【발명의 명칭】

신규한 고리 화합물 및 이를 이용한유기발광 소자

【기술분야】

관련 출원과의 상호 인용

본 출원은 2017 년 10 월 23 일자 한국 특허 출원 제 10-2017- 0137662호에 기초한우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다. 본 발명은 신규한 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

【발명의 배경이 되는 기술】

일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 전계 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 웅답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 웅답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다. 유기 전계 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물 층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물 층은 유기 전계 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.

이러한 유기 전계 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물 층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤 (exciton)이 형성되며, 이 액시톤이 다시 바닥 상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.

상기와 같은 유기 전계 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다. 【선행기술문헌】

【특허문헌】

(특허문헌 0001) 한국특허 공개번호 게 10- ² 000-00 ⁵ 1826호 ρθΟΟ.Οδ.Ι ⁶ )

【발명의 내용】

【해결하고자 하는 과제】

본 발명은 유기 전계 발광 화합물로서 신규한 고리 화합물을 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 상기 고리 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공하기 위한 것이다.

【과제의 해결 수단】

본 발명에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 제공된다:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R1은 각각 독립적으로 수소, C _1-30 의 알킬기 또는 C _6-30 의 아릴기이고, u 은 직접 결합; 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, c _1-30 의 알킬기, C _2-30 의 알케닐기, C _2-30 의 알키닐기, C _1-30 의 알콕시기, C ₆ ^의 아릴옥시기, 또는 C _6-30 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 C _6-50 의 아릴렌기; 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고 c _6-30 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 c _2-60 의 헤테로아릴렌기이고, X ¹ , X ² 및 X ³ 는 각각 독립적으로 N 또는 C(R ^a )로서, 상기 X ¹ , X ² 및 X ³ 중 적어도 하나는 N이고,

R ^a 는 수소 또는 C _1-30 의 알킬기이고,

Ar ¹ 및 Ar ² 는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C _1-30 의 알킬기, C _2-30 의 알케닐기, C _2-30 의 알키닐기, C _1-30 의 알콕시기,

C _6- 30의 아릴옥시기, 또는 C _6-30 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 C _6:50 의 아릴기; 또는 N, O 및 S 로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고 C _6-30 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 C _2-60 의 헤테로아릴기이다. 또한, 본 발명에 따르면,

제 1 전극, 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 구비된 1 층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서;

상기 유기물층 중 적어도 한 층은 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 전계 발광소자가 제공된다.

【발명의 효과】

상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물 층의 재료로서 사용될 수 있으며, 유기 전계 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동 전압 및 /또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 상기 화학식 1 로 표시되는 화합물은 정공 주입, 정공 수송, 정공 주입 및 수송, 발광, 전자 수송, 또는 전자 주입 재료로 사용될 수 있다. 【도면의 간단한 설명】

도 1 은 기판 (1), 양극 (2), 발광층 (3), 및 음극 (4)으로 이루어진 유기 전계 발광 소자의 예를 도시한 것이다.

도 2 는 기판 (1), 양극 (2), 정공 주입층 (5), 정공 수송층 (6), 발광층 (7), 전자 수송층 (8), 및 음극 (4)로 이루어진 유기 전계 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 발명의 구현 예들에 따른 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

본 명세서에사 사용되는 "포함''의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및 /또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및 /또는 군의 존재나부가를 제외시키는 것은 아니다.

본 명세서에서 또는 표시는 해당 그룹이 다른 그룹과 연결되는 부분을 나타낸다. 본 명세서에서, "치환 또는 비치환된 ¹¹ 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기' '는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 본 명세서에서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40 인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6 이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필 , η-프로필, 이소프로필, 부틸 , η-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸- 부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 핵실, n-핵실, 1- 메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸 -2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1- 메틸핵실, 사이클로펜틸메틸,사이클로핵틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1- 메틸헵틸, 2-에틸핵실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1- 디메틸-프로필, 이소핵실, 2-메틸펜틸, 4-메틸핵실, 5-메틸핵실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에서, 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 , 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10 이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 알케닐기의 구체적인 예로는 비닐, 1- 프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3- 펜테닐, 3-메틸 -1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐 -1-일, 2-페닐비닐 -1-일, 2,2-디페닐비닐 -1-일, 2-페닐 -2- (나프틸 -1-일)비닐 -1-일, 2,2-비스 (디페닐 -1-일)비닐 -1- 일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에서, 알키닐기는 탄소수 2 내지 30 의 알킨 혹은 그 유도체로부터 수소 1 원자를 제거한 형태의 1가 그룹이다. 본 명세서에서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60 인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30 이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20 이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2 개가 서로 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,

등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N, Si, 및 S 중 1 개 이상을 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60 인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피를기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰를린기 (phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기, 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.. 본 명세서에서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 한편, 발명의 일 구현 예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 ⁰ 제공된다.

[화학식 1]

본 발명자들의 계속적인 연구 결과, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 10H-spiro[anthracene-9,9'-fluorene] 유도체를 코어로 L ¹ , X ¹ , X ² , X ³ , Ar ¹ , 및 Ar ² 를 포함한 치환기가 도입된 형태의 화합물로서, 상기 구조적 특징을 가짐에 따라 유기 전계 발광 소자에 적용되어 소자의 효율과 수명 특성의 향상을 가능하게 한다. 바람직하게는, 상기 화학식 1의 화합물은 결합 위치에 따라 하기 화학식 2-a 내지 2-c 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다:

[화학식 2-a]

[화학식 2-b] 상기 화학식 1 에서, R ¹ 는 각각 독립적으로 수소, C _1-30 의 알킬기 또는

C6-30 의 아릴기이다. 바람직하게는, R ¹ 은 각각 독립적으로 메틸기 또는 페닐기일 수 있다. 상기 화학식 1에서, L ⁱ 은 직접 결합; 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C _1-30 의 알킬기, C _2-30 의 알케닐기, C _2-30 의 알키닐기, C _1-30 의 알콕시기, C _{6- 30} 의 아릴옥시기, 또는 c _6-30 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 C _6-50 의 아릴렌기; 또는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고 C _6-30 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 C _2-60 의 헤테로아릴렌기일 수 있다. 바람직하게는, L ⁱ 은 직접 결합또는 하기로 구성되는 군으로부터 선택된 어느 그룹일 수 있다:

상기 화학식 1에서, X ¹ , X ² 및 X ³ 는 각각 독립적으로 N 또는 C(R ^a )로서 상기 ) , )( ² 및 X ³ 중 적어도 하나는 N이다.

여기서, R ^a 는 수소 또는 C _1-30 의 알킬기이고, 바람직하게는 수소이다. 예를 들어, 상기 화학식 1에서 X ¹ , X ² 및 X ³ 를 포함한 그룹은 하기 화학식 3-a 내지 3-f로 표시되는 그룹 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다:

[화학식 3-a]

[화학식 3-b]

[화학식 3-c]

상기 화학식 3-a 내지 3-f에서,

, Ar ¹ 및 Ar ² 는 각각상기 화학식 1에서 정의된 바와 같다. 상기 화학식 1 에서, Ar ¹ 및 Ar ² 는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C _1-30 의 알킬기, C _2-30 의 알케닐기, C ₂ ᅳ ₃₀ 의 알키닐기, C _1-30 의 알콕시기, C _6-30 의 아릴옥시기, 또는 C _6-30 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 C ₆ ᅳ ₅₀ 의 아릴기; 또는 N, O 및 S 로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고 C ₀ 의 아릴기로 치환되거나 치환되지 않은 C _2-60 의 헤테로아릴기이다.

구체적으로, Ar ⁱ 및 Ar ² 는 각각 독립적으로 하기로 구성되는 군으로부터 선택된

바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기로 구성되 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.

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8LU80/610Z OAV 상기 반웅식 1에서,

Z ¹ 은 할로겐이고,

L ¹ , X ¹ , X ² , X ³ , Ar ⁱ , 및 Ar ² 는 각각 상기 화학식 1에서 정의된 바와 같다. 비제한적인 예로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의

사용되는 중간체는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다.

-A]

[반웅식 I-C]

[반웅식 I-F]

상기 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다구체화될 수 있다. 한편, 발명의 다른 일 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자가 제공된다.

일례로, 본 발명에 따르면, 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 구비된 1 층 이상의 유기물층을 포함 하는 유기 전계 발광 소자로서; 상기 유기물층 중 적어도 한 층은 제 1 항의 화학식 1 로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 전계 발광 소자가 제공된다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 유기물 층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으며 , 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 유기물 충으로서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 ^■ 있다. 그러나 유기 전계 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 유기물 층은 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층을 포함할 수 있고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.

또한, 상기 유기물 층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.

또한, 상기 유기물 층은 전자 수송층, 또는 전자 주입층을 포함할 수 있고, 상기 전자 수송층 또는 전자 주입층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.

또한, 상기 전자 수송층, 전자 주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.

또한, 상기 유기물 층은 발광층 및 전자 수송층을 포함하고, 상기 전자 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는, 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물 층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조 (normal type)의 유기 전계 발광 소자일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물 층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조 (inverted type)의 유기 전계 발광소자일 수 있다.

예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 도 1 및 도 2에 예시되어 있다.

도 1은 기판 (1), 양극 (2), 발광층 (3), 음극 (4)으로 이루어진 유기 전계 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 도 1과 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다. 도 2는 기판 (1), 양극 (2), 정공 주입층 (5), 정공 수송층 (6), 발광층 (7), 전자 수송층 (8), 및 음극 (4)로 이루어진 유기 전계 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 도 2와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 및 전자 수송층 중 1층 이상; 바람직하게는 상기 정공 수송층에 포함될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는, 상기 유기물 층 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.

또한, 상기 유기 전계 발광 소자가 복수개의 유기물 층을 포함하는 경우 상기 유기물층은 동일한물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.

예컨대, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 기판 상에 제 1 전극, 유기물층 및 게 2 전극을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다.

이때, 스퍼터링법 (sputtering)이나 전자빔 증발법 (e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다.

이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물 층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전계 발광 소자를 만들 수 있다.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물 층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 를 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있다 (WO 2003/012890). 일례로, 상기 제 1 전극은 양극이고, 상기 제 2 전극은 음극이거나, 또는 상기 제 1 전극은 음극이고, 상기 제 2 전극은 양극이다.

상기 양극 물질로는 통상 유기물 층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다.

상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물 (ΠΌ), 인듐아연 산화물 (IZO)과 같은 금속 산화물; ΖηΟ:Α1 또는 SN02:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3-메틸티오펜), 폴리 [3,4- (에틸렌 -1,2- 디옥시)티오펜] (PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 음극 물질로는 통상 유기물 층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다.

상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슴, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 Li0 ₂ /Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다.

정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와주변 유기물 층의 HOMO사이인 것이 바람직하다.

상기 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린 (porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 핵사니트릴핵사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈 (quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌 (perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.

상기 정공 수송충은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다.

상기 정공 수송 물질의 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다.

상기 발광 물질의 구체적인 예로 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴 (dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린 -금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리 (P-페닐렌비닐렌) (PPV) 계열의 고분자; 스피로 (spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 발광층은 호스트 재료 및 도편트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다.

구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다.

구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 전자 수송 물질로는 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다.

상기 전자 수송 물질의 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 A1 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본 -금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮^ 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.

상기 전자 주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다.

상기 전자 주입층의 구체적인 예로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 금속 착체 화합물로는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스 (8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스 (8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스 (2- 메틸 -8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스 (8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스 (10-하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스 (10- 하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)아연, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) (0-크레졸라토)갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) (1- 나프를라토)알루미늄, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) (2-나프를라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.

또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 적용될 수 있다. 이하, 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다. 조예 1

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 A (7.46 g,

17.11 mmol), (4-(4,6-diphenyl-l,3 _/ 5-triazin-2-yl)phenyl)boronic acid (6.95 g, 19.68 mmol)을 테트라하이드로퓨란 240 m 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (120 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.59 g, 0.51 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 테트라하이드로퓨란 180 ml로 재결정하여 상기 화합물 1 (8.89 g, 수율 78%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 666 제조예 2 질소 분위기에서 500 ml 둥근 바닥 폴라스크에 상기 화합물 A (6.75 g, 15.48 mmol), (3-(4,6-diphenyl-l,3,5-triazin-2-yl)phenyl)boronic acid (6.28 g, 17.80 mmol)을 테트라하이드로퓨란 220 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (110 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.54g, 0.46 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슴으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 260 ml로 재결정하여 상기 화합물 2 (7.39 g, 수율 72%)를 얻었다. .

MS[M+H] ⁺ = 666 제조예 3

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 A (7.13 g, 16.35 mmol), (3-(2,6-diphenylpyrimidin-4-yl)phenyl)boronic acid(6.62 g, 18.81 mmol)을 테트라하이드로퓨란 190 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (95 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.57 g, 0.49 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세쩨이트 240 ml로 재결정하여 상기 화합물 3 (638 g, 수율 59%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 665 조예 4

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 A (5.46 g, 12.52 mmol), (3-(4-(dibenzo[b _/ d]furan-4-yl)-6-phenyl-l,3,5-triazin-2- yl)phenyl)boronic acid (6.38 g, 14.40 mmol)을 테트라하이드로퓨란 180 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (90 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.43 g, 0.38 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 230 ml로 재결정하여 상기 화합물 4 (6.29 g, 수율 66%)를 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 756 제조예 5

B 질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 B (5.92 g, 13.58 mmol), (S'-i^e-diphenyl-l^S-triazin- -y^-fl^'- iphenyll-S-y^boronic acid (6.70 g, 15.61 mmol)을 테트라하이드로퓨란 200 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (100 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.47 g, 0.41 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 테트라하이드로퓨란 210 ml로 재결정하여 상기 화합물 5 (5.7 6 g, 수율 57%)를 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 742

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 B (5.26 g, 12.06 mmol), (7-(4 _/ 6-diphenyl-l _/ 3,5-triazin-2-yl)-9,9-dimethyl-9H-fluoren-2- yl)boronic acid (6.51 g, 13.87 mmol)을 테트라하이드로퓨란 280 mH 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (140 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.42 g, 0.36 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 테트라하이드로퓨란 250 ml로 재결정하여 상기 화합물 6 (5.18 g, 수율 76%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 782 제조예 7

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 B (6.12 g, 14.04mmol), (3-(2,6-diphenylpyrimidin-4-yl)phenyl)boronic acid(5.68g, 16.14mmol)을 테트라하이드로퓨란 210 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (105 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.49 g, 0.42 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 240 ml로 재결정하여 상기 화합물 7 (6.34 g, 수율 68%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 665

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 C (5.55 g,

12.73 mmol), (4-(4 _/ 6-diphenyl-l _/ 3 5-triazin-2-yl)phenyl)boronic acid (5.17 g, 14.64 mmol)을 테트라하이드로퓨란 200 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (100 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.44 g, 0.38 mmol)을 넣은 후 5 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 테트라하이드로퓨란 190 ml로 재결정하여 화합물 8 (6.62 g, 수율 78%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 666

질소 분위기에서 500 ml 둥근 바닥 플라스크에 상기 화합물 C (4.92 g, 11.28mmol), (3-(4,6-diphenyl-l,3 _/ 5-triazin-2-yl)phenyl)boronic acid (4.58g, 12.98mmol)을 테트라하이드로퓨란 160 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (80 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.39 g, 0.34 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 테트라하이드로퓨란 210 ml로 재결정하여 상기 화합물 9 (5.16 g, 수율 69%)를 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 666

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 A (5.36 g, 12.29 mmol), (3-(4,6-diphenyl-l _/ 3 _/ 5-triazin-2-yl)phenyl)boronic acid (6.07 g, 14.14 mmol)을 테트라하이드로퓨란 260 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (130 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.43 g, 0.37 mmol)을 넣은 후 4 시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 210 ml로 재결정하여 상기 화합물 10 (6.12 g, 수율 67%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 742

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥플라스크에 상기 화합물 A-1 (13.40 g,

27.69 mmol), 2-chloro-4,6-diphenyl-l,3,5-triazine (6.43 g, 24.08 mmol)을 테트라하이드로퓨란 200 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (100 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (으 83 g, 0.72 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 아세트니트릴 290 ml로 재결정하여 상기 화합물 11 (10.67 g, 수율 75%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 590 제조예 12

질소 분위기에서 500 ml둥근 바닥플라스크에 상기 화합물 A-1 (8.03 g, 16.60 mmol), 2-([l,l'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-l,3,5-triazine (4.95 g, 14.43 mmol)을 테트라하이드로퓨란 160 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (80 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.50 g, 0.43 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슴으로 건조한 후 감압농축 시키고 아세트니트릴 230 ml로 재결정하여 상기 화합물 12 (7.65 g, 수율 80%)를 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 590

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 A-1 (11.24 g,

23.22 mmol), 4-chloro-2 _/ 6-diphenylpyrimidine (5.37 g, 20.19 mmol)을 테트라하이드로퓨란 220 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (110 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.70 g, 0.61 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 아세트니트릴 220 ml로 재결정하여 상기 화합물 13 (8.52 g, 수율 72%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 589 질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 B-1 (7.93 g, 16.38 mmol), 2-([l,l'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenylpyrimidine (4.87 g, 14.24 irimol)을 테트라하이드로퓨란 180 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (90 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.49 g, 0.43 mmol)을 넣은 후 2 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 260 ml로 재결정하여 상기 화합물 14 (6.28 g, 수율 6%)를 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 665

질소 분위기에서 500 ml등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 B-1 (12.31 g, mmol), 2-chloro-4,6-diphenylpyridine (5.86 g, 22.11 mmol)을 테트라하이드로퓨란 240 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (120 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (으 77 g, 0.66 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한후 감압농축 시키고 에탄올 180 ml로 재결정하여 상기 화합물 15 (7.76 g, 수율 60%)를 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 588 제조예 16

질소 분위기에서 500 ml등근 바닥 플라스크에 상기 화합물 A-1 (7.20 g, 14.88 mmol), 4'-(4-chloro-6-phenyl-l,3,5-triazin-2-yl)-[l,l'-biphenyl]-3- carbonitrile (4.76 g, 12.93 mmol)을 테트라하이드로퓨란 140 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (70 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.45 g, 0.39 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온 ^로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 250 ml로 재결정하여 상기 화합물 16 (6.30 g, 수율 70%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 691 제조예 17

c-i 17 질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥플라스크에 상기 화합물 C-1 (7.70 g, 15.92 mmol), 2-chloro-4,6-di(naphthalen-l-yl)-l,3,5-triazine (5.08 g, 13.84 mmol)을 테트라하이드로퓨란 220 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (110 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.48 g, 0.42 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 260 ml로 재결정하여 상기 화합물 17 (7.26 g, 수율 76%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 690

질소 분위기에서 500 ml등근 바닥플라스크에 상기 화합물 B-1 (8.74 g, 18.05 mmol), 2-chloro-4,6-di(naphthalen-2-yl)-l,3,5-triazine (5.76 g, 15.69 mmol)을 테트라하이드로퓨란 260 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (130 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.54 g, 0.47 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 220 ml로 재결정하여 상기 화합물 18 (6.27 g, 수율 58%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 690

질소 분위기에서 500 ml 등근 바닥플라스크에 상기 화합물 A-1 (8.66 g, 17.90 mmol), 2-chloro-4-(9,9-dimet yl-9H-fluoren-2-yl)-6-phenyl-l,3 _/ 5-triazine (5.96 g, 15.56 mmol)을 테트라하이드로퓨란 180 ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (90 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.54 g, 0.47 mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 260 ml로 재결정하여 상기 화합물 19 (5.29 g, 수율 48%)를 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 706

질소 분위기에서 500 ml둥근 바닥 플라스크에 상기 화합물 A-1 (9.15 g, 18.90 mmol), 2-chloro-4-(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)-6-phenyl-l,3 _/ 5-triazine (6.13 g, 16.43 mmol)을 테트라하이드로퓨란 220 m 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (110 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.57 g, 0.49 mmol)을 넣은 후 4 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 260 ml로 재결정하여 상기 화합물 20 (5.29 g, 수율 48%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 696 조예 21

질소 분위기에서 500 ml등근 바닥플라스크에 상기 화합물 C-1 (6.83 g, 14.10 mmol), 2-chloro-4-(phenanthren-9-yl)-6-(triphenylen-2-yl)-l,3 _/ 5-triazine (6.34 g, 12.26 mmol)을 테트라하이드로퓨란 240 m 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액 (120 ml)을 첨가하고, 테트라키스- (트리페닐포스핀)팔라듐 (0.43 g, 0.37 mmol)을 넣은 후 5 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축 시키고 에틸아세테이트 260 ml로 재결정하여 상기 화합물 21 (7.26 g, 수율 76%)을 얻었다.

MS[M+H] ⁺ = 840 비교예 1-1

ITO(indium tin oxide)가 1,000 A의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사 (Fischer Co.) 제품을사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사 (Millipore Co.) 제품의 필터 (filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화학식의 핵사니트릴 핵사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT)를 50 A의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.

상기 정공 주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 화합물 HT 1 (4,4'- (9-phenyl-9H-carbazole-3,6-diyl)bis(N,N-diphenylaniline))을 1300 A의 두께로 진공

이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 150 A으로 하기 화합물 EB 1을 진공 증착하여 전자 저지층을 형성하였다.

이어서, 상기 전자 저지층 위에 막 두께 200 A으로 하기 화합물 BH와 화합물 BD를 25:1 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.

상기 발광층 위에 상기 정공 수송층 위에 막 두께 50 A으로 하기 화합물 HB 1을 진공 증착하여 정공 저지층을 형성하였다.

이어서, 상기 정공 저지층 위에 하기 화합물 ET 1과 하기 화합물 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 310 A의 두께로 전자 주입 및

상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12 A두께로 리튬플로라이드 (LiF)와 1,000 A 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.

상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7 A/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3 A/sec, 알루미늄은 2 A/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2X1으 ⁷ torr 내지 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제조하였다. 실시예 1-1 내지 1-11

상기 비교예 1-1에서 화합물 HB 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 비교예 1-2 내지 1-4

상기 비교예 1-1에서 화합물 HB 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 1에서 화합물 HB 2, HB 3 및 HB 4는 다음과 같다.

시험예 1

상기 실시예 1-1 내지 1-11 및 비교예 1-1 내지 1-4에서 제조한 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 전압, 효율, 색좌표 및 수명을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. T95은 휘도가 초기 휘도 (1300 nit)에서 95%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.

【표 11

비교예 1-1 HB 1 5.07 44.12 (0.141, 0.045) 215 비교예 1-2 HB 2 4.92 43.84 (0.141, 0.045) 205 비교예 1-3 HB 3 4.83 44.41 (0.143, 0.048) 220 비교예 1-4 HB 4 . 4.84 42.43 (0.143, 0.048) 180 상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본원 발명의 화합물을 정공차단층으로 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 경우에 유기 발광 소자의 효율, 구동전압 및 /또는 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.

fluorene 계열의 HB 2 내리 HB 4를 정공차단층으로 사용하여 제조된 유기 발광소자보다 저전압, 고효율 및 장수명의 특성을 보인다.

본 발명의 코어는 Spirobifluorene, 9,10-diphenylfluorene 및 9,10- dimetylfluorene 코어보다 전자의 함량이 상대적으로 높으며 정공차단층으로 사용하였을 때 전압 및 효율에서 강점을 보이는 동시에 수명이 크게 상승하는 결과를 얻었다.

상기 표 1의 결과와 같이, 본 발명에 다른 화합물은 정공 차단 능력이 우수하여 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인할 수 있었다. 실시예 2-1 내지 2-21

상기 비교예 1-1에서 전자수송층의 형성에 화합물 ET 1 대신 하기 표 2에 ^' 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 비교예 2-1 내지 2-3

상기 비교예 1-1에서 전자수송층의 형성에 화합물 ET 1 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 2에서 화합물 ET 2, ET 3 및 ET 4는 다음과 같다.

시험예 2

상기 실시예 2-1 내지 2-21 및 비교예 2-1 내지 2-3에서 제조한 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 전압, 효율, 색좌표 및 수명을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. T95은 휘도가 초기 휘도 (1300 nit)에서 95%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.

【표 2】

실시예 2-8 화합물 8 4.56 46.63 (0.138, 0.044) 275 실시예 2-9 화합물 9 4.54 46.455 (0.142, 0.044) 285 실시예 2-10 화합물 10 4.62 45.85 (0.142, 0.045) 265 실시예 2-11 화합물 11 4.57 46.75 (0.142, 0.045) 275 실시예 2-12 화합물 12 4.58 45.81 (0.140, 0.046) 270 실시예 2-13 화합물 13 4.59 46.95 (0.142, 0.045) 280 실시예 2-14 화합물 14 4.41 45.82 (0.141, 0.046) 270 실시예 2-15 화합물 15 4.52 46.75 (0.142, 0.046) 265 실시예 2-16 화합물 16 4.53 46.65 (0.142, 0.044) 265 실시예 2-17 화합물 17 4.64 45.45 (0.143, 0.047) 255 실시예 2-18 화합물 18 4.55 46.55 (0.142, 0.046) 275 실시예 2-19 화합물 19 4.52 45.31 (0.141, 0.046) 265 실시예 2-20 화합물 20 4.55 46.55 (0.142, 0.045) 280 실시예 2-21 화합물 21 4.43 45.42 (0.141, 0.046) 270 비교예 2-1 ET 2 4.85 44.71 (0.143, 0.047) 235 비교예 2-2 ET 3 4.92 45.33 (0.143, 0.049) 215 비교예 2-3 ET 4 4.75 45.25 (0.143, 0.048) 170 상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본원 발명의 화합물을 전자수송층으로 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 경우에 유기 발광 소자의 효율, 구동전압 및 /또는 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.

Spirobifluorene코어의 비교예 4, 9,10-diphenylfluorene 코어의 비교예 5 및 9,10-dimetylfluorene 코어의 비교예 6의 화합물을 전자수송층으로 사용하여 제조된 유기 발광 소자보다 저전압, 고효율 및 장수명의 특성을 보인다.

본 발명의 코어는 Spirobifluorene, 9,10-diphenylfluorene 및 9,10- dimetylfluorene 코어보다 전자의 함량이 상대적으로 높으며 전자수송층으로 사용하였을 때 수명이 20%~30% 상승하면서 전압 및 효율에서도 강점을 보인다는 결과를 얻었다. 이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.

【부호의 설명】

1: 기판 2: 양극 3: 발광층 4: 음극 5: 정공 주입층

6: 정공 수송층 7: 발광층 8: 전자 수송층