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Title:
NOVEL HETEROCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING ELEMENT USING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/208064
Kind Code:
A2
Abstract:
The present invention provides a novel compound and an organic light emitting element using the same.

Inventors:
HEO DONG UK (KR)
LEE DONG HOON (KR)
HUH JUNG OH (KR)
JANG BOON JAE (KR)
HAN MI YEON (KR)
YANG JUNG HOON (KR)
Application Number:
PCT/KR2018/005278
Publication Date:
November 15, 2018
Filing Date:
May 08, 2018
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Assignee:
LG CHEMICAL LTD (KR)
International Classes:
C07D409/04; C07D335/10; C07D409/14; H01L51/00; H01L51/50
Attorney, Agent or Firm:
YOU ME PATENT AND LAW FIRM (KR)
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Claims:
【청구범위】

【청구항 1】

하기 화학식 1로 표시되는 화합물:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

Ri 내지 중 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 작용기이고, 나머지는 수소이고,

[화학식 2]

-L-An

상기 화학식 2에서,

L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌; 또는 0, N, Si 및 S 로 구성되는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 1개 이상을 포함하는 치환 또 는 비치환된 C2-60 헤테로아릴렌이고,

A 은 하기 화학식 3 내지 8 증 어느 하나이고,

[화학식 3]

4]

[화학식 5]

상기 화학식 3 내지 8에서,

Xi 내지 ¾5은 각각 독립적으^ N , 또는 CH이고,

Yl 내지 YS는 각각 독립적으로 수소 ; 중수소 ; 치환 또는 비치환된 d-eo 알킬 ; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 치환 또는 비치환된 d-60 알콕시; N , 0, 및 S로 구성되는 군으로부터 각각 독립적 으로 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C2-6o 해테로아릴이다.

【청구항 2】

제 1항에 있어서,

상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1, 화학식 1—2 또는 화학식 1-3으로 표시되는,

화합물:

상기 화학식 1—1 , 1-2 및 1—3에서,

L 및 An는 앞서 제 1항에서 정의한 바와 같다.

【청구항 3】

저 U항에 있어서,

상기 화학식 3 내지 8에서, 내지 Ys는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴ᅳ 디메틸플루오레닐, 나프틸 페닐나프틸, 피리디닐, 피리디닐페닐ᅳ 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 디벤조 퓨라닐페닐, 디벤조티오페닐페닐 또는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,

화합물:

【청구항 4]

제 1항에 있어서;

상기 An 은 하기 작용기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 화합 물:

1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV

Γ청구항 5】

제 1항에 있어서,

상기 L은 직접 결합, 또는 하기 작용기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느

【청구항 6】

저 U항에 있어서,

상기 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어: 하나인, 화 합물:

90 L

8Z,lS00/8T0rHX/I3d

801

601

110

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV

LI.

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1^9080Ζ/8ΐΟΓ ΟΛΧ 8

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d

ΟΖί

8LZS00/8WZ y/lDd

123

125 9ZI

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV K/OOS/SSMld OAV

-、; '·■'

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV

141

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV 9

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV

【청구항 7】

제 1항에 있어서,

상기 화합물의 HOMO 에너지 준위는 6.0 eV 이상인 것인, 화합물.

【청구항. 8】

제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나 의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자.

【청구항 9】

제 8항에 있어서,

상기 화합물을 포함하는 유기물층은 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자주입 과 전자수송을 동시에 하는 층인, 유기 발광 소자.

Description:
【발명의 명칭】

신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자

【기술분야】

관련 출원 (들)과의 상호 인용

본 출원은 2017년 5월 12일자 한국 특허 출원 제 10-201그 0059415호 및 2018년 5월 3일자 한국 특허 출원 제 10-2018-0051356호에 기초한 우선권 의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원들의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.

본 발명은 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소 자에 관한 것이다.

【발명의 배경이 되는 기술】

일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발 광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 웅답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 응답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다. 유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이 에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루 어진 경우가 많으며ᅳ 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 둥으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유 기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 액시톤 (exc i ton)이 형성되며, 이 액시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 상기와 같은 유기 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료 의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.

【선행기술문헌】

[특허문헌]

(특허문헌 1) 한국특허 공개번호 계 10— 2000-0051826호

【발명의 내용】 【해결하고자 하는 과제】

본 발명은 신규한 헤테로 고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소 자에 관한 것이다.

【과제의 해결 수단】

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:

[화학식 1]

상기 화학식 1에서, ¾ 내지 중 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 작용기이고, 나머지는 수소이고,

[화학식 2] 상기 화학식 2에세 L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴렌; 또는 0, N, Si 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 1개 이상 을 포함하는 차환 또는 비치환된 C 2 - 60 헤테로아릴렌이고,

은 하기 화학식 3 내지 8 중 어느 하나이고,

[화학식 4]

[화학식 5]

상기 화학식 3 내지 8에서,

Xi 내지 5 은 각각 독립적으로 N, 또는 CH이고,

Yi 내지 ¾는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 d- 60 알킬; 치환 또는 비치환된 C 3 - 60 사이클로알킬 ; 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴 ; 치환 또는 비치환된 d-eo 알콕시 ; N , 0, 및 S로 구성되는 군으로부터 .각각 독 립적으로 선텍되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 치환 또는 비치 환된 C 2 - 60 헤테로아릴이다. 또한ᅵ 본 발명은 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하여 구비된 제 2 전 극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서 , 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다.

【발명의 효과】

상술한 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있으며, 유가 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및 /또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 상술한 화학식 1로 표시되는 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입 및 수송, 발광, 전자수송, 또는 전자 주입 재료로 사용될 수 있다.

【도면의 간단한 설명】

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

도 2는 기판 (1), 양극 (2), 정공주압층 (5) , 정공수송층 (6), 발광층 (7) , 전자수송층 (8) 및 음극 (4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 도 3은 실시예 1—9 화학식 E9의 화합물의 3D 구조를 나타낸 것이다. 도 4는 비교예 1—5 화학식 ET-1-E 화합물의 3D 구조를 나타낸 것이다. 【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다. 본 명세서에서, " , 또는 는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의 미하고, 직접 결합은 L 로 표시되는 부분에 별도의 원자가 존재하지 않은 경 우를 의미한다. 본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬 술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N , 0 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기 로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결 된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기 "는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개 의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다. 본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내 지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한 정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있머서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물 이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸 실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페 닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 둥이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 평세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸 붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브름 또는 요오 드가 있다. 본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 40이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬 기의 탄소수는 1 내지 10이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필 n-프로필, 이소프로필, 부틸, n—부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메 틸—부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 핵실ᅳ n ᅳ핵실, 1—메틸펜틸, 2—메틸펜틸, 4-메틸— 2—펜틸, 3 , 3-디메틸부틸, 2-에틸부 틸, 헵틸, n—헵틸, 1—메틸핵실, 사이클로펜틸메틸, 사이클로핵틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2—에틸핵실, 2—프로필펜틸, n—노닐, 2 , 2-디 메틸헵틸, 1-에틸—프로필, 1 , 1-디메틸-프로필, 이소핵실, 2-메틸펜틸 4—메틸 핵실, 5-메틸핵실 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상 태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태 에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 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—페닐 비닐— 1—일, 2 , 2—디페닐비닐— 1-일, 2-페닐 -2— (나프틸 -1-일)비닐 -1—일, 2 , 2-비 스 (디페닐 -1-일)비닐 -1-일 , 스틸베닐기, 스티레닐기 둥이 있으나 이들에 한정 되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소 수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬 기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면 상기 사이클로 알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이 클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로 부틸, 사이클로펜틸, 3-메틸사이클로펜틸, 2, 3-디메틸사이클.로펜틸 사이클로 핵실, 3-메틸사이클로핵실, 4-메틸사이클로핵실, 2,3—디메틸사이클로핵실, 3 , 4 , 5—트리메틸사이클로핵실, 4-tert-부틸사이클로핵실, 사이클로헵틸, 사이 클로옥틸 둥이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다ᅳ 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 60인 것이 바람직하다. 구체적으로 메톡시, 에특시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i- 프로필옥시, n-부톡시 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시 n_펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜탈옥시, n-핵실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2ᅳ 에틸부틸옥시, n —옥틸옥시, n _노닐옥시, n -데실옥시, 벤질옥시, P- 메틸벤질옥시, 트리플루오로메특시 둥이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실 시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따 르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기 로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이 레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 환되는

있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서 , 헤테로고리기는 이종 원소로 0, N, Si 및 S 중 1 개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄 소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜 기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진 기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리 도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸 기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기 (phenanthrol ine) , 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸 릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 둥이 있으나, 이들 에만 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 0, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하며 , 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 피리딜기, 바이피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 트라아졸릴기, 아크리딜기, 피리다 지닐기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미딜기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀리닐 기, 인돌릴기, 카바졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴 기, 벤조카바졸릴기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤 리닐기 (phenanthro l ine) , 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아 디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기, 아지리딜기, 아자인돌릴기, 이 소인돌릴기, 인다졸릴기, 퓨린기 (pur ine) , 프테리딜기 (pter idine)ᅳ 베타—카볼 릴기 ᅳ 나프티리딜기 (naphthyr idine) , 터—피리딜기, 페나지닐기, 이미다조피리 딜기 , 파이로피리딜기 , 아제핀기, 피라졸릴기 ' 및 디벤조퓨라닐기 둥이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케날기, 알킬아릴기, 아릴아 민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같디- . 본 명세서에 있어서, 아르 알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 증 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기 는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관 한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1가기가 아 니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로 고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전 술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 상술한 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 상술한 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외 하고는 전술한 해테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 한편, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 상기 화학식 1에서, S는 황 원자를 의미한다. 상기 화학식 1에서, 상기 ¾ 내지 ¾ 중 하나가 상기 화학식 2로 표시되 는 작용기이며, 나머지는 수소일 수 있다. 즉, 상기 화합물은 하기 화학식 1—1 , 화학식 1-2 또는 화학식 1—3으로 표시될 수 있다:

-1]

[화학식 1-3]

상기 화학식 1-1 , 1-2 및 1-3에서,

L 및 A 는 앞서 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다. 이처럼, 상기 화학식 1의 ¾ 내지 ¾ 중 하나의 위치에 상기 화학식 2로 표시되는 작용기가 결합됨에 따라, 상기 화학식 1의 화합물은 황원자의 축합고 리 에서의 비공유 전자쌍에서의 컨쥬게이션에 개입함으로써, 황원자의 풍부한 전자를 축합고리에 제공하여 헤테로 고리기로부터 기인하는 전자, 정공 이동 도를 강화하는 효과를 나타낼 수 있다. 따라서, 이를 이용한 유기 발광 소자 는 고효율, 저 구동 전압, 고휘도 및 장수명 등을 가질 수 있다. 반면, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기가 상기 화학식 1의 ¾ 내지 ¾ 중 하나의 위치가 아니라, 플루오렌 고리의 치환기 중 하나로 결합되는 경우 에는, 상기 화학식 1의 화합물은 전자를 제공해주는 황원자의 역할이 없기 때 문에 헤테로고리기의 전자, 정공 이동도를 저해하여 수명이 짧아지는 문제점 이 발생할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기가 상기 화학식 1의 ¾ 내 지 ¾ 중 하나의 위치에 결합한 화합물의 쌍극자 모멘트 (Dipole moment )값은, 상기 화학식 2로 표시되는 작용기가 플루오렌 고리의 치환기 중 하나로 결합한 화합물의 쌍극자 모멘트값에 비해 대략 10배이상 증가하여, 상술한 황원자에 의한 컨쥬게이션 효과를 확인할 수 있다. 한편, 상기 화학식 2에서, L은 직접 결합; 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아 릴렌; 또는 0 N, Si 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 1개 이상을 포함하는 치환 또는 비치환된 C 2 - 60 헤테로아릴렌이며, 보다 구체적인 예를 들어, L은 직접결합, 또는 페닐렌, 또는 비페닐렌, 또는 나프틸렌, 또는 티오페닐렌, 또는 퓨란일렌, 또는 피리디닐렌일 수 있다.

상기 페닐렌의 예로는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하 나일 수 있다:

상기 비페닐렌의 예로는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어. 하나일 수 있다.

상기 나프틸렌의 예로는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어: 하나일 수 았다.

상기 티오페닐렌의 예로는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어. 하나일 수 있다.

상기 퓨란일렌의 예로는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어: 하나일 수 있다. 상기 피리디닐렌의 예로는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어 하나일

보다 구체적으로 상기 L은 직접 결합, 또는 하기 작용기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.

、>

또한 상기 화학식 2에서, Arr& 하기 화학식 3 내지 8 중 어느 하나일 수 있고,

[화학식 3]

[화학식 6]

[화학식 7]

상기 화학식 3 내지 8에서,

¾ 내지 Χΐ5은 각각 독립적으로 Ν, 또는 CH이고 Yl 내지 ¾는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 d-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C 3 - 60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 HM 아릴; 치환 또는 비치환된 CHJO 알콕시 ; N , 0 , 및 S로 구성되는 군으로부터 각각 독 립적으로 선택되는 어느 하나 이상의 해테로원자를 포함하는 치환 또는 비치 환된 C 2 - 60 헤테로아릴이다.

보다 구체적으로, 상기 화학식 3 내지 8에서, X 내지 5 은 서로 동일 하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N , 또는 CH 이고, N은 질소 원자, CH에서 C는 탄소 원자, H는 탄소원자에 결합한 수소 원자일 수 있다.

또한 상기 화학식 3 내지 8에서, 내지 Y 8 는 서로 동일하거나 상이 하며, 각각 독립적으로 수소, 페닐 비페닐릴, 터페닐릴, 디메틸플루오레닐, 나프틸, 페닐나프틸, 피리디닐, 피리디닐페닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 디벤조퓨라닐페닐, 디벤조티오페닐페닐, 트리플루오로메톡시, 또는 하기로 구 성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 화학식 2에서, A 은 하기 작용기로 구성되는 군으로 부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.

OAV // :8l02¾l>d 8 Z .K00

또한, 상기 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 일 수 있다:

严、

' ί

30

32

 Li

Z,iS00/8I0ZH¾/X3d ^9080^/8103 OAV

41

1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV

6P

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV OS

Z.ZS00/8l0Za¾/X3d 1^9080Ζ/8ΐ0ί OAV

ί 、5 :지

WO 2018/208064 PCT/KR2018/005278 row » ' ' -

3

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^90801/8Ϊ0∑: OAV

S9

Z.ZS00/8T0ZaM/X3d 1?9080Ζ/8ΐΟΖ OAV

한편, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 HOMO 에너지 준위는 6. 1 eV 이상일 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되 는 화합물의 HOMO 에너지 준위는 6.0 eV 이상, 또는 6.0 eV 내지 그 0 eV, 또 는 6.0 eV 내지 6.5 eV, 또는 6.0 eV 내지 6.4 eV, 또는 6.02 eV 내지 6.32 eV 이다.

본 명세서의 일 실시상태에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 같이 깊은 H0M0 에너지 준위를 갖는 경우에는 발광층으로부터 정공을 효과적 으로 차단할 수 있어, 높은 발광 효율을 제공할 수 있으며, 소자의 안정성을 향상시켜 장수명의 소자를 제공할 수 있다.

본 명세서에 있어서, 에너지 준위는 에너지의 크기를 의미하는 것이다. 따라서, 진공준위로부터 마이너스 (―) 방향으로 에너지 준위가 표시되는 경우 에도, 에너지 준위는 해당 에너지 값의 절대값을 의미하는 것으로 해석된다. 예컨대, H0M0 에너지 준위란 진공준위로부터 최고 점유 분자 . 오비탈 (highest occupi ed molecul ar orbi tal )까지의 거리를 의미하고, LUM0 에너지 준위란 진 공준위로부터 최저 비점유 분자 오비탈 (Lowest Unoccupied Molecular Orbi tal ) 까지의 거리를 의미한다.

본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 HOMO 준위는 대기하 광전자 분광장치 (RIKEN REIKI Co . , Ltd. 제조: AC3)를 이용하여 측정할 수 있다. 구 체적으로 lOOnm 의 두께로 증착된 측정시료에 10 nW 의 UV를 0.05eV 간격으로 조사하고, 이에 따른 전자량을 측정함으로써 상기 HOMO 준위를 측정할 수 있 다.

한편, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 일례로 하기 반응식 1과 같. 은 제조 방법으로 제조할 수 있다.

[반웅식 1]

상기 반응식 1에서, L 및 ^는 앞서 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 반웅식 1을 참고하여 제조하 고자 하는 화합물의 구조에 맞추어 출발 물질을 적절히 대체하여 제조할 수 있다. 한편, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 일례로, 본 발명은 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 대향하 여 구비된 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물충을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상 은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다. 본 발명의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨 대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층 으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공 주입과 수 송을 동시에 하는 층을 포함할 수 았고, 상기 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공주입과 정공수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할수 있다. 또한, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물올 포함할 수 있다. 또한, 상기 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입올 동 시에 하는 층을 포함할 수 있고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수 송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함 할수 있다. 또한, 상기 유기물층은 발광층 및 전자수송층을 포함하고, 상기 전자 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을포함할수 ¾다. 또한, 상기 유기 발광 소자는 상기 유기층 외에도, 상기 정공 수송층 과 상기 발광층 사이에 위치하는 전자 차단층 (Electron blocking layer : EBL) 및 /또는 상기 발광층과 상기 전자 수송층 사이에 위치하는 정공 차단충 (Hole blocking layer : HBL)을 더 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은상기 전자차단층 및 상기 정공 차단층 중 1층 이상에 포함될 수 있다. 그리고, 상기 전자 차단층과 상기 정공 차단층은 각 각 발광층과 인접하는유기물층일 수 있다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층, 상기 전자 수 송층 또는상기 정공 차단층에 포함될 수 있다. 본 발명의 유기 발광 소자의 유기물 층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다춤 구조로 이루어질 수 있다. 예컨 대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물 층으로서 발광층 이외에, 상기 제 1전 극과 상기 발광층 사이의 정공주입층 및 정공수송층, 및 상기 발광층과 상기 제 2전극 사이의 전자수송층 및 전자주입층을 더 포함하는 구조를 가질 수 있 다ᅳ 그러나유기 발광소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기층을포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조 (normal type)의 유기 발광 소자 일수 있다. 또한, 본 발명에 따른유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이 상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조 ( inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 소 자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다. 도 1은 기판 ( 1) , 양극 (2), 발광층 (3), 음극 (4)으로 이루어진 유기 발 광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은상기 발광층에 포함될 수 있다. - 도 2는 기판 (1), 양극 (2), 정공주입층 (5), 정공수송층 (6)ᅳ 발광층 (7) , 전자수송층 (8) 및 음극 (4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공주입 층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 증 1층 이상에 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 유기물층 중 1충 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려 져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다. 또한, 상기 유기 발광소자가 복수 개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물 질로 형성될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 제 1 전극 유기 물층 및 제 2 전극을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 스퍼터링법 (sputter ing)이나 전자범 증발법 (e-beam evaporat ion)과 같은 PVD(phys ical Vapor Deposi t ion)방법을 이용하여, 기판상에 금속 또는 전도성을 가지는 금 속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입 층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다. 이와 같은 방법 외에도,.기판상에 음극물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시 켜 유기 발광소자를 만들 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프 린팅, 스크린 , 프린팅ᅳ 스프레이법, 를 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한 정되는 것은 아니다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다 (W0 2003/012890) . 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 상기 제 1 전극은 양극이고, 상기 제 2 전극은 음극이거나, 또 는 상기 제 1 전극은 음극이고, 상기 제 2 전극은 양극이다. 상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듬, 크롬, 구리 , 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산 화물, 인듐주석 산화물 ( IT0) , 인듬아연 산화물 ( IZ0)과 같은 금속 산화물; Ζη0:Α1 또는 SN0 2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3—메틸티오펜)ᅳ 폴 리 [3 ,4- (에틸렌 -1 , 2—디옥시 )티오펜] (PED0T) , 폴리피를 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자둥이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함 수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그 네슘, 칼슴, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리륨, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 Li¾/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. , 상기 정공주입춤은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력올 가져 양극에서의 정공 주입효과 발광층 또 는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여 기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며 , 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMC highest occupied molecul ar orbi tal )가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층 의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린 (porphyr in) , 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 핵사니트릴핵사아자트 리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈 (quinacr idone)계열의 유기물, 페릴렌 (perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 둥이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다. 상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에 만 한정되는 것은 아니다. 상기 발광 물질로는 정공수송층과 전자수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로 8-히드록시—퀴놀린 알루미늄 착물 (Al ) ; 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스 티릴 (d ner ized styryl ) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린 -금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리 (P-페닐렌비닐 렌) (PPV) 계열의 고분자; 스피로 (spi ro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다ᅳ 상기 발광층은 상술한 바와 같이 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함 할 수 있다. 호스트 재료는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외에 추가적 으로 축합 방향족환유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등을 더 포함할수 있 다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체 , 피렌 유도체 , 나 프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있 고, 해테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨 란화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물 ' , 금속 착체 둥이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로 는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴 아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아 민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치 환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴아미 노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환 된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라 아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 둥이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로, 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨즐 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 A1 착물; Alq 3 를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본 -금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다. 전자수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예 는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질 이다. 구체적으로 세슘, 바륨 , 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루 미늄 층 또는 실버충이 뒤따른다. 상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 충으로, 전자를 수 송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료 에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입충에의 이동을 방지하고, 또한ᅳ 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직 하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피 란 다이옥사이드 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라 카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합 물 및 질소 함유 5원환 유도체 둥이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)아연 비스 (8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스 (8-하이 드록시퀴놀리나토)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]퀴 놀리나토)아연 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리 나토 ) ( 0—크레졸라토 )갈륨, 비스 ( 2—메틸 -8-퀴놀리나토) ( 1—나프를라토 )알루미늄 : 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) (2-나프를라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유 기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다. 상기 화학식 . 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명 을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아 니다. 제조예 1. 화학식 E1의 합성 상기 화합물 4,4,5,5—테트라메틸 -2— (스피로 [플루오렌— 9,9'—티오잔텐]― 2'-일)— 1,3,2-디옥사보로란 (10. Og, 21.1誦 ol)과 2-([1,1'-비페닐 ]-4-일) -4- 클로로 -6—페닐 -1,3, 4-트리아진 (?.2g, 21.1mmol)을 테트라하이드로퓨란 (100ml)에 완전히 녹인 후 탄산칼륨 (8.7g, 63.2隱 0 1)을 물 50ml에 용해시켜 첨가하고, 테트라키스트리페닐—포스피노팔라듐 (731mg, 0.63mmol)을 넣은 후, 8시간동안 가열 교반하였다. 상온으로 은도를 낮추고 반응을 종결한 후, 탄산칼륨 용액을 제거하여 상기의 흰색 고체를 걸렀다. 걸러진 흰색의 고체를 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트로 각각 2번씩 세척하여 상기 화학식 E1의 화합물 (12.3g, 수율 89%)을 제조하였다.

MS[M+H]+= 656

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 한 방법으로 상기 화학식 E2로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 656

제조예 3. 화학식 E3의 합성

각 줄발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E3로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H]+= 655

제조예 4. 화학식 E4의 합성

[화학식 E4]

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로상기 화학식 E4로표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H]+= 629

제조예 5. 화학식 E5의 합성

[화학식 E5]

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E5로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 746

제조예 6. 화학식 E6의 합성

[화학식 E6]

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로상기 화학식 E6로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 656

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한방법으로상기 화학식 E7로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 603

제조예 8. 화학식 E8의 합성

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E9로 표시되는 화합물을 제조하였다. MS[M+H] + = 527

제조예 10. 화학식 E10의 합성

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로상기 화학식 E10로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 745

제조예 11. 화학식 E11의 합성

[화학식 E11]

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E11로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H]+= 806

제조예 12. 화학식 E12의 합성

[화학식 E12]

각 출발물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E12로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 657

제조예 13. 화학식 E13의 합성

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E13로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 744

제조예 14. 화학식 E14의 합성

[화학식 E14]

각 줄발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것올 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로상기 화학식 E15로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 681 .

제조예 16. 화학식 E16의 합성

[화

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E16로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 553

제조예 17. 화학식 E17의 합성

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로상기 화학식 E17로 표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 553

제조예 18. 화학식 E18의 합성

각 출발물질을 상기 반웅식과 같이 하는 것을 제외하고는, 제조예 1과 동일한 방법으로 상기 화학식 E18로표시되는 화합물을 제조하였다.

MS[M+H] + = 579

<실시예 1-1>

IT0( indium t in oxide)가 Ι,ΟΟΟΑ의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사 (Fischer Co. ) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사 (Mi U ipore Co. ) 제품의 필터 (Fi l ter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ΙΤ0를 30분간 세 척한후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세 척이 끝난후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간세정한후 진공 증착기로 기판을수송시켰다.

이렇게 준비된 ΙΤ0 투명 전극 위에 하기 화합물 [HI-A]를 600 A의 두 께로 열 진공증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 상기 정공 주입층 위에 하 기 화학식의 핵사니트릴 핵사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT)를 50 A 및 하기 화합물 [HT— A] (600 A )를 순차적으로 진공증착하여 정공 수송층 을 형성하였다.

이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 200 A으로 하기 화합물 [BH] 와 [BD]를 25: 1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.

상기 발광층 위에 상기 [화학식 E1]의 화합물과 하기 화합물 [LiQKLi thiumquinolate)를 1 : 1 중량비로 진공증착하여 350A의 두께로 쟌자 수송층을 형성하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 10A 두께로 리튬 플루라이드 (LiF)와 Ι , ΟΟΟΑ 두께로 알루미늄을 증착하여 전자주입층 및 음극 을 형성하였다.

상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4내지 0.9 A /sec를 유지하였고, 음 극의 리튬플루오라이드는 0.3 A/sec , 알루미늄은 2 A/sec의 증착속도를 유 지하였으며 , 증착시 진공도는 1 X 10— 7 내지 5 X 10 _8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.

<실시예 1—2내지 1-18>

전자 수송층 형성시 [화학식 E1]의 화합물 대신 하기 표 1과 같이 변 경하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1-1과 동일한 방법을 이용하여 실 시예 1-2 내지 1—18의 유기 발광 소자를 각각 제작하였다.

<비교예 1-1>

상기 실시예 1—1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET— 1-A의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

[ET-1-A]

<비교예 1-2>

상기 실시예 1-1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET— 1-B의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1—1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

[

<비교예 1-3>

상기 실시예 1-1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET-1ᅳ C의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1—1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

[ET-1-C]

<비교예 l-4>

상기 실시예 1-1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET— 1-D의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

[ET-1-D] '

<비교예 1-5>

상기 실시예 1-1에서 화학삭 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET-1— E의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1—1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

-1-E]

<비교예 1-6>

상기 실시예 1-1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET— 1— F의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1—1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

[ET-1-F]

<비교예 l-7>

상기 실시예 1—1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET— 1-G의 화합물을 사용한 것올 제외하고는 실시예 1—1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

[ET-1-G]

<비교예 1-8>

상기 실시예 1-1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET-1-H의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1—1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

ET-1-H]

<비교예 1-9>

상기 실시예 1-1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET-1— I의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

[ET-1-I ]

<비교예 1-10>

상기 실시예 1—1에서 화학식 E1의 화합물 대신 하기 화학식 ET-1-J의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.

-1-J ]

<실험예 1>

전술한 실시예 1-1 내지 1-18 및 비교예 1-1 내지 1-10의 방법으로 제 조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm 2 의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측 정하였고, 20 mA/cm 2 의 전류밀도에서 초기 휘도 대비 90%가 되는 시간 (T 90 )을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

【표 1】

상기 표 1에 나타난 바를 참조하여, 실시예 1-1 내지 1—18과 비교예 1—2, 1-3 , 1-5 , 1-7, 1-9 를 비교하면, 상기 화학식 1과 같이 스꾀로 플루오 렌 티오잔텐 골격에 헤테로아릴기가 하나만 치환된 화합물은 두 개 이상의 치 환의 치환기를 가지는 화합물에 비하여 유기 발광 소자에서 구동전압, 효율 및 수명면에서 우수한 특성올 나타내는 것을 확인할 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 따른 실시예 1—9 화학식 E9의 화합물의 3D 구조를 나타낸 도 3 에 의하면, 상기 화합물들의 분자는 수평적 구조를 가지 고 있음을 확인할 수 있고, 비교예 1-5 화학식 ET— 1-E 화합물의 3D 구조를 나 타낸 도 4에 의하면, 각각 A축과 B축이 거의 수직을 이루고 있어 분자가 수평 적 구조에서 크게 벗어나 있음을 확인할 수 있다.

이에 따라, 분자의 3D 구조상에서의 배향성 (or i entat ion) 차이에 따라 본 명세서의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물이 보다 수평적 구조를 가. 지는 것을 알 수 있다.

따라서, 실시예 1-1 내지 1-18의 상기 화학식 1과 같이 스피로 플루오 렌 티오잔텐 골격에 헤테로아릴기가 하나만 치환된 화합물은 두 개 이상의 치 환기를 가지는 화합물에 비하여, 분자의 수평적 구조 성향이 강하여 전자이동 도가 높아짐으로 인해 유기 발광 소자에서 구동전압이 낮고 높은 효율 및 장 수명의 효과가 있다. 또한, 실시예 1-1 내지 1-18과 비교예 1-4 및 1-6을 비교하면, 스피로 플루오 렌 티오잔텐을 포함하는 상기 화학식 1의 구조는 스피로 플루오렌기를 포함하 는 구조에 비하여 유기 발광 소자에서 우수한 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.

<실험예 2>

상기 제조예에서 합성된 화합물 ([화학식 E1] 내지 [화학식 E18] 그 리고 상기 비교예 1-2에서 사용된 화합물 ([화학식 ET-1-B]), 비교예 1—8에서 사 용된 화합물 ([화학식 ET-1-HD, 비교예 1-10에서 사용된 화합물 ([화학식 ET-1- J])의 HOMO에너지 및 LUM0에너지 값을 측정하여, 하기 표 2에 나타내었다. 구체적으로, 상기 HOMO 준위는 대기하 광전자 분광장치 (RIKEN KEI I Co., Ltd. 제조: AC3)를 이용하여, 상기 제조예에서 합성된 화합물, 그리고 상기 비교예에서 사용된 화합물이 100nm 의 두께로 증착된 측정시료에 10 nW 의 UV를 0.05eV 간격으로 조사하고, 이에 따른 전자량을 측정함으로써 상기 H0M0 준위를 측정하였고, 상기 LUM0 준위는 photoluminescence(PL)을 통하여 측정된 파장값으로 계산하였다.

【표 2]

제조예 9(E9) 6.02 3.20 제조예 10(E10) 6.03 3.07 제조예 ll(Ell) 6.22 3.22 제조예 12(E12) 6.23 3. 14 제조예 13(E13) 6.06 2.86 제조예 14(E14) 6.18 2.88 제조예 15(E15) 6.32 2.99 제조예 16(E16) 6. 17 2.77 제조예 Γ7(Ε18) 6.27 3.02 비교예 1— 2(ΕΤ-1-Β) 5.92 2.76 비교예 1-8(ΕΤ— 1-Η) 5.90 2.89 비교예 1— 10(ET-1—J) 5.70 2.87

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 실시예 1-1 내지 1-18에서 각각 사용되 는 E1 내지 E18 화합물의 경우, HOMO 에너지가 6.02eV 내지 6.32eV로 높게 측 정되어, 에너지 준위가 깊어짐에 따라 전자이동도가 높아 유기 발광 소자에 이용시 구동전압, 효율 및 수명 면에서 우수한 특성올 나타낼 수 있음을 확인 할 수 있었다.

반면, 비교예 1-2, 1-8, 1—10에서 사용된 화합물의 경우, H0M0 에너지 가 5.70 eV 내지 5.92 eV로 실시예에 비해 낮게 측정된 것을 확인할 수 있었 다.

【부호의 설명】

1: 기판 2 : 이:그 0 - ti 과츠

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-入 ~ ^

4: 으그 . -?J고

σ ᄀ 5: 정공주입층

7: 발광층 8: 전자수송충

A: 일축의 방향 Β: 다른 축의 방향