【명세서】

【발명의 명칭】

유기 광전자 소자용 화합물， 유기 광전자 소자용 조성물， 유기 광전자 소자 및 표시 장치

【기술분야】

유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물， 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.

【배경기술】

유기 광전자 소자 (organic optoelectronic diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 잔환할 수 있는 소자이다.

유기 광전자 소자는 동작 원리에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 광 에너지에 의해 형성된 액시톤 (exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고， 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.

유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자， 유기 발광 소자, 유기 태양 전자 및 유기 감광체 드럼 (organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.

이 중， 유기 발광 소자 (organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치 (flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서， 통상 양극 (anode)과 음극 (cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 있으몌， 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위한 정공 주입 층， 정공 수송 층， 전자 차단 층， 전자 수송 층， 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다.

유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며， 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 화합물을 제공한다.

다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.

또 다른 구현예는 상기 화합물을 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 광전자 소자용 화합물을 제공한다.

[화학식 1 ]

화학식 1에서，

X ¹ 내지 X ³ 은 각각 독립적으로， N 또는 CR ^a 이고 X ¹ 내지 X ³ 중 적어도 하나는 N이고，

Y는 0 또는 S이고，

Ar ¹ 은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고，

R ^a , 및 R ¹ 내지 R ¹² 는 각각 독립적으로， 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 또는 이들의 조합이고，

L ¹ 및 L ² 는 각각 독립적으로， 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고，

a 및 b는 각각 독립적으로, 1 내지 3의 정수이다.

또 다른 구현예에 따르면， 서로 마주하는 양극과 음극， 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물， 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.

또 다른 구현예에 따르면 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

【발명의 효과】

고효율 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.

【도면의 간단한 설명】

도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.

〈부호의 설명〉

100， 200： 유기 발광 소자

105： 유기층 110: 음극

120： 양극 130: 발광층

140： 정공 보조층

【발명의 실시를 위한 최선의 형태】

이하， 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만， 이는 예시로서 제시되는 것으로， 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 본 명세서에서 "치환' '이란 별도의 정의가 없는 한， ,치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기， 히드록실기， 아미노기， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기， 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기， 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, 플루오로기， C1 내지 C10트리플루오로알킬기， 시아노기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.

본 발명의 일 예에서， "치환 "은 치환기 또는 화합물 증의 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 화할물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C20 알킬기， C6 내지 C30 아릴기， 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 본 발명의 구체적인 일예에서， 상기 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C20 알킬기， C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기， 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.

본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한， 하나의 작용기 내에 N, 0， S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고， 나머지는 탄소인 것을 의미한다.

본 명세서에서 "알킬 (alkyl)기"이란 별도의 정의가 없는 한， 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬 (saturated alkyl)기 "일 수 있다.

상기 알킬기는 C1 내지 C30인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C20 알킬기 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수도 있다. 예를 들어， C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며， 메틸， 에틸， 프로필， 이소-프로필, n—부틸， 이소—부틸， sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.

상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기， 에틸기， 프로필기， 이소프로필기， 부틸기， 이소부틸기， t-부틸기， 펜틸기， 핵실기， 시클로프로필기， 시클로부틸기， 시클로펜틸기， 시클로핵실기 등을 의미한다.

본 명세서에서 "아릴 (aryl)기"는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 총괄하는 개념으로서， 탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소가 P-오비탈을 가지면서， 이들 P-오비탈이 공액 (conjugation)을 형성하고 있는 형태， 예컨대 페닐기， 나프틸기 등을 포함하고， 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마 결합을 통하여 연결된 형태， 예컨대 바이페닐기， 터페닐기， 쿼터페닐기 등을 포함하며, 2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리도 포함할 수 있다. 예컨대， 플루오레닐기 등을 들 수 있다.

아릴기는 모노시클릭， 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭 (즉， 탄소원자들의 인접한 쌍들을 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 (C) 대신 N, 0， S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하는 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우， 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.

일 예로 "헤테로아릴 (heteroaryl)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 헤테로아릴기가 융합고리인 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， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및 /또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는， 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 나프타세닐기， 치환 또는 비치환된 피레닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 P-터페닐기， 치환 또는 비치환된 m-터페닐기, 치환 또는 비치환된 0-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 치환 또는 비치환된 인데닐기， 치환 또는 비치환된 퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 티오페닐기， 치환 또는 비치환된 피를릴기， 치환 또는 비치환된 피라졸릴기， 치환 또는 비치환된 이미다졸일기， 치환 또는 비치환된 트리아졸일기， 치환 또는 비치환된 옥사졸일기， 치환 또는 비치환된 티아졸일기， 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기， 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기， 치환 또는 비치환된 피리딜기， 치환 또는 비치환된 피리미디닐기， 치환 또는 비치환된 피라지닐기， 치환 또는 비치환된 트리아지닐기， 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기， 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기， 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기， 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기， 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기， 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기， 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기， 치환 또는 비치환된 아크리디닐기， 치환 또는 비치환된 페나진일기， 치환 또는 비치환된 페노티아진일기， 치환 또는 비치환된 페녹사진일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 또는 이들의 조합일 수 있으나， 이에 제한되지는 않는다.

본 명세서에서， 단일 결합이란 탄소 또는 탄소 아외의 헤테로 원자를 경유하지 않고 직접 연결되는 결합을 의미하는 것으로， 예컨대， L이 단일 결합이라는 의미는 L과 연결되는 치환기가 중심 코어에 직접 연결되는 것을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 단일 결합이란 탄소를 경유하는 메틸렌 등을 의미하는 것이 아니다.

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 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.

또한 전자 특성이란， 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로， LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입， 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다. 이하 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물을 설명한다.

일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1로 표현된다.

[화학식 1 ]

화학식 1에서，

X ¹ 내지 X ³ 은 각각 독립적으로， N 또는 CR ^a 이고

X ¹ 내지 X ³ 중 적어도 하나는 N이고，

Y는 0 또는 S이고 Ar ¹ 은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고，

R ^a , 및 R ¹ 내지 R ¹² 는 각각 독립적으로， 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 또는 이들의 조합이고，

L ¹ 및 L ² 는 각각 독립적으로， 단일 결합， 또는 치환 또는 비치환된

C6 내지 C30 아릴렌기이고，

a 및 b는 각각 독립적으로， 1 내지 3의 정수이다.

일 구현예에 따른 상기 화학식 . 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 카바졸기가 치환된 카바졸 (carbazole)을 포함하고， 적어도 하나와 질소를 포함하는 헤테로고리기가 디벤조퓨란 (dibenzofuran) 또는 디벤조티오펜 (dibenzothiophen)의 3번 위치에서 결합되는 구조를 기본 골격으로 포함한다.

일 구현예에 따른 질소를 함유한 헤테로고리기는 디벤조퓨란 (dibenzofuran) 또는 디벤조티오펜 (dibenzothiophen)이 연결기 없이 직접 연결됨으로써， 질소를 함유한 헤테로고리기와 디벤조퓨란의 3번 위치 또는 디벤조티오펜의 3번 위치가 결합되어 구조 상에 LUMO의 궤도가 확장되어， 전기장 인가 시 전자를 받기 쉬운 구조가 될 수 있다. 이에 따라 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 구동 전압을 낮출 수 있다.

또한， 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 삼중항 에너지가 크고 전기화학적으로 안정한 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜의 3번 위치에 연결된 질소 함유 해테로고리를 포함하고， 카바졸을 포함함으로써， 전자끄는기 (electron withdrawing group, EWG)와 전자주는기 (electron donating group, EDG)를 모두 가져 분자 전체가 바이폴라 (bipolar) 특성을 나타내 정공과 전자의 결합력이 높기 때문에 상기 유기 화합물을 적용한 유기 광전자 소자의 발광층에서 호스트로서 유리할 뿐만 아니라， 정공 수송층， 정공 주입층에도 적용될 수 있다.

따라서， 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기발광소자의 정공 주입층， 정공 수송층 또는 발광층의 재료로 사용할 경우， 유기발광소자의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.

상기 화학식 1에서， X ¹ 내지 X ³ 중 적어도 2개는 N이고， 바람직하게는， X ¹ 내지 X ³ 모두가 N인 것이 보다 바람직하다.

일 실시예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1—3으로 표현될 수 있다:

[화학식 1-1 ]

[화학식 1-3]

화학식 1-1 내지 화학식 1-3에서，

X ¹ 내지 X ³ 은 각각 독립적으로， N 또는 CR ^a 이고，

X ¹ 내지 X ³ 중 적어도 하나는 N이고，

Ar ¹ 은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,

Y는 0 또는 S이고，

R ^a , 및 R ¹ 내지 R ¹² 는 각각 독립적으로, 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 또는 이들의 조합이고,

L ¹ 및 L ² 는 각각 독립적으로， 단일 결합， 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴렌기이고，

a 및 b는 각각 독립적으로， 1 내지 3의 정수이다.

일 예에서， 상기 화학식 1— 1 내지 화학식 1-3의 X ¹ 내지 X ³ 은 모두

N일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3의 X ¹ 및 X ³ 은 N이고， X ² 는 CH일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3의 X ¹ 및 X ² 는 N이고， X ³ 은 CH일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3의 X ² 및 X ³ 은 N이고， X ¹ 은 CH일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1—3의 X ¹ 은 N이고， X ² 및 X ³ 은 CH일 수 있다. 일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3의 X ² 는 N이고， X ¹ 및 X ³ 은 CH일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3의 X ³ 은 N이고， X ¹ 및 X ² 는 CH일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1— 1 내지 화학식 1-3의 Ar ¹ 은 페닐기， 나프틸기， 바이페닐기， 트리페닐기 또는 플루오레닐기일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1— 1 내지 화학식 1-3의 L ¹ 및 L ² 는 단일 결합일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3의 L ¹ 은 단일 결합이고， L ² 는 페닐렌기， 또는 L ² 가 단일 결합이고， L ¹ 은 페닐렌기일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-1 내지 화학식 1-3의 L ¹ 및 L ² 는 페닐렌기일 수 있다.

상기 화학식 1-1 내지 1-3과 같이 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기의 3번 위치에서 연결기 없이 질소함유 헤테로고리기가 직접 연결된 치환기를 포함하는 경우， LUMO의 전자구름을 한 평면에 위치시켜 확장 효과를 극대화할 수 있게 되므로， 상기 화합물을 유기발광소자 적용 시 구동 감소와 수명 증가의 측면에서 최적의 효과를 얻을 수 있다. 만일， 질소함유 헤테로고리기와 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜이 3번 이외에 다른 위치로 연결되거나， 또는 질소함유 헤테로고리기와 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜 사이에 아릴렌 링커 등이 포함된 화합물을 유기발광소자에 적용하는 경우에는 이러한 LUMO 전자구름의 확장올 통한 구동 감소 효과가 줄어들게 된다.

상기 화학식 1에서， Ar ¹ 은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이다.

상기 화학식 1에서의 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기로는， 예를 들어， 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 페난트릴기， 치환 또는 비치환된 나프타세닐기， 치환 또는 비치환된 피레닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기， 및 치환 또는 비차환된 플루오레닐기 등을 들 수 있고， 예를 들어， 페닐기， 1—나프틸기, 2-나프틸기, 2—바이페닐일기， 3-바이페닐일기， 4-바이페닐일기， 0-터페닐기， m-터페닐기， P-터페닐기일 수 있다.

구체적으로， 상기 화학식 1에서의 Ar ¹ 은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고， 바람직하게는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기， 보다 바람직하게는， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기인 것이 바람직하다. 예를 들어， 일 구현예에 따른 Ar ¹ 은 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 ^' 또는 비치환된 P-터페닐기, 치환 또는 비치환된 m-터페닐기， 치환 또는 비치환된 0-터페닐기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 페난트레닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기，또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 예를 들어， 페닐기， 나프틸기, 바이페닐기， 터페닐기일 수 있다.

보다 구체적으로， 본 발명의 일 실시예에서， 상기 Ar ¹ 은 페닐기, Pᅳ바이페닐기， m-바이페닐기, P-터페닐렌기， m-터페닐렌기， 0—터페닐렌기 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이때， 상기 Ar ¹ 중 치환된 아릴기에서의 " 치환" 이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C20 알킬기, 또는 C6 내지 C30 아릴기로 치환된 것을 의미한다. 예를 들어， 상기 " 치환" 이란, 적어도 하나의 수소가， 중수소, C1 내지 C10 알킬기， 또는 C6 내지 C18 아릴기， 예를 들어， 적어도 하나의 수소가， 중수소， C1 내지 C4 알킬기, 또는 C6 내지 C12 아릴기로 치환된 것을 의미한다. ―

상기 화학식 1에서의 L ¹ 및 L ² 는 연결기로서， 각각 독립적으로， 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고, 바람직하게는， 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴렌기인 것이 바람직하다. 예를 들어， 일 구현예에 따른 연결기 L ¹ 및 L ² 는 각각 독립적으로， 단일 결합， 치환 또는 비치환된 페닐렌기， 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기， 치환 또는 비치환된 나프틸렌기， 치환 또는 비치환된

P-터페닐렌기， 치환 또는 비치환된 m-터페닐렌기， 치환 또는 비치환된

0-터페닐렌기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐렌기， 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기일 수 있다.

보다 구체적으로， 본 발명의 일 실시예에서， 상기 L ¹ 및 L ² 는 각각 독립적으로， 단일결합， 페닐기, P-바이페닐기， m—바이페닐기 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 1의 Ar ¹ 은 페닐기， 나프틸기， 바이페닐기， 터페닐기， 또는 플루오레닐기이고， L ¹ 및 L ² 는 각각 독립적으로， 단일결합, 페닐기 또는 바이페닐기로， 예컨대 하기 화학식 1 -a 내지 화학식

1- d로 표현될 수 있다.

[화학식 1-b]

화학식 1-a 내지 화학식 1-d에서，

X ¹ 내지 X ³ 은 각각 독립적으로， N 또는 CR ^a 이고，

X ¹ 내지 X ³ 중 적어도 하나는 N이고，

Y는 ◦ 또는 S이고，

nl, n2, m, 및 k는 각각 독립적으로, 0 내지 2의 정수이고，

R ^a , 및 R ¹ 내지 R ¹⁴ 는 각각 독립적으로, 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기, 또는 이들의 조합이고，

R ¹³ 및 R ¹⁴ 는 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성한다. ^'

일 예에서, 상기 화학식 I—a 및 화학식 1-b의 R ¹³ 및 R ¹⁴ 는 인접한 기끼리 연결되어， 나프틸기, ^' 안트라세닐기， 페난트릴기， 트리페닐렌기, 플루오레닐기일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-b 및 화학식 1-d의 m은 1， k는 ◦일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-b 및 화학식 1-d의 m은 2, k는 ◦일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-a 내지 화학식 1-d의 nl 및 n2는 각각 독립적으로， 0 또는 1일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 1-a 내지 화학식 1-d의 nl 및 n2는 모두 0일 수 있다. 상기 화학식 1에서의 R ¹ 내지 R ¹² 는 각각 독립적으로， 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 또는 이들의 조합일 수 있고， 바람직하게는， 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기， 또는 이들의 조합인 것이 바람직하고， 보다 바람직하게는 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다.

구체적으로， 상기 화학식 1에서의 R ⁹ 내지 R ¹² 는 각각 독립적으로， 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기， 또는 이들의 조합일 수 있고， 바람직하게는 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기， 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다. 예를 들어， 일 구현예에 따른 R ⁹ 내지 R ¹² 는 각각 독립적으로 수소, 중수소， 메틸기， 에틸기， 프로필기， n—부틸기， sec—.부틸기， tert-부틸기， 이소부틸기， 페닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.

구체적으로， 상기 화학식 1에서의 R ¹ 내지 R ⁴ 는 각각 독립적으로， 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기， 또는 이들의 조합일 수 있고， 바람직하게는 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기， 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다. 예를 들어， 일 구현예에 따른 R ¹ 내지 R ⁴ 는 각각 독립적으로 수소， 중수소， 메틸기， 페닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.

구체적으로， 상기 화학식 1에서의 R ⁵ 내지 R ⁸ 은 각각 독립적으로， 수소， 중수소ᅳ 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기， 또는 이들의 조합일 수 있고， 바람직하게는 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기， 또는 이들의 조합인 것이 바람직하다. 예를 들어， 일 구현예에 따른 R ⁵ 내지 R ⁸ 은 각각 독립적으로 수소， 중수소， 메틸기, 페닐기 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명의 일 예에서， 상기 화학식 1에서의 R ¹ 내지 R ¹² 는 각각 독립적으로 수소일 수 있다.

상기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

[그룹 1 ]

8T

Ι ΖΪ [zzl Izzl

068 00/Ll0ZW^/13d

068^00/Ζ.ΐΟΖΗΜ/Χ3<Ι 전술한 게 1 유기 광전자 소자용 화합물은 유기 광전자 소자에 적용될 수 있고, 단독으로 또는 다른 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 유기 광전자 소자에 적용될 수 있다. 전술한 유기 광전자 소자용 화합물이 다른 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 사용되는 경우， 조성물의 형태로 적용될 수 있다. 이하， 전술한 게 1 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물의 일 예를 설명한다.

본 발명의 다른 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 전술한 제 1 유기 광전자 소자용 화합물 및 하기 화학식 2로 표현되는 제 2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함한다.

[

상기 화학식 2에서，

L ³ 및 L ⁴ 는 각각 단일 결합， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기， 또는 이들의 조합이고，

Ar ² 및 Ar ³ 은 각각 독립적으로， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기， 또는 이들의 조합이고

R ²¹ 내지 R ²⁶ 은 각각 독립적으로， 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기， 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고，

1은 0 내지 2의 정수 중 하나이고， 상기 "치환"이란， 적어도 하나의 수소가 중수소， C1 내지 C4 알킬기， C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다ᅳ

본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 2의 L ² 및 L ³ 은 각각 독립적으로 단일 결합， 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴렌기일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 2의 Ar ² 및 Ar ³ 은 각각 독립적으로， 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기， 치환 또는 비치환돤피리디닐기， 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸일기， 치환 또는 비치환된 이소퀴나졸일기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환 또는 비치환된 트리아진일기， 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 2의 Ar ² 및 Ar ³ 은 각각 독립적으로， 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 ^' 바이페닐기， 치환 또는 비치환된 터페닐기， 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기， 치환 또는 비치환된 피리디닐기， 치환 또는 비치환된 퀴나졸일기, 치환 또는 비치환된 이소퀴나졸일기， 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기， 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기， 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기， 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 또는 이들의 조합일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서， 상기 화학식 2의 Ar ² 및 Ar ³ 은 각각 독립적으로， 치환 또는 비치환된 페닐기， 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기， 치환 또는 비치환된 안트라세닐기， 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기， 치환 또는 비치환된 플루오레닐기， 또는 이들의 조합일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 2의 R ²¹ 내지 R ²⁶ 은 각각 독립적으로 수소, 중수소， 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있고， 예를 들어， 상기 화학식 2의 R ²¹ 내지 R ²⁶ 은 각각 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있다.

일 예에서， 상기 화학식 2의 1은 0 또는 1일 수 있고， 예를 들어， 1은 0일 수 있다.

본 발명의 구체적인 일 실시예에서， 상기 *-L ³ -Ar ² 및 *-L ⁴ -Ar ³ 은 하기 그룹 Π에 나열된 치환기 중 하나이고， 상기 화학식 2는 하기 그룹 I에 나열된 구조 중 하나에 하기 그룹 Π에 나열된 치환기가 결합된 화합물이다.

OO/LlOZW^/13d

상기 그룹 I 및 π에서， *은 연결 지점이다.

상기 화학식 2로 표시되는 제 2 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물에서 선택될 수 있다.

[그룹 2]

[Ε-1 ] [Ε-2] [Ε-3] [Ε-4] [Ε-5]

[E-6] [E-7] [E-8] [E-9] [E—10]

[Ε一 11 ] [E-12] [E-13] [Ε— 14] [Ε— 15]

[E-31] [E-32] [E-33] [E-341 [E-35]

LZ

0/,-a [69-31 [99-3]

OO/LlOZW^/13d

[E-86] [E-87] E-88] [E-89] [E-90]

[E-127] [E-128] 1E-129] [E-130]

[E-131 ] [E-132] [E-1331 [E-134] [E-135]

[E-136] [E-1371 [E— 138] [E-139] [E— 140] [E-141]

상술한 제 1 호스트 화합물과 게 2 호스트 화합물은 다양한 조합에 의해 다양한 조성물을 준비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 상기 화학식 1-1, 또는 화학식 1-2로 표현되는 화합물을 제 1 호스트로서 포함하고， 상기 화학식 2에서， L ² 및 L ³ 은 각각 독립적으로 단일 결합， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고; Ar ² 및 Ar ³ 은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고; R ²¹ 내지 R ²⁶ 은 각각독립적으로 수소， 중수소， 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기， 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고; 1은 0 인 화합물을 계 2 호스트로서 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 상기 화학식 1-1， 또는 화학식 1-2로 표현되는 화합물을 제 1 호스트로서 포함하고， 상기 그룹 2의 화학식 E-31, E— 99， E- 129, 및 E- 140 중 어느 하나로 표현되는 화합물을 거 12 호스트로서 포함할 수 있다.

상기 제 2 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 제 1 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 발광층에 사용되어 전하의 이동성을 높이고 안정성을 높임으로써 발광 효율 및 수명 특성을 개선시킬 수 있다. 또한 상기 계 2 유기 광전자 소자용 화합물과 상기 제 1 유기 광전자 소자용 화합물의 비율을 조절함으로써 전하의 이동성을 조절할 수 있다.

예컨대 약 1 :9 내지 9: 1의 중량비로 포함될 수 있고， 구체적으로 2:8 내지 8:2， 3:7 내지 7:3， 4:6 내지 6:4， 그리고 5:5의 중량비로 포함될 수 있으며， 예컨대 계 1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제 2 유기 광전자 소자용 화합물이 3:7의 범위로 포함될 수 있다. 또한， 제 1 유기광전자 소자용 화합물 및 제 2 유기광전자 소자용 화합물이 1 : 1 내지 1 :4의 중량비일 수 있으며, 1 : 1 내지 1 : 3의 중량비， 1 : 1 내지 4:6의 중량비일 수 있다.

상기 범위로 포함됨으로써 효율과 수명을 동시에 개선할 수 있다. 상기 조성물은 전술한 게 1 유기 광전자 소자용 화합물과 제 2 유기 광전자 소자용 화합물 외에 1종 이상의 유기 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 유기 광전자 소자용 화합물은 도편트를 더 포함할 수 있다. 상기 도편트는 적색， 녹색 또는 청색의 도펀트일 수 있다.

상기 도펀트는 미량 흔합되어 발광을 일으키는 물질로， 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기 (multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체 (metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 무기， 유기， 유무기 화합물일 수 있으며， 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.

상기 도펀트의 일 예로 인광 도편트를 들 수 있으며， 인광 도펀트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 상기 인광 도편트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 Z] L ₂ MX

상기 화학식 Z에서， M은 금속이고， L 및 X는 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.

상기 M은 예를 들어， Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고， 상기 ᄂ 및 X는 예를 들어， 바이덴테이트 리간드일 수 있다. 이하 전술한 유기 광전자 소자용 화합물， 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 적용한 유기광전자소자를 설명한다.

또 다른 구현예에 따른 유기 광전자 소자는 서로 마주하는 양극과 음극， 그리고 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물， 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.

- 일 예로 상기 유기층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 본 발명의 유기 광전자 소자용 화합물， 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다. ^,

구체적으로， 상기 유기 광전자 소자용 화합물, 또는 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 발광층의 호스트， 예컨대 그린 호스트로서 포함될 수 있다.

또한， 상기 유기층은 발광층， 및 정공주입층, 정공수송층， 전자차단층， 전자수송층, 전차주입층 및 정공차단층에서 선택된 적어도 하나의 보조층을 포함하고， 상기 보조층은 상기 유기 광전자 소자용 화합물， 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.

상기 보조층은 발광층에 인접한 전자수송보조층을 더 포함하고， 상기 전자수송보조층은 상기 유기 광전자 소자용 화합물， 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서， 상기 전자수송보조층에 포함되는 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 화학식 1- 1으로 표현되거나， 상기 화학식 1-a로 표현되거나, 상기 화학식 1-c로 표현될 수 있다. 상기 유기 광전자 소자는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이면 특별히 한정되지 않으며， 예컨대 유기 광전 소자， 유기 발광 소자， 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼 등을 들 수 있다.

여기서는 유기 광전자 소자의 일 예인 유기 발광 소자를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 보여주는 단면도이다.

도 1을 참고하면， 일 구현예에 따른 유기 발광 소자 (100)는 서로 마주하는 양극 (120)과 음극 (110)， 그리고 양극 (120)과 음극 (110) 사이에 위치하는유기층 (105)을포함한다.

양극 (120)은 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며， 예컨대 금속， 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 양극 (120)은 예컨대 니켈， 백금， 바나듐， 크롬， 구리, 아연， 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물， 인듐산화물， 인듐주석산화물 (ΠΌ), 인듐아연산화물 (IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 A1 또는 Sn0 ₂ 와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3—메틸티오펜)， 폴리 (3，4- (에틸렌— 1,2-디옥시)티오펜) (polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.

음극 (110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며， 예컨대 금속， 금속 산화물 및 /또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극 (110)은 예컨대 마그네슘， 칼슴, 나트륨， 칼륨， 타이타늄， 인듐， 이트륨， 리튬， 가돌리늄， 알루미늄， 은， 주석， 납， 세슴， 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, Li0 ₂ /Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaFVCa과 같은 다층 구조 물질을 들 수 있으나， 이에 한정되는 것은 아니다.

유기층 (105)은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용조성물을포함하는 발광층 (130)을포함한다.

도 2는 다른 구현예에 따른 유기 발광소자를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참고하면, 유기 발광 소자 (200)는 발광층 (130) 외에 정공 보조층 (140)을 더 포함한다. 정공 보조층 (140)은 양극 (120)과 발광층 (130) 사이의 정공 주입 및 /또는 정공 이동성을 더욱 높이고 전자를 차단할 수 있다. 정공 보조층 (140)은 예컨대 정공 수송층， 정공 주입충 및 /또는 전자 차단층일 수 있으며， 적어도 1층을 포함할 수 있다.

도 1 또는 도 2의 유기층 (105)은 도시하지는 않았지만， 전자주입층， 전자수송층, 전자수송보조층， 정공수송층， 정공수송보조층， 정공주입층 또는 이들의 조합층을 추가로 더 포함할 수 있다. 본 발명와유기 광전자 소자용 화합물 또는 유기 광전자 소자용 조성물은 이들. 유기층에 포함될 수 있다. 유기 발광 소자 (100， 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후， 진공증착법 (evaporation), 스퍼터링 (sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법; 또는 스핀코팅 (spin coating), 침지법 (dipping), 유동코팅법 (flow coating)과 같은 습식성막법 등으로 유기층을 형성한 후， 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.

전술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.

【발명의 실시를 위한 형태】

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만， 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며， 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.

이하， 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반웅물질은 특별한 언급이 없는 한， Sigma-Aldrich 社， Apichemical 社 또는 TCI 社 등에서 구입하였거나， 공지된 방법을 통해 합성하였다.

(유기 광전자소자용화합물와제조)

본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.

(제 1유기 광전자소자용화합물)

합성예 1 : 화합물 [1]의 합성

중간체 B 화합을 [ 1 ] 제 1 단계 ： 중간체 A의 합성

질소 환경의 2L 등근 바닥 플라스크에

2,4-디클로로 -6-페닐 - 1，3，5—트리아잔 (50.55 g, 223.59 mmol)과 디벤조퓨란— 3—일보로닉애시드 (40.3 g, 190.06 mmol)을 테트라하이드로퓨란 900 mL에 녹인 후， 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (12.9 g, 1 1.18 mmol)을 넣고 교반시켰다. 물에 포화된 포타슘카보네이트 (61.8 g, 447.19 mmol)을 넣고 80 ^° C에서 12 시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 유기층을 분리한 다음 무수 MgS0 ₄ 로 수분을 제거한 후， 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 디클로로메탄과 핵산을 사용하여 결정화하여 중간체 A 35.3 g(44 %)을 얻었다. 제 2 단계 ： 증간체 B의 합성

1L 등근바닥 플라스크에 3-브로모카르바졸 (7.4 g, 29.96 mmol)을 240 mL의 ^-디메틸포름아미드^ ^에 넣어 교반한 다음， 소듐하이드라이드 (60%， 미네랄오일) (2.4 g, 59.92 mmol)을 서서히 투입한다. 30분 후 중간체 A (12.6 g, 35.25 mmol)을 서서히 투입한 후 12 시간 동안 교반한다. 반응 생성물을 물에 부어 생긴 고형물을 거른다. 이렇게 얻어진 잔사를 디클로로벤젠과 메탄올을 사용하여 고형화하여 중간체 B 17 g (85%)를 얻었다. 제 3 단계 ： 화합물 [ 1 ]의 합성

상기 중간체 B (16.5 g, ^' 29.06 mmol), 카르바졸 (5.8 g, 34.88 mmol), 및 터셔리부특시나트륨 (5.6 g, 58.13 mmol)을 크실렌 50 ml 녹인 후， 팔라듐 (디벤질리덴아세톤) (0.836 g, 1.45 mmol) 과 터셔리부틸포스핀 (1.41 g, 2.91 mmol, 50% 를루엔 흔합물)을 적가한다. 반웅용액올 질소 기류하에서 12 시간 동안 120 ^° C로 가열하여 교반하였다. 반웅 종결 후 반웅 생성물에 메탄올을 부어 생기는 고형물을 필터 한 다음， 고형물을 다시 디클로로벤젠에 녹여 활성탄과 무수황산마그네슘을 넣어 교반 후 필터한 다음 디클로로벤젠과 메탄올을 이용해 재결정하여 화합물 [1 ] 16 g (84%)을 얻었다.

LC Mass (이론치 : 653.73g/mol, 측정치: M+ H ⁺ = 654.22g/mol) 합성예 2: 화합물 [40] 의 합성

중간체 D 화합울 [40] 제 1 단계 ： 중간체 C의 합성

2,4-디클로로 -6-페닐 - 1，3，5-트리아진 (42.3 g, 187.24 mmol)과 벤조티오펜 -3—일보로닉애시드 (36.3 g, 159.15 mmol)을 사용하여 상기 중간체 A의 합성방법과 동일한 방법을 이용하여 중간체 C 30 g(43 %)을 얻었다. 제 2 단계 ： 중간체 D의 합성

3-브로모카르바졸 (7.17 g, 29.13 mmol)과 증간체 C (12.8 g, 34.28 mmol)을 사용하여 중간체 B의 합성방법과 동일한 합성방법을 이용하여 중간체 D 16 g (80%)를 얻었다. 제 3 단계 ： 화합물 [40]의 합성

상기 중간체 D (14.8 g, 25.38 mmol)와 카르바졸 (5.1 g, 30.46 mmol)을 사용하여 상기 화합물 [ 1 ]의 합성방법과 동일한 합성방법을 이용하여 화합물 [40] 13 g (76%)을 얻었다.

LC Mass (이론치: 669.79g/mol, 측정치: M+ H ⁺ = 670.20g/mol) 합성예 3: 화합물 [2]의 합성

중간체 화합울 [2]

제 1 단계 ： 중간체 E의 합성

2-브로모카르바졸 (7.4 g, 29.96 mmol)과 중간체 A (12.61 g, 35.25 mmol)을 사용하여 중간체 B의 합성방법과 동일한 합성방법을 이용하여 중간체 E 17 g (85%)를 얻었다. 제 2 단계 ： 화합물 「2ᅵ의 합성

상기 중간체 E ( 14.756 g, 26 mmol)와 카르바졸 (5.22 g, 31.21 mmol)을 사용하여 상기 화합물 [ 1 ]의 합성방법과 동일한 합성방법을 이용하여 화합물 [2 ] 14 g (82%)을 얻었다.

LC Mass (이론치 : 653.73g/mol, 측정치: M+ H+ = 654.22g/mol) 합성예 4: 화합물 [41]의 합성

5 r 화합물 _{[41 ]} 제 1 단계 ： 중간체 F의 합성

2-브로모카르바졸 (7.2 g, 29.13 mmol)과 중간체 C ( 12.81 g, 34.28 mmol)을 사용하여 중간체 B의 합성방법과 동일한 합성방법을 이용하여 중간체 F 16 g (80%)를 얻었다. 제 2 단계 ： 화합물 「411의 합성

상기 중간체 F (13.9 g, 23.9 mmol)와 카르바졸 (4.8 g, 28.67 mmol)을 사용하여 상기 화합물 [ 1 ]의 합성방법과 동일한 합성방법을 이용하여 화합물 [41 ] 13 g (81 %)을 얻었다.

LC Mass (이론치 : 669.79g/mol, 측정치: M+ H ⁺ = 670.20g/mol) 비교합성예 1: 비교화합물 1의 합성

비교화합물 1 상기 화합물 [ 1 ]의 합성방법과 동일한 방법들을 이용하여 상기 비교 화합물 1을 합성하였다.

LC Mass (이론치 : 563.65g/mol, 측정치: M+ H ⁺ = 564.2 lg/mol)

(유기발광소자의 제작: 발광층소자 1)

실시예 1

합성예 1에서 얻은 화합물 [ 1 ]을 호스트로 사용하고， Ir(PPy) ₃ 를 도펀트로 사용하여 유기발광소자를 제작하였다.

양극으로는 ITO를 1000 A의 두께로 사용하였고， 음극으로는 알루미늄 (A1)을 1,000 A의 두께로 사용하였다. 구체적으로， 유기발광소자의 제조방법을 설명하면， 양극은 15 Ω /αιί의 면 저항값을 가진 ΙΤΟ 유리 기판을 50mm X 50 mm X 0.7 mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코을과 순수물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후， 30 분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.

상기 기판 상부에 진공도 650x lO-7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로

N4,N4'-di(naphthalen- l -yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine (NPB) (80 nm)를 증착하여 800 A의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 합성예 1에서 얻은 화합물 [1 ]을 이용하여 막 두께 300 A의 발광층을 형성하였고， 이 때， 인광 도펀트인 Ir(PPy)3을 동시에 증착하였다. 이 때， 인광 도편트의 증착속도를 조절하여， 발광층의 전체량을 100 중량 %로 하였을 때 인광 도편트의 배합량이 7 중량 %가 되도록 증착하였다.

상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여

Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminiu m (BAlq)를 증착하여 막 두께 50 A의 정공저지층을 형성하였다. 이어서， 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여， 막 두께 200 A의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 A1을 순차적으로 증착하여 유기발광소자를 제작하였다.

상기 유기발광소자의 구조는 ΠΌ/ NPB (80 nm)/ EML (화합물 [ 1 ] (93 중량 %) + Ir(PPy) ₃ (7 중량%； ⁾ ， 30 nm)/ Balq (5 nm)/ Alq3 (20 nm)/ LiF (1 nm) / Al (100 nm) 의 구조로 제작하였다.

실시예 2 및 3

합성예 1의 화합물 [ 1 ] 대신 합성예 2의 화합물 [40] , 합성예 3의 화합물 [2 ]를 각각 사용한 것을 제외하고는， 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 및 실시예 3의 유기발광소자를 제조하였다.

비교예 1 및 2

합성예 1의 화합물 [1 ] 대신 비교 합성예 1의 비교 화합물 1， CBP(4,4' -bis(N-carbazolyl)- l, l' -biphenyl, CAS No.58328-31-7)를 각각 을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 비교예 1 및 비교예 2의 유기발광소자를 제조하였다. 평가 1: 유기발광소자의 특성 평가

실시예 1 내지 3과 비교예 1， 및 비교예 2에 따른 유기발광소자의 전압에 따른 전류밀도 변화， 휘도 변화, 및 발광효율을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구체적인 측정방법은 하기와 같다. (1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정

제조된 유기발광소자에 대해， 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류—전압계 (Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다. (2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정

제조된 유기발광소자에 대해， 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계 (Minolta Cs- 1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.

(3) 발광효율 측정

상기 (1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도 (10 mA/cm2)의 전류 효율 (cd/A) 을 계산하였다.

【표 1】

상기 표 1를 참고하면， 실시예 1 내지 3에 따른 유기발광소자는 비교예 1 및 비교예 2에 따른 유기발광소자에 비해， 구동전압， 발광효율이 개선된 것을 알 수 있다. 이는 실시예 1 내지 3에 따른 화합물에서， 카바졸기가 치환된 카바졸을 포함할 뿐만 아니라， 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜이 연결기 없이 직접 연결된 트리아진이 카바졸기의 N에 치환됨에 따라， LUMO 전자구름이 확장되어 구동 전압이 더 낮아지는 것이라 생각된다.

(유기발광소자의 제작: 발광층소자 2)

게 2 유기 광전자 소자용 화합물， E-31, E— 99， E-129, 및 E-140은 공지된 방법을 통해 합성하였다.

[E-31 ] [E-99] [E- 129] [E- 140]

실시예 4

ITO (Indium tin oxide)가 1,500A 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올， 아세톤， 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ΠΌ 투명 전극을 양극으로 사용하여 ΙΤΟ 기판 상부에 화합물 Α을 진공 증착하여 700A 두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 주입층 상부에 화합물 B를 50A의 두께로 증착한 후, 화합물 C를 1,020A의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 합성예 1의 화합물 [1 ] 및 화합물 E-31을 동시에 호스트로 사용하고， 도판트로 트리스 (2—페닐피리딘)이리듐 (ΠΙ) [Ir(ppy) ₃ ]를 10^ ^< ¾로 도핑하여 진공 증착으로 400A 두께의 발광층을 형성하였다. 여기서 화합물 [1 ]과 화합물 E-31은 5:5 중량비로 사용되었으며, 하기 실시예의 경우 별도로 비율을 기술하였다.

이어서 상기 발광층 상부에 화합물 D와 Liq를 동시에 1: 1 비율로 진공 증착하여 300 A 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송충 상부에 Liq 15 A과 A1 1,200 A을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.

상기 유기발광소자는 5층의 유기 박막층을 가지는 구조로 되어 있으며， 구체적으로 다음과 같다.

ITO/화합물 A(700A)/화합물 B(50A)/화합물 C(1,020A)/EML [화합물

[ 1 ] :E— 31 :lr(ppy) ₃ =27wt%:63wt%: 10wt% ] (400 AV화합물

D:Liq(300A)/Liq(15A)/AKl,200A)의 구조로 제작하였다.

화합물 A: N4,N4'-diphenyl-N4,N4'-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)bipheny l-4,4'- diamine

화합물 B: 1,4,5,8,9, 11-hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile (HAT-CN),

화합물 C: N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3- yl)ph enyl)-9H-fluoren-2-amine

화합물 D: 8-(4-(4,6-di(naphthalen-2-yl)-l,3,5-triazin-2-yl)phenyl)quin oline

실시예 5 내지 실시예 14 및 비교예 3 내지 비교예 6

하기 표 2에 기재된 바와 같이 호 트를 사용하여, 실시예 4와 동일한 방법으로 실시예 5 내지 실시예 14， 비교예 3 내지 비교예 6의 유기 발광소자를 제작하였다. 평가 2: 유기발광소자의 특성 평가

실시예 4 내지 실시예 14， 및 비교예 3 내지 비교예 6에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 수명특성을 평가하고， 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

구체적인 측정방법은 하기와 같다.

(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정

제조된 유기발광소자에 대해， 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계 (Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고， 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.

(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정

제조된 유기발광소자에 대해， 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계 (Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.

(3) 발광효율 측정

상기 (1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도 (10 mA/cm ² )의 전류 효율 (cd/A) 을 계산하였다.

(4) 수명 측정

휘도 (cd/m ² )를 6,000 cd/m ² 로 유지하고 전류 효율 (cd/A)이 97%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.

【표 2】

제 1 호스트 제 2 구동전 발광효 수명 호스트 호스트와 ᄋ V ᄋ

ᄇ (T97, 제 2 (V) (cd/A) h) 호스트

비율

실시예 4 화합물 [1] E-31 1:1 4.82 59.4 74 실시예 5 화합물 [1] E-31 4:6 4.93 63.3 83 실시예 6 화합물 [1] E-99 1:1 4.95 63.2 88 실시예 7 화합물 [40] E-140 1:1 4.84 56.7 58 실시예 8 화합물 [2] E-31 1:1 4.83 59.2 93 실시예 9 화합물 [2] E-99 1:1 4.63 58.7 105 실시예 10 화합물 [2] E-99 4:6 4.82 65.5 127 실시예 11 화합물 [2] Eᅳ 140 1:1 4.60 58.1 94 실시예 12 화합물 [2] E-140 4：6 4.90 65.7 114 실시예 13 화합물 [41] E-129 5：5 4.78 57.4 60 실시예 14 화합물 [41] E-99 1:1 5.02 61.1 73 비교예 3 CBP - - 7.5 33.0 1 비교예 4 - E-31 7.8 10 1 비교예 5 - E-99 7.6 19 1 비교예 6 비교 화합물 E-31 ：： 1 5.23 53.0 20 표 2를 참고하면， 실시예 4 내지 14에 따른 유기발광소자는 비교예 3 내지 6에 따른 유기발광소자와 비교하여 발광효율 및 수명특성이 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 실시예 4 내지 14에 따른 화합물은 질소를 함유한 헤테로고리기와 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜의 3번 위치가 연결기 없이 직접 연결된 치환기를 포함함으로써 LUMO 전자구름이 확장되어 전기장 인가시 전자를 받기 쉬운 구조가 되므로 구동전압이 낮아짐에 따른 효과이다.

구체적으로， 제 1 호스트 화합물로 CBP 화합물을 사용한 비교예 3과 게 2 호스트 화합물만을 사용한 비교예 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자와 비교하여, 높은 구동 전압과 현저히 낮은 발광효율 및 수명을 나타내었다. 또한， 본 발명의 실시예에 따라 게 1 호스트와 겨 12 호스트를 사용한 경우， 동일한 계 2 호스트를 사용하였으나， 질소함유 헤테로고리기에 직접 치환된 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜이 없는 비교화합물 1을 제 1 호스트로 사용한 비교예 6에 비해， 실시예 4 내지 14에 따른 유기발광소자는 수명이 최대 4배 이상 상승한 효과가 있음을 확인할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.