WO2018155904A1 - 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 - Google Patents

신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2018155904A1
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compound
light emitting
layer
substituted
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PCT/KR2018/002134
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Inventor
정민우
이동훈
조성미
허동욱
한미연
이정하
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주식회사 엘지화학
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/14—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom
    • C07D251/24—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom to three ring carbon atoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers

Definitions

  • substituted or unsubstituted is deuterium halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Carbonyl group; Ester group imide group; Amino group; Phosphine oxide groups; An alkoxy group; Aryloxy group alkyl thioxy group; Arylthioxy group; Alkyl sulfoxy group; Aryl sulfoxy group; Silyl group boron group; An alkyl group; Cycloalkyl group; Alkenyl groups; Aryl group; Aralkyl group aralkenyl group; Alkylaryl group; Alkylamine group; Aralkyl amine groups; Heteroaryl amine group Aryl amine group; Aryl phosphine group; Or substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of heterocyclic groups including one or more of N, 0, and
  • the alkyl group may be linear or branched, carbon number is not particularly limited, but 1 to . 40 people . It is preferable. Work According to the exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. In accordance with one embodiment of i, the number of carbon atoms of the alkyl group is from 1 to 10 eu is, according to still one embodiment, the number of carbon atoms of the alkyl group is 1 to 6.
  • alkyl group examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, ter t-butyl, sec ⁇ butyl, 1-methyl-butyl ⁇ 1-ethyl-butyl, pentyl, n—pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, nuclear chamber.
  • n-nuclear 1-methylpentyl ⁇ 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2—ethylbutyl, heptyl, n-haptyl, 1-methylnuclear, cyclopentylmethyl, cyclo Hectylmethyl ⁇ octyl, n-octyl, ter t-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylnuclear 2-propylpentyl. n-nonyl.
  • Specific examples include vinyl, 1—propenyl and isopropenyl. 1-butenyl. 2-butenyl. 3-butenyl, 1-pentenyl, 2—pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl— 1-butenyl. 1, 3-butadienyl, allyl.
  • an aralkyl group. . Aralkenyl group The aryl group in an alkylaryl group and an arylamine group is the same as the example of the aryl group mentioned above.
  • the alkyl group among the aralkyl group, the alkylaryl group, and the alkylamine group is the same as the example of the alkyl group described above.
  • the heteroaryl of the heteroarylamine may be applied to the description of the aforementioned heterocyclic group.
  • the alkenyl group in the aralkenyl group is the same as the example of the alkenyl group described above.
  • FIG. 2 shows an example of an organic light emitting element composed of a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 5, a hole transport layer 6, a light emitting layer 7, an electron transport layer 8 and a cathode 4 It is.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in at least one of the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer and the electron transport layer ⁇ the organic light emitting device according to the present invention.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode
  • the second electrode is an anode.
  • the anode material a material having a large work function is generally preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • the positive electrode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (IT0), indium zinc oxide (IZ0); ⁇ 0: A1 or SN0 2 : A combination of a metal and an oxide such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1, 2-dioxy) thiophene KPED0T), polypyri and polyaniline, and the like, but are not limited thereto. It is preferable that the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • a condensed aromatic ring derivative having a substituted or unsubstituted arylamino group includes pyrene, anthracene, chrysene, periplanthene having an arylamino group, and a styrylamine compound is substituted or unsubstituted.
  • At least one arylvinyl group is substituted with the above-mentioned arylamine, and one or two or more substituents selected from the group consisting of aryl, silyl, alkyl, cycloalkyl and arylamino groups are substituted or unsubstituted.
  • the electron transport layer can be used with any desired cathode material as used in accordance with the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials having a low work function followed by an aluminum or silver layer. Specifically cesium, barium. Calcium, ytterbium and samarium, each followed by an aluminum or silver layer.
  • the electron injection layer is a layer for injecting electrons from the electrode. Has the ability to transport electrons, the effect of electron injection from the cathode.
  • Compound is preferred. Specifically, fluorenone, anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane. Anthrone and the like, derivatives thereof, metal complex compounds and nitrogen-containing five-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • a glass substrate coated with a thin film having an indium tin oxkle (IT0) of 1,300 A was placed in distilled water in which detergent was dissolved and ultrasonically cleaned.
  • the detergent was used the Fisher Company (Fischer. Co.) products
  • distilled water was Millipore (MiUipore Co.) was used as the second filtered distilled water to drive a filter (Filter) of the product.
  • ultrasonic washing was performed twice with distilled water for 10 minutes.
  • ultrasonic cleaning with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried and transported to a plasma cleaner.
  • a hole injection layer was formed by thermally vacuum depositing the following HI-1 compound to a thickness of 50 A on the IT0 transparent electrode prepared as described above.
  • a hole transport layer was formed by thermal vacuum deposition of the following HT-1 compound at a thickness of 250 A on the hole injection layer, and an electron blocking layer was formed by vacuum deposition of the following HT-2 compound at a thickness of 50 A on the HT-1 deposition film.
  • the following HI-1 compound was vacuum-deposited to a thickness of 500 A on the prepared IT0 transparent electrode to form a hole injection layer.
  • the following HT-1 compound was vacuum deposited to a thickness of 400 A on the hole injection layer to form a hole transport layer, and the host HI and the dopant D1 compound were vacuum deposited to a thickness of 300 A at a weight ratio of 97.5: 2.5 as the light emitting layer.
  • the following compound ET-A was vacuum deposited to a thickness of 50 A on the emission layer to form an electron transport layer.
  • Compound 1 and LiQ (Li thium Quinolate) prepared in Example 1 were vacuum deposited on the electron transport layer at a weight ratio of 1: 1 to form an electron injection and transport layer at a thickness of 350A.
  • Lithium fluoride (LiF) and aluminum at a thickness of 2,000 A were sequentially deposited on the electron injection and transport layer to form a cathode.
  • An organic light emitting device was manufactured according to the same method as Experimental Example 2-1, except for using the compound shown in Table 2 below instead of compound 1 of Example 1 in Experimental Example 2-1.
  • the compounds of CE4, CE2 and CE3 in Table 2 are as follows.
  • Light emitting layer 4 cathode
  • Hole injection layer 6 Hole transport layer

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Abstract

본 발명은 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

【발명의 명칭】
신규한 해테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
【기술분야】
관련 출원 (들)과의 상호 인용
본 출원은 2017 년 2 월 21 일자 한국 특허 출원■ 제 10—2017-
0022903호 및 2018년 2월 20일자 한국 특허 출원 제 10-2018— 0020039호에 기초한 우선권의 이익을 주장하몌 해당 한국 특허 출원들의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다. 본 발명은 신규한 해테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
【발명의 배경이 되는 기술】
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며. 휘도， 구동 전압 및 응답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다. 유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며， 예컨대 정공주입층, 정공수송충. 발광층 전자수송층， 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이， 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤 (exc i ton)이 형성되며， 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 상기와 같은 유기 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다. 【선행기술문헌】
【특허문헌】
(특허문헌 0001) 한국특허 공개번호 제 10-2013-073537호
【발명의 내용】
【해결하고자 하는 과제】
본 발명은 신규한 헤테로고리 화합물 화합물 및 o 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
【과제의 해결 수단】 .
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure imgf000003_0001
상기 화학식 1에서，
Xi , X2 및 X3은 각각 독립적으로 CH 또는 N이고, 단, ¾ 및 ¾ 중 하나 1상이 N이고，
Li은 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 해테로아릴렌이고,
는 단일 결합. 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌. 치환 또는 비치환된 N . 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 헤테로아릴렌이고, An , Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴， 또는 치환 또는 비치환된 N . 0 및 ' S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 헤테로아릴이고. 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 시아노기로 더 치환될
단， 상기 페난트릴렌의
Figure imgf000004_0001
Ar3
은 서로 상이하다. 또한, 본 발명은 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1 충 이상의 유기물충을 포함하는 유기 발광 소자로서. 상기 유기물층 증 1 층 이상은 전술한 본 발명의 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
【도면의 간단한 설명】
도 1 은 기판 ( 1) , 양극 (2) , 발광층 (3) , 음극 (4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를도시한 것이다.
도 2 는 기판 ( 1) , 양극 (2) , 정공주입층 (5)， 정공수송층 (6)， 발광층 (7)， 전자수송층 (8) 및 음극 (4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 【발명의 효과】
상술한 화학식 1 로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 유기물 층의 재료로서 사용 ¾ 수 있으며， 유기 발광 소자에서 효율의 향상， 낮은 구동전압 및 /또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히ᅳ 상술한 화학식 1 로 표시되는 화합물은 정공주입 , 정공수송, 정공주입 및 수송， 발광. 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다. 【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure imgf000005_0001
화학식 1에서,
Xi , X2 및 ¾은 각각 독립적으로 CH 또는 N이고, 단, , ¾ 및 ¾ 중 하나 이상이 N이고,
은 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌. 또는 치환 또는 비치환된 N, 0 및 S. 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 헤테로아릴렌이고/
는 단일 결합. 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌, 치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 헤테로아릴렌이고.
An , Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴， 또는 치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5 60 헤테로아릴이고， 상기 아릴 또는 해테로아릴은 시아노기로 더 치환될 수 있고.
단. 상기 페난트릴렌의 두 치환기
Figure imgf000005_0002
'Ar3
- -L
은 서로 상이하다. 본 명세서에서，
Figure imgf000006_0001
다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다. 본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소 할로겐기 ; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기 이미드기 ; 아미노기 ; 포스핀옥사이드기 ; 알콕시기; 아릴옥시기 알킬티옥시기; 아릴티옥시기 ; 알킬술폭시기 ; 아릴술폭시기 ; 실릴기 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기 ; 아릴기; 아르알킬기 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 해테로아릴아민기 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N , 0 및 S 원자 중 1 개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나， 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기' '는 비페닐기일 수 있다. 즉， 비페닐기는 아릴기일 수도 있고. 2 개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 1 내지 40 인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000006_0002
본 명세서에 있어서 , 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25 의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25 의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000007_0001
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않
,탄소수 1 내지 25 인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 화합물 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure imgf000007_0002
본 명세서에 있어서 , 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기， t-부틸디메틸실릴기， 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기， 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서 , 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기， t—부틸디메틸붕소기， 트리페닐붕소기， 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소， 염소，
요오드가 있다. 본 명세서에 있어서， 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고， 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지. 40 인. 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20 이다. 또 하나의ᅵ 실시상태에 따르면， 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10 이다ᅳ 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6 이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸， 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필， 부틸， n-부틸， 이소부틸, ter t-부틸, secᅳ부틸， 1-메틸—부틸ᅳ 1-에틸-부틸， 펜틸， n—펜틸， 이소펜틸， 네오펜틸, tert-펜틸, 핵실. n-핵실, 1-메틸펜틸ᅳ 2-메틸펜틸, 4-메틸 -2-펜틸， 3，3-디메틸부틸， 2—에틸부틸， 헵틸， n-햅틸, 1-메틸핵실, 사이클로펜틸메틸,사이클로핵틸메틸ᅳ 옥틸, n-옥틸, ter t-옥틸， 1—메틸헵틸, 2-에틸핵실. 2-프로필펜틸. n-노닐. 2，2ᅳ디메틸헵틸， 1-에틸-프로필, 1 , 1- 디메틸—프로필， 이소핵실, 2-메틸펜틸, 4-메틸핵실， 5-메틸핵실 등이 있으나， 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서 , 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40 인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면， 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면， 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면， 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6 이다. 구체적인 예로는 비닐， 1—프로페닐， 이소프로페닐. 1-부테닐. 2-부테닐. 3-부테닐, 1-펜테닐, 2—펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸— 1-부테닐. 1 , 3-부타디에닐, 알릴. 1-페닐비닐— 1-일， 2-페닐비닐 -1—일， 2， 2—디페닐비닐 -1—일 , 2—페닐 -2- (나프틸 -1-일)비닐 -1 일， 2，2ᅳ비스 (디페닐 -1-일)비닐 -1-일， 스틸베닐기， 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서， 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나， 탄소수 3 내지 60 인 것이 바람직하며 . 일 실시상태에 따르면. 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면， 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6 이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸， 사이클로펜틸, 3—메틸사이클로펜틸. 2 , 3- 디메틸사이클로펜틸 , 사이클로핵실, 3ᅳ메틸사이클로핵실, ' 4- 메틸사이클로핵실, 2 , 3-디메틸사이클로핵실， 3 , 4 , 5-트리메틸사이클로핵실， 4-tert-부틸사이클로핵실, 사이클로헵틸， 사이클로옥틸 등이 있으나， 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면， 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30 이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기. 터페닐기 등이 될 수 있으나ᅳ 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기， 안트라세닐기， 페난트릴기, 파이레닐기， 페릴레닐기, 크라이세닐기， 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고， 치환기 2 개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가
' 경우，
Figure imgf000009_0001
등이 될 수 있다. 다만， 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서， 헤테로고리기는 이종 원소로 0， N , Si 및 S 중
1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서， 탄소수는 특별히 한정되지 않으나， 탄소수 2 내지 60 인 것이 바람직하다. 해테로고리기의 예로는 티오펜기 . 퓨란기, 피롤기. 이미다졸기. 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기. 트리아졸기， 피리딜기， 비피리딜기, 피리미딜기. 트리아진기， 트리아졸기， 아크리딜기， 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기， 퀴나졸린기. 퀴녹살리닐기. 프탈라지닐기， 피리도 피리미디닐기. 피리도 피라지닐기. 피라지노 피라지닐기 , 이소퀴놀린기 , 인돌기 . 카바졸기 . 벤조옥사졸기， 벤조이미다졸기 , 벤조티아졸기， 벤조카바졸기 , 벤조티오펜기， 디벤조티오펜기 , 벤조퓨라닐기， 페난쓰를린기 (phenanthrol ine) , 티아졸릴기 이소옥사졸릴기，. 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기， 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서， 아르알킬기. . 아르알케닐기. 알킬아릴기， 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서， 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서， 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서， 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서ᅳ 아릴렌은 2 가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서 , 헤테로아릴렌은 2 가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1 가기가 아니고， 2 개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서， 헤테로고리는 1 가기가 아니고, 2 개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 바람직하게는ᅳ 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은， 하기 화학식 1- 1 내지 1-4 증 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure imgf000011_0001
10 상기 화학식 1-1 내지 1-4에서 ,
Li , L2. An, Ar2 및 Ar3은 앞서 정의한 바와 같다.
바람직하게는ᅳ 은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느
Figure imgf000012_0001
하나일 수 있다.
바람직하게는， L2 는 단일 결합 또는 하기로 구성되는 군으로
Figure imgf000012_0002
보다 바람직하게는， L2 는 단일
Figure imgf000013_0001
로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는, An , Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 하기로 구성되는 어느 하나일 수
Figure imgf000013_0002
바람직하게는， 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다. .
Figure imgf000014_0001
-CIlOO/8TOZaM/X3d 1-06SST/810Z OW
Figure imgf000015_0001
)6SSI/8I0Z OAV
Figure imgf000016_0001
^εΐΖΟΟ/8ΐΟΖΗΜ/Χ3<Ι )6SSI/8I0Z OAV
Figure imgf000017_0001
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은， 트리아진 (피리딘. 피리미딘) 치환기를 포함하는 페난트릴렌 기본 구조를 가지며， 페난트릴렌의 두 치환기가 비대칭 구조를 동시에 가짐으로써， 소자 내 구동시 내열성이 우수함과 더불어， 결정화를 억제시킬 수 있다. 따라서, 이를 이용한 유기 발광 소자는 고효율， 저 구동 전압， 고휘도 및 장수명 등을 가질 수 있다. 또한， 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 하기 반응식 1A 내지 1C 와 같은 제조 방법으로 제조할 수 있다. 상기 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있다.
[반응식 1A]
Figure imgf000017_0002
compound A
[반웅식 1B]
Figure imgf000017_0003
compound A compound B [반응식 ic]
Figure imgf000018_0001
compound B compound I 상기 반웅식 1A 내지 1C 에서， ， ， ¾， Li, L2, An 및 Ar2는 앞서 정의한 바와 같다ᅳ
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 상기 반응식 1A 내지 1C 의 내용올 참고하여 제조하고자 하는 화합물의 구조에 맞추어 출발 물질， 반웅기의 종류 및 촉매의 종류를 적절히 대체하여 제조할 수 있다. 또한， 본 발명은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 일례로， 본 발명은 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1 층 이상의 유기물 층을 포함하는 유기 발광 소자로서， 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다. 본 발명의 유기 발광 소자의 유기물 층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나， 2 층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대， 본 발명의 유기 발광. 소자는 유기물 층으로서 정공주입층， 정공수송층， 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기물 층은 정공주입층， 정공수송층. 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층을 포함할 수 있고 상기 정공주입층. 정공수송층， 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함한다. 또한， 상기 유기물 층은 발광층을 포함할 수' 있고， 상기 발광충은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 또한， 상기 유기물 층은 전자수송충， 또는 전자주입층을 포함할 수 있고, 상기 전자수송층， 또는 전자주입층은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함한다ᅳ 또한， 상기 전자수송층, 전자주입층， 또는 전자 주입 및 전자 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함한다. 특히 . 본 발명에 따른 화학식 1 로 표시되는 화합물은 열적 안정성이 우수하고， 6.0 eV 이상의 깊은 HOMO 준위, 높은 삼중함 에너지 (ET) , 및 정공 안정성을 가지고 있다. 또한. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자 주입 및 전자 수송을 동시에. 할 수 있는 유기물 충에 사용할 경우， 당업계에서 사용하는 n-형 도펀트를 흔합하여 사용할 수 있다. 또한， 상기 유기물 층은 발광층 및 전자수송층을 포함하고, 전자수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 또한， 본 발명에. 따른 유기 발광 소자는， 기판 상에 양극， 1 층 이상의 유기물 층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조 (normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 또한， 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 음극， 1 층 이상의 유기물 층 및 양극이 순차적으로 적충된 역방향 구조 ( inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조는 .도 1 및 2에 예시되어 있다. 도 1 은 기판 ( 1) . 양극 (2) , 발광층 (3)， 음극 (4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다. 도 2 는 기판 ( 1) , 양극 (2)， 정공주입층 (5) , 정공수송층 (6)， 발광층 (7) , 전자수송층 (8) 및 음극 (4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1 로ᅳ표시되는 화합물은 상기 정공주입층, 정공수송층， 발광층 및 전자수송층 중 1 층 이상에 포함될 수 있다ᅳ 본 발명에 따른 유기 발광 소자는. 상기 유기물 층 중 1 층 이상이 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우， 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다. 예컨대 , 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 제 1 전극 , 유기물층 및 제 2 전극을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때. 스펴터링법 ( sput ter ing)이나 전자범 증발법 (e-beam evaporat i on)과 같은 PVD(phys i cal Vapor Depos i t ion)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물 층을 형성한 후， 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다. 이와 같은 방법 외에도， 기판 상에 음극 물질부터 유기 _물층. 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
. 또한, 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물 층으로 형성될 수 있다. 여기서. 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩. 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅， 스프레이법， 를 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 방법 외에도. 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층， 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다 (W0 2003/012890) . 다만， 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 상기 제 1 전극은 양극이고, 상기 제 2 전극은 음극이거나， 또는 상기 제 1 전극은 음극이고， 상기 제 2 전극은 양극이다. 상기 양극 물질로는 통상 유기물 층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리， 아연， 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물 ( IT0) , 인듐아연 산화물 ( IZ0)과 같은 금속 산화물; Ζη0: Α1 또는 SN02 : Sb 와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3- 메틸티오펜) , 폴리 [3 , 4- (에틸렌— 1 , 2—디옥시)티오펜 KPED0T) , 폴리피를 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘， 칼슘， 나트륨， 칼륨, 티타늄， 인듐, 이트륨， 리튬. 가돌리늄, 알루미늄, 은， 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 Li02/Al 과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나， 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 정공주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로， 정공.주입 물질로는 정공을 수송하는 능력올 가져 양극에서의 정공 주입효과， 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에세생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며， 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO highest occupi ed molecular orbi ta l )가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물' 층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린 (porphyr in) , 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 핵사니트릴핵사아자트리페닐렌 계열의 유기물 퀴나크리돈 (quinacr idone)계열의 유기물, 페릴렌 (perylene) 계열의 유기물， 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다. 상기 정공수송충은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로. 정공 수송 물질로 양극이나 장공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물， 전도성 고분자. 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나， 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에ᅵ 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로 8—히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3) ; 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴 (dimer i zed styryl ) 화합물; BAlq ; 10- 히드록시벤조 퀴놀린 -금속 화합물; 벤족사졸， 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리 (P-페닐렌비닐렌 KPPV) 계열의 고분자; 스피로 (spi ro) 화합물; 폴리플루오렌. 루브렌 등이 있으나. 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체， 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체. 펜타센 유도체. 페난트렌 화합물. 플루오란텐 화합물 등이 있고 . 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체， 디벤조퓨란 유도체， 래더형 퓨란 화합물， 피리미딘 유도체 등이 있으나， 이에 한정되지 않는다. 도편트 재료로는 방향족 아민 유도체， 스트릴아민 화합물， 붕소 착체， 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서ᅳ 아릴아미노기를 갖는 피렌， 안트라센， 크리센， 페리플란텐 등이 있으며， 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1 개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로， 아릴기， 실릴기， 알킬기， 사이클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민 스티릴디아민 , 스티릴트리아민 . 스티릴테트라아민 등이 있으나 , 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체， 백금 착체 등이 있으나， 이에 한정되지 않는다. 상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서， 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 A1 착물; Alq3 를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본 -금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히， 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘， 바륨. 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다. 상기 전자 주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로. 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과. 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고 , 또한 , 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄， 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드， 옥사졸， 옥사다이아졸 , 트리아졸， 이미다졸， 페릴렌테트라카복실산， 프레오레닐리덴 메탄. 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5원환 유도체 등이 있으나， 이에 한정되지 않는다. 상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)아연， 비스 (8—하이드록시퀴놀리나토)구리ᅳ 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스 ( 8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄 , 트리스 (2—메틸 -8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄， 트리스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)갈륨， 비스 ( 10-하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스 ( 10—하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)아연. 비스 ( 2-메틸 -8- 퀴놀리나토)클로로갈튬, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) (0—크레졸라토)갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) ( 1-나프를라토)알루미늄, 비스 (2—메틸 -8- 퀴놀리나토) (2-나프를라토)갈륨 등이 있으나， 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형， 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다. 또한， 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다. 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며ᅳ 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[제조예]
제조예 1: 화합물 1의 제조
[반웅식 1-1]
Figure imgf000025_0001
A1
9-bromophenanthrene (50 g, 195 睡 ol), (4-클로로페닐)보론산 (33.5 g, 215 隱 ol)을 테트라하이드로퓨란 (500 mL)에 녹였다. 여기에 탄산나트륨 2 M 용액 (162 mL) , 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듬 (0) [Pd(PPh3)4] (6.8 g' 5.9 隱 ol)을 넣고 12시간 환류시켰다. 반웅이 끝난 후 상온으로 넁각시키고ᅳ 생성된 혼합물을 물과 를루엔으로 3 회 추출하였다. 를루엔 충을 분리한 뒤 황산 마그네슘으로 건조하여 여과한 여액을 감압 증류하여 얻은 흔합물을 클로로폼， 에탄을을 이용해 3 회 재결정하여 화합물 AK28.1 g. 수율 50%; MS:[M+H]+=289)을 얻었다.
Figure imgf000025_0002
A1 A2
화합물 AK28.1 g, 98 mmol)을 다이메틸포름아마이드 (140 mU에 녹인 뒤 0°C 로 넁각시켰다. 이 후 N-브로모석시드아마이드 (17.4g, 98 隱 ol)를 DMF 3½1 에 녹인 후 천천히 적가 하였다. 이후 천천히 승은 후 상온에서 1 시간 동안 교반하였다. 반웅이 종료된 후 싸이오 황산 나트륨 용액으로 1 회， 물로 1 회 세척하고. 황산 마그네습으로 건조하여 여과한 여액을 감압 증류하고 컬럼크로마토크래피로 정제하여 화합물 A2(25 g. 수율 首， MS:[M+H]+= 367)을 얻었다.
[반응식 1-3]
Figure imgf000026_0001
A2 A3
화합물 A2(20.0 g, 55 隱 ol)과 (4-싸이아노페닐)보론산 (8.8 g, 60 瞧 ol)을 테트라하이드로퓨란 (200 mL)에 분산시킨 후. 2M 탄산칼륨 수용액 (82 mL, 164 mmol)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐 [P(KPPh3)4](1.9 g, 3 mol«을 넣은 후
4 시간 동안 교반 및 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 테트라하이드로퓨란과 에틸 아세테이트로 재결정하고 여과한 뒤, 건조하여 화합물 A3(16.4 g, 수율 77%; MS： [M+H] +=390 )를 제조하였다 .
Figure imgf000026_0002
A3 A4
화합물 A3 (15 g, 39 mmol) 비스 (피나콜라토)디보론 (10.8 g, 42 隱 ol). 포타슴 아세테이트 (11.4 g, 115 mmol).. 바이 (트리트라이핵실포스피노)팔라듐 바이 아세테이트 (0)[Pd(OAc)2(PCy3)2](0.9 g. 3 inol%)을 다이옥세인 (200 niL)에 넣고 12 시간 동안 환류시켰다. 반웅이 종료된 후 상온으로 식힌 뒤 감압 증류하여 용매를 제거하였다. 이것을 클로로포름에 녹이고 물로 3회 씻어낸 뒤 유기층을 분리하여 황산 마그네슘으로 건조하였다. 이를 감압 증류하여 화합물 A4(16.3 g, 수율 88%； MS: [M+H] +=482)을 제조하였다.
Figure imgf000027_0001
Compound 1
A4
화합물 A4(16.2 g, 34 mmol)과 .2-클로로 -4, 6-다이페닐 -1,3,5- 트리아진 (9 g, 34 隱 ol)을 테트라하이드로퓨란 (200 mL)에 분산시킨 후, 2M 탄산칼륨수용액 (aq. K2C03)(50 mL. 101 隱 ol)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐 [Pd(PPh3)4](1.2 g, 3 inol%)을 넣은 후 5 시간 동안 교반 및 환류하였다. 상은으로 온도를 낮추고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 클로로포름과 에틸 아세테이트로 재결정하고 여과한 뒤. 건조하여 화합물 1(9.5 g, 수율 48%; MS:[M+H]+=587)을 제조하였다. 제조예 2: 화합물 2의 제조
Figure imgf000027_0002
(4-싸이아노페닐)보론산 대신 [1，1'—바이페닐]— 4-일 보론산 (11.9 g, 60 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A3의 제조와 동일한 방법으로 화합물 BK19.0 g, 수율 79%： MS:[M+H]+=441)을 제조하였다.
[반웅식 2-2]
Figure imgf000028_0001
B1 B2
화합물 A4 대신 화합물 Bl(15 g, 34 mmol) 올 사
화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 B2(19.0
MS:[M+H]+=532)을 제조하였다.
Figure imgf000028_0002
Compound 2
B2
화합물 A3 대신 화합물 B2U7.9 g, 34 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 2(12.9 g, 수율 60%; MS:[M+H]+=638)를 제조하였다. 제조예 3: 화합물 3의 제조
Figure imgf000028_0003
(4-싸이아노페닐)보론산 대신 (4- (피리딘 -2-일)페닐)보론산 (11.9 g, 60 minol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A3의 제조와 동일한 방법으로 화합물 CK19.0 g, 수율 81%； MS:[M+H]+=442)을 제조하였다.
Figure imgf000029_0001
C1 C2
화합물 A4.대신 화합물 Cl(15 g, 34 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 C2(18.'l g, 수율 88%: MS:[M+H]+=533)을 제조하였다.
Figure imgf000029_0002
C2 Compound 3 화합물 A3 대신 화합물 C2U7.9 g, 34 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 3(9.7 g, 수율 45%; MS:[M+H]+=639)를 제조하였다. 제조예 4: 화합물 4의 제조
[반웅식 4-1]
Figure imgf000030_0001
(4-싸이아노페닐)보론산 (4 (9H—카바졸 -9ᅳ일)페닐 보론산 (17.3 g, 60 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A3의 제조와 동일한 방법으로 화합물 DK22.0 g, 수율 76%； MS:[M+H]+=530)을 제조하였다.
Figure imgf000030_0002
D1 D2
화합물 A4 대신 화합물 Dl(15 g, 34 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 D2(21.3 g, 수율 89%; MS:[M+H]+=622)을 제조하였다.
Figure imgf000030_0003
Compound 4
D2 화합물 A3 대신 화합물 D2(20.9 g, 34 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 4(15.4 g, 수율 63%; MS:[M+H]+=727)를 제조하였다. 제조예 5: 화합물 5의 제조
Figure imgf000031_0001
A4 E1
(4-싸이아노페닐)보론산 다이벤조 [b,d]퓨란 -4—일 보론산 (12.7 g, 60 画 ol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A3 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 EK21.3 g, 수율 89%； MS:[M+H]+=455)을 제조하였다.
Figure imgf000031_0002
E1 E2
화합물 A4 대신 화합물 El(15 g. 33 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 E2(21.1 g, 수율 93%; MS:[M+H]+=547)을 제조하였다.
[반응식 5-3]
Figure imgf000032_0001
화합물 A3 대신 화합물 E2(18.4 g, 34 mmol) 을 사용한 것 외에는 화합물 A4 의 제조와 동일한 방법으로 화합물 5(11 g, 수율 50%; MS:[M+H]+=652)를 제조하였다.
[실험예]
실험예 1-1
IT0( indium tin oxkle)가 1,300A의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때， 세제로는 피셔사 (Fischer. Co.) 제품을 사용하였으며， 증류수로는 밀리포어사 (MiUipore Co.) 제품의 필터 (Filter)로 2 차로 걸러진 증류수를 사용하였다.. IT0 를 30 분간 세척한 후 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후， 이소프로필알콜， 아세톤， 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한， 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다. 상기와 같이 준비된 IT0 투명 전극 위에 하기 HI-1 화합물을 50A의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 위에 하기 HT-1 화합물을 250 A의 두께로 열 진공 증착하여 정공수송층을 형성하고， HT-1 증착막 위에 하기 HT— 2 화합물을 50A 두께로 진공 증착하여 전자저지층을 형성하였다. 상기 HT-2 증착막 위에 발광층으로서 앞서 실시예 1 에서 제조한 화합물 1 과 인광 도펀트인 하기 YGD-1 화합물을 88：12 의 중량비로 공증착하여 400A 두께의 발광충을 형성하였다. 상기 발광층 위에 하기 ET-1 화합물을 250 A의 두께로 진공 증착하고， 추가로 하기 ET— 2 화합물을 100 A 두께로 2% 중량비의 Li 과 공증착하여 전자수송층 및 전자주입충을 형성하였다. 상기 전자주입층 위에 1000A 두께로 알루미
Figure imgf000033_0001
YGD-1 ET-1 ET-2
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 A/sec 를 유지하였고， 알루미늄은 2 A/sec 의 증착 속도를 유지하였으며， 증착시 진공도는 1 X 10— 7 ~ 5 X 10"8 torr를 유지하였다. 실험예 1-2 내지 1-5
상기 실험예 1—1 에서 실시예 1 의 화합물 1 대신 하기 표 1 에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는， 상기 실험예 1-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 비교 실험예 1-1 내지 1-3
상기 실험예 1 에서 실시예 1 의 화합물 1 대신 하기 표 1 에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실험예 1-1 과 동일한 방법으로 기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 1 의 CE1 내지 CE3 의 화합물은
Figure imgf000034_0001
CE1 CE2 CE3
상기 실험예 및 예에서 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 50 mA/cm2 의 전류 밀도에서 초기 휘도 대바 95%가 되는 시간 (LT95)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1 에 나타내었다.
【표 1】
Figure imgf000034_0002
1-2 0.55 비교 실험예 0.44,
CE 3 3.5 62 5 1-3 0.55 상기 표 1 에서 나타난 바와 같이， 본 발명의 화합물을 발광층 물질로 사용할 경우. 비교 실험예에 비하여 효율 및 수명이 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 실험예 2-1
IT0( indium t in oxide)가 Ι ,ΟΟΟΑ 두께로 박막 코팅된 유리 기판 (corning 7059 gl ass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fi scher Co.의 제품을 사용하였으며 . 증류수는 Mi l l ipore Co. 제품의 필터 (Fi er )로 2 차 걸러진 증류수를 사용하였다. IT0 를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다.. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜， 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다. 이렇게 준비된 IT0 투명 전극 위에 하기 HI-1 화합물을 500 A의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 위에 하기 HT-1 화합물을 400A의 두께로 진공 증착하여 정공수송층을 형성하고, 발광층으로 호스트 HI 과 도판트 D1 화합물을 97.5: 2.5 의 중량비로 300 A의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 하기 화합물 ET— A 를 50 A 의 두께로 진공 증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 위에 실시예 1 에서 제조한 화합물 1 과 LiQ(Li thium Quinolate)를 1 : 1 의 중량비로 진공 증착하여 350A의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12A 두께로 리튬플로라이드 (LiF)와 2, 000 A 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0002
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7A /sec 를 유지하였고 음극의 리튬플로라이드는 0.3A/sec . 알루미늄은 2A /sec 의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 Χ ΚΓ7 ~ 5 X 10"6 torr 를 유지하여， 유기 발광 소자를 제작하였다. 실험예 2-2내지 2-5
상기 실험예 2-1 에서 실시예 1 의 화합물 1 대신 하기 표 2 에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는， 상기 실험예 2-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 비교 실험예 2-1 내지 2-3
상기 실험예 2-1 에서 실시예 1 의 화합물 1 대신 하기 표 2 에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실험예 2-1 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 2 의 CE4 , CE2 및 CE3 의 화합물은 하기와 같다.
Figure imgf000037_0001
CE4 CE2 CE3 상기 실험예 및 비교 실험예에서 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고， 50 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 95%가 되는 시간 (LT95)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
【표 2】
Figure imgf000037_0002
1-3 0.132 상기 표 2 에 나타난 바와 같이 . 본 발명의 화합물을 전자수송층 물질로 사용할 경우， 비교 실험예에 비하여 효율 및 수명이 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
【부호의 설명】
기판 2: 양극
발광층 4: 음극
정공주입층 6: 정공수송층
발광층 8: 전자수송층

Claims

【특허청구범위】
【청구항 11
하기 화학식 1로 표시되는 화합물：
Figure imgf000039_0001
화학식 1에서，
. , ¾ 및 ¾은 각각 독립적으로 CH 또는 N이고, 단， , ¾ 및 ¾ 중 하나 이상이 N이고，
은 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌， 또는 치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 헤테로아릴렌이고,
는 단일 결합， 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌， 치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 헤테로아릴렌이고ᅳ
An , Ar2 및 Ar3 ^ 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 (：6 60 아릴, 또는 치환 또는 비치환된 N , 0 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 C5-60 헤테로아릴이고, 상기 아릴 또는 헤테로아릴은 시아노기로 더 치환될 수 있고,
단. 상기 페난트릴렌의 두 치환기
Figure imgf000039_0002
/Ar3
ζ 2 은 서로 상이하다. 【청구항 2】
제 1항에 있어서，
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나인， 화합물:
Figure imgf000040_0001
[화학식 1-4]
Figure imgf000041_0001
상기 화학식 1-1 내지 1-4에서 ,
L1; L2( An, Ar2 및 Ar3은 청구항 1에서 정의한 바와 같다. 【청구항 3】
제 1항에 있어서,
Figure imgf000041_0002
【청구항 5】
제 1항에 있어서,
Figure imgf000042_0001
【청구항 6】
Figure imgf000042_0002
하나인， 화합물.
【청구항 7】
제 1항에 있어서.
An , Ar2 및 Ar3 는 각각 독립적으로 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인， 화합물:
Figure imgf000043_0001
【청구항 8]
제 1항에 있어서，
상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은， 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인， 화합물:
Figure imgf000044_0001
-niOO/8TOZaM/X3d 1-06SST/810Z OAV
Figure imgf000045_0001
)6SSI/8I0Z OAV
Figure imgf000046_0001
^εΐΖΟΟ/8ΐΟΖΗΜ/Χ3<Ι )6SSI/8I0Z OAV
Figure imgf000047_0001
【청구항 9】
제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2.전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서， 상기 유기물층 중 1층 이상은 제 1항 내지 제 8항 중 어느 하나의 항에 따른 화합물올 포함하는 것인, 유기 발광 소자.
【청구항 10]
제 9항에 있어서，
상기 화합물을 포함하는 유기물층은 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자주입과 .전자수송을 동시에 하는 층인 것을 특징으로 하는, 유기 발광 소자.
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