WO2019066282A1 - 유기 화합물，조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

유기 화합물，조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 Download PDF

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Definitions

  • An organic optoelectronic diode is an element that can switch between electric energy and light energy.
  • Organic optoelectronic devices can be roughly classified into two types according to the operating principle.
  • One is an optoelectronic device in which an exciton formed by light energy is separated into an electron and a hole, and electrons and holes are transmitted to different electrodes to generate electrical energy, and the other is a voltage / Emitting device.
  • organic optoelectronic devices examples include organic optoelectronic devices, organic light emitting devices, organic solar cells, and organic photo conductor drums.
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • OLEDs organic light emitting diodes
  • An organic light emitting device is an element that converts electrical energy into light. The performance of an organic light emitting device is greatly affected by an organic material located between electrodes.
  • One embodiment provides an organic compound capable of realizing a high-efficiency and long-lived organic optoelectronic device.
  • compositions capable of implementing high-efficiency and long-lived organic optoelectronic devices.
  • Another embodiment is an organic optoelectronic device comprising the organic compound or composition Device.
  • Another embodiment provides a display device comprising the organic opto-electronic device.
  • an organic compound represented by the following general formula (1) According to one embodiment, there is provided an organic compound represented by the following general formula (1).
  • X < 1 > is O or S
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, or a combination thereof,
  • L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a combination thereof,
  • L 3 is a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a combination thereof,
  • R 1 and R 2 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, Lt; / RTI >
  • CBZ is a substituted or unsubstituted carbazolyl group (provided that the carbazolyl group substituted with a carbazolyl group
  • n is an integer of 0 to 3, provided that when n is 0, at least one of Ar 1 and Ar 2 is a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
  • a composition comprising the first organic compound and a second organic compound comprising a carbazole moiety represented by Formula 4:
  • Y 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a divalent substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group,
  • a 1 is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group,
  • R 9 to R 14 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1-
  • R 9 and R 10 are independently present or fused together to form a ring; R 11 to R 14 are each independently present; or adjacent groups of R 11 to R 14 are connected to each other to form a ring.
  • an organic optoelectronic device comprising an anode and a cathode facing each other, and an organic layer positioned between the anode and the cathode, wherein the organic layer comprises the organic compound or the composition.
  • a display device including the organic opto-electronic device.
  • An organic optoelectronic device with low driving voltage, high efficiency and long life can be realized.
  • At least one hydrogen in the substituent or compound is replaced with a substituent selected from the group consisting of deuterium, a halogen group, a hydroxyl group, an amino group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 amine group, a nitro group, An unsubstituted C1 to C40 silyl group, a C1 to C30 alkyl group, a C1 to C10 alkylsilyl group, a C6 to C30 arylsilyl group, a C3 to C30
  • substituted means that at least one hydrogen in the substituent or compound is deuterium, a C1 to C30 alkyl group, a C1 to C10 alkylsilyl group, a C6 to C30
  • substituted means that at least one hydrogen in the substituent or compound is deuterium, a C1 to C20 alkyl group, a C6 to C30 aryl group, or a C2 to C30
  • substituted means that at least one hydrogen in the substituent or compound is deuterium, a C1 to C5 alkyl group, a C6 to C18 aryl group, a pyridinyl group, a quinolinyl group, an isoquinolinyl group,
  • substituted means that at least one hydrogen in a substituent or a compound is substituted with deuterium, a C1 to C5 alkyl group, a C6 to C18 aryl group, a dibenzofuranyl group or a dibenzothiophenyl group it means.
  • substituted &quot means that at least one hydrogen in the substituent or compound is deuterium, methyl, ethyl, Means a group substituted with a propanyl group, a butyl group, a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a triphenyl group, a dibenzofuranyl group or a dibenzothiophenyl group.
  • aryl group is intended to encompass a group having at least one hydrocarbon aromatic moiety, wherein all elements of the hydrocarbon aromatic moiety have a P-orbital, and these P- Such as a biphenyl group, a terphenyl group, a quaterphenyl group, and the like, which include two or more hydrocarbon aromatic moieties including a phenyl group, a naphthyl group, and the like, in which two or more hydrocarbon aromatic moieties are connected through a sigma bond, Non-aromatic fused rings fused directly or indirectly, such as a fluorenyl group, and the like.
  • the aryl group may be monocyclic, fused or fused ring polycyclic (i.e.,
  • heterocyclic group is a superordinate concept including a heteroaryl group, and includes carbon (Q, N, O, S (Q) in the ring compound such as an aryl group, a cycloalkyl group, a fused ring thereof, , P and Si.
  • the heterocyclic group is a fused ring, the whole heterocyclic group or each ring may contain one or more heteroatoms .
  • heteroaryl group means containing at least one heteroatom selected from the group consisting of N, O, S, P and Si in the aryl group. Two or more heteroaryl groups may be directly connected through a sigma bond, or when the heteroaryl group includes two or more rings, two or more rings may be fused together. When the heteroaryl group is a fused ring, it may contain 1 to 3 heteroatoms in each ring.
  • the heterocyclic group may include, for example, a pyridinyl group, a pyrimidinyl group, a pyrazinyl group, a pyridazinyl group, a triazinyl group, a quinolinyl group, an isoquinolinyl group and the like.
  • Substituted or unsubstituted phenanthryl groups substituted or unsubstituted phenothiazyl groups, substituted or unsubstituted phenanthryl groups, substituted or unsubstituted dibenzofuranyl groups, or substituted or unsubstituted dibenzoyl groups, A thiophene group, or combinations thereof, but are not limited thereto.
  • the hole property refers to a property of forming holes by donating electrons when an electric field is applied, and has a conduction property along the HOMO level so that the injection of holes formed in the anode into the light emitting layer, Means a property that facilitates the movement of the holes formed in the anode and the movement of the holes in the light emitting diode.
  • the electron characteristic refers to a characteristic that electrons can be received when an electric field is applied. The electron characteristic has a conduction characteristic along the LUMO level to inject electrons formed in the cathode into the light emitting layer, move electrons formed in the light emitting layer to the cathode, It is a characteristic that facilitates movement.
  • the organic compound according to one embodiment is represented by the following formula (1).
  • X 1 is 0 or S
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, or a combination thereof,
  • L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a combination thereof,
  • L 3 is a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a combination thereof,
  • R 1 and R 2 are each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 A heterocyclic group, a cyano group or a combination thereof,
  • CBZ is a substituted or unsubstituted carbazolyl group (provided that the carbazolyl group substituted with a carbazolyl group
  • n is an integer of 0 to 3, provided that when n is 0, at least one of Ar 1 and Ar 2 is a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
  • the substitution may be such that at least one hydrogen is substituted with a C1 to C5 alkyl group, a C6 to C18 aryl group, or a cyano group.
  • the organic compound represented by the general formula (1) can exhibit fast electron transporting properties by including a substituted pyrimidine ring and a fused ring to which benzofuran or benzothiophene is bonded, and can be substituted or benzothiophene of the fused ring Coupling of the substituted carbazolyl group can result in faster electron transport properties. Accordingly, when an organic compound is applied to a device, a device with low driving voltage and high efficiency can be realized.
  • organic compounds represented by formula (I) is relatively high glass transition having a temperature as a "case of applying an organic compound to the device to reduce or prevent the process or driving degradation of the oil-based compounds to increase the thermal stability improves the lifetime of the device have.
  • the organic compound may have a glass transition temperature of about 50 to 300 ° C.
  • Ar 1 and Ar 2 in the formula (1) each independently represent a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, and examples thereof include a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted A phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a substituted or unsubstituted anthracenyl group, or a substituted or unsubstituted triphenylenyl group.
  • the substitution may be such that at least one hydrogen is replaced by deuterium, a C1 to C20 alkyl group, a C6 to C12 aryl group or a cyano group.
  • L 1 and L 2 in formula (1) may each independently be a single bond or a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group.
  • L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted m-phenylene group, a substituted or unsubstituted P-phenylene group, a substituted or unsubstituted m-biphenylene group, a substituted or unsubstituted P - biphenylene group or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • the substitution may be such that at least one hydrogen is replaced by deuterium, a C1 to C20 alkyl group, a C6 to C12 aryl group or a cyano group.
  • L 3 in formula (1) may be a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group.
  • L 1 is a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted biphenylene group substituted or unsubstituted terphenylene group, a substituted or unsubstituted naphthylene group, a substituted or unsubstituted phenanthrenylene group
  • L 3 represents a substituted or unsubstituted m-phenylene group, a substituted or unsubstituted p-phenylene group, a substituted or unsubstituted m-biphenylene group, a substituted or unsubstituted A p-biphenylene group or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • the substitution may be such that at least one hydrogen is replaced by deuterium, a C1 to C20 alkyl
  • each of R 1 and R 2 in Formula (1) is independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, A substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a substituted or unsubstituted fluorenyl group, a substituted or unsubstituted triphenylene group, a substituted or unsubstituted dibenzothiopheny group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, Transformed
  • a dibenzofuranyl group, a cyano group, or a combination thereof is N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl group, N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl group, N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl group, N-(2-aminoethyl)-2-aminoethyl group, or a combination thereof.
  • CBZ of formula (1) may be a carbazolyl group or a carbazolyl group substituted with an aryl group, and may be, for example, a carbazolyl group or a phenyl substituted carbazolyl group.
  • n in formula (1) may be 1, 2 or 3.
  • n in formula (1) may be 1 or 2.
  • n in formula (1) may be 0, and either Ar 1 or Ar 2 may be a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
  • n in formula (1) may be 1 or 2
  • Ar 1 and Ar 2 may each independently be a C6 to C30 aryl group.
  • the organic compound can be represented, for example, by the following formula (2) or (3).
  • X < 1 > is O or S
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, or a combination thereof,
  • L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a combination thereof,
  • L 3 is a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a combination thereof,
  • L 4 represents a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a divalent substituted or unsubstituted C2 to C30
  • a heterocyclic group (excluding a carbazolylene group) or a combination thereof,
  • R 1 to R 6 and R a are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C1 .
  • n is an integer of 0 to 3, provided that when n is 0, at least one of Ar 1 and Ar 2 is a substituted or unsubstituted carbazolyl group.
  • Ar 1 and Ar 2 in the general formula (2) or (3) are each independently substituted or unsubstituted.
  • An unsubstituted C6 to C30 aryl group examples thereof include a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrene group A substituted or unsubstituted anthracenyl group, or a substituted or unsubstituted triphenylenyl group.
  • the substitution may be such that at least one hydrogen is replaced by deuterium, a C1 to C20 alkyl group, a C6 to C12 aryl group or a cyano group.
  • a compound of formula L 2 and L 4 may each independently be a single bond or a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group.
  • a biphenylene group a substituted or unsubstituted terphenylene group, a substituted or unsubstituted naphthylene group, a substituted or unsubstituted phenanthrenylene group, or a substituted or unsubstituted anthracenylene group.
  • L 1 a substituted or unsubstituted terphenylene group, a substituted or unsubstituted naphthylene group, a substituted or unsubstituted phenanthrenylene group, or a substituted or unsubstituted anthracenylene group.
  • L 4 each independently represents a single bond, a substituted or unsubstituted m-phenylene group, a substituted or unsubstituted p-phenylene group, a substituted or unsubstituted m-biphenylene group, a substituted or unsubstituted p-biphenyl Or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • the substitution may be such that at least one hydrogen is replaced by deuterium, a C1 to C20 alkyl group, a C6 to C12 aryl group or a cyano group.
  • L 3 of formula (2) or ( 3) is a substituted or unsubstituted C6 to C30
  • L 3 in formula (2) or ( 3) is a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted biphenylene group, a substituted or unsubstituted terphenylene group, a substituted or unsubstituted naphthylene group or a substituted or unsubstituted anthra Lt; / RTI >
  • L 3 in formula (2) or ( 3) is a substituted or unsubstituted m-phenylene group, a substituted or unsubstituted P-phenylene group, a substituted or unsubstituted m-biphenylene group, a substituted or unsubstituted P- Or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • the substitution is at least one Hydrogen may be replaced by deuterium, a C1 to C20 alkyl group,
  • R 1 to R 6 in the general formula (2) or (3) independently represent hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, A substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a substituted or unsubstituted anthracenyl group, a substituted or unsubstituted phenanthrenylene group, a substituted or unsubstituted fluorenyl group, a substituted or unsubstituted triphenylene group, a substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl group, A substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, a cyano group, or a combination thereof.
  • R a in Formula (3) may be substituted with at least one substituent selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, 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 phenanthrenyl groups, substituted or unsubstituted phenanthrenyl groups, substituted or unsubstituted phenanthrenylene groups, substituted or unsubstituted fluorenyl groups, substituted or unsubstituted triphenylene groups, substituted or unsubstituted dibenzothiophenyl groups, substituted or unsubstituted dibenzofuran A cyano group, or a combination thereof.
  • R < a &gt may be hydrogen or a substituted or unsub
  • organic compound represented by the general formula (2) may be represented by, for example, the following formulas (2a) to (2d) depending on the bonding position.
  • organic compound represented by the general formula (3) may be represented by, for example, the following formulas (3a) to (3d) depending on the bonding position.
  • organic compound represented by the general formula (3a) can be represented, for example, by the following formulas (3a-1) to (3a-iv) depending on the bonding position.
  • organic compound represented by the general formula (3b) may be represented by the following formulas ( 3) to (3b-IV) depending on the bonding position.
  • organic compound represented by the formula (3c) may be represented by, for example, the following formulas (3c-1) to (3c-IV) depending on the bonding position.
  • organic compound represented by the general formula (3d) may be, for example, Can be represented by the following formulas 3d-I to 3d-IV.
  • the organic compound may be, for example, selected from the compounds listed in the following Group 1, but is not limited thereto.
  • the above-mentioned organic compounds can be applied to organic optoelectronic devices alone or together with other organic compounds.
  • the above-mentioned organic compound can be used together with other organic compounds, it can be applied in the form of a composition.
  • composition according to one embodiment will be described below.
  • composition according to one embodiment may include the above-mentioned organic compound (hereinafter referred to as a "first organic compound”) and an organic compound having a hole property (hereinafter referred to as "second organic compound").
  • first organic compound organic compound having a hole property
  • second organic compound organic compound having a hole property
  • the second organic compound may include, for example, a carbazole moiety and may be, for example, a substituted or unsubstituted carbazole compound, a substituted or unsubstituted biscarbazole compound, or a substituted or unsubstituted indolocarbazole compound, But is not limited thereto.
  • the second organic compound may include a carbazole moiety represented by, for example, the following formula (4). [Chemical Formula 4 ]
  • Y 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group or a divalent substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group,
  • a 1 is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group,
  • R 9 to R 14 each independently represent hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group or a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group,
  • R 9 and R 10 are each independently present or fused together to form a ring
  • R 11 to R 14 are each independently present or adjacent groups of R 11 to R 14 are connected to each other to form a ring.
  • the substitution may be such that at least one hydrogen is substituted with deuterium, a C1 to C10 alkyl group, a C6 to C12 aryl group or a C2 to C10 heteroaryl group, for example at least one hydrogen is deuterium, an ortho-biphenyl group, a meta-biphenyl group, a para-biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a dibenzofuranyl group or
  • the second organic compound may be a compound represented by the following formula (4A). [Chemical Formula 4A]
  • Y 1 and Y 2 each independently may be a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a divalent substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a combination thereof,
  • a 1 and A 2 each independently may be a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a combination thereof,
  • R 9 to R 11 and R 15 to R 17 each independently represent 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 ring Group, or a combination thereof,
  • n may be an integer of 0 to 2.
  • Y 1 and Y 2 in the general formula (4A) each independently represent a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group or a substituted or unsubstituted biphenylene group, and examples thereof include a single bond, a meta- A meta-biphenylene group, or a para-biphenylene group.
  • a 1 and A 2 in Formula 4A 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, a substituted or unsubstituted naphthyl group, Or a substituted or unsubstituted triphenylene group, a substituted or unsubstituted pyridinyl group, a substituted or unsubstituted
  • a 1 and A 2 in Formula 4A are each independently a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted dibenzothiopheny group, a substituted or unsubstituted dibenzofuranyl group, or a substituted Or an unsubstituted carbazolyl group.
  • R 9 to R 11 and R 15 to R 17 in Formula 4A are hydrogen, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, or a substituted or unsubstituted C2 to C30
  • a heterocyclic group may be, for example, all hydrogen.
  • n in Formula 4A may be 0 or 1, e.g., m may be 0.
  • the bonding position of two carbazole groups may be a 2,3-bond, a 3,3-bond, or a 2,2-bond, for example, a 3,3-bond.
  • the compound represented by Formula 4A may be represented by the following Formula 4A-1
  • the compound represented by the formula 4A may be a compound in which one of the carbazole cores listed in the following group 2 is combined with the substituent (-A 1 and * -Y 2 -A 2 ) listed in the following group 3, It is not. [Group 2]
  • the compound represented by the formula 4 A may be one of the compounds listed in the following group 4 , but is not limited thereto. [Group 4]
  • the second organic compound may be an anthracarbazole compound represented by a combination of the following formulas (4B-1) and (4B-2).
  • Y 1 and Y 3 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a divalent substituted or unsubstituted C2 to C30 heterocyclic group, or a combination thereof,
  • a 1 and 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,
  • R 9 to R U , R 18 and R 19 each independently represent 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 heterocycle Or a combination thereof.
  • Y 1 and Y 3 in formulas (4B-1) and (4B-2) may each independently be a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group or a substituted or unsubstituted biphenylene group.
  • a 1 and A 3 in the formulas (4B-1) and (4B-2) may be a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
  • the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a terphenyl group, And more preferably a biphenyl group, a naphthyl group, a terphenyl group or a phenyl group.
  • a 1 and A 3 in formulas 4B-1 and 4B-2 each independently represent a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted biphenyl group, a substituted or unsubstituted terphenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group A substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, a substituted or unsubstituted triphenylene group, a substituted or unsubstituted pyridinyl group, a substituted or unsubstituted dibenzothiopheny group, a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group, An unsubstituted dibenzofuranyl group, a substituted or unsubstituted carbazolyl group, a substituted or unsubstituted fluorenyl group, or a combination thereof.
  • the indolocarbazole compound represented by the combination of the formulas 4B-1 and 4B-2 may be represented by the following formula 4B-C or 4B-d.
  • the indolocarbazole compound represented by the combination of the formulas 4B-1 and 4B-2 may be represented by the following formula 4B-c.
  • the compound represented by the combination of the formulas 4B-1 and 4B-2 may be, for example, one of the compounds listed in the following group 5, but is not limited thereto.
  • the lower organic compound and the second organic compound may include various compositions by various combinations.
  • the composition may comprise the gauze organic compound and the second compound in a weight ratio of about 1:99 to 99: 1, such as about 10:90 to 90:10, about 20:80 to 80:20, about 30:70 To about 70: 30, from about 40: 60 to about 60: 40, or about 50: 50.
  • the composition may further comprise at least one organic compound in addition to the first organic compound and the second organic compound.
  • the composition may further comprise a dopant.
  • the dopant may be a red, green or blue dopant.
  • the dopant may be a material that emits light due to a trace amount of electrons and may be a material such as a metal complex that emits light by multiple excitation excited by a triplet state.
  • the interpolymers may be, for example, inorganic, organic, or organic compounds, and may include one kind or two or more kinds.
  • the phosphorescent dopant include Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Organic metal compounds including combinations thereof.
  • a phosphorescent dopant is, for example, to be used but a compound represented by the formula Z, but is not limited to such.
  • M is a metal
  • L and X are the same or different from each other and are ligands that complex with M.
  • M may be Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd or combinations thereof, Lt; / RTI >
  • an organic optoelectronic device to which the organic compound or composition described above is applied will be described.
  • the organic optoelectronic device may be, for example, an organic light emitting device, an organic photoelectric device, or an organic solar cell.
  • the organic optoelectronic device can be, for example, an organic light emitting device.
  • the organic optoelectronic device may include an anode and a cathode facing each other, and an organic layer positioned between the anode and the cathode, and the organic layer may include the above-described organic compound or the above-described composition.
  • the organic layer may include an active layer such as a light emitting layer or a light absorbing layer, and the above-described organic compound or the above-described composition may be included in the active layer.
  • an active layer such as a light emitting layer or a light absorbing layer
  • the organic layer may include an auxiliary layer located between the anode and the active layer and / or between the cathode and the active layer, and the above-described organic compound or the above-described composition may be included in the auxiliary layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an organic light emitting device as an example of an organic optoelectronic device.
  • the organic light emitting device 100 includes a plurality of An anode 110 and a cathode 120 and an organic layer 105 positioned between the anode 110 and the cathode 120.
  • the anode 110 may be made of a conductor having a high work function to facilitate, for example, hole injection, and may be made of, for example, a metal, a metal oxide, and / or a conductive polymer.
  • the anode 110 may be made of a metal such as nickel, platinum, vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or an alloy thereof; Zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO),
  • Metal oxides such as indium zinc oxide (IZO); A combination of ZnO and Al or a metal and an oxide such as SnO 2 and Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly (3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene), polypyrrole and polyaniline, But is not limited thereto.
  • the cathode 120 may be made of a conductor having a low work function, for example, to facilitate electron injection, and may be made of, for example, a metal, a metal oxide, and / or a conductive polymer.
  • the cathode 120 may be formed of a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, lead, Layer structure materials such as LiF / Al, LiO 2 / Al, LiF / Ca, LiF / Al and BaF 2 / Ca.
  • the organic layer 105 may comprise the above-described organic compounds or the above-described compositions.
  • the organic layer 105 may include a light emitting layer 130.
  • the light emitting layer 130 may include the above-described organic compound as a host or the above-described composition.
  • the light emitting layer 130 may further include another organic compound as a host.
  • the light emitting layer 130 may further include a dopant, and the splitter may be, for example, a phosphorescent dopant.
  • the organic layer 105 may further include an auxiliary layer (not shown) positioned between the anode 110 and the emitting bulb 130 and / or between the cathode 120 and the emitting layer 130.
  • the auxiliary layer may be a hole injection layer, a hole transporting layer, an electron blocking layer, an electron injecting layer, an electron transporting layer, a hole blocking layer, or a combination thereof.
  • the auxiliary layer may comprise the above- ≪ / RTI > composition.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an organic light emitting device according to another embodiment.
  • an organic light emitting device 200 includes an anode 110 and a cathode 120 facing each other, and an organic layer 105 disposed between the anode 110 and the cathode 120.
  • the organic layer 105 includes an electron assist layer 140 positioned between the light emitting layer 230 and the cathode 120.
  • the electron assist layer 140 may be, for example, an electron injection layer, an electron transport layer, and / or a hole blocking layer, and may facilitate injection and movement of electrons between the cathode 120 and the light emitting layer 230.
  • the above-described organic compound or the above-described composition may be included in the light emitting layer 230.
  • the light emitting layer 230 may further include another organic compound as a host.
  • the light emitting layer 230 may further include a splint, and the splint may be, for example, a phosphorescent splitter.
  • the above-described organic compound may be included in the electron-assisted layer 140.
  • the electron-assisted layer 140 may include the above-described organic compounds alone or may include at least two of the above-described organic compounds commonly or may include other organic compounds than the above-described organic compounds.
  • an organic layer 105 is additionally provided between the anode 110 and the light emitting layer 230
  • the organic light emitting device described above can be applied to an organic light emitting display.
  • intermediate 1-1 (216.0 g, 0.7 mol), 4,4,4 ', 4', 5,5,5 ', 5'-octamethyl-2,2'- (21.8 g, 0.03 mmol), 2-dioxaborolane (212.8 g, 0.8 mol), potassium acetate (KOAc, 197.4 g, 2.0 mol) and ⁇ - mol) and tricyclohexylphosphine (45.1 g, 0.2 mol) were added to 3 L of N, N-dimethylformamide and stirred for 12 hours at 130 DEG C. After completion of reaction, the reaction solution was diluted with water and EA Water was removed from the obtained organic layer using a magnesium sulfate, concentrated, and purified by column chromatography to obtain Intermediate 1-2 as a white solid (205.5 g, 83% yield).
  • the glass substrate on which the ITO electrode was formed was cut into a size of 50 mm x 50 mm x 0.5 mm, ultrasonically cleaned in acetone isopropyl alcohol and pure water for 15 minutes each, and then subjected to UV ozone cleaning for 30 minutes.
  • M-MTDATA was vapor-deposited on the? Wood electrode at a deposition rate of 1 A / sec to form a hole injection layer having a thickness of 600 A, and the? -NUMBIA was vacuum-deposited at a deposition rate of 1 A / sec on the hole injection layer A hole transporting layer having a thickness of 300 A was formed. Then, Ir (ppy) 3 (dopant 1) and compound 2 were deposited at a deposition rate of 0.1 A / sec
  • LiF 10 OA electron injection layer
  • Al 2000 A cathode
  • An organic light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1, except that the compounds described in Table 1 were used instead of Compound 2 as a host in forming the light emitting layer.
  • An organic light emitting device was prepared in the same manner as in Example 1 except that Comparative Compounds A to F were used instead of Compound 2 as a light emitting layer host.
  • the driving voltage, the efficiency, and the luminance of the organic light emitting device according to Examples 1 to 25 and Comparative Examples 1 to 6 were supplied from a current voltmeter (Kethley SMU 236) to a luminance meter PR650 Spectroscan Source Measurement Unit ). The results are shown in Table 3.
  • the specific measurement method is as follows.
  • the current flowing through the unit device was measured using a current-voltmeter (Keithley 2400) while raising the voltage from 0 V to 10 V, and the measured current value was divided by the area to obtain the result.
  • luminance was measured using a luminance meter (Minolta Cs-IOOOA) while increasing the voltage from 0 V to 10 V, and the result was obtained.
  • T 95 lifetime is an evaluation of the time (hr) required for the luminance to become 95% of the initial luminance of 100%.
  • the host used in the light emitting layer of the organic light emitting device according to Examples 1 to 25 has excellent charge transporting properties as a phosphorescent host material, and the absorption spectrum and the light emitting wavelength region of the dopant are overlapped, It can be seen that the improvement in performance such as excellent driving voltage reduction and the ability as an OLED material are maximized. Above all, it can be confirmed that the driving voltage and the life span are remarkably improved.
  • the comparative compounds used as the host in the organic light emitting device according to Comparative Examples 1 to 6 were too weak to achieve a balance between hole transport and electron transport due to the excessively weak electron transporting ability, or the pyridine, pyrimidine and quinoxaline N , That is, a structure in which carbon is not adjacent to CH, and in this case, the thermal stability and electrical stability of the light emitting layer of the organic light emitting device to which the organic light emitting device is applied may be weak. It is confirmed that the driving voltage and lifetime characteristics of the organic light emitting device according to the comparative example using the same as the host of the light emitting layer are significantly low.
  • Fabrication of Organic Light Emitting Device II Examples 26 to 52 Fabrication Examples 7 to 10 A light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the host 1 and the host 2 described in Table 4 were used as the host of the light emitting layer. At this time, the platelet: first host: second host was coprecipitated at a weight ratio of 10:45:45. Evaluation Example II Examples 26 to 51 and Comparative Examples 7 to 10, the driving voltage of the organic light emitting device according to: the power from the efficiency, luminance and life current voltmeter (Kethley SMU 236), the brightness to PR650 Spectroscan Source Measurement Unit ( Which is a product of PhotoResearch).
  • Comparative Example D E-99 Dopant 1 4.1 44 6000 47 10 It can be seen from Table 4 that the organic light emitting device according to Examples 26 to 51 exhibits improved efficiency at the same or low driving voltage as compared with the organic light emitting devices of Comparative Examples 7 to 10 It can be confirmed that it has a long life span.
  • An organic light emitting device was fabricated using Compound 11 obtained in Synthesis Example 9 as a host and (piq) 2 Ir (acac) (dopant 2) as a dopant.
  • ITO was used at a thickness of 1000 A and aluminum (A1) was used at a thickness of 1000 A as a cathode.
  • A1 aluminum
  • the anode is prepared by cutting an ITSO glass substrate having a sheet resistance value of 15? /? Eta 2 into a size of 50 mm x 50 mm x 0.7 mm, Min for 30 minutes, and then rinsed with UV ozone for 30 minutes.
  • NPB N'-diphenylbiphenyl-4,4'-di (naphthalene-1-yl) -N4 on the substrate at a degree of vacuum of 650 ⁇ 10 7 Pa and a deposition rate of 0.1 to 0.3 nm / N'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine: NPB) (80 nm) was deposited thereon to form a hole transporting layer of 800 A.
  • Luminescent dancing with a film thickness of 300 A was formed using the compound 11 obtained in Synthesis Example 9 under the same vacuum deposition conditions, and a phosphorescent dopant (piq) 2 lr (acac) (dopant 2) was deposited at the same time , And the deposition speed of the phosphorescent dopant was adjusted so that the total amount of the phosphorescent dopant was 3 wt% when the total amount of the phosphorescent dopant was 100 wt%.
  • the structure of an organic optoelectronic device is ITO / NPB (8 0 nm) / EML (Compound 11 (97 parts by weight 0/0)
  • An organic light emitting device was fabricated in the same manner as in Example 52 except that the compounds 16, 45, 110, 204, and 304 were used instead of the compound 11 as a host in forming the light emitting layer.
  • An organic light emitting device was fabricated by the same method as in Example 52 except that Comparative Compound G and C were used instead of Compound 11 as a host in forming the light emitting layer.
  • the concrete measurement method is as follows, and the results are shown in Table 5.
  • the current flowing through the unit device was measured using a current-voltage meter (Keithley 2400) while raising the voltage from 0 V to 10 V, and the measured current value was divided by the area to obtain the result.
  • luminance was measured using a luminance meter (Minolta Cs-IOOOA) while increasing the voltage from 0 V to 10 V, and the result was obtained.
  • the decrease in efficiency was calculated as% in the characteristic values of (3) above (Max value - Numerical value at 5000 cd / m 2 / Max value).
  • the organic light emitting devices according to Examples 52 to 57 have equivalent or lower driving voltage, equivalent or higher efficiency and longer life time than the organic light emitting devices according to Comparative Examples 11 and 12.
  • the host used in the light emitting layer of the organic light emitting device according to Examples 52 to 57 has excellent charge transporting properties as a phosphorescent host material, and the absorption spectrum and the emission wavelength region of the fragments overlap with each other, Voltage The improvement in performance such as shortening of life time and in particular the longevity and the ability as an OLED material are maximized.
  • Example 73 Compound 304 F-106 3.83 19.7 10.6 183 Comparative Example 13 Comparative Compound G F-104 4.51 16.7 12.0 105 Comparative Example 14 Comparative Compound c F-104 4.21 17.6 10.5 139 Comparative Example 15 Comparative Compound G F-106 4.46 17.2 11.2 120 Comparative Example 16 Comparative compound c F-106 4.16 17.8 10.2 145 From Table 6, it is understood that the organic light emitting device according to Examples 58 to 73 has the same or lower driving voltage, The present invention has been described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to these embodiments. Various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts are also within the scope of the present invention.

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Abstract

화학식 1로 표현되는 유기 화합물， 이를 포함하는 조성물 및 표시 장치에 관한 것이다.

Description

【명세서】
[발명의 명칭]
유기 화합물， 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
【기술분야】
유기 화합물, 조성물， 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
【배경기술】
유기 광전자소자 (organic optoelectronic diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.
유기 광전자소자는 동작 원리에 따라크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 엑시톤 (exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광소자이다.
유기 광전자소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 (organic photo conductor drum)등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광소자 (organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치 (flat panel display device)의 수요 증가에 따라크게 주목받고 있다. 유기 발광 소자는 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서， 유기 발광 소자의 성능은 전극 사이에 위치하는 유기 재료에 의해 많은 영향을 받는다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 화합물을 제공한다.
다른 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 조성물을 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 화합물 또는 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다. 【기술적 해결방법】
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 유기 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure imgf000003_0001
상기 화학식 1에서，
X1은 0또는 S이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환또는 비치환된 카바졸릴기 또는 이들의 조합이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L3는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합아고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소， 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
CBZ는 치환또는 비치환된 카바졸릴기 (단, 카바졸릴기로 치환된
카바졸릴기는 제외한다)이고,
n은 0 내지 3의 정수이고, 단 n이 0일 때 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다. 다른 구현예에 따르면, 상기 제 1 유기 화합물 및 하기 화학식 4로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함하는 제 2 유기 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
[화학식 4]
Figure imgf000004_0001
상기 화학식 4에서，
Y1은 단일 결합, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고，
A1은 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R9 내지 R14는 각각독립적으로 수소, 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지
C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고，
R9 및 R10은 각각독립적으로 존재하거나서로 융합하여 고리를 형성하고， R11 내지 R14는 각각독립적으로 존재하거나 R11 내지 R14중 인접한 기끼리 연결되어 고리를 형성한다.
다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 애노드와 캐소드, 그리고 상기 애노드와상기 캐소드 사이에 위치하는 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 상기 유기 화합물 또는 상기 조성물을 포함하는 유기 광전자소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
【발명의 효과】
저구동전압, 고효율 및 장수명의 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
【도면의 간단한 설명】 도 1 및 도 2는 각각 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 수소가중수소， 할로겐기, 히드록실기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40실릴기， C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30
시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10트리플루오로알킬기， 시아노기， 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30
아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기， C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기， 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 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 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, 피리디닐기, 퀴놀리닐기， 이소퀴놀리닐기，
디벤조퓨란일기， 디벤조티오펜일기 또는 카바졸일기로 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 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환''은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가중수소, 메틸기, 에틸기, 프로판일기， 부틸기, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기， 트리페닐기, 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 Ν, Ο, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 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-오비탈이 공액 (conjugation)을 형성하고 있는 형태, 예컨대 페닐기, 나프틸기 등을 포함하고, 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마결합을 통하여 연결된 형태, 예컨대 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등을 포함하며, 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리, 예컨대 플루오레닐기 등을 포함할 수 있다ᅳ
아릴기는 모노시클릭, 플리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭 (즉，
탄소원자들의 인접한쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기 (heterocyclic group)"는 헤테로아릴기를 포함하는 상위 개념으로서, 아릴기， 시클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 탄소 (Q 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 이상포함할 수 있다.
일 예로 "헤테로아릴 (heteroaryl)기 "는 아릴기 내에 N, 0, S, P 및 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 헤테로아릴기가융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다. 상기 헤테로고리기는 구체적인 예를 들어, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기， 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및 /또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환또는 비치환된 페닐기, 치환또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는비치환된
페난트레닐기, 치환또는 비치환된 나프타세닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환또는 비치환된 바이페닐기, 치환또는 비치환된 P-터페닐기, 치환또는 비치환된 m-터페닐기 , 치환또는 비치환된 0-터페닐기, 치환또는 비치환된
크리세닐기， 치환또는 비치환된 트리페닐렌기， 치환또는 비치환된 페릴레닐기, 치환또는 비치환된 플루오레닐기， 치환또는 비치환된 인데닐기, 치환또는 비치환된 퓨라닐기, 치환또는 비치환된 티오페닐기, 치환또는 비치환된 피를릴기, 치환또는 비치환된 피라졸릴기， 치환또는 비치환된 이미다졸일기， 치환또는 비치환된 트리아졸일기， 치환또는 비치환된 옥사졸일기, 치환또는 비치환된 티아졸일기， 치환또는 비치환된 옥사디아졸일기， 치환또는 비치환된
티아디아졸일기， 치환또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기， 치환또는 비치환된 피라지닐기, 치환또는 비치환된 트리아지닐기, 치환또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환또는 비치환된 벤조티오페닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환또는 비치환된 인돌일기， 치환또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된
아크리디닐기, 치환또는 비치환된 페나진일기, 치환또는 비치환된 페노티아진일기, 치환또는 비치환된 페녹사진일기, 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 이들의 조합알수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장 (electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로 , HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광충에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다. 또한 전자특성이란， 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 화합물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 화합물은 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
A
Figure imgf000008_0001
Αι·1
상기 화학식 1에서, X1은 0 또는 S이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 카바졸릴기 또는 이들의 조합이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L3는치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
CBZ는 치환또는 비치환된 카바졸릴기 (단， 카바졸릴기로 치환된
카바졸릴기는 제외한다)이고,
n은 0 내지 3의 정수이고, 단 n이 0일 때 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다.
본 발명의 일예에서, 치환은 적어도 하나의 수소가 C1 내지 C5 알킬기, C6 내지 C18 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것일 수 있다.
화학식 1로 표현되는 유기 화합물은 치환된 피리미딘 고리와 벤조퓨란또는 벤조티오펜이 결합된 융합 고리를 포함함으로써 빠른 전자수송 특성을 나타낼 수 있고 상기 융합고리의 벤조퓨란 또는 벤조티오펜 측으로 치환 또는 비치환된 카바졸릴기가 결합됨으로써 더욱 빠른 전자 수송 특성을 나타낼 수 있다. 그에 따라 유기 화합물을 소자에 적용하는 경우 낮은 구동 전압 및 높은 효율의 소자를 구현할 수 있다.
또한 화학식 1로 표현되는 유기 화합물은 비교적 높은 유리전이온도를 가짐으로써'유기 화합물을 소자에 적용하는 경우 공정 또는 구동 중유기 화합물의 열화를 줄이거나 방지하여 열적 안정성을 높이고 소자의 수명을 개선할 수 있다. 일 예로, 유기 화합물은 약 50 내지 300 °C의 유리전이온도를 가질 수 있다.
일 예로, 화학식 1의 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있고， 예컨대 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환또는 비치환된 터페닐기, 치환또는 비치환된 나프틸기, 치환또는 비치환된 페난트레닐기, 치환또는 비치환된 안트라세닐기 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기일 수 있다. 여기서 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기， C6 내지 C12 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것일 수 있다.
일 예로， 화학식 1의 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있다. 예컨대 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합， 치환또는 비치환된 페닐렌기, 치환또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 터페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기， 치환 또는 비차환된 페난트레닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌기일 수 있다. 예컨대 L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합， 치환또는 비치환된 m-페닐렌기， 치환또는 비치환된 P-페닐렌기， 치환또는 비치환된 m-바이페닐렌기, 치환또는 비치환된 P- 바이페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기일 수 있다. 여기서 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기， C6 내지 C12 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것일 수 있다.
일 예로, 화학식 1의 L3는 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있다. 예컨대 L1은 치환또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 치환또는 비치환된 터페닐렌기, 치환또는 비치환된 나프틸렌기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기 또는 치환또는 비치환된 안트라세닐렌기일 수 있다ᅳ 예컨대 L3는 치환또는 비치환된 m-페닐렌기, 치환 또는 비치환된 P-페닐렌기， 치환 또는 비치환된 m-바이페닐렌기, 치환또는 비치환된 P-바이페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기일 수 있다. 여기서 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기， C6 내지 C12 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것일 수 있다.
일 예로, 화학식 1의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 페닐기， 치환또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환또는 비치환된 페난트레닐기, 치환또는 비치환된 플루오레닐기， 치환또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환 또는 비치환된
디벤조퓨란일기, 시아노기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로， 화학식 1의 CBZ는 카바졸릴기 또는 아릴기로 치환된 카바졸릴기일 수 있고， 예컨대 카바졸릴기 또는 페닐 치환된 카바졸릴기일 수 있다.
일 예로, 화학식 1의 n은 1, 2 또는 3일 수 있다.
일 예로, 화학식 1와 n은 1 또는 2일 수 있다. 일 예로, 화학식 1의 n은 0일 수 있고, Ar1 및 Ar2 중 어느 하나는 치환 또 비치환된 카바졸릴기일 수 있다.
일 예로, 화학식 1의 n은 1 또는 2일 수 있고， Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6 내지 C30 아릴기일 수 있다.
유기 화합물은 예컨대 하기 화학식 2 또는 3으로 표현될 수 있다.
[화학식 2] [화학식 3]
Figure imgf000011_0001
상기 화학식 2 또는 3에서,
X1은 0 또는 S이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 카바졸릴기 또는 이들의 조합이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L3는 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L4는 단일 결합， 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 2가의 치환또는 비치환된 C2 내지 C30
헤테로고리기 (단, 카바졸릴렌기는 제외한다) 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R6 및 Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1. 내지 C20 알킬기， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 (단, 카바졸릴기는 제외한다), 시아노기 또는 이들의 조합이고 n은 0 내지 3의 정수이고, 단 n이 0일 때 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다. '
일 예로, 화학식 2 또는 3의 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는
비치환된 C6 내지 C30 아릴기일 수 있고, 예컨대 치환또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환또는 비치환된 나프틸기， 치환또는 비치환된 페난트레닐기， 치환또는 비치환된 안트라세닐기 또는 치환또는 비치환된 트리페닐레닐기일 수 있다. 여기서 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기， C6 내지 C12 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것일 수 있다.
일 예로, 화학식 2 또는 3의
Figure imgf000012_0001
L2 및 L4는 각각 독립적으로 단일 결합또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기일 수 있다. 예컨대 L^ L2 및 L4는 각각 독립적으로 단일 결합，치환또는 비치환된 페닐렌기, 치환또는 비치환된
바이페닐렌기, 치환또는 비치환된 터페닐렌기, 치환또는 비치환된 나프틸렌기, 치환또는 비치환된 페난트레닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌기일 수 있다. 예컨대 L1, ! 및 L4는 각각 독립적으로 단일 결합， 치환또는 비치환된 m- 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 P-페닐렌기, 치환 또는 비치환된 m-바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 P-바이페닐렌기 또는 치환또는 비치환된 나프틸렌기일 수 있다. 여기서 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C12 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것일 수 있다.
일 예로， 화학식 2 또는 3의 L3는 치환또는 비치환된 C6 내지 C30
아릴렌기일 수 있다. 예컨대 화학식 2또는 3의 L3는 치환또는 비치환된 페닐렌기, 치환또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환또는 비치환된 터페닐렌기, 치환또는 비치환된 나프틸렌기 또는 치환또는 비치환된 안트라세닐렌기일 수 있다. 예컨대 화학식 2 또는 3의 L3는 치환또는 비치환된 m-페닐렌기, 치환 또는 비치환된 P- 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 m-바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 P-바이페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기일 수 있다. 여기서 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소， CI 내지 C20 알킬기, C6 내지 C12 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것일 수 있다.
일 예로, 화학식 2 또는 3의 R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 중수소， 치환또는 비치환된 페닐기， 치환또는 비치환된 바이페닐기, 치환또는 비치환된 터페닐기， 치환또는 비치환된 나프틸기, 치환또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 시아노기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로, 화학식 3의 Ra는 수소, 중수소， 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환또는 비치환된 나프틸기, 치환또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기， 치환또는 비치환된 플루오레닐기, 치환또는 비치환된 트리페닐렌기， 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 시아노기 또는 이들의 조합일 수 있다. 예컨대 Ra는 수소 또는 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
일 예로, 화학식 2로 표현되는 유기 화합물은 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 2a내지 2d로 표현될 수 있다.
[화학식 2a] [화학식 2b]
Figure imgf000013_0001
[화학식 2c] [화학식 2d]
Figure imgf000014_0001
상기 화학식 2a내지 2d에서，
Figure imgf000014_0002
L1 내지 L3, R1 내지 R6 및 η은 전술한 바와 같다.
일 예로, 화학식 3으로 표현되는 유기 화합물은 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 3a내지 3d로 표현될 수 있다.
[
Figure imgf000014_0003
[화학식 3c] [화학식 3d]
Figure imgf000014_0004
상기 화학식 3a내지 3d에서, Χ^ ΑΛ ΑΓ2, ! 내지 L4, R1 내지 R6및 전술한 바와 같다.
일 예로， 화학식 3a로 표현되는 유기 화합물은 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 3a-I 내지 3a-IV로 표현될 수 있다.
[화학식 3a-I] [화학식 3a-II]
Figure imgf000015_0001
일 예로, 화학식 3b로 표현되는 유기 화합물은 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 3b-I 내지 3b-IV로 표현될 수 있다.
화학식 [화학식 3b-II]
Figure imgf000015_0002
[화학식 3b-III] [화학식 3b-IV]
Figure imgf000016_0001
일 예로, 화학식 3c로 표현되는 유기 화합물은 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 3c-I 내지 3c-IV로 표현될 수 있다.
[화학식 3c-I] [화학식 3c-II]
Figure imgf000016_0002
[화학식 3c-III] [화학식 3c-IV]
Figure imgf000016_0003
일 예로， 화학식 3d로 표현되는 유기 화합물은 결합 위치에 따라 예컨대 하기 화학식 3d-I 내지 3d-IV로 표현될 수 있다.
3d-I] [화학식 3d-II]
Figure imgf000017_0001
[화학식 3d-III] [화학식 3d-IV]
Figure imgf000017_0002
상기 화학식 3a-I 내지 3a-IV, 3b-I 내지 3b-IV, 3c-I 내지 3c-IV 및 3d-I 내지 3d- IV에서， X^ A^ A^ L1 내지 i R1 내지 R6및 Ra는 전술한 바와 같다.
유기 화합물은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1]
Figure imgf000017_0003
Figure imgf000018_0001
tO£OlOmOZ yi/lDd Ll Z8Z990/610Z O
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000027_0001
Figure imgf000028_0001
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000030_0001
Figure imgf000031_0001
Figure imgf000032_0001
381 382 383 384 전술한 유기 화합물은 단독으로 또는 다른 유기 화합물과 함께 유기 광전자 소자에 적용될 수 있다. 전술한 유기 화합물이 다른 유기 화합물과 함께 사용되는 경우, 조성물의 형태로 적용될 수 있다.
이하 일 구현예에 따른 조성물을 설명한다.
일 구현예에 따른 조성물은 전술한유기 화합물 (이하 "제 1 유기 화합물 "이라 한다)와 정공 특성을 가지는 유기 화합물 (이하 "제 2 유기 화합물 "이라 한다)을 포함할 수 있다.
제 2 유기 화합물은 예컨대 카바졸 모이어티를 포함할 수 있고 예컨대 치환 또는 비치환된 카바졸 화합물, 치환또는 비치환된 비스카바졸 화합물 또는 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로， 제 2 유기 화합물은 예컨대 하기 화학식 4로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함할 수 있다. [화학식 4]
Figure imgf000033_0001
상기 화학식 4에서，
Y1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Α1은 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고，
R9 내지 R14는 각각독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R9 및 R10은 각각독립적으로 존재하거나 서로 융합하여 고리를 형성하고,
R11 내지 R14는 각각독립적으로 존재하거나 R11 내지 R14중 인접한 기끼리 연결되어 고리를 형성한다.
일 예로 화학식 4의 정의에서, 치환은 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C10 알킬기， C6 내지 C12 아릴기 또는 C2 내지 C10 헤테로아릴기로 치환된 것일 수 있고， 예컨대 적어도 하나의 수소가 중수소, 페닐기， ortho-바이페닐기, meta- 바이페닐기, para-바이페닐기， 터페닐기， 나프틸기, 디벤조퓨란일기 또는
디벤조티오펜일기로,치환된 것일 수 있다.
일 예로, 제 2 유기 화합물은 하기 화학식 4A로 표현되는 화합물일 수 있다. [화학식 4A]
Figure imgf000034_0001
상기 화학식 4A에서,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 2가의 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합일 수 있고,
A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합일 수 았고,
R9 내지 R11 및 R15 내지 R17은 각각독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합일 수 있고,
m은 0 내지 2의 정수일 수 있다.
일 예로, 화학식 4A의 Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환또는 비치환된 페닐렌기 또는 치환또는 비치환된 바이페닐렌기일 수 있고, 예컨대 단일 결합， meta-페닐렌기, para-페닐렌기, meta-바이페닐렌기 또는 para-바이페닐렌기일 수 있다.
일 예로, 화학식 4A의 A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 페닐기, 치환또는 비치환된 바이페닐기, 치환또는 비치환된 터페닐기, 치환또는 비치환된 나프틸기, 치환또는 비치환된 안트라세닐기, 또는 치환또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된
디벤조티오펜일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환또는 비치환된 카바졸일기, 치환또는 비치환된 플루오레닐기 또는 이들의 조합일 수 있다. 예컨대 화학식 4A의 A1 및 A2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기 또는 치환 또는 비치환된 카바졸일기일 수 있다.
일 예로， 화학식 4A의 R9 내지 R1 1및 R15 내지 R17은 수소, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30
헤테로고리기일 수 있고, 예컨대 모두 수소일 수 있다.
일 예로, 화학식 4A의 m은 0또는 1일 수 있고， 예컨대 m은 0일 수 있다. 일 예로， 화학식 4A에서 두 개의 카바졸기의 결합 위치는 2,3-결합, 3,3-결합 또는 2,2-결합일 수 있으며， 예컨대 3,3-결합일 수 있다.
일 예로, 화학식 4A로 표현되는 화합물은 하기 화학식 4A-1로 표현될 수
[화학식 4A-1
Figure imgf000035_0001
상기 화학식 ᅀ^에서，^，丫2，^, ^2, !^ 내지 R11 및 R15 내지 R17은 전술한 바와 같다.
일 예로， 화학식 4A로 표현되는 화합물은 하기 그룹 2에 나열된 카바졸 코어 중 하나와 하기 그룹 3에 나열된 치환기 ( -A1 및 *-Y2-A2)를 조합한 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. [그룹 2]
Figure imgf000036_0001
그룹 2 및 3에서, *는 연결 지점이다ᅳ
일 예로， 화학식 4A로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 그룹 4에 나열된 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. [그룹 4]
[E-l] [E-2] [E-3] [E-4] [E-5]
Figure imgf000037_0001
[E-21] [E-22] [E-23] [E-24] [E-25]
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000038_0001
Figure imgf000039_0001
o
Figure imgf000040_0001
Figure imgf000041_0001
[E-136] [E-137] [E-138]
Figure imgf000042_0001
일 예로, 제 2 유기 화합물은 하기 화학식 4B-1과 4B-2의 조합으로 표현되는 안돌로카바졸 화합물일 수 있다.
[화학식 4B-1] [화학식 4B-2]
Figure imgf000042_0002
상기 화학식 4B-1 및 4B-2에서，
Y1 및 Y3은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기， 2가의 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합일수 있고,
A1 및 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합일 수 있고,
화학식 4B_i의 인접한 두 개의 *는 화학식 4Bᅳ 2의 두 개의 *와 결합하고, 화학식 4B-1의 나머지 두 개의 *는 각각 독립적으로 CR11이고, 여기서 R11은 서로 같거나 다르고，
R9 내지 RU, R18 및 R19는 각각독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합일 수 있다.
일 예로， 화학식 4B-1 및 4B-2의 Y1 및 Y3는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환또는 비치환된 페날렌기 또는 치환또는 비치환된 바이페닐렌기일 수 있다. 일 예로, 화학식 4B-1 및 4B-2의 A1 및 A3는 치환또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기일 수 있으며, 예컨대 아릴기는 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 터페닐기， 안트라센일기 또는 페난트레닐기일 수 있으며, 보다 바람직하게는 바이페닐기, 나프틸기, 터페닐기 또는 페닐기일 수 있다. 일 예로, 화학식 4B-1 및 4B-2의 A1 및 A3는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기 치환또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환또는 비치환된 피리디닐기, 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환또는 비치환된 플루오레닐기 또는 이들의 조합일 수 있다. 일 예로, 화학식 4B-1 및 4B-2의 조합으로 표현되는 인돌로카바졸 화합물은 하기 화학식 4B-a내지 4B-e중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 4B-a] [화학식 4B-b] [화학식 4B-C]
Figure imgf000043_0001
[화학식 4B-d] [화학식 4B-e]
Figure imgf000043_0002
상기 화학식 4B-a내지 4B-e 에서 , Y1, Y3, A1, A3, R9 내지 R^ R18 및 R19는 전술한 바와 같다.
일 예로, 화학식 4B-1 및 4B-2의 조합으로 표현되는 인돌로카바졸 화합물은 하기 화학식 4B-C또는 4B-d 일 수 있다. 일 예로, 화학식 4B-1 및 4B-2의 조합으로 표현되는 인돌로카바졸 화합물은 하기 화학식 4B-c 일 수 있다.
일 예로, 화학식 4B-1과 4B-2의 조합으로 표현되는 화합물은 예컨대 하기 그룹 5에 나열된 화합물 중 하나일 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 5]
[F-l] [F-2] [F-3] [F-4] [F-5]
Figure imgf000044_0001
Figure imgf000044_0002
Figure imgf000044_0003
Figure imgf000044_0004
Figure imgf000045_0001
[F-41] [F-42] [F-43] [F-44] [F-45]
Figure imgf000045_0002
Figure imgf000046_0001
[F-66] [F-67] [F-68] [F-69] [F-70]
Figure imgf000046_0002
Figure imgf000047_0001
[F-91] [F-92] [F-93] [F-94] [F-95]
Figure imgf000047_0002
F-96] [F-97] [F-98] [F-99] [F-100]
Figure imgf000048_0001
-101] [F-102] [F-103] [F-104] [F-105]
Figure imgf000048_0002
F-106] [F-107] [F-108] [F-109] [F-110]
Figure imgf000048_0003
저 l l 유기 화합물과 제 2 유기 화합물은 다양한 조합에 의해 다양한조성물을 포함할 수 있다. 조성물은 게 1 유기 화합물과 제 2 화합물을 약 1 :99 내지 99:1의 중량비로 포함할 수 있으며, 예컨대 약 10:90 내지 90:10, 약 20:80 내지 80:20, 약 30:70 내지 70:30, 약 40:60 내지 60:40또는 약 50:50의 중량비로 포함할 수 있다. 조성물은 게 1 유기 화합물과 제 2 유기 화합물 외에 1종 이상의 유기 화합물을 더 포함할 수 있다.
조성물은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 도펀트는 적색, 녹색 또는 청색 도펀트일 수 있다. 도펀트는 미량 흔합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항상태 이상으로 여기시키는 다증항 여기 (multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체 (metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도편트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며，1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다. 도펀트는 조성물의 총 함량에 대하여 약 ι 내지 20중량%로 포함될 수 있다. 도판트의 일 예로 인광 도펀트를 들 수 있으며, 인광 도편트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 인광 도펀트는 예컨대'하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L2MX
상기 화학식 Z에서， M은 금속이고, L 및 X는 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.
상기 M은 예컨대 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 L 및 X는 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다. 이하 전술한 유기 화합물 또는 조성물을 적용한유기 광전자 소자를 설명한다.
유기 광전자 소자는 예컨대 유기 발광 소자， 유기 광전 소자 또는 유기 태양 전지 등일 수 있다. 유기 광전자 소자는 일 예로 유기 발광 소자일 수 있다.
유기 광전자 소자는 서로 마주하는 애노드와 캐소드， 그리고 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 유기층을 포함할 수 있고, 유기층은 전술한 유기 화합물 또는 전술한 조성물을 포함할 수 있다.
유기층은 발광층 또는 흡광층과 같은 활성층을 포함할 수 있고, 전술한유기 화합물 또는 전술한조성물은 활성층에 포함될 수 있다.
유기층은 애노드와 활성층 사이 및 /또는 캐소드와 활성층 사이에 위치하는 보조층을 포함할 수 있고， 전술한 유기 화합물 또는 전술한조성물은 보조층에 포함될 수 있다.
도 1은 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 일 구현예에 따른 유기 발광 소자 (100)는 서로 마주하는 애노드 (110)와 캐소드 (120)， 그리고 애노드 (110)와 캐소드 (120)사이에 위치하는 유기층 (105)을 포함한다.
애노드 (110)는 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속， 금속산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 애노드 (110)는 예컨대 니켈， 백금, 바나듐， 크롬， 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물 (ITO),
인듐아연산화물 (IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 A1또는 Sn02와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3-메틸티오펜), 폴리 (3,4- (에틸렌 -1,2- 디옥시)티오펜 )(polyehtylenedioxythiophene: PEDOT), 폴리피를 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자등을 들 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.
캐소드 (120)는 예컨대 전자주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며， 예컨대 금속, 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 캐소드 (120)은 예컨대 마그네슘， 칼슘， 나트륨， 칼륨, 타이타늄, 인듐， 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납， 세슴， 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, Li02/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층 (105)은 전술한 유기 화합물 또는 전술한조성물을 포함할 수 있다. 유기층 (105)은 발광층 (130)을 포함할 수 있다.
발광층 (130)은 호스트 (host)로서 전술한 유기 화합물 또는 전술한 조성물을 포함할 수 있다. 발광층 (130)은 호스트로서 또 다른 유기 화합물을 더 포함할 수 있다. 발광층 (130)은 도펀트를 더 포함할 수 있고 도편트는 예컨대 인광 도펀트일 수 있다.
유기층 (105)은 애노드 (110)와 발광충 (130)사이 및 /또는 캐소드 (120)와 발광층 (130)사이에 위치하는 보조층 (도시하지 않음)을 더 포함할수 있다.
보조층은 정공 주입층， 정공 수송층, 전자 차단층, 전자주입층, 전자수송층, 정공 차단층 또는 이들의 조합일 수 있다. 보조층은 전술한 유기 화합물 또는 전술한 조성물을 포함할 수 있다.
도 2는 다른 구현예에 따른 유기 발광 소자의 단면도이다.
도 2를 참고하면， 일 구현예에 따른 유기 발광 소자 (200)는 서로 마주하는 애노드 (110)와 캐소드 (120), 그리고 애노드 (1 10)와 캐소드 (120)사이에 위치하는 유기층 (105)을 포함한다.
유기층 (105)은 발광층 (230)과 캐소드 (120)사이에 위치하는 전자 보조층 (140)을 포함한다. 전자보조층 (140)은 예컨대 전자주입층, 전자 수송층 및 /또는 정공 차단층일 수 있으며, 캐소드 (120)와 발광층 (230)사이의 전자의 주입 및 이동을 용이하게 할 수 있다.
일 예로, 전술한 유기 화합물 또는 전술한 조성물은 발광층 (230)에 포함될 수 있다. 발광층 (230)은 호스트로서 또 다른 유기 화합물을 더 포함할 수 있다.
발광층 (230)은 도편트를 더 포함할 수 있고 도편트는 예컨대 인광 도편트일 수 있다. 일 예로, 전술한유기 화합물은 전자 보조층 (140)에 포함될 수 있다. 전자 보조층 (140)은 전술한 유기 화합물을 단독으로 포함할 수도 있고 전술한 유기 화합물 중 적어도 두 종류를 흔합하여 포함할 수도 있고 전술한유기 화합물과 다른 유기 화합물을 흔합하여 포함할 수도 있다.
도 2에서 유기층 (105)으로서 추가로 애노드 (110)와 발광층 (230)사이에
위치하는 적어도 1층의 정공 보조층 (도시하지 않음)을 더 포함할수 있다.
상술한유기 발광 소자는 유기 발광표시 장치에 적용될 수 있다.
【발명의 실시를 위한 형태】
이하 실시예를 통하여 상술한 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반웅물질은 특별한 언급이 없는 한, Sigma-Aldrich社 또는 TCI社에서 구입하였거나, 공지된 방법을 통해 합성하였다. (유기 광전자소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계 합성하였다.
(제 1 유기 광전자소자용 화합물)
합성예 1: 중간체 A의 합성
[반웅식 1]
Figure imgf000052_0001
SU M A-2 ¾ll A 중간체 A-1의 합성
3L등근 플라스크에 4-클로로 -2-플로로벤조나이트릴 (100g, 0.64mol) 및 메틸 싸이오글리코레이트 (70.0ml, 0.77mol), N,N-다이메틸포름아마이드 1.2L를 넣고 내부온도 -5 °C로 온도를 낮춘다. 소듐 tert-부특사이드 (93.67g, 0.96mol)을 서서히 첨가하고 이때 내부온도가 0°C가 넘지 않도록 한다. 상온에서 2시간 교반후， 차가운 물에 반웅물을 서서히 적가한다. 생성된 고체를 상온에서 교반후, 여과, 건조하여 중간체 A-1을 수득하였다. (142.9g, 92%).
중간체 A-2의 합성
2L등근 플라스크에 중간체 A-1 (140.0g, 0.58mol) 및 우레아 (173.9g, 2.90mol)의 흔합물을 200°C에서 2 시간 동안 교반 하였다ᅳ 고온의 반웅 흔합물을 상온으로 식힌 후, 수산화나트륨 용액에 붓고, 불순물을 여과하여 제거한 다음， 반웅물을
산성화하여 (HC1, 2N), 수득한 침전물을 건조시켜 중간체 A-2를 수득하였다 (114.17g, 78%).
중간체 A의 합성
2000 mL등근 플라스크에 중간체 A-2(ll4g,0.45mol) 및 옥시염화인 (1000 mL)의 흔합물을 환류하에 8시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로
냉각시키고， 세게 교반하면서 얼음 /물에 부어， 침전물을 생성하였다. 이로부터 수득한 반웅물을 여과하여， 중간체 A(122.8g,94%, 백색 고체)를 수득하였다. 생성된 중간체 A의 원소 분석 결과는 하기와 같다.
calcd. C10H3C13N2S: C, 41.48; H, 1.04; C1, 36.73; N, 9.67; S, 11.07; found: C, 41.48; H: 1.04; CI, 36.73; N, 9.67; S, 11.07
합성예 2: 중간체 B,C,D의 합성
[반웅식 2]
Figure imgf000053_0001
g간체 D-1 Se'SI D-2 중간 ¾D 중간체 B,C,D의 합성
출발 물질을 반웅식 2와 같이 변경한 것을 제외하고 합성예 1과 동일한 방식으로 중간체 B,C,D를 합성하였다.
합성예 3: 중간체 E의 합성 [반웅식 3]
E-1
Figure imgf000054_0002
S2 a E-2
중간체 E-1의 합성
3L등근 플라스크에 4-클로로 -2-하이드록시벤조나이트릴 (100g, ().65mol) 및 에틸브로모아세테이트 (130.5g, 0.78mol), N,N-다이메틸포름아마이드 1.3L를 넣고 내부은도 -5 °C로 온도를 낮춘다. 소듐 tert-부특사이드 (93.88g, 0.98mol)을 서서히 첨가하고 이때 내부온도가 0°C가 넘지 않도록 한다. 상온에서 2시간 교반후, 차가운 물에 반웅물을 서서히 적가한다. 생성된 고체를 상온에서 교반후， 여과， 건조하여 중간체 E-1을 수득하였다. (132.2g, 90%).
중간체 E-2, 중간체 E의 합성
합성예 1의 중간체 A-2 및 중간체 A와 동일한 방식으로 중간체 E를 합성하였다.
합성예 4: 중간체 F, G, H의 합성
[반응식 4]
Figure imgf000055_0001
간 ¾ H— 2
중간체 F, 중간체 G, 중간체 H의 합성
출발 물질을 반웅식 4와 같이 변경한 것을 제외하고 합성예 3과 동일한 방식으로 중간체 F,G 및 H를 합성하였다.
합성예 5: 화합물 2 의 합성
[반응식 5]
Figure imgf000055_0002
중간체 1-2
중간체 1-1의 합성
250 mL플라스크에 중간체 A(10·0g，34·lmmol), 3-바이페닐 보로닉에시드 (7.83g, 34.53 mmol), 탄산칼륨 (1 l.93g, 86.33 mmol) 테트라키스 (트리페닐포스핀) 팔라듐 (0)(1.2g, 1.04mmol g— 1,4-다이옥산 80 mL, 물 40mL에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 12시간동안 65 °C로 가열하였다. 유기층을 분리하여 메탄을 240 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔 /샐라이트로
여과하고， 유기 용매를 적당량 제거한후, 모노클로로벤젠으로 재결정하여 중간체 1-
1 (10.83 g, 77%의 수율)를 수득하였다.
증간체 1-2의 합성
250 mL플라스크에 중간체 1-1 (10.5g, 25.78 mmol), 페닐보로닉에시드 (3.14g, 25.78 mmol), 탄산칼륨 (8.9lg, 64·45 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀) 팔라듐 (0) (0.89g, 0.77 mmol)을 1,4-다이옥산 70 mL, 물 35 mL 에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 12시간 동안 70°C로 가열하였다. 유기층을 분리하여 메탄올 210 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔 /셀라이트로
여과하고， 유기 용매를 적당량 제거한 후, 모노클로로벤젠으로 재결정하여 중간체 1-
2 (8.44 g, 79%의 수율)를 수득하였다.
화합물 2의 합성
250 mL등근 플라스크에서 중간체 1-2 8.00 g (17.83 mmol), 9-(3-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2-다이옥사보란 -2-일)페닐) -9H-카바졸 6.58 g (17.83 mmol), 소듐 t- 부록사이드 3.43 g (35.65 mmol), 트리스 (다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 L03 g (1.78 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 3.57 mL (50% in를루엔)를 자일렌 120 mL과 흔합하고 질소 기류 하에서 12시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 흔합물을 메탄올 500 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔 / 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한후, 메탄올로 . 재결정하여 화합물 2 (8.5 g, 73%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C46H29N3S: C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41 ; S, 4.89; found: C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89
합성예 6 내지 36의 합성
출발물질로서 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고 합성예
5와 동일한 방법으로 하기 각 최종화합물들을 합성하였다. 【표 1】 수득량 최종생성물의 합성예 출발물질 최종생성물
(수율) 물성 데이터 calcd. C40H25N3S： C,
5.32g, 82.87; H, 4.35; N, 7.25; S, 합성예 6 중간체 A
(75%) 5.53; found： C, 82.87; H, 4.36; N, 7.25; S, 5.53 calcd. C46H29N3S： C, 84.25;
4-33g, H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89; 합성예 7 중간체 A
(79%) found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89 calcd. C46H29N3S： C, 84.25;
5.98g, H, 4.46; N, 6.40; S, 4.89; 합성예 8 중간체 A o
C3찌 4 (75%) found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89 calcd. C46H29N3S： C, 84.25; 에 c § 4.25g, H, 4.46; N, 6.40; S, 4.89; 합성예 9 중간체 A
X 11 (70%) found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89 calcd. C46H29N3S： C, 84.25; f) 5.92g, H, 4.46; N, 6.40; S, 4.89; 합성예 10 중간체 A
(72%) found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89
5.49g, calcd. C46H29N3S： C, 84.25; 합성예 11 중간체 A
ό 13 (70%) H, 4.46; N, 6.40; S, 4.89; found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89 calcd. C50H31N3S： C, 85.08;
5.91g, H, 4.43; N, 5.95; S, 4.54; 합성예 12 중간체 A
(77%) found： C, 85.08; H, 4.43; N, 5.95; S, 4.54 calcd. C46H29N3S： C, 84.25;
4.16g, H, 4.46; N, 6.40; S, 4.89; 합성예 13 중간체 A
(75%) found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89 calcd. C41H24N4S： C, 81.43;
5.45g, H, 4.00; N, 9.26; S, 5.30; 합성예 14 중간체 A
(70%) found : C, 81.43; H, 4.00; N, 9.26; S, 5.30 calcd. C46H29N3S： C, 84.25;
4.41g, H, 4.46; N, 6.40; S, 4.89; 합성예 15 중간체 A
0 씨 ^ (78%) found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89 calcd. C50H31N3S： C, 85.08;
6.50g, H, 4.43; N, 5.95; S, 4.54; 합성예 16 중간체 A
(69%) found： C, 85.08; H, 4.43; N, 5.95; S, 4.54 calcd. C40H25N3S： C, 82.87;
9.30g,
합성예 17 중간체 B H, 4.35; N, 7.25; S, 5.53;
(78%)
found： C, 82.87; H, 4.36; N, 7.25; S, 5.53 calcd. C46H29N3S： C, 84.25;
°YrQ 7.55g, H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89; 합성예 18 중간체 B
(74%) found： C, 84.25; H, 4.46; N,
！세 51
6.41; S, 4.89 calcd. C40H25N3S： C, 82.87;
¾
5.59g, H, 4.35; N, 7.25; S, 5.53; 합성예 19 중간체 B
(76%) found： C, 82.87; H, 4.36; N, 7.25; S, 5.53 calcd. C40H25N3S： C, 82.87;
6.60g, H, 4.35; N, 7.25; S, 5.53; 합성예 20 중간체 C
(79%) found： C, 82.87; H, 4.36; N,
Figure imgf000059_0001
7.25; S, 5.53 calcd. C44H27N3S： C, 83.91;
4.25g, H, 4.32; N, 6.67; S, 5.09; 합성예 21 중간체 C
(74%) found： C, 83.91; H, 4.32; N, 6.67; S, 5.09 calcd. C46H29N3S： C, 84.25;
5.88g, H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89; 합성예 22 중간체 C J
(77%) found： C, 84.25; H, 4.46; N, 6.41; S, 4.89 calcd. C40H25N3S： C, 82.87;
6.47g, H, 4.35; N, 7.25; S, 5.53; 합성예 23 중간체 D
(76%) found： C, 82.87; H, 4.36; N,
Figure imgf000059_0002
7.25; S, 5.53
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000061_0001
Figure imgf000062_0001
(제 2 유기 광전자소자용화합물)
합성예 37: 중간체 I의 합성
[반웅식 6]
Figure imgf000062_0002
1-2 1-3 I
중간체 1-1의 합성
5L플라스크에 중간체 4-브로모 -9H-카바졸 200.0 g (0.8 mol), 아이오도 벤젠 248.7 g (1.2 mol), 탄산칼륨 168.5 g (1.2 mol), 요오드화 구리 (I) 31.0 g (으2 mol), 1,10- 페난트를린 29.3 g (0.2 mol)을 Ν,Ν-다이메틸포름아마이드 2.5 L에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 24시간 동안 환류하였다. 이로부터 수득한흔합물을 증류수 4 L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한후, 물과 메탄을, 핵산씻어주었다. 얻어진 고체 물과 디클로로메탄으로 추출하여 수득한 유기층으로부터 황산마그네슴을 사용하여 수분을 제거하고 농축하껴, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 1-1을 흰색의 고체 (216.2 g, 83%의 수율)로 얻었다.
calcd. C27H18C1N3: C, 67.10; H, 3.75; Br, 24.80; N, 4.35; found: C C, 67.12; H, 3.77; Br, 24.78; N, 4.33
중간체 1-2의 합성
5 L플라스크에 중간체 1-1 (216.0 g, 0.7 mol), 4,4,4',4', 5，5，5',5'-옥타메틸 -2，2'- 바이 (1,3,2-다이옥사보로란 ( 212.8 g, 0.8 mol), 아세트산칼륨 (KOAc, 197.4 g, 2.0 mol) 및 Ι,Γ-비스 (다이페닐포스피노) 페로센-팔라듐 (II)다이클로라이드 (21.9 g, 0.03 mol), 트리사이클로핵실포스핀 (45.1 g, 0.2 mol)을 Ν,Ν-다이메틸포름아마이드 3 L에 넣은 후， 130°C에서 12시간 교반하였다. 반웅 완료 후， 반응 용액을 물과 EA로 추출하여 수득한유기층으로부터 황산마그네슴을 사용하여 수분을 제거하고 농축하여, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 1-2를 흰색의 고체 (205.5 g, 83%의 수율)로 얻었다.
cakd. C26H25BN202: C, 78.06; H, 6.55; B, 2.93; N, 3.79; O, 8.67; found： C, 78.08; H: 6.57; B, 2.91; N, 3.77; 0， 8.67
중간체 1-3의 합성
5 L플라스크에 중간체 1-2 150.0 g (0.4 mol), 중간체 1-브로모 -2-니트로 벤젠 164.1 g (0.8 mol), 탄산칼륨 278.1 g (2.01 mol) 테트라키스 (트리페닐포스핀) 팔라듐 (0) 23.5 g (0.02 mol)을 1,4-다이옥산 2 L， 물 1 L 에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 16시간 동안 90°C로 가열하였다. 반웅 용매를 제거한후, 디클로로메탄에 녹여
실리카겔 /셀라이트로 여과하고， 유기 용매를 적당량 제거한후, 메탄올로 재결정하여 중간체 1-3를 노란색의 고체 (86.3 g, 58%의 수율)로 얻었다.
calcd. C18H12N202: C, 79.11; H, 4.43; N, 7.69; O, 8.78; found: C, 79.13; H, 4.45; N,
7.67; O, 8.76
중간체 I의 합성
1000ml플라스크에 중간체 1-3 (86.0 g,으23 mol), 트리페닐 포스핀 (309.5 g, U8 mol)을 디클로로 벤젠 600 mL에 넣고 질소치환을 하고 12시간 동안 160°C에서 교반하였다. 반응 종료 후, 용매 제거하여 컬럼 크로마토그래피로 정제 (Hexane) 하여 중간체 I를 노란색의 고체 (5그 3 g, 73%의 수율)로 얻었다. Calcd. C18H12N2: C, 86.72; H, 4.85; N, 8.43; found: C, 86.70; H, 4.83; N, 8.47 합성예 38 내지 50의 합성
출발물질로서 하기 표 2에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고 합성예 7과 동일한 방법으로 하기 각 최종화합물들을 합성하였다.
【표 2】
Figure imgf000064_0001
Figure imgf000065_0001
유기 발광소자의 제작 I
실시예 1
ITO 전극이 형성된 유리 기판을 50mm X 50mm X 0.5mm크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한후, 30분 동안 UV 오존 세정하였다.
상기 ΠΌ 전극 상에 m-MTDATA를 증착 속도 1 A/sec로 진공 증착하여 600A 두께의 정공 주입층을 형성하고, 상기 정공 주입층 상에 상기 α-ΝΡΒ를 증착속도 1 A/sec로 진공 증착하여 300 A 두께의 정공 수송층을 형성하였다. 이어서， 상기 정공 수송충 상에 Ir(ppy)3 (도펀트 1)와 화합물 2를 각각 증착속도 0.1 A/sec와
1 A/sec로 공증착하여 400 A의 두께의 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상에
BAlq을 증착 속도 l A/sec로 진공 증착하여 50A의 두께의 정공 저지층을 형성한후: 상기 정공 저지충 상에 Alq3를 진공 증착하여 300 A 두께의 전자 수송층을
형성하였다. 상기 전자수송층 상에 LiF lOA (전자 주입층)과 A1 2000A (캐소드)을 순차적으로 진공증착하여， 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 2 내지 25
발광층 형성시 호스트로서 화합물 2 대신 표 1에 기재된 화합물들을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1 내지 6
발광층 호스트로서 화합물 2 대신 비교화합물 A 내지 F를사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure imgf000066_0001
Figure imgf000067_0001
평가예 I
실시예 1 내지 25와 비교예 1 내지 6에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율， 및 휘도를 전류 전압계 (Kethley SMU 236)에서 전원을 공급하여, 휘도계 PR650 Spectroscan Source Measurement Unit.(PhotoResearch사 제품임)을 이용하여 평가하였다. 그 결과는 표 3과 같다.
구체적인 측정방법은 하기와 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V부터 10V까지 상승시키면서 전류- 전압계 (Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V부터 10V까지 상승시키면서 휘도계 (Minolta Cs-IOOOA)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기 (1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도 (10 mA/cm2)의 전류 효율 (cd/A) 을 계산하였다ᅳ
(4)수명 측정 T95 수명은 초기 휘도 100% 대비 95%의 휘도가 되는데 걸리는 시간 (hr)을 평가한 것이다. 【표 3】 구동 전류 T95 휘도
예 호스트 도편트 전압 효율 수명
(cd/m2)
(V) (cd/A) (hr) 실시예 1 화합물 2 도펀트 1 4.4 43 6000 77 실시예 2 화합물 1 도펀트 1 4.3 44 6000 79 실시예 3 화합물 3 도펀트 1 4.2 46 6000 80 실시예 4 화합물 4 도펀트 1 4.4 43 6000 77 실시예 5 화합물 11 도펀트 1 4.2 46 6000 80 실시예 6 화합물 12 도펀트 1 4.4 44 6000 76 실시예 7 화합물 13 도펀트 1 4.3 44 6000 77 실시예 8 화합물 22 도펀트' 1 4.6 43 6000 75 실시예 9 화합물 34 도편트 1 4.4 46 6000 83 실시예 10 화합물 41 도펀트 1 4.6 44 6000 74 실시예 11 화합물 49 도편트 1 4.6 44 6000 76 실시예 12 화합물 51 도펀트 1 4.2 47 6000 79 실시예 13 화합물 57 도펀트 1 4.3 46 6000 78 실시예 14 화합물 105 도편트 1 4.3 46 6000 79 실시예 15 화합물 137 도펀트 1 4.7 43 6000 72 실시예 16 화합물 145 도편트 1 4.3 46 6000 78 실시예 17 화합물 153 도펀트 1 4.7 44 6000 72 실시예 18 화합물 155 도펀트 1 4.2 46 6000 80 실시예 19 화합물 204 도펀트 1 4.4 45 6000 69 실시예 20 화합물 249 도펀트 1 4.3 47 6000 75 실시예 21 화합물 269 도펀트 1 4.4 44 6000 70 실시예 22 화합물 297 도펀트 1 4.2 48 6000 74 실시예 23 화합물 347 도펀트 1 4.2 48 6000 75 실시예 24 화합물 371 도편트 1 4.3 46 6000 71 실시예 25 화합물 378 도펀트 1 4.4 45 6000 70 비교예 1 비교화합물 A 도펀트 1 5.7 37 6000 34 비교예 2 비교화합물 B 도펀트 1 6.3 39 6000 30 비교예 3 비교화합물 c 도펀트 1 4.4 42 6000 52 비교예 4 비교화합물 D 도펀트 1 4.3 41 6000 39 비교예 5 비교화합물 E 도편트 1 6.0 40 6000 31 비교예 6 비교화합물 F 도펀트 1 6.7 43 6000 25 표 3으로부터, 실시예 1 내지 25에 따른 유기 발광 소자는 비교예 1 내지 6의 유기 발광소자와 비교하여 저구동 전압， 고효율 및 /또는 장수명을 가짐을 확인할 수 있다. 이에 따라, 실시예 1 내지 25에 따른 유기 발광 소자의 발광층에서 사용된 호스트는 인광 호스트 물질로 우수한 전하수송 특성을 가지는 동시에 도펀트의 흡수 스펙트럼과 발광 파장 영역이 중복되며, 이로부터 효율 증가와 동등 또는 우수한 구동 전압의 감소와 같은 성능의 개선 및 OLED 재료로서의 능력이 극대화됨을 알수 있다. 무엇보다구동 전압 및 수명이 월등히 향상됨을 확인 할 수 있다.
이에 반해 비교예 1 내지 6에 따른 유기 발광 소자에서 호스트로사용된 비교화합물들은 전자 수송 능력이 지나치게 약하여 정공 수송과 전자수송의 균형을 달성하기 어렵거나융합 고리 중의 피리딘, 피리미딘, 퀴녹살린의 N에 이웃한 탄소가 비치환된 구조， 즉 CH를 가지는 구조로서, 이 경우 이를 적용한유기 발광소자의 발광층의 열안정성 및 전기적 안정성이 약할 수 있으며, 이에 따라 이를 발광층의 호스트로서 사용한 비교예에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압 및 수명 특성이 크게 낮은 것을 확인할 수 있다. 유기 발광소자의 제작 II 실시예 26 내지 52와비교예 7 내지 10 발광층의 호스트로서 표 4에 기재된 게 1 호스트와 제 2 호스트를 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 유 발광 소자를 제작하였다. 이때， 도편트：제 1 호스트：제 2호스트는 10:45:45의 중량비로 공증착하였다. 평가예 II 실시예 26 내지 51 및 비교예 7 내지 10에 따른 유기 발광소자의 구동 전압 : 효율， 휘도 및 수명을 전류 전압계 (Kethley SMU 236)에서 전원을 공급하여， 휘도게 PR650 Spectroscan Source Measurement Unit(PhotoResearch사 제품임)을 이용하여 평가하였다.
그 결과는 표 4와 같다. 【표 4】 구동 전류 T95 휘도
실시예 거 U호스트 제 2호스트 도펀트 전압 효율 수명
(cd/m2)
(V) (cd/A) (hr)
26 화합물 3 E-31 도편트 1 4.0 50 6000 87
27 화합물 34 E-31 도펀트 1 4.3 47 6000 89
28 화합물 51 E-31 도편트 1 4.0 49 6000 87
29 화합물 57 E-31 도펀트 1 4.2 48 6000 84
30 화합물 105 E-31 도펀트 1 4.2 48 6000 85
31 화합물 145 E-31 도편트 1 4.2 47 6000 85
32 화합물 155 E-31 도펀트 1 4.0 49 6000 87
33 화합물 249 E-31 도편트 1 4.0 48 6000 83 34 화합물 297 E-31 도펀트 1 3.9 49 6000 84
35 화합물 347 E-31 도펀트 1 4.1 49 6000 82
36 화합물 3 E-99 도펀트 1 4.0 50 6000 86
37 화합물 34 E-99 도펀트 1 4.2 48 6000 88
38 화합물 51 E-99 도펀트 1 3.9 50 6000 88
39 화합물 57 E-99 도펀트 1 4.1 48 6000 86
40 화합물 155 E-99 도펀트 1 3.9 50 6000 88
41 화합물 347 E-99 도펀트 1 3.9 49 6000 84
42 화합물 3 F-43 도펀트 1 3.7 49 6000 87
43 화합물 34 F-43 도편트 1 4.0 48 6000 87
44 화합물 155 F-43 도펀트 1 3.9 49 6000 87
45 화합물 347 F-43 도펀트 1 3.8 49 6000 85
46 화합물 3 F-99 도편트 1 3.8 51 6000 90
47 화합물 34 F-99 도펀트 1 3.9 49 6000 88
48 화합물 155 F-99 도펀트 1 3.8 50 6000 91
49 화합물 347 F-99 도펀트 1' 3.7 49 6000 87
50 화합물 3 F-73 도펀트 1 4.2 49 6000 84
51 화합물 155 F-73 도펀트 1 4.2 48 6000 84 비교예 7 비교화합물 c E-31 도펀트 1 4.3 44 6000 61 비교예 8 비교화합물 D E-31 도편트 1 4.2 43 6000 49 비교예 9 비교화합물 c E-99 도펀트 1 4.2 45 6000 57 비교예
비교화합물 D E-99 도펀트 1 4.1 44 6000 47 10 표 4로부터, 실시예 26 내지 51에 따른 유기 발광 소자는 비교예 7 내지 10에 른 유기 발광소자와 비교하여 동등 또는 저구동 전압에서 향상된 효율 및 월등한 장수명을 가짐을 확인할수 있다.
유기 발광소자의 제작 III
실시예 52
합성예 9 에서 얻은 화합물 11을 호스트로 사용하고， (piq)2Ir(acac)(도펀트 2)을 도판트로 사용하여 유기 발광소자를 제작하였다.
양극으로는 ITO를 1000A의 두께로사용하였고， 음극으로는 알루미늄 (A1)을 1000A의 두께로 사용하였다. 구체적으로, 유기발광소자의 제조방법을 설명하면, 양극은 15Ω/αη2의 면저항값을 가진 ΙΤΟ유리기판을 50mm x 50mm x 0.7mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코올과 순수물 속에서 각 15 분 동안 초음파 세정한후， 30분 동안 UV오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판상부의 진공도 650 X 10"7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로 Ν4,Ν4'-디 (나프탈렌 -1-일) -Ν4,Ν4'-디페닐비페닐 -4,4'-디아민 (Ν4,Ν4'- di(naphthalene-l-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine:NPB) (80nm)를 증착하여 800 A의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 합성예 9 에서 얻은 화합물 11을 이용하여 막두께 300 A의 발광춤을 형성하였고, 이때 인광 도편트인 (piq)2lr(acac)(도펀트 2)을 동시에 증착하였다. 이 때, 인광 도편트의 증착속도를 조절하여, 발광층의 전체량을 100 중량%로 하였을 때, 인광 도편트의 배합량이 3 중량%가 되도특 증착하였다.
상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여 비스 (2-메틸 -8- 퀴놀리놀레이트) -4- (페닐페놀레이토)알루미늄 (bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4- (phenylphenolato)alumimum: BAlq)를 증착하여 막 두께 50 A의 정공저지층을
형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여, 막두께 200A의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 A1을
순차적으로 증착하여 유기 광전자 소자를 제작하였다.
상기 유기 광전자 소자의 구조는 ITO/ NPB (80 nm)/ EML (화합물 11 (97중량0 /0)
+ (piq)2Ir(acac) (3 중량0 /。), 30nm)/ Balq (5nm)/ Alq3 (20nm)/ LiF (lnm) I Al (lOOnm) 의 구조로 제작하였다.
실시예 53 내지 실시예 57
발광층 형성시 호스트로서 화합물 11 대신 화합물 16, 45, 110, 204 및 304를 각각사용한 것을 제외하고 실시예 52와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 11 및 12
발광층 형성시 호스트로서 화합물 11 대신 비교화합물 G 및 C를 각각 사용한 것을 제외하고 실시예 52와동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure imgf000073_0001
평가예 III
실시예 52 내지 57과 비교예' 11, 12에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 수명특성을 평가하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 5와 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V부터 10V까지 상승시키면서 전류- 전압계 (Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V부터 10V까지 상승시키면서 휘도계 (Minolta Cs-IOOOA)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기 (1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도 (10 mA/cm2)의 전류 효율 (cd/A) 을 계산하였다. (4) 수명 측정
휘도 (cd/m2)를 5000 cd/m2 로 유지하고 전류 효율 (cd/A)이 90%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
(5) Roll-off
상기 (3)의 특성수치 중 (Max수치 — 5000cd/m2일때의 수치 / Max수치)로 계산하여 효율의 하락폭을 %로 계산하였다.
【표 5】
Figure imgf000074_0001
표 5를 참고하면, 실시예 52 내지 57에 따른 유기발광소자는 비교예 11， 12에 따른 유기발광소자와 비교하여 동등 또는 저구동 전압, 동등 또는 고효율 및 장수명을 가짐을 확인할 수 있다.
이에 따라， 실시예 52 내지 57에 따른 유기 발광소자의 발광층에서 사용된 호스트는 인광호스트 물질로 우수한 전하수송 특성을 가지는 동시에 도편트의 흡수 스펙트럼과 발광 파장 영역이 중복되며, 이로부터 효율 증가, 구동 전압의 감소 및 특히 장수명과 같은 성능의 개선 및 OLED 재료로서의 능력이 극대화됨을 알수 있다.
유기 발광소자의 제작 IV 실시예 58 내지 73과 비교예 13 내지 16 발광층의 호스트로서 표 7에 기재된 게 1 호스트와 제 2 호스트를 사용한 것을 제외하고 실시예 52와 동일한 방법으로 유기 발광소자를 제작하였다. 이 때, 도편트：제 1 호스트：제 2 호스트는 3:48.5:48.5의 중량비로 공증착하였다. 평가예 IV 실시예 58 내지 72 및 비교예 13 내지 16에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율, 휘도 및 수명을 전류 전압계 (Kethley SMU 236)에서 전원을 공급하여, 휘도게 PR650 Spectroscan Source Measurement Unit.(PhotoResearch사 제품임)을 이용하여 평가하였다. 그 결과는 표 6과 같다. 【표 6】 구동 발광 수명 T9 제 2호스 Roll-off
제 1 호스트 전압 효율 0
(%)
(V) (cd/A) (h) 실시예 58 화합물 11 E-31 4.26 17.8 10.4 166 실시예 59 화합물 11 E-99 4.23 18.2 10.2 162 실시예 60 화합물 11 F-104 3.95 19.3 10.0 185 실시예 61 화합물 11 F-106 3.89 19.5 10.1 187 실시예 62 화합물 11 F-107 3.99 18.9 10.0 179 실시예 63 화합물 11 F-110 4.03 18.7 10.2 175 실시예 64 화합물 16 F-104 3.93 19.6 10.3 189 실시예 65 화합물 45 F-104 3.85 19.8 10.1 190 실시예 66 화합물 1 10 F-104 3.97 18.9 10.2 182 실시예 67 화합물 204 F-104 3.99 18.8 10.0 180 실시예 68 화합물 304 F-104 3.85 19.5 10.4 180 실시예 69 화합물 16 F-106 3.91 19.7 10.0 191 실시예 70 화합물 45 F-106 3.84 19.8 10.0 194 실시예 71 화합물 110 F-106 3.94 19.2 9.9 186 실시예 72 화합물 204 F-106 3.96 19.1 10.1 185
' 실시예 73 화합물 304 F-106 3.83 19.7 10.6 183 비교예 13 비교화합물 G F-104 4.51 16.7 12.0 105 비교예 14 비교화합물 c F-104 4.21 17.6 10.5 139 비교예 15 비교화합물 G F-106 4.46 17.2 11.2 120 비교예 16 비교화합물 c F-106 4.16 17.8 10.2 145 표 6으로부터, 실시예 58 내지 73에 따른 유기 발광소자는 비교예 13 내지 16에 따르 유기 발광 소자와 비교하여 동등 또는 저구동 전압， 동등 또는고효율을 가지면서 장수명을 가짐을 확인할 수 있다ᅳ 이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

【청구의 범위】 【청구항 1】 하기 화학식 1로 표현되는 유기 화합물:
[화학식 1]
Figure imgf000077_0001
상기 화학식 1에서,
X1은 0또는 S이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 카바졸릴기 또는 이들의 조합이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L3는 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소， 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 시아노기 또는 이들의 조합이고,
CBZ는 치환또는 비치환된 카바졸릴기 (단, 카바졸릴기로 치환된
카바졸릴기는 제외한다)이고,
η은 0 내지 3의 정수이고, 단 η이 0일 때 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다.
【청구항 2】 제 1항에서，
하기 화학식 2 또는 3으로 표현되는 유기 화합물:
[화학식 2] [화학식 3]
Figure imgf000078_0001
상기 화학식 2 또는 3에서,
X1은 0 또는 S이고，
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 카바졸릴기 또는 이들의 조합이고，
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합， 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고，
L3는 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L4는 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30
헤테로고리기 (단， 카바졸릴렌기는 제외한다) 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R6 및 Ra는 각각 독립적으로 수소， 중수소， 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 (단, 카바졸릴기는 제외한다), 시아노기 또는 이들의 조합이고 n은 0 내지 3의 정수이고, 단 n이 0일 때 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다.
【청구항 3】 제 2항에서,
상기 화학식 2로 표현되는 유기 화합물은 하기 화학식 2a내지 2d중 어. 하나로 표현되는 유기 화합물:
[화학식 2a] [화학식 2b]
Figure imgf000079_0001
상기 화학식 2a내지 2d에서,
X1은 0 또는 S이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 카바졸릴기 또는 이들의 조합이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L3는 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고，
R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 (단， 카바졸릴기는 제외한다)， 시아노기 또는 이들의 조합이고, n은 0 내지 3의 정수이고, 단 n이 0일 때 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다.
【청구항 4】
제 2항에서，
상기 화학식 3으로 표현되는 유기 화합물은 하기 화학식 3a내지 3d 중 어느 하나로 표현되는 유기 화합물:
[화학식 3a] [화학식 3b]
Figure imgf000080_0001
상기 화학식 3a내지 3d에서,
X1은 0 또는 S이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환또는 비치환된 카바졸릴기 또는 이들의 조합이고, L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L3은 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
L4는 단일 결합, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30
헤테로고리기 (단, 카바졸릴렌기는 제외한다) 또는 이들의 조합이고,
R1 내지 R6 및 Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기 (단, 카바졸릴기는 제외한다)， 시아노기 또는 이들의 조합이고 n은 0 내지 3의 정수이고, 단 n이 0일 때 Ar1 및 Ar2 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기이다.
【청구항 5】
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에서,
상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환또는 비치환된 터페닐기, 치환또는 비치환된 나프틸기， 치환또는 비치환된 페닌:트레닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기이고， 여기서 치환은 적어도 하나의 수소가중수소， C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C12 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것인 유기 화합물
【청구항 6】
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에서，
R1 내지 R6 및 Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 페닐기, 치환또는 비치환된 바이페닐기, 치환또는 비치환된 터페닐기, 치환또는 비치환된 나프틸기, 치환또는 비치환된 안트라세닐기, 치환또는 비치환된
페난트레닐기, 치환또는 비치환된 플루오레닐기, 치환또는 비치환된 트리페닐렌기， 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기 또는 이들의 조합인 유기 화합물.
【청구항 7】
제 1항에서,
하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택된 하나인 유기 화합물. [그룹 1]
Figure imgf000082_0001
Figure imgf000083_0001
Figure imgf000084_0001
Figure imgf000085_0001
Figure imgf000086_0001
Figure imgf000087_0001
Figure imgf000088_0001
Figure imgf000089_0001
209 210 211 212
Figure imgf000090_0001
Figure imgf000090_0002
Figure imgf000090_0003
Figure imgf000091_0001
Figure imgf000092_0001
Figure imgf000093_0001
Figure imgf000094_0001
Figure imgf000095_0001
Figure imgf000096_0001
Figure imgf000096_0002
381 382 383 384
【청구항 8】
제 1항에 따른 제 1 유기 화합물， 그리고
하기 화학삭 4로 표현되는 카바졸 모이어티를 포함하는 제 2 유기 화합물 을 포함하는 조성물: [화학식 4]
Figure imgf000097_0001
상기 화학식 4에서,
Y1은 단일 결합， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
A1은 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R9 내지 R14는 각각독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 또는 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
R11 내지 R14는 각각독립적으로 존재하거나 R11 내지 R14 중 인접한 기끼리 연결되어 고리를 형성한다.
【청구항 9】
게 8항에서,
상기 제 2 유기 화합물은 하기 화학식 4A로 표현되거나 하기 화학식 4B-1과 4B-2의 조합으로 표현되는 조성물:
[화학식 4A] [화학식 4B-1] [화학식 4B-2]
Figure imgf000097_0002
상기 화학삭 4A, 화학식 4B-1 또는 화학식 4B-2에서,
Y1 내지 Y3은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기， 2가의 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합이고,
A1 내지 A3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합이고,
화학식 4B-1의 인접한 두 개의 *는 화학식 4B-2의 두 개의 *와 결합하고， 화학식 4B-1의 나머지 두 개의 *는 각각 독립적으로 CR11이고， 여기서 R11은 서로 같거나 다르고,
R9 내지 R11 및 R15 내지 R19은 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 정수이다.
【청구항 10】
제 9항에서，
상기 화학식 4A, 화학식 4B-1 및 화학식 4B-2의 A1 내지 A3은 각각
독립적으로 치환또는 비치환된 페닐기, 치환또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된
안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환또는 비치환된 피리디닐기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환또는 비치환된 카바졸일기, 치환또는 비치환된 플루오레닐기 또는 이들의 조합인 조성물.
【청구항 11】
제 9항에서,
상기 제 2유기 화합물은 하기 화학식 4A-1 또는 4B-c로 표현되는 조성물: 4A-1] [화학식 4B-C]
Figure imgf000099_0001
상기 화학식 4A-1 및 화학식 4B-c에서,
γΐ 내지 γ3은 각각 독립적으로 단일 결합， 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기， 2가의 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 해테로고리기 또는 이들의 조합이고，
A' 내지 Α3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기 또는 이들의 조합이고,
R9 내지 R11및 R15 내지 R19는 각각독립적으로 수소, 중수소, 치환또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기 또는 이들의 조합이다.
【청구항 12】
서로 마주하는 애노드와 캐소드, 그리고
상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 유기층
을 포함하고,
상기 유기층은 제 1항에 따른 유기 화합물 또는 제 8항에 따른 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
【청구항 13】
제 12항에서, 상기 유기층은 발광층을 포함하고,
상기 유기 화합물 또는 상기 조성물은 상기 발광층의 호스트로 포함되는 유기 광전자 소자.
【청구항 14]
제 12항에서，
상기 유기층은
발광층, 그리고
상기 캐소드와상기 발광층 사이에 위치하는 전자보조층
을 포함하고,
상기 전자보조층은 제 1항에 따른 유기 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자. 【청구항 15]
제 12항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치.
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