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KR102711427B1 - 유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치 - Google Patents

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

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KR102711427B1
KR102711427B1 KR1020200066668A KR20200066668A KR102711427B1 KR 102711427 B1 KR102711427 B1 KR 102711427B1 KR 1020200066668 A KR1020200066668 A KR 1020200066668A KR 20200066668 A KR20200066668 A KR 20200066668A KR 102711427 B1 KR102711427 B1 KR 102711427B1
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compound
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류동완
김동영
박준모
정성현
최은정
신지훈
장진석
정호국
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

화학식 1로 표현되는 제1 화합물 그리고 화학식 2로 표현되는 제2 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물, 이를 포함하는 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
상기 화학식 1 및 화학식 2에 대한 내용은 명세서에서 정의한 바와 같다.

Description

유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치{COMPOSITION FOR ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE, ORGANIC OPTOELECTRONIC DEVICE AND DISPLAY DEVICE}
유기 광전자 소자용 조성물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치에 관한 것이다.
유기 광전자 소자(organic optoelectronic 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 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. 유기 발광 소자는 전기 에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서, 유기 발광 소자의 성능은 전극 사이에 위치하는 유기 재료에 의해 많은 영향을 받는다.
일 구현예는 고효율 및 장수명 유기 광전자 소자를 구현할 수 있는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자를 제공한다.
또 다른 구현예는 상기 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 제1 화합물 그리고 하기 화학식 2로 표현되는 제2 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112023143498031-pat00001
상기 화학식 1에서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
R5 내지 R10은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이며;
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
X1은 O, S, N-La-Ra, CRbRc 또는 SiRdRe이고,
La는 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기이고,
Ra는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
A는 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 고리 중에서 선택되는 어느 하나이고,
[그룹 Ⅰ]
Figure 112023143498031-pat00003
Figure 112023143498031-pat00004
Figure 112023143498031-pat00005
Figure 112023143498031-pat00006
Figure 112023143498031-pat00007
Figure 112023143498031-pat00008
Figure 112023143498031-pat00009
상기 그룹 Ⅰ에서,
*은 연결 지점이고,
X2는 O 또는 S이고,
R13 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Ra 및 R11 내지 R24 중 적어도 하나는 하기 화학식 a로 표현되는 기이고,
[화학식 a]
Figure 112023143498031-pat00010
상기 화학식 a에서,
Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로 N 또는 CRf이고,
Z1 내지 Z3 중 적어도 둘은 N이고,
Rf는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
L4 내지 L6은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
*는 연결지점이다.
다른 구현예에 따르면, 서로 마주하는 양극과 음극, 상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 상기 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 각각 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, C2 내지 C30 헤테로아릴기, C1 내지 C20 알콕시기, C1 내지 C10 트리플루오로알킬기, 시아노기, 또는 이들의 조합으로 치환된 것을 의미한다.
본 발명의 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 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, C2 내지 C30 헤테로아릴기, 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기, 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C5 알킬기, C6 내지 C18 아릴기, 시아노기로 치환된 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 구체적인 일 예에서, "치환"은 치환기 또는 화합물 중의 적어도 하나의 수소가 중수소, 시아노기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 또는 나프틸기로 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 "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 고리, 예컨대 플루오레닐기 등을 포함할 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.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기는, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 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 o-터페닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐기, 또는 이들의 조합일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
보다 구체적으로, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기는, 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 카바졸일기, 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 조성물을 설명한다.
일 구현예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 하기 화학식 1로 표현되는 제1 화합물 그리고 하기 화학식 2로 표현되는 제2 화합물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112023143498031-pat00011
상기 화학식 1에서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
R1 내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
R5 내지 R10은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이며;
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
X1은 O, S, N-La-Ra, CRbRc 또는 SiRdRe이고,
La는 단일결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴렌기이고,
Ra는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 아민기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
A는 하기 그룹 Ⅰ에 나열된 고리 중에서 선택되는 어느 하나이고,
[그룹 Ⅰ]
Figure 112023143498031-pat00013
Figure 112023143498031-pat00014
Figure 112023143498031-pat00015
Figure 112023143498031-pat00016
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Figure 112023143498031-pat00018
Figure 112023143498031-pat00019
상기 그룹 Ⅰ에서,
*은 연결 지점이고,
X2는 O 또는 S이고,
R13 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로고리기이고,
Ra 및 R11 내지 R24 중 적어도 하나는 하기 화학식 a로 표현되는 기이고,
[화학식 a]
Figure 112023143498031-pat00020
상기 화학식 a에서,
Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로 N 또는 CRf이고,
Z1 내지 Z3 중 적어도 둘은 N이고,
Rf는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
L4 내지 L6은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴기이고,
*는 연결지점이다.
화학식 1로 표현되는 제1 화합물은 아민을 중심으로 2개의 디벤조실롤기를 포함하는 구조를 갖는다.
2개의 디벤조실롤기를 포함함으로써, 정공 수송 특성이 더욱 향상될 수 있으므로, 이를 포함하는 유기 광전자 소자의 저구동 및 고효율의 성능을 구현할 수 있다.
한편, 상기 제2 화합물은 질소-함유 6원환으로 치환된 구조를 갖는다.
상기 제2 화합물은 질소-함유 6원환으로 치환됨으로써 LUMO 에너지 밴드를 효과적으로 확장시키므로, 전술한 제1 화합물과 함께 발광층에 사용될 경우 전하의 이동성을 높이고 안정성을 높임으로써 정공과 전자의 밸런스를 높여 이를 적용한 소자의 발광 효율 및 수명 특성을 개선시키고 구동 전압을 낮출 수 있다.
상기 제1 화합물은 2개 중 1개의 디벤조실롤일기의 치환 위치에 따라 하기 화학식 1A 내지 화학식 1D 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A] [화학식 1B]
Figure 112023143498031-pat00021
Figure 112023143498031-pat00022
[화학식 1C] [화학식 1D]
Figure 112023143498031-pat00023
Figure 112023143498031-pat00024
상기 화학식 1A 내지 화학식 1D에서, Ar1, L1 내지 L3, R1 내지 R10은 전술한 바와 같다.
일 실시예에 따른 제1 화합물은 하기 화학식 1A-2, 화학식 1A-3, 화학식 1B-1 내지 화학식 1B-3, 화학식 1C-2, 및 화학식 1D-1 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A-1] [화학식 1A-2]
Figure 112023143498031-pat00025
Figure 112023143498031-pat00026
[화학식 1A-3] [화학식 1A-4]
Figure 112023143498031-pat00027
Figure 112023143498031-pat00028
[화학식 1B-1] [화학식 1B-2]
Figure 112023143498031-pat00029
Figure 112023143498031-pat00030
[화학식 1B-3] [화학식 1C-1]
Figure 112023143498031-pat00031
Figure 112023143498031-pat00032
[화학식 1C-2] [화학식 1D-1]
Figure 112023143498031-pat00033
Figure 112023143498031-pat00034
상기 화학식 1A-2, 화학식 1A-3, 화학식 1B-1 내지 화학식 1B-3, 화학식 1C-2, 및 화학식 1D-1에서, Ar1, L1 내지 L3, R1 내지 R10은 전술한 바와 같다.
구체적인 일 실시예에 따른 제1 화합물은 하기 화학식 1A-2a, 및 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 1A-2a] [화학식 1B-1a]
Figure 112023143498031-pat00035
Figure 112023143498031-pat00036
[화학식 1B-2a] [화학식 1B-3a]
Figure 112023143498031-pat00037
Figure 112023143498031-pat00038
상기 화학식 1A-2a, 및 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a에서, Ar1, L1 내지 L3, R1 내지 R10은 전술한 바와 같다.
일 예로 상기 Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
예컨대 상기 Ar1은 C6 내지 C12 아릴기로 치환된 것일 수 있다.
즉, 상기 Ar1은 C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 페닐기, C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 바이페닐기, 또는 C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 나프틸기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 상기 L3은 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고, 상기 Ar1은 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환기에서 선택되는 하나일 수 있다.
[그룹 Ⅱ]
Figure 112023143498031-pat00039
상기 그룹 Ⅱ에서, *은 연결지점이다.
일 예로 상기 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 R1 내지 R4는 각각 독립적으로 메틸기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기일 수 있다.
일 예로 상기 R5 내지 R10은 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C18 헤테로고리기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 R5 내지 R10은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 페닐기, 또는 나프틸기일 수 있다.
일 예로 상기 L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기일 수 있다.
예컨대 상기 제1 화합물은 하기 그룹 1에 나열된 화합물에서 선택된 하나일 수 있다.
[그룹 1]
Figure 112023143498031-pat00040
Figure 112023143498031-pat00041
Figure 112023143498031-pat00042
Figure 112023143498031-pat00043
Figure 112023143498031-pat00044
Figure 112023143498031-pat00045
Figure 112023143498031-pat00046
Figure 112023143498031-pat00047
Figure 112023143498031-pat00048
Figure 112023143498031-pat00049
Figure 112023143498031-pat00050
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Figure 112023143498031-pat00064
Figure 112023143498031-pat00065
한편, 상기 제2 화합물의 A는 상기 그룹 Ⅰ에 나열된 고리 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대 하기 화학식 2A 내지 화학식 2J 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 2A] [화학식 2B]
Figure 112023143498031-pat00066
Figure 112023143498031-pat00067
[화학식 2C] [화학식 2D]
Figure 112023143498031-pat00068
Figure 112023143498031-pat00069
[화학식 2E] [화학식 2F]
Figure 112023143498031-pat00070
Figure 112023143498031-pat00071
[화학식 2G] [화학식 2H]
Figure 112023143498031-pat00072
Figure 112023143498031-pat00073
[화학식 2I] [화학식 2J]
Figure 112023143498031-pat00074
Figure 112023143498031-pat00075
상기 화학식 2A 내지 화학식 2J에서, X1, X2, Z1 내지 Z3, R11 내지 R24, L4 내지 L6, Ar2 및 Ar3은 전술한 바와 같다.
일 실시예에 따른 제2 화합물은 상기 화학식 2A, 화학식 2C, 및 화학식 2F 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
구체적인 일 실시예에 따른 제2 화합물은 하기 화학식 2A-3, 화학식 2C-1, 화학식 2F-1 및 하기 화학식 2F-3 중 어느 하나로 표현될 수 있다.
[화학식 2A-3] [화학식 2C-1]
Figure 112023143498031-pat00076
Figure 112023143498031-pat00077
[화학식 2F-1] [화학식 2F-3]
Figure 112023143498031-pat00078
Figure 112023143498031-pat00079
상기 화학식 2A-3, 화학식 2C-1, 화학식 2F-1 및 하기 화학식 2F-3에서, X1, Z1 내지 Z3, R11 내지 R17, L4 내지 L6, Ar2 및 Ar3은 전술한 바와 같다.
일 예로 상기 Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 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 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기, 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
일 예로 상기 L4 내지 L6은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기일 수 있다.
일 예로 상기 R11 내지 R16은 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C2 내지 C18 헤테로고리기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 R11 내지 R16은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 페닐기, 또는 나프틸기일 수 있다.
일 예로 X1은 O, S, CRbRc 또는 SiRdRe이고, Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기일 수 있다.
구체적인 일 예로 상기 Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 메틸기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기일 수 있다.
예컨대 상기 제2 화합물은 하기 그룹 2에 나열된 화합물에서 선택된 하나일 수 있다.
[그룹 2]
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Figure 112023143498031-pat00081
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Figure 112023143498031-pat00105
Figure 112023143498031-pat00106
본 발명의 더욱 구체적인 일 실시예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물에는 상기 화학식 1A-2a, 및 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a 중 어느 하나로 표현되는 제1 화합물 및 하기 화학식 2A-3a, 화학식 2C-1a, 및 화학식 2F-1a 중 어느 하나로 표현되는 제2 화합물이 포함될 수 있다.
상기 화학식 1A-2a, 및 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a의 Ar1은 C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 페닐기, C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 바이페닐기, 또는 C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 나프틸기이고, L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고, R1 내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고, R5 내지 R10은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 페닐기, 또는 나프틸기일 수 있다.
상기 화학식 2A-3a, 화학식 2C-1a, 및 화학식 2F-1a은 하기와 같이 표현될 수 있다.
[화학식 2A-3a] [화학식 2C-1a]
Figure 112023143498031-pat00107
Figure 112023143498031-pat00108
[화학식 2F-1a]
Figure 112023143498031-pat00109
상기 화학식 2A-3a, 화학식 2C-1a, 및 화학식 2F-1a에서,
X1은 O, S, CRbRc 또는 SiRdRe이고,
Z1 내지 Z3은 각각 N이고,
Rb, Rc, Rd 및 Re는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고,
R13은 수소, 중수소 또는 페닐기이고,
L4 내지 L6은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고,
Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 발명의 가장 구체적인 일 실시예에 따른 유기 광전자 소자용 조성물은 하기 그룹 1-1에서 선택되는 제1 화합물과 하기 그룹 2-1에서 선택되는 제2 화합물이 포함될 수 있다.
[그룹 1-1]
Figure 112023143498031-pat00110
Figure 112023143498031-pat00111
Figure 112023143498031-pat00112
Figure 112023143498031-pat00113
Figure 112023143498031-pat00114
[그룹 2-1]
Figure 112023143498031-pat00115
Figure 112023143498031-pat00116
.
상기 제1 화합물과 상기 제2 화합물은 예컨대 1:99 내지 99:1의 중량비로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 제1 화합물의 정공 수송 능력과 제2 화합물의 전자 수송 능력을 이용해 적절한 중량비를 맞추어 바이폴라 특성을 구현하여 효율과 수명을 개선할 수 있다. 상기 범위 내에서 예컨대 약 90:10 내지 10:90, 약 80:20 내지 10:90, 약 70:30 내지 10:90, 또는 약 60:40 내지 10:90의 중량비로 포함될 수 있다. 일 예로, 60:40 내지 20:80의 중량비로 포함될 수 있으며, 예컨대, 60:40 내지 30:70의 중량비로 포함될 수 있다.
가장 구체적인 실시예에 따르면 약 60:40 내지 약 40:60의 중량비로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예서 제1 화합물과 제2 화합물은 각각 발광층의 호스트, 예컨대 인광 호스트로서 포함될 수 있다.
전술한 유기 광전자 소자용 조성물은 화학기상증착과 같은 건식 성막법에 의해 형성될 수 있다.
이하 상술한 유기 광전자 소자용 조성물을 적용한 유기 광전자 소자를 설명한다.
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 발광 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 조성물을 포함할 수 있다.
상기 유기층(105)은 발광층(130)을 포함하고, 발광층(130)은 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 포함할 수 있다.
발광층(130)은 예컨대 전술한 유기 광전자 소자용 조성물을 인광 호스트로서 포함할 수 있다.
발광층은 전술한 호스트 외에 1종 이상의 화합물을 더 포함할 수 있다.
발광층은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 도펀트는 예컨대 인광 도펀트일 수 있고, 예컨대 적색, 녹색 또는 청색의 인광 도펀트일 수 있고, 예컨대 적색 또는 녹색의 인광 도펀트일 수 있다.
도펀트를 더욱 포함하는 상기 유기 광전자 소자용 조성물은 예컨대 적색 발광 조성물일 수 있다.
도펀트는 유기 광전자 소자용 화합물 또는 조성물에 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. 도펀트는 예컨대 무기, 유기, 유무기 화합물일 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 포함될 수 있다.
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. 인광 도펀트는 예컨대 하기 화학식 Z로 표현되는 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 Z]
L7MX3
상기 화학식 Z에서, M은 금속이고, L7 및 X3은 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 L7 및 X3은 예컨대 바이덴테이트 리간드일 수 있다.
유기층은 발광층 외에 보조층을 더 포함할 수 있다.
상기 보조층은 예컨대 정공 보조층(140)일 수 있다.
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.
상기 정공 보조층(140)은 예컨대 하기 그룹 A에 나열된 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 정공 보조층(140)은 양극(120)과 발광층(130) 사이의 정공 수송층, 및 상기 발광층(130)과 상기 정공 수송층 사이의 정공 수송 보조층을 포함할 수 있고, 하기 그룹 A에 나열된 화합물 중 적어도 하나는 상기 정공 수송 보조층에 포함될 수 있다.
[그룹 A]
Figure 112023143498031-pat00117
Figure 112023143498031-pat00118
Figure 112023143498031-pat00119
Figure 112023143498031-pat00120
Figure 112023143498031-pat00121
Figure 112023143498031-pat00122
Figure 112023143498031-pat00123
Figure 112023143498031-pat00124
Figure 112023143498031-pat00125
Figure 112023143498031-pat00126
Figure 112023143498031-pat00127
Figure 112023143498031-pat00128
Figure 112023143498031-pat00129
Figure 112023143498031-pat00130
Figure 112023143498031-pat00131
Figure 112023143498031-pat00132
Figure 112023143498031-pat00133
Figure 112023143498031-pat00134
상기 정공 수송 보조층에는 전술한 화합물 외에도 US5061569A, JP1993-009471A, WO1995-009147A1, JP1995-126615A, JP1998-095973A 등에 기재된 공지의 화합물 및 이와 유사한 구조의 화합물도 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에서는 도 1 또는 도 2에서 유기층(105)으로서 추가로 전자 수송층, 전자주입층, 전공주입층 등을 더 포함한 유기 발광 소자일 수도 있다.
유기 발광 소자(100, 200)는 기판 위에 양극 또는 음극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법 등으로 유기층을 형성한 후, 그 위에 음극 또는 양극을 형성하여 제조할 수 있다.
상술한 유기 발광 소자는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 상술한 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 　다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
이하, 실시예 및 합성예에서 사용된 출발물질 및 반응물질은 특별한 언급이 없는 한, Sigma-Aldrich 社, TCI 社, tokyo chemical industry 또는 P&H tech에서 구입하였거나, 공지된 방법을 통해 합성하였다.
(유기 광전자 소자용 화합물의 제조)
본 발명의 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 화합물을 하기 단계를 통해 합성하였다.
제1 화합물의 합성
합성예 1: 화합물 2의 합성
[반응식 1]
Figure 112023143498031-pat00135
1단계: Int-3의 합성
Int-1 (100g 315.11mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 1.0 L에 녹인 후, 여기에 Int-2(63.28 g, 315.11 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine) palladium(10.92 g, 9.45 mmol)을 넣고 교반시켰다. 그리고 물 500ml에 포화된 potassium carbonate(108.88 g, 787.77 mmol)을 넣고 80 ℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 Ethyl acetate(EA)로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 Int-3을 86.24g (79%)을 얻었다.
2단계: Int-4의 합성
Int-3 (86.24g 248.92mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 600 mL에 녹인 후, 내부 온도를 -78℃로 낮춘다. n-BuLi (288.75ml g, 721.88 mmol)을 내부 온도 -78℃를 유지하면서 서서히 적가한 후, 그 온도에서 1시간 동안 교반하였다.
Dichlorodimethylsilane (104.31ml, 871.24 mmol)을 -78℃를 유지하면서 서서히 적가 한 후, 상온에서 12시간 교반시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 Ethyl acetate(EA)로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 Int-4을 43.12g (71%)을 얻었다.
3단계: 화합물 2의 합성
Int-5 1.21g (5.5　mmol)과 Int-4 2.69　g (11.01　mmol), 소디움 t-부톡사이드 1.32　g (13.76　mmol), Tri-tert-부틸포스핀 0.22g (0.55　mmol)을 자일렌 55　ml에 용해 시키고, Pd2(dba)3　0.25g (0.28　mmol)을 넣은 후 질소 분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 시킨다. 반응 종료 후 자일렌과 증류수로 유기층을 추출 다음, magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후,, 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를　노말헥산/디클로로메탄(2　:1　부피비)으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2 2.8g (수율 80%) 을 수득하였다.
calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83; found : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83
합성예 2: 화합물 4의 합성
[반응식 2]
1단계: Int-8의 합성
Int-6 (150 g, 530.2mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 1.8 L에 녹인 후, 여기에 Int-7(82.91 g, 530.02 mmol)와 tetrakis(triphenylphosphine) palladium(18.38 g, 15.91 mmol)을 넣고 교반시켰다. 그리고 물 900ml에 포화된 potassium carbonate(183.20 g, 1325.51 mmol)을 넣고 80 ℃에서 12시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 Ethyl acetate(EA)로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 Int-8을 89.37g (63%)을 얻었다.
2단계: Int-9의 합성
Int-8 (89g 332.65mmol)을 tetrahydrofuran(THF) 1L에 녹인 후, 내부 온도를 -78℃로 낮춘다. n-BuLi (160ml g, 399.18 mmol)을 내부 온도 -78℃를 유지하면서 서서히 적가한 후, 그 온도에서 1시간 동안 교반하였다.
chlorodimethylsilane (47.66ml, 415.81 mmol)을 -78℃에서 서서히 적가 한 후, 상온에서 12시간 교반시켰다. 반응 완료 후 반응액에 물을 넣고 Ethyl acetate(EA)로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 Int-9을 53.37g (65%)을 얻었다.
3단계: Int-10의 합성
Int-9 (53.0g 214.74 mmol)을 Trifluoromethylbenzene 850 mL에 녹인 후, di-tert-butyl peroxide (120ml g, 644.22 mmol)을 서서히 적가한다. 내부 온도 120 ℃에서 48시간 동안 가열하여 환류 시켰다. 반응 종료 후 반응액을 상온으로 식힌 후, 물 400ml를 넣고 1시간 동안 교반한다. Ethyl acetate(EA)로 추출한 다음 magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후, 필터하고 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를 flash column chromatography로 분리 정제하여 Int-10을 56.52g (75%)을 얻었다.
4단계: Int-11의 합성
Int-10 5.72g (23.4　mmol)과 Int-5 6.67　g (30.40　mmol), 소디움 t-부톡사이드 5.62　g (58.46　mmol), Tri-tert-부틸포스핀 0.95g (2.34　mmol)을 자일렌 230　ml에 용해 시키고, Pd2(dba)3　1.07g (1.17　mmol)을 넣은 후 질소 분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 시킨다. 반응 종료 후 자일렌과 증류수로 유기층을 추출한 다음, magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후,, 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를　노말헥산/디클로로메탄(2　:1　부피비)으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 Int-11을 6.40g (64%)을 얻었다.
5단계: 화합물 4의 합성
Int-11 6.30g (14.73　mmol)과 Int-4 3.61　g (14.73　mmol), 소디움 t-부톡사이드 3.54　g (36.83　mmol), Tri-tert-부틸포스핀 0.60g (1.47　mmol)을 자일렌 120　ml에 용해 시키고, Pd2(dba)3　0.68g (0.74　mmol) 을 넣은 후 질소 분위기 하에서 12시간 동안 환류 교반 시킨다. 반응 종료 후 자일렌과 증류수로 유기층을 추출한 다음, magnesium sulfate anhydrous로 수분을 제거한 후,, 여과하고 여과액을 감압 농축하였다. 이렇게 얻어진 잔사를　노말헥산/디클로로메탄(2　:1　부피비)으로 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 4 6.6g (수율 70%)을 수득 하였다.
calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83; found : C, 83.11; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.82
합성예 3 내지 18의 합성
합성예 1 또는 합성예 2의 Int-4 대신 하기 표 1의 Int A를 사용하고, 합성예 1의 Int-6, 또는 합성예 2의 Int-11 대신 하기 표 1의 Int B를 사용한 것을 제외하고, 합성예 1 또는 합성예 2와 동일한 방법으로 각 화합물을 합성하였다.
합성예 Int A Int B 최종생성물 수득량
(수율)		 최종생성물의
물성 데이터
합성예 3
Figure 112023143498031-pat00137

Int-12
Figure 112023143498031-pat00138

Int-13		 화합물 1 6.74g, (68%) calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83 found : C, 83.11; H, 5.86; N, 2.19; Si, 8.83
합성예 4
Figure 112023143498031-pat00139
Int-14		 Int-13 화합물 3 5.02g, (67%) calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83 found : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83
합성예 5 Int-14
Figure 112023143498031-pat00140

Int-15		 화합물 7 4.48g, (65%) calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83 found : C, 83.11; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.82
합성예 6 Int-4
Figure 112023143498031-pat00141

Int-16		 화합물 14 7.33g, (73%) calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83 found : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83
합성예 7 Int-14
Figure 112023143498031-pat00142

Int-17		 화합물 15 6.49g, (75%) calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83 found : C, 83.11; H, 5.85; N, 2.20; Si, 8.83
합성예 8 Int-10 Int-17 화합물 16 6.02g, (74%) calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83 found : C, 83.11; H, 5.86; N, 2.19; Si, 8.83
합성예 9 Int-14
Figure 112023143498031-pat00143

Int-18		 화합물 19 4.55g, (70%) calcd. C44H37NSi2 : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83 found : C, 83.10; H, 5.86; N, 2.20; Si, 8.83
합성예 10 Int-4
Figure 112023143498031-pat00144

Int-19		 화합물 42 5.78g, (66%) calcd. C50H41NSi2 : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89 found : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89
합성예 11 Int-14 Int-19 화합물 43 4.70g, (68%) calcd. C50H41NSi2 : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89 found : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.96; Si, 7.80
합성예 12 Int-10 Int-19 화합물 44 5.88g, (70%) calcd. C50H41NSi2 : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89 found : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89
합성예 13 Int-4
Figure 112023143498031-pat00145

Int-20		 화합물 54 4.26g, (72%) calcd. C46H39NSi2 : C, 83.46; H, 5.94; N, 2.12; Si, 8.48 found : C, 83.47; H, 5.94; N, 2.11; Si, 8.48
합성예 14 Int-14 Int-20 화합물 55 4.09g, (75%) calcd. C46H39NSi2 : C, 83.46; H, 5.94; N, 2.12; Si, 8.48 found : C, 83.46; H, 5.95; N, 2.11; Si, 8.48
합성예 15 Int-4
Figure 112023143498031-pat00146
Int-21		 화합물 66 4.58g, (67%) calcd. C50H41NSi2 : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89 found : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89
합성예 16 Int-14 Int-21 화합물 67 5.90g, (69%) calcd. C50H41NSi2 : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89 found : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89
합성예 17 Int-10 Int-21 화합물 68 5.86g, (67%) calcd. C50H41NSi2 : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89 found : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89
합성예 18
Figure 112023143498031-pat00147

Int-22
Figure 112023143498031-pat00148

Int-23		 화합물 83 6.97g, (76%) calcd. C50H41NSi2 : C, 84.34; H, 5.80; N, 1.97; Si, 7.89 found : C, 84.35; H, 5.79; N, 1.97; Si, 7.89
비교합성예 1 내지 4의 합성
합성예 1의 Int-4 대신 하기 표 2의 Int A를 사용하고, Int-11 대신 하기 표 2의 Int B를 사용한 것을 제외하고, 합성예 1과 동일한 방법으로 비교 화합물을 합성하였다.
비교합성예 Int A Int B 최종생성물 수득량
(수율)		 최종생성물의
물성 데이터
비교합성예1
Figure 112023143498031-pat00149

Int-24
Figure 112023143498031-pat00150

Int-25		 비교화합물 1 8.26g, (74%) calcd. C54H39NSi : C, 88.85; H, 5.39; N, 1.92; Si, 3.85 found : C, 88.85; H, 5.39; N, 1.92; Si, 3.85
비교합성예2
Figure 112023143498031-pat00151
Int-26		 Int-25 비교화합물 2 6.85g, (72%) calcd. C44H35NSi : C, 87.23; H, 5.82; N, 2.31; Si, 4.64 found : C, 87.24; H, 5.82; N, 2.30; Si, 4.64
비교합성예3
Figure 112023143498031-pat00152

Int-43
Figure 112023143498031-pat00153

Int-27		 비교화합물 3 7.20g, (70%) calcd. C67H47NSi : C, 89.99; H, 5.30; N, 1.57; Si, 3.14 found : C, 89.99; H, 5.30; N, 1.57; Si, 3.14
비교합성예4 Int-24
Figure 112023143498031-pat00154

Int-28		 비교화합물 4 7.07g, (73%) calcd. C57H43NSi : C, 88.91; H, 5.63; N, 1.82; Si, 3.65 found : C, 88.91; H, 5.63; N, 1.82; Si, 3.65
<비교화합물 1> <비교화합물 2>
Figure 112023143498031-pat00155
Figure 112023143498031-pat00156
<비교화합물 3> <비교화합물 4>
Figure 112023143498031-pat00157
Figure 112023143498031-pat00158
제2 화합물의 합성
합성예 19: 화합물 A-3 합성
[반응식 3]
Figure 112023143498031-pat00159
1단계: Int-29의 합성
둥근 바닥 플라스크에 2,4-디클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 22.6g (100 mmol)을 테트라하이드로퓨란 200 mL 및 증류수 100 mL에 넣고, 다이벤조퓨란-3-보론산(CAS No.: 395087-89-5) 0.9 당량, 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐 0.03 당량, 탄산칼륨 2 당량을 넣은 후, 질소 대기하에서 가열 환류한다. 6 시간 후 반응액을 냉각시키고, 물층을 제거한 후, 유기층을 감압하에서 건조시킨다. 얻어진 고체를 물과 헥산으로 씻어준 후, 고체를 톨루엔 200 mL로 재결정하여 Int-29를 21.4 g(60% 수율) 얻었다.
2단계: Int-30의 합성
둥근 바닥 플라스크에 1-Bromo-4-chloro-benzene 50.0 g (261.16 mmol), 2-naphthalene boronic acid 44.9 g (261.16 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐 9.1 g (7.83 mmol), 탄산칼륨 71.2 g (522.33 mmol)을 테트라하이드로퓨란 1000 mL 및 증류수 500 mL에 녹인 후 질소 대기하에서 가열 환류한다. 6 시간 후 반응액을 냉각시키고, 물층을 제거한 후, 유기층을 감압하에서 건조시킨다. 얻어진 고체를 물과 헥산으로 씻어준 후, 고체를 톨루엔 200 mL로 재결정하여 Int-30을 55.0 g(88% 수율) 얻었다.
3단계: Int-31의 합성
둥근 바닥 플라스크에 상기 합성된 Int-30 100.0 g (418.92 mmol)을 DMF 1000 mL에 넣고, 다이클로로다이페닐포스피노페로센 팔라듐 17.1 g (20.95 mmol), 비스피나콜라토 다이보론 127.7 g (502.70 mmol), 초산칼륨 123.3 g (1256.76 mmol)을 넣은 후, 질소 대기하에서 12 시간 동안 가열 환류시켰다. 반응액을 냉각시키고, 물 2 L에 적하시켜 고체를 잡는다. 얻어진 고체를 끓는 톨루엔에 녹여 실리카겔에서 여과한 후 여액을 농축한다. 농축된 고체를 소량의 헥산과 교반 후, 고체를 여과하여 Int-31를 28.5 g(70% 수율) 얻었다.
4단계: 화합물 A-3의 합성
둥근 바닥 플라스크에 Int-31 10.0 g (27.95 mmol), Int-29 11.1 g (33.54 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐 1.0 g (0.84 mmol), 및 탄산칼륨 7.7 g (55.90 mmol)을 넣고 테트라하이드로퓨란 150 mL, 증류수 75 mL에 녹인 후 질소 대기하에서 가열 환류한다. 12 시간 후 반응액을 냉각시키고, 물층을 제거한 후, 유기층을 감압하에서 건조시킨다. 얻어진 고체를 물과 메탄올으로 씻어준 후, 고체를 톨루엔 200 mL로 재결정하여 화합물 A-3을 13.4 g(91% 수율) 얻었다.
calcd. C37H23N3O : C, 84.55; H, 4.41; N, 7.99; O, 3.04; found : C, 84.55; H, 4.41; N, 8.00; O, 3.03
합성예 20: 화합물 A-71의 합성
[반응식 4]
Figure 112023143498031-pat00160
1단계: Int-32의 합성
2,4-dichloro-6-phenyl-1,3,5-triazine과 1-Phenyl-7-(4,4,5,5-tetramethyl-[1,3,2]dioxaborolan-2-yl)-dibenzofuran를 각각 1.0 당량씩 사용하여 상기 합성예 19의 Int-29와 같은 방법으로 Int-32를 합성하였다.
2단계: 화합물 A-71의 합성
Int-32와 Int-31를 각각 1.0 당량씩 사용하여 상기 합성예 19의 4단계와 같은 방법으로 화합물 A-71을 합성하였다.
calcd. C43H27N3O : C, 85.83; H, 4.52; N, 6.98; O, 2.66; found : C, 85.83; H, 4.52; N, 6.98; O, 2.66
합성예 21: 화합물 A-61의 합성
[반응식 5]
Figure 112023143498031-pat00161
1단계: Int-33의 합성
둥근바닥플라스크에 2-Benzofuranylboronic acid 21.95 g (135.53 mmol), 2-bromo-5-chlorobenzaldehyde 26. 77 g (121.98 mmol), Pd(OAc)2 2.74 g (12.20 mmol), Na2CO3 25.86 g (243.96 mmol)을 Acetone 200 m/ 증류수 220 ml 에 현탁시킨 후 12 시간 동안 상온에서 교반 한다. 반응 종료 후 농축하고 Methylene Chloride로 추출하여 유기층을 Silicagel columm 하여 Int-33 21.4 g (Yield 68%)을 획득하였다.
2단계: Int-34의 합성
Int-33 20.4 g (79.47 mmol) 과 (methoxymethyl)triphenylphosphonium chloride 29.97 g (87.42 mmol) 을 THF 400 ml에 현탁 시킨 후 Potassium tert-Butoxide 10.70 g (95.37 mmol)을 가한 후 12 시간 동안 상온에서 교반 하였다. 반응 종료 후 증류수 400 ml를 첨가한 후 추출하고, 유기층을 농축한 후 Methylene Chloride로 재추출하고 유기층에 Magnesium Sulfate를 첨가한 후 30분 교반한 후 Filter 하고 여액을 농축하였다. 농축한 여액에 다시 Methylene Chloride 100 ml 를 가한 후 Methanesulfonic acid 10 ml를 첨가한 후 1시간 교반하였다.
반응 종료 후 생성된 고체를 filter 하고 증류수 및 Methyl Alcohol로 건조하여 Int-34 21.4 g (65% Yield)를 획득하였다.
3단계: Int-35의 합성
Int-34 12.55 g (49.66 mmol), Pd(dppf)Cl2 2.43 g (2.98 mmol), Bis(pinacolato)diboron 15.13 g(59.60 mmol), KOAc 14.62 g (148.99 mmol), P(Cy)3 3.34 g (11.92 mmol) 을 DMF 200 ml에 현탁시킨 후 12 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종료 후 증류수 200 ml를 첨가하여 생성된 고체를 Filter 하고, Methylene Chloride로 추출하여 유기층을 Hexane : EA = 4 : 1(v/v) 로 컬럼하여 Int-35 13 g (76% Yield)을 획득하였다.
4단계: 화합물 A-61의 합성
Int-35과 Int-36를 각각 1.0 당량씩 사용하여 상기 합성예 19의 4단계와 같은 방법으로 화합물 A-61을 합성하였다.
calcd. C37H23N3O : C, 84.55; H, 4.41; N, 7.99; O, 3.04; found : C, 84.55; H, 4.41; N, 7.99; O, 3.04
합성예 22: 화합물 A-17 합성
[반응식 6]
Figure 112023143498031-pat00162
Int-37과 Int-38을 각각 1.0 당량씩 사용하여 상기 합성예 19의 4단계와 같은 방법으로 화합물 A-17을 합성하였다.
calcd. C41H25N3O : C, 85.54; H, 4.38; N, 7.30; O, 2.78; found : C, 85.53; H, 4.38; N, 7.30; O, 2.77
합성예 23: 화합물 A-37 합성
[반응식 7]
Figure 112023143498031-pat00163
Int-37과 Int-36를 각각 1.0 당량씩 사용하여 상기 합성예 19의 4단계와 같은 방법으로 화합물 A-37을 합성하였다.
calcd. C37H23N3O: C, 84.55; H, 4.41; N, 7.99; O, 3.04; found: C, 84.57; H, 4.40; N, 7.99; O, 3.03
합성예 24 내지 26의 합성
합성예 19의 Int-31 대신 하기 표 3의 Int C를 사용하고, Int-29 대신 하기 표 3의 Int D를 사용한 것을 제외하고, 합성예 19의 4단계와 동일한 방법으로 각 화합물을 합성하였다.
합성예 Int C Int D 최종생성물 수득량
(수율)		 최종생성물의
물성 데이터
합성예 24
Figure 112023143498031-pat00164

Int-39		 Int-38 화합물 A-24 8.33g, (74%) calcd. C41H25N3S : C, 83.22; H, 4.26; N, 7.10; S, 5.42 found : C, 83.22; H, 4.26; N, 7.10; S, 5.42
합성예 25
Figure 112023143498031-pat00165

Int-44
Figure 112023143498031-pat00166

Int-40		 화합물 A-77 6.29g, (71%) calcd. C37H23N3S : C, 82.04; H, 4.28; N, 7.76; S, 5.92 found : C, 82.04; H, 4.28; N, 7.76; S, 5.92
합성예 26
Figure 112023143498031-pat00167

Int-41
Figure 112023143498031-pat00168

Int-42		 화합물 A-35 7.67g, (71%) calcd. C41H25N3O : C, 85.54; H, 4.38; N, 7.30; O, 2.78 found : C, 85.55; H, 4.38; N, 7.29; O, 2.7
(유기 발광 소자의 제작)
실시예 1
ITO (Indium tin oxide)로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 10분간 세정 한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극을 양극으로 사용하여 ITO 기판 상부에 1 % NDP-9 (Novaled社로부터 시판됨)으로 도핑된 화합물 A을 진공 증착하여 1400 Å 두께의 정공수송층을 형성하고 상기 정공수송층 상부에 화합물 B를 600 Å의 두께로 증착하여 정공수송보조층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 합성예 1에서 얻어진 화합물 2 및 합성예 19 에서 얻어진 화합물 A-17를 호스트로 동시에 사용하고 도펀트로 [Ir(piq)2acac] 2wt% 로 도핑하여 진공 증착으로 400Å 두께의 발광층을 형성하였다. 여기서 화합물 2 및 화합물 A-17은 5:5의 중량비로 사용되었다. 이어서 상기 발광층 상부에 화합물 C를 50 Å의 두께로 증착하여 전자수송보조층을 형성하고, 화합물 D와 LiQ를 동시에 1:1 비율로 진공 증착하여 300 Å 두께의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiQ 15Å과 Al 1200Å을 순차적으로 진공 증착 하여 음극을 형성함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
ITO / 화합물A (1 % NDP-9 doping, 1400Å) / 화합물B (600Å) / EML[화합물 2: 화합물 A-17: [Ir(piq)2acac] =50:50:2(wt%)](400Å) / 화합물C (50Å) / 화합물D : Liq(300Å) / LiQ (15Å) / Al (1200Å)의 구조로 제작하였다.
화합물 A: N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine
화합물 B: N,N-di([1,1'-biphenyl]-4-yl)-7,7-dimethyl-7H-fluoreno[4,3-b]benzofuran-10-amine
화합물 C: 2-(3-(3-(9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl)phenyl)phenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine
화합물 D: 8-(4-(4,6-di(naphthalen-2-yl)-1,3,5-triazin-2-yl)phenyl)quinoline
실시예 2 내지 27, 비교예 1 내지 4
하기 표 4에 기재한 바와 같이 호스트를 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시예 2 내지 27, 비교예 1 내지 4의 소자를 제작하였다.
평가: 수명 상승 효과 확인
(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 휘도 변화 측정
제조된 유기발광소자에 대해, 전압을 0V 부터 10V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광 효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류밀도를 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 발광 효율(cd/A)을 계산하였다.
(4) 수명 측정
휘도(cd/m2)를 5,000cd/m2로 유지하고 발광 효율(cd/A)이 90%로 감소하는 시간을 측정하여 결과를 얻었다.
(5) 구동전압 측정
전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 15mA/cm2에서 각 소자의 구동전압을 측정하여 결과를 얻었다.
(6) T90 수명비(%) 계산
표 4의 비교예 4의 T90(h)을 기준값으로 하여 각각의 T90(h) 값에 대한 상대 비교값을 계산하여 하기 표 4에 나타내었다.
(7) 구동전압비(%) 계산
표 4의 비교예 4의 구동전압을 기준값으로 하여 각각의 구동전압에 대한 상대 비교값을 계산하여 하기 표 4에 나타내었다.
(8) 발광 효율비(%) 계산
표 4의 비교예 4의 발광효율(cd/A)을 기준값으로 하여 각각의 발광효율(cd/A)에 대한 상대 비교값을 계산하여 하기 표 4에 나타내었다.
구분 제1
호스트		 제2
호스트		 비율 구동
전압
(V)		 발광
효율
(cd/A)		 휘도
cd/m2)		 수명T90
(h)
실시예 1 1 A-17 5:5 95% 110% 5000 128%
실시예 2 2 5:5 91% 115% 5000 133%
실시예 3 3 5:5 92% 119% 5000 137%
실시예 4 4 5:5 94% 117% 5000 135%
실시예 5 7 5:5 94% 117% 5000 134%
실시예 6 14 5:5 89% 118% 5000 137%
실시예 7 15 5:5 90% 121% 5000 142%
실시예 8 16 5:5 92% 117% 5000 139%
실시예 9 19 5:5 93% 118% 5000 137%
실시예 10 42 5:5 91% 115% 5000 132%
실시예 11 43 5:5 93% 117% 5000 136%
실시예 12 44 5:5 94% 115% 5000 133%
실시예 13 54 5:5 91% 116% 5000 135%
실시예 14 55 5:5 93% 118% 5000 137%
실시예 15 66 5:5 89% 118% 5000 137%
실시예 16 67 5:5 90% 121% 5000 143%
실시예 17 68 5:5 92% 119% 5000 140%
실시예 18 83 5:5 90% 117% 5000 137%
실시예 19 3 A-3 5:5 94% 118% 5000 135%
실시예 20 15 5:5 91% 120% 5000 139%
실시예 21 55 5:5 95% 119% 5000 135%
실시예 22 67 5:5 91% 121% 5000 140%
실시예 23 83 5:5 92% 118% 5000 134%
실시예 24 15 A-35 5:5 94% 119% 5000 139%
실시예 25 A-37 5:5 92% 117% 5000 136%
실시예 26 67 A-77 5:5 92% 117% 5000 138%
실시예 27 A-24 5:5 92% 119% 5000 137%
비교예 1 비교 화합물 1 A-17 5:5 118% 94% 5000 83%
비교예 2 비교 화합물 2 5:5 114% 95% 5000 86%
비교예 3 비교 화합물 3 5:5 105% 99% 5000 96%
비교예 4 비교 화합물 4 5:5 100% 100% 5000 100%
표 4를 참고하면, 본 발명에 따른 화합물은 비교 화합물 대비 구동전압, 효율 및 수명이 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100, 200: 유기 발광 소자
105: 유기층
110: 음극
120: 양극
130: 발광층
140: 정공 보조층

Claims (18)

  1. 하기 화학식 1B로 표현되는 제1 화합물 그리고 하기 화학식 2A, 화학식 2C 및 화학식 2F 중 어느 하나로 표현되는 제2 화합물을 포함하는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1B]

    상기 화학식 1B에서,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이고,
    L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기이고,
    R5 내지 R10은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이며;
    [화학식 2A] [화학식 2C]

    [화학식 2F]

    상기 화학식 2A, 화학식 2C 및 화학식 2F에서,
    X1은 O 또는 S이고,
    Z1 내지 Z3은 각각 독립적으로 N 또는 CRf이고,
    Z1 내지 Z3 중 적어도 둘은 N이고,
    Rf 및 R11 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고,
    L4 내지 L6은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고,
    Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란일기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜일기 또는 치환 또는 비치환된 디벤조실롤일기이고,
    *는 연결지점이며,
    "치환"이란, 적어도 하나의 수소가 중수소, C1 내지 C20 알킬기, C6 내지 C30 아릴기 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화합물은 하기 화학식 1B-1 내지 화학식 1B-3 중 어느 하나로 표현되는, 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1B-1] [화학식 1B-2]
    Figure 112023143498031-pat00187
    Figure 112023143498031-pat00188

    [화학식 1B-3]
    Figure 112023143498031-pat00189

    상기 화학식 1B-1 내지 화학식 1B-3에서,
    Ar1, L1 내지 L3, 및 R1 내지 R10은 제1항에서 정의한 바와 같다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 화합물은 하기 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a 중 어느 하나로 표현되는, 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1B-1a]
    Figure 112023143498031-pat00194

    [화학식 1B-2a] [화학식 1B-3a]
    Figure 112023143498031-pat00195
    Figure 112023143498031-pat00196

    상기 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a에서,
    Ar1, L1 내지 L3, 및 R1 내지 R10은 제3항에서 정의한 바와 같다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1의 ‘치환’은 C6 내지 C12 아릴기로 치환된 것인, 유기 광전자 소자용 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1은 하기 그룹 Ⅱ에 나열된 치환기에서 선택되는 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:
    [그룹 Ⅱ]
    Figure 112023143498031-pat00197

    상기 그룹 Ⅱ에서, *은 연결지점이다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화합물은 하기 그룹 1에 나열된 화합물 중에서 선택되는 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:
    [그룹 1]
    Figure 112023143498031-pat00198

    Figure 112023143498031-pat00199

    Figure 112023143498031-pat00200

    Figure 112023143498031-pat00201

    Figure 112023143498031-pat00202

    Figure 112023143498031-pat00203

    Figure 112023143498031-pat00204

    Figure 112023143498031-pat00205

    Figure 112023143498031-pat00206

    Figure 112023143498031-pat00207

    Figure 112023143498031-pat00208

    Figure 112023143498031-pat00209

    Figure 112023143498031-pat00210

    Figure 112023143498031-pat00211

    Figure 112023143498031-pat00212

    Figure 112023143498031-pat00213

    Figure 112023143498031-pat00214

    Figure 112023143498031-pat00215

    Figure 112023143498031-pat00216

    Figure 112023143498031-pat00217

    Figure 112023143498031-pat00218

    Figure 112023143498031-pat00219

    Figure 112023143498031-pat00220

    Figure 112023143498031-pat00221

    Figure 112023143498031-pat00222

    Figure 112023143498031-pat00223
    .
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 화합물은 하기 화학식 2A-3, 화학식 2C-1, 화학식 2F-1 및 하기 화학식 2F-3 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 2A-3] [화학식 2C-1]
    Figure 112023143498031-pat00234
    Figure 112023143498031-pat00235

    [화학식 2F-1] [화학식 2F-3]
    Figure 112023143498031-pat00236
    Figure 112023143498031-pat00237

    상기 화학식 2A-3, 화학식 2C-1, 화학식 2F-1 및 하기 화학식 2F-3에서,
    X1, Z1 내지 Z3, R11 내지 R17, L4 내지 L6, Ar2 및 Ar3은 제1항에서 정의한 바와 같다.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 화합물은 하기 그룹 2에 나열된 화합물 중에서 선택되는 하나인 유기 광전자 소자용 조성물:
    [그룹 2]
    Figure 112023143498031-pat00285

    Figure 112023143498031-pat00241

    Figure 112023143498031-pat00242

    Figure 112023143498031-pat00243

    Figure 112023143498031-pat00244

    Figure 112023143498031-pat00245

    Figure 112023143498031-pat00246

    Figure 112023143498031-pat00286

    Figure 112023143498031-pat00248

    Figure 112023143498031-pat00249

    Figure 112023143498031-pat00250

    Figure 112023143498031-pat00251

    Figure 112023143498031-pat00252

    Figure 112023143498031-pat00253

    Figure 112023143498031-pat00254

    Figure 112023143498031-pat00287

    Figure 112023143498031-pat00288

    Figure 112023143498031-pat00289

    Figure 112023143498031-pat00258

    Figure 112023143498031-pat00259

    Figure 112023143498031-pat00260

    Figure 112023143498031-pat00290

    Figure 112023143498031-pat00262

    Figure 112023143498031-pat00291

    Figure 112023143498031-pat00264
    .
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 화합물은 하기 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a 중 어느 하나로 표현되고,
    상기 제2 화합물은 하기 화학식 2A-3a, 화학식 2C-1a, 및 화학식 2F-1a 중 어느 하나로 표현되는 유기 광전자 소자용 조성물:
    [화학식 1B-1a]
    Figure 112023143498031-pat00266

    [화학식 1B-2a] [화학식 1B-3a]
    Figure 112023143498031-pat00267
    Figure 112023143498031-pat00268

    상기 화학식 1B-1a 내지 화학식 1B-3a에서,
    Ar1은 C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 페닐기, C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 바이페닐기, 또는 C6 내지 C12 아릴기로 치환되거나 비치환된 나프틸기이고,
    L1 내지 L3은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C12 아릴기이고,
    R5 내지 R10은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 페닐기, 또는 나프틸기이고;
    [화학식 2A-3a] [화학식 2C-1a]
    Figure 112023143498031-pat00269
    Figure 112023143498031-pat00270

    [화학식 2F-1a]
    Figure 112023143498031-pat00271

    상기 화학식 2A-3a, 화학식 2C-1a, 및 화학식 2F-1a에서,
    X1은 O 또는 S이고,
    Z1 내지 Z3은 각각 N이고,
    R13은 수소, 중수소 또는 페닐기이고,
    L4 내지 L6은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이고,
    Ar2 및 Ar3은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 화합물은 하기 그룹 1-1에서 선택되는 하나이고,
    상기 제2 화합물은 하기 그룹 2-1에서 선택되는 하나인, 유기 광전자 소자용 조성물:
    [그룹 1-1]
    Figure 112023143498031-pat00272

    Figure 112023143498031-pat00273

    Figure 112023143498031-pat00274

    Figure 112023143498031-pat00275

    Figure 112023143498031-pat00276

    [그룹 2-1]
    Figure 112023143498031-pat00277

    Figure 112023143498031-pat00278
    .
  15. 서로 마주하는 양극과 음극,
    상기 양극과 상기 음극 사이에 위치하는 적어도 1층의 유기층을 포함하고,
    상기 유기층은 발광층을 포함하며,
    상기 발광층은 제1항, 제3항 내지 제7항, 제10항, 및 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 유기 광전자 소자용 조성물을 포함하는 유기 광전자 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 발광층의 호스트로서 포함되는 유기 광전자 소자.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 유기 광전자 소자용 조성물은 상기 제1 화합물 및 상기 제2 화합물을 60:40 내지 30:70의 중량비로 포함하는 유기 광전자 소자.
  18. 제15항에 따른 유기 광전자 소자를 포함하는 표시 장치.
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