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KR20140108117A - 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 Download PDF

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KR20140108117A
KR20140108117A KR1020140014732A KR20140014732A KR20140108117A KR 20140108117 A KR20140108117 A KR 20140108117A KR 1020140014732 A KR1020140014732 A KR 1020140014732A KR 20140014732 A KR20140014732 A KR 20140014732A KR 20140108117 A KR20140108117 A KR 20140108117A
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KR
South Korea
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group
chemical formula
carbon atoms
substituted
formula
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020140014732A
Other languages
English (en)
Inventor
박상우
양병선
이세진
Original Assignee
에스에프씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스에프씨 주식회사 filed Critical 에스에프씨 주식회사
Publication of KR20140108117A publication Critical patent/KR20140108117A/ko
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Abstract

본 발명은 정공수송 또는 정공주입 재료로 채용되는 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 하기 [화학식 1]로 표시되는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 유기전계발광 화합물을 유기전계발광소자의 정공수송 재료로 채용시 소자의 발광효율 및 수명 특성이 매우 우수하여 구동 특성이 향상된 유기전계발광소자의 제조가 가능하다.
[화학식 1]
Figure pat00204

Description

유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{Organic electro luminescent compounds and organic electroluminescent device using the same}
본 발명은 유기발광 화합물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 정공수송 재료로 채용되는 유기발광 화합물 및 이를 채용하여 장수명 및 발광 효율이 현저히 향상된 유기전계발광소자에 관한 것이다.
유기전계발광소자는 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 전계 발광(EL) 디스플레이에 비해 10 V 이하의 저전압 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있고, 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어 최근에 차세대 디스플레이 소자로 많은 관심의 대상이 되고 있다.
다만, 이러한 유기전계발광소자가 상기와 같은 특징으로 발휘하기 위해서는 소자 내 유기층을 이루는 물질인 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지는 안정하고 효율적인 유기 전계발광 소자자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 저전압 구동, 고효율 및 장수명을 갖는 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있는 실정이다.
특히, 종래 정공수송 재료로 구리 프탈로시아닌(CuPc), MTDATA, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(NPB), N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(TPD) 등이 알려져 있으나, 이를 소자에 채용시 효율 및 수명이 저하되는 문제가 있고, 이를 개량하기 위하여 다양한 치환기를 갖는 아릴아민계 화합물에 대해서 개발되고 있으나, 여전히 효율과 장수명을 동시에 충족시키기에는 충분하지 않은 문제점을 갖고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 정공수송 재료보다 효율 및 수명 특성이 동시에 향상된 유기발광 화합물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 이러한 유기발광 화합물을 정공수송층에 채용하여 발광 효율과 수명 특성이 매우 우수한 유기전계발광소자를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 하기 [화학식 1]로 표시되는 유기발광 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 [화학식 1]의 구조 및 이의 구체적인 치환기에 대해서는 후술한다.
또한, 본 발명은 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재되는 유기층을 포함하는 유기전계발광소자로서, 상기 유기층에 상기 [화학식 1]로 구현되는 여러 화합물을 적어도 하나 이상을 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다.
본 발명에 따른 유기발광 화합물을 유기전계발광소자의 정공수송 재료로 채용시 소자의 발광효율 및 수명 특성이 매우 우수하여 구동 특성이 향상된 유기전계발광소자의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기전계발광소자의 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 측면은 하기 [화학식 1]로 표시되는 유기발광 화합물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 [화학식 1]에서,
L1 내지 L3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되고, a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 상기 a, b 및 c가 2 이상인 경우 복수의 L1 내지 L3은 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 [화학식 L], 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기 중에서 선택되며, 단, 상기 Ar1 내지 Ar3 중 적어도 하나 이상은 하기 [화학식 L]로 표시된다.
R은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기 중에서 선택되며, p는 0 내지 3의 정수이고, 상기 p가 2 이상인 경우 복수의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
[화학식 L]
Figure pat00003
상기 [화학식 L]에서,
X는 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴아미노기. 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기 중에서 선택되며, m은 0 내지 7의 정수이고, m이 2 이상인 경우 복수의 X는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
n은 0 내지 3의 정수이고, 상기 n이 2 이상인 경우 복수의
Figure pat00004
은 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 상기 L1 내지 L3, Ar1 내지 Ar5, R 및 X가 치환기로 더 치환되는 경우, 상기 치환기는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 니트로기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기. 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴싸이오기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 1종 이상이고, 상기 치환기는 인접한 치환기와 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있다.
또한, 상기 "치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기", "치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기" 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 6 내지 60의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는 전체 탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 [화학식 1]에서 n은 0 또는 1일 수 있고, 상기 [화학식 1]의 n이 0인 경우에는 하기 [화학식 1-1] 내지 [화학식 1-3]에서 선택되는 어느 하나의 화합물일 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00005
[화학식 1-2]
Figure pat00006
[화학식 1-3]
Figure pat00007
상기 [화학식 1-1] 내지 [화학식 1-3]에서, Ar1, Ar2, L1 내지 L3, X, a 내지 c 및 m은 각각 [화학식 1]에서 정의한 바와 동일하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 5 내지 7원, 바람직하게는 5 또는 6원을 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 또한 상기 아릴기에 치환기가 있는 경우 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.
상기 아릴의 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 터페닐, 안트릴, 인데닐(indenyl), 플루오레닐, 페난트릴, 트라이페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R"), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 상기 아릴기에서 각각의 고리 내에 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1 내지 4개의 헤테로 원자를 포함할 수 있는 탄소수 2 내지 24의 헤테로방향족 유기 라디칼을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 인돌리닐기, 퀴놀린닐기, 퀴나졸린일기, 피롤리디닐기, 티오페닐기, 피페리디닐기, 모폴리디닐기, 피페라디닐기, 카바졸릴기, 아자카바졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 치아졸릴기, 치아디아졸릴기, 벤조치아졸릴기, 트리아졸릴기, 이미다졸릴기 또는 벤조이미다졸기 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 트리클로로메틸기, 트리플루오르메틸기 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 시클로알킬기의 구체적인 예로는, 시클로프로필기, 시클로뷰틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 아다만틸기 등을 들 수 있고, 상기 시클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, iso-아밀옥시기, 헥실옥시기 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 할로겐기의 구체적인 예로는 플루오르(F), 클로린(Cl), 브롬(Br), 요오드(I) 등을 들 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의하면, 상기 [화학식 1]은 [화학식 2] 내지 [화학식 120]으로 표시되는 군으로부터 선택되는 것일 수 있다.
Figure pat00008
[화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
Figure pat00009
[화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
Figure pat00010
[화학식 8] [화학식 9] [화학식 10]
Figure pat00011
[화학식 11] [화학식 12] [화학식 13]
Figure pat00012
[화학식 14] [화학식 15] [화학식 16]
Figure pat00013
[화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
Figure pat00014
[화학식 20] [화학식 21] [화학식 22]
Figure pat00015
[화학식 23] [화학식 24] [화학식 25]
Figure pat00016
[화학식 26] [화학식 27] [화학식 28]
Figure pat00017
[화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]
Figure pat00018
[화학식 32] [화학식 33] [화학식 34]
Figure pat00019
[화학식 35] [화학식 36] [화학식 37]
Figure pat00020
[화학식 38] [화학식 39] [화학식 40]
Figure pat00021
[화학식 41] [화학식 42] [화학식 43]
Figure pat00022
[화학식 44] [화학식 45] [화학식 46]
Figure pat00023
[화학식 47] [화학식 48] [화학식 49]
Figure pat00024
[화학식 50] [화학식 51] [화학식 52]
Figure pat00025
[화학식 53] [화학식 54] [화학식 55]
Figure pat00026
[화학식 56] [화학식 57] [화학식 58]
Figure pat00027
[화학식 59] [화학식 60] [화학식 61]
Figure pat00028
[화학식 62] [화학식 63] [화학식 64]
Figure pat00029
[화학식 65] [화학식 66] [화학식 67]
Figure pat00030
[화학식 68] [화학식 69] [화학식 70]
Figure pat00031
[화학식 71] [화학식 72] [화학식 73]
Figure pat00032
[화학식 74] [화학식 75] [화학식 76]
Figure pat00033
[화학식 77] [화학식 78] [화학식 79]
Figure pat00034
[화학식 80] [화학식 81] [화학식 82]
Figure pat00035
[화학식 83] [화학식 84] [화학식 85]
Figure pat00036
[화학식 86] [화학식 87] [화학식 88]
Figure pat00037
[화학식 89] [화학식 90] [화학식 91]
Figure pat00038
[화학식 92] [화학식 93] [화학식 94]
Figure pat00039
[화학식 95] [화학식 96] [화학식 97]
Figure pat00040
[화학식 98] [화학식 99] [화학식 100]
Figure pat00041
[화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]
Figure pat00042
[화학식 104] [화학식 105] [화학식 106]
Figure pat00043
[화학식 107] [화학식 108] [화학식 109]
Figure pat00044
[화학식 110] [화학식 111] [화학식 112]
Figure pat00045
[화학식 113] [화학식 114] [화학식 115]
Figure pat00046
[화학식 116] [화학식 117] [화학식 118]
Figure pat00047
[화학식 119] [화학식 120]
본 발명의 다른 측면은 상기 [화학식 1]로 구현되는 여러 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 상기 유기전계 발광소자는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 개재되는 유기층을 포함하고, 상기 유기층에 상기 [화학식 1]로 구현되는 여러 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기층은 발광층을 포함하는 일층, 복수층으로서, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층을 더 포함할 수 있고, 바람직한 구현예에 의하면, 상기 [화학식 1]로 구현되는 여러 화합물 중 적어도 하나 이상이 정공수송층에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자는 적색, 녹색 또는 청색 발광 화합물을 포함하는 유기 발광층 하나 이상을 포함할 수 있고, 이에 의해서 백색 발광 유기전계발광소자를 형성할 수 있고, 상기 유기 발광층은 호스트 화합물과 도펀트 화합물로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 유기층은 [화학식 1]로 구현되는 여러 화합물 중 적어도 하나 이상 외에 도펀트 화합물을 최소한 1개 이상 발광층에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 도펀트 화합물은 하기 [화학식 Ⅰ]로 표시되는 아민계 화합물인 것을 특징으로 한다.
[화학식 Ⅰ]
Figure pat00048
상기 [화학식 Ⅰ]에서,
A는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되고, X1 내지 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이고, X1과 X2는 서로 결합할 수 있고, Y1 내지 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 24의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론, 중수소 및 수소 중에서 선택되고, Y1 내지 Y2는 각각 서로 인접하는 치환기와 결합하여 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로 축합고리를 형성할 수 있다.
또한, 상기 도펀트 화합물은 하기 [화학식 Ⅱ]로 표시되는 아민계 화합물인 것을 특징으로 한다.
[화학식 Ⅱ]
Figure pat00049
상기 [화학식 Ⅱ]에서,
Cy는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬이고, b는 1 내지 4 의 정수이되, b가 2 이상인 경우 각각은 서로 동일하거나 상이하며, 융합된 형태일 수 있고, 이에 치환된 수소는 각각 중수소 또는 알킬로 치환될 수 있고, B는 단일결합 또는 -[C(R5)(R6)]p-이며, 상기 p는 1 내지 3의 정수이되, p가 2 이상인 경우 2 이상의 R5 및 R6은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 R1 내지 R6은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인 및 보론 중에서 선택되며, a는 1 내지 4의 정수이되, a가 2 이상인 경우 2 이상의 R3는 서로 동일하거나 상이하고, R3 이 복수인 경우, 각각의 R3은 융합된 형태일 수 있다.
바람직한 구현예에 의하면, 상기 A는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기로서, 하기 [화학식 A1] 내지 [화학식 A10]으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것일 수 있다.
Figure pat00050
[화학식A1] [화학식A2] [화학식A3] [화학식A4] [화학식A5]
Figure pat00051
[화학식A6] [화학식A7] [화학식A8] [화학식A9] [화학식A10]
상기 [화학식 A3]에서,
Z1 내지 Z2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 및 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기 중에서 선택되며, 서로 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있다.
또한, 상기 A에 결합하는 아민기는 하기 [치환기 1] 내지 [치환기 52]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.
[치환기 1] [치환기 2] [치환기 3] [치환기 4]
Figure pat00052
[치환기 5] [치환기 6] [치환기 7] [치환기 8]
Figure pat00053
[치환기 9] [치환기 10] [치환기 11] [치환기 12]
Figure pat00054
[치환기 13] [치환기 14] [치환기 15] [치환기 16]
Figure pat00055
[치환기 17] [치환기 18] [치환기 19] [치환기 20]
Figure pat00056
[치환기 21] [치환기 22] [치환기 23] [치환기 24]
Figure pat00057
[치환기 25] [치환기 26]
Figure pat00058
[치환기 27] [치환기 28] [치환기 29] [치환기 30]
Figure pat00059
[치환기 31] [치환기 32] [치환기 33] [치환기 34]
Figure pat00060
[치환기 35] [치환기 36] [치환기 37] [치환기 38]
Figure pat00061
[치환기 39] [치환기 40] [치환기 41] [치환기 42]
Figure pat00062
[치환기 43] [치환기 44] [치환기 45] [치환기 46]
Figure pat00063
[치환기 47] [치환기 48] [치환기 49] [치환기 50]
Figure pat00064
[치환기 51] [치환기 52]
Figure pat00065
상기 [치환기 1] 내지 [치환기 52]에서,
R은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인 및 보론 중에서 선택된 1종 이상이고, 인접 치환기와 서로 연결되어 축합고리를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 유기층은 [화학식 1]로 구현되는 여러 화합물 중 적어도 하나 이상 외에 호스트 화합물을 최소한 1개 이상 발광층에 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 호스트 화합물은 하기 [화학식 1A] 내지 [화학식 1D]로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다.
[화학식 1A]
Figure pat00066
[화학식 1B]
Figure pat00067
[화학식 1C]
Figure pat00068
[화학식 1D]
Figure pat00069
상기 [화학식 1A]에서, X1내지 X10는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실리콘기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 실란기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 아미드기 및 에스테르기 중에서 선택된다.
또한, 상기 X1내지 X10은 각각 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있다.
상기 [화학식 1B]에서, Ar17 내지 Ar20은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 방향족 연결기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로방향족 연결기 중에서 선택된다.
또한, R60 내지 R63은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, -Si(R21)(R22)(R23) 및 -N(R24)(R25) 중에서 선택된다.
또한, 상기 R21 내지 R25는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기 중에서 선택된다.
또한, w와 ww는 서로 동일하거나 상이하고, 상기 x 및 xx는 서로 동일하거나 상이하고, w+ww와 x+xx 값은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
또한, y와 yy는 서로 동일하거나 상이하고, 상기 z와 zz는 서로 동일하거나 상이하고, y+yy 내지 z+zz 값이 2 이하이며, 각각 0 내지 2의 정수이다.
상기 [화학식 1C]에서, Ar21 내지 Ar24은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 방향족 연결기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로방향족 연결기 중에서 선택된다.
또한, R64 내지 R67은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, -Si(R21)(R22)(R23) 및 -N(R24)(R25) 중에서 선택된다.
또한, 상기 R21 내지 R25는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기 중에서 선택된다.
또한, ee 내지 hh는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이고, 상기 ii 내지 ll은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 [화학식 1D]에서, Ar25 내지 Ar27은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 방향족 연결기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로방향족 연결기 중에서 선택된다.
또한, R68 내지 R73은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, -Si(R21)(R22)(R23) 및 -N(R24)(R25) 중에서 선택된다.
또한, 상기 R21 내지 R25는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기 중에서 선택된다.
또한, 상기 R21 내지 R25는 각각 인접한 치환기와 연결하여 포화 또는 불포화 환상 구조를 형성할 수 있다.
또한, mm 내지 ss는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
바람직한 구현예에 의하면, 상기 [화학식 1A]는 하기 [화학식 1Aa] 내지 [화학식 1Ae]로 표시되는 화합물 중에서 선택될 수 있다.
[화학식 1Aa]
Figure pat00070
[화학식 1Ab]
Figure pat00071
[화학식 1Ac]
Figure pat00072
[화학식 1Ad]
Figure pat00073
[화학식 1Ae]
Figure pat00074
상기 [화학식 1Aa]에서, Ar7 및 Ar8은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 방향족 연결기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로방향족 연결기 중에서 선택된다.
또한, R21 내지 R30은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 X1 내지 X10에서 정의와 동일하며, e와 f는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 [화학식 1Ab]에서, 상기 Ar9 및 Ar10은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 Ar7 내지 Ar8에서 정의와 동일하고, R31 내지 R40은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 X1 내지 X10에서 정의와 동일하며, g와 h는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, 상기 각각의 치환기는 인접하는 치환기와 연결되어 포화 또는 불포화 환상 구조를 형성할 수 있으나, 다만 [화학식 1Ab]에서 중심의 안트라센의 9위치 및 10위치에, 각각 독립적인 치환기가 결합되어 상기 안트라센 상에 대하여 대칭형이 되는 기가 결합하는 경우는 없다.
상기 [화학식 1Ac]에서, Ar11 내지 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 Ar7 내지 Ar8에서 정의와 동일하고, i와 j는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이다.
또한, c1 내지 c4의 치환기 중 하나가 화학식 Ac의 * 부위와 결합하고, X는 -O-, -S-, -N(R50)- 및 -N(R51R52) 중에서 선택되며, R41내지 R49은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 X1 내지 X10에서 정의한 바와 동일하고, k는 1 내지 4의 정수이며, k가 2 이상일 때 상기 2개 이상의 R42 내지 R49는 서로 동일하거나 상이하다.
상기 [화학식 1Ad]에서, Ar13 및 Ar14는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 Ar7 내지 Ar8에서 정의와 동일하고, R53 및 R54는 상기 X1 내지 X10에서 정의와 동일하며, L 및 m은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이고, P 및 q는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
상기 [화학식 1Ae]에서, L2는 단일결합, -O-, -S-, -N(R55)-, 알킬렌기 또는 아릴렌기이고, r은 2 또는 3이며, 이 경우에 상기 [ ] 각각은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며, * 부위가 서로 연결된다.
또한, Ar15 및 Ar16은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 Ar7 내지 Ar8에서 정의와 동일하며, R56 내지 R59은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 X1 내지 X10에서 정의와 동일하고, u는 1 내지 4의 정수이고, v는 1 내지 3의 정수이며, s 및 t는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, 상기 s, t, u, v가 각각 독립적으로 2 이상이 경우 Ar15와 Ar16 및 R56 내지 R59는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.
보다 바람직한 구현예에 의하면, [화학식 1A] 내지 [화학식 1D]는 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 310] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00075
Figure pat00076
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Figure pat00098
Figure pat00099
Figure pat00100
Figure pat00101
Figure pat00102
Figure pat00103
Figure pat00104
Figure pat00105
Figure pat00106
Figure pat00107
Figure pat00108
Figure pat00109
Figure pat00110
Figure pat00111
Figure pat00112
Figure pat00113

또한, 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 사용되는 상기 전자수송층은 캐소드로부터 공급된 전자를 유기발광층으로 원활히 수송하고 상기 유기발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제함으로써 발광층 내에서 재결합할 수 있는 기회를 증가시키는 역할을 한다.
상기 전자수송층 재료로는 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있음은 물론이며, 예를 들어 옥사디아졸 유도체인 PBD, BMD, BND 또는 Alq3 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 전자수송층의 상부에는 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 파워효율을 개선시키는 기능을 수행하는 전자주입층(EIL, Electron Injecting Layer)을 더 적층시킬 수도 있는데, 상기 전자주입층 재료 역시 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도로서, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 애노드(20), 정공수송층(40), 유기발광층(50), 전자수송층(60) 및 캐소드(80)을 포함하며, 필요에 따라 정공주입층(30)과 전자주입층(70)을 더 포함할 수 있으며, 그 이외에도 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하며, 정공저지층 또는 전자저지층을 더 형성시킬 수도 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드(20)를 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 애노드(20) 전극 상부에 정공주입층(30)을 형성하고, 정공주입층(30) 상부에 정공수송층(40)을 형성한다. 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 본 발명에 따른 유기발광 화합물을 진공열증착, 또는 스핀 코팅하여 형성한다.
이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 유기발광층(50)을 적층하고 상기 유기발광층(50)의 상부에 선택적으로 정공저지층(미도시)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박막을 형성할 수 있다. 상기 정공저지층은 정공이 유기발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 경우에는 소자의 수명과 효율이 감소되기 때문에 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 이 때, 사용되는 정공 저지 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI 등이 사용될 수 있다.
이러한 정공저지층 위에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성하고 상기 전자주입층(70)의 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착하여 캐소드(80) 전극을 형성함으로써 유기 EL 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용할 수 있으며, 전면 발광 소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명을 실시예에 의해서 더욱 구체적으로 설명한다. 다만 하기 실시예는 예시로서 제시될 뿐, 본 발명은 이에 의해서 어떠한 한정도 되지 않는다.
합성예 1. 화학식 8의 합성
합성예 1-1. <1-a>의 합성
하기 반응식 1에 의하여 <1-a>를 합성하였다.
[반응식 1]
Figure pat00114
<1-a>
2 L 플라스크에 쟌톤 100 g (0.51 mol)을 넣고 톨루엔 600 mL을 넣고 교반한다. 0 ℃에서 트리메틸알루미늄 612 mL (1.22 mol)을 천천히 적가하고 약 1 시간 동안 0 ℃ 에서 교반한다. 상온에서 4 시간 교반 후 6 N HCl 수용액 500 mL을 -40 ℃에서 천천히 적가한다. 약 30분 동안 교반한 후 에틸아세테이트로 추출한다. 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-a> 110 g (수율 98%)를 얻었다.
합성예 1-2. <1-b>의 합성
하기 반응식 2에 의하여 <1-b>를 합성하였다.
[반응식 2]
Figure pat00115
<1-b>
1 L 플라스크에 <1-a> 52 g (247 mmol)를 테트라하이드로퓨란 520 mL에 녹이고 -78 ℃에서 1.6 M 부틸리튬 155 mL (247 mmol)을 천천히 적가한다. 온도를 유지하면서 1시간 동안 교반시킨다. 트리메틸보레이트 30.8 g (297 mmol)를 천천히 적가한 후 상온으로 올려서 약 1 시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면 2 N 염산수용액 200 mL를 적가 한 후 30분간 교반시킨다. 추출한 후 메틸렌클로라이드와 헥산으로 재결정하여 <1-b> 20 g (수율 49%)를 얻었다.
합성예 1-3. <1-c>의 합성
하기 반응식 3에 의하여 <1-c>를 합성하였다.
[반응식 3]
Figure pat00116
<1-c>
1 L 플라스크에 디페닐아민 40 g (236 mmol)을 디메틸포름아마이드 400 mL 에 녹인 후 0 ℃ 에서 교반시킨다. N-브로모숙신이미드 82 g (461 mmol)를 천천히 넣은 다음 온도를 상온으로 올린 후 4 시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면 증류수를 넣고 갈색 결정이 생기면 여과한 후 톨루엔과 메탄올로 재결정하여 <1-c> 40 g (수율 60%)를 얻었다.
합성예 1-4. <1-d>의 합성
하기 반응식 4에 의하여 <1-d>를 합성하였다.
[반응식 4]
Figure pat00117
<1-d>
500 mL 플라스크에 <1-c> 12 g (37 mmol), <1-b> 20.5 g (81 mmol), 탄산칼륨 15.2 g (11 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.7 g (1 mmol), 증류수 40 mL, 톨루엔 100 mL 및 1,4-다이옥산 100 mL를 투입하고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응종결 후 감압농축한다. 톨루엔과 메탄올로 재결정하여 <1-d> 7.9 g (수율 65%)를 얻었다.
합성예 1-5. <화학식 8>의 합성
하기 반응식 5에 의하여 <화학식 8>를 합성하였다.
[반응식 5]
Figure pat00118
<화학식 8>
300 mL 플라스크에 <1-d> 16.3 g (22 mmol), 4-브로모-터페닐 5 g (26 mmol), 팔라듐 아세테이트 0.2 g (0.3 mmol), 소듐터셔리 부톡사이드 1.9 g (43 mmol), 트리 터셔리 부틸포스핀 0.1 g (0.3 mmol), 톨루엔 130 mL를 넣고 3 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 여과한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하고 메틸렌클로라이드와 메탄올로 재결정하여 <화학식 8> 3.0 g (수율 35%)을 얻었다.
MS [M]+ 813.36
합성예 2. 화학식 17의 합성
합성예 2-1. <2-a>의 합성
하기 반응식 6에 의하여 <2-a>를 합성하였다.
[반응식 6]
Figure pat00119
<2-a>
2 L 플라스크에 1-브로모-4-아이오도벤젠 25 g (88 mmol), <1-b> 26.9 g (106 mmol), 탄산칼륨 24.4 g (177 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 2 g (2 mmol), 증류수 50 mL, 톨루엔 130 mL 및 1,4-다이옥산 130 mL를 투입하고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 추출한 뒤 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <2-a> 15 g (수율 67%)를 얻었다.
합성예 2-2. <2-b>의 합성
하기 반응식 7에 의하여 <2-b>을 합성하였다.
[반응식 7]
Figure pat00120
<2-b>
합성예 1-4의 반응식 4에서 사용한 <1-b> 대신 바이페닐 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-b> 10 g (수율 73%)을 얻었다.
합성예 2-3. <화학식 17>의 합성
하기 반응식 8에 의하여 <화학식 17>를 합성하였다.
[반응식 8]
Figure pat00121
<화학식 17>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <2-a>와 <2-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 17> 2.5 g (수율 27%)을 얻었다.
MS [M]+ 757.33
합성예 3. 화학식 25의 합성
합성예 3-1. <3-a>의 합성
하기 반응식 9에 의하여 <3-a>를 합성하였다.
[반응식 9]
Figure pat00122
<3-a>
1 L 플라스크에 2-브로모-9,9-디메틸플루오렌 40 g (146 mmol), 비스피나콜라토디보론 55.8 g (220 mmol), 팔라듐(II) 염화-1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 3.6 g (4 mmol), 칼륨아세테이트 43.1 g (439 mmol), 톨루엔 400 mL을 넣고 24 시간 동안 환류 교반한다. 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <3-a> 27 g (수율 73%)를 얻었다.
합성예 3-2. <3-b>의 합성
하기 반응식 10에 의하여 <3-b>를 합성하였다.
[반응식 10]
Figure pat00123
<3-b>
합성예 2-1의 반응식 6에서 사용한 1-브로모-4-아이오도벤젠과 <1-b> 대신 4-브로모아닐린과 <3-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <3-b> 6 g (수율 39%)를 얻었다.
합성예 3-3. <3-c>의 합성
하기 반응식 11에 의하여 <3-c>를 합성하였다.
[반응식 11]
Figure pat00124
<3-c>
100 mL 플라스크에 <3-b> 4.5 g (16 mmol), <2-a> 5.8 g (16 mmol), 팔라듐아세테이트 0.1 g (1 mmol), 소듐터셔리 부톡사이드 3 g (32 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 0.2 g (1 mmol), 톨루엔 45 mL을 넣고 24 시간 동안 환류 교반한다. 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <3-c> 5.2 g (수율 92%)을 얻었다.
합성예 3-4 <화학식 25>의 합성
하기 반응식 12에 의하여 <화학식 25>를 합성하였다.
[반응식 12]
Figure pat00125
<화학식 25>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d> 대신 <3-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 25> 2.5 g (수율 27%)를 얻었다.
MS [M]+ 797.37
[ 합성예 4] <화학식 26>의 합성
합성예 4-1. <4-a>의 합성
하기 반응식 13에 의하여 <4-a>를 합성하였다.
[반응식 13]
Figure pat00126
<4-a>
합성예 2-1의 반응식 6에서 사용한 <1-b> 대신 1-나프틸 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <4-a> 45 g (수율 73%)를 얻었다.
합성예 4-2. <화학식 26>의 합성
하기 반응식 14에 의하여 <화학식 26>을 합성하였다.
[반응식 14]
Figure pat00127
<화학식 26>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <4-a>와 <3-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 26> 3.1 g (수율 38%)을 얻었다.
MS [M]+ 771.35
[ 합성예 5] < 화학식55 > 의 합성
합성예 5-1. <5-a>의 합성
하기 반응식 15에 의하여 <5-a>를 합성하였다.
[반응식 15]
Figure pat00128
<5-a>
합성예 1-4의 반응식 4에서 사용한 바이페닐 보론산 대신 1-나프틸 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-a> 14 g (수율 62%)를 얻었다.
합성예 5-2. <화학식 55>의 합성
하기 반응식 16에 의하여 <화학식 55>를 합성하였다.
[반응식 16]
Figure pat00129
<화학식 55>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <5-a>와 <2-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 55> 3.2 g (수율 38%)를 얻었다.
MS [M]+ 705.3
[ 합성예 6] < 화학식67 > 의 합성
합성예 6-1. <6-a>의 합성
하기 반응식 17에 의하여 <6-a>를 합성하였다.
[반응식 17]
Figure pat00130
<6-a>
1 L 플라스크에 <1-a> 55 g (252 mmol)를 넣고 초산 550 mL에 녹인다. 브로민 15 g (252 mmol)을 초산 50 mL에 녹여 0 ℃에서 적가한 후 상온에서 약 3 시간 동안 교반한다. 반응종결 후 소듐 티오설페이트수용액 100 mL을 넣고 고체를 여과시킨 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <6-a> 42 g (수율 75%)를 얻었다.
합성예 6-2. <6-b>의 합성
하기 반응식 18에 의하여 <6-b>를 합성하였다.
[반응식 18]
Figure pat00131
<6-b>
합성예 3-1의 반응식 9에서 사용한 2-브로모-9,9-디메틸플루오렌 대신 <6-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <6-b> 10.5 g (수율 69%)를 얻었다.
합성예 6-3. <6-c>의 합성
하기 반응식 19에 의하여 <6-c>를 합성하였다.
[반응식 19]
Figure pat00132
<6-c>
합성예 2-1의 반응식 6에서 사용한 <1-b> 대신 <6-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <6-c> 21 g (수율 63%)를 얻었다.
합성예 6-4. <화학식 67>의 합성
하기 반응식 20에 의하여 <화학식 67>을 합성하였다.
[반응식 20]
Figure pat00133
<화학식 67>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <6-c>와 <2-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 67> 3.4 g (수율 31%)을 얻었다.
MS [M]+ 757.33
[ 합성예 7] <화학식 74>의 합성
합성예 7-1. <7-a>의 합성
하기 반응식 21에 의하여 <7-a>를 합성하였다.
[반응식 21]
Figure pat00134
<7-a>
합성예 2-1의 반응식 6에서 사용한 <1-b> 대신 2-나프틸 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <7-a> 45 g (수율 73%)를 얻었다.
합성예 7-2. <화학식 74>의 합성
하기 반응식 22에 의하여 <화학식 74>를 합성하였다.
[반응식 22]
Figure pat00135
<화학식 74>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 4-브로모-터페닐 대신 <7-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 74> 2.4 g (수율 32%)을 얻었다.
MS [M]+ 787.35
[ 합성예 8] <화학식 86>의 합성
합성예 8-1. <8-a>의 합성
하기 반응식 23에 의하여 <8-a>를 합성하였다.
[반응식 23]
Figure pat00136
<8-a>
합성예 3-3 반응식 11에서 사용한 <2-a> 대신 <6-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-a> 4.8 g (수율 90%)를 얻었다.
합성예 8-2. <화학식 86>의 합성
하기 반응식 24에 의하여 <화학식 86>을 합성하였다.
[반응식 24]
Figure pat00137
<화학식 86>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d> 대신 <8-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 86> 2.2 g (수율 25%)을 얻었다.
MS [M]+ 797.37
[ 합성예 9] <화학식 88>의 합성
합성예 9-1. <9-a>의 합성
하기 반응식 25에 의하여 <9-a>를 합성하였다.
[반응식 25]
Figure pat00138
<9-a>
합성예 1-4의 반응식 4에서 사용한 바이페닐 보론산 대신 <3-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-a> 14 g (수율 62%)를 얻었다.
합성예 9-2. <화학식 88>의 합성
하기 반응식 26에 의하여 <화학식 88>을 합성하였다.
[반응식 26]
Figure pat00139
<화학식 88>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <9-a>와 <2-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 88> 3.2 g (수율 38%)을 얻었다.
MS [M]+ 705.3
[합성예 10] <화학식 90>의 합성
합성예 10-1. <10-a>의 합성
하기 반응식 27에 의하여 <10-a>를 합성하였다.
[반응식 27]
Figure pat00140
<10-a>
합성예 1-4의 반응식 4에서 사용한 바이페닐 보론산 대신 3-바이페닐 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <10-a> 15 g (수율 64%)를 얻었다.
합성예 10-2. <화학식 90>의 합성
하기 반응식 28에 의하여 <화학식 90>을 합성하였다.
[반응식 28]
Figure pat00141
<화학식 90>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <10-a>와 <2-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 90> 2.5 g (수율 28%)을 얻었다.
MS [M]+ 705.3
[ 합성예 11] <화학식 93>의 합성
합성예 11-1. <11-a>의 합성
하기 반응식 29에 의하여 <11-a>를 합성하였다.
[반응식 29]
Figure pat00142
<11-a>
합성예 1-4의 반응식 4에서 사용한 바이페닐 보론산 대신 <6-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <11-a> 21 g (수율 52%)를 얻었다.
합성예 11-2. <화학식 93>의 합성
하기 반응식 30에 의하여 <화학식 93>을 합성하였다.
[반응식 30]
Figure pat00143
<화학식 93>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <11-a>와 <7-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 93> 4.1 g (수율 48%)을 얻었다.
MS [M]+ 705.3
[ 합성예 12] <화학식 96>의 합성
합성예 12-1. <12-a>의 합성
하기 반응식 31에 의하여 <12-a>를 합성하였다.
[반응식 31]
Figure pat00144
<12-a>
합성예 1-4의 반응식 4에서 사용한 바이페닐 보론산 대신 2-나프틸 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <12-a> 12 g (수율 61%)를 얻었다.
합성예 12-2. <화학식 96>의 합성
하기 반응식 32에 의하여 <화학식 96>을 합성하였다.
[반응식 32]
Figure pat00145
<화학식 96>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <12-a>와 <6-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 96> 1.5 g (수율 27%)을 얻었다.
MS [M]+ 705.3
[ 합성예 13] <화학식 97>의 합성
합성예 13-1. <13-a>의 합성
하기 반응식 33에 의하여 <13-a>를 합성하였다.
[반응식 33]
Figure pat00146
<13-a>
합성예 2-1의 반응식 6에서 사용한 <1-b> 대신 2-바이페닐 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <13-a> 45 g (수율 73%)을 얻었다.
합성예 13-2. <화학식 97>의 합성
하기 반응식 34에 의하여 <화학식 97>을 합성하였다.
[반응식 34]
Figure pat00147
<화학식 97>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <11-a>와 <13-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 97> 3.7 g (수율 32%)을 얻었다.
MS [M]+ 813.36
[ 합성예 14] <화학식 98>의 합성
합성예 14-1. <14-a>의 합성
하기 반응식 35에 의하여 <14-a>를 합성하였다.
[반응식 35]
Figure pat00148
<14-a>
합성예 1-4의 반응식 4에서 사용한 바이페닐 보론산 대신 2-바이페닐 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <14-a> 9 g (수율 52%)를 얻었다.
합성예 14-2. <화학식 98>의 합성
하기 반응식 36에 의하여 <화학식 98>을 합성하였다.
[반응식 36]
Figure pat00149
<화학식 98>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <14-a>와 <2-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 98> 4 g (수율 28%)을 얻었다.
MS [M]+ 757.33
[ 합성예 15] <화학식 99>의 합성
합성예 15-1. <화학식 99>의 합성
하기 반응식 37에 의하여 <화학식 99>를 합성하였다.
[반응식 37]
Figure pat00150
<화학식 99>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d> 대신 <11-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 99> 2.5 g (수율 33%)를 얻었다.
MS [M]+ 813.36
[ 합성예 16] <화학식 100>의 합성
합성예 16-1. <16-a>의 합성
하기 반응식 38에 의하여 <16-a>를 합성하였다.
[반응식 38]
Figure pat00151
<16-a>
합성예 2-1의 반응식 6에서 사용한 <1-b> 대신 3-바이페닐 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <16-a> 15 g (수율 63%)를 얻었다.
합성예 16-2. <화학식 100>의 합성
하기 반응식 39에 의하여 <화학식 100>를 합성하였다.
[반응식 39]
Figure pat00152
<화학식 100>
합성예 1-5의 반응식 5에서 사용한 <1-d>와 4-브로모-터페닐 대신 <3-c>와 <16-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화학식 100> 3.3 g (수율 33%)을 얻었다.
MS [M]+ 797.37
[ 합성예 17] <화학식 105>의 합성
합성예 17-1. <17-a>의 합성
하기 반응식 40에 의하여 <17-a>를 합성하였다.
[반응식 40]
Figure pat00153
<17-a>
합성예 2-1의 반응식 6에서 사용한 1-브로모-4-아이오도벤젠과 <1-b> 대신 4-브로모아닐린과 4-바이페닐 보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <17-a> 6.1 g (수율 78%)를 얻었다.
합성예 17-2. <화학식 105>의 합성
하기 반응식 41에 의하여 <화학식 105>를 합성하였다.
[반응식 41]
Figure pat00154
<화학식 105>
100 mL 플라스크에 <17-a> 4.5 g (18 mmol), <6-a> 12.7 g (44 mmol), 트리스 벤질리데네아세톤 팔라듐 0.7 g (1 mmol), 소듐터셔리 부톡사이드 5.3 g (55 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 0.5 g (1 mmol), 톨루엔 45 mL을 넣고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응종결 후 여과한 뒤 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <화학식 105> 3.4 g (수율 32%)를 얻었다.
MS [M]+ 661.30
실시예 1
ITO 글래스의 발광면적이 2 mm × 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력을 1×10-7 torr로 맞추고 상기 ITO 위에 CuPc (800 Å)를 성막한 후, 상기 [화학식 8] 화합물(300 Å)을 성막한다. 이어서, 호스트 BH1과 도펀트 BD1 3%를 혼합하여 성막(250Å)한 다음 3,3-(3,8-di(biphenyl-4yl)pyrene-1,6-diyl)dipyridine (350 Å), LiF (5 Å), Al (500 Å)의 순서로 성막하여 유기전계발광소자를 제조하였다. 상기 유기전계발광 소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하였다.
실시예 2 내지 17
상기 [화학식 8] 대신 하기 [표 1]에 기재된 것을 이용한 것 이외에는 동일하게 유기전계발광소자를 제작하였으며, 상기 유기전계발광소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하였다.
Figure pat00155
Figure pat00156
<BH1> <BD1>
비교예
비교예를 위한 유기발광다이오드 소자는 상기 실시예의 소자구조에서 발명에 의해 제조된 화합물 대신 일반적으로 정공 수송층 물질로 많이 사용되고 있는 NPD를 사용한 점을 제외하고 동일하게 제작하였으며 NPD의 구조는 아래와 같다.
Figure pat00157
<NPD>
구분 정공수송화합물 V Cd/㎡ CIEx CIEy T80(Hrs, 3000 cd/㎡)
비교예 1 NPD 4.4 620 0.134 0.127 75
실시예 1 화학식 8 4.1 884 0.135 0.128 171
실시예 2 화학식 17 4.2 857 0.135 0.125 195
실시예 3 화학식 25 4.3 898 0.134 0.120 162
실시예 4 화학식 26 4.2 842 0.136 0.125 142
실시예 5 화학식 55 4.1 902 0.138 0.126 165
실시예 6 화학식 67 4.5 752 0.131 0.125 175
실시예 7 화학식 74 4.2 887 0.138 0.122 150
실시예 8 화학식 86 4.2 869 0.128 0.125 155
실시예 9 화학식 88 4.1 828 0.129 0.129 140
실시예 10 화학식 90 4.3 787 0.135 0.123 141
실시예 11 화학식 93 4.4 855 0.139 0.127 123
실시예 12 화학식 96 4.1 833 0.136 0.122 135
실시예 13 화학식 97 4.2 897 0.137 0.125 145
실시예 14 화학식 98 4.5 862 0.139 0.124 152
실시예 15 화학식 99 4.3 784 0.138 0.128 163
실시예 16 화학식 100 4.1 765 0.143 0.123 123
실시예 17 화학식 105 4.2 842 0.142 0.125 136
T80은 휘도가 초기 휘도에 비해 80%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다. 상기 [표 1]에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 유기 화합물을 정공수송층에 포함한 유기발광 다이오드의 경우 정공 수송층 재료로 많이 쓰이는 NPD를 포함한 유기발광 다이오드에 비하여 향상된 정공수송 능력에 의해서 장수명을 가지며 발광효율이 우수함을 알 수 있다.

Claims (9)

  1. 하기 [화학식 1]로 표시되는 유기발광 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00158

    상기 [화학식 1]에서,
    L1 내지 L3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되며,
    a, b 및 c는 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 상기 a, b 및 c가 2 이상인 경우 복수의 L1 내지 L3은 각각 서로 동일하거나 상이하며,
    Ar1 내지 Ar5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 하기 [화학식 L], 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기 중에서 선택되며, 단, 상기 Ar1 내지 Ar3 중 적어도 하나 이상은 하기 [화학식 L]로 표시되고,
    R은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기 중에서 선택되며, p는 0 내지 3의 정수이고, 상기 p가 2 이상인 경우 복수의 R은 서로 동일하거나 상이하며,
    [화학식 L]
    Figure pat00159

    상기 [화학식 L]에서,
    X는 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴아미노기. 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기 중에서 선택되며,
    m은 0 내지 7의 정수이고, m이 2 이상인 경우 복수의 X는 서로 동일하거나 상이하고,
    n은 0 내지 3의 정수이고, 상기 n이 2 이상인 경우 복수의
    Figure pat00160
    은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 L1 내지 L3, Ar1 내지 Ar5, R 및 X가 치환기로 더 치환되는 경우, 상기 치환기는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 니트로기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기. 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴싸이오기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되는 1종 이상이고,
    상기 치환기는 인접한 치환기와 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 1]은 하기 [화학식 1-1] 내지 [화학식 1-3]에서 선택되는 어느 하나로 표시되는 유기발광 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure pat00161

    [화학식 1-2]
    Figure pat00162

    [화학식 1-3]
    Figure pat00163

    상기 [화학식 1-1] 내지 [화학식 1-3]에서, Ar1, Ar2, L1 내지 L3, X, a 내지 c 및 m은 각각 [화학식 1]에서 정의한 바와 동일하다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 1]은 하기 [화학식 2] 내지 [화학식 120]으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광 화합물:
    Figure pat00164

    [화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
    Figure pat00165

    [화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
    Figure pat00166

    [화학식 8] [화학식 9] [화학식 10]
    Figure pat00167

    [화학식 11] [화학식 12] [화학식 13]
    Figure pat00168

    [화학식 14] [화학식 15] [화학식 16]
    Figure pat00169

    [화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
    Figure pat00170

    [화학식 20] [화학식 21] [화학식 22]
    Figure pat00171

    [화학식 23] [화학식 24] [화학식 25]
    Figure pat00172

    [화학식 26] [화학식 27] [화학식 28]
    Figure pat00173

    [화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]
    Figure pat00174

    [화학식 32] [화학식 33] [화학식 34]
    Figure pat00175

    [화학식 35] [화학식 36] [화학식 37]
    Figure pat00176

    [화학식 38] [화학식 39] [화학식 40]
    Figure pat00177

    [화학식 41] [화학식 42] [화학식 43]
    Figure pat00178

    [화학식 44] [화학식 45] [화학식 46]
    Figure pat00179

    [화학식 47] [화학식 48] [화학식 49]
    Figure pat00180

    [화학식 50] [화학식 51] [화학식 52]
    Figure pat00181

    [화학식 53] [화학식 54] [화학식 55]
    Figure pat00182

    [화학식 56] [화학식 57] [화학식 58]
    Figure pat00183

    [화학식 59] [화학식 60] [화학식 61]
    Figure pat00184

    [화학식 62] [화학식 63] [화학식 64]
    Figure pat00185

    [화학식 65] [화학식 66] [화학식 67]
    Figure pat00186

    [화학식 68] [화학식 69] [화학식 70]
    Figure pat00187

    [화학식 71] [화학식 72] [화학식 73]
    Figure pat00188

    [화학식 74] [화학식 75] [화학식 76]
    Figure pat00189

    [화학식 77] [화학식 78] [화학식 79]
    Figure pat00190

    [화학식 80] [화학식 81] [화학식 82]
    Figure pat00191

    [화학식 83] [화학식 84] [화학식 85]
    Figure pat00192

    [화학식 86] [화학식 87] [화학식 88]
    Figure pat00193

    [화학식 89] [화학식 90] [화학식 91]
    Figure pat00194

    [화학식 92] [화학식 93] [화학식 94]
    Figure pat00195

    [화학식 95] [화학식 96] [화학식 97]
    Figure pat00196

    [화학식 98] [화학식 99] [화학식 100]
    Figure pat00197

    [화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]
    Figure pat00198

    [화학식 104] [화학식 105] [화학식 106]
    Figure pat00199

    [화학식 107] [화학식 108] [화학식 109]

    [화학식 110] [화학식 111] [화학식 112]
    Figure pat00201

    [화학식 113] [화학식 114] [화학식 115]
    Figure pat00202

    [화학식 116] [화학식 117] [화학식 118]
    Figure pat00203

    [화학식 119] [화학식 120]
  5. 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기층;으로 이루어지고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 유기발광 화합물을 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층을 포함하는 일층 또는 복수 개의 유기층으로 이루어지고, 상기 유기층은 정공 수송층을 더 포함하고,
    상기 정공수송층에 상기 유기발광 화합물을 적어도 하나 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 유기층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중에서 선택되는 하나 이상의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 발광층은 하나 이상의 호스트 화합물과 하나 이상의 도펀트 화합물을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 유기전계발광소자는 청색, 적색 또는 녹색 발광을 하는 유기발광층을 하나 더 이상 포함하여 백색 발광을 하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
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