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Title:
COMPOUND FOR ORGANIC OPTOELECTRONIC DIODE, COMPOSITION FOR ORGANIC OPTOELECTRONIC DIODE, ORGANIC OPTOELECTRONIC DIODE, AND DISPLAY APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/062659
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a compound for an organic optoelectronic diode, the compound expressed by chemical formula 1, a composition for an organic optoelectronic diode, an organic optoelectronic diode utilizing same, and a display apparatus. The specific content of chemical formula 1 is defined in the specification.

Inventors:
SHIN, Chang Ju (130 Samsung-ro, Yeongtong-guSuwon-si, Gyeonggi-do, 16678, KR)
OH, Jaejin (130 Samsung-ro, Yeongtong-guSuwon-si, Gyeonggi-do, 16678, KR)
YU, Eun Sun (130 Samsung-ro, Yeongtong-guSuwon-si, Gyeonggi-do, 16678, KR)
LEE, Hanill (130 Samsung-ro, Yeongtong-guSuwon-si, Gyeonggi-do, 16678, KR)
JUNG, Sung-Hyun (130 Samsung-ro, Yeongtong-g, Suwon-si Gyeonggi-do, 16678, KR)
JUNG, Ho Kuk (130 Samsung-ro, Yeongtong-g, Suwon-si Gyeonggi-do, 16678, KR)
HAN, Sujin (130 Samsung-ro, Yeongtong-guSuwon-si, Gyeonggi-do, 16678, KR)
Application Number:
KR2017/005410
Publication Date:
April 05, 2018
Filing Date:
May 24, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SAMSUNG SDI CO., LTD. (150-20 Gongse-ro, Giheung-gu, Yongin-si, Gyeonggi-do, 17084, KR)
SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD. (129 Samsung-ro, Yeongtong-guSuwon-si, Gyeonggi-do, 16677, KR)
International Classes:
C09K11/06; C07D307/77; C07D405/10; C07D405/14; H01L51/00; H01L51/50
Attorney, Agent or Firm:
PANKOREA PATENT AND LAW FIRM (13F70 Nonhyeon-ro 85-gil, Gangnam-gu, Seoul, 06234, KR)
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Claims:
【청구의 범위】

【청구항 1】

하기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:

상기 화학식 1에서,

ET는 카바졸일기를 제외한 N 함유 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,

L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,

X는 0또는 S이고,

R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기이고,

상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 시아노기, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.

【청구항 2】

제 1항에 있어서,

하기 화학식 1A로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:

상기 화학식 1A에서,

Z1 내지 Z5는 각각 독립적으로 N또는 CRa이고 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이고,

L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,

X는 0또는 S이고,

R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환.또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기이고,

Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기이고,

Ra는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성한다.

【청구항 3】

제 2항에 있어서,

하기 화학식 1A- I, 화학식 1Α- Π , 및 화학식 1Α-ΠΙ 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:

[화학식 1A- I [화학식 1Α- Π ] [화학식 iA-m ]

상기 화학식 1A- I , 화학식 1Α- Π , 및 화학식 iA-m에서,

Z1 내지 Z5는 각각 독립적으로 N또는 CRa이고,

Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이고,

X는 0또는 S이고,

Rb , Rc , 및 R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기이고,

Ra는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또 r 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기이고,

Ra는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성한다.

【청구항 4】

제 1항에 있어서,

상기 ET는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 이들의 조합인 유기 광전자 소자용 화합물 .

【청구항 5]

제 1항에 있어서,

상기 ET는 하기 그룹 I에 나열된 치환기.에서 선택되는 유기 광전자 소자용 화합물 :

[그룹 I ]

상기 그룹 I에서,

*은 상기 화학식 1의 과 연결되는 지점이다.

【청구항 6】

제 1항에 있어서,

하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택되는 유기 광전자 소자용 화합물:

[그룹 1]

owsoo/zjozaM/i d 6S9Z90/8T0Z OAV

【청구항 7】

제 1항에 있어서,

T1 에너지는 2.55eV 내지 2.65eV인 유기 광전자 소자용 화합물.

【청구항 8】

상기 제 1항에 따른 게 1 유기 광전자 소자용 화합물; 및

하기 화학식 2로 표현되는 제 2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물:

상기 화학식 2에서,

Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30아릴렌기 , 치환 또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,

A1 및 A2은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,

R7 내지 R12은 각각독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,

n은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;

상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6내지 C18아릴기,또는 C2내지 C30헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 【청구항 9】

제 8항에 있어서,

상기 화학식 2의 A1 및 A2은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 또는 이들의 조합인 유기 광전자 소자용 조성물. 【청구항 10】

제 8항에 있어서,

상기 화학식 2는 하기 그룹 Π에 나열된 구조 중 하나이고, 상기 및 *-Y2-A2은 하기 그룹 m에 나열된 치환기 중 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:

[그룹 Π ]

상기 그룹 π 및 m에서, *은 연결 지점이다.

【청구항 Π]

제 10항에 있어서,

상기 화학식 2는 상기 그룹 Π의 화학식 C-8 또는 화학식 C-17로 표현되고,

상기 * -Y^A1 및 A2은 상기 그룹 ΙΠ의 B-l , B-2 , 및 B-3에서 선택되는 유기 광전자 소자용 조성물.

【청구항 12]

서로 마주하는 양극과 음극, 그리고

상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고,

상기 유기층은 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 화합물; 또는

상기 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.

【청구항 13】

제 12항에 있어서,

상기 유기층은 발광층을 포함하고,

상기 유기 광전자 소자용 화합물 또는 상기 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 발광층의 호스트로서 포함되는 유기 광전자 소자.

【청구항 14】

제 12항에 있어서,

최대발광파장은 500 nm 내지 550 nm 인 유기 광전자 소자.

【청구항 15】

제 12항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치 .

Description:
【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 (organi c optoelectroni c diode)는 전기 에너지와 광 에너지를 상호 전환할 수 있는 소자이다.

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

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

이 중, 유기 발광 소자 (organi c l ight emi tt ing diode , OLED)는 근래 평판 표시 장치 ( f l at panel di splay devi ce)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극 (anode)과 음극 (cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 있으며, 상기 보조층은 예컨대 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위한 정공 주입 층, 정공 수송 층, 전자 차단 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층 및 정공 차단 층에서 선택된 적어도 1층을 포함할 수 있다.

유기 발광 소자의 성능은 상기 유기 층의 특성에 의해 영향을 많이 받으며, 그 중에서도 상기 유기 층에 포함된 유기 재료에 의해 영향을 많이 받는다.

특히 상기 유기 발광 소자가 대형 평판 표시 장치에 적용되기 위해서는 정공 및 전자의 이동성을 높이는 동시에 전기화학적 안정성을 높일 수 있는 유기 재료의 개발이 필요하다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

일 구현예는 고효율 및 장수명 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.

상기 화학식 1에서,

ET는 카바졸일기를 제외한 N 함유 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,

L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,

X는 0또는 S이고,

R 1 내지 R 6 는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환 ¾ C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기이고, 상기 "치환 "이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 시아노기, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.

다른 구현예에 따르면, 전술한 게 1 유기 광전자 소자용 화합물; 및 하기 화학식 2로 표현되는 제 2 유기 광전자 소자용 화합물올 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.

상기 화학식 2에서,

Y 1 및 Y 2 는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비차환된 C6 내지

C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,

A 1 및 A 2 은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,

R 7 내지 R 12 은 각각독립적으로 수소, 증수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,

n은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;

상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1내지 C4알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 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, 보는 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 C40실릴기, C1내지 C30 알킬기 , C1내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3내지 C30시클로알킬기, C3내지 C30헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2내지 C30헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다. . 본 발명의 일 예에서, "치환' '은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1내지 C30알킬기, C1내지 C10알킬실릴기, C6내지 C30아릴실릴기, C3내지 C30시클로알킬기, C3내지 C30헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환''은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1내지 C20알킬기, C6내지 C30아릴기,또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 또한 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환 "은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C5 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 피리디닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐이기, 디벤조퓨란일기, 디벤조티오펜일기 또는 카바졸일기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환 "은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1내지 C5알킬기, C6내지 C18아릴기, 피리디닐기, 퀴나졸리닐이기, 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환 "은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 메틸기, 에틸기, 프로판일기, 부틸기, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 트리페닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 퀴나졸리닐이기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 차환된 것을 의미한다.

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

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

상기 알킬기는 C1 내지 C30인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C20 알킬기 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수도 있다. 예를 들어, C1내지 C4알킬기는 알킬쇄에 1내지 4개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.

상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 핵실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로핵실기 등을 의미한다. 본 명세서에서 "아릴 (aryl )기''는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 총괄하는 개념으로서,

탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소가 P-오비탈을 가지면서, 이들

P-오비탈이 공액 (conjugat ion)을 형성하고 있는 형태, 예컨대 페닐기, 나프틸기 등을 포함하고,

2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마 결합을 통하여 연결된 형태, 예컨대 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등을 포함하며,

2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, 플루오레닐기 등을 들 수 있다.

아릴기는 모노시클릭, 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭 (즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.

본 명세서에서 "헤테로고리기 (heterocyc l i c 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 헤쎄로아릴기는 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, 퀴나졸리닐이기 등을 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및 /또는 치환 또는 비치환된 C2내지 C30헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 페닐기 치환 또는 비치환된 나프틸기, 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 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 피롤릴기, 치환 또는 비치환된 피라졸릴기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 티아졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸일기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 인돌일기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐이기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퀴나졸리닐이기, 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, 정공 특성이란, 전기장 (electr i c f i eld)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO준위를 따라 전도 특성을 가겨 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다. 또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUM0준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에성 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.

상기 화학식 1에서,

ET는 카바졸일기를 제외한 N 함유 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,

L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기이고,

X는 0또는 S이고,

R 1 내지 R 6 는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기이고,

상기 "치환''이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 시아노기, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.

본 발명의 일 예에서, 상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기, 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.

본 발명에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜에 나프탈렌이 융합됨으로써, 유리전이온도 (Tg)가 높아져 소자에 적용 시 공정 중 화합물의 안정성을 높이고 열화를 방지할 수 있다. 유리전이온도 (Tg)는 화합물 및 이를 적용한 소자의 열안정성과 관련될 수 있다. 즉 높은 유리전이온도 (Tg)를 가지는 유기 광전자 소자용 화합물은, 유기발광소자에 박막 형태로 적용되었을 때, 상기 유기 광전자 소자용 화합물을 증착한 후에 이루어지는 후속 공정, 예컨대 봉지 (encapsulat ion) 공정에서 온도에 의해 열화되는 것이 방지되어 화합물 및 소자의 수명 특성을 확보할 수 있다.

한편, ET로 표시되는 치환기가 나프탈렌이 융합되지 않은 방향으로 치환됨으로써, T1에너지 값이 상승하는 효과를 얻을 수 있고, 이러한 효과로 _ 인하여 고효율의 유기 발광 소자를 제조할 수 있다. 이러한 효과는 특히 녹색 발광 소자에서 현저하게 나타난다.

뿐만 아니라, ET 유닛에 포함된 질소의 극성기로 인하여 전극과 상호작용이 가능하기 때문에 전하의 주입이 용이하고 이동도가 높음으로 인하여 저구동 전압을 구현할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 유기 광전자 소자용 화합물을 적용함으로써 장수명, 저구동 및 고효율의 소자를 구현할 수 있다.

상기 화학식 1의 ET는 카바졸일기를 제외한 N 함유 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기로서, 상기 화학식 1은 예컨대 하기 화학식 1A로 표현될 수 있다.

상기 화학식 1A에서,

Z 1 내지 Z 5 는 각각 독립적으로 N 또는 CR a 이고, Z 1 내지 Z 5 중 적어도 하나는 N이고, R a 는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기이고, R a 는 각각 독립적으로 존재하거나 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성할 수 있다. 본 발명의 일예에서, 화학식 1A의 Z 1 내지 Z 5 중 2개 또는 3개가 N 일 수 있으며, Z 1 내지 Z 5 가 CR a 인 경우, R a 는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 페닐기, 나프틸기, 터페닐기, 바이페닐기, 트리페닐렌기, 플루오레닐기, 디벤조퓨란일기 및 디벤조티오펜일기 중에서 선택될 수 있다.

L, X, 및 R 1 내지 R 6 는 전술한 바와 같다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 R a 가 각각 독립적으로 존재할 경우, 상기 ET는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 또는 치환 또는 비치환된 피리다지닐기일 수 있다.

R a 가 인접한 기끼리 연결되어 치환 또는 비치환된 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족의 단환식 또는 다환식 고리를 형성할 경우, 상기 ET는 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기일 수 있으며 , 본 발명의 일 실시예에서, 상기 ET는 하기 그룹 I에 나열된 치환기에서 선택될 수 있다.

[그룹 I ]

상기 그룹 I에서, *은상기 화학식 1의 "L"과 연결되는 지점이다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 ET기는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아지닐기일 수 있으며, 가장 구체적인 일 실시예에서, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아지닐기일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 L은 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기일 수 있고, 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기일 수 있다.

상기 L이 치환 또는 비치환된 페닐렌기인 경우, 상기 화학식 1은 예컨대 하기 화학식 1A- I, 화학식 1Α- Π , 및 화학식 1Α-ΠΙ 중 어느 하나로 표현될 수 있다.

상기 화학식 1Α· I , 화학식 1Α- Π, 및 화학식 lA-m에서, R b , 및 ^는 각각 독립적으로 수소,중수소, 치환 또는 비치환된 C1내지 C10알킬기,또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴기이고,

Z 1 내지 Z 5 , X, 및 R 1 내지 R 6 는 잔술한 바와 같다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 R 1 내지 R 6 는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1내지 C5알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있고, 구체적인 일 실시예에서, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있으며, 가장 구체적인 일 실시예에서 모두 수소일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 R a 는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기일 수 있고, 구체적인 일 실시예에서, 치환 또는 비치환된 C6내지 C12아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로고리기일 수 있으며, 가장 구체적인 일 실시예에서 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 R b , 및 R C 는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1내지 C5알킬기 , 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있고, 구체적인 일 실시예에서, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C5 알킬기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기 , 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있으며, 가장 구체적인 일 실시예에서 모두 수소일 수 있다.

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

ετ

owsoo/zjozaM/i d 6S9Z90/8T0Z OAV

전술한 유기 광전자 소자용 화합물의 T1 에너지는 2.55 eV 내지 2.65 eV일 수 있다.

또한, 전술한 제 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 휴기 광전자 소자용 화합물과 함께 사용되는 경우, 조성물의 형태로 적용될 수 있다.

이하, 전술한 제 1유기 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.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서,

γι 및 γ 2 는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2내지 C30헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,

Α 1 및 Α 2 은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,

R 7 내지 R 12 은 각각독립적으로 수소, 증수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,

η은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;

상기 "치환''이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1내지 C4알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 "치환 "이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, 페닐기, ortho-바이페닐기, met a-바이페닐기, para—바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 트리페닐렌기, 피리디닐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 Y 1 및 Y 2 는 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴렌기일 수 있다. 구체적으로, 단일 결합, meta-페닐렌기, 또는 para-페닐렌기일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 A 1 및 A 2 은 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 쿼터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 또는 이들의 조합일 수 있다. 구체적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기 , 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 R 6 내지 R 11 은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C6내지 C12아릴기일 수 있다. 구체적으로, 수소, 또는 페닐기일 수 있으며, 예컨대 R 6 내지 R 11 중 하나가 페닐기이고, 나머지는 수소일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 n은 0 또는 1일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2는 하기 그룹 Π에 나열된 구조 중 하나이고, 상기 -丫 1 ^ 1 및 *-Y 2 -A 2 는 하기 그룹 m에 나열된

[그룹 m]

,

상기 그룹 π 및 m에서, *은 연결 지점이다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학삭 2는 상기 그룹 π의 화학식

C-8 또는 화학식 C-17로 표현되고,

상기 및 *-Y 2 -A 2 은 상기 그룹 m의 B-l , B-2 , 및 B-3에서 선택될 수 있다.

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

[그룹 2]

[E-11] [E-12] [E-13] [E-14] [E-15]

0 1

S ί^【〕【〕【〕3£?옇33- ι -— 6T

-3] [6Ζ-3] [8 -3] [ΖΖ-3] [9Ζ-3]

[s -a] [¾-a] [εζ-a] [cz-a] [ -3] -a] [69-3] -3] [Z9-3] [99-3]

[gg-a] [½-a] [ss-a] [z9-a] [is

owsoo/zjozaM/i d 6S9Z90/8T0Z OAV oz

owsoo/zjozaM/i d 6S9Z90/8T0Z OAV

【 ηι쀽εΐ

ts62138239S ,I--- 상술한 제 1 호스트 화합물과 제 2호스트 화합물은 다양한 조합에 의해 다양한 조성물을 준비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 화학식 1Α-Π로 표현되는 화합물을 게 1 호스트로서 포함하고, 상기 그룹 Π의 C-8로 표현되는 화합물을 제 2 호스트로서 포함할 수 있다.

예컨대 상기 화학식 2의 및 *-Y 2 -A 2 는 그룹 ΠΙ의 B-1 내지

B-3에서 선택될 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 제 2 유기 광전자 소자용 화합물과 상기 제 1유기 광전자 소자용 화합물의 비율을 조절함으로써 전하의 이동성을 조절할 수 있다. 본 발명의 조성물이 호스트로 사용되는 경우 이들의 조합 비율은 사용된 도판트의 종류나 도판트의 성향에 따라 달라질 수 있으며, 또는 본 발명의 조성물이 전자수송보조층에 사용되는 경우 0LED 소자에 사용된 EML춤의 호스트와 도판트의 종류에 따라 본발명의 조성물 내 화합물의 조합비율은 달라질 수 있다. 예컨대 약 1:9 내지 9:1의 중량비로 포함될 수. 있고, 구체적으로 1:9 내지 8:2, 1:9 내지 7:3, 1:9 내지 6:4, 1:9 내지 5:5의 범위로 포함될 수 있으며, 2:8 내지 8:2, 2:8 내지 7:3, 2:8 내지 6:4, 2:8 내지 5:5의 범위로 포함될 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물이 호스트로 사용돠는 경우, 제 1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제 2유기 광전자 소자용 화합물은 1:9 내지 5:5, 2:8 내지 5:5, 3:7 내지 5:5의 중량비 범위로 포함될 수, 있다. 예컨대 제 1 유기 광전자 소자용 화합물 및 제 2 유기 광전자 소자용 화합물이 5:5 또는 3 :7의 범위로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 효율과 수명을 동시에 개선할 수 있다.

상기 조성물은 전술한 제 1 유기 광전자 소자용 화합물과 계 2 유기 광전자 소자용 화합물 외에 1종 이상의 유기 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 유기 광전자 소자용 화합물은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 도편트는 적색, 녹색 또는 청색의 도편트일 수 있다.

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

상기 도편트의 일 예로 인광 도펀트를 들 수 있으며 , 인광 도펀트의 예로는 Ir , Pt , 0s , Ti , Zr , Hf , Eu, Tb, Tm, Fe , Co, Ni , Ru, Rh, Pd또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 상기 인광 도펀트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 Z]

L 2 MX

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

상기 M은 예컨대 Ir , Pt , 0s , Ti , Zr , Hf , Eu, Tb, Tm, Fe , Co , Ni , Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합일 수 있고, 상기 L 및 X는 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 인광 도편트는 그린 인광 도펀트일 수 있으며, 예컨대 Ir(ppy) 3 와 같은 Ir착체 화합물이 사용될 수 있다. 이 때, 그린 인광 도편트의 파장 범위는 500 nm 내지 550 nm일 수 있다.

이하 전술한 유기 광전자 소자용 화합물, 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 적용한 유기 광전자 소자를 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.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 광전자 소자의 최대 발광 파장은

500 nm 내지 550 nm일 수 있다.

또한, 상기 유기층은 발광층, 및 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 전자수송층, 전자주입층 및 정공차단층에서 선택된 적어도 하나의 보조층을 포함하고, 상기 보조층은 상기 유기 광전자 소자용 화합물, 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 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 위치하는 유기층 ( 105)을 포함한다.

一 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 ( IT0) , 인듐아연산화물 ( IZ0)과 같은 금속 산화물; ZnO와 AI 또는 Sn0 2 와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3-메틸티오펜), 폴리 (3, 4- (에틸렌 -1 , 2-디옥시 )티오펜 ) (po lyehtyl ened i oxy t hi ophene: PEDT) , 폴리피를 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, 칼슘, 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 BaF 2 /Ca과 같은 다층 구조 .물질을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

유기층 (105)은 전술한 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 발광층 (130)을 포함한다.

도 2는 다른 구현예에 따른 유기 발광 소자를 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 주입층 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 발명의 유기 광전자 소자용 화합물은 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 또는 TCI 社에서 구입하였거나, 공지된 방법을 통해 합성하였다.

(유기 광전자소자용화합물의 제조)

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

(제 1유기 광전자소자용화합물)

중간체의 합성

A

등근바닥플라스크에 4-dibenzofuranboronic acid 37.81 g (178.36 mmol)과 2-br omobenza 1 dehyde 30 g (162.14 mmol ) , Tetrakis(triphenylphosphine)Pal ladium (0) 5.62 g (4.86 mmol), Potassium Carbonate 44.82 g (324.29 mmol)을 Toluene 500 ml 및 증류수 250 ml에 현탁시킨 후 12 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종료 후 상온으로 넁각시킨 후 추출한다. 이 후 유기층을 실리카겔 여과한 후 농축하고 Methyl alcoh 을 첨가하여 고체를 생성시키고 필터 (Filter) 및 세척하여 증간체 A 39.87 g (수율 82%)을 수득하였다.

LC-Mass (이론치 : 272.30 g/mol , 측정치 : M+ = 272 g/mol)

등근바닥플라스크에 합성예 1에서 합성한 중간체 A 39.87 g (146.42 隱 ol), (메특시메틸)트리페닐포스포늄 클로라이드 55.21 g (161.06 mmol)을 테트라하이드로퓨란 500ml에 현탁시킨 후 0 ° C로 유지시킨다. 이어서 0 ° C 하에서 포타슘 t-부톡사이드 19.72 g (175.70 隱 ol)을 천천히 넣어준 후 12시간 동안 상온에서 교반한다. 반웅 종료 후 증류수 600ml를 넣어준 후 추출하고, 추출액을 농축하고, 메틸렌클로라이드 500ml에 현탁시킨 후 마그네슘 설페이트로 건조시킨 후, 실리카 겔로 필터한 후 다시 농축한다. 상기 농축된 반웅액을 메틸렌클로라이드 200ml에 용해시킨 후 메탄설폰산 15 g을 천천히 넣어준 후 12시간 상온에서 교반한다. 반웅 종료 후 생성된 고체를 필터하고 증류수 200ml 및 메탄올 200ml로 세척한 후 건조하여 중간체 B 24.34 g (수율 62 %)을 수득하였다.

' LC-Mass (이론치: 272.30 g/mol, 측정치: M+ = 272 g/mol)

등근바닥플라스크에 상기 합성예 2에서 합성한 중간체 B 24.34 g

(90.72 隱 ol)을 THF 250ml에 용해시킨 후 -78 ° C로 넁각시킨다. n-BuLi(2.5M in Hex) 43.5 ml (108.86匪 ol)을 적하시킨 후 상온에서 16시간 교반한다. 다시 -78 ° C로 넁각시킨 후 Triisopropylborate 25 ml (108.86 匪 ol)을 넣은 후 12시간 동안 상온에서 교반한다. 반웅 완료 후 IN HC1 첨가한 후 1시간 교반하여 생성된 고체를 여과하고 증류수 및 Acetone으로 세척하여 중간체 C 22 g (수율 78%)을 수득하였다.

LC-Mass (이론치: 312.13 g/mol, 측정치: M+ = 312 g/mol) 합성예 4: 중간체 D의 합성 등근바닥플라스크에

2- ( [ 1 , 1 ' -b i heny 1 ] -4-y 1 ) -4-ch 1 or ο-6-pheny 1 - 1 , 3 , 5- 1 r i az i ne 30 g (87.26 mmol)과 (3-chlorophenyl )boronic acid 14.33 g (91.62 mmol ) , TetrakisCtr iphenylphosphine)Pal ladium (0) 3.02 g (2.62 mmol ) , Potassium Carbonate 24.12 g (174.52 mmol)을 Tetrahydrofuran 435 ml 및 증류수 200 ml에 현탁시킨 후 12 시간 동안 환류 교반한다. 반웅 종료 후 상온으로 넁각시킨 후 추출한다. 이 후 유기층을 실리카겔 여과한 후 농축하고 Methyl alcoh이을 첨가하여 고체를 생성시키고 필터 (Filter) 및 세척하여 중간체 D 28 g (수율 76%)을 수득하였다.

LC-Mass (이론치: 419.90 g/mol, 측정치: M+ = 419 g/mol)

등근바닥플라스크에 2, 4-dichl or ο-6-pheny 1-1,3,5-triazine 10 g

(44.24 mmol)과

2-(dibenzo[b , d] furan-3-yl )-4,4,5, 5-tetramethyl-l , 3 , 2-dioxaborol ane 15.61 g (53.08 mmol), TetrakisCtr iphenylphosphine)Pal ladium (0) 1.53 g (1.33 mmol), Potassium Carbonate 12.22 g (88.48 瞧 ol)을 THF 200 ml 및 증류수 100ml 에 현탁 시킨후 12시간 동안 환류 교반 하였다. 반웅이 완료 된 후 생성된 고체를 Filter 하고 실리카겔컬럼을 통하여 정제하여 목적 화합물인 화합물 E 6.0 g (수율 38%)을 수득 하였다.

LC-Mass (이론치 : 357.79 g/mol , 측정치: M+ = 357 g/mol) 등근바닥플라스크에

2-ch 1 or 0-4- ( d i benzo [ b , d] f ur an-3-y 1 )—6—phenyl— 1,3,5—triazine 6.0 g (16.77 腿 ol)과 (3-chlorophenyl )boronic acid 2.88 g (18.45 mmol ) , Tetrakis(triphenylphosphine)Pal ladium (0) 0.58 g (0.50 mmol), Potassium Carbonate 4.63 g (33.54匪 ol)을 THF 80 ml 및 증류수 40 ml에 현탁시킨 것을 제외 하고는 합성예 4와 동일한 방밥으로 합성하여 목적 화합물인 화합물 F 5.8 g (수율 80%)을 수득 하였다.

LC-Mass (이론치 : 433.89 g/mol, 측정치: M+ = 433 g/mol) 합성예 7: 화합물 26의 합성

등근바닥플라스크에 상기 합성예 3에서 합성한 화합물 C 6 g (19.22 mmol) 과 상기 합성예 4에서 합성한 화합물 D 8.48 g (20.18醒 ol), Pd(dba) 2 0.55 g (0.96匪 ol), P(t-Bu) 3 0.4 g (1.92隱 ol), Cs 2 C0 3 12.52 g (38.44誦 ol)을 1,4-dioxane 100 ml에 현탁 시킨 후 12시간 동안 환류 교반 하였다. 반응 종료 후 상온으로 넁각 시킨 후 증류수를 첨가하여 고체를 Filter 하고 다시 순차적으로 증류수 /Acetone/MeOH로 세척 하였다. 이후 상기 고체를 Toluene으로 재결정 하여 목적 화합물인 화합물 267.0 g (수율 56¾»)을 수득 하였다.

LC-Mass (이론치: 651.75 g/mol, 측정치: M+ = 651 g/mol) 합성예 8: 화합물 27의 합성

등근바닥플라스크에 상기 합성예 3에서 합성한 화합물 C 4 g (12.82 匪 ol)과 상기 합성예 6에서 합성한 화합물 F 5.8 g (13.45 mmol)을 넣은 것을 제외하고는 합성예 7과 동일한 방법으로 합성하여 목적 화합물인 화합물 27 5.6 g (수율 66%)을 수득 하였다.

LC-Mass (이론치 : 665.74 g/mol , 측정치 : M+ = 665 g/mol )

Tl(simulation) = 2.4 eV 화합물 26 Tl( simulation) = 2.61 eV

(유기 발광소자의 제작)

실시예 1

ITO ( Indium t in oxide)가 1500 A 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ΠΌ 투명 전극을 양극으로 사용하여 IT0기판 상부에 화합물 A을 진공 증착하여 700 A 두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 주입층 상부에 화합물 B를 50A의 두께로 증착한 후, 화합물 C를 1020A의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 합성예 7의 화합물 26을 호스트로 사용하고 도판트로 트리스 (2—페닐피리딘)이리듐 ( m) [ Ir(ppy) 3 ]를 10 %로 도핑하여 진공 증착으로 400A 두께의 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 발광층 상부에 화합물 D와 Liq를 동시쎄 1 : 1 비율로 진공 증착하여 300 A 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송층 상부에 liq 15 A과 A1 1200 A을 순차적으로 진공 증착 하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.

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

IT0/화합물 A( 700 A ) /화합물 B ( 50 A ) /화합물 C( 1020 A ) /EML [화합물

26: Ir(ppy) 3 =

90wt%:10wt >](400A)/화합물 D:Liq(300A)/Liq(15A)/Al(1200A)의 구조로 제작하였다.

화합물 A: N4,N4'-di pheny 1 -N4 ,N4'-bis( 9-pheny 1ᅳ 9H_c ar bazo 1ᅳ 3一 y 1 ) b i pheny 1ᅳ 4, 4 ' _d i a mine

화합물 B: 1,4,5,8,9, 11-hexaazat r i pheny 1 ene-hexacar boni t r i 1 e (HAT-CN),

화합물

C:N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol- 3-yl)pheny 1 ) -9H- f 1 uor en-2-am i ne

화합물 D: 8一(4— (4,6—di (naphtha 1 en— 2— yl )-l,3,5-tr iazin-2-yl ) henyl )quinol ine 실시예 2 및 비교예 1

화합물 26 대신 화합물 27(실시예 2) 또는 CBP를 각각 단독으로 사용하여 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 및 비교예 1의 소자를 제작하였다. 실시예 3

ITO (Indium tin oxide)가 1500A의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수. 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 '

10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ΙΤ0 투명 전극을 양극으로 사용하여 ΠΌ 기판 상부에 N4.N4' -디페닐 -N4, N4 ' -비스 (9-페닐 -9H-카바졸 -3—일)바이페닐 -4, 4 1 -디아민 (N 4,N4'-di pheny 1ᅳ N4 , N4 'ᅳ b i s ( 9-pheny 1ᅳ 9Hᅳ carbazol -3-yl ) b i heny 1ᅳ 4, 4 'ᅳ d i am ine) (화합물 A)를 진공 증착하여 700 A두께의 정공 주입층을 형성하고 상기 주입층 상부에 1,4,5,8,9,11-핵사아자트리페닐렌-헥사카보 트릴(1,4,5,8,9,11-1 33231;^ pheny 1 ene-hexacarboni t rile, HAT-CN) (화합물 B)를 50 A의 두께로 증착한 후 N- (바이페닐 -4-일 )-9, 9-디메틸 -N-(4-(9-페닐 -9H-카바졸 -3-일)페닐 )-9H-플루 오렌 -2-아민 (N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol- 3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine) (화합물 C)를 1020A의 두께로 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 상기에서 합성된 화합물 26 와 화합물 E-137을 동시에 호스트로 사용하고 도판트로 트리스 (4-메틸 -2 ,5-디페닐피리딘)이리듐 (III) (화합물 D)를 10wt%로 도핑하여 진공 증착으로 400 A 두께의 발광층을 형성하였다. 여기서 화합물 26 과 화합물 E-137 은 3:7 비율로 사용되었다.

이어서 상기 발광층 상부에 8-(4-(4- (나프탈렌 -2-일) -6- (나프탈렌 -3-일) -1,3,5-트리아진 -2-일)페닐)퀴 놀린 ( 8- ( 4- ( 4- ( napht ha 1 en-2-y 1 ) -6— ( naph t ha 1 en-3-y 1 ) - 1, 3, 5— t r i az i η-2-y 1 ) phenyI)quinoline) (화합물 E)와 Liq를 동시에 1:1 비율로 진공 증착하여 300 A 두께의 전자수송층을 형성하고 상기 전자수송층 상부에 Liq 15A과 A1 1200 A을 순차적으로 진공 증착하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.

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

- IT0/A(700A)/B(50A)7C(1020A)/EML [화합물 26:E-137:D =

X:X:1OT](400A)/ E:Liq(300A)/Liq(15A)/Al(1200A)의 구조로 제작하였다.

(X= 중량비) 실시예 4내지 실시예 6

하기 표 1에 기재된 것과 같이 제 1 호스트, 제 2 호스트 및 이들의 중량비를 사용하여 각각 실시예 4 내지 6에 대응되는 소자를 제작하였다. 평가

상기 실시예 1 내지 6, 및 비교예 1에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 수명 특성을 평가하였다. 구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 1과 같다.

( 1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정

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

(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정

제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계 (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

제조된 유기발광소자에 대해 폴라로닉스 수명측정 시스템을 사용하여 실시예 1 내지 6 및 비교예 1의 소자를 초기휘도 (cd/m 2 )를 5000cd/m 2 로 발광시키고 시간경과에 따른 휘도의 감소를 측정하여 초기 휘도 대비 97%로 휘도가 감소된 시점을 T97 수명으로 측정하였다.

(5) 구동전압 측정

전류—전압계 (Kei thley 2400)를 이용하여 15 mA/cm 2 에서 각 소자의 구동전압을 측정하였다.

【표 1】

실시예 3 화합물 26 E-137 3:7 4. 16 69.2 280 실시예 4 화합물 27 E-137 3:7 4.02 69. 1 300 실시예 5 화합물 26 E-137 5 : 5 4.04 73.0 350 실시예 6 화합물 27 E-137 5:5 3.96 72.7 370 비교예 1 CBP - - 7.20 19.5 1 표 1을 참고하면,실시예 1내지 6에 따른 유기발광소자는 비교예 1에 따른 유기발광소자와 비교하여 구동전압, 발광효율, 및 수명특성이 동시에 현저하게 개선된 것을 확인할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으몌 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.