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KR101793335B1 - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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KR101793335B1
KR101793335B1 KR1020150136606A KR20150136606A KR101793335B1 KR 101793335 B1 KR101793335 B1 KR 101793335B1 KR 1020150136606 A KR1020150136606 A KR 1020150136606A KR 20150136606 A KR20150136606 A KR 20150136606A KR 101793335 B1 KR101793335 B1 KR 101793335B1
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곽지원
홍성길
김성소
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{HETERO-CYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 출원은 2014년 9월 30일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2014-0131971호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2000-0051826
본 명세서에는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112015093889872-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성하고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성하고,
Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성하고,
a, b 및 c는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
a가 2이상의 정수인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
b가 2이상의 정수인 경우 R2는 서로 같거나 상이하고,
c가 2이상인 정수인 경우 R3는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 명세서에 기재된 헤테로고리 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입 및 수송, 발광, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
본 명세서에 있어서,
Figure 112015093889872-pat00002
는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 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 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한"기로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112015093889872-pat00003
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112015093889872-pat00004
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112015093889872-pat00005
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 할로겐기는 플루오르, 염소, 브롬, 요오드 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 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 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 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-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 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 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 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 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 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure 112015093889872-pat00006
,
Figure 112015093889872-pat00007
,
Figure 112015093889872-pat00008
및
Figure 112015093889872-pat00009
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N, S, Se 및 Si 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112015093889872-pat00010
[화학식 3]
Figure 112015093889872-pat00011
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
R1 내지 R3, a, b, c, Ar1 및 Ar2의 정의는 화학식 1과 같고,
S1 및 S2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성하고,
T1 및 T2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성하고,
p 및 q는 서로 같거나 상이하고, 각각 0 내지 5의 정수이고,
p가 2이상의 정수인 경우 S1은 서로 같거나 상이하며,
q가 2이상의 정수인 경우 S2는 서로 같거나 상이하고,
m 및 n은 서로 같거나 상이하고, 각각 0 내지 4의 정수이고,
m가 2이상의 정수인 경우 T1은 서로 같거나 상이하며,
n가 2이상의 정수인 경우 T2는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4 또는 5로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure 112015093889872-pat00012
[화학식 5]
Figure 112015093889872-pat00013
상기 화학식 4 및 5에 있어서,
R1 내지 R3, a, b, c 및 Ar1 내지 Ar4의 정의는 화학식 1과 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화학식 6 또는 7로 표시될 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112015093889872-pat00014
[화학식 7]
Figure 112015093889872-pat00015
상기 화학식 6 및 7에 있어서,
R1 내지 R3, a, b, c, Ar1 및 Ar2의 정의는 화학식 1과 같고,
S1, S2, p 및 q의 정의는 화학식 2와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3은 하기 화학식 8 또는 9로 표시될 수 있다.
[화학식 8]
Figure 112015093889872-pat00016
[화학식 9]
Figure 112015093889872-pat00017
상기 화학식 8 및 9에 있어서,
R1 내지 R3, a, b, c, Ar1 및 Ar2의 정의는 화학식 1과 같고,
T1, T2, m 및 n의 정의는 화학식 3과 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 탄소수 1 내지 6의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R3는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴아민기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 1환 내지 3환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 또는 2환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 3환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 N을 1개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 N을 1개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 1환 내지 3환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 N을 1개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 단환 또는 2환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 S 또는 O를 1개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 S 또는 O를 1개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 1환 내지 3환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 S 또는 O를 1개 이상 포함하는 치환 또는 비치환된 3환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 티오펜기, 치환 또는 비치환된 퓨란기, 치환 또는 비치환된 피롤기, 치환 또는 비치환된 이미다졸기, 치환 또는 비치환된 티아졸기, 치환 또는 비치환된 옥사졸기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸기, 치환 또는 비치환된 트리아졸기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 비피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미딜기, 치환 또는 비치환된 트리아진기, 치환 또는 비치환된 트리아졸기, 치환 또는 비치환된 아크리딜기, 치환 또는 비치환된 피리다진기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리도 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피리도 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피라지노 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀린기, 치환 또는 비치환된 인돌기, 치환 또는 비치환된 카바졸기, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸기, 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸기, 치환 또는 비치환된 벤조카바졸기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 페난쓰롤린기(phenanthroline), 치환 또는 비치환된 티아졸릴기, 치환 또는 비치환된 이소옥사졸릴기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸릴기, 치환 또는 비치환된 티아디아졸릴기, 치환 또는 비치환된 벤조티아졸릴기, 치환 또는 비치환된 페노티아지닐기 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 또는 디벤조퓨라닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 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 페난트릴기, 치환 또는 비치환된 파이레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 크라이세닐기 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기 또는 플루오레닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 중수소, 니트릴기, 아릴기, 헤테로아릴기 또는 아릴아민기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 알킬기로 치환된 아릴기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 헤테로아릴기 또는 아릴아민기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 피리딜기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 피리미딜기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 트리아진기; 페난트릴기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 퀴녹살린기; 페난쓰롤린기; 파이레닐기; 니트릴기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 니트릴기 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 카바졸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 중수소, 니트릴기, 페닐기, 나프틸기, 피리딜기, 카바졸기 또는 디페닐아민기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 디메틸플루오레닐기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 카바졸기 또는 디페닐아민기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리딜기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리미딜기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 트리아진기; 페난트릴기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기; 페닐기 또는 바이페닐기로 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 퀴녹살린기; 페난쓰롤린기; 파이레닐기; 니트릴기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 니트릴기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 또는 페닐기 또는 나프틸기로 치환 또는 비치환된 카바졸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 탄소수 1 내지 6의 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar1 및 Ar2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar3 및 Ar4는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 하기 구조식들로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure 112015093889872-pat00018
Figure 112015093889872-pat00019
Figure 112015093889872-pat00020
Figure 112015093889872-pat00021
Figure 112015093889872-pat00022
Figure 112015093889872-pat00023
Figure 112015093889872-pat00024
Figure 112015093889872-pat00025
Figure 112015093889872-pat00026
Figure 112015093889872-pat00027
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Figure 112015093889872-pat00032
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Figure 112015093889872-pat00034
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또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 2층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 헤테로고리 화합물을 포함한다. 하나의 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자 수송과 전자주입을 동시에 하는 층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 2 이상이 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 2층 이상의 전자수송층을 포함하고, 상기 2층 이상의 전자수송층 중 적어도 하나는 상기 헤테로고리 화합물을 포함한다. 구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로고리 화합물은 상기 2층 이상의 전자수송층 중 1층에 포함될 수도 있으며, 각각의 2층 이상의 전자수송층에 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 헤테로고리 화합물이 상기 각각의 2층 이상의 전자수송층에 포함되는 경우, 상기 헤테로고리 화합물을 제외한 다른 재료들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층 및 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 중 1층 이상에 포함될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 상기 헤테로고리 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 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 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 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, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : 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 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/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 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 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 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, 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. 구체적인 예로는 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 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 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, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 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 전자주입층으로부터 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. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; 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 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 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)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예 1. 화합물 1의 제조
Figure 112015093889872-pat00038
1) 화합물 1-a의 제조
질소 분위기 하에서 5,12-dihydro-indolo[3,2-a] carbazole 20g(78.0mmol), bromobenzene 24.5g (156.1mmol), Pd(P-tBu3)2 0.12g (0.234mmol), NaOtBu 15.0g (156mmol), xylene(dry) 700ml를 투입한 뒤 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤, 컬럼크로마토그래피를 이용해 화합물 1-a 20g(49.0mmol, 수율 83.7%)를 얻었다.
2) 화합물 1-b의 제조
화합물 1-a 20g(49.0mmol) 을 CHCl3 500ml에 완전히 녹인 뒤 아이스배스(icebath)를 사용하여 0℃까지 내려주었다. 여기에 N- bromosuccinimide(NBS) 8.7g (49mmol)을 CHCl3에 녹여 용액 형태로 만든 뒤 천천히 적가하였다. 30분 동안 0℃에서 교반하고, 상온으로 올린 뒤 1시간동안 더 교반해주었다. 반응이 종료되면 에탄올로 재결정하여 화합물 1-b 19g(39.0mmol, 수율 79.8%)를 얻었다.
3) 화합물 1-c의 제조
질소 분위기 하에서 화합물 1-b 19g(39.0mmol), bis(pinacolato)diborane 10.2g (40mmol), Pd(dba)2 0.448g(0.78mmol), Tricyclohexylphosphine(PCy3) 0.437g(1.56mmol), 1,4-dioxane 500ml 투입한 뒤 환류교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤, hexane으로 재결정하여 화합물 1-c 17.1g(32.0mmol, 수율 82.1%)를 얻었다.
4) 화합물 1-d의 제조
화합물 1-c 17.1g (32.0mmol), 2-bromoiodobenzene 9.1g (32.0mmol), Pd(PPh3)4 0.74g(0.64mmol), 테트라히드로퓨란 300ml을 넣어 교반하였다. 여기에 K2CO3 8.8g(64mmol)를 H2O 100ml에 녹여 용액 상태로 투입해 준 뒤 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤, 컬럼크로마토그래피를 이용해 화합물 1-d 16.6g(29.5mmol, 수율 92.2%)를 얻었다.
5) 화합물 1의 제조
화합물 1-d 16.6g(29.5mmol)을 테트라히드로퓨란(dry) 300ml에 완전히 녹인다. -78℃로 온도를 낮춰 준뒤 n-BuLi 11.8ml(2.5M in hexane)를 천천히 적가하였다. 30분 동안 교반해 준 뒤 benzophenone 5.38g(29.5mmol)을 천천히 투입해 주었다. 30분 더 -78℃에서 교반해 준 뒤, 천천히 상온으로 올려 1시간 더 교반하였다. 반응이 종료되면 NH4Cl(aq)를 사용하여 종결한 뒤, 감압 증류하여 용매를 모두 제거하여 화합물 1-e를 얻었다. 더 정제 없이 아세트산 200ml과 H2SO4 3 또는 4 방울을 첨가해 준 뒤 환류 교반 하였다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤 감압 증류하여 용매를 모두 제거해 주고, 컬럼크로마토그래피를 이용해 화합물 1, 14.3g(22mmol, 수율 74.5%)를 얻었다. (m/z = 648)
제조예 2. 화합물 2의 제조
Figure 112015093889872-pat00039
상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 대신 2-bromonaphthalene을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 2를 제조하였다. (m/z=748)
제조예 3. 화합물 3의 제조
Figure 112015093889872-pat00040
상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 대신 3-bromophenanthrene을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 3를 제조하였다. (m/z=848)
제조예 4. 화합물 4의 제조
Figure 112015093889872-pat00041
상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 2eq. 대신 bromobenzene 1eq.을 사용하여 상기 화합물 4-a를 제조하였고, 상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 2eq. 대신 4-bromobiphenyl 1eq.를 사용하여, 4-b를 제조한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 4를 제조하였다. (m/z=724)
제조예 5. 화합물 5의 제조
Figure 112015093889872-pat00042
상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 2eq. 대신 bromobenzene 1eq.을 사용하여 상기 화합물 5-a를 제조하였고, 상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 2eq. 대신 2-bromonaphthalene 1eq.를 사용하여, 5-b를 제조한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 5를 제조하였다. (m/z=698)
제조예 6. 화합물 6의 제조
Figure 112015093889872-pat00043
상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 2eq. 대신 2-bromonaphthalene 1eq. 을 사용하여 상기 화합물 6-a를 제조하였고, 상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 bromobenzene 2eq. 대신 bromobenzene 1eq.를 사용하여, 6-b를 제조한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 6를 제조하였다. (m/z=698)
제조예 7. 화합물 7의 제조
Figure 112015093889872-pat00044
상기 제조예 1에서 5) 화합물 1의 제조 시 benzophenone 대신 9-fluorenone을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 7를 제조하였다. (m/z=646)
제조예 8. 화합물 8의 제조
Figure 112015093889872-pat00045
상기 제조예 2에서 benzophenone 대신 9-fluorenone을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 화합물 8을 제조하였다. (m/z=746)
제조예 9, 화합물 9의 제조
Figure 112015093889872-pat00046
상기 제조예 3에서 benzophenone 대신 9-fluorenone을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 화합물 9를 제조하였다. (m/z=846)
제조예 10. 화합물 10의 제조
Figure 112015093889872-pat00047
상기 제조예 4에서 benzophenone 대신 9-fluorenone을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 4와 동일한 방법으로 화합물 10을 제조하였다. (m/z=722)
제조예 11. 화합물 11의 제조
Figure 112015093889872-pat00048
상기 제조예 5에서 benzophenone 대신 9-fluorenone을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 5와 동일한 방법으로 화합물 11을 제조하였다. (m/z=696)
제조예 12. 화합물 12의 제조
Figure 112015093889872-pat00049
상기 제조예 6에서 benzophenone 대신 9-fluorenone을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 6과 동일한 방법으로 화합물 12를 제조하였다. (m/z=696)
제조예 13. 화합물 13의 제조
Figure 112015093889872-pat00050
상기 제조예 1에서 1) 화합물 1-a의 제조 시 5,12-dihydro-indolo[3,2-a] carbazole 대신 5,7-dihydro-indolo[2,3-b]carbazole을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 화합물 13을 제조하였다. (m/z=648)
제조예 14. 화합물 14의 제조
Figure 112015093889872-pat00051
상기 제조예 2에서 5,12-dihydro-indolo[3,2-a] carbazole 대신 5,7-dihydro-indolo[2,3-b]carbazole을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 화합물 14를 제조하였다. (m/z=748)
제조예 15. 화합물 15의 제조
Figure 112015093889872-pat00052
상기 제조예 3에서 5,12-dihydro-indolo[3,2-a] carbazole 대신 5,7-dihydro-indolo[2,3-b]carbazole을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 화합물 15를 제조하였다. (m/z=848)
제조예 16. 화합물 16의 제조
Figure 112015093889872-pat00053
상기 제조예 7에서 5,12-dihydro-indolo[3,2-a] carbazole 대신 5,7-dihydro-indolo[2,3-b]carbazole을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 7과 동일한 방법으로 화합물 16을 제조하였다. (m/z=646)
제조예 17. 화합물 17의 제조
Figure 112015093889872-pat00054
상기 제조예 8에서 5,12-dihydro-indolo[3,2-a] carbazole 대신 5,7-dihydro-indolo[2,3-b]carbazole을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 8과 동일한 방법으로 화합물 17을 제조하였다. (m/z=746)
제조예 18. 화합물 18의 제조
Figure 112015093889872-pat00055
상기 제조예 9에서 5,12-dihydro-indolo[3,2-a] carbazole 대신 5,7-dihydro-indolo[2,3-b]carbazole을 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 9와 동일한 방법으로 화합물 18을 제조하였다. (m/z=846)
<비교예 1-1>
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
[HAT]
Figure 112015093889872-pat00056
상기 정공 주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 화합물 4-4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)(300Å)를 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
[NPB]
Figure 112015093889872-pat00057
이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 100Å으로 하기 화합물 tris(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)amine(TCTA)를 진공 증착하여 전자차단층을 형성하였다.
[TCTA]
Figure 112015093889872-pat00058
이어서, 상기 전자차단층 위에 막 두께 300Å으로 아래와 같은 BH와 BD를 25:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
[BH]
Figure 112015093889872-pat00059
[BD]
Figure 112015093889872-pat00060
[ET1]
Figure 112015093889872-pat00061
[LiQ]
Figure 112015093889872-pat00062
상기 발광층 위에 상기 화합물 ET1과 상기 화합물 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 300Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 ⅹ10-7 내지 5 ⅹ10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-1>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 1을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-2>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 2를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-3>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-4>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 4를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-5>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-6>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 6을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-7>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 7을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-8>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-9>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 9을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-10>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-11>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 11을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-12>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 12을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-13>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-14>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 14을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-15>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 15을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-16>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 16을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-17>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 17을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 1-18>
상기 비교예 1-1에서 전자차단층으로 화합물 TCTA 대신 상기 화합물 18을 사용한 것을 제외하고는 비교예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
상기 비교예 1-1 및 실험예 1-1 내지 1-18에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 표 1의 결과를 얻었다.
화합물
(전자차단층)		 전압
(V@10mA/cm2)		 효율
(cd/A@10mA/cm2)		 색좌표
(x,y)
비교예 1-1 화합물 TCTA 4.15 5.17 (0.138, 0.127)
실험예 1-1 화합물 1 3.74 5.42 (0.139, 0.122)
실험예 1-2 화합물 2 3.75 5.45 (0.138, 0.126)
실험예 1-3 화합물 3 3.73 5.42 (0.132, 0.127)
실험예 1-4 화합물 4 3.76 5.40 (0.131, 0.125)
실험예 1-5 화합물 5 3.72 5.47 (0.134, 0.125)
실험예 1-6 화합물 6 3.72 5.45 (0.135, 0.127)
실험예 1-7 화합물 7 3.70 5.43 (0.131, 0.128)
실험예 1-8 화합물 8 3.69 5.42 (0.134, 0.125)
실험예 1-9 화합물 9 3.72 5.44 (0.132, 0.126)
실험예 1-10 화합물 10 3.70 5.46 (0.133, 0.122)
실험예 1-11 화합물 11 3.68 5.43 (0.132, 0.123)
실험예 1-12 화합물 12 3.69 5.40 (0.135, 0.127)
실험예 1-13 화합물 13 3.75 5.42 (0.134, 0.128)
실험예 1-14 화합물 14 3.76 5.43 (0.135, 0.126)
실험예 1-15 화합물 15 3.79 5.44 (0.135, 0.125)
실험예 1-16 화합물 16 3.78 5.42 (0.134, 0.123)
실험예 1-17 화합물 17 3.76 5.46 (0.132, 0.124)
실험예 1-18 화합물 18 3.79 5.42 (0.135, 0.126)
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 전자 차단 능력이 우수하여 저전압 및 고효율의 특성을 보이며 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 발광층
8: 전자수송층

Claims (11)

  1. 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 헤테로고리 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112017055591658-pat00094

    [화학식 3]
    Figure 112017055591658-pat00095

    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    R1 내지 R3, S1, S2, T1 및 T2는 수소이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 니트릴기, 알킬기, 아릴아민기, 아릴기, 알킬기로 치환된 아릴기, 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 니트릴기, 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    a, b, c, m 및 n은 각각 0 내지 4의 정수이고,
    p 및 q는 각각 0 내지 5의 정수이다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 6 또는 7로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 6]
    Figure 112017055591658-pat00068

    [화학식 7]
    Figure 112017055591658-pat00069

    상기 화학식 6 및 7에 있어서,
    R1 내지 R3, a, b, c, Ar1, Ar2, S1, S2, p 및 q의 정의는 화학식 2와 같다.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화학식 8 또는 9로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 8]
    Figure 112017055591658-pat00070

    [화학식 9]
    Figure 112017055591658-pat00071

    상기 화학식 8 및 9에 있어서,
    R1 내지 R3, a, b, c, Ar1, Ar2, T1, T2, m 및 n의 정의는 화학식 3과 같다.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 헤테로고리 화합물은 하기 구조식들에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure 112017055591658-pat00072

    Figure 112017055591658-pat00073

    Figure 112017055591658-pat00074

    Figure 112017055591658-pat00075

    Figure 112017055591658-pat00076

    Figure 112017055591658-pat00077

    Figure 112017055591658-pat00078

    Figure 112017055591658-pat00079

    Figure 112017055591658-pat00080

    Figure 112017055591658-pat00081

    Figure 112017055591658-pat00082

    Figure 112017055591658-pat00083

    Figure 112017055591658-pat00084

    Figure 112017055591658-pat00085

    Figure 112017055591658-pat00086

    Figure 112017055591658-pat00087

    Figure 112017055591658-pat00088

    Figure 112017055591658-pat00089

    Figure 112017055591658-pat00090

    Figure 112017055591658-pat00091
  8. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1, 4, 5 및 7 중 어느 하나의 항에 따른 헤테로고리 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 정공주입층; 정공수송층; 또는 정공 주입과 정공 수송을 동시에 하는 층인 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 전자주입층; 전자수송층; 또는 전자 주입과 전자 수송을 동시에 하는 층인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층인 것인 유기 발광 소자.
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