特許 5938397 有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光ダイオードおよび前記有機発光ダイオードを含む表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5938397

(24)【登録日】2016年5月20日

(45)【発行日】2016年6月22日

(54)【発明の名称】有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光ダイオードおよび前記有機発光ダイオードを含む表示装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 51/50 20060101AFI20160609BHJP

   C09K 11/06 20060101ALI20160609BHJP

   C07D 401/14 20060101ALI20160609BHJP

   C07D 403/14 20060101ALI20160609BHJP

   C07D 413/14 20060101ALI20160609BHJP

   C07D 409/14 20060101ALI20160609BHJP

   C07D 405/14 20060101ALI20160609BHJP

   C07D 421/14 20060101ALI20160609BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/22 B

   H05B33/14 B

   C09K11/06 640

   C09K11/06 645

   C09K11/06 650

   C09K11/06 655

   C07D401/14CSP

   C07D403/14

   C07D413/14

   C07D409/14

   C07D405/14

   C07D421/14

【請求項の数】12

【全頁数】74

(21)【出願番号】特願2013-508986(P2013-508986)

(86)(22)【出願日】2011年4月29日

(65)【公表番号】特表2013-533604(P2013-533604A)

(43)【公表日】2013年8月22日

(86)【国際出願番号】KR2011003235

(87)【国際公開番号】WO2011139055

(87)【国際公開日】20111110

【審査請求日】2014年3月7日

(31)【優先権主張番号】10-2010-0106077

(32)【優先日】2010年10月28日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2010-0041466

(32)【優先日】2010年5月3日

(33)【優先権主張国】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】500005066

【氏名又は名称】チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヒュン−サン

(72)【発明者】

【氏名】ユ，イン−サン

(72)【発明者】

【氏名】チェ，ミ−ヤン

(72)【発明者】

【氏名】イ，ホ−ジェ

(72)【発明者】

【氏名】ミン，ス−ヒュン

【審査官】 大竹 秀紀

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／０４４３４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１１４１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１３２６８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／１３２６８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０８１０６１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記化学式３、６〜２９、３７〜４７、５２、５４のうちのいずれか一つで表される、有機光電子素子用化合物。

【化1A】

【化1B】

【化1C】

【化1D】

【化1E】

【化1F】

【化1G】

【請求項2】

下記化学式Ａ−４〜Ａ−５、Ａ−８〜Ａ−９、Ａ−１２〜Ａ−１３、Ａ−１５〜Ａ−１６、Ａ−２１〜Ａ−２６のうちのいずれか一つで表される、有機光電子素子用化合物。

【化2A】

【化2B】

【化2C】

【請求項3】

下記化学式Ｂ−３〜Ｂ−８、Ｂ−１２〜Ｂ−１７、Ｂ−１９〜Ｂ−２２のうちのいずれか一つで表される、有機光電子素子用化合物。

【化3A】

【化3B】

【請求項4】

下記化学式Ｃ−７〜Ｃ−８、Ｃ−１０〜Ｃ−１１、Ｃ−１３、Ｃ−１５〜Ｃ−１８のうちのいずれか一つで表される、有機光電子素子用化合物。

【化4A】

【化4B】

【請求項5】

前記有機光電子素子は、有機光電素子、有機発光ダイオード、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機感光体ドラムおよび有機メモリ素子からなる群より選択される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機光電子素子用化合物。

【請求項6】

陽極、陰極および前記陽極と陰極との間に配置される少なくとも一層以上の有機薄膜層を含む有機発光ダイオードにおいて、
前記有機薄膜層のうちの少なくとも一層は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機光電子素子用化合物を含む、有機発光ダイオード。

【請求項7】

前記有機薄膜層は、発光層、正孔輸送層（ＨＴＬ）、正孔注入層（ＨＩＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、正孔阻止層およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項６に記載の有機発光ダイオード。

【請求項8】

前記有機光電子素子用化合物は、電子輸送層（ＥＴＬ）または電子注入層（ＥＩＬ）内に含まれる、請求項６に記載の有機発光ダイオード。

【請求項9】

前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に含まれる、請求項６に記載の有機発光ダイオード。

【請求項10】

前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に燐光または蛍光ホスト材料として使用される、請求項６に記載の有機発光ダイオード。

【請求項11】

前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に蛍光青色ドーパント材料として使用される、請求項６に記載の有機発光ダイオード。

【請求項12】

請求項６に記載の有機発光ダイオードを含む、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、寿命、効率、電気化学的安定性および熱的安定性に優れた有機発光ダイオードを提供することができる有機光電子素子用化合物、これを含む有機発光ダイオードおよび前記有機発光ダイオードを含む表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

有機光電子素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）は、正孔または電子を利用した電極と有機材料との間での電荷交換を必要とする素子である。

【0003】

有機光電子素子は動作原理に応じて次のように分けることができる。第一の有機光電子素子は、外部の光源からの光子により有機材料層でエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）が生成し、このエキシトンが電子と正孔に分離され、そしてこの電子と正孔が互いに異なる電極に電流源（電圧源）として移動することによって駆動される電子素子である。

【0004】

第二の有機光電子素子は、少なくとも２つの電極に電圧または電流を加えて前記電極の界面に位置する有機材料半導体に正孔または電子を注入し、そして注入された電子および正孔により素子が駆動される電子素子である。

【0005】

有機光電子素子の例としては、有機光電素子、有機発光ダイオード、有機太陽電池、有機感光体ドラム（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｄｒｕｍ）、有機トランジスタなどがあり、これらは正孔注入材料もしくは正孔輸送材料、電子注入材料もしくは電子輸送材料、または発光材料を必要とする。

【0006】

有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）は、近年、平板ディスプレイ（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ）の需要が増加することに伴って注目されている。一般に有機発光とは、有機物質を利用して電気エネルギーを光エネルギーに変換させることをいう。

【0007】

このような有機発光ダイオードは、有機発光材料に電流を加えて電気エネルギーを光に変換させる素子であって、陽極（ａｎｏｄｅ）と陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）との間に機能性有機材料層が挿入された構造を有する。前記有機材料層は、有機発光ダイオードの効率および安全性を高めるために、それぞれ異なる材料を含む多層、例えば、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）などを含む。

【0008】

このような有機発光ダイオードにおいて、陽極と陰極との間に電圧をかけると、陽極からは正孔（ｈｏｌｅ）が、陰極からは電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）が有機材料層に注入され、注入された正孔と電子が会って再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）によりエネルギーの高い励起子を生成する。生成した励起子が基底状態（ｇｒｏｕｎｄ ｓｔａｔｅ）に移動しながら特定の波長を有する光を生成する。

【0009】

最近は、蛍光発光材料のみならず、燐光発光材料も有機発光ダイオードの発光材料として使用され得ることが知られるようになった。このような燐光材料は基底状態（ｇｒｏｕｎｄ ｓｔａｔｅ）から励起状態（ｅｘｃｉｔｅｄ ｓｔａｔｅ）に電子が遷移した後、項間交差（ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ ｃｒｏｓｓｉｎｇ）を通じて一重項励起子が三重項励起子に無輻射遷移した後、三重項励起子が基底状態に遷移して発光するメカニズムによって発光する。

【0010】

前記のように有機発光ダイオードにおいて有機材料層は、発光材料および電荷輸送材料、例えば正孔注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料などを含む。

【0011】

また、発光材料は、発光色に応じて青色、緑色、および赤色発光材料とさらに改善された天然色に近い色を発光させるための黄色および橙色発光材料とに分類される。

【0012】

一方、発光材料として一つの材料のみを使用する場合、分子間相互作用により最大発光波長が長波長側に移動したり、色純度が落ちる、または発光クエンチング効果により素子の効率が低下する。したがって、色純度を改善し、エネルギー移動を通じて発光効率および安定性を増加させるために、発光材料としてホスト／ドーパント系を使用しても良い。

【0013】

有機発光ダイオードが前述した優れた特徴を十分に発揮するためには、有機材料層を構成する材料、例えば正孔注入材料、正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料、電子注入材料、ホストおよび／またはドーパントなどの発光材料が安定であり且つ良好な効率を有する必要がある。しかしながら、現在まで有機発光ダイオード用の有機材料層を形成する材料の開発がまだ十分ではなく、したがって新たな材料が要求されている。このような材料開発は前述した他の有機発光ダイオードでも同様に要求されている。

【0014】

また、低分子有機発光ダイオードは、真空蒸着法により薄膜形態に素子を製造するため、効率および寿命性能が良く、高分子有機発光ダイオードは、インクジェット（Ｉｎｋｊｅｔ）またはスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）法を用いて初期投資費用が少なく、大面積化に有利な長所がある。

【0015】

低分子有機発光ダイオードおよび高分子有機発光ダイオードは共に自体発光、高速応答、広視野角、超薄型、高画質、耐久性、広い駆動温度範囲などの長所を持っていて次世代ディスプレイとして注目を浴びつつある。特に既存のＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙａｙ）と比較して自体発光型であることから、暗いところや外部の光が入っても視認性が良く、バックライトが必要ないため、ＬＣＤの１／３水準に厚さおよび重量を減少させることができる。

【0016】

また、応答速度がＬＣＤに比べて１０００倍以上速いマイクロ秒単位であるため、残像がない完璧な動画を実現することができる。したがって、最近、本格的なマルチメディア時代に合わせて最適のディスプレイとして脚光を浴びることと期待され、このような長所を土台に１９８０年代後半に最初に開発されて以降、効率８０倍、寿命１００倍以上に達する急激な技術発展をなしてきており、最近は４０インチ有機発光ダイオードパネルが発表されるなど大型化が急速に進行されている。

【0017】

大型化のためには、発光効率の増大および素子の寿命向上が伴わなければならない。この時、素子の発光効率は発光層内の正孔と電子の結合が円滑に行われなければならない。しかし、一般に有機材料の電子移動度は正孔移動度に比べて遅いため、発光層内の正孔と電子の結合が効率的に行われるためには、効率的な電子輸送層（ＥＴＬ）を用いて陰極からの電子注入および移動度を高めると同時に、正孔の移動を阻止可能でなければならない。

【0018】

また、寿命向上のためには、素子の駆動時に発生するジュール熱（Ｊｏｕｌｅ ｈｅａｔ）により材料が結晶化されることを防止しなければならない。したがって、電子の注入および移動性に優れ、電気化学的安定性の高い有機化合物に対する開発が必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

本発明の例示的な実施形態は、発光、または電子注入および輸送の役割を果たすことができ、適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割を果たすことができる有機光電子素子用化合物を提供する。

【0020】

また、本発明の他の実施形態は、寿命、効率、駆動電圧、電気化学的安定性および熱的安定性に優れた有機発光ダイオードを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0021】

本発明の一実施形態によれば、下記化学式１で表される有機光電子素子用化合物を提供する。

【0022】

【化1】

【0023】

前記化学式１中、Ｘ^１およびＸ^２は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、−ＮＲ’−、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され、前記Ｒ’は、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６またはＲ’のうちの少なくともいずれか一つは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基である。

【0024】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式２で表されてもよい。

【0025】

【化2】

【0026】

前記化学式２中、Ｘ^１およびＸ^２は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、−ＮＲ’−、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され、前記Ｒ’は、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６またはＲ’のうちの少なくともいずれか一つは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基である。

【0027】

前記Ｘ^１は、−ＮＲ’−であってもよい。

【0028】

前記Ｒ’は、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され得る。

【0029】

前記Ｒ’は、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であってもよい。

【0030】

Ｘ^１は、−ＮＲ’−であり、前記Ｒ’は、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基および置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基からなる群より選択され得る。

【0031】

前記電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基は、置換または非置換のイミダゾリル基、置換または非置換のトリアゾリル基、置換または非置換のテトラゾリル基、置換または非置換のオキサジアゾリル基、置換または非置換のオキサトリアゾリル基、置換または非置換のチアトリアゾリル基、置換または非置換のベンズイミダゾリル基、置換または非置換のベンゾトリアゾリル基、置換または非置換のピリジニル基、置換または非置換のピリミジニル基、置換または非置換のトリアジニル基、置換または非置換のピラジニル基、置換または非置換のピリダジニル基、置換または非置換のフリニル基、置換または非置換のキノリニル基、置換または非置換のイソキノリニル基、置換または非置換のフタラジニル基、置換または非置換のナフピリジニル基、置換または非置換のキノキサリニル基、置換または非置換のキナゾリニル基、置換または非置換のアクリジニル基、置換または非置換のフェナントロリニル基および置換または非置換のフェナジニル基からなる群より選択され得る。

【0032】

本発明の他の実施形態によれば、下記化学式３〜５４のうちのいずれか一つで表される有機光電子素子用化合物を提供する。

【0033】

【化3】

【0034】

【化4】

【0035】

【化5】

【0036】

【化6】

【0037】

【化7】

【0038】

【化8】

【0039】

【化9】

【0040】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式ＡまたはＡ−１で表されてもよい。

【0041】

【化10】

【0042】

【化11】

【0043】

前記化学式ＡおよびＡ−１中、Ｘ^１およびＸ^２は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、−ＮＲ’−、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され、前記Ｒ’は、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６またはＲ’のうちの少なくともいずれか一つは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基である。

【0044】

前記Ｘ^１またはＸ^２のうちの少なくとも一つは、−ＮＲ’−であり、前記Ｒ’は、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基および置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基からなる群より選択さてもよい。

【0045】

前記Ｘ^１またはＸ^２のうちの少なくとも一つは、−ＮＲ’−であり、前記Ｒ’は、置換または非置換のトリフェニレニル基であってもよい。

【0046】

前記電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基は、置換または非置換のイミダゾリル基、置換または非置換のトリアゾリル基、置換または非置換のテトラゾリル基、置換または非置換のオキサジアゾリル基、置換または非置換のオキサトリアゾリル基、置換または非置換のチアトリアゾリル基、置換または非置換のベンズイミダゾリル基、置換または非置換のベンゾトリアゾリル基、置換または非置換のピリジニル基、置換または非置換のピリミジニル基、置換または非置換のトリアジニル基、置換または非置換のピラジニル基、置換または非置換のピリダジニル基、置換または非置換のフリニル基、置換または非置換のキノリニル基、置換または非置換のイソキノリニル基、置換または非置換のフタラジニル基、置換または非置換のナフピリジニル基、置換または非置換のキノキサリニル基、置換または非置換のキナゾリニル基、置換または非置換のアクリジニル基、置換または非置換のフェナントロリニル基および置換または非置換のフェナジニル基からなる群より選択され得る。

【0047】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｂで表されてもよい。

【0048】

【化12】

【0049】

前記化学式Ｂ中、Ｘ^１は、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され、Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、Ａｒは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｌは、単一結合、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルケニレン基、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルキニレン基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリーレン基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群より選択され、ｎは、０〜２のうちのいずれか一つの整数である。

【0050】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｂ−１またはＢ−２で表されてもよい。

【0051】

【化13】

【0052】

【化14】

【0053】

前記化学式Ｂ−１およびＢ−２中、Ｘ^１は、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され、Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、Ａｒは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｌは、単一結合、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルケニレン基、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルキニレン基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリーレン基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群より選択され、ｎは０〜２のうちのいずれか一つの整数である。

【0054】

前記電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基は、置換または非置換のイミダゾリル基、置換または非置換のトリアゾリル基、置換または非置換のテトラゾリル基、置換または非置換のオキサジアゾリル基、置換または非置換のオキサトリアゾリル基、置換または非置換のチアトリアゾリル基、置換または非置換のベンズイミダゾリル基、置換または非置換のベンゾトリアゾリル基、置換または非置換のピリジニル基、置換または非置換のピリミジニル基、置換または非置換のトリアジニル基、置換または非置換のピラジニル基、置換または非置換のピリダジニル基、置換または非置換のフリニル基、置換または非置換のキノリニル基、置換または非置換のイソキノリニル基、置換または非置換のフタラジニル基、置換または非置換のナフピリジニル基、置換または非置換のキノキサリニル基、置換または非置換のキナゾリニル基、置換または非置換のアクリジニル基、置換または非置換のフェナントロリニル基および置換または非置換のフェナジニル基からなる群より選択され得る。

【0055】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｃで表されてもよい。

【0056】

【化15】

【0057】

前記化学式Ｃ中、Ｒ^１〜Ｒ^６およびＡｒ^２は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、Ａｒ^１は、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｌは、単一結合、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルケニレン基、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルキニレン基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリーレン基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群より選択され、ｎは、１または２である。

【0058】

前記Ａｒ^２は、置換または非置換のトリフェニレニル基であってもよい。

【0059】

前記電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基は、置換または非置換のイミダゾリル基、置換または非置換のトリアゾリル基、置換または非置換のテトラゾリル基、置換または非置換のオキサジアゾリル基、置換または非置換のオキサトリアゾリル基、置換または非置換のチアトリアゾリル基、置換または非置換のベンズイミダゾリル基、置換または非置換のベンゾトリアゾリル基、置換または非置換のピリジニル基、置換または非置換のピリミジニル基、置換または非置換のトリアジニル基、置換または非置換のピラジニル基、置換または非置換のピリダジニル基、置換または非置換のフリニル基、置換または非置換のキノリニル基、置換または非置換のイソキノリニル基、置換または非置換のフタラジニル基、置換または非置換のナフピリジニル基、置換または非置換のキノキサリニル基、置換または非置換のキナゾリニル基、置換または非置換のアクリジニル基、置換または非置換のフェナントロリニル基および置換または非置換のフェナジニル基からなる群より選択され得る。

【0060】

前記有機光電子素子は、有機光電素子、有機発光ダイオード、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機感光体ドラムおよび有機メモリ素子からなる群より選択され得る。

【0061】

本発明の他の実施形態によれば、陽極、陰極および前記陽極と陰極との間に配置される少なくとも一層以上の有機薄膜層を含む有機発光ダイオードにおいて、前記有機薄膜層のうちの少なくとも一層は、前述した有機光電子素子用化合物を含む有機発光ダイオードを提供する。

【0062】

前記有機薄膜層は、発光層、正孔輸送層（ＨＴＬ）、正孔注入層（ＨＩＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、正孔阻止層およびこれらの組み合わせからなる群より選択され得る。

【0063】

前記有機光電子素子用化合物は、電子輸送層（ＥＴＬ）または電子注入層（ＥＩＬ）内に含まれ得る。

【0064】

前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に含まれ得る。

【0065】

前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に燐光または蛍光ホスト材料として使用され得る。

【0066】

前記有機光電子素子用化合物は、発光層内に蛍光青色ドーパント材料として使用され得る。

【0067】

本発明のさらに他の実施形態によれば、前述した有機発光ダイオードを含む表示装置を提供する。

【発明の効果】

【0068】

本発明によれば、優れた電気化学的および熱的安定性により寿命特性に優れ、低い駆動電圧でも高い発光効率を有する有機発光ダイオードを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0069】

【図1】本発明の多様な実施形態による有機光電子素子用化合物を用いて製造され得る有機発光ダイオードを示す断面図である。

【図2】本発明の多様な実施形態による有機光電子素子用化合物を用いて製造され得る有機発光ダイオードを示す断面図である。

【図3】本発明の多様な実施形態による有機光電子素子用化合物を用いて製造され得る有機発光ダイオードを示す断面図である。

【図4】本発明の多様な実施形態による有機光電子素子用化合物を用いて製造され得る有機発光ダイオードを示す断面図である。

【図5】本発明の多様な実施形態による有機光電子素子用化合物を用いて製造され得る有機発光ダイオードを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0070】

以下、本発明の例示的な実施形態を詳しく説明する。但し、これらの実施形態は単なる例示であり、これらによって本発明が制限されず、後述する特許請求の範囲の範疇のみによって定義される。

【0071】

本明細書で「置換」の用語は、別途の定義がない限り、置換基または化合物中の少なくとも一つの水素が重水素、ハロゲン基、ヒドロキシ基、アミノ基、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アミン基、ニトロ基、置換または非置換のＣ３〜Ｃ４０シリル基、Ｃ１〜Ｃ３０アルキル基、Ｃ１〜Ｃ１０アルキルシリル基、Ｃ３〜Ｃ３０シクロアルキル基、Ｃ６〜Ｃ３０アリール基、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ基、フルオロ基、トリフルオロメチル基などのＣ１〜Ｃ１０トリフルオロアルキル基、またはシアノ基で置換されたものを意味する。

【0072】

本明細書で「ヘテロ」の用語は、別途の定義がない限り、一つの作用基内にＮ、Ｏ、ＳおよびＰからなる群より選択されるヘテロ原子を１〜３個含有し、残りは炭素であるものを意味する。

【0073】

本明細書で「これらの組み合わせ」の用語は、別途の定義がない限り、二つ以上の置換基が連結基で結合されていたり、二つ以上の置換基が縮合して結合されているものを意味する。

【0074】

本明細書で「アルキル（ａｌｋｙｌ）」基の用語は、別途の定義がない限り、脂肪族炭化水素基を意味する。アルキル基は、二重結合または三重結合を含まない「飽和アルキル（ｓａｔｕｒａｔｅｄ ａｌｋｙｌ）」基であってもよい。

【0075】

アルキル基は、少なくとも一つのアルケニル基またはアルキニル基を含んでいる「不飽和アルキル（ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ａｌｋｙｌ）」基であってもよい。飽和や不飽和に関係なくアルキル基は分枝型、直鎖型または環状であってもよい。

【0076】

アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ２０アルキルであってもよい。アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ１０の中間サイズのアルキルであってもよい。アルキル基は、Ｃ１〜Ｃ６低級アルキルであってもよい。

【0077】

例えば、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基は、アルキル鎖に１〜４個の炭素原子、つまり、アルキル鎖はメチル、エチル、プロピル、イソ−プロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、ｓｅｃ−ブチルおよびｔ−ブチルからなる群より選択されるものを意味する。

【0078】

例えば、アルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などであってもよい。

【0079】

用語「芳香族基」は、環形態である作用基のすべての元素がｐ−オビタルを有しており、これらｐ−オビタルが共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）を形成している作用基を意味する。具体的な例としてアリール基とヘテロアリール基がある。

【0080】

用語「アリール（ａｒｙｌ）」基は、モノサイクリックまたは融合環ポリサイクリック（つまり、炭素原子の隣接した対を分けて有する環）作用基を含む。

【0081】

用語「ヘテロアリール（ｈｅｔｅｒｏａｒｙｌ）」基は、アリール基内にＮ、Ｏ、ＳおよびＰからなる群より選択されるヘテロ原子を１〜３個含有し、残りは炭素であるものを意味する。前記ヘテロアリール基が融合環である場合、それぞれの環ごとに前記ヘテロ原子を１〜３個含むことができる。

【0082】

用語「スピロ（ｓｐｉｒｏ）構造」は、一つの炭素を接続点として有している環構造を意味する。また、スピロ構造は、スピロ構造を含む化合物またはスピロ構造を含む置換基としても使用され得る。

【0083】

本明細書で正孔特性とは、ＨＯＭＯ準位に応じて電導特性を有して陽極で形成された正孔の発光層への注入および発光層での移動を容易にする特性を意味する。

【0084】

また本明細書で電子特性とは、ＬＵＭＯ準位に応じて電導特性を有して陰極で形成された電子の発光層への注入および発光層での移動を容易にする特性を意味する。

【0085】

本発明の一実施形態による有機光電子素子用化合物は、二つのカルバゾールまたはカルバゾール系誘導体が結合されたコア部分に置換基が選択的に結合された構造を有する。

【0086】

前記コアに結合された置換基のうちの少なくとも一つは、電子特性に優れた置換基であってもよい。

【0087】

したがって、前記化合物は、正孔特性に優れたカルバゾール構造に電子特性を補強して発光層で要求される条件を満たすことができる。より具体的に発光層のホスト材料として利用が可能である。

【0088】

また、前記有機光電子素子用化合物は、コア部分とコア部分に置換された置換基に多様な他の置換基を導入することによって多様なエネルギーバンドギャップを有する化合物になり得る。したがって、前記化合物は、電子注入層（ＥＩＬ）および伝達層または正孔注入層（ＨＩＬ）および伝達層としても利用が可能である。

【0089】

前記化合物の置換基に応じて適切なエネルギー準位を有する化合物を有機光電素子に使用することによって、電子伝達能力が強化されて効率および駆動電圧の面で優れた効果を有し、電気化学的および熱的安定性に優れて有機光電素子の駆動時に寿命特性を向上させることができる。

【0090】

このような本発明の一実施形態によれば、下記化学式１で表される有機光電子素子用化合物を提供する。

【0091】

本発明の一実施形態では、下記化学式１で表される有機光電子素子用化合物を提供する。

【0092】

【化16】

【0093】

前記化学式１中、Ｘ^１およびＸ^２は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、−ＮＲ’−、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され得る。

【0094】

また、前記Ｒ’は、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され得る。

【0095】

つまり、前記化学式１で表される化合物は、バイポーラ（ｂｉ−ｐｏｌａｒ）特性に優れたカルバゾールまたはカルバゾール系誘導体をコアとして有することができる。

【0096】

前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６またはＲ’のうちの少なくともいずれか一つは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であってもよい。

【0097】

前記Ｒ^１〜Ｒ^６およびＲ’の置換基のうちパイ結合が存在する置換基は、化合物全体のパイ共役長（π−ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）を調節して三重項エネルギーバンドギャップを大きくすることによって、燐光ホストとして有機光電素子の発光層に非常に有用に適用され得るようにする役割を果たすことができる。

【0098】

また、前記置換基の適切な組み合わせにより熱的安定性または酸化に対する抵抗性に優れた構造の化合物を製造することができるようになる。

【0099】

置換基の適切な組み合わせにより非対称バイポーラ（ｂｉｐｏｌａｒ）特性の構造を製造することができ、前記非対称バイポーラ特性の構造は正孔と電子伝達能力を向上させて素子の発光効率と性能向上を期待することができる。

【0100】

また、置換基の調節により化合物の構造をバルクに製造することができ、これによって結晶化度を低下させることができる。化合物の結晶化度が低下されると、素子の寿命が延長され得る。

【0101】

前述のように前記化合物の置換基のうちのいずれか一つは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であってもよい。

【0102】

前記電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基の具体的な例としては、置換または非置換のイミダゾリル基、置換または非置換のトリアゾリル基、置換または非置換のテトラゾリル基、置換または非置換のオキサジアゾリル基、置換または非置換のオキサトリアゾリル基、置換または非置換のチアトリアゾリル基、置換または非置換のベンズイミダゾリル基、置換または非置換のベンゾトリアゾリル基、置換または非置換のピリジニル基、置換または非置換のピリミジニル基、置換または非置換のトリアジニル基、置換または非置換のピラジニル基、置換または比置換されたピリダジニル基、置換または非置換のフリニル基、置換または非置換のキノリニル基、置換または非置換のイソキノリニル基、置換または非置換のフタラジニル基、置換または非置換のナフピリジニル基、置換または非置換のキノキサリニル基、置換または非置換のキナゾリニル基、置換または非置換のアクリジニル基、置換または非置換のフェナントロリニル基および置換または非置換のフェナジニル基などがある。

【0103】

前記化学式１で表される有機光電子素子用化合物は、下記化学式２で表されてもよい。

【0104】

【化17】

【0105】

つまり、コアであるカルバゾールまたはカルバゾール系誘導体の結合位置が前記化学式２のように結合されてもよい。前記結合位置はカルバゾールまたはカルバゾール系誘導体の反応性が良い位置のうちの一つで、化合物の合成時に利点があり得る。

【0106】

前記化学式１または２中、Ｘ^１およびＸ^２は、前述したヘテロ原子であってもよく、互いに同一でも異なっていてもよい。より具体的には、Ｘ^１およびＸ^２は共に−ＮＲ’−であってもよい。

【0107】

前記化学式１または２中、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基の結合位置は、Ｘ^１が−ＮＲ’−である時、Ｒ’であってもよい。

【0108】

前記位置に結合する場合、エネルギーバンドの変化をもたらし得る化合物全体の共役長の変化を最小化しながら電子伝達／輸送特性を有する置換基を導入することができる長所がある。

【0109】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式ＡまたはＡ−１で表されてもよい。

【0110】

【化18】

【0111】

【化19】

【0112】

前記化学式ＡおよびＡ−１中、Ｘ^１およびＸ^２は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、−ＮＲ’−、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され、前記Ｒ’は、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、前記Ｒ^１〜Ｒ^６またはＲ’のうちの少なくともいずれか一つは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基である。

【0113】

前記構造は、前述した化学式１で表される有機光電子素子用化合物の構造で両カルバゾリル基の結合位置が互いに異なる構造である。このような構造の場合、分子構造をさらに非平面化させて共役長を限定させるため、バンドギャップおよび三重項エネルギーバンドギャップを向上させることができる長所がある。

【0114】

また、前記Ｘ^１またはＸ^２のうちの少なくとも一つは、−ＮＲ’−であり、前記Ｒ’は、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、前記Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基および置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基からなる群より選択され得る。

【0115】

また、前記Ｘ^１またはＸ^２のうちの少なくとも一つは、−ＮＲ’−であり、前記Ｒ’は、置換または非置換のトリフェニレニル基であってもよい。

【0116】

前記化合物でトリフェニレニル基は、バルクな構造を有し、共鳴効果（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ）を発生させるため、固体状態で発生し得る副反応を抑制する効果を有して有機発光ダイオードの性能を増加させることができる。

【0117】

また、化合物をバルクに作って結晶化度を低下させ、寿命を増加させる効果を有することができる。

【0118】

前記トリフェニレニル基は、他の置換体とは異なってバンドギャップが広く、三重項励起エネルギーが大きいため、カルバゾールに結合して化合物のバンドギャップや三重項励起エネルギーを減らさないため、より大きい長所を有する。

【0119】

前記化学式ＡおよびＡ−１の具体的な置換基と関連した内容は、前述した化学式１と類似しているため省略する。

【0120】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｂで表されてもよい。

【0121】

【化20】

【0122】

前記化学式Ｂ中、Ｘ^１は、−Ｏ−、−Ｓｅ−、−Ｐ−および−Ｓ−からなる群より選択され、Ｒ^１〜Ｒ^６は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、Ａｒは、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｌは、単一結合、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルケニレン基、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルキニレン基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリーレン基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群より選択され、ｎは、０〜２のうちのいずれか一つの整数である。

【0123】

前記化学式Ｂの構造は、前述した化学式１の構造で両カルバゾール系誘導体のうちのいずれか一つは、カルバゾールであり、他の一つは、カルバゾールを除いたカルバゾリル系誘導体である構造である。また、電子特性を有する置換基がカルバゾールのＮに結合された構造である。このような構造の場合、物質の共役長の変化に影響を与えずに電子特性を有する置換基を導入することができる長所がある。

【0124】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｂ−１またはＢ−２で表されてもよい。

【0125】

【化21】

【0126】

【化22】

【0127】

前記化学式Ｂ−１およびＢ−２の構造は、前記化学式Ｂの構造で両カルバゾリル系誘導体の結合位置が限定されたものである。このようなコア構造の場合、適切なＨＯＭＯエネルギーを有することができるため、合成が容易な長所がある。

【0128】

その他の前記化学式Ｂ、Ｂ−１およびＢ−２の置換基に対する説明は、前述した化学式１の説明と類似するため省略する。

【0129】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｃで表されてもよい。

【0130】

【化23】

【0131】

前記化学式Ｃ中、Ｒ^１〜Ｒ^６およびＡｒ^２は、互いに同一または異なるものであって、それぞれ独立して、水素、重水素、置換または非置換のＣ１〜Ｃ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリール基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群より選択され、Ａｒ^１は、電子特性を有する、置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｌは、単一結合、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルケニレン基、置換または非置換のＣ２〜Ｃ１０アルキニレン基、置換または非置換のＣ６〜Ｃ３０アリーレン基および置換または非置換のＣ２〜Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群より選択され、ｎは、１または２である。

【0132】

前記化学式Ｃの構造は、前記化学式１の構造で両カルバゾール系誘導体をカルバゾールに限定し、その結合位置も限定した構造である。また、カルバゾールの窒素に連結基をおいて電子特性を有する置換基が結合された構造である。このような構造はＬＵＭＯのエネルギー分布をさらに非局在化させて電子特性を有する置換基の安定性を向上させ、ＬＵＭＯのエネルギーバンドを低下させることができる長所がある。

【0133】

前記Ａｒ^２は、置換または非置換のトリフェニレニル基であってもよい。トリフェニレニル基に対する説明は前述と同一であるため省略する。

【0134】

また、その他の置換基に対する説明も前述した化学式１の説明と類似しているため省略する。

【0135】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式３〜化学式５４で表されるものを使用することができる。しかし、本発明が下記化合物に限定されない。

【0136】

【化24】

【0137】

【化25】

【0138】

【化26】

【0139】

【化27】

【0140】

【化28】

【0141】

【化29】

【0142】

【化30】

【0143】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ａ−２〜Ａ−１９、Ａ−２１、Ａ−２２、Ａ−２４またはＡ−２５のうちのいずれか一つで表されてもよいが、これに限定されない。

【0144】

【化31】

【0145】

【化32】

【0146】

【化33】

【0147】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｂ−３〜Ｂ−２２のうちのいずれか一つで表されてもよいが、これに限定されない。

【0148】

【化34】

【0149】

【化35】

【0150】

前記有機光電子素子用化合物は、下記化学式Ｃ−１〜Ｃ−１８のうちのいずれか一つで表されてもよいが、これに限定されない。

【0151】

【化36】

【0152】

【化37】

【0153】

前記のような化合物を含む有機光電子素子用化合物は、ガラス転移温度が１１０℃以上であり、熱分解温度が４００℃以上で、熱的安定性に優れている。これによって高効率の有機光電子素子の実現が可能である。

【0154】

このような化合物を含む有機光電子素子用化合物は、発光、または電子注入および／または輸送の役割を果たすことができ、適切なドーパントと共に発光ホストとしての役割も果たすことができる。つまり、前記有機光電子素子用化合物は、燐光または蛍光のホスト材料、青色の発光ドーパント材料、または電子輸送材料として使用され得る。

【0155】

本発明の一実施形態による有機光電子素子用化合物は、有機薄膜層に使用されて有機光電子素子の寿命特性、効率特性、電気化学的安定性および熱的安定性を向上させ、駆動電圧を低下させることができる。

【0156】

これによって、本発明の一実施形態は、前記有機光電子素子用化合物を含む有機光電子素子を提供する。この時、前記有機光電子素子とは、有機光電素子、有機発光ダイオード、有機太陽電池、有機トランジスタ、有機感光体ドラム、有機メモリ素子などを意味する。特に、有機太陽電池の場合には本発明の一実施形態による有機光電子素子用化合物が電極や電極バッファー層に含まれて量子効率を増加させ、有機トランジスタの場合にはゲート、ソース−ドレイン電極などで電極物質として使用され得る。

【0157】

以下、有機発光ダイオードについて具体的に説明する。

【0158】

本発明の他の一実施形態は、陽極、陰極および前記陽極と陰極との間に配置される少なくとも一層以上の有機薄膜層を含む有機発光ダイオードにおいて、前記有機薄膜層のうちの少なくとも一層は、本発明の一実施形態による有機光電子素子用化合物を含む有機発光ダイオードを提供する。

【0159】

前記有機光電子素子用化合物を含むことができる有機薄膜層としては、発光層、正孔輸送層（ＨＴＬ）、正孔注入層（ＨＩＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）、正孔阻止層およびこれらの組み合わせからなる群より選択される層を含むことができ、このうち少なくともいずれか一層は、本発明による有機光電子素子用化合物を含む。特に、電子輸送層または電子注入層に本発明の一実施形態による有機光電子素子用化合物を含むことができる。また、前記有機光電子素子用化合物が発光層内に含まれる場合、前記有機光電子素子用化合物は、燐光または蛍光ホストとして含まれてもよく、特に、蛍光青色ドーパント材料として含まれてもよい。

【0160】

図１〜図５は、本発明の多様な実施形態による有機光電子素子用化合物を含む有機発光ダイオードの断面図である。

【0161】

図１〜図５を参照すれば、本発明の多様な実施形態による有機光電素子１００、２００、３００、４００、５００は、陽極１２０、陰極１１０およびこの陽極と陰極との間に配置された少なくとも一層の有機薄膜層１０５を含む構造を有する。

【0162】

前記陽極１２０は、陽極物質を含み、この陽極物質としては、通常有機薄膜層へ正孔注入が円滑に行われるように仕事関数が大きい物質が好ましい。前記陽極物質の具体的な例としては、ニッケル、白金、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはこれらの合金が挙げられ、亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物が挙げられ、ＺｎＯとＡｌまたはＳｎＯ_２とＳｂのような金属と酸化物の組み合わせが挙げられ、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ｐｏｌｙｅｈｔｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ：ＰＥＤＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような伝導性高分子などが挙げられるが、これに限定されない。好ましくは、前記陽極としてＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）を含む透明電極を使用することができる。

【0163】

前記陰極１１０は、陰極物質を含み、この陰極物質としては、通常有機薄膜層へ電子注入が容易に行われるように仕事関数が小さい物質であることが好ましい。陰極物質の具体的な例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタニウム、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズ、鉛、セシウム、バリウムなどのような金属またはこれらの合金が挙げられ、ＬｉＦ／Ａｌ、ＬｉＯ_２／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／ＡｌおよびＢａＦ_２／Ｃａのような多層構造物質などが挙げられるが、これに限定されない。好ましくは、前記陰極としてアルミニウムなどのような金属電極を使用することができる。

【0164】

まず、図１を参照すれば、図１は、有機薄膜層１０５として発光層１３０のみが存在する有機光電素子１００を示した図面であり、前記有機薄膜層１０５は、発光層１３０のみで存在してもよい。

【0165】

図２を参照すれば、図２は、有機薄膜層１０５として電子輸送層（ＥＴＬ）を含む発光層２３０と正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０が存在する２層型有機光電素子２００を示した図面であり、図２に示されているように、有機薄膜層１０５は、発光層２３０および正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０を含む２層型であってもよい。この場合、発光層１３０は電子輸送層（ＥＴＬ）の機能を果たし、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０はＩＴＯのような透明電極との接合性および正孔輸送性を向上させる機能を果たす。

【0166】

図３を参照すれば、図３は、有機薄膜層１０５として電子輸送層（ＥＴＬ）１５０、発光層１３０および正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０が存在する３層型有機光電素子３００を示した図面であり、前記有機薄膜層１０５で発光層１３０は独立した形態からなっており、電子輸送性や正孔輸送性に優れた膜（電子輸送層（ＥＴＬ）１５０および正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０）を別途の層で積んだ形態を示している。

【0167】

図４を参照すれば、図４は、有機薄膜層１０５として電子注入層（ＥＩＬ）１６０、発光層１３０、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０および正孔注入層（ＨＩＬ）１７０が存在する４層型有機光電素子４００を示した図面であり、前記正孔注入層（ＨＩＬ）１７０は陽極として使用されるＩＴＯとの接合性を向上させることができる。

【0168】

図５を参照すれば、図５は、有機薄膜層１０５として電子注入層（ＥＩＬ）１６０、電子輸送層（ＥＴＬ）１５０、発光層１３０、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０および正孔注入層（ＨＩＬ）１７０のようなそれぞれ異なる機能を果たす５層が存在する５層型有機光電素子５００を示した図面であり、前記有機光電素子５００は、電子注入層（ＥＩＬ）１６０を別途に形成して低電圧化に効果的である。

【0169】

前記図１〜図５において前記有機薄膜層１０５をなす電子輸送層（ＥＴＬ）１５０、電子注入層（ＥＩＬ）１６０、発光層１３０、２３０、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４０、正孔注入層（ＨＩＬ）１７０およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるいずれか一つは、前記有機光電子素子用化合物を含む。この時、前記有機光電子素子用化合物は、前記電子輸送層（ＥＴＬ）１５０または電子注入層（ＥＩＬ）１６０を含む電子輸送層（ＥＴＬ）１５０に使用され得、その中でも電子輸送層（ＥＴＬ）に含まれる場合、正孔阻止層（図示せず）を別途に形成する必要がないため、より単純化された構造の有機光電素子を提供することができるため好ましい。

【0170】

また、前記有機光電素子用化合物が発光層１３０、２３０内に含まれる場合、前記有機光電素子用化合物は燐光または蛍光ホストとして含まれ得、または蛍光青色ドーパントとして含まれ得る。

【0171】

上述した有機発光ダイオードは、基板に陽極を形成した後、真空蒸着法（ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、プラズマメッキおよびイオンメッキのような乾式成膜法、またはスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、浸漬法（ｄｉｐｐｉｎｇ）、流動コーティング法（ｆｌｏｗ ｃｏａｔｉｎｇ）のような湿式成膜法などで有機薄膜層を形成した後、その上に陰極を形成して製造することができる。

【0172】

本発明のさらに他の一実施形態によれば、前記有機光電素子を含む表示装置を提供する。

【実施例】

【0173】

以下の実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。但し、これらの実施例は本発明を具体的に例示または説明するためのものに過ぎず、これらによって本発明が制限されてはならないことが理解されるであろう。

【0174】

（有機光電子素子用化合物の製造）
〔実施例１〕：化学式４で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式４で表される化合物は、下記反応式１の方法に従って合成された。

【0175】

【化38】

【0176】

第１段階：化合物Ａの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き２５０ｍＬの丸底フラスコで化合物３−ブロモ−カルバゾール５ｇ（２０ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−カルバゾールボロン酸ピナコラート９ｇ（２４ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン１００ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液を混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びトルエンとテトラヒドロフラン（５０：５０体積比）混合溶液に溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、ジクロロメタンとヘキサンを利用して再結晶して化合物Ａを７．８ｇ（収率６０％）得た。

【0177】

第２段階：化学式４で表される化合物の合成
１００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ａで表される中間体生成物３．５ｇ（８．５５ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−ピリミジン２．７４ｇ（１０．２６ｍｍｏｌ）、ＮａＨとジメチルホルムアミドを入れた後、窒素気流下で室温で撹拌した。有機溶媒を減圧蒸留下で除去した後、カラムクロマトグラフィーを利用して分離して３．８２３ｇ（収率：７０％）の化学式４で表される化合物を得た。

【0178】

前記得られた化学式４で表される化合物を元素分析で分析した結果は次の通りである。

【0179】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４６Ｈ_３０Ｎ_４：Ｃ，８６．４９；Ｈ，４．７３；Ｎ，８．７７；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８６．２４；Ｈ，４．８９；Ｎ，８．５５。

【0180】

〔実施例２〕：化学式５で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式５で表される化合物は、下記反応式２の方法に従って合成された。

【0181】

【化39】

【0182】

化学式５で表される化合物の合成
１００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ａで表される中間体生成物３．５ｇ（８．５５ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ビフェニル−ピリミジン２．７４ｇ（１０．２６ｍｍｏｌ）、ＮａＨとジメチルホルムアミドを入れた後、窒素気流下で室温で撹拌した。有機溶媒を減圧蒸留下で除去した後、カラムクロマトグラフィーを利用して分離して４．１ｇ（収率：７５％）の化学式５で表される化合物を得た。

【0183】

前記得られた化学式５で表される化合物を元素分析で分析した結果は次の通りである。

【0184】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４５Ｈ_２９Ｎ_５：Ｃ，８４．４８；Ｈ，４．５７；Ｎ、１０．９５；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８４．２４；Ｈ，４．６５；Ｎ、１０．５５。

【0185】

〔実施例３〕：化学式１４で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式１４で表される化合物は、下記反応式３の方法に従って合成された。

【0186】

【化40】

【0187】

第１段階：化合物Ｂの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き２５０ｍＬの丸底フラスコで化合物３−ブロモ−Ｎ−フェニル−６−フェニルカルバゾール５ｇ（１２．６ｍｍｏｌ）、３−フェニルカルバゾールボロン酸ピナコラート５．５６ｇ（１５ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン１００ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液を混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びトルエンとテトラヒドロフラン（５０：５０体積比）混合溶液に溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、ジクロロメタンとヘキサンを利用して再結晶して化合物Ｂを６．５ｇ（収率６５％）得た。

【0188】

第２段階：化学式１４で表される化合物の合成
２５０ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｂで表される中間体生成物６ｇ（１０．５ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−トリアジン３．４４ｇ（１２．８４ｍｍｏｌ）、ＮａＨとジメチルホルムアミドを入れた後、窒素気流下で室温で撹拌した。有機溶媒を減圧蒸留下で除去した後、カラムクロマトグラフィーを利用して分離して３．８２５ｇ（収率：７０％）の化学式１４で表される化合物を得た。

【0189】

前記得られた化学式１４で表される化合物を元素分析で分析した結果は次の通りである。

【0190】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_５７Ｈ_３７Ｎ_５：Ｃ，８６．４５；Ｈ，４．７１；Ｎ，８．８４；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８６．１５；Ｈ，４．５７；Ｎ，８．５７。

【0191】

〔実施例４〕：化学式Ａ−２で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式Ａ−２で表される化合物は、下記反応式４の方法に従って合成された。

【0192】

【化41】

【0193】

第１段階：化合物Ｃの合成
１０００ｍＬの丸底フラスコで３−ブロモカルバゾール２８．４ｇ（１１５．４６ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−ピリミジン３６．９５ｇ（１３８．５５ｍｍｏｌ）、ＮａＨの６．９３ｇをジメチルホルムアミドに入れた後、窒素気流下で室温で１２時間撹拌した。反応物を蒸溜水に入れて結晶化した。結晶化された固形分を濾過した後、モノクロロベンゼンとヘキサンで再結晶して５３ｇ（収率：９６％）の中間体Ｃで表される化合物を得た。

【0194】

第２段階：化学式Ａ−２で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き１０００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｃで表される化合物２２．２６ｇ（４６．７ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−カルバゾールボロン酸ピナコラート２０．７１ｇ（５６．１ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン２００ｍＬとトルエン２００ｍｌおよび２Ｍ−炭酸カリウム水溶液２００ｍｌを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びトルエンとテトラヒドロフラン（５０：５０体積比）混合溶液に溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式Ａ−２で表される化合物を２０ｇ（収率７０％）得た。

【0195】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４６Ｈ_３０Ｎ_４：Ｃ，８６．４９；Ｈ，４．７３；Ｎ，８．７７；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８６．４４；Ｈ，４．７４；Ｎ，８．７５。

【0196】

〔実施例５〕：化学式Ａ−１０で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式Ａ−１０で表される化合物は、下記反応式５の方法に従って合成された。

【0197】

【化42】

【0198】

第１段階：化学式Ｄで表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物２−ブロモ−カルバゾール１７．６６ｇ（７１．７ｍｍｏｌ）、Ｎ−フェニル−カルバゾールボロン酸ピナコラート２２．０８ｇ（５９．８ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン１００ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液１００ｍｌを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びトルエンとテトラヒドロフラン（５０：５０体積比）混合溶液に溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、ジクロロメタンとヘキサンを利用して再結晶して化合物Ｄを１９ｇ（（収率６５％）得た。

【0199】

第２段階：化学式Ａ−１０で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｄで表される化合物８．３ｇ（２０．５３ｍｍｏｌ）、２−ブロモ−４，６−ジフェニルピリジン７．６４ｇ（２４．６４ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム３．３５ｇ（３４．９ｍｍｏｌ）をトルエン２００ｍｌに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン０．４７ｇ（０．５１ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン０．７７ｍｌ（１．５４ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式Ａ−１０で表される化合物を１１ｇ（収率８４％）得た。

【0200】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４７Ｈ_３１Ｎ_３：Ｃ，８８．５１；Ｈ，４．９０；Ｎ，６．５９；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８８．４９；Ｈ，４．９１；Ｎ，６．６１。

【0201】

〔実施例６〕：化学式Ａ−１２で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式Ａ−１２で表される化合物は、下記反応式６の方法に従って合成された。

【0202】

【化43】

【0203】

第１段階：化合物Ｅの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き１０００ｍＬの丸底フラスコで化合物２−ブロモカルバゾール２２．２２ｇ（９０．３ｍｍｏｌ）、４−ヨードビフェニル３７．９４ｇ（１３５．５ｍｍｏｌ）および炭酸カリウム１８．７２ｇ（１３５．５ｍｍｏｌ）をジメチルスルホキシド４００ｍｌに溶かした後、１，１０−フェナントロリン３．２６ｇ（１３５．４７ｍｍｏｌ）と塩化銅（Ｉ）１．７９ｇ（１８．０６ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１５０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物に蒸溜水を注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化合物Ｅを２５ｇ（収率７０％）得た。

【0204】

第２段階：化学式Ｆで表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き１０００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｅで表される化合物１８．２ｇ（４６．７ｍｍｏｌ）、３−カルバゾールボロン酸ピナコラート１６．４ｇ（５６．１ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン２００ｍＬとトルエン２００ｍｌおよび２Ｍ−炭酸カリウム水溶液２００ｍｌを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化合物Ｆを１９．０ｇ（収率６４％）得た。

【0205】

第３段階：化学式Ａ−１２で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｆで表される化合物９．７３ｇ（２０．１ｍｍｏｌ）、２−ブロモ−４，６−ジペチルピリジン７．４７ｇ（２４．１０ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム３．２８ｇ（３４．１ｍｍｏｌ）をトルエン１８０ｍｌに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン０．４６ｇ（０．５ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン０．７５ｍｌ（１．５１ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式Ａ−１２で表される化合物を９．９ｇ（収率７０％）得た。

【0206】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_５３Ｈ_３５Ｎ_３：Ｃ，８９．１７；Ｈ，４．９４；Ｎ，５．８９；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８９．２９；Ｈ，４．９６；Ｎ，５．８２。

【0207】

〔実施例７〕：化学式Ｂ−５で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式Ｂ−５で表される化合物は、下記反応式７の方法に従って合成された。

【0208】

【化44】

【0209】

第１段階：化合物Ｇの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物３−ブロモ−カルバゾール１８．５３ｇ（７５．３ｍｍｏｌ）、４−ジベンゾチオフェンボロン酸２２．３ｇ（９７．９ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン１００ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液１００ｍｌを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びトルエンとテトラヒドロフラン（５０：５０体積比）混合溶液に溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、ジクロロメタンとヘキサンを利用して再結晶して化合物Ｇを１５ｇ（収率６０％）を得た。

【0210】

第２段階：化学式Ｂ−５で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｇで表される化合物１０ｇ（２８．８０ｍｍｏｌ）、２−ブロモ−４，６−ジペチルピリジン１１．６ｇ（３７．４ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム５．５３ｇ（５７．６ｍｍｏｌ）をトルエン１６０ｍｌに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン１．３２ｇ（１．４４ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン０．８７ｍｌ４．３２ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式Ｂ−５で表される化合物を１４ｇ（収率８５％）得た。

【0211】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４１Ｈ_２６Ｎ_２Ｓ：Ｃ，８５．０９；Ｈ，４．５３；Ｎ，４．８４；Ｓ，５．５４；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８５．１１；Ｈ，４．５０；Ｎ，４．８０；Ｓ，５．５０。

【0212】

〔実施例８〕：化学式Ｂ−８で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式Ｂ−８で表される化合物は、下記反応式８の方法に従って合成された。

【0213】

【化45】

【0214】

第１段階：化合物Ｈの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物３−ブロモ−カルバゾール９．８４ｇ（３９．９９ｍｍｏｌ）、４−ジベンゾフランボロン酸１０．１７ｇ（４７．９９ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン１００ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液１００ｍｌを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びトルエンとテトラヒドロフラン（５０：５０体積比）混合溶液に溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、ジクロロメタンとヘキサンを利用して再結晶して化合物Ｈを１１ｇ（収率８３％）得た。

【0215】

第２段階：化学式Ｂ−８で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｈで表される化合物１０．８ｇ（３２．５８ｍｍｏｌ）、２−ブロモ−４，６−ジフェニルピリジン１１．６ｇ（３７．４ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム５．５３ｇ（５７．６ｍｍｏｌ）をトルエン１６０ｍｌに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン１．３２ｇ（１．４４ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン０．８７ｍｌ４．３２ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式Ｂ−８で表される化合物を１４ｇ（収率８５％）得た。

【0216】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４１Ｈ_２６Ｎ_２Ｏ：Ｃ，８７．５２；Ｈ，４．６６；Ｎ，４．９８；Ｏ，２．８４；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８７．５０；Ｈ，４．６８；Ｎ，４．９６；Ｏ，２．８２。

【0217】

〔実施例９〕：化学式Ｂ−２１で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式Ｂ−２１で表される化合物は、下記反応式９の方法に従って合成された。

【0218】

【化46】

【0219】

第１段階：化合物Ｉの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物３−ブロモ−カルバゾール１８．５３ｇ（７５．３ｍｍｏｌ）、４−ジベンゾチオフェンボロン酸２２．３ｇ（９７．９ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン１００ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液１００ｍｌを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にヘキサンを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びトルエンとテトラヒドロフラン（５０：５０体積比）混合溶液に溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、ジクロロメタンとヘキサンを利用して再結晶して化合物Ｉを１５ｇ（収率６０％）得た。

【0220】

第２段階：化学式Ｂ−２１で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｉで表される化合物１０ｇ（２８．８０ｍｍｏｌ）、２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジペチルピリジン１４．４３ｇ（３７．４ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム５．５３ｇ（５７．６ｍｍｏｌ）をトルエン１６０ｍｌに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン１．３２ｇ（１．４４ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン０．８７ｍｌ（４．３２ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式Ｂ−２１で表される化合物を１０ｇ（収率６０％）得た。

【0221】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４７Ｈ_３０Ｎ_２Ｓ：Ｃ，８６．２１；Ｈ，４．６２；Ｎ，４．２８；Ｓ，４．９０；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８６．２０；Ｈ，４．６０；Ｎ，４．２６；Ｓ，４．８８。

【0222】

〔実施例１０〕：化学式３で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式３で表される化合物は、下記反応式１０の方法に従って合成された。

【0223】

【化47】

【0224】

第１段階：化合物Ｊの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｎ−フェニルカルバゾール−３−ボロン酸ピナコラート２６．９６ｇ（８１．４ｍｍｏｌ）、カルバゾール−３−ボロン酸２３．９６ｇ（９７．３６ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン２３０ｍＬと２Ｍ−炭酸カリウム水溶液１００ｍｌを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にメタノールに注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化合物Ｊを２２．６ｇ（収率６８％）得た。

【0225】

第２段階：化学式３で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｊで表される化合物２２．４２ｇ（５４．８８ｍｍｏｌ）、２−ブロモ−４，６−ジペチルピリジン２０．４３ｇ（６５．８５ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム７．９２ｇ（８２．３２ｍｍｏｌ）をトルエン４００ｍｌに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン１．６５ｇ（１．６５ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン１．７８ｇ（４．３９ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式３で表される化合物を２８．１０ｇ（収率８０％）得た。

【0226】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_４７Ｈ_３１Ｎ_３：Ｃ，８８．５１；Ｈ，４．９０；Ｎ，６．５９；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８８．６２；Ｈ，４．８０；Ｎ，６．４７。

【0227】

〔実施例１１〕：化学式５４で表される化合物の合成
本発明の有機光電子素子用化合物のより具体的な例として提示された前記化学式５４で表される化合物は、下記反応式１１の方法に従って合成された。

【0228】

【化48】

【0229】

第１段階：化合物Ｋの合成
１０００ｍＬの丸底フラスコで３−ブロモカルバゾール４２．９７ｇ（１７４．５７ｍｍｏｌ）、２−クロロ−４，６−ジフェニル−トリアジン５６．１ｇ（２０９．５ｍｍｏｌ）、ＮａＨの１０．４８ｇ（２６１．８６ｍｍｏｌ）をジメチルホルムアミドに入れた後、窒素気流下で室温で１２時間撹拌した。反応物を蒸溜水に入れて結晶化した。結晶化された固形分を濾過した後、モノクロロベンゼンとヘキサンで再結晶して８２ｇ（収率：９８％）の中間体Ｋで表される化合物を得た。

【0230】

第２段階：化合物Ｌの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き２Ｌの丸底フラスコで化合物Ｋ７０．５７ｇ（１４７．８５ｍｍｏｌ）、カルバゾール−３−ボロン酸ピナコラート５２．０１ｇ（１７７．４２ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン：トルエン混合溶液８００ｍＬ（体積比＝１：１）と２Ｍ−炭酸カリウム水溶液４００ｍＬを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にメタノールに注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化合物Ｌを６６ｇ（収率７９％）得た。

【0231】

第３段階：化学式５４で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き１Ｌの丸底フラスコで化合物Ｌで表される化合物１０．１ｇ（１７．８８ｍｍｏｌ）、２−ブロモビフェニル５ｇ（２１．４６ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム３．４４ｇ（３５．７６ｍｍｏｌ）をトルエン４００ｍｌに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン１．０３ｇ（１．７９ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン２．１７ｇ（５．３６ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化学式５４で表される化合物を９．４０ｇ（収率７３％）得た。

【0232】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_５２Ｈ_３４Ｎ_４：Ｃ，８７．３７；Ｈ，４．７９；Ｎ，７．８４；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８７．４７；Ｈ，４．８０；Ｎ，７．７８。

【0233】

〔実施例１２〕：化学式Ｃ−１３で表される化合物の合成

【0234】

【化49】

【0235】

第１段階：化合物Ｍの合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｎ−ビフェニル−３−カルバゾールボロン酸１９．３ｇ（５３．０６ｍｍｏｌ）、３−ブロモカルバゾール１０．９ｇ（４４．２２ｍｍｏｌ）およびテトラヒドロフラン：トルエン混合溶液１４０ｍＬ（体積比＝１：１）と２Ｍ−炭酸カリウム水溶液８０ｍＬを混合した後、窒素気流下で１２時間加熱還流した。反応終結後、反応物にメタノールに注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化合物Ｍを１３．７ｇ（収率６４％）得た。

【0236】

第２段階：化学式Ｃ−１３で表される化合物の合成
窒素雰囲気下の撹拌機付き５００ｍＬの丸底フラスコで化合物Ｍで表される化合物９．６ｇ（１９．８２ｍｍｏｌ）、２−（４−ブロモフェニル）−４，６−ジフェニルピリジン９．２ｇ（２３．８ｍｍｏｌ）および第３級ブトキシナトリウム３．２ｇ（３３．７ｍｍｏｌ）をトルエン１６０ｍＬに溶かした後、パラジウムジベンジリデンアミン０．４５４ｇ（０．５ｍｍｏｌ）と第３級ブチルリン０．６ｇ（１．４９ｍｍｏｌ）を滴下した。反応溶液を窒素気流下で１２時間１１０℃に加熱して撹拌した。反応終結後、反応物にメタノールを注いでできる固形物を濾過した後、固形物を再びクロロベンゼンに溶かして活性炭と無水硫酸マグネシウムを入れて撹拌した。溶液を濾過した後、クロロベンゼンとメタノールを利用して再結晶して化合物Ｃ−１３を１４ｇ（収率８９％）得た。

【0237】

ｃａｌｃｄ．Ｃ_５９Ｈ_３９Ｎ_３：Ｃ，８９．７０；Ｈ，４．９８；Ｎ，５．３２；ｆｏｕｎｄ：Ｃ，８９．５７；Ｈ，４．８３；Ｎ，５．６５。

【0238】

（有機発光ダイオードの製造）
〔実施例１３〕
前記実施例１で合成された化合物（化学式４で表される化合物）をホストとして使用し、Ｉｒ（ＰＰｙ）_３をドーパントとして使用して有機発光ダイオードを製作した。陽極としてはＩＴＯを１０００Åの厚さに使用し、陰極としてはアルミニウム（Ａｌ）を１０００Åの厚さに使用した。

【0239】

具体的に、有機発光ダイオードの製造方法を説明すれば、陽極は１５Ω／ｃｍ^２の面抵抗値を有するＩＴＯガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍの大きさに切断してアセトンとイソプロピルアルコールと純水の中で各１５分間超音波洗浄した後、３０分間ＵＶオゾン洗浄して使用した。

【0240】

前記基板上部に真空度６５０×１０^−７Ｐａ、蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓの条件でＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）（７０ｎｍ）および４，４’，４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）（１０ｎｍ）を蒸着して８００Åの正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成した。

【0241】

次に、同一な真空蒸着条件で前記実施例１で合成された化合物を利用して膜厚さ３００Åの発光層を形成し、この時、燐光ドーパントであるＩｒ（ＰＰｙ）_３を同時に蒸着した。この時、燐光ドーパントの蒸着速度を調節して、発光層の全体量を１００重量％にした時、燐光ドーパントの配合量が７重量％になるように蒸着した。

【0242】

前記発光層上部に同一な真空蒸着条件を利用してビス（８−ヒドロキシ−２−メチルキノリナト）−アルミニウムビフェノキシド（ＢＡｌｑ）を蒸着して膜厚さ５０Åの正孔阻止層を形成した。

【0243】

次に、同一な真空蒸着条件でＡｌｑ_３を蒸着して膜厚さ２００Åの電子輸送層（ＥＴＬ）を形成した。

【0244】

前記電子輸送層（ＥＴＬ）上部に陰極としてＬｉＦとＡｌを順次に蒸着して有機発光ダイオードを製作した。

【0245】

前記有機発光ダイオードの構造は、ＩＴＯ／ＮＰＢ（７０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（１０ｎｍ）／ＥＭＬ（実施例１の化合物（９３重量％）＋Ｉｒ（ＰＰｙ）_３（７重量％）、３０ｎｍ）／Ｂａｌｑ（５ｎｍ）／Ａｌｑ_３（２０ｎｍ）／ＬｉＦ（１ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）の構造で製作した。

【0246】

〔実施例１４〕
前記実施例１で合成された化合物の代わりに、実施例２で合成された化合物（化学式５で表される化合物）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0247】

〔実施例１５〕
前記実施例１で合成された化合物の代わりに、実施例４で合成された化合物（化学式Ａ−２で表される化合物）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0248】

〔実施例１６〕
前記実施例１で合成された化合物の代わりに、実施例６で合成された化合物（化学式Ａ−１２で表される化合物）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0249】

〔実施例１７〕
前記実施例１で合成された化合物の代わりに、実施例７で合成された化合物（化学式Ｂ−５で表される化合物）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0250】

〔実施例１８〕
前記実施例１で合成された化合物の代わりに、実施例１０で合成された化合物（化学式３で表される化合物）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0251】

〔実施例１９〕
前記実施例１で合成された化合物の代わりに、実施例１１で合成された化合物（化学式５４で表される化合物）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0252】

〔実施例２０〕
前記実施例１で合成された化合物の代わりに、実施例１２で合成された化合物（化学式Ｃ−１３で表される化合物）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0253】

〔比較例１〕
前記実施例２で合成された化合物の代わりに、４，４−Ｎ，Ｎ−ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）を発光層のホストとして使用したことを除いては、前記実施例１３と同様な方法で有機発光ダイオードを製作した。

【0254】

〔比較例２〕
韓国公開特許１０−２００５−０１００６７３の実施例６に提示された化合物であるビス［９−（４−メトキシフェニル）カルバゾール−３−イル］（Ｊｉｂ７９６−０４ｋ）を使用した素子の発光特性を本発明で製造された化合物で製作された素子の特性と比較した。

【0255】

（有機発光ダイオードの性能測定）
〔実験例〕
前記実施例１３〜２０と比較例１および２で製造されたそれぞれの有機発光ダイオードに対して電圧による電流密度変化、輝度変化および発光効率を測定した。具体的な測定方法は以下の通りであり、その結果は下記表１に示した。

【0256】

（１）電圧変化による電流密度の変化測定
製造された有機発光ダイオードに対し、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら電流−電圧計（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ ２４００）を利用して単位素子に流れる電流値を測定し、測定された電流値を面積で割って結果を得た。

【0257】

（２）電圧変化による輝度の変化測定
製造された有機発光ダイオードに対し、電圧を０Ｖから１０Ｖまで上昇させながら輝度計（Ｍｉｎｏｌｔａ Ｃｓ−１０００Ａ）を利用してその時の輝度を測定して結果を得た。

【0258】

（３）発光効率測定
前記（１）および（２）から測定された輝度と電流密度および電圧を利用して同一の明るさ（９０００ｃｄ／ｍ^２）の発光効率（ｃｄ／Ａ）を計算した。

【0259】

【表1】

【0260】

前記表１を参照すれば、本発明で提供された材料を使用して製作した素子（有機発光ダイオード）の場合、発光効率で基準物質であるＣＢＰに比べて、駆動電圧および効率において非常に優れていることが分かる。また寿命においては、３％発光効率が減少するまでの時間を測定しており、ＣＢＰの場合は１時間未満に急死水準の寿命を示すが、本発明で提供された化合物を使用して製作した素子（有機発光ダイオード）の場合、１０時間から最高６０時間までの寿命を示した。

【0261】

一方、比較例２で提示された素子の発光効率は、３０〜３５ｃｄ／Ａで提示されており、これも前記実施例１３〜２０に比べて顕著に低い効率を示す。このような二つの比較例から分かるように、本発明で製造された化合物が良好な有機発光ダイオード用材料として使用され得る可能性を見せる。

【0262】

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、当業者によって特許請求の範囲の精神および技術的範囲に含まれる多様な変形および等価の形態で製造されうる。したがって、上記の実施例は例示的なものであり、本発明をいかようにも限定するものではないことを理解しなければならない。

【符号の説明】

【0263】

１００、２００、３００、４００、５００ 有機光電素子、
１１０ 陰極、
１２０ 陽極、
１０５ 有機薄膜層、
１３０ 発光層、
１４０ 正孔輸送層（ＨＴＬ）、
１５０ 電子輸送層（ＥＴＬ）、
１６０ 電子注入層（ＥＩＬ）、
１７０ 正孔注入層（ＨＩＬ）、
２３０ 発光層＋電子輸送層（ＥＴＬ）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】