelectronic device represented by Formula 2,
  • the electron transport layer may include at least one compound for a Crab 3 organic optoelectronic device represented by Formula 3.
  • the light emitting layer 130 is an organic layer having a light emitting function.
  • the light emitting layer 130 includes a host and a dopant. At this time, the host mainly promotes recombination of electrons and holes, traps excitons in the light emitting layer, and the dopant has a function of efficiently emitting excitons obtained by recombination.
  • the light emitting layer 130 includes at least two types of hosts and dopants, and the host has a relatively strong property of a compound for a first organic optoelectronic device having relatively strong electronic properties and a hole property.
  • the branch includes a compound for a second organic optoelectronic device.
  • the C 1 compound for an organic optoelectronic device may be represented by the following Chemical Formula 1.
  • X 1 to X 3 are each independently N or CR a ,
  • At least two of X 1 to X 3 are N,
  • ⁇ ⁇ and ⁇ 2 are each independently 0 or S,
  • nl and n2 are each independently an integer of 0 or 1
  • R a and R 1 to R 8 are each independently hydrogen, deuterium, cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a combination thereof,
  • the "substituted 11" means that at least one hydrogen is substituted with deuterium, a C1 to C20 alkyl group, a C6 to C30 aryl group, or a C2 to C30 heteroaryl group.
  • ""It may mean that at least one hydrogen is substituted with deuterium, C1 to C4 alkyl group, C6 to C20 aryl group, or C2 to C20 heteroaryl group, and specifically" substituted "means that at least one hydrogen is deuterium , C1 to C4 alkyl group, phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, dibenzofuranyl group, or may be substituted with dibenzothiophenyl group.
  • the compound for the organic optoelectronic device of the LUM0 energy band is effectively extended by the ET core containing the N-containing six-membered ring includes a substituent directly connected without a linking group at position 3 of at least two dibenzofurans or dibenzothiophenes
  • the planarity of the molecular structure may be increased, and thus the structure may be easily received when an electric field is applied, thereby lowering the driving voltage of the organic optoelectronic device to which the compound for an organic optoelectronic device is applied.
  • the expansion of LUM0 and the fusion of rings increase the stability of electrons of the ET core, which is effective in improving device life.
  • the glass transition temperature (Tg) of the compound is increased, thereby increasing stability of the compound during the process and preventing degradation when applied to the device.
  • At least three phenyl groups linked to the nitrogen-containing hexagonal ring of Formula 1 may exhibit a better effect.
  • the three phenyl groups are preferably at least one meta-bonded, may be listed in a straight chain form, may be listed in a branched chain form.
  • the ET core consisting of X 1 to X 3 may be pyrimidine or triazine, for example, it may be represented by the following formula 1-1, formula ⁇ - ⁇ or formula im. Most specifically, it may be represented by the following Chemical Formula 1-1 or Chemical Formula 1- ⁇ .
  • Formula 1 ′ I Formula 1- ⁇ and Formula 1- ⁇ , Y 1 and Y 2 , nl and n2, and R 1 to R 8 are as described above.
  • R 1 to R 8 may be each independently hydrogen or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, specifically hydrogen, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted Biphenyl group, substituted or unsubstituted naphthyl group, substituted or unsubstituted P-terphenyl group, substituted or unsubstituted m-terphenyl group, substituted or unsubstituted 0-terphenyl group, substituted or unsubstituted anthracenyl group, Substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, substituted or unsubstituted It may be a triphenylenyl group, or a substituted or unsubstituted fluorenyl group, and more specifically, may be a hydrogen, a phenyl group biphenyl group, a terphenyl group
  • any one of R 4 to R 8 may be deuterium, a phenyl group, a biphenyl group or a terphenyl group and the rest may be hydrogen.
  • R 5 and R 7 of one or R 5 and R 7 both deuterium, hydrogen, a phenyl group, a biphenyl group or terphenyl group R 4, R 6 and R 8 may be hydrogen.
  • R 1 may be hydrogen, or a phenyl group, R 2 and R 3 are both hydrogen,
  • R 4 to R 8 may be all hydrogen or any one of R 4 to R 8 may be a phenyl group, a biphenyl group, or a terphenyl group, and the rest may be hydrogen.
  • R 1 may be a phenyl group.
  • Formula 1 may be represented by, for example, the following Formula 1A, Formula 1B, or Formula 1C.
  • R 1 to R 8 are as described above,
  • X 1 to X 3 are each independently N or CH, and at least two of X 1 to X 3 may be N.
  • Formula 1A In one embodiment of the present invention it may be represented by Formula 1A, or Formula 1B, for example, may be represented by Formula 1A.
  • R 2 of Formulas 1-1 and 1-2 may be a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, More specifically, R 2 may be substituted with a meta position to be represented by the following Chemical Formula 1-la or Chemical Formula l_2a. In this case, phenylene substituted with R 2 may include a kinked terphenyl group.
  • R 2 may be a substituted or unsubstituted C1 to C4 alkyl group or a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, for example, phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group It may be, and most specifically, may be a substituted or unsubstituted phenyl group.
  • a substituted or unsubstituted on R 2 unsubstituted C6 to C30 When the aryl group include a substituted the bending terphenyl (kinked terphenyl), it is possible to increase a highly effective glass transition temperature (Tg), high glass transition temperature of the low molecular weight It is possible to obtain effects such as designing the (Tg) compound, improving thermal properties, and securing stability.
  • Tg glass transition temperature
  • the glass transition temperature (Tg) may be related to the thermal stability of the compound and the device to which it is applied. That is, the compound for an organic optoelectronic device having a high glass transition temperature (Tg), when applied to the organic light emitting device in the form of a thin film, in a subsequent process, such as an encapsulat ion process after the deposition of the compound for the organic optoelectronic device Deterioration by temperature can be prevented to ensure the life characteristics of the organic compound and the device.
  • the linking group represented by may be a meta bond or a para bond.
  • the compound for an organic optoelectronic device represented by Formula 1 may be selected from, for example, the compounds listed in Group 1 below, but is not limited thereto.
  • the compound for a type 2 organic optoelectronic device may be represented by the following Chemical Formula 2.
  • L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, or a combination thereof,
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group, Or a combination thereof,
  • R 9 to R 14 are each independently hydrogen, hydrogen, substituted or unsubstituted C1 to.
  • n is one of integers from 0 to 2;
  • “Substituted” means substituted with at least one hydrogen deuterium, a C1 to C4 alkyl group, a C6 to C18 aryl group, or a C2 to C30 heteroaryl group.
  • “substituted” in Formula 2 may mean that at least one hydrogen is substituted with deuterium, a C1 to C4 alkyl group, a C6 to C20 aryl group, or a C2 to C20 heteroaryl group, and specifically, The "substituted” means that at least one hydrogen is deuterium, C1 to C4 alkyl group, phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, fluorenyl group, triphenylene group, carbazolyl group, dibenzofuranyl group, or dibenzothiophenyl group It can mean replaced by.
  • L 1 and L 2 of Formula 2 may each independently be a single bond, or a substituted or unsubstituted C6 to C18 arylene group.
  • Ar 1 and Ar 2 of Formula 2 are each independently 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 triphenylenyl group, substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group, substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group substituted or unsubstituted carbazolyl group , Substituted or unsubstituted fluorenyl group, or May be a combination.
  • R 9 to R 14 in Chemical Formula 2 may each independently be hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted C6 to C12 aryl group.
  • m in Formula 2 may be 0 or 1.
  • Chemical Formula 2 is one of the structures listed in Group I, and * - ⁇ ⁇ Ar 1 and * -L 2 -Ar 2 may be one of the substituents listed in the following Group ⁇ .
  • the compound for an organic optoelectronic device represented by Formula 2 is, for example It may be selected from the compounds listed in Group 2, but is not limited thereto. [Group 2]
  • the compound for the first organic optoelectronic device and the compound for the second organic optoelectronic device described above may be prepared in various compositions by various combinations.
  • the composition of the present invention when used as a host in the light emitting layer 130, most specifically, it may be a green phosphorescent host, and the combination ratio thereof may vary depending on the type of dopant used or the propensity of the dopant. For example, in a weight ratio of about 1: 9 to 9: 1, specifically 1: 9 to 8: 2, 1: 9 to 7: 3, 1: 9 to 6: 4, 1: 9 to 5: 5 It may be included in the range of 2: 8 to 8: 2, 2: 8 to 7: 3, 2: 8 to 6: 4, 2: 8 to 5: 5.
  • the compound for the first organic optoelectronic device and the compound for the organic 2 optoelectronic device may be included in the weight ratio range of 1: 9 to 5: 5, 2: 8 to 5: 5, 3: 7 to 5: 5, Compound for First Organic Optoelectronic Devices and Second Organic Compounds for optoelectronic devices may be included in the range of 5: 5. By being included in the above range it is possible to improve efficiency and life at the same time.
  • bipolar characteristics can be more effectively implemented to improve efficiency and life at the same time.
  • composition according to an embodiment of the present invention is the formula 1-1, or formula
  • the compound represented by 1-? May be included as the host 1, and the compound represented by Formula C-8 or Formula C-17 of Group I may be included as the second host.
  • the composition may include a first host compound represented by Chemical Formula 1-1 and a second host compound represented by Chemical Formula C-8 of Group I.
  • first host represented by Formula 1A or Formula 1B and the second host represented by Formula C-8 or Formula C-17 of the Group I may be specifically represented by Formula 1A It may include a first host and a second host represented by Formula C-8.
  • the first host represented by the formula (1-1) and the crab represented by the formula C-8 or C-17 of the group I may include two hosts.
  • of Formula 2 And * -L 2 — Ar 2 may be selected from B-1 B-2, B-3, and B-16 of the above group ⁇ .
  • the light emitting layer 130 may further include a dopant.
  • the dopant is a substance that is lightly mixed with the host to cause light emission, and a material such as a metal complex that emits light by a multiple iple excitat ion that is generally excited 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 or more kinds.
  • 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, 0s, 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 electron transporting layer 140 is a layer for facilitating the electron transfer into the light emitting layer 130 from the cathode 110, an electron acceptor, the functional groups (electron wi thdrawing group) to hold and receptive of an organic compound, an electron in the metal compound, or a compound that can be common, can be used.
  • an electron acceptor the functional groups (electron wi thdrawing group) to hold and receptive of an organic compound, an electron in the metal compound, or a compound that can be common, can be used.
  • it may be represented by the following Chemical Formula 3. '
  • L 3 to L 5 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C 6 to C 30 arylene group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heteroarylene group, or a combination thereof,
  • a 1 to A 3 are each independently substituted or unsubstituted C 6 to C 30 aryl group substituted or unsubstituted C 2 to C 30 heterocyclic group, or a combination thereof,
  • At least one of A 1 to A 3 is a substituted or unsubstituted fused aryl group, or a substituted or unsubstituted fused heterocyclic group,
  • substituted means that at least one hydrogen is substituted with deuterium, a C1 to C4 alkyl group, a C6 to C18 aryl group, or a C2 to C30 heteroaryl group.
  • substituted in Formula 3 may mean that at least one hydrogen is substituted with deuterium, C1 to C4 alkyl group, C6 to C20 aryl group, or C2 to C20 heteroaryl group, and specifically, The term "substituted", at least one hydrogen is deuterium, C1 to C4 alkyl group, phenyl group biphenyl group, naphthyl group, terphenyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, fluorenyl group, triphenylene group, fluoranthenyl group, It may mean that it is substituted with a carbazolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group, pyr
  • At least one of A 1 to A 3 is a substituted or unsubstituted fused aryl group, or a substituted or unsubstituted fused heterocyclic group, the substitution Or an unsubstituted fused aryl group, or a substituted or unsubstituted fused heterocyclic group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted fluorenyl group, a substituted or unsubstituted spirofluorenyl group, a substituted or unsubstituted group Anthracenyl group, substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, substituted or unsubstituted pyrene, substituted or unsubstituted chrysenyl group, substituted or unsubstituted quinolinyl group, substituted or unsubstituted isoquinolinyl group, substituted Or
  • At least one of A 1 to A 3 is a substituted or unsubstituted quinolinyl group, a substituted or unsubstituted fluorenyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group It may be a substituted or unsubstituted pyridinyl group, preferably a substituted or unsubstituted quinolinyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, or a substituted or unsubstituted pyridinyl group.
  • substituted or unsubstituted fused aryl group or ' substituted or unsubstituted fused heterocyclic group may be selected from, for example, the substituents listed in the group m below.
  • the compound for an organic optoelectronic device represented by Formula 3 may be, for example, a compound listed in Group 3, but is not limited thereto.
  • the electron transport layer may be used alone or in combination with the dopant.
  • the dopant is n-type as used in trace amounts to facilitate electron extraction from the cathode. It may be a dopant.
  • the dopant may be an alkali metal ⁇ alkali metal compound, alkaline earth metal, or alkaline earth metal compound.
  • it may be an organometallic compound represented by Formula (c).
  • Y is a portion in which any one selected from C, N, 0 and S is directly bonded to M to form a single bond, and a portion selected from C, N, 0 and S forms a coordination bond to M. And a ligand chelated by the single bond and the coordination bond,
  • M is an alkali metal, alkaline earth metal, aluminum (A1) or boron (B) atom, and OA is a monovalent ligand capable of single bond or coordination with M,
  • A is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 5 to 50 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon group having 2 to 20 carbon atoms Alkynyl groups, substitutions or It is any one selected from an unsubstituted C3-C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C5 cycloalkenyl group, and a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 50 heteroaryl groups having 0 N or S,
  • M is one metal selected from alkali metals
  • m l
  • n 0,
  • the substituted 1 ', substituted or non-substituted in the ring 1' is heavy hydrogen, a cyano group, a halogen group, a hydroxyl group, a nitro group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, an arylamino group, a heteroaryl group, an alkylsilyl group, an arylsilyl It means to be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of group, aryloxy group, aryl group, heteroaryl group, germanium, phosphorus and boron.
  • Y is the same as or different from each other, and may be any one selected from the following formula cl to formula c39, but are not limited thereto.
  • R is the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, substituted or unsubstituted C3 to C30 hetero aryl group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylamino group i, a substituted or An unsubstituted C1 to C30 alkylsilyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylamino group, and a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylsilyl group, and are
  • the hole auxiliary layer 150 may be at least one selected from a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron blocking layer.
  • the anode 110 may be made of a high work function conductor, for example, to facilitate hole injection, and may be made of, for example, metal, metal oxide, and / or conductive polymer.
  • the anode 110 is, for example, nickel, platinum, vanadium, cream, Metals such as copper, zinc, gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZ0); Combinations of metals and oxides such as ZnO and A1 or Sn02 and Sb; Such as poly (3-methylthiophene), poly (3, 4— (ethylene-1, 2-dioxy) thiophene) (po 1 yeht y 1 ened i oxyth i ophene: PEDT), polypyri and polyaniline Conductive polymers, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode 120 may be made of a low work function conductor, for example, to facilitate electron injection, and may be made of metal, metal oxide, and / or conductive polymer, for example.
  • the cathode 120 may be formed of a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, lead, cesium, barium, or an alloy thereof; Multi-layered materials such as LiF / Al, Li02 / Al, LiF / Ca, LiF / Al, and BaF 2 / Ca, but are not limited thereto.
  • the organic optoelectronic device is not particularly limited as long as it is a device capable of converting electrical energy and light energy, and examples thereof include organic photoelectric devices, organic light emitting devices, organic solar cells, and organic photosensitive drums.
  • the organic light emitting diodes 100 and 200 may be formed by forming an anode or a cathode on a substrate, followed by a dry film method such as evaporat ion, sputtering, plasma plating, and ion plating; or spin coating. It can be prepared by forming an organic layer by a wet film method such as ing), dipping, f low coating, etc., and then forming a cathode or an anode thereon.
  • the organic light emitting device described above may be applied to an organic light emitting display device.
  • magnesium 7.86 g, 323 ⁇ ol
  • iodine (1.64 g, 6.46 ⁇ ol) were added to 0.1 L of tetrahydrofuran (THF) and stirred for 30 minutes, followed by 3-bromo-tert dissolved in 0.3 L of THF.
  • -phenyl 100 g, 323 ol was slowly added dropwise at 0 ° C over 30 minutes.
  • the mixture thus prepared was slowly added dropwise to the solution of 64.5 g (350 ⁇ ol) of cyanuric chloride dissolved in 0.5 L of THF over 30 minutes at 0 ° C.
  • Compound A-21 was synthesized by the same method as Synthesis Example 5 (b) using intermediate A-21-1 and 1.1 equivalent of biphenyl-3-boronic acid.
  • the glass substrate coated with ITO (Indium tin oxide) to a thickness of 1500A was washed with distilled water ultrasonic waves. After washing the distilled water, ultrasonic washing with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methane, dried and then transferred to a plasma cleaner, and then cleaned the substrate using oxygen plasma for 10 minutes and then transferred to a vacuum evaporator.
  • Compound A was vacuum deposited on the ⁇ substrate using the prepared ⁇ transparent electrode as an anode to form a hole injection layer having a thickness of 700 A, and then Compound C was deposited to a thickness of 50 A on the injection layer, and then Compound C was 1020. Depositing a thickness of A to form a hole transport layer.
  • the organic light emitting device has a structure having five organic thin film layers, specifically as follows.
  • Examples 2-12 As described in Table 1, the devices of Examples 2 to 12 were fabricated in the same manner as in Example 1 using the first host and the nearly 12 hosts of the present invention.
  • the current value flowing through the unit device was measured using a current-voltmeter (Kei thley 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 (Minol ta Cs-1000A) while increasing the voltage from 0V to 10V to obtain a result.
  • the power efficiency (lm / W) of the same current density (10 mA / cm 2 ) was calculated using the brightness, current density and voltage measured from (1) and (2).
  • the degree of increase or decrease in power efficiency was calculated based on the power efficiency in Reference Example 1.

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Abstract

서로 마주하는 음극과 양극; 상기 음극과 상기 양극 사이에 위치하는 발광층; 및 상기 음극과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자수송층을 포함하고， 상기 발광층은 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 제 1 유기 광전자 소자용 화합물， 및 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 제 2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하고， 상기 전자수송층은 화학식 3으로 표현되는 적어도 1종의 게 3 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자에 관한 것이다. 상기 화학식 1 내지 화학식 3에 대한 상세 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
유기 광전자 '소자 및 표시 장치
【기술분야】
유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
유기 광전자 소자 (organic optoelectroni c 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 엑시톤 (exci ton)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 (organi c photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중， 유기 발광 소자 (organic l ight emitt ing diode , OLED)는 근래 평판 표시 장치 ( f lat panel di splay device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극 (anode)과 음극 (cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 있으며 , 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기' 위한 정공 주입 층， 정공 수송 층， 전자 차단 층， 전자 수송 층， 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다. '
유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며， 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다.
특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】 일 구현예는 고효율 및 장수명 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 음극과 양극; 상기 음극과 상기 양극 사이에 위치하는 발광층 ; 및 상기 음극과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자수송층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 제 1유기 광전자소자용 화합물， 및 하기 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 제 2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하고, 상기 전자수송층은 하기 화학식 3으로 표현되는 적어도 1종의 제 3 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
[화학식 1] ' [화학식 2] [화학식 3]
Figure imgf000004_0001
상기 화학식 1에서，
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 N또는 CRa이고，
X1 내지 X3 중 적어도 둘은. N이고,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 0또는 S이고，
nl 및 n2는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고,
Ra및 R1내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 중수소， 시아노기， 니트로기 , 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고;
상기 화학식 2에서，
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30아릴렌기， 치환 또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기， 또는 이들의 조합이고，
Ar1및 Ar2은 각각 독립적으로 치환또는 비치환—된 C6내지 C30아릴기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 또는 이들의 조합이고，
R9 내지 R14은 각각독립적으로 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고，
m은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
상기 화학식 3에서,
L3내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합， 치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴렌기， 치환또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기， 또는 이들의 조합이고,
A1내지 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6내지 C30아릴기， 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고，
A1 내지 A3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 융합 아릴기， 또는 치환 또는 비치환된 융합 헤테로고리기이고，
상기 화학식 1내지 3의 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C4알킬기， C6내지 C18아릴기，또는 C2내지 C30헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
다른 구현예에 따르면 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
【유리한 효과】
고효율 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.
【발명의 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，히드록실기， 아미노기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40실릴기 , C1내지 C30알킬기， C1내지 C10 알킬실릴기， C6내지 C30 아릴실릴기， C3내지 C30시클로알킬기， C3내지 C30헤테로시클로알킬기， C6 내지 C30아릴기， C2내지 C30헤테로아릴기， C1내지 C20알콕시기， C1내지 C10 트리플루오로알킬기， 시아노기， 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서， "치환 "은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1내지 C30알킬기， C1내지 C10알킬실릴기， C6내지 C30아릴실릴기， C3내지 C30시클로알킬기， C3내지 C30헤테로시클로알킬기， C6 내지 C30 아릴기， C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 또한， 본 발명의 구체적인 일 예에서， 11치환' '은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소， C1내지 C20알킬기 , C6내지 C30아릴기， 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서， "치환 "은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C5 알킬기， C6 내지 C18 아릴기， 디벤조퓨란일기, 디벤조티오펜일기 또는 카바졸일기로 치환된 것을 의미한다. 또한， 본 발명의 구체적인 일 예에서， "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소， 메틸기， 에틸기， 프로판일기， 부틸기 페닐기, 바이페닐기， 터페닐기， 나프틸기， 트리페닐기， 플루오레닐기， 카바졸일기， 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을'의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한， 하나의 작용기 내에 N , 0 , S , P및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1내지 3개 함유하고， 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬 (alkyl )기"이란 별도의 정의가 없는 한， 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬 ( saturated alkyl )기''일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C30인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C20 알킬기 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수도 있다. 예를 들어， C1내지 C4알킬기는 알킬쇄에 1내자 4개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며 , 메틸， 에틸， 프로필, 이소-프로필， n-부틸, 이소-부틸， sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기， 에틸기， 프로필기， 이소프로필기, 부틸기， 이소부틸기， t-부틸기， 펜틸기， 핵실기， 시클로프로필기， '시클로부틸기, 시클로펜틸기， 시클로핵실기 등을 의미한다. 본 명세서에서 "아릴 (aryl )기''는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 총괄하는 개념으로서，
탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소가 P-오비탈을 가지면서， 이들 p一오비탈이 공액 (conjugat ion)을 형성하고 있는 형태， 예컨대 페닐기， 나프틸기 등을 포함하고,
2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마 결합을 통하여 연결된 형태， 예컨대 바이페닐기， 터페닐기, 쿼터페닐기 등을 포함하며，
2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리도 포함할 수 있다. 예컨대， 플루오레닐기 둥을 들 수 있다.
아릴기는 모노시클릭， 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭 (즉， 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나워 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기 (heterocycl i c group) 1'는 헤테로아릴기를 포함하는 상위 개념으로서， 아릴기， 시클로알킬기， 이들의 융합고리 또는 이들의 ¾합과 같은 고리 화합물 내에 탄소 (C) 대신 N, 0, S , P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하는 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우， 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.
일 예로 "헤테로아릴 (heteroaryl )기1'는 아릴기 내에 N, 0， S, P및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하는 것을 의미한다. 2 이상의 헤테로아릴기는 시그마 결합을 통하여 직접 연결되거나， 상기 헤테로아릴기가 2 이상의 고리를 포함할 경우， 2 이상의 고리들은 서로 융합될 수 있다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우， 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
상기 헤테로고리기는 구체적인 예를 들어， 퀴놀리닐기， 이소퀴놀리닐기， 퀴나졸리닐기， 카바졸일기， 디벤조퓨란일기， 디벤조티오펜일기 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및 /또는 치환 또는 비치환된 C2내지 C30헤테로고리기는，치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환또는 비치환된 안트라세닐기 , 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 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 o-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기， 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 치환 또는 비치환된 인데닐기， 치환또는 비치환된 퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 티오페닐기， 치환 또는 비치환된 피롤릴기， 치환 또는 비치환된 피라졸릴기， 치환 또는 비치환된 이미다졸일기， 치환 또는 비치환된 트리아졸일기， 치환 또는 비치환된 옥사졸일기， 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기， 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기， 치환 또는 비치환된 피리미디닐기， 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기， 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기， 치환또는 비치환된 인돌일기， 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 벤초퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 조이소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐기， 치환 또는 치환된 나프티리디닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기， 치환 또는 치환된 벤즈티아진일기， 치환 또는 비치환된 아크리디닐기， 치환 또는 치환된 페나진일기， 치환 또는 비치환된 페노티아진일기， 치환 또는 치환된 페녹사진일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 또는 치환 또는 비치환된 다벤조티오펜일기， 또는 이들의 조합일 수 있으나， 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란， 전기장 (electr ic f ield)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로， HOMO준위를 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， LUM0준위를 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 소자를 도 1 및 도 2를 예로 들어 설명한다.
유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 설명하지만， 이에 한정되지 않고 다른 유기 광전자 소자에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2는 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참고하면， 일 구현예에 따른 유기 발광 소자 (100)는， 서로 마주하는 음극 ( 110)과 양극 ( 120) ; 상기 음극 ( 110)과 상기 양극 ( 120) 사이에 위치하는 유기층 (105)을 포함한다.
상기 유기층 ( 105)은 발광층 (130) , 및 상기 음극 ( 110)과 상기 발광층 ( 130) 사이에 위치하는 전자수송층 ( 140)을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면， 상기 발광층은 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 게 1 유기 광전자 소자용 화합물， 및 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 게 2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하고， 상기 전자수송층은 화학식 3으로 표현되는 적어도 1종의 게 3 유기 광전자 소자용 화합물을 포함할 수 있다.
유기층 내에서 화학식 1로 표현되는 적어도 1종의 제 1 유기 광전자 소자용 화합물， 및 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 게 2 유기 광전자 소자용 화합물을 발광층에 포함하고, 동시에 화학식 3으로 표현되는 적어도 1종의 제 3유기 광전자 소자용 화합물을 전자수송층에 포함함으로써， 저구동 고효율 특성을 극대화할 수 있다.
구체적으로， 상기 게 1 유기 광전자 소자용 화합물 및 상기 게 2 유기 광전자 소자용 화합물이 함께 발광층에 사용되어 전하의 이동성 및 안정성을 높임으로써 발광 효율 및 수명 특성을 개선할 수 있고， 쌍극자 모멘트가 큰 게 3 유기 광전자 소자용 화합물을 동시에 전자수송층에 적용함으로써 장수명， 고효율을유지하면서 구동 전압을 특히 낮출 수 있다. 상기 발광층 ( 130)은 발광 기능을 갖는 유기층으로서, 도핑 시스템을 채용하는 경우, 호스트와 도편트를 포함하고 있다. 이때， 호스트는， 주로 전자와 정공의 재결합을 촉진하고, 여기자를 발광층 내에 가두는 기능을 가지며 도펀트는， 재결합으로 얻어진 여기자를 효율적으로 발광시키는 기능을 갖는다.
발광층 ( 130)은 적어도 두 종류의 호스트 (host )와 도펀트 (dopant )를 포함하며， 상기 호스트는 전자 특성이 상대적으로 강 특성을 가지는 제 1 유기 광전자 소자용 화합물과 정공 특성이 상대적으로 강한 특성을 가지는 제 2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함한다.
상기 게 1 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.
Figure imgf000010_0001
상기 화학식 1에서，
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 N또는 CRa이고，
X1 내지 X3 중 적어도 둘은 N이고，
γΐ 및 γ2는 각각 독립적으로 0또는 S이고，
nl 및 n2는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고，
Ra및 R1내지 R8은 각각 독립적으로 수소， 중수소， 시아노기 , 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고，
상기 "치환 11이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C20 알킬기， C6내지 C30아릴기，또는 C2내지 C30헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 본 발명의 일 예에서 상기 화학식 1에서의 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기， C6 내지 C20 아릴기， 또는 C2 내지 C20 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미할 수 있고， 구체적으로 상기 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기， 페닐기, 바이페닐기， 터페닐기， 디벤조퓨란일기， 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미할 수 있다.
상기 게 1 유기 광전자 소자용 화합물은 N 함유 6원환을 포함하는 ET 코어가 적어도 2개의 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜의 3번 위치에서 연결기 없이 직접 연결된 치환기를 포함함으로써 LUM0 에너지 밴드가 효과적으로 확장되고 분자 구조의 평면성이 증가되어, 전기장 인가 시 전자를 받기 쉬운 구조가 될 수 있고, 이에 따라 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다. 또한 이러한 LUM0의 확장과 고리의 융합은 ET 코어의 전자에 대한 안정성을 증가시켜 소자 수명 향상에도 효과적이다.
또한， 적어도 하나의 메타 (met a) 결합된 아릴렌을 포함함으로써 입체 장해 특성으로 인하여 이웃한 분자와의 상호 작용을 억제하여 결정화를 줄일 수 있고 이에 따라 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 적용한 유기 광전자소자의 효율 및 수명 특성을 개선할 수 있다.
뿐만 아니라, 메타 (meta) 결합된 아릴렌과 같은 꺽임 부분이 포함되는 경우， 화합물의 유리전이온도 (Tg)가 높아져 소자에 적용 시 공정 중 화합물의 안정성을 높이고 열화를 방지할 수 있다.
또한，본 발명의 일 실시예에서， 화학식 1의 함질소 6각 고리에 연결된 페닐기는 적어도 3개인 것이 보다 우수한 효과를 나타낼 수 있다. 여기서 3개의 페닐기는 적어도 하나의 메타 결합된 것이 바람직하며， 직쇄형태로 나열된 것일 수 도 있으며, 분지쇄 형태로 나열된 것일 수 도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 X1 내지 X3으로 이루어진 ET 코어는 피리미딘 또는 트리아진일 수 있고， 예컨대 하기 화학식 1- 1 , 화학식 ι-π 또는 화학식 i-m로 표현될 수 있다. 가장 구체적으로 하기 화학식 1- 1 또는 화학식 1- Π로 표현될 수 있다.
- 1 ] [화학식 ι-π ]
Figure imgf000011_0001
상기 화학식 1ᅳ I ,화학식 1-Π 및 화학식 1-ΙΠ에서， Y1및 Y2 , nl및 n2 , 및 R1 내지 R8은 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 실시예에서， 상기 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소， 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있고, 구체적으로 수소， 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 P-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기， 치환 또는 비치환된 0-터페닐기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기， 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기일 수 있으며, 더욱 구체적으로 수소, 페닐기 바이페닐기， 터페닐기, 또는 나프틸기일 수 있다. 예컨대， R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 중수소， 페닐기， 바이페닐기 또는 나프틸기일 수 있다.
또한， 본 발명의 일예에서， R4내지 R8중 어느 하나는 중수소， 페닐기， 바이페닐기 또는 터페닐기이고 나머지는 수소일 수 있다.
또한, 본 발명의 일예에서 , R5 및 R7중 어느 하나 또는 R5 및 R7 모두 중수소， 수소， 페닐기， 바이페닐기 또는 터페닐기이고 R4, R6 및 R8은 모두 수소일 수 있다.
예컨대， R1은 수소， 또는 페닐기일 수 있고, R2및 R3은 모두 수소이고，
R4내지 R8은 모두 수소이거나 R4내지 R8중 어느 하나가 페닐기，바이페닐기， 또는 터페닐기이고 나머지는 수소일 수 있다.
본 발명의 일예에서， R1은 페닐기일 수 있다.
상기 화학식 1은 예컨대 하기 화학식 1A, 화학식 1B또는 화학식 1C로 표현될 수 있다.
Figure imgf000012_0001
상기 화학식 1A, 화학식 1B 및 화학식 1C에서, nl 및 n2 , R1 내지 R8은 전술한 바와 같고，
X1내지 X3은 각각 독립적으로 N또는 CH이고, X1내지 X3중 적어도 둘은 N일 수 있다.
상기 화학식 1A 내지 1C와 같이 N 함유 6원환에 디벤조퓨란일기 및 /또는 디벤조티오펜일기의 3번 위치에서 연결기 없이 직접 연결된 치환기를 포함하는 경우, LUMO phore를 한 평면에 위치시켜 확장 효과를 극대화할 수 있게 되므로， 구동 감소와수명 증가의 측면에서 최적의 효과를 얻을 수 있다. N 함유 6원환과 디벤조퓨란 및 /또는 디벤조티오펜이 3번 이외에 다른 위치로 연결되거나 또는 N 함유 6원환과 디벤조퓨란 및 /또는 디벤조티오펜 사이에 아릴렌 링커 등이 포함되는 경우에는 이러한 LIM0 확장을 통한 구동 감소 및 고리의 융합을 통한 안정성 증가 효과가 줄어들게 된다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 화학식 1A, 또는 상기 화학식 1B로 표현될 수 있고， 예컨대 화학식 1A로 표현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 nl 및 n2는 모두 0이거나， nl=l, n2=0 ; 또는 nl=0 , n2=l일 수 있고, 상기 화학식 1은 메타 (meta) 결합된 아릴렌을 포함하는 구조로서， 예컨대 하기 화학식 1-1 또는 화학식 1-2로 표현될 수 있으며, 가장구체적으로 하기 화학식 1-1로 표현될 수 있다.
-1] [화학식 1-2]
Figure imgf000013_0001
상기 화학식 1-1내지 1-2에서， X1내지 X3， Y1및 Y2 , n2 ,및 R1내지 R8은 전술한 바와 같다.
특히， 상기 화학식 1-1 및 1—2의 R2는 치환또는 비치환된 C1내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기일 수 있고, 더욱 구체적으로 R2가 메타 위치로 치환되어 하기 화학식 1-la 또는 화학식 l_2a와 같이 표현될 수 있다. 이 때 R2가 치환된 페닐렌은 꺽임 터페닐 (kinked terphenyl )기를 포함할 수 있다.
[화학식 1-la] [화학식 l-2a]
Figure imgf000014_0001
본 발명의 일 실시예에서， 상기 R2은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기 또는 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있고， 예를 들어, 페닐기， 바이페닐기, 터페닐기， 나프틸기 일 수 있으며， 가장 구체적으로 치환또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
즉， R2에 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기가 치환된 상기 꺽임 터페닐 (kinked terphenyl )기를 포함하는 경우， 매우 효과적으로 유리전이온도 (Tg)를 높일 수 있고， 저분자량의 높은 유리전이온도 (Tg) 화합물을 설계 및 이를 통한 열적 특성을 개선 및 안정성 확보 등의 효과를 얻을 수 있다.
유리전이온도 (Tg)는 화합물 및 이를 적용한 소자의 열안정성과 관련될 수 있다. 즉 높은 유리전이온도 (Tg)를 가지는 유기 광전자소자용 화합물은， 유기발광소자에 박막 형태로 적용되었을 때， 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 증착한 후에 이루어지는 후속 공정， 예컨대 봉지 (encapsulat ion) 공정에서 온도에 의해 열화되는 것이 방지되어 유기 화합물 및 소자의 수명 특성을 확보할 수 있다.
한편 , 상기 화학식 1-1 및 1
Figure imgf000014_0002
ᅳ 2에서， 로 표시되는 연결기는 메타 (meta) 결합또는 파라 (para)결합일 수 있다.
상기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1] '
-1] [A-2] [A-3] [A-4] [A-5]
Figure imgf000014_0003
[A-6] [A-7] [A-8] [A-9] [A-10]
Figure imgf000015_0001
상기 계 2 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.
[화학식 2]
Figure imgf000016_0001
상기 화학식 2에서， L1및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기， 또는 이들의 조합이고,
Ar1및 Ar2은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6내지 C30아릴기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기 , 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 이들의 조합이고，
R9 내지 R14은 각각독립적으로 수소， 증수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지. C20 알킬기 , 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고，
m은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
상기 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가중수소， C1내지 C4알킬기， C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 본 발명의 일 예에서 상기 화학식 2에서의 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기， C6 내지 C20 아릴기， 또는 C2 내지 C20 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미할 수 있고, 구체적으로 상기 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C4 알킬기， 페닐기， 바이페닐기, 터페닐기， 플루오레닐기， 트리페닐렌기， 카바졸일기， 디벤조퓨란일기， 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미할수 있다.
본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 2의 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴렌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 2의 Ar1 및 Ar2은 각각 독립적으로， 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기 치환 또는 비치환된 카바졸일기， 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서., 상기 화학식 2의 R9 내지 R14은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 치환또는 비치환된 C6내지 C12아릴기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 2의 m은 0 또는 1일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2는 하기 그룹 I에 나열된 구조 중 하나이고， 상기 *-ΐΛ· Ar1 및 *-L2-Ar2는 하기 그룹 Π에 나열된 치환기 중 하나일 수 있다.
Figure imgf000017_0001
상기 그룹 I 및 Π에서， *은 연결 지점이다.
상기 화학식 2로 표시되는 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다. [그룹 2]
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전술한 제 1 유기 광전자 소자용 화합물과 제 2 유기 광전자 소자용 화합물은 다양한조합에 의해 다양한 조성물로 준비될 수 있다.
일 예로 본 발명의 조성물이 발광층 (130)에서 호스트로 사용되는 경우, 가장 구체적으로는 그린 인광호스트일 수 있고， 이들의 조합 비율은 사용된 도판트의 종류나 도판트의 성향에 따라 달라질 수 있으며, 예컨대 약 1:9내지 9:1의 중량비로 포함될 수 있고,구체적으로 1:9내지 8:2， 1:9내지 7:3, 1:9내지 6:4, 1:9내지 5:5의 범위로 포함될 수 있으며 , 2:8내지 8:2， 2:8 내지 7:3， 2:8 내지 6:4， 2:8 내지 5:5의 범위로 포함될 수 있다.
구체적으로， 제 1 유기 광전자 소자용 화합물 및 게 2 유기 광전자 소자용 화합물은 1:9내지 5:5， 2:8내지 5:5， 3:7내지 5:5의 중량비 범위로 포함될 수 있으며 예컨대 제 1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제 2 유기 광전자 소자용 화합물이 5: 5의 범위로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 효율과 수명을 동시에 개선할 수 있다.
상기 범위로 포함됨으로써 바이폴라 특성이 더욱 효과적으로 구현되어 효율과 수명을 동시에 개선할수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 상기 화학식 1- 1， 또는 화학식
1- Π로 표현되는 화합물을 게 1호스트로서 포함하고， 상기 그룹 I의 화학식 C-8또는 화학식 C-17로 표현되는 화합물을 제 2호스트로서 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 조성물은 상기 화학식 1- 1로 표현되는 제 1 호스트 화합물과 상기 그룹 I의 화학식 C-8로 표현되는 게 2 호스트 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1A, 또는 화학식 1B로 표현되는 제 1 호스트와 상기 그룹 I의 화학식 C-8또는 화학식 C-17로 표현되는 제 2호스트를 포함할 수 있고， 구체적으로는 상기 화학식 1A로 표현되는 제 1 호스트와 상기 화학식 C-8로 표현되는 제 2 호스트를 포함할 수 있다.
또한， 상기 화학식 1-1로 표현되는 제 1 호스트와 상기 그룹 I의 화학식 C-8 또는 화학식 C-17로 표현되는 게 2호스트를 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 화학식 2의
Figure imgf000021_0001
및 *-L2— Ar2은 상기 그룹 Π의 B-1 B-2, B-3, 및 B-16에서 선택될 수 있다.
발광층 (130)은 도편트를 더 포함할 수 있다. 상기 도편트는 상기 호스트에 미량 흔합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기 (mult iple excitat ion)에 의해 발광하는 금속 착체 (metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 무기， 유기， 유무기 화합물일 수 있으며， 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 도편트는 적색， 녹색 또는 청색의 도펀트일 수 있으며， 예컨대 인광 도펀트일 수 있다. 상기 인광 도펀트의 예로는 Ir , Pt , 0s , Ti , Zr , Hf , Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni， Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 상기 인광 도펀트는 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, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고， 상기 L 및 X는 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다.
상기 전자수송층 ( 140)은， 음극 ( 110)으로부터 발광층 ( 130)으로 전자 전달을 용이하게 하기 위한 층으로， 전자 받개 ,작용기 (electron wi thdrawing group)를 보유하고 있는 유기화합물， 전자를 잘 수용할 수 있는 금속화합물， 또는 이들의 흔합물이 '사용될 수 있다. 예컨대 하기 화학식 3으로 표현될 수 있다. '
Figure imgf000022_0001
상기 화학식 3에서，
L3내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합，치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴렌기， 치환또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기， 또는 이들의 조합이고，
A1내지 A3은 각각독립적으로 치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴기 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고，
A1 내지 A3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 융합 아릴기， 또는 치환또는 비치환된 융합 헤테로고리기이고，
상기 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1내지 C4알킬기， C6 내지 C18 아릴기， 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 본 발명의 일 예에서 상기 화학식 3에서의 "치환 "이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C4 알킬기， C6 내지 C20 아릴기， 또는 C2 내지 C20 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미할 수 있고， 구체적으로 상기 "치환 "이란， 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기， 페닐기 바이페닐기， 나프틸기， 터페닐기, 안트라세닐기， 페난트레닐기， 플루오레닐기， 트리페닐렌기， 플루오란텐일기， 카바졸일기， 디벤조퓨란일기， 디벤조티오펜일기， 피리디닐기， 피리미디닐기， 트리아지닐기， 퀴놀리닐기， 또는 이소퀴놀리닐기로 치환된 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일예에서， A1내지 A3중 적어도 하나는 치환또는 비치환된 융합 아릴기， 또는 치환 또는 비치환된 융합 헤테로고리기이고， 상기 치환 또는 비치환된 융합 아릴기， 또는 치환 또는 비치환된 융합 헤테로고리기는 치환또는 비치환된 나프틸기， 치환또는 비치환된 플루오레닐기 , 치환또는 비치환된 스피로플루오레닐기， 치환또는 비치환된 안트라세닐기， 치환또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 파이렌, 치환 또는 비치환된 크라이세닐기， 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기， 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 아자디벤조퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 아자디벤조티오페닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈옥사졸일기， 치환 또는 비치환된 벤즈티오디아졸릴기， 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기 등일 수 있다.
본 발명의 일예에서， 상기 A1 내지 A3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 피리디닐기일 수 있으며， 바람직하게는 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐기， 또는 치환 또는 비치환된 피리디닐기 일 수 있다.
상기 치환 또는 비치환된 융합 아릴기， 또는'치환 또는 비치환된 융합 헤테로고리기는 예컨대 하기 그룹 m에 나열된 치환기에서 선택될 수 있다.
Figure imgf000023_0001
화학식 3으로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 3에 나열된 화합물일 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 3]
[E-1] [E-2] [E-3] [E-4]
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
[E-28] [E-29]
Figure imgf000025_0002
[E-40] [E-41] 〔s I
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
[E-72] [E-73 -74]
Figure imgf000028_0002
또한， 전자수송층은 물이 단독으로 사용되거나 또 도편트와흔합하여 사용될 수 있다.
상기 도펀트는 음극으로부터 전자 추출을 용이하게 하기 위해 미량 사용되는 것으로서 n-형. 도편트일 수 있다. 상기 도편트는 알칼리 금속ᅳ 알칼리 금속 화합물， 알칼리 토금속， 알칼리 토금속 화합물일 수 있다.
예컨대， 하기 화학식 c로 표시되는 유기 금속 화합물일 수 있다.
Figure imgf000028_0003
상기 화학식 c에서,
Y는 C , N, 0 및 S에서 선택되는 어느 하나가 상기 M에 직접 결합되어 단일결합을 이루는 부분과， C , N , 0및 S에서 선택되는 어느 하나가 상기 M에 배위결합을 이루는 부분을 포함하며， 상기 단일결합과 배위결합에 의해 킬레이트된 리간드이고，
상기 M은 알카리 금속， 알카리 토금속， 알루미늄 (A1 ) 또는 붕소 (B)원자이고， 상기 OA는 상기 M과 단일결합 또는 배위결합 가능한 1가의 리간드로서，
상기 0는 산소이며， ᅳ
A는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기， 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기， 치환 또는 비치환된 탄소수 2내지 20의 알키닐기， 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기， 치환 또는 비치환된 탄소수 5 시클로알케닐기 및 치환 또는 비치환된 이종 원자로 0 N 또는 S를 갖는 탄소수 2내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고， 상기 M이 알카리 금속에서 선택되는 하나의 금속인 경우에는 m=l , n=0이고，
상기 M이 알카리 토금속에서 선택되는 하나의 금속인 경우에는 m=l , n=l이거나， 또는 m=2 , n=0이고，
상기 M이 붕소 또는 알루미늄인 경우에는 m = 1 내지 3중 어느 하나이며， n은 0 내지 2 중 어느 하나로서 m+n=3을 만족하며 ;
상기 '치환 또는 비치환된1에서의 '치환 1은 중수소， 시아노기， 할로겐기， 히드록실기， 니트로기， 알킬기， 알콕시기， 알킬아미노기， 아릴아미노기， 헤테로 아릴아미노기, 알킬실릴기， 아릴실릴기， 아릴옥시기， 아릴기， 헤테로아릴기， 게르마늄， 인 및 보론으로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에서 Y는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 하기 화학식 cl 내지 화학식 c39 로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으나， 이에 한정된 것은 아니다.
[화학식 cl] [화학식 c2] [화학식 c3] [화학식 c4] [화학 c5] ,
Figure imgf000029_0001
[화학식 c6] [화학식 c7] [화학식 c8] [화학식 c9] [화학식 clO]
계 ¾
Figure imgf000029_0002
[화학식 cll] [화학식 cl2] [화학식 cl3] [화학식 cl4] [화학식 cl5]
Figure imgf000030_0001
Figure imgf000030_0002
C21] [화학식 C22] [화학식 c23] [화학식 c24] [화학식 c25]
Figure imgf000030_0003
c30]
Figure imgf000030_0004
[화학식 c31] [화학식 c32] [화학식 c33] [화학식 c34] [화학식
Figure imgf000031_0001
상기 화학식 cl 내지 화학식 c39에서,
R은 서로 동일하거나 상이하며， 각각 독립적으로 수소， 중수소, 할로겐， 시아노기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로아릴기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 시클로알킬기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬아미노기ᅵ， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬실릴기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴아미노기 및 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴실릴기 중에서 선택되고， 인접한 치환체와 알킬렌 또는 알케닐렌으로 연결되어 스피로고리 또는 융합고리를.형성할 수 있다. 또한， 도 2를 참고하면， 상기 유기층 ( 105)은 양극 ( 120)과 발광층 ( 130) 사이에 정공 보조층 ( 150)을 더 포함할 수 있다.
상기 정공 보조층 ( 150)은 정공주입층, 정공수송층, 및 전자차단층에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.
상기 양극 ( 110)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며， 예컨대 금속， 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극 ( 110)은 예컨대 니켈, 백금, 바나듐， 크름， 구리， 아연， 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물， 인듐주석산화물 ( ITO) , 인듐아연산화물 ( IZ0)과 같은 금속 산화물; ZnO와 A1 또는 Sn02와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3-메틸티오펜)， 폴리 ( 3 , 4— (에틸렌 - 1， 2-디옥시)티오펜) ( po 1 yeht y 1 ened i oxyth i ophene： PEDT )， 폴리피를 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 (120)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며， 예컨대 금속， 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극 ( 120)은 예컨대 마그네슘， 칼슘， 나트륨， 칼륨,타이타늄， 인듐， 이트륨,리튬，가돌리늄， 알루미늄,은，주석 ,납，세슘， 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al , Li02/Al , LiF/Ca , LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
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.
유기 발광 소자 ( 100， 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한후， 진공증착법 (evaporat ion) , 스퍼터링 (sput ter ing) , 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법;또는 스핀코팅 (spin coat ing) , 침지법 (dipping)， 유동코팅법 ( f low coat ing)과 같은 습식성막법 등으로 유기층을 형성한 후， 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
전술한유기 발광 소자는 유기 발광표시 장치에 적용될 수 있다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만， 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며， 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
이하， 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반웅물질은 특별한 언급이 없는 한， Sigma-Aldr ich 社 또는 TCI 社에서 구입하였거나， 공지된 방법을통해 합성하였다.
(유기 광전자소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물올 하기 단계를 통해 합성하였다. (제 1유기 광전자소자용 화합물의 합성)
합성예 1： 화합물 A-1의 합성
Figure imgf000033_0001
, a) 중간체 A-1-1의 합성
500 mL 등근바닥플라스크에 시아누릭클로라이드 15 g(81.34 隱 ol )을 무수 테트라하이드로퓨란 200 mL에 녹이고， 질소대기하에서 3-바이페닐 마그네슘브로마이드 용액 (0.5M 테트라하이드로퓨란) 1 당량을 0°C에서 적가하고 서서히 상온으로 올린다. 상온에서 1 시간 동안 교반한 후， 반웅액을 얼음물 500 mL에 넣고 층분리시킨다. 유기층을 분리하고 무수 황산마그네슘을 처리하고 농축한다. 농축된 잔사를 테트라하이드로퓨란과 메탄을로 재결정하여 중간체 A-1-1을 17.2 g 얻었다.
b) 화합물 A-1의 합성
500 mL의 등근 바닥 플라스크에 상기 합성된 중간체 A-1-1 17.2g
(56.9 隱 ol )을 테트라하이드로퓨란 200 mL , 증류수 100 mL를 넣고， ■ 다이벤조퓨란 -3-보론산 (cas : 395087-89-5) 2당량， 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐 0.03 당량， 탄산칼륨 2 당량을 넣고 질소 대기하에서 가열 환류한다. 18 시간 후 반웅액을 넁각시키고, 석출된 고체를 여과하고， 물 500 mL로 씻는다. 고체를 모노클로로벤젠 500 mL로 재결정하여 화합물 A-1을 12.87 g 얻었다.
, LC/MS calculated for : C39H23N302 Exact Mass : 565. 1790 found for : 566. 18 [M+H]
합성예 2: 화합물 A-2의 합성
[반웅식 2]
Figure imgf000034_0001
a) 중간체 A-2— 1의 합성
질소 환경에서 magnesium(7.86 g, 323 隱 ol)과 iodine(1.64 g, 6.46 隱 ol)을 tetrahydrofuran(THF) 0.1L에 넣고 30분간 교반시킨 후， 여기에 THF 0.3 L에 녹아있는 3-bromo-tert-phenyl(100 g, 323匪 ol)을 0 °C에서 30분에 걸쳐 천천히 적가한다. 이렇게 만들어진 흔합액을 THF 0.5 L에 녹아있는 시아누릭클로라이드 64.5 g (350隱 ol) 용액에 0 °C에서 30분에 걸쳐 천천히 적가한다. 반웅 완료 후 반응액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 A-2-K85.5 g' 70 ¾>)을 얻었다.
b) 화합물 A-2의 합성
중간체 A-2-1을 사용하여 상기 합성예 1의 (b)와 같은 방법으로 화합물 A-2을 합성하였다.
LC/MS calculated for: C45H27N302 Exact Mass: 641.2103 found for 642.21 [M+H]
합성예 3: 화합물 A-5의 합성
[반웅식 3]
Figure imgf000034_0002
a) 충간체 A-5-1의 합성
질소 환경에서 magnesium (7.86 g, 323 瞧 ol)과 iodine(1.64 g, 6.46 誦 ol)을 tetrahydrofuran(THF) 넣고 30분간 교반시킨 후， 여기에 THF 0.3 L에 녹아있는 1-br omo-3 , 5-d i heny 1 benzene ( 100 g , 323隱 ol)을 0 °C에서 30분에 걸쳐 천천히 적가한다. 이렇게 만들어진 흔합액을 THF 0.5 1^에 녹아있는 시아누릭클로라이드 64.5 g (350 隱 ol )용액에 0°C에서 30분에 걸쳐 천천히 적가한다. 반웅 완료 후 반웅액에 물을 넣고 dichloromethane(DCM)로 추출한 다음 무수 MgS04로 수분을 제거한 후， 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 f lash column chromatography로 분리 정제하여 중간체 A-5-K79.4 g, 65 %)을 얻었다.
b) 화합물 A-5의 합성
중간체 A-5-1을 사용하여 상기 합성예 1의 (b)와 같은 방법으로 화합물 A-5을 합성하였다.
LC/MS calculated for : C45H27N302 Exact Mass : 641.2103 found for 642.21 [M+H]
합성예 4: 화합물 A-6의 합성
Figure imgf000035_0001
a) 화합물 A-6의 합성
중간체 A-1-1와 다이벤조퓨란 -3-보론산 (Cas No . : 395087-89-5) 대신 다이벤조티오펜 -3-보론산 (Cas No .： 10884그 24-1)을 사용하여 상기 합성예 1의 (b)와 같은 방법으로 화합물 A-6을 합성하였다.
LC/MS calculated for : C39H23N3S2 Exact Mass : 597. 1333 found for 598. 13 [M+H]
합성예 5: 화합물 A-15의 합성
Figure imgf000035_0002
a) 중간체 A-15-1의 합성 500 mL의 등근 바닥 플라스크에 2， 4 , 6-트리클로로피리미딘 18.3g ( 100 隱 ol )을 테트라하이드로퓨란 200 mL , 증류수 100 mL를 넣고, 다이벤조퓨란 -3-보론산 (Cas No . ： 395087-89-5) 1.9 당량， 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐 0.03 당량， 탄산칼륨 2 당량을 넣고 질소 대기하에서 가열 환류한다. 18 시간후 반웅액을 넁각시키고， 석출된 고체를 여과하고， 물 500 mL로 씻는다. 고체를 모노클로로벤젠 500 mL로 재결정하여 중간체 A-15-1을 26.8 g(60%수율) 얻었다.
b) 화합물 A-15의 합성
중간체 A-15-1과 1. 1 당량의 3 , 5-다이페닐벤젠보론산을 사용하여 상기 합성예 1의 (b)와 같은 방법으로 화합물 A-15을 합성하였다.
LC/MS calculated for : C46H28N202 Exact Mass : 640.2151 found for 641.21 [M+H]
합성예 6: 화합물 A-21의 합성
Figure imgf000036_0001
a) 중간체 A-21-1의 합성
다이벤조퓨란 -3-보론산 (cas : 395087-89-5) 대신 다이벤조티오펜 -3-보론산 (Cas No . 108847-24-1)을 사용하여 상기 합성예 5의 (a)와 같은 방법으로 중간체 A-21-1을 합성하였다.
b) 화합물 A-21의 합성
중간체 A-21-1과 1. 1 당량의 바이페닐 -3-보론산을 사용하여 상기 합성예 5의 (b)와 같은 방법으로 화합물 A-21을 합성하였다.
LC/MS calcul ated for : C40H24N2S2 Exact Mass : 596. 1381 found for 597. 14 [M+H]
(제 2유기 광전자소자용 화합물의 합성)
합성예 7: 화합물 B-기의 합성
[반웅식 7]
Figure imgf000037_0001
질소 분위기 하 교반기가 부착된 500 mL 등근바닥 플라스크에 3-브로모 -6-페닐 -N-메타바이페닐카바졸 20.00 g(42.16 隱 ol), N-페닐카바졸 -3-보로닉에스터 17.12 g(46.38 隱 ol) 및 테트라하이드로퓨란:를루엔 (1:1) 175 mL 와 2M-탄산칼륨 수용액 75 mL를 흔합한 후， 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 (0) 1.46 g(1.26 瞧 ol)을 넣고 질소기류하에서 12 시간 동안 가열 환류하였다. 반웅 종결 후 반웅물을 메탄올에 부어 고형물을 여과한 다음 수득한 고형물을 물과 메탄을로 층분히 세정하고 건조하였다. 이로부터 수득한 결과물을 700 mL의 클로로벤젠에 가열하여 녹인 다음 용액을 실리카겔 필터하고 용매를 완전히 제거한 후, 400mL의 클로로벤젠에 가열하여 녹인 다음 재결정 하여 화합물 B-71 18.52 g (수율 69%)을 수득하였다.
calcd. C42H32N2: C, 90.54； H, 5.07； N, 4.40； found: C, 90.54； H, 5.07； N, 4.40
합성예 8: 화합물 B-78의 합성
Figure imgf000037_0002
250 mL 등근 플라스크에서 N-페닐 -3， 3-바이카바졸 6.3 g (15.4隱 ol), 4-(4-브로모페닐)다이벤조 [b,d]퓨란 5.0 g (15.4 隱 ol), 소듐 t-부톡사이드 3.0g (30.7誦 ol),트리스 (다이벤질리덴아세톤)다이팔라디움 0.9g (1.5隱 ol) 및 트리 t-부틸포스핀 1.2 mL (50% in 를루엔)를 자일렌 100 mL과 흔합하고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 흔합물을 메탄올 300 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후， 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔 / 샐라이트로 여과하고， 유기 용매를 적당량 제거한 후， 메탄올로 재결정하여 화합물 B-78 (7.3 g, 73%의 수율)를 수득하였다.
cal cd . C48H30N20 ： C, 88.59； H, 4.65； N, 4.30； 0, 2.46； found ： C, 88.56； H , 4.62； N, 4.20； 0， 2.43
(제 3유기 광전자소자용 화합물의 합성)
합성예 9: 화합물 E-12의 합성
공개 공보 KR2015-0115647의 합성법을 참고하여 동일한 방법으로 화합물 E-12를 9.6g(71%) 수득하였다. '
LC/MS calculated for : C46H31N3 Exact Mass : 625.2518 found for 626.25
[M+H]
합성예 10: 화합물 E-17의 합성
일본 공개 공보 JP2011-063584의 합성법을 참고하여 동일한 방법으로 화합물 E-17을 10.2g(51%) 수득하였다.
LC/MS cal culated for : C40H26N4 Exact Mass : 562.2157 found for 563.22
[M+H]
합성예 11: 화합물 E-47의 합성
공개 공보 K 2011-0076488의 합성법을 참고하여 동일한 방법으로 화합물 E-47을 15.5g (68%) 수득하였다.
LC/MS calculated for : C38H24N4 Exact Mass : 536.2001 found for 537.20
[M+H]
-1의 합성
Figure imgf000038_0001
Chem . Lett . , 33( 10) , 1244 (2004)의 합성법을 참고하여 동일한 방법으로 화합물 RET-1을 8.3g(68%) 수득하였다.
LC/MS calcul ated for : C39H27N3 Exact Mass : 537.2205 found for 538.22 [M+H]
(유기 발광소자의 제작)
실시예 1
ITO (Indium tin oxide)가 1500A 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올， 아세톤， 메탄을 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ΠΌ 투명 전극을 양극으로 사용하여 ΠΌ기판 상부에 화합물 A을 진공 증착하여 700 A 두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 주입층 상부에 화합물 B를 50A의 두께로 증착한 후， 화합물 C를 1020 A의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 합성예 2의 화합물 A-2 및 화합물 B-14를 3:7의 비율로 호스트로 사용하고 도판트로 트리스 (2-페닐피리딘)이리듐 (m) [Ir(ppy)3]를 10wt%로 도핑하여 진공 증착으로 400 A 두께의 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 발광층 상부에 합성예 9의 화합물 E-12와 Liq를 동시에 1:1 비율로 진공 증착하여 300 A 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송층 상부에 Liq 15 A과 A1 1200 A을 순차적으로 진공 증착 하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
상기 유기발광소자는 5층의 유기 박막층을 가지는 구조로 되어 있으며， 구체적으로 다음과 같다.
IT0/화합물 A(700A)/화합물 B(50A)/화합물 C(1020A)/EML[화합물
A-2:B-14:Ir(ppy)3 =
27wt%:63wt%:10wt%](400A)/화합물 E-12:Liq(300A)/Lici(15A)/Aia2()0A)의 구조로 제작하였다.
화합물 A:
N4,N4'-di heny l-N4,N4'-bis( 9-pheny 1 -9H-carbazo 1 -3-y l)bi pheny 1ᅳ 4 , 4 'ᅳ d i a mine
화합물' B: 1,4,5,8,9, 11-hexaazat r i pheny 1 ene-hexacarboni t r i 1 e (HAT-CN)，
화합물
C:N-(bi heny 1 -4-y 1 )-9,9-dimethyl-N-(4-( 9-pheny 1 -9H-carbazo 1-3-yl) heny 1 )-9H-f luoren-2-amine
실시예 2내지 실시예 12 하기 표 1에서 기재한 바와 같이 본 발명의 제 1 호스트 및 거 12 호스트를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 내지 실시예 12의 소자를 제작하였다.
참고예 1내지 참고예 8
Alq3 (Tr i squinol inato aluminum) 및 비교 화합물 1 (BET—1)을 각각 전자수송층으로사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 참고예 1내지 참고예 8의 소자를 제작하였다.
평가: 발광효율및 수명 상승효과확인
상기 실시예 1 내지 12 , 및 참고예 1 내지 8에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 수명 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 (Kei thley 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 (Minol ta Cs-1000A)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 전력 효율 ( lm/W) 을 계산하였다.
(4) 수명 측정
제조된 유기발광소자에 대해 폴라로닉스 수명측정 시스템을 사용하여 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 비교예 7의 소자를 초기휘도 (cd/m2)를 5000cd/m2로 발광시키고 시간경과에 따른 휘도의 감소를 측정하여 초기 휘도 대비 90%로 휘도가 감소된 시점을 T90 수명으로 측정하였다.
(5) 전력 효율비 계산
참고예 1의 전력 효율을 기준으로 전력 효율의 증감 정도를 계산하였다.
(6) 수명비 계산
참고예 1의 수명을 기준으로 수명의 증감 정도를 계산하였다. [표 1] 소자 평가 결과
Figure imgf000041_0001
표 1의 결과를 보면, 본 발명에 따른 제 1 호스트와 제 2 호스트 및 전자 수송층을 동시에 도입할 경우， 구동전압은 떨어지며, 효율은 상승하고， 특히 수명이 크게 증가하는 것을 모든 실시예에서 확인 할수 있다. 이러한 결과는 호스트로 사용된 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜이 질소를 포함하는 ET core 그룹과 직접 연결될 경우 효과적인 LUM0 확장을 통해 전자이동 특성이 용이해지고， 이와 더불어 전자수송층에 사용한 융합고리기와 ET core 그룹과의 LUM0 추가 확장 효과로 발광층과 전자수송층과의 계면에서의 주입 /이동 특성 및 전하수송 안정성을 동시에 향상시키는 것에 기인한다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
<Description of symbol s>
100， 200： 유기 발광 소자
105：
110：
Figure imgf000042_0001
120 : 이 ΰ：그
-?
130： 발광층
140： 전자수송층
150： 정공 보조층

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
서로 마주하는 음극과 양극;
상기 음극과 상기 양극 사이에 위치하는 발광층;.및
상기 음극과 상기 발광층사이에 위치하는 전자수송층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 1로 표현되는 적어도 1종와 제 1 유기 광전자 소자용 화합물， 및 하기 화학식 2로 표현되는 적어도 1종의 계 2유기 광전자 소자용 화합물을 포함하고,
상기 전자수송층은 하기 화학식 3으로 표현되는 적어도 1종의 제 3 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자:
]
Figure imgf000043_0001
상기 화학식 1에서，
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 N또는 CRa이고,
X1 내지 X3 중 적어도 둘은 N이고，
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 0또는 S이고,
nl 및 n2는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고，
Ra및 R1내지 R8은 각각 독립적으로 수소， 중수소， 시아노기， 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고;
상기 화학식 2에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30아릴렌기， 치환또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기， 또는 이들의 조합이고，
Ar1및 Ar2은 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 또는 이들의 조합이고, R9 내지 R14은 각각독립적으로 수소, 중수소， 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고，
m은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
상기 화학식 3에서，
L3내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합，치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴렌기， 치환또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기， 또는 이들의 조합이고， '
A1내지 A3은 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴기， 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
A1 내지 A3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 융합 아릴기， 또는 치환또는 비치환된 융합 헤테로고리기이고，
상기 화학식 1내지 3의 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C4알킬기， C6내지 C18아릴기 ,또는 C2내지 C30헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
【청구항 2]
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1은 하기 화학식 1- 1， 화학식 ι- π 또는 화학식 l-m로 표현되는 유기 광전자 소자:
- 1 ] [화학식 1- Π ]
Figure imgf000044_0001
상기 화학식 1- 1 , 화학식 l- Π 및 화학식 1-ΙΠ에서 Y1 및 Υ2는 각각 독립적으로 0또는 S이고，
nl 및 n2는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고，
R1내지 R8은 각각 독립적으로 수소， 중수소, 시아노기， 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1내지 C10알킬기 , 치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴기 , 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이다.
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1은 하기 화학식 1A, 화학식 1B 또는 화학식 1C로 표현되는 유기 광전자 소자:
Figure imgf000045_0001
상기 화학식 1A, 화학식 1B 및 화학식 1C에서，
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 N또는 CH이고,
X1 내지 X3 중 적어도 둘은 N이고，
nl 및 n2는 각각 독립적으로 0또는 1의 정수이고，
R1내지 R8은 각각 독립적으로 수소， 중수소， 시아노기， 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1내지 C10알킬기， 치환또는 비치환된 C6내지 C30아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이다.
【청구항 4】
겨 U항에 있어서，
상기 화학식 1은 하기 화학식 1—1 또는 1-2로 표현되는 유기 광전자 소자:
[화학식 1ᅳ 1] [화학식 1-2]
Figure imgf000046_0001
상기 화학식 1-1 내지 1-2에서，
X1 내지 X3은 각각 독립적으로 N또는 CH이고
X1 내지 X3 중 적어도 둘은 N이고，
Y1 및 Y2은 각각 독립적으로 0또는 S이고，
n2는 0 또는 1의 정수이고,
R1내지 R8은 각각 독립적으로 수소， 중수소， 시아노기, 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1내지 C10알킬기 , 치환 또는 비치환된 C6내지 C30아릴기 , 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이다. 【청구항 5】
거 U항에 있어서，
상기 화학식 1의 R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환또는 비치환된 P-터페닐기， 치환또는 비치환된 m-터페닐기， 치환 또는 비치환된 0-터페닐기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기， 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기인 유기 광전자 소자.
【청구항 6】
제 1항에 있어서， .
상기 게 1 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택되는 유기 광전자소자:
[그룹 1]
-1] [A-2] [A-3] [A-4]
[A-5]
Figure imgf000046_0002
[A-6] [A-7] [A-8] [A-9] [A-10]
Figure imgf000047_0001
-ll] [A-12] [A-13] [A-14] [A-15]
Figure imgf000047_0002
【청구항 7】
거 U항에 있어서，
상기 화학식 2의 Ar1 및 Ar2은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기 , 치환또는 비치환된 바이페닐기，치환또는 비치환된 터페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기， 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기， 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 또는 이들의 조합인 유기 광전자 소자.
【청구항 8】
제 1항에 있어서，
상기 화학식 2는 하기 그룹 I에 나^된 구조 중 하나이고， 상기 ^L^-Ar1및 L2-Ar2은 하기 그룹 Π에 나열된 치환기 중 하나인 유기 광전자 소자:
Figure imgf000048_0001
상기 그룹 I 및 Π에서, *은 연결 지점이다.
[청구항 9】
거 17항에 있어서，
상기 화학식 2는 상기 그룹 I의 화학식 C-8 또는 화학식 표현되고， 상기 ^l^-Ar1 및 *-L2-Ar2은 상기 그룹 Π의 B-l , Β-2, Β-3 및 B-16에서 선택되는 유기 광전자 소자.
【청구항 10】
게 1항에 있어서，
상기 화학식 3의 치환 또는 비치환된 융합 아릴기， 또는 치환 또는 비치환된 융합 헤테로고리기는 치환 또는 비치환된 융합 헤테로고리기는 치환또는 비치환된 나프틸기 , 치환또는 비치환된 플루오레닐기， 치환또는 비치환된 스피로플루오레닐기， 치환또는 비치환된 안트라세닐기， 치환또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 파이렌， 치환 또는 비치환된 크라이세닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기， 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기， 치환 또는 비치환된 아자디벤조퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 아자디벤조티오페닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티오디아졸릴기， 또는 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기인 유기 광전자 소자.
【청구항 11】
게 1항에 있어서，
상기 화학식 3의 치환 또는 비치환된 융합 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 융합 헤테로고리기는 하기 그룹 m에 나열된 치환기 중 하나인 유기 광전자 소자:
Figure imgf000049_0001
상기 그룹 m에서， *은 연결 지점이다.
【청구항 12】
제 1항에 있어서，
상기 전자수송층은 도편트를 더 포함하 유기 광전자 소자.
【청구항 13]
제 1항에 있어서， 상기 양극과 상기 발광층 사이에 위치하는 정공 보조층을 더 포함하는 유기 광전자소자.
【청구항 14】
제 1항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치 .
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