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KR20180032021A - 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

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

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KR20180032021A
KR20180032021A KR1020160120645A KR20160120645A KR20180032021A KR 20180032021 A KR20180032021 A KR 20180032021A KR 1020160120645 A KR1020160120645 A KR 1020160120645A KR 20160120645 A KR20160120645 A KR 20160120645A KR 20180032021 A KR20180032021 A KR 20180032021A
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강동민
류진현
박범우
유은선
장유나
정성현
조평석
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삼성전자주식회사
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Abstract

화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 이를 적용한 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
상기 화학식 1에 대한 상세 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치{COMPOUND FOR ORGANIC OPTOELECTRIC DEVICE, COMPOSITION FOR ORGANIC OPTOELECTRIC DEVICE AND ORGANIC OPTOELECTRIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectric 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(exciton)이 전자와 정공으로 분리되고 상기 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되면서 전기 에너지를 발생하는 광전 소자이고, 다른 하나는 전극에 전압 또는 전류를 공급하여 전기 에너지로부터 광 에너지를 발생하는 발광 소자이다.
유기 광전자 소자의 예로는 유기 광전 소자, 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum) 등을 들 수 있다.
이 중, 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 근래 평판 표시 장치(flat panel display device)의 수요 증가에 따라 크게 주목받고 있다. 상기 유기 발광 소자는 유기 발광 재료에 전류를 가하여 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 통상 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기 층은 발광층과 선택적으로 보조층을 포함할 수 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.
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.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
X는 O, S, CR6R7 또는 SiR8R9이고,
R1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R2 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C18 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
다른 구현예에 따르면, 전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및 하기 화학식 2로 표현되는 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표현되는 모이어티와 하기 화학식 4로 표현되는 모이어티의 조합으로 이루어진 화합물 중 적어도 1종의 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에서,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R10 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
m은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
[화학식 3] [화학식 4]
Figure pat00003
Figure pat00004
상기 화학식 3 및 4에서,
Y3 및 Y4는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R16 내지 R19는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
상기 화학식 3의 인접한 두 개의 *는 상기 화학식 4의 두 개의 *와 연결되어 융합고리를 형성하고 상기 화학식 3에서 융합고리를 형성하지 않은 *는 각각 독립적으로 CRa이고,
Ra는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C12 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고;
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C18 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, 또는 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예에 따르면 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
고효율 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 단면도이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 할로겐기, 히드록실기, 아미노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 아민기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 실릴기, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C6 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 C1 내지 C10 트리플루오로알킬기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C1 내지 C10 알킬실릴기, C6 내지 C30 아릴실릴기, C3 내지 C30 시클로알킬기, C3 내지 C30 헤테로시클로알킬기, C6 내지 C30 아릴기, C6 내지 C30 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C30 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C6 내지 C20 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다. 본 발명의 가장 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C18 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 작용기 내에 N, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것을 의미한다.
본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"이란 별도의 정의가 없는 한, 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다.
상기 알킬기는 C1 내지 C30인 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로 알킬기는 C1 내지 C20 알킬기 또는 C1 내지 C10 알킬기일 수도 있다. 예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자가 포함되는 것을 의미하며, 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
상기 알킬기는 구체적인 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.
본 명세서에서 "아릴(aryl)기"는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 총괄하는 개념으로서,
탄화수소 방향족 모이어티의 모든 원소가 p-오비탈을 가지면서, 이들 p-오비탈이 공액(conjugation)을 형성하고 있는 형태, 예컨대 페닐기, 나프틸기 등을 포함하고,
2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 시그마 결합을 통하여 연결된 형태, 예컨대 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등을 포함하며,
2 이상의 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, 플루오레닐기 등을 들 수 있다.
아릴기는 모노시클릭, 폴리시클릭 또는 융합 고리 폴리시클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.
본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 헤테로아릴기를 포함하는 상위 개념으로서, 아릴기, 시클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에 탄소 (C) 대신 N, O, 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, O, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개를 함유하는 것을 의미한다. 2 이상의 헤테로아릴기는 시그마 결합을 통하여 직접 연결되거나, 상기 헤테로아릴기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 융합될 수 있다. 상기 헤테로아릴기가 융합고리인 경우, 각각의 고리마다 상기 헤테로 원자를 1 내지 3개 포함할 수 있다.
상기 헤테로고리기는 구체적인 예를 들어, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 등을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기 및/또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트릴기, 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 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 티오페닐기, 치환 또는 비치환된 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 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤즈옥사진일기, 치환 또는 비치환된 벤즈티아진일기, 치환 또는 비치환된 아크리디닐기, 치환 또는 비치환된 페나진일기, 치환 또는 비치환된 페노티아진일기, 치환 또는 비치환된 페녹사진일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본 명세서에서, 정공 특성이란, 전기장(electric field)을 가했을 때 전자를 공여하여 정공을 형성할 수 있는 특성을 말하는 것으로, HOMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 양극에서 형성된 정공의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 정공의 양극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
또한 전자 특성이란, 전기장을 가했을 때 전자를 받을 수 있는 특성을 말하는 것으로, LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 음극에서 형성된 전자의 발광층으로의 주입, 발광층에서 형성된 전자의 음극으로의 이동 및 발광층에서의 이동을 용이하게 하는 특성을 의미한다.
이하 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 1로 표현된다.
[화학식 1]
Figure pat00005
상기 화학식 1에서,
X는 O, S, CR6R7 또는 SiR8R9이고,
R1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R2 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C18 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명에 따른 유기 광전자 소자용 화합물은 인돌로카바졸 유도체에 페난트렌이 융합된 형태로서, 인돌로카바졸 유도체의 우수한 정공 특성을 이용할 수 있을 뿐만 아니라 추가로 융합된 부분으로 정공이 더욱 빠르게 이동할 수 있으므로, 저구동전압, 고효율의 소자 성능을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 R1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란텐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기일 수 있고,
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 R1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기일 수 있으며,
예컨대, 하기 그룹 I에 나열된 치환기에서 선택될 수 있다.
[그룹 Ⅰ]
Figure pat00006
Figure pat00007
상기 그룹 Ⅰ에서, *은 이웃 원자와의 결합 사이트이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기, 치환 또는 비치환된 터페닐렌기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐렌기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐렌기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐렌기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐렌기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐렌기일 수 있고,
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 1의 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란피리미디닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜피리미디닐렌기일 수 있으며,
예컨대, 단일결합이거나 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 연결기일 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
Figure pat00008
상기 그룹 Ⅱ에서, *은 이웃 원자와의 결합 사이트이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 상기 X는 O 또는 S일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 상기 R2 내지 R5는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기일 수 있고, 본 발명의 구체적인 일 실시예에서 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C4 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있으며, 예컨대 모두 수소일 수 있다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에서 상기 X는 O 또는 S이고,
R1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란피리미디닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜피리미디닐렌기이며,
R2 내지 R5는 모두 수소일 수 있다.
이 때, 상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 트리페닐렌기, 플루오란텐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기, 디벤조티오펜일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 또는 트리아지닐기로 치환된 것을 의미한다.
상기 화학식 1은 예컨대 하기 화학식 1A 또는 화학식 1B로 표현될 수 있다.
[화학식 1A] [화학식 1B]
Figure pat00009
Figure pat00010
상기 화학식 1A 및 화학식 1B에서,
X는 O, 또는 S이고,
ET는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기이고,
HT는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란텐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고,
R2 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 1A로 표현될 수 있으며, 상기 ET는 구체적으로 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜피리미디닐기일 수 있고,
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 페닐기, 바이페닐기, 페난트렌기, 트리페닐렌기, 디벤조퓨란일기, 또는 디벤조티오펜일기로 치환된 것을 의미한다.
더욱 구체적으로 상기 그룹 Ⅰ에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 1]
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
Figure pat00068
Figure pat00069
.
전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물은 유기 광전자 소자에 적용될 수 있고, 단독으로 또는 다른 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 유기 광전자 소자에 적용될 수 있다. 전술한 유기 광전자 소자용 화합물이 다른 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 사용되는 경우, 조성물의 형태로 적용될 수 있다.
이하, 전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물의 일 예를 설명한다.
본 발명의 다른 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 화학식 1A로 표현되는 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및 상기 화학식 1B로 표현되는 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함할 수 있다.
상기 화학식 1A 및 화학식 1B에서, X는 O 또는 S이고, ET는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기이고, HT는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란텐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고, R2 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고, L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합일 수 있다.
구체적으로 상기 ET는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기일 수 있고, 상기 HT는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기일 수 있고, 상기 R2 내지 R9는 수소일 수 있으며, 상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 트리페닐렌기, 플루오란텐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기, 디벤조티오펜일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 또는 트리아지닐기로 치환된 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및 하기 화학식 2로 표현되는 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표현되는 모이어티와 하기 화학식 4로 표현되는 모이어티의 조합으로 이루어진 화합물 중 적어도 1종의 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00070
상기 화학식 2에서,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R10 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
m은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
[화학식 3] [화학식 4]
Figure pat00071
Figure pat00072
상기 화학식 3 및 4에서,
Y3 및 Y4는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
R16 내지 R19는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
상기 화학식 3의 인접한 두 개의 *는 상기 화학식 4의 두 개의 *와 연결되어 융합고리를 형성하고 상기 화학식 3에서 융합고리를 형성하지 않은 *는 각각 독립적으로 CRa이고,
Ra는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C12 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고;
상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C18 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C18 아릴렌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸일기, 치환 또는 비치환된 이소퀴나졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 또는 이들의 조합일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 R10 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 화학식 2의 m은 0 또는 1일 수 있다.
본 발명의 구체적인 일 실시예에서, 상기 화학식 2는 하기 그룹 Ⅲ에 나열된 구조 중 하나이고, 상기 *-Y1-Ar1, 및 *-Y2-Ar2는 하기 그룹 Ⅳ에 나열된 치환기 중 하나일 수 있다.
[그룹 Ⅲ]
Figure pat00073
[그룹 Ⅳ]
Figure pat00074
상기 그룹 Ⅲ 및 그룹 Ⅳ에서, *은 연결 지점이다.
구체적으로, 상기 화학식 2는 상기 그룹 Ⅲ의 C-8로 표현되고, 상기 *-Y1-Ar1, 및 *-Y2-Ar2는 상기 그룹 Ⅳ의 B-1 내지 B-4 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 *-Y1-Ar1, 및 *-Y2-Ar2는 상기 그룹 Ⅳ의 B-2, B-3 및 이들의 조합에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 2에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 2]
[B-1] [B-2] [B-3] [B-4] [B-5]
Figure pat00075
[B-6] [B-7] [B-8] [B-9] [B-10]
Figure pat00076
[B-11] [B-12] [B-13] [B-14] [B-15]
Figure pat00077
[B-16] [B-17] [B-18] [B-19] [B-20]
Figure pat00078
[B-21] [B-22] [B-23] [B-24] [B-25]
Figure pat00079
[B-26] [B-27] [B-28] [B-29] [B-30]
Figure pat00080
[B-31] [B-32] [B-33] [B-34] [B-35]
Figure pat00081
[B-36] [B-37] [B-38] [B-39] [B-40]
Figure pat00082
[B-41] [B-42] [B-43] [B-44] [B-45]
Figure pat00083
[B-46] [B-47] [B-48] [B-49] [B-50]
Figure pat00084
[B-51] [B-52] [B-53] [B-54] [B-55]
Figure pat00085
[B-56] [B-57] [B-58] [B-59] [B-60]
Figure pat00086
[B-61] [B-62] [B-63] [B-64] [B-65]
Figure pat00087
[B-66] [B-67] [B-68] [B-69] [B-70]
Figure pat00088
[B-71] [B-72] [B-73] [B-74] [B-75]
Figure pat00089
[B-76] [B-77] [B-78] [B-79] [B-80]
Figure pat00090
[B-81] [B-82] [B-83] [B-84] [B-85]
Figure pat00091
[B-86] [B-87] [B-88] [B-89] [B-90]
Figure pat00092
[B-91] [B-92] [B-93] [B-94] [B-95]
Figure pat00093
[B-96] [B-97] [B-98] [B-99] [B-100]
Figure pat00094
[B-101] [B-102] [B-103] [B-104] [B-105]
Figure pat00095
[B-106] [B-107] [B-108] [B-109] [B-110]
Figure pat00096
[B-111] [B-112] [B-113] [B-114] [B-115]
Figure pat00097
[B-116] [B-117] [B-118] [B-119] [B-120]
Figure pat00098
[B-121] [B-122] [B-123] [B-124] [B-125]
Figure pat00099
[B-126] [B-127] [B-128] [B-129] [B-130]
Figure pat00100
[B-131] [B-132] [B-133] [B-134] [B-135]
Figure pat00101
[B-136] [B-137] [B-138] [B-139]
Figure pat00102
.
본 발명의 일 실시예에서 상기 화학식 3으로 표현되는 모이어티와 하기 화학식 4로 표현되는 모이어티의 조합으로 이루어진 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 하기 화학식 3-Ⅰ 내지 3-Ⅴ 중 적어도 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 3-Ⅰ] [화학식 3-Ⅱ] [화학식 3-Ⅲ]
Figure pat00103
Figure pat00104
Figure pat00105
[화학식 3-Ⅳ] [화학식 3-Ⅴ]
Figure pat00106
Figure pat00107
상기 화학식 3-Ⅰ 내지 3-Ⅴ에서, Y3, Y4, Ar3, Ar4, 및 R16 내지 R19는 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 화학식 3-Ⅰ 내지 3-Ⅴ의 Y3 및 Y4는 단일결합, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 피리딜렌기, 또는 피리미디닐렌기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 화학식 3-Ⅰ 내지 3-Ⅴ의 Ar3 및 Ar4는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 피리딜기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아지닐기일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 화학식 3-Ⅰ 내지 3-Ⅴ의 R16 내지 R19는 수소일 수 있다.
상기 화학식 3으로 표현되는 모이어티와 상기 화학식 4로 표현되는 모이어티의 조합으로 이루어진 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 하기 그룹 3에 나열된 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[그룹 3]
[E-1] [E-2] [E-3] [E-4] [E-5]
Figure pat00108
[E-6] [E-7] [E-8] [E-9] [E-10]
Figure pat00109
[E-11] [E-12] [E-13] [E-14] [E-15]
Figure pat00110
[E-16] [E-17] [E-18] [E-19] [E-20]
Figure pat00111
[E-21] [E-22] [E-23] [E-24] [E-25]
Figure pat00112
[E-26] [E-27] [E-28] [E-29] [E-30]
Figure pat00113
[E-31] [E-32] [E-33] [E-34] [E-35]
Figure pat00114
[E-36] [E-37] [E-38] [E-39] [E-40]
Figure pat00115
상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 함께 발광층에 사용되어 전하의 이동성을 높이고 안정성을 높임으로써 발광 효율 및 수명 특성을 개선시킬 수 있다. 또한 상기 제2 유기 광전자 소자용 화합물과 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물의 비율을 조절함으로써 전하의 이동성을 조절할 수 있다.
또한, 상기 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 제2 유기 광전자 소자용 화합물은 예컨대 약 1:9 내지 9:1, 2:8 내지 8:2, 3:7 내지 7:3, 4:6 내지 6:4, 그리고 5:5의 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 중량비로 포함될 수 있으며, 더욱 구체적으로, 2:8 내지 7:3, 2:8 내지 6:4, 그리고 2:8 내지 5:5의 중량비로 포함될 수 있다. 또한, 3:7 내지 6:4, 그리고 3:7 내지 5:5의 중량비로 포함될 수 있으며, 가장 구체적으로 5:5의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 범위로 포함됨으로써 효율과 수명을 동시에 개선할 수 있다.
상기 조성물은 전술한 제1 유기 광전자 소자용 화합물과 제2 유기 광전자 소자용 화합물 외에 1종 이상의 유기 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 유기 광전자 소자용 화합물은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 도펀트는 적색, 녹색 또는 청색의 도펀트일 수 있다.
상기 도펀트는 미량 혼합되어 발광을 일으키는 물질로, 일반적으로 삼중항 상태 이상으로 여기시키는 다중항 여기(multiple excitation)에 의해 발광하는 금속 착체(metal complex)와 같은 물질이 사용될 수 있다. 상기 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
상기 도펀트의 일 예로 인광 도펀트를 들 수 있으며, 인광 도펀트의 예로는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, Tm, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd 또는 이들의 조합을 포함하는 유기 금속화합물을 들 수 있다. 상기 인광 도펀트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L2MX
상기 화학식 Z에서, M은 금속이고, L 및 X는 서로 같거나 다르며 M과 착화합물을 형성하는 리간드이다.
상기 M은 예컨대 Ir, Pt, Os, 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.
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 레드 호스트로서 포함될 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 보조층은 발광층에 인접한 정공수송보조층을 더 포함하고, 상기 정공수송보조층은 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 광전자 소자(100)는 서로 마주하는 양극(120)과 음극(110), 그리고 양극(120)과 음극(110) 사이에 위치하는 유기층(105)을 포함한다.
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(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜)(polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 도전성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
음극(110)은 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 예컨대 금속, 금속 산화물 및/또는 도전성 고분자로 만들어질 수 있다. 음극(110)은 예컨대 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/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.
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 반응물질은 특별한 언급이 없는 한, Sigma-Aldrich 社 또는 TCI 社에서 구입하였거나, 공지된 방법을 통해 합성하였다.
(유기 광전자 소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
(제1 유기 광전자 소자용 화합물)
합성예 １: 중간체 A의 합성
[반응식 1]
Figure pat00116
제1 단계 : 중간체 1의 합성
5L 플라스크에서 4-브로모다이벤조싸이오펜 127.4 g (0.48 mol), 2-클로로아닐린 75.9 ml (0.73 mol), 소듐 t-부톡사이드 140.0 g (1.45 mol), 팔라듐아세테이트 10.9 g (48.4 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 47g (50% in 톨루엔)를 자일렌 3L과 혼합하고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응종료 후 용매를 휘발하여 제거 한 후, 이로부터 메탄올 2 L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 1 (105.0 g, 70%의 수율)를 수득하였다.
제2 단계 : 중간체 2의 합성
3L 플라스크에서 중간체 1을 104.0 g (0.33 mol), 팔라듐아세테이트 7.54 g (33.6 mmol), 세슘카보네이트 328.26g (1.0 mol), 트리사이클로헥실포스핀- 테트라플루오로 보레이트 24.7g (67.17 mol)를 N,N-다이메틸아세트아마이드 1.1 L와 혼합하고 질소 기류 하에서 12시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응종료 후 용매를 휘발하여 제거 한 후, 이로부터 메탄올 2L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 2 (81.0 g, 88%의 수율)를 수득하였다.
제3 단계 : 중간체 3의 합성
3L 플라스크에서 80.0 g (0.23 mol)의 중간체 2를 메틸렌다이클로라이드 2.0 L와 혼합하고 -10℃까지 내부온도를 낮춘다. N-브로모숙신이미드 45.7g (0.26 mol)를 서서히 첨가하면서 내부온도 -10℃를 유지 한다. 반응 종료 후 용매를 제거 한 후 컬럼크로마토그래피를 통해서 중간체 3 (51.0g, 62%의 수율)을 수득하였다.
제4 단계 : 중간체 5의 합성
2 L 플라스크에 중간체 3 (51.0g, 144.8 mmol), 중간체 4 (40.4g, 173.7 mmol), 탄산칼륨 (50.0g, 362.0 mmol) 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 (0) (5.0g, 4.3 mmol)을 1,4-다이옥산 480 mL, 물 240 mL 에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 24시간 동안 70℃로 가열하였다. 유기층을 분리하여 휘발한 후, 메탄올 1000 L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 모노클로로벤젠으로 재결정하여 중간체 5 (42.0 g, 63%의 수율)를 수득하였다.
제5 단계 : 중간체 A의 합성
1L 플라스크에서 중간체 5를 41.9 g (91.14 mmol), 팔라듐아세테이트 2.05 g (9.11 mmol), 세슘카보네이트 89.08g (273.42 mmol), 트리사이클로헥실포스핀- 테트라플루오로 보레이트 6.71g (18.23 mmol)를 N,N-다이메틸아세트아마이드 300 mL와 혼합하고 질소 기류 하에서 12시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응종료 후 용매를 휘발하여 제거 한 후, 이로부터 메탄올 500mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 A (33.5 g, 87%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C30H17NS : C, 85.08; H, 4.05; N, 3.31; S, 7.57; found : C, 85.08; H, 4.04; N, 3.31; S, 7.56
합성예 2: 중간체 B의 합성
[반응식 2]
Figure pat00117
제1 단계 : 중간체 6의 합성
5L 플라스크에서 4-브로모다이벤조퓨란 130.0 g (0.53 mol), 2-클로로아닐린 82.5 ml (0.79 mol), 소듐 t-부톡사이드 151.7 g (1.58 mol), 팔라듐아세테이트 11.8 g (52.6 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 51.1 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 2.5L과 혼합하고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응종료 후 용매를 휘발하여 제거 한 후, 이로부터 메탄올 2 L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 6 (115.0 g, 74%의 수율)를 수득하였다.
제2 단계 : 중간체 7의 합성
3L 플라스크에서 중간체 6을 114.2 g (0.39 mol), 팔라듐아세테이트 8.7 g (38.9 mmol), 세슘카보네이트 379.9g (1.2 mol), 트리사이클로헥실포스핀- 테트라플루오로 보레이트 28.6g (77.73 mol)를 N,N-다이메틸아세트아마이드 1.3 L와 혼합하고 질소 기류 하에서 12시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응종료 후 용매를 휘발하여 제거 한 후, 이로부터 메탄올 2L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 7 (87.0 g, 87%의 수율)를 수득하였다.
제3 단계 : 중간체 8의 합성
3L 플라스크에서 87.0 g (0.34 mol)의 중간체 7을 메틸렌다이클로라이드 3.0 L와 혼합하고 -10℃까지 내부온도를 낮춘다. N-브로모숙신이미드 66.2g (0.37 mol)를 서서히 첨가하면서 내부온도 -10℃를 유지 한다. 반응 종료 후 용매를 제거 한 후 컬럼크로마토그래피를 통해서 중간체 8 (66.0g, 58%의 수율)을 수득하였다.
제4 단계 : 중간체 10의 합성
2 L 플라스크에 중간체 8 (65.0g, 193.3 mmol), 중간체 9 (53.9g, 232.0 mmol), 탄산칼륨 (66.8g, 483.4 mmol) 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐 (0) (6.7g, 5.8 mmol)을 1,4-다이옥산 600 mL, 물 300 mL 에 넣어준 후, 질소 기류 하에서 24시간 동안 70℃로 가열하였다. 유기층을 분리하여 휘발한 후, 메탄올 1000 L에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 모노클로로벤젠으로 재결정하여 중간체 10 (51.0 g, 59%의 수율)를 수득하였다.
제5 단계 : 중간체 B의 합성
1L 플라스크에서 중간체 10을 50.0 g (112.65 mmol), 팔라듐아세테이트 2.52 g (11.26 mmol), 세슘카보네이트 110.11g (337.95 mmol), 트리사이클로헥실포스핀- 테트라플루오로 보레이트 8.29g (22.53 mmol)를 N,N-다이메틸아세트아마이드 400 mL와 혼합하고 질소 기류 하에서 12시간 동안 가열하여 환류하였다. 반응종료 후 용매를 휘발하여 제거 한 후, 이로부터 메탄올 700mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 다이클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 중간체 B (41.2 g, 90%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C30H17NO : C, 88.43; H, 4.21; N, 3.44; O, 3.93; found : C, 88.42; H, 4.21; N, 3.44; O, 3.93
합성예 3: 화합물 73의 합성
중간체 A (3.37g, 7.96 mmol), 2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] (2.3g, 9.56 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.53 g (15.93 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 0.46 g (0.8 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.65 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 53 mL과 혼합하고 질소 기류 하에서 15시간 동안 가열하여 환류하였다. 이로부터 수득한 혼합물을 메탄올 300 mL에 가하여 결정화된 고형분을 여과한 후, 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔/ 셀라이트로 여과하고, 유기 용매를 적당량 제거한 후, 메탄올로 재결정하여 화합물 73 (3.6 g, 72%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C44H25N3S : C, 84.18; H, 4.01; N, 6.69; S, 5.11; found : C, 84.17; H, 4.00; N, 6.69; S, 5.11
합성예 4: 화합물 74의 합성
중간체 A (3.0g, 7.1 mmol), 4-(바이페닐-4-일)-2-클로로퀴나졸린 [4-(biphenyl-4-yl)-2-chloroquinazoline] (2.7g, 8.5 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.36 g (14.2 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라디움 0.41 g (0.71 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.57 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 45 mL과 혼합하여 상기 합성예 3과 같은 방법으로 화합물 74 (3.8 g, 76%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H29N3S : C, 85.32; H, 4.15; N, 5.97; S, 4.56; found : C, 85.32; H, 4.15; N, 5.96; S, 4.55
합성예 5: 화합물 75의 합성
중간체 A (3.0g, 7.1 mmol), 4-(바이페닐-3-일)-2-클로로퀴나졸린 [4-(biphenyl-3-yl)-2-chloroquinazoline] (2.7g, 8.5 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.36 g (14.2 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라디움 0.41 g (0.71 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.57 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 45 mL과 혼합하여 상기 합성예 3과 같은 방법으로 화합물 75 (3.6 g, 72%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H29N3S : C, 85.32; H, 4.15; N, 5.97; S, 4.56; found : C, 85.31; H, 4.15; N, 5.97; S, 4.55
합성예 6: 화합물 79의 합성
중간체 A (2.91g, 6.87 mmol), 2-클로로-4-(페난트렌-2-일)퀴나졸린 (2-chloro-4-(phenanthren-2-yl)quinazoline)(2.81g, 8.24 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.32 g (13.7 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 0.39 g (0.69 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.56 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 45 mL과 혼합하여 상기 합성예 3과 같은 방법으로 화합물 79 (3.26 g, 65%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C52H29N3S : C, 85.81; H, 4.02; N, 5.77; S, 4.41; found : C, 85.81; H, 4.02; N, 5.76; S, 4.41
합성예 7: 화합물 84의 합성
중간체 A (2.95g, 6.96 mmol), 2-클로로-4-(디벤조퓨란-3-일)퀴나졸린 (2.77g, 8.36 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.34 g (13.93 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 0.40 g (0.70 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.56 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 45 mL과 혼합하여 상기 합성예 3과 같은 방법으로 화합물 84 (3.51 g, 70%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H27N3OS : C, 83.66; H, 3.79; N, 5.85; O, 2.23; S, 4.47; found : C, 83.66; H, 3.78; N, 5.85; O, 2.22; S, 4.47
합성예 8: 화합물 88의 합성
중간체 A (2.88g, 6.81 mmol), 2-클로로-4-(디벤조티오펜-3-일)퀴나졸린 (2.84g, 8.18 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.31 g (13.63 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 0.39 g (0.68 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.55 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 45 mL과 혼합하여 상기 합성예 3과 같은 방법으로 화합물 88 (3.80 g, 76%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H27N3S2 : C, 81.83; H, 3.71; N, 5.73; S, 8.74; found : C, 81.83; H, 3.71; N, 5.73; S, 8.74
합성예 9: 화합물 93의 합성
중간체 A (3.23g, 7.64 mmol), 2,4-디페닐-6-클로로트리아진 (2.45g, 9.16 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.47 g (15.27 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 0.44 g (0.76 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.62 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 50 mL과 혼합하여 상기 합성예 3과 같은 방법으로 화합물 93 (3.96 g, 79%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C45H26N4S : C, 82.54; H, 4.00; N, 8.56; S, 4.90; found : C, 82.54; H, 4.00; N, 8.55; S, 4.89
합성예 10: 화합물 114의 합성
[반응식 3]
Figure pat00118
중간체 A (3.10g, 7.31 mmol), 중간체 18 (2.60g, 8.77 mmol), 소듐 t-부톡사이드 1.41 g (14.62 mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라디움 0.42 g (0.73 mmol) 및 트리 t-부틸포스핀 0.59 g (50% in 톨루엔)를 자일렌 50 mL과 혼합하여 상기 합성예 3과 같은 방법으로 화합물 114 (3.82 g, 76%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C46H25N3S2 : C, 80.79; H, 3.68; N, 6.14; S, 9.38; found : C, 80.79; H, 3.68; N, 6.14; S, 9.38
합성예 11: 화합물 201의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 201 (3.46 g, 70%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C44H25N3O : C, 86.40; H, 4.12; N, 6.87; O, 2.62; found : C, 86.40; H, 4.12; N, 6.87; O, 2.62
합성예 12: 화합물 202의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 4의 화합물 74과 같은 방법으로 화합물 202 (3.89 g, 71%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H29N3O : C, 87.31; H, 4.25; N, 6.11; O, 2.33; found : C, 87.31; H, 4.25; N, 6.11; O, 2.32
합성예 13: 화합물 203의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 5의 화합물 75과 같은 방법으로 화합물 203 (4.02 g, 68%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H29N3O : C, 87.31; H, 4.25; N, 6.11; O, 2.33; found : C, 87.31; H, 4.23; N, 6.11; O, 2.33
합성예 14: 화합물 207의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 6의 화합물 79과 같은 방법으로 화합물 207 (3.55 g, 64%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C52H29N3O : C, 87.74; H, 4.11; N, 5.90; O, 2.25; found : C, 87.74; H, 4.11; N, 5.89; O, 2.25
합성예 15: 화합물 212의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 7의 화합물 84과 같은 방법으로 화합물 212 (3.73 g, 67%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H27N3O2 : C, 85.57; H, 3.88; N, 5.99; O, 4.56; found : C, 85.56; H, 3.88; N, 5.98; O, 4.56
합성예 16: 화합물 216의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 8의 화합물 88과 같은 방법으로 화합물 216 (3.32 g, 63%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C50H27N3OS : C, 83.66; H, 3.79; N, 5.85; O, 2.23; S, 4.47; found : C, 83.66; H, 3.78; N, 5.85; O, 2.23; S, 4.46
합성예 17: 화합물 221의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 9의 화합물 93과 같은 방법으로 화합물 221 (3.58 g, 69%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C45H26N4O : C, 84.62; H, 4.10; N, 8.77; O, 2.50; found : C, 84.61; H, 4.09; N, 8.77; O, 2.50
합성예 18: 화합물 242의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 10의 화합물 114과 같은 방법으로 화합물 242 (4.29 g, 68%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C46H25N3OS : C, 82.74; H, 3.77; N, 6.29; O, 2.40; S, 4.80; found : C, 82.74; H, 3.76; N, 6.29; O, 2.40; S, 4.79
(제2 유기 광전자 소자용 화합물의 합성)
합성예 19: 화합물 1의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 bromobenzene을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 1 (5.04 g, 74%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C36H21NS : C, 86.54; H, 4.24; N, 2.80; S, 6.42; found : C, 86.53; H, 4.24; N, 2.80; S, 6.41
합성예 20: 화합물 2의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 4-bromobiphenyl을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 2 (4.66 g, 73%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H25NS : C, 87.62; H, 4.38; N, 2.43; S, 5.57; found : C, 87.62; H, 4.38; N, 2.43; S, 5.57
합성예 21: 화합물 3의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 3-브로모바이페닐(3-bromobiphenyl)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 3 (4.82 g, 77%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H25NS : C, 87.62; H, 4.38; N, 2.43; S, 5.57; found : C, 87.62; H, 4.37; N, 2.43; S, 5.57
합성예 22: 화합물 5의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 5-브로모-3-페닐-바이페닐(5-bromo-3-phenyl-bipneyl)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 5 (4.17 g, 70%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H29NS : C, 88.45; H, 4.48; N, 2.15; S, 4.92; found : C, 88.45; H, 4.48; N, 2.14; S, 4.92
합성예 23: 화합물 6의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 4-브로모-p-터페닐(4-bromo-p-terphenyl)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 6 (3.85 g, 68%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H29NS : C, 88.45; H, 4.48; N, 2.15; S, 4.92; found : C, 88.45; H, 4.48; N, 2.15; S, 4.92
합성예 24: 화합물 15의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 2-브로모트리페닐렌(2-bromotriphenylene)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 15 (4.09 g, 75%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H27NS : C, 88.72; H, 4.19; N, 2.16; S, 4.93; found C, 88.71; H, 4.19; N, 2.16; S, 4.93
합성예 25: 화합물 28의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 3-브로모-9-페닐-9H-카바졸을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 28 (4.55 g, 72%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H28N2S : C, 86.72; H, 4.25; N, 4.21; S, 4.82; found C, 86.72; H, 4.25; N, 4.21; S, 4.81
합성예 26: 화합물 41의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 3-브로모디벤조퓨란(3-bromodibenzofuran)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 41 (4.82 g, 72%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H23NOS : C, 85.54; H, 3.93; N, 2.38; O, 2.71; S, 5.44; found C, 85.53; H, 3.92; N, 2.38; O, 2.71; S, 5.44
합성예 27: 화합물 55의 합성
2-클로로-4-페닐-퀴나졸린 [2-chloro-4-phenylquinazoline] 대신 3-브로모디벤조티오펜 중간체 27을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 3의 화합물 73과 같은 방법으로 화합물 55 (4.11 g, 70%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H23NS2 : C, 83.27; H, 3.83; N, 2.31; S, 10.59; found C, 83.27; H, 3.83; N, 2.30; S, 10.59
합성예 28: 화합물 129의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 19의 화합물 1과 같은 방법으로 화합물 129 (4.35 g, 68%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C36H21NO : C, 89.42; H, 4.38; N, 2.90; O, 3.31; found C, 89.42; H, 4.38; N, 2.90; O, 3.31
합성예 29: 화합물 130의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 20의 화합물 2와 같은 방법으로 화합물 130 (4.41 g, 71%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H25NO : C, 90.14; H, 4.50; N, 2.50; O, 2.86; found C, 90.14; H, 4.49; N, 2.50; O, 2.86
합성예 30: 화합물 131의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 21의 화합물 3과 같은 방법으로 화합물 131 (4.77 g, 66%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H25NO : C, 90.14; H, 4.50; N, 2.50; O, 2.86; found C, 90.14; H, 4.50; N, 2.50; O, 2.85
합성예 31: 화합물 133의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 22의 화합물 5와 같은 방법으로 화합물 133 (4.60 g, 63%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H29NO : C, 90.68; H, 4.60; N, 2.20; O, 2.52; found C, 90.67; H, 4.60; N, 2.20; O, 2.51
합성예 32: 화합물 134의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 23의 화합물 6과 같은 방법으로 화합물 134 (4.16 g, 65%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H29NO : C, 90.68; H, 4.60; N, 2.20; O, 2.52; found C, 90.68; H, 4.60; N, 2.20; O, 2.52
합성예 33: 화합물 143의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 24의 화합물 15와 같은 방법으로 화합물 143 (4.33 g, 68%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H27NO : C, 90.97; H, 4.29; N, 2.21; O, 2.52; found C, 90.96; H, 4.28; N, 2.21; O, 2.52
합성예 34: 화합물 156의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 25의 화합물 28과 같은 방법으로 화합물 156 (4.92 g, 69%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C48H28N2O : C, 88.87; H, 4.35; N, 4.32; O, 2.47; found C, 88.87; H, 4.35; N, 4.32; O, 2.46
합성예 35: 화합물 169의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 26의 화합물 41과 같은 방법으로 화합물 169 (3.47 g, 63%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H23NO2 : C, 87.94; H, 4.04; N, 2.44; O, 5.58; found C, 87.94; H, 4.03; N, 2.44; O, 5.58
합성예 36: 화합물 183의 합성
중간체 A 대신 중간체 B를 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 27의 화합물 55와 같은 방법으로 화합물 183 (3.81 g, 67%의 수율)를 수득하였다.
calcd. C42H23NOS C, 85.54; H, 3.93; N, 2.38; O, 2.71; S, 5.44; found C, 85.54; H, 3.93; N, 2.38; O, 2.70; S, 5.43
합성예 37: 화합물 B-130의 합성
[반응식 4]
Figure pat00119
질소 분위기 하 교반기가 부착된 500 mL 둥근바닥 플라스크에 3-브로모-6-페닐-N-메타바이페닐카바졸 20.00 g(42.16 mmol), N-페닐카바졸-3-보로닉에스터 17.12 g(46.38 mmol) 및 테트라하이드로퓨란:톨루엔(1:1) 175 mL 와 2M-탄산칼륨 수용액 75 mL를 혼합한 후, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0) 1.46 g(1.26 mmol)을 넣고 질소기류하에서 12 시간 동안 가열 환류하였다. 반응 종결 후 반응물을 메탄올에 부어 고형물을 여과한 다음 수득한 고형물을 물과 메탄올로 충분히 세정하고 건조하였다. 이로부터 수득한 결과물을 700 mL의 클로로벤젠에 가열하여 녹인 다음 용액을 실리카겔 필터하고 용매를 완전히 제거한 후, 400mL의 클로로벤젠에 가열하여 녹인 다음 재결정 하여 화합물 B-130을 18.52 g(수율 69%) 수득하였다.
calcd. C42H32N2: C, 90.54; H, 5.07; N, 4.40; found: C, 90.54; H, 5.07; N, 4.40
유기 발광 소자의 제작 ( 발광층소자 -Single Host)
실시예 1
합성예 3에서 얻은 화합물 73을 호스트로 사용하고, (piq)2Ir(acac)을 도판트로 사용하여 유기 발광소자를 제작하였다.
양극으로는 ITO를 1000Å의 두께로 사용하였고, 음극으로는 알루미늄(Al)을 1000Å의 두께로 사용하였다. 구체적으로, 유기발광소자의 제조방법을 설명하면, 양극은 15Ω/cm2의 면저항값을 가진 ITO 유리기판을 50mm ⅹ 50mm ⅹ 0.7mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코올과 순수물 속에서 각 15 분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부의 진공도 650 ⅹ 10-7Pa, 증착속도 0.1 내지 0.3 nm/s의 조건으로 N4,N4'-디(나프탈렌-1-일)- N4,N4'-디페닐비페닐-4,4'-디아민(N4,N4'-di(naphthalene-1-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine:NPB) (80nm)를 증착하여 800 Å의 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 합성예 3에서 얻은 화합물 73을 이용하여 막 두께 300 Å의 발광층을 형성하였고, 이때 인광 도펀트인 (piq)2Ir(acac)을 동시에 증착하였다. 이 때, 인광 도펀트의 증착속도를 조절하여, 발광층의 전체량을 100 중량%로 하였을 때, 인광 도펀트의 배합량이 3 중량%가 되도록 증착하였다.
상기 발광층 상부에 동일한 진공 증착조건을 이용하여 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀레이토)알루미늄 (bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium: BAlq)를 증착하여 막 두께 50Å의 정공저지층을 형성하였다. 이어서, 동일한 진공 증착조건에서 Alq3를 증착하여, 막 두께 200Å의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 음극으로서 LiF와 Al을 순차적으로 증착하여 유기 광전자 소자를 제작하였다.
상기 유기 광전자 소자의 구조는 ITO/ NPB (80 nm)/ EML (화합물 73 (97 중량%) + (piq)2Ir(acac) (3 중량%), 30nm)/ Balq (5nm)/ Alq3 (20nm)/ LiF (1nm) / Al (100nm) 의 구조로 제작하였다.
실시예 2 내지 실시예 16
발광층 형성시 호스트로서 화합물 73 대신 화합물 74, 화합물 75, 화합물 79, 화합물 84, 화합물 88, 화합물 93, 화합물 114, 화합물 201, 화합물 202, 화합물 203, 화합물 207, 화합물 212, 화합물 216, 화합물 221, 및 화합물 242을 각각 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여, 실시예 2 내지 16 에 대응하는 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1
발광층 형성시 호스트로서 화합물 73 대신 비교구조예 1를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여, 비교예에 대응하는 유기 발광 소자를 제작하였고, 상기 실시예 1 및 비교예 1에 따른 화합물 73 및 비교구조예 1에 대한 시뮬레이션 데이터를 하기 표 1에 나타내었다.
[비교 구조예 1]
Figure pat00120
HOMO LUMO T1 S1
비교구조예 1 -5.17 -2.11 2.347 2.595
화합물 73 -5.075 -2.105 2.272 2.49
상기 표 1을 참고하면, 화합물 73의 HOMO Level이 더 shallow 한 것을 알수 있다. 이는 도판트 HOMO와의 간격이 가까워 Hole의 주입이 더 좋아진다는 것을 의미한다. Hole과 electron의 발랜스가 좋아져서 빠른 구동전압을 가질수 있고, 고효율, 장수명 소자특성을 나타낸다.
평가예 1: 유기 발광 소자의 특성 평가 (I)
실시예 1 내지 16과 비교예 1에 따른 유기발광소자의 발광효율 및 수명특성을 평가하였다.
구체적인 측정방법은 하기와 같고, 그 결과는 표 2와 같다.
(1) 전압변화에 따른 전류밀도의 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압변화에 따른 휘도변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
(4) 구동전압 측정
전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 15 mA/cm2에서 각 소자의 구동전압을 측정하였다.
No. 화합물 구동전압 (V) 전류 효율(cd/A) 색(EL color)
실시예 1 73 4.3 20.3 적색
실시예 2 74 4.1 20.5 적색
실시예 3 75 4.1 20.5 적색
실시예 4 79 4.3 20.1 적색
실시예 5 84 4.4 20.4 적색
실시예 6 88 4.2 20.3 적색
실시예 7 93 4.3 20.0 적색
실시예 8 114 4.5 20.7 적색
실시예 9 201 4.5 20.2 적색
실시예 10 202 4.3 20.3 적색
실시예 11 203 4.3 20.6 적색
실시예 12 207 4.4 20.0 적색
실시예 13 212 4.5 20.4 적색
실시예 14 216 4.4 20.3 적색
실시예 15 221 4.6 20.1 적색
실시예 16 242 4.5 20.4 적색
비교예 1 비교구조예 1 5.3 17.1 적색
표 2를 참고하면, 본 발명의 실시예 1 내지 16의 유기발광소자는 비교예 1 의 유기발광소자에 비하여, 저구동 전압 및 고효율을 가짐을 확인할 수 있다.
인광 호스트 물질로 우수한 전하수송 특성을 가지며 Dopant의 흡수 Spectrum과의 Overlap이 잘 되는 물질이며, 효율 증가와 구동 전압의 감소와 같은 성능의 개선 및 OLED 재료로서의 능력이 극대화됨을 알 수 있다
유기 발광 소자의 제작 ( 발광층소자 -Mixed Host)
실시예 17
정공 수송층 상에 (piq)2Ir(acac)(도펀트), 화합물 73(제1 호스트) 및 화합물 B-137(제2 호스트)를 3 : 48.5 : 48.5의 중량비로 공증착하여 400Å의 두께의 발광층을 형성함으로써 발광층을 형성하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 18 내지 23
발광층 형성시 화합물 73 대신 화합물 74, 화합물 75, 화합물 88, 화합물 202, 화합물 203, 화합물 216을 각각 제1 호스트로서 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 17과 동일한 방법으로 실시예 18 내지 실시예 23의 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 24
정공 수송층 상에 (piq)2Ir(acac)(도펀트), 화합물 75(제1 호스트) 및 화합물 2(제2 호스트)를 3 : 48.5 : 48.5의 중량비로 공증착하여 400Å의 두께의 발광층을 형성함으로써 발광층을 형성하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 17과 동일한 방법을 이용하여 유기발광소자를 제작하였다
실시예 25 내지 30
발광층 형성시 화합물 2 대신 화합물 3, 화합물 23, 화합물 25, 화합물 55, 화합물 134, 화합물 156을 각각 제2 호스트로서 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 24과 동일한 방법으로 실시예 25 내지 실시예 30의 유기발광소자를 제작하였다.
평가예 2: 유기 발광 소자의 특성 평가 (Ⅱ)
실시예 17 내지 30 및 비교예 1의 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율, 휘도 및 수명을 전류 전압계(Kethley SMU 236)에서 전원을 공급하여, 휘도게 PR650 Spectroscan Source Measurement Unit.(PhotoResearch사 제품임)을 이용하여 평가예 1과 동일한 방법으로 평가한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 제1호스트 제2호스트 구동
전압(V)		 전류 효율
(cd/A)		 색(EL color)
17 73 B-137 4.0 21.4 적색
18 74 B-137 3.9 21.2 적색
19 75 B-137 3.8 21.2 적색
20 88 B-137 4.0 20.8 적색
21 202 B-137 4.2 21.0 적색
22 203 B-137 4.1 21.2 적색
23 216 B-137 4.4 20.3 적색
24 75 2 4.1 20.9 적색
25 75 3 4.2 20.8 적색
26 75 23 4.5 20.6 적색
27 75 25 4.4 20.3 적색
28 75 55 3.9 21.5 적색
29 75 134 4.0 20.5 적색
30 75 156 4.0 21.0 적색
비교예 1 비교 구조예 1 5.3 17.1 적색
상기 표 3으로부터, 본 발명의 화합물인 실시예 17 내지 30의 유기 발광 소자는 제1 호스트 물질과 제2 호스트 물질을 같이 사용하여 저구동 전압 또는 고효율을 가짐을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 200: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층
140: 정공 보조층

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00121

    상기 화학식 1에서,
    X는 O, S, CR6R7 또는 SiR8R9이고,
    R1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    R2 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C18 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 R1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란텐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기인 유기 광전자 소자용 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R1은 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 치환기에서 선택되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [그룹 Ⅰ]
    Figure pat00122

    Figure pat00123

    상기 그룹 Ⅰ에서, *은 이웃 원자와의 결합 사이트이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 X는 O 또는 S이고,
    상기 R1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기이고,
    상기 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란피리미디닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜피리미디닐렌기이고,
    상기 R2 내지 R5는 수소이며,
    상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 트리페닐렌기, 플루오란텐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기, 디벤조티오펜일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 또는 트리아지닐기로 치환된 것을 의미하는 유기 광전자 소자용 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 1A 또는 화학식 1B로 표현되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [화학식 1A] [화학식 1B]
    Figure pat00124
    Figure pat00125

    상기 화학식 1A 및 화학식 1B에서,
    X는 O, 또는 S이고,
    ET는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기이고,
    HT는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란텐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고,
    R2 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이다.
  6. 제1항에 있어서,
    하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택되는 유기 광전자 소자용 화합물:
    [그룹 1]
    Figure pat00126

    Figure pat00127

    Figure pat00128

    Figure pat00129

    Figure pat00130

    Figure pat00131

    Figure pat00132

    Figure pat00133

    Figure pat00134

    Figure pat00135
    Figure pat00136

    Figure pat00137

    Figure pat00138

    Figure pat00139

    Figure pat00140

    Figure pat00141
    Figure pat00142

    Figure pat00143

    Figure pat00144

    Figure pat00145

    Figure pat00146

    Figure pat00147
    Figure pat00148

    Figure pat00149

    Figure pat00150

    Figure pat00151

    Figure pat00152

    Figure pat00153

    Figure pat00154

    Figure pat00155

    Figure pat00156

    Figure pat00157
    Figure pat00158

    Figure pat00159

    Figure pat00160
    Figure pat00161

    Figure pat00162

    Figure pat00163

    Figure pat00164

    Figure pat00165

    Figure pat00166
    Figure pat00167

    Figure pat00168

    Figure pat00169

    Figure pat00170

    Figure pat00171

    Figure pat00172
    Figure pat00173

    Figure pat00174

    Figure pat00175

    Figure pat00176

    Figure pat00177

    Figure pat00178
    Figure pat00179

    Figure pat00180

    Figure pat00181

    Figure pat00182

    Figure pat00183

    Figure pat00184

    Figure pat00185

    Figure pat00186

    Figure pat00187
    .
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 1A로 표현되는 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및
    하기 화학식 1B로 표현되는 제2 유기 광전자 소자용 화합물
    을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1A] [화학식 1B]
    Figure pat00188
    Figure pat00189

    상기 화학식 1A 및 화학식 1B에서,
    X는 O, 또는 S이고,
    ET는 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기, 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기, 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜피리미디닐기, 또는 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기이고,
    HT는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오란텐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고,
    R2 내지 R9는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 ET는 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기이고,
    상기 HT는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 페난트렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기이고,
    상기 R2 내지 R9는 수소이며,
    상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 페난트레닐기, 트리페닐렌기, 플루오란텐기, 카바졸일기, 디벤조퓨란일기, 디벤조티오펜일기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 또는 트리아지닐기로 치환된 것을 의미하는 유기 광전자 소자용 조성물.
  9. 상기 제1항에 따른 제1 유기 광전자 소자용 화합물; 및
    하기 화학식 2로 표현되는 화합물, 및 하기 화학식 3으로 표현되는 모이어티와 하기 화학식 4로 표현되는 모이어티의 조합으로 이루어진 화합물 중 적어도 1종의 제2 유기 광전자 소자용 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 2]
    Figure pat00190

    상기 화학식 2에서,
    Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    R10 내지 R15는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    m은 0 내지 2의 정수 중 하나이고;
    [화학식 3] [화학식 4]
    Figure pat00191
    Figure pat00192

    상기 화학식 3 및 4에서,
    Y3 및 Y4는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
    Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    R16 내지 R19는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C50 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고,
    상기 화학식 3의 인접한 두 개의 *는 상기 화학식 4의 두 개의 *와 연결되어 융합고리를 형성하고 상기 화학식 3에서 융합고리를 형성하지 않은 *는 각각 독립적으로 CRa이고,
    Ra는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C12 헤테로고리기, 또는 이들의 조합이고;
    상기 "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C4 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 또는 C2 내지 C18 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미한다.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 화학식 2의 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 퀴나졸일기, 치환 또는 비치환된 이소퀴나졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 또는 이들의 조합인 유기 광전자 소자용 조성물.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 화학식 2는 하기 그룹 Ⅲ에 나열된 구조 중 하나이고,
    상기 *-Y1-Ar1, 및 *-Y2-Ar2는 하기 그룹 Ⅳ에 나열된 치환기 중 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:
    [그룹 Ⅲ]
    Figure pat00193

    [그룹 Ⅳ]
    Figure pat00194

    상기 그룹 Ⅲ 및 그룹 Ⅳ에서, *은 연결 지점이다.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 화학식 2는 상기 그룹 Ⅲ의 C-8로 표현되고,
    상기 *-Y1-Ar1, 및 *-Y2-Ar2는 상기 그룹 Ⅳ의 B-1 내지 B-4 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물.
  13. 서로 마주하는 양극과 음극, 그리고
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 한 층의 유기층을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 화합물; 또는
    상기 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하고,
    상기 유기 광전자 소자용 화합물 또는 상기 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 발광층의 호스트로서 포함되는 유기 광전자 소자.
  15. 제13항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시장치.
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