KR20160143559A - 이중 스피로형 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 - Google Patents

이중 스피로형 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자 Download PDF

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KR20160143559A
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Abstract

본 명세서는 유기 전자 소자의 수명, 효율, 전기 화학적 안정성 및 열적 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 신규화합물 및 상기 화합물이 유기화합물 층에 함유되어 있는 유기 전자 소자를 제공한다.

Description

이중 스피로형 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자{ORGANIC COMPOUND HAVING DOUBLE SPIRO STRUCTURE AND ORGANIC ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 2015년 6월 5일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2015-0080194호의 출원일 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 이중 스피로형 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자에 관한 것이다.
본 명세서에서, 유기 전자 소자란 유기 반도체 물질을 이용한 전자 소자로서, 전극과 유기 반도체 물질 사이에서의 정공 및/또는 전자의 교류를 필요로 한다. 유기 전자 소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exiton)이 형성되고, 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 전자 소자이다. 둘째는 2개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기 반도체 물질층에 정공 및/또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 작동하는 형태의 전자 소자이다.
유기 전자 소자의 예로는 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 감광체(OPC) 드럼, 유기 트랜지스터 등이 있으며, 이들은 모두 소자의 구동을 위하여 전자/정공 주입 물질, 전자/정공 추출 물질, 전자/정공 수송 물질 또는 발광 물질을 필요로 한다. 이하에서는 주로 유기 발광 소자에 대하여 구체적으로 설명하지만, 상기 유기 전자 소자들에서는 전자/정공 주입 물질, 전자/정공 추출 물질, 전자/정공 수송 물질 또는 발광 물질이 모두 유사한 원리로 작용한다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이들 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함할 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동 전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공 주입 재료, 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료가 있다.
또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 그 원리는 발광층을 주로 구성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작고 발광 효율이 우수한 도펀트를 발광층에 소량 혼합하면, 호스트에서 발생한 엑시톤이 도펀트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때 호스트의 파장이 도펀트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도펀트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
전술한 유기 발광 소자가 갖는 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 발광 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기 발광 소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이며, 따라서 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제2002-008315호
본 명세서에는 이중 스피로형 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
R1 내지 R16 중 적어도 하나는 인접한 기와 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성하며,
R1 내지 R16 중 고리를 형성하지 않는 기는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되고,
[화학식 1-1]
Figure pat00002
상기 화학식 1-1에 있어서,
m은 0 내지 5의 정수이고,
m이 2 이상인 경우에 L은 서로 같거나 상이하고,
L은 직접결합이거나; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
Ar1은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
상기 (L)m-Ar1이 비치환된 페닐기인 경우에는 상기 R1 내지 R16 중 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이고,
R1a 내지 R4a는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.
또한, 본 명세서는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서에 따른 새로운 화합물은 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 사용함으로써 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성의 향상이 가능하다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 게르마늄기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한"기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서,
Figure pat00003
는 다른 치환기 또는 결합부에 결합되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00004
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00005
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00006
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRR'R''의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 R, R' 및 R''는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BRR'R''의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 R, R' 및 R''는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 40이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 기재된 알킬기, 알콕시기 및 그 외 알킬기 부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로고리기일 수 있고, 다환식 헤테로고리기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로고리기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로고리기, 다환식 헤테로고리기, 또는 단환식 헤테로고리기와 다환식 헤테로고리기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 아릴기를 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 비페닐아민, 안트라세닐아민, 3-메틸페닐아민, 4-메틸나프틸아민, 2-메틸비페닐아민, 9-메틸안트라세닐아민, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기는 아릴기 및 헤테로고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에서 아민기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기는 N 원자에, 아릴기, 알킬기, 아릴알킬기, 및 헤테로고리기 등으로 치환될 수 있으며, 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴포스핀기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴포스핀기, 치환 또는 비치환된 디아릴포스핀기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴포스핀기가 있다. 상기 아릴포스핀기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기를 2 이상 포함하는 아릴포스핀기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 40이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
및
Figure pat00010
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 탄소수는 1 내지 40이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 탄소수는 1 내지 20이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 고리를 형성하는 원자수는 5 내지 60이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 고리를 형성하는 원자수는 5 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 고리를 형성하는 원자수는 5 내지 14이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 고리를 형성하는 원자수는 15 내지 60이다. 헤테로고리기의 예로는 피리딜기, 피롤기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 퓨라닐기, 티오페닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 옥사졸기, 이소옥사졸기, 티아졸기, 이소티아졸기, 트리아졸기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 디티아졸기, 테트라졸기, 피라닐기, 티오피라닐기, 피라지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 나프티리디닐기, 아크리딜기, 크산테닐기, 페난트리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인데닐기, 인돌기, 인돌리닐기, 인돌리지닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 벤조티아졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 디벤조카바졸기, 인돌로카바졸기, 인데노카바졸기, 페나지닐기, 이미다조피리딘기, 페녹사지닐기, 페난트리딘기, 페난트롤린(phenanthroline)기, 페노티아진(phenothiazine)기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 또한 헤테로고리기의 예로는 이미다조피리딘기, 벤조플루오레닐기, 벤조페난트레닐기, 이미다조페난트레닐기, 벤조페난트리디닐기, 이미다조페난트리디닐기, 벤조카바졸기, 디벤조카바졸기, 인돌로카바졸기, 벤조아크리디닐기, 및 인돌로아크리디닐기, 벤조이미다조퀴나졸린기 또는 벤조이미다조페난트리딘기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 게르마늄기는 -GeRaRbRc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra, Rb 및 Rc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 게르마늄기는 구체적으로 트리메틸게르마늄기, 트리에틸 게르마늄기, t-부틸디메틸게르마늄기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴싸이오기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, 아릴포스핀기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알콕시카보닐기 중 알콕시기는 전술한 알콕시기에 관한 설명이 적용되고, 알콕시카보닐기 중 카보닐기는 전술한 카보닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기, 헤테로아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중 헤테로아릴기는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성한다는 의미는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리; 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리; 또는 이들의 축합고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소고리란 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다. 구체적으로, 지방족 탄화수소고리의 예로는 시클로프로판, 시클로부탄, 시클로부텐, 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로헥산, 시클로헥센, 1,4-시클로헥사디엔, 시클로헵탄, 시클로헵텐, 시클로옥탄, 시클로옥텐 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리란 탄소와 수소 원자로만 이루어진 방향족의 고리를 의미한다. 구체적으로, 방향족 탄화수소고리의 예로는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 페릴렌, 플루오란텐, 트리페닐렌, 페날렌, 피렌, 테트라센, 크라이센, 펜타센, 플루오렌, 인덴, 아세나프틸렌, 벤조플루오렌, 스피로플루오렌 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다. 구체적으로, 지방족 헤테로고리의 예로는 옥시레인(oxirane), 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥세인(1,4-dioxane), 피롤리딘, 피페리딘, 모르폴린(morpholine), 옥세판, 아조케인, 티오케인 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다. 구체적으로, 방향족 헤테로고리의 예로는 피리딘, 피롤, 피리미딘, 피리다진, 퓨란, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 트리아졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 디티아졸, 테트라졸, 피란, 티오피란, 디아진, 옥사진, 티아진, 다이옥신, 트리아진, 테트라진, 이소퀴놀린, 퀴놀린, 퀴놀, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프티리딘, 아크리딘, 페난트리딘, 디아자나프탈렌, 트리아자인덴, 인돌, 인돌리진, 벤조티아졸, 벤조옥사졸, 벤조이미다졸, 벤조티오펜, 벤조퓨란, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 카바졸, 벤조카바졸, 디벤조카바졸, 페나진, 이미다조피리딘, 페녹사진, 페난트리딘, 인돌로카바졸, 인데노카바졸 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 이중 스피로형 유기 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물이다.
[화학식 2]
Figure pat00011
[화학식 3]
Figure pat00012
[화학식 4]
Figure pat00013
[화학식 5]
Figure pat00014
[화학식 6]
Figure pat00015
[화학식 7]
Figure pat00016
상기 화학식 2 내지 화학식 7에서,
R1 내지 R16는 각각 독립적으로 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고,
p가 2 이상인 경우 L1은 서로 같거나 상이하고,
q가 2 이상인 경우 L2는 서로 같거나 상이하고,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1의 L의 정의와 동일하고,
Ar1 및 Ar2은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1의 Ar1의 정의와 동일하며,
R1a 내지 R4a 및 R1b 내지 R4b는 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1에서 R1a 내지 R4a의 정의와 동일하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이중 스피로형 유기 화합물은 하기 화학식 8 내지 화학식 17 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 8]
Figure pat00017
[화학식 9]
Figure pat00018
[화학식 10]
Figure pat00019
[화학식 11]
Figure pat00020
[화학식 12]
Figure pat00021
[화학식 13]
Figure pat00022
[화학식 14]
Figure pat00023
[화학식 15]
Figure pat00024
[화학식 16]
Figure pat00025
[화학식 17]
Figure pat00026
상기 화학식 8 내지 화학식 17에서,
R1 내지 R16는 각각 독립적으로 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
p는 0 내지 5의 정수이고,
p가 2 이상인 경우 L1은 서로 같거나 상이하고,
L1은 상기 화학식 1-1의 L의 정의와 동일하고,
Ar1은 상기 화학식 1-1에서의 정의와 동일하며,
R1a 내지 R6a는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1에서 R1a 내지 R4a의 정의와 동일하다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸렌기; 치환 또는 비치환된 피레닐렌기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기; 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌기; 치환 또는 비치환된 테트라세닐렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오란테닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 치환 또는 비치환된 피롤릴렌기; 치환 또는 비치환된 퓨라닐렌기; 치환 또는 비치환된 티오페닐렌기; 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기; 치환 또는 비치환된 피라졸릴렌기; 치환 또는 비치환된 이미다졸릴렌기; 치환 또는 비치환된 옥사졸릴렌기; 치환 또는 비치환된 이소옥사졸릴렌기; 치환 또는 비치환된 티아졸릴렌기; 치환 또는 비치환된 이소티아졸릴렌기; 치환 또는 비치환된 피리다지닐렌기; 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌기; 치환 또는 비치환된 인돌릴렌기; 치환 또는 비치환된 이소인돌릴렌기; 치환 또는 비치환된 인돌리지닐렌기; 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐렌기; 치환 또는 비치환된 이소퀴놀리닐렌기; 치환 또는 비치환된 퓨리닐렌기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐렌기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기; 치환 또는 비치환된 크산테닐렌기; 및 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌; 치환 또는 비치환된 나프틸렌; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌; 치환 또는 비치환된 피리디닐렌; 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌; 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌; 치환 또는 비치환된 퀴놀릴렌; 치환 또는 비치환된 퀴나졸릴렌; 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐렌; 또는 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌이다.
또한, 본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합 또는 아래의 군으로부터 선택되는 어느 하나의 치환기인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
Figure pat00027
상기 구조들은 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 L, L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌; 바이페닐렌; 나프틸렌; 디메틸플루오레닐렌; 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리디닐렌; 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌; 페닐기로 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌; 페닐기로 치환 또는 비치환된 퀴놀릴렌; 페닐기로 치환 또는 비치환된 퀴나졸릴렌; 디벤조티오페닐렌; 디벤조퓨라닐렌; 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 카바졸릴렌이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 발명의 일 실시사태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 및 탄소수 1 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시사태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 탄소수 6 내지 30의 1차, 2차 또는 3차의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 또는 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 발명의 일 실시사태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 페닐, 바이페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 플루오레닐과 같은 아릴; 디페닐아민, 페닐 바이페닐아민, 디바이페닐아민, 페닐 나프틸아민, 페닐 페난트렌아민, 트리페닐 아민, 디나프틸아민, 바이페닐 나프틸아민, N-페닐 플루오렌아민, N-바이페닐 플루오렌아민과 같은 아릴아민; 또는 피리딜, 피롤, 피리딜, 피리다지닐, 퓨라닐, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 트리아졸, 피라지닐, 트리아진, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 나프티리디닐, 아크리딜기, 크산테닐기, 페난트리디닐, 디아자나프탈레닐, 트리아자인데닐, 인돌, 인돌리닐, 인돌리지닐, 프탈라지닐, 피리도 피리미디닐, 피리도 피라지닐, 피라지노 피라지닐, 카바졸, 벤조티오펜, 벤조퓨라닐, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸, 벤즈옥사졸, 벤조카바졸, 디벤조티오펜, 디벤조퓨라닐, 디벤조카바졸, 인돌로카바졸, 인데노카바졸, 페난트롤린(phenanthroline), 페나지닐, 페녹사지닐, 페노티아지닐, 이미다조피리디닐, 이미다조페난트리딘, 벤조이미다조퀴나졸리닐, 벤조이미다조페난트리디닐과 같은 헤테로고리일 수 있으며, 이들은 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 아릴포스핀기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 하기 구조들에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
상기 구조들은 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
더욱 구체적으로, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 치환 또는 비치환된 트리페닐아민기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 벤조카바졸기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 디벤조카바졸기; 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸기; 치환 또는 비치환된 인데노카바졸기; 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기, 치환 또는 비치환된 이미다조페난트리딘기; 치환 또는 비치환된 벤조이미다조퀴나졸리닐기; 또는 치환 또는 비치환된 벤조이미다조페난트리디닐이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 치환 또는 비치환된 트리페닐아민기; 치환 또는 비치환된 피리딜기; 치환 또는 비치환된 피리미디닐기; 치환 또는 비치환된 트리아지닐기; 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 또는 치환 또는 비치환된 카바졸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기, 니트로기, 메틸기 및 페닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 디메틸플루오레닐기; 디페닐아민기; 트리페닐아민기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리디닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 피리미디닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 트리아지닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 디벤조티오펜기; 디벤조퓨라닐기; 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 카바졸기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬, 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알케닐, 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알키닐, 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 시클로알킬, 탄소수 1 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬, 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴, 및 탄소수 1 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 6 내지 30의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴 및 탄소수 1 내지 30의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기와 같은 아릴기; 또는 피리딜기, 피롤기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 퓨라닐기, 티오페닐기, 이미다졸기, 피라졸기, 옥사졸기, 이소옥사졸기, 티아졸기, 이소티아졸기, 트리아졸기, 옥사디아졸기, 티아디아졸기, 디티아졸기, 테트라졸기, 피라닐기, 티오피라닐기, 피라지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 나프티리디닐기, 아크리딜기, 크산테닐기, 페난트리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인데닐기, 인돌기, 인돌리닐기, 인돌리지닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 벤조티아졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 디벤조퓨라닐기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 디벤조카바졸기, 인돌로카바졸기, 인데노카바졸기, 페나지닐기, 이미다조피리딘기, 페녹사지닐기, 페난트리딘기, 페난트롤린(phenanthroline)기, 페노티아진(phenothiazine)기, 이미다조피리딘기, 이미다조페난트리딘기. 벤조이미다조퀴나졸린기, 또는 벤조이미다조페난트리딘기와 같은 헤테로고리기일 수 있으며, 이들은 추가로 치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족의 탄화수소 고리; 또는 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족의 헤테로고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b가 인접하는 기와 서로 결합하여 형성하는 고리는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 페릴렌, 플루오란텐, 트리페닐렌, 페날렌, 피렌, 테트라센, 크라이센, 펜타센, 플루오렌, 인덴, 아세나프틸렌, 벤조플루오렌, 스피로플루오렌과 같은 방향족 탄화수소 고리; 또는 피리딘, 피롤, 피리미딘, 피리다진, 퓨란, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 트리아졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 디티아졸, 테트라졸, 피란, 티오피란, 디아진, 옥사진, 티아진, 다이옥신, 트리아진, 테트라진, 이소퀴놀린, 퀴놀린, 퀴놀, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프티리딘, 아크리딘, 페난트리딘, 디아자나프탈렌, 트리아자인덴, 인돌, 인돌리진, 벤조티아졸, 벤조옥사졸, 벤조이미다졸, 벤조티오펜, 벤조퓨란, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 카바졸, 벤조카바졸, 디벤조카바졸, 페나진, 이미다조피리딘, 페녹사진, 페난트리딘, 인돌로카바졸, 인데노카바졸과 같은 헤테로고리일 수 있으며, 이들은 추가로 치환될 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b가 인접하는 기와 서로 결합하여 형성하는 고리는 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 플루오렌, 치환 또는 비치환된 피리딘, 치환 또는 비치환된 피리미딘; 치환 또는 비치환된 트리아진; 치환 또는 비치환된 퀴놀린; 치환 또는 비치환된 퀴녹살린; 치환 또는 비치환된 퀴나졸린; 치환 또는 비치환된 페난트리딘; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란; 또는 치환 또는 비치환된 카바졸일 수 있다.
본 발명의 일시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b가 인접하는 기와 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성할 수 있고, 상기 벤젠 고리는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 아릴포스핀기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 발명의 일시상태에 따르면, 상기 R1a 내지 R6a 및 R1b 내지 R4b가 인접하는 기와 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 적어도 하나는 인접한 기와 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1와 R2가 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R2와 R3이 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R4와 R5가 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R6과 R7이 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R7과 R8이 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9와 R10이 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R10과 R11이 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R12와 R13이 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R14와 R15가 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R15과 R16이 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 고리원 15 내지 60의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알킬, 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알케닐, 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 치환 또는 비치환된 알키닐, 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 시클로알킬, 탄소수 1 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로시클로알킬, 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴, 및 탄소수 1 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 아릴 및 탄소수 1 내지 60의 단환 또는 다환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 페닐, 바이페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 플루오레닐, 피리디닐, 페난트리디닐, 디벤조티오펜, 카바졸릴, 페난트롤리닐과 같은 아릴기; 또는 피리딜, 피롤, 피리딜, 피리다지닐, 퓨라닐, 티오펜, 이미다졸, 피라졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 트리아졸, 피라지닐, 트리아진, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 나프티리디닐, 아크리딜기, 크산테닐기, 페난트리디닐, 디아자나프탈레닐, 트리아자인데닐, 인돌, 인돌리닐, 인돌리지닐, 프탈라지닐, 피리도 피리미디닐, 피리도 피라지닐, 피라지노 피라지닐, 카바졸, 벤조티오펜, 벤조퓨라닐, 벤즈이미다졸, 벤조티아졸, 벤즈옥사졸, 벤조카바졸, 디벤조티오펜, 디벤조퓨라닐, 디벤조카바졸, 인돌로카바졸, 인데노카바졸, 페난트롤린(phenanthroline), 페나지닐, 페녹사지닐, 페노티아지닐, 이미다조피리디닐, 이미다조페난트리딘, 벤조이미다조퀴나졸리닐, 벤조이미다조페난트리디닐과 같은 헤테로고리기일 수 있으며, 이들은 추가로 치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 벤조플루오레닐, 벤조페난트레닐, 이미다조페난트레닐, 벤조페난트리디닐, 이미다조페난트리디닐, 벤조카바졸, 디벤조카바졸, 인돌로카바졸, 벤조아크리디닐, 인돌로아크리디닐, 벤조이미다조퀴나졸리닐, 벤조이미다조페난트리디닐과 같은 고리원 15 내지 60의 헤테로고리기일 수 있으며, 이들은 추가로 치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 L이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 L이 치환 또는 비치환된 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 L이 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에서 L이 페닐렌기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2, 8 또는 9에서 L1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2, 8 또는 9에서 L1이 치환 또는 비치환된 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2, 8 또는 9에서 L1이 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4, 10 또는 11에서 L1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4, 10 또는 11에서 L1이 치환 또는 비치환된 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4, 10 또는 11에서 L1이 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5, 12 또는 13에서 L1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5, 12 또는 13에서 L1이 치환 또는 비치환된 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5, 12 또는 13에서 L1이 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6, 14 또는 15에서 L1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6, 14 또는 15에서 L1이 치환 또는 비치환된 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6, 14 또는 15에서 L1이 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7, 16 또는 17에서 L1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7, 16 또는 17에서 L1이 치환 또는 비치환된 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7, 16 또는 17에서 L1이 페닐렌기이거나 상기 Ar1이 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 L1과 L2는 서로 다르고, L1 또는 L2 중 적어도 하나가 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 L1과 L2는 서로 다르고, L1 또는 L2 중 적어도 하나가 치환 또는 비치환된 페닐렌기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 L1과 L2는 서로 다르고, L1 또는 L2 중 적어도 하나가 페닐렌기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 L1과 L2는 서로 동일하고, 상기 L1 및 L2가 치환 또는 비치환된 단환의 아릴렌기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 L1과 L2는 서로 동일하고, 상기 L1 및 L2가 치환 또는 비치환된 페닐렌기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 L1과 L2는 서로 동일하고, 상기 L1 및 L2가 페닐렌기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 Ar1과 Ar2가 서로 다르고, Ar1 또는 Ar2 중 적어도 하나가 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 Ar1과 Ar2가 서로 다르고, Ar1 또는 Ar2 중 적어도 하나가 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 Ar1과 Ar2가 서로 다르고, Ar1 또는 Ar2 중 적어도 하나가 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 Ar1과 Ar2가 서로 같고, Ar1 및 Ar2가 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 Ar1과 Ar2가 서로 같고, Ar1 및 Ar2가 치환 또는 비치환된 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에서 Ar1과 Ar2가 서로 같고, Ar1 및 Ar2가 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R1a 내지 R6a, R1b 내지 R4b 및 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00033
Figure pat00034
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00035
Figure pat00036
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00037
Figure pat00038
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00042
Figure pat00043
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00044
Figure pat00045
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
Figure pat00059
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 포함하는 유기 전자 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 유기 전자 소자는 제1 전극과 제2 전극 및 이 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하고, 하기 화학식 18의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 것인 유기 전자 소자이다.
[화학식 18]
Figure pat00060
상기 화학식 18에 있어서,
Ar3는 벤조플루오렌 골격, 플루오란텐 골격, 피렌 골격 또는 크리센 골격이고,
L3는 단일결합, C6 내지 C30의 아릴렌기 또는 C5 내지 C30의 2가의 헤테로고리기이며,
X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 헤테로 고리기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30의 아르알킬기로 이루어진 군에서 선택되고, X1 및 X2는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고,
r은 1 이상의 정수이며,
상기 r이 2 이상인 경우, X1은 서로 동일하거나 상이하고, X2는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 단일결합 또는 C6 내지 C30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 단일결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 벤조플루오렌 골격, 플루오란텐 골격 또는 피렌골격이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 피렌골격이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30-의 헤테로 고리기 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 트리메틸게르마늄기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 피렌 골격이고, L3는 단일결합이며, X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 게르마늄기로 치환또는 비치환된 아릴기이고, r이 2인 유기 전자 소자이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3는 피렌 골격이고, L3는 단일결합이며, X1은 페닐기이고, X2는 트리메틸게르마늄기로 치환된 페닐기이고, r은 2인 유기 전자 소자이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 18의 화합물은 발광층의 도펀트로 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하고, 하기 화학식 19의 화합물을 상기 유기물층 중 발광층에 포함하는 것인 유기 전자 소자이다.
[화학식 19]
Figure pat00061
상기 화학식 19에 있어서,
X5는 치환 또는 비치환된 1-나프틸기, 치환 또는 비치환된 2-나프틸기, 치환 또는 비치환된 1-안트릴기, 치환 또는 비치환된 2-안트릴기, 치환 또는 비치환된 1-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 2-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 3-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 4-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 9-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 1-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 2-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 9-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 1-피렌일기, 치환 또는 비치환된 2-피렌일기, 치환 또는 비치환된 4-피렌일기, 치환 또는 비치환된 3-메틸-2-나프틸기, 치환 또는 비치환된 4-메틸-1-나프틸기 또는 하기 구조식
Figure pat00062
이고,
X6는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타센일기, 2-나프타센일기, 9-나프타센일기, 1-피렌일기, 2-피렌일기, 4-피렌일기, 2-바이페닐릴기, 3-바이페닐릴기, 4-바이페닐릴기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-뷰틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸바이페닐릴기, 4"-t-뷰틸-p-터페닐-4-일기, 및 3-플루오란텐일기로 이루어진 군으로부터 선택되는 기이며,
X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 헤테로 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시카보닐기, 카복실기, 할로젠 원자, 사이아노기, 니트로기 또는 하이드록실기이고,
s1 및 s2는 각각 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X5는 치환 또는 비치환된 1-나프틸기 또는 치환 또는 비치환된 2-나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 X5는 치환 또는 비치환된 1- 나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 X5는 1-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X6는 페닐기, 1-나프틸기 또는 2-나프틸기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 X6는 2-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C50의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C50의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 s1 및 s2는 각각 0 내지 2의 정수이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 s1 및 s2는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X5 및 X6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1-나프틸기 또는 2-나프틸기이고, s1 및 s2는 0인 유기 전자 소자이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식19의 화합물은 발광층의 호스트로 포함될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하고, 상기 화학식 18의 화합물 및 상기 화학식 19의 화합물을 상기 유기물층 중 발광층에 포함하는 유기 전자 소자이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하고, 상기 화학식 18의 Ar3는 피렌골격이고, L3는 단일결합이며, X1 및 X2는 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 아릴기이고, r은 2인 화합물 및 상기 화학식 19의 X5 및 X6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1-나프틸기 또는 2-나프틸기이고, s1 및 s2는 0인 유기 전자 소자이다.
상기 유기 전자 소자는 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 및 유기 트랜지스터로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 하나의 실시 상태에 있어서, 제1 전극, 제 2전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 전자 억제층, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서의 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층 및 정공 주입 및 정공수송을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 정공 주입층을 포함할 수 있고, 상기 정공 주입층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 예에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 정공 수송층을 포함할 수 있고, 상기 정공 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 예에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 정공 수송층 및 정공 주입층을 포함할 수 있고, 상기 정공 수송층 및 정공 주입층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 억제층을 포함하고, 상기 전자 억제층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
또한, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 호스트로서 포함될 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기 화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송 및 전자 주입을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 수송층과 전자 억제층을 포함하고, 상기 정공 수송층과 전자 억제층 중 적어도 1층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
구체적으로, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 전자 주입층을 포함할 수 있고, 상기 전자 주입층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 전자 수송층을 포함할 수 있고, 상기 전자 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있고, 상기 전자 수송층 및 전자 주입층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
이와 같은 다층 구조의 유기물층에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층, 정공 주입/정공 수송과 발광을 동시에 하는 층, 정공 수송과 발광을 동시에 하는 층, 또는 전자 수송과 발광을 동시에 하는 층 등에 포함될 수 있다.
또 하나의 실시 상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자의 유기물층은 상기 화학식1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 유기물층 이외에, 아릴아미노기, 카바졸기, 또는 벤즈카바졸기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공 주입층 또는 정공 수송층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하는 녹색 유기 발광 소자이다.
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하는 적색 유기 발광 소자이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 태양전지일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극, 제 2전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 광활성층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 화학식 1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 태양전지가 제공된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 전자수송층을 포함할 수 있고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광활성층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 광활성층과 전자주개(electron donor) 및 전자 받개(electron acceptor)를 포함하고, 상기 광활성층과 전자주개 또는 전자 받개는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지가 외부 광원으로부터 광자를 받으면 전자 주개와 전자 받개 사이에서 전자와 정공이 발생한다. 발생된 정공은 전자 도너층을 통하여 양극으로 수송된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 태양 전지는 부가적인 유기물층을 더 포함할 수 있다. 상기 유기 태양 전지는 여러 기능을 동시에 갖는 유기물을 사용하여 유기물층의 수를 감소시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 트랜지스터일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 소스, 드레인, 게이트 및 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 트랜지스터가 제공된다. 본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 트랜지스터는 전하발생층을 포함하고, 상기 전하발생층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 트랜지스터는 절연층을 포함할 수 있고, 상기 절연층은 기판과 게이트 위에 위치할 수 있다.
상기 유기 전자 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 전자 소자의 일 실시상태에 있어서, 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다.
이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 전자 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서 상기 화합물은 상기 정공주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7) 및 전자 수송층(8) 중 1층 이상에 포함될 수 있다.
또한, 상기 구조에 있어서, 전자 억제층이 추가로 포함될 수 있으며, 일 실시상태에 따르면 정공 수송층 위에 전자 억제층이 적층되고, 그 위에 발광층이 적층되는 구조일 수 있다.
본 명세서의 유기 전자 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 발명의 화합물, 즉 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 전자 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전자 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 전자 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전자 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하고, 이리듐계(Ir) 도펀트와 함께 사용할 수 있다.
도펀트로 사용되는 이리듐계 착물은 하기와 같다.
[Ir(piq)3] [Btp2Ir(acac)]
Figure pat00063
[Ir(piq)3] [Btp2Ir(acac)]
Figure pat00064
[Ir(mpyp)3] [F2Irpic]
Figure pat00065
[(F2ppy)2Ir(tmd)] [Ir(dfppz)3]
Figure pat00066
상기 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 유기 전자 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 >
< 제조예 1> 화학식 2-1의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 2-1의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00067
< 제조예 1-1> 화학식 2-2의 화합물의 제조
Figure pat00068
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 아이오도벤젠(Iodobenzene)(3.94g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 120ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:10으로 컬럼하여 상기 화합물 1 (9.41g, 수율: 83%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 646
< 제조예 1-2> 화학식 2-13의 화합물의 제조
Figure pat00069
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)(5.16g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 250ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 5 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 에틸아세테이트 350ml으로 재결정하여 상기 화합물 2 (12.86g, 수율: 91%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 801
< 제조예 1-3> 화학식 2-14의 화합물의 제조
Figure pat00070
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘(2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine)(5.16g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 180ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 6 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:7으로 컬럼하여 상기 화합물 3 (11.58g, 수율: 83%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 800
< 제조예 1-4> 화학식 2-12의 화합물의 제조
Figure pat00071
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘(4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine)(5.16g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 180ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 7 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:8으로 컬럼하여 상기 화합물 4 (10.46g, 수율: 74%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 800
< 제조예 1-5> 화학식 2-15의 화합물의 제조
Figure pat00072
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 2-클로로-4,6-디페닐피리딘(2-chloro-4,6-diphenylpyridine)(5.15g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 180ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:12으로 컬럼하여 상기 화합물 5 (8.96g, 수율: 64%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 799
< 제조예 1-6> 화학식 2-17의 화합물의 제조
Figure pat00073
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린(2-chloro-4-phenylquinazoline)(4.64g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 200ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 1 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 에틸아세테이트 300ml로 재결정하여 상기 화합물 6 (11.87g, 수율: 87%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 774
< 제조예 1-7> 화학식 2-16의 화합물의 제조
Figure pat00074
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린(2-chloro-4-(naphthalen-2-yl)quinazoline)(5.61g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 200ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 2 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 에틸아세테이트 200ml로 재결정하여 상기 화합물 7 (12.11g, 수율: 83%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 824
< 제조예 1-8> 화학식 2-19의 화합물의 제조
Figure pat00075
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 2-브로모디벤조[b,d]퓨란(2-bromodibenzo[b,d]furan)(4.76g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 200ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 10 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 에틸아세테이트 280ml로 재결정하여 상기 화합물 8 (10.36g, 수율: 80%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 736
< 제조예 1-9> 화학식 2-21의 화합물의 제조
Figure pat00076
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 2-브로모디벤조[b,d]티오펜(2-bromodibenzo[b,d]thiophene)(5.06g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 200ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 8 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 에틸아세테이트 220ml로 재결정하여 상기 화합물 9 (11.77g, 수율: 89%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 752
< 제조예 1-10> 화학식 2-20의 화합물의 제조
Figure pat00077
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 3-브로모-9-페닐-9H-카바졸(3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole)(6.21g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 250ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 2 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 에틸아세테이트 200ml로 재결정하여 상기 화합물 10 (12.66g, 수율: 90%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 811
< 제조예 1-11> 화학식 2-23의 화합물의 제조
Figure pat00078
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 2-1(10g, 17.57mmol), 4-브로모-N,N-디페닐아닐린(4-bromo-N,N-diphenylaniline) (6.19g, 19.33mmol)을 자일렌(xylene) 250ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(2.19g, 22.84mmol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 0.18mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌(xylene)을 감압농축시키고 에틸아세테이트 150ml로 재결정하여 상기 화합물 11 (11.41g, 수율: 81%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 813
< 제조예 2> 화학식 2-25의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 2-25의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00079
< 제조예 2-1>
화합물 12 ~ 22(화학식 8-1 내지 8-11의 화합물)의 합성
Figure pat00080
제조예 1-1 ~ 1-11에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 2-25 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 12 ~ 22를 제조하였다.
< 제조예 3> 화학식 2-26의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 2-26의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00081
< 제조예 3-1>
화합물 23 ~ 33(화학식 9-1 내지 9-11의 화합물)의 합성
Figure pat00082
제조예 1-1 ~ 1-11 에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 2-26 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11 을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 23 ~ 33 을 제조하였다.
< 제조예 4> 화학식 3-1의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 3-1의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00083
< 제조예 5> 화학식 4의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 4의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00084
< 제조예 5-1>
화합물 34 ~ 44(화학식 4-2, 4-13, 4-14, 4-12, 4-15, 4-17, 4-16, 4-19, 4-24, 4-20 및 4-23의 화합물)의 합성
Figure pat00085
제조예 5에서 Ar1을 페닐, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine), 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘(2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine), 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘(4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine), 2-클로로-4,6-디페닐피리딘(2-chloro-4,6-diphenylpyridine), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린(2-chloro-4-phenylquinazoline), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린(2-chloro-4-(naphthalen-2-yl)quinazoline), 2-브로모디벤조[b,d]퓨란(2-bromodibenzo[b,d]furan), 2-브로모디벤조[b,d]티오펜(2-bromodibenzo[b,d]thiophene), 3-브로모-9-페닐-9H-카바졸(3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole), 4-브로모-N,N-디페닐아닐린(4-bromo-N,N-diphenylaniline) 인 물질을 사용하여 상기 화합물 34 ~ 44 을 제조하였다.
< 제조예 6> 화학식 5-1의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 3-1의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00086
<제조예 6-1>
화합물 45 ~ 55 의 화합물(화학식 5-2, 5-13, 5-14, 5-12, 5-15, 5-17, 5-16, 5-19, 5-21, 5-20 및 5-23의 화합물)의 합성
Figure pat00087
제조예 1-1 ~ 1-11 에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 5-1 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 45 ~ 55을 제조하였다.
< 제조예 7> 화학식 5-25의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 5-25의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00088
< 제조예 7-1> 화합물 56 ~ 66(화학식 12-1 내지 12-11의 화합물)의 합성
Figure pat00089
제조예 1-1 ~ 1-11 에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 5-25 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 56 ~ 66을 제조하였다.
< 제조예 8> 화학식 5-26의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 5-26의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00090
< 제조예 8-1>
화합물 67 ~ 77(화학식 13-1 내지 13-11의 화합물)의 합성
Figure pat00091
제조예 1-1 ~ 1-11 에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 5-26 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11 을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 67 ~ 77을 제조하였다.
< 제조예 9> 화학식 6-1의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 6-1의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00092
< 제조예 9-1>
화합물 78 ~ 88 (화학식 6-2, 6-13, 6-14, 6-12, 6-15, 6-17, 6-16, 6-19, 6-21, 6-20 및 6-23의 화합물)의 합성
Figure pat00093
제조예 1-1 ~ 1-11 에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 6-1 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11 을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 78 ~ 88 을 제조하였다.
< 제조예 10> 화학식 6-25의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 6-25의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00094
Figure pat00095
제조예 1-1 ~ 1-11 에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 6-25 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11 을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 89 ~ 99 을 제조하였다.
< 제조예 11> 화학식 6-26의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 6-26의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00096
< 제조예 11-1>
화합물 100 ~ 110(화학식 15-1 내지 15-11의 화합물)의 합성
Figure pat00097
제조예 1-1 ~ 1-11 에서 출발물질을 화학식 2-1 대신 화학식 6-25 인 물질을 사용한 것을 제외하고 상기 화합물 1 ~ 11 을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 100 ~ 110 을 제조하였다.
< 제조예 12> 화학식 7의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 7의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00098
< 제조예 12-1>
화합물 111 ~ 121(화학식 7-2, 7-13, 7-14, 7-12, 7-15, 7-17, 7-16, 7-19, 7-21, 7-20 및 7-23의 화합물)의 합성
Figure pat00099
제조예 12에서 Ar1을 페닐, 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine), 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘(2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine), 4-클로로-2,6-디페닐피리미딘(4-chloro-2,6-diphenylpyrimidine), 2-클로로-4,6-디페닐피리딘(2-chloro-4,6-diphenylpyridine), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린(2-chloro-4-phenylquinazoline), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린(2-chloro-4-(naphthalen-2-yl)quinazoline), 2-브로모디벤조[b,d]퓨란(2-bromodibenzo[b,d]furan), 2-브로모디벤조[b,d]티오펜(2-bromodibenzo[b,d]thiophene), 3-브로모-9-페닐-9H-카바졸(3-bromo-9-phenyl-9H-carbazole), 4-브로모-N,N-디페닐아닐린(4-bromo-N,N-diphenylaniline)인 물질을 사용하여 상기 화합물 111 ~ 121 을 제조하였다.
< 제조예 13> 화학식 10의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 10의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00100
< 제조예 14> 화학식 11의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 11의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00101
< 제조예 15> 화학식 16의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 16의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00102
< 제조예 16> 화학식 17의 화합물의 제조
하기 반응식과 같이 실시하여 화학식 17의 화합물을 제조하였다.
Figure pat00103
< 실험예 1-1>
ITO(indium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 화학식의 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (hexaazatriphenylene; HAT)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다.
[HAT]
Figure pat00104
상기 정공 주입층 위에 정공을 수송하는 물질인 하기 화합물 4-4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)(300Å)를 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
[NPB]
Figure pat00105
이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 100Å으로 하기 화합물 1을 진공 증착하여 전자 억제층을 형성하였다.
[화합물 1]
Figure pat00106
이어서, 상기 전자 억제층 위에 막 두께 300Å으로 아래와 같은 BH와 BD를 25:1의 중량비로 진공증착하여 발광층을 형성하였다.
[BH]
Figure pat00107
[BD]
Figure pat00108
[ET1]
Figure pat00109
[LiQ]
Figure pat00110
상기 발광층 위에 상기 화합물 ET1과 상기 화합물 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 300Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4~ 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 ⅹ10-7 ~5 ⅹ10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-2>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 8을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-3>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 9을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-4>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 10을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-5>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 11을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-6>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 12를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-7>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 19를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-8>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 20를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-9>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 21을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-10>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 22을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-11>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 23을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-12>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 30를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-13>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 31을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-14>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 32을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-15>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 33을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-16>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 34을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-17>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 41을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-18>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 42을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-19>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 43을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-20>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 44을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-21>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 45을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-22>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 52을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-23>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 53을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-24>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 54을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-25>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 55을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-26>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 56을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-27>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 63을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-28>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 64을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-29>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 65을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-30>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 66을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-31>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 67을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-32>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 74을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-33>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 75을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-34>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 76을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-35>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 77을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-36>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 78을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-37>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 85을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-38>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 86을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-39>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 87을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-40>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 88을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-41>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 89을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-42>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 96을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-43>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 97을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-44>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 98을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-45>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 99을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-46>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 100을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-47>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 107을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-48>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 108을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-49>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 109을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-50>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 110을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-51>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 111을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-52>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 118을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-53>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 119을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-54>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 120을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 1-55>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 상기 화합물 121을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 비교예 1-1>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 하기 EB1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[EB1]
Figure pat00111
< 비교예 1-2>
상기 실험예 1-1에서 화합물 1 대신 하기 EB2의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[EB2]
Figure pat00112
실험예 1-1 내지 1-55 및 비교예 1-1, 1-2에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 표 1의 결과를 얻었다.
화합물
(전자억제층)		 전압
(V@10mA/cm2)		 효율
(cd/A@10mA/cm2)		 색좌표
(x,y)
실험예 1-1 화합물 1 3.65 6.63 (0.138, 0.127)
실험예 1-2 화합물 8 3.61 6.62 (0.139, 0.122)
실험예 1-3 화합물 9 3.69 6.69 (0.138, 0.126)
실험예 1-4 화합물 10 3.69 6.68 (0.138, 0.127)
실험예 1-5 화합물 11 3.64 6.68 (0.137, 0.125)
실험예 1-6 화합물 12 3.85 6.33 (0.136, 0.125)
실험예 1-7 화합물 19 3.81 6.32 (0.136, 0.127)
실험예 1-8 화합물 20 3.89 6.30 (0.136, 0.125)
실험예 1-9 화합물 21 3.89 6.50 (0.137, 0.125)
실험예 1-10 화합물 22 3.84 6.52 (0.138, 0.125)
실험예 1-11 화합물 23 3.85 6.33 (0.136, 0.125)
실험예 1-12 화합물 30 3.81 6.32 (0.137, 0.125)
실험예 1-13 화합물 31 3.89 6.30 (0.136, 0.125)
실험예 1-14 화합물 32 3.89 6.50 (0.138, 0.126)
실험예 1-15 화합물 33 3.84 6.52 (0.137, 0.125)
실험예 1-16 화합물 34 3.62 6.53 (0.136, 0.127)
실험예 1-17 화합물 41 3.61 6.67 (0.135, 0.127)
실험예 1-18 화합물 42 3.68 6.68 (0.138, 0.127)
실험예 1-19 화합물 43 3.66 6.65 (0.137, 0.125)
실험예 1-20 화합물 44 3.64 6.66 (0.137, 0.125)
실험예 1-21 화합물 45 3.85 6.33 (0.136, 0.125)
실험예 1-22 화합물 52 3.81 6.32 (0.137, 0.125)
실험예 1-23 화합물 53 3.89 6.30 (0.136, 0.125)
실험예 1-24 화합물 54 3.89 6.50 (0.138, 0.126)
실험예 1-25 화합물 55 3.84 6.52 (0.137, 0.125)
실험예 1-26 화합물 56 3.85 6.33 (0.136, 0.127)
실험예 1-27 화합물 63 3.81 6.32 (0.135, 0.127)
실험예 1-28 화합물 64 3.89 6.30 (0.138, 0.127)
실험예 1-29 화합물 65 3.89 6.50 (0.137, 0.125)
실험예 1-30 화합물 66 3.84 6.52 (0.137, 0.125)
실험예 1-31 화합물 67 3.65 6.69 (0.136, 0.125)
실험예 1-32 화합물 74 3.61 6.62 (0.137, 0.125)
실험예 1-33 화합물 75 3.65 6.65 (0.136, 0.125)
실험예 1-34 화합물 76 3.64 6.64 (0.138, 0.126)
실험예 1-35 화합물 77 3.69 6.61 (0.137, 0.125)
실험예 1-36 화합물 78 3.85 6.33 (0.136, 0.127)
실험예 1-37 화합물 85 3.81 6.32 (0.135, 0.127)
실험예 1-38 화합물 86 3.89 6.30 (0.138, 0.127)
실험예 1-39 화합물 87 3.89 6.50 (0.137, 0.125)
실험예 1-40 화합물 88 3.84 6.52 (0.137, 0.125)
실험예 1-41 화합물 89 3.85 6.33 (0.136, 0.125)
실험예 1-42 화합물 96 3.81 6.32 (0.137, 0.125)
실험예 1-43 화합물 97 3.84 6.36 (0.136, 0.125)
실험예 1-44 화합물 98 3.89 6.50 (0.138, 0.126)
실험예 1-45 화합물 99 3.83 6.32 (0.137, 0.125)
실험예 1-46 화합물 100 3.82 6.31 (0.136, 0.127)
실험예 1-47 화합물 107 3.80 6.49 (0.135, 0.127)
실험예 1-48 화합물 108 3.81 6.52 (0.138, 0.127)
실험예 1-49 화합물 109 3.85 6.33 (0.137, 0.125)
실험예 1-50 화합물 110 3.81 6.32 (0.137, 0.125)
실험예 1-51 화합물 111 3.67 6.64 (0.136, 0.125)
실험예 1-52 화합물 118 3.63 6.65 (0.137, 0.125)
실험예 1-53 화합물 119 3.62 6.66 (0.136, 0.125)
실험예 1-54 화합물 120 3.63 6.67 (0.138, 0.126)
실험예 1-55 화합물 121 3.65 6.65 (0.137, 0.125)
비교예 1-1 EB1 4.53 5.41 (0.136, 0.127)
비교예 1-2 EB2(TCTA) 4.83 5.11 (0.136, 0.127)
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본원 발명의 화합물을 전자 차단층으로 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 경우에 TCTA 를 사용한 종래의 유기 발광 소자와 비교 하였을 때 본원 발명의 화합물은 전자 차단역할을 하므로 유기 발광 소자의 효율, 구동전압 및/또는 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.
실험예 1-1 내지 1-5, 1-16 내지 1-20, 1-31 내지 1-35, 1-51 내지 1-55과 다른 실험예들을 비교해보면 퓨즈드된 형태에 고리를 한번 더 형성하는 화합물보다 저전압, 고효율의 특성을 보인다.
상기 표 1의 결과와 같이, 본 발명에 다른 화합물은 전자 차단 능력이 우수하여 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.
< 실험예 2-1> 내지 < 실험예 2-55>
상기 실험예 1-1에서 상기 정공 수송층으로 NPB 대신 화합물 1, 8, 9, 10, 11, 12, 19, 20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33, 34, 41, 42, 43, 44, 45, 52, 53, 54, 55, 56, 63, 64, 65, 66, 67, 74, 75, 76, 77, 78, 85, 86, 87, 88, 89, 96, 97, 98, 99, 100, 107, 108, 109, 110, 111, 118, 119, 120, 121을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
< 비교예 2-1>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1-1 대신 하기 HT1(NPB)의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HT1]
Figure pat00113
< 비교예 2-2>
상기 실험예 2-1에서 화합물 1-1 대신 하기 HT2(TCTA)의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실험예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
[HT2]
Figure pat00114
실험예 2-1 및 실험예 2-20 내지 비교예 2-1 및 2-2에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 표 2의 결과를 얻었다.
화합물
(정공수송층)		 전압
(V@10mA/cm2)		 효율
(cd/A@10mA/cm2)		 색좌표
(x,y)
실험예 2-1 화합물 1 3.65 5.15 (0.138, 0.127)
실험예 2-2 화합물 8 3.74 5.21 (0.139, 0.122)
실험예 2-3 화합물 9 3.71 5.18 (0.138, 0.126)
실험예 2-4 화합물 10 3.61 5.20 (0.138, 0.127)
실험예 2-5 화합물 11 3.62 5.11 (0.137, 0.125)
실험예 2-6 화합물 12 3.74 4.92 (0.136, 0.125)
실험예 2-7 화합물 19 3.84 4.91 (0.136, 0.127)
실험예 2-8 화합물 20 3.81 5.05 (0.136, 0.125)
실험예 2-9 화합물 21 3.83 4.90 (0.137, 0.125)
실험예 2-10 화합물 22 3.75 4.88 (0.138, 0.125)
실험예 2-11 화합물 23 3.72 4.76 (0.136, 0.125)
실험예 2-12 화합물 30 3.78 4.95 (0.137, 0.125)
실험예 2-13 화합물 31 3.73 5.05 (0.136, 0.125)
실험예 2-14 화합물 32 3.70 4.93 (0.138, 0.126)
실험예 2-15 화합물 33 3.74 4.89 (0.137, 0.125)
실험예 2-16 화합물 34 3.65 5.15 (0.136, 0.127)
실험예 2-17 화합물 41 3.74 5.21 (0.135, 0.127)
실험예 2-18 화합물 42 3.71 5.18 (0.138, 0.127)
실험예 2-19 화합물 43 3.61 5.20 (0.137, 0.125)
실험예 2-20 화합물 44 3.62 5.16 (0.137, 0.125)
실험예 2-21 화합물 45 3.78 5.01 (0.136, 0.125)
실험예 2-22 화합물 52 3.74 4.98 (0.137, 0.125)
실험예 2-23 화합물 53 3.84 4.95 (0.136, 0.125)
실험예 2-24 화합물 54 3.80 5.05 (0.138, 0.126)
실험예 2-25 화합물 55 3.83 4.93 (0.137, 0.125)
실험예 2-26 화합물 56 3.76 4.88 (0.136, 0.127)
실험예 2-27 화합물 63 3.74 4.76 (0.135, 0.127)
실험예 2-28 화합물 64 3.79 4.95 (0.138, 0.127)
실험예 2-29 화합물 65 3.73 5.05 (0.137, 0.125)
실험예 2-30 화합물 66 3.70 4.93 (0.137, 0.125)
실험예 2-31 화합물 67 3.65 5.15 (0.136, 0.125)
실험예 2-32 화합물 74 3.74 5.21 (0.137, 0.125)
실험예 2-33 화합물 75 3.71 5.18 (0.136, 0.125)
실험예 2-34 화합물 76 3.61 5.20 (0.138, 0.126)
실험예 2-35 화합물 77 3.62 5.16 (0.137, 0.125)
실험예 2-36 화합물 78 3.78 5.01 (0.136, 0.127)
실험예 2-37 화합물 85 3.74 4.95 (0.135, 0.127)
실험예 2-38 화합물 86 3.84 4.95 (0.138, 0.127)
실험예 2-39 화합물 87 3.80 5.05 (0.137, 0.125)
실험예 2-40 화합물 88 3.81 4.93 (0.137, 0.125)
실험예 2-41 화합물 89 3.76 4.85 (0.136, 0.125)
실험예 2-42 화합물 96 3.74 4.76 (0.137, 0.125)
실험예 2-43 화합물 97 3.79 4.95 (0.136, 0.125)
실험예 2-44 화합물 98 3.73 5.01 (0.138, 0.126)
실험예 2-45 화합물 99 3.71 4.93 (0.137, 0.125)
실험예 2-46 화합물 100 3.74 4.76 (0.136, 0.127)
실험예 2-47 화합물 107 3.79 4.95 (0.135, 0.127)
실험예 2-48 화합물 108 3.73 5.05 (0.138, 0.127)
실험예 2-49 화합물 109 3.79 4.95 (0.137, 0.125)
실험예 2-50 화합물 110 3.73 5.05 (0.137, 0.125)
실험예 2-51 화합물 111 3.65 5.15 (0.138, 0.126)
실험예 2-52 화합물 118 3.74 5.21 (0.137, 0.125)
실험예 2-53 화합물 119 3.71 5.18 (0.136, 0.127)
실험예 2-54 화합물 120 3.61 5.20 (0.135, 0.127)
실험예 2-55 화합물 121 3.62 5.16 (0.138, 0.127)
비교예 2-1 HT1(NPB) 4.21 4.53 (0.136, 0.127)
비교예 2-2 HT2(TCTA) 4.45 4.32 (0.136, 0.127)
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본원 발명의 화합물을 정공 수송층으로 사용하여 제조된 유기 발광 소자의 경우에 TCTA, NPB 를 사용한 비교예 1,2 보다 본원 발명의 화합물은 유기 발광 소자의 효율, 구동전압 및/또는 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.
상기 표 1의 결과와 같이, 본 발명에 다른 화합물은 정공 수송 능력이 우수하여 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.
상기 표 1, 2의 결과와 같이, 본 발명에 다른 화합물은 전자 차단 능력 뿐만 아니라 정공 수송 능력이 우수하여 유기 발광 소자에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.
< 비교예 3>
ITO(ndium tin oxide)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 CBP을 호스트로 이용하여, m-MTDATA(60nm) / TCTA(80 nm) / CBP + 10 % Ir(ppy)3(300nm)/ BCP(10 nm) / Alq3(30 nm) / LiF(1 nm) / Al (200nm) 순으로 발광 소자를 구성하여 녹색 유기 발광 소자를 제조하였다.
m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, BCP 및 CBP의 구조는 각각 하기와 같다.
Figure pat00115
합성예에서 합성된 화합물들을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같은 방법으로 녹색 유기 발광 소자를 제조하였다.
< 실험예 3-1>
상기 비교예 3에서 CBP 대신 상기 화합물 2을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-2>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 3을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-3>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 4을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-4>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 5를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-5>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 8를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-6>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 10를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-7>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 13을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-8>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 24을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-9>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 35을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-10>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 41를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-11>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 43를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-12>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 57를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-13>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 68를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3 과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-14>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 79을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-15>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 85을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-16>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 87을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-17>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 90를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-18>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 101를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-19>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 112를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-20>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 118를 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실험예 3-21>
상기 비교예 3에서 화합물 CBP 대신 상기 화합물 120을 사용한 것을 제외하고는 비교예 3과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 3, 실험예 3-1 내지 3-21 에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 표 3의 결과를 얻었다.
화합물
(호스트)		 전압
(V@10mA/cm2)		 효율
(cd/A@10mA/cm2)		 EL 피크
(nm)
비교예 3 CBP 7.62 36.12 516
실험예 3-1 화합물 2 6.60 42.93 517
실험예 3-2 화합물 3 6.62 42.24 516
실험예 3-3 화합물 4 6.61 42.72 517
실험예 3-4 화합물 5 6.52 42.65 518
실험예 3-5 화합물 8 6.60 42.31 517
실험예 3-6 화합물 10 6.53 42.63 517
실험예 3-7 화합물 13 6.61 42.62 516
실험예 3-8 화합물 24 6.62 42.64 517
실험예 3-9 화합물 35 6.52 42.08 516
실험예 3-10 화합물 41 6.61 42.72 518
실험예 3-11 화합물 43 6.62 42.70 517
실험예 3-12 화합물 57 6.3 42.76 516
실험예 3-13 화합물 68 6.60 44.93 517
실험예 3-14 화합물 79 6.56 45.24 516
실험예 3-15 화합물 85 6.61 44.72 518
실험예 3-16 화합물 87 6.59 44.65 517
실험예 3-17 화합물 90 6.68 44.31 515
실험예 3-18 화합물 101 6.53 44.63 516
실험예 3-19 화합물 112 6.54 44.62 516
실험예 3-20 화합물 118 6.57 44.64 517
실험예 3-21 화합물 120 6.54 45.08 518
실험 결과, 본 발명에 따른 화합물 2, 3, 4, 5, 8, 10, 13, 24, 35, 41, 43, 57, 68, 79, 85, 87, 90, 101, 112, 118 또는 120을 발광층의 호스트 물질로 사용하는 실험예 3~1 내지 21의 녹색 유기 발광 소자는 종래 CBP를 사용하는 비교예 3 의 녹색 유기 발광 소자보다 전류효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
< 실험예 4-1> 내지 < 실험예 4-38>
합성예에서 합성된 화합물들을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같은 방법으로 적색 유기 발광 소자를 제조하였다.
ITO 글래스의 발광 면적이 2 mm × 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1 × 10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 상기 ITO위에 DNTPD(700 Å), α-NPB (300 Å), 본 발명에 의해 제조된 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13, 17, 18, 24, 28, 29, 35, 39, 40, 46, 50, 51, 57, 61, 62, 68, 72, 73, 79, 83, 84, 90, 94, 95, 101, 105, 106, 112, 116 및 117을 호스트로서(90 wt%) 사용하고, 도판트로서 하기 (piq)2Ir(acac) (10 wt%)를 공증착(300 Å)하며, Alq3 (350 Å), LiF(5 Å), Al(1,000 Å)의 순서로 성막하였으며, 0.4 mA에서 측정을 하였다.
상기 DNTPD, α-NPB, (piq)2Ir(acac) 및 Alq3의 구조는 다음과 같다.
Figure pat00116
< 비교예 4>
비교예 4를 위한 유기발광 소자는 상기 실시예의 소자구조에서 발광층의 호스트로서 본 발명에 의해 제조된 유기발광 화합물 대신 일반적인 인광호스트 물질로 많이 사용되고 있는 CBP를 사용한 점을 제외하고 동일하게 제작하였다.
하기 실험예 4-1 내지 4-38, 비교예 4에 따라 제조된 유기전계발광소자에 대하여, 전압, 전류밀도, 휘도, 색좌표 및 수명을 측정하고 그 결과를 하기 [표 4]에 나타내었다. T95은 휘도가 초기휘도(5000nit)에서 95%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.
구분 호스트
 도펀트 전압
(V@10mA/cm2)		 휘도
(V)		 CIEx
(cd/m2)		 CIEy T95
(hr)
실험예 4-1 2 [(piq)2Ir(acac)] 4.4 1860 0.670 0.329 465
실험예 4-2 3 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1850 0.674 0.325 445
실험예 4-3 4 [(piq)2Ir(acac)] 4.1 1900 0.672 0.327 440
실험예 4-4 5 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1840 0.673 0.335 435
실험예 4-5 6 [(piq)2Ir(acac)] 4.4 1790 0.675 0.333 445
실험예 4-6 7 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1810 0.670 0.339 440
실험예 4-7 8 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1970 0.671 0.338 455
실험예 4-8 10 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1860 0.668 0.329 445
실험예 4-9 13 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.673 0.325 455
실험예 4-10 17 [(piq)2Ir(acac)] 4.4 1900 0.670 0.327 440
실험예 4-11 18 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1940 0.671 0.335 455
실험예 4-12 24 [(piq)2Ir(acac)] 4.1 1990 0.674 0.333 445
실험예 4-13 28 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1910 0.675 0.339 450
실험예 4-14 29 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1970 0.671 0.338 425
실험예 4-15 35 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1860 0.668 0.329 435
실험예 4-16 39 [(piq)2Ir(acac)] 4.4 1950 0.674 0.325 435
실험예 4-17 40 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1760 0.668 0.329 435
실험예 4-18 46 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 455
실험예 4-19 50 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1860 0.668 0.329 445
실험예 4-20 51 [(piq)2Ir(acac)] 4.4 1950 0.674 0.325 435
실험예 4-21 57 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1750 0.674 0.325 445
실험예 4-22 61 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 455
실험예 4-23 62 [(piq)2Ir(acac)] 4.4 1850 0.674 0.325 425
실험예 4-24 68 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1850 0.674 0.325 425
실험예 4-25 72 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1950 0.674 0.325 415
실험예 4-26 73 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 435
실험예 4-27 79 [(piq)2Ir(acac)] 4.1 1950 0.674 0.325 435
실험예 4-28 83 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 425
실험예 4-29 84 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1850 0.674 0.325 445
실험예 4-30 90 [(piq)2Ir(acac)] 4.4 1850 0.674 0.325 425
실험예 4-31 94 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1950 0.674 0.325 455
실험예 4-32 95 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1750 0.674 0.325 435
실험예 4-33 101 [(piq)2Ir(acac)] 4.3 1950 0.674 0.325 445
실험예 4-34 105 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1750 0.674 0.325 425
실험예 4-35 106 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 455
실험예 4-36 112 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 445
실험예 4-37 116 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 435
실험예 4-38 117 [(piq)2Ir(acac)] 4.2 1950 0.674 0.325 425
비교예 4 CBP [(piq)2Ir(acac)] 7.5 920 0.679 0.339 160
실험 결과, 본 발명에 따른 제조된 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13, 17, 18, 24, 28, 29, 35, 39, 40, 46, 50, 51, 57, 61, 62, 68, 72, 73, 79, 83, 84, 90, 94, 95, 101, 105, 106, 112, 116, 117로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트 물질로 사용하는 실험예 4-1 내지 4-38의 적색 유기 발광 소자는 종래 CBP를 사용하는 비교예 4의 적색 유기 발광 소자보다 전류효율, 구동전압 및 수명 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예(전자억제층, 정공수송층, 녹색발광층, 적색발광층)에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 발광층
8: 전자수송층

Claims (29)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 이중 스피로형 유기 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00117

    상기 화학식 1에 있어서,
    R1 내지 R16 중 적어도 하나는 인접한 기와 서로 결합하여 화학식 1-1의 고리 구조를 형성하며,
    R1 내지 R16 중 고리를 형성하지 않는 기는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되고,
    [화학식 1-1]
    Figure pat00118

    상기 화학식 1-1에 있어서,
    m은 0 내지 5의 정수이고,
    m이 2 이상인 경우에 L은 서로 같거나 상이하고,
    L은 직접결합이거나; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    Ar1은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    상기 (L)m-Ar1이 비치환된 페닐기인 경우에는 상기 R1 내지 R16 중 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소이고,
    R1a 내지 R4a는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시되는 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00119

    [화학식 5]
    Figure pat00120

    [화학식 6]
    Figure pat00121

    [화학식 7]
    Figure pat00122

    상기 화학식 2 내지 화학식 7에서,
    R1 내지 R16는 각각 독립적으로 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
    p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이고,
    p가 2 이상인 경우 L1은 서로 같거나 상이하고,
    q가 2 이상인 경우 L2는 서로 같거나 상이하고,
    L1 및 L2는 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1의 L의 정의와 동일하고,
    Ar1 및 Ar2은 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1의 Ar1의 정의와 동일하며,
    R1a 내지 R4a 및 R1b 내지 R4b는 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1에서 R1a 내지 R4a의 정의와 동일하다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 8 내지 화학식 17 중 어느 하나로 표시되는 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    [화학식 8]
    Figure pat00123

    [화학식 9]
    Figure pat00124

    [화학식 10]
    Figure pat00125

    [화학식 11]
    Figure pat00126

    [화학식 12]
    Figure pat00127

    [화학식 13]
    Figure pat00128

    [화학식 14]
    Figure pat00129

    [화학식 15]
    Figure pat00130

    [화학식 16]
    Figure pat00131

    [화학식 17]
    Figure pat00132

    상기 화학식 8 내지 화학식 17에서,
    R1 내지 R16는 각각 독립적으로 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고,
    p는 0 내지 5의 정수이고,
    p가 2 이상인 경우 L1은 서로 같거나 상이하고,
    L1은 상기 화학식 1-1의 L의 정의와 동일하고,
    Ar1은 상기 화학식 1-1에서의 정의와 동일하며,
    R1a 내지 R6a는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 상기 화학식 1-1에서의 정의와 동일하다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 R1 내지 R16 중 고리를 형성하지 않는 기는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 고리원 15 내지 60의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 이중 스피로형 유기 화합물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    L이 페닐렌기이거나 Ar1이 페닐기인 경우, 상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소인 것인 이중 스피로형 유기 화합물.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 R1 내지 R16 중 상기 화학식 1-1의 고리를 형성하지 않는 기는 수소인 이중 스피로형 유기 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조들에서 선택된 어느 하나인 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00133

    Figure pat00134
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조들에서 선택된 어느 하나인 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00135

    Figure pat00136
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조들에서 선택된 어느 하나인 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00137

    Figure pat00138
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조들에서 선택된 어느 하나인 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00139

    Figure pat00140

    Figure pat00141
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조들에서 선택된 어느 하나인 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00142

    Figure pat00143
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조들에서 선택된 어느 하나인 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00144

    Figure pat00145
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조들에서 선택된 어느 하나인 것인 이중 스피로형 유기 화합물:
    Figure pat00146

    Figure pat00147

    Figure pat00148

    Figure pat00149

    Figure pat00150

    Figure pat00151

    Figure pat00152

    Figure pat00153

    Figure pat00154

    Figure pat00155

    Figure pat00156

    Figure pat00157

    Figure pat00158

    Figure pat00159
  14. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전자 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 따른 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 유기 발광 소자, 유기 태양 전지 및 유기 트랜지스터로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기 전자 소자.
  16. 청구항 14에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층이 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 발광층의 호스트로서 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  19. 청구항 16에 있어서, 상기 유기물층은 전자 억제층을 포함하고, 상기 전자 억제층이 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  20. 청구항 16에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층이 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  21. 청구항 16에 있어서, 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  22. 청구항 14에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 광활성층을 포함하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 태양 전지로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  23. 청구항 14에 있어서, 상기 유기 전자 소자는 소스, 드레인, 게이트 및 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 트랜지스터로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 이중 스피로형 유기 화합물을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
  24. 청구항 14에 있어서, 상기 유기물층은 하기 화학식 18의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
    [화학식 18]
    Figure pat00160

    상기 화학식 18에 있어서,
    Ar3는 벤조플루오렌 골격, 플루오란텐 골격, 피렌 골격 또는 크리센 골격이고,
    L3는 단일결합, C6 내지 C30의 아릴렌기 또는 C5 내지 C30의 2가의 헤테로고리기이며,
    X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 헤테로 고리기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30의 알킬기 및 치환 또는 비치환된 C7 내지 C30의 아르알킬기로 이루어진 군에서 선택되고, X1 및 X2는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고,
    r은 1 이상의 정수이며,
    상기 r이 2 이상인 경우, X1은 서로 동일하거나 상이하고, X2는 서로 동일하거나 상이하다.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 Ar3는 피렌 골격이고, L3는 단일결합이며, X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 아릴기이고, r이 2인 유기 전자 소자.
  26. 청구항 14에 있어서, 상기 유기물층은 하기 화학식 19의 화합물을 포함하는 발광층을 포함하는 것인 유기 전자 소자.
    [화학식 19]
    Figure pat00161

    상기 화학식 19에 있어서,
    X5는 치환 또는 비치환된 1-나프틸기, 치환 또는 비치환된 2-나프틸기, 치환 또는 비치환된 1-안트릴기, 치환 또는 비치환된 2-안트릴기, 치환 또는 비치환된 1-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 2-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 3-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 4-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 9-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 1-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 2-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 9-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 1-피렌일기, 치환 또는 비치환된 2-피렌일기, 치환 또는 비치환된 4-피렌일기, 치환 또는 비치환된 3-메틸-2-나프틸기, 치환 또는 비치환된 4-메틸-1-나프틸기 또는 하기 구조식
    Figure pat00162
    이고,
    X6는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타센일기, 2-나프타센일기, 9-나프타센일기, 1-피렌일기, 2-피렌일기, 4-피렌일기, 2-바이페닐릴기, 3-바이페닐릴기, 4-바이페닐릴기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-뷰틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸바이페닐릴기, 4"-t-뷰틸-p-터페닐-4-일기, 및 3-플루오란텐일기로 이루어진 군으로부터 선택되는 기이며,
    X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 헤테로 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시카보닐기, 카복실기, 할로젠 원자, 사이아노기, 니트로기 또는 하이드록실기이고,
    s1 및 s2는 각각 0 내지 4의 정수이다.
  27. 청구항 26에 있어서, 상기 X5 및 X6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1-나프틸기 또는 2-나프틸기이고, s1 및 s2는 0인 유기 전자 소자.
  28. 청구항 24에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 19의 화합물을 더 포함하는 것인 유기 전자 소자.
    [화학식 19]
    Figure pat00163

    상기 화학식 19에 있어서,
    X5는 치환 또는 비치환된 1-나프틸기, 치환 또는 비치환된 2-나프틸기, 치환 또는 비치환된 1-안트릴기, 치환 또는 비치환된 2-안트릴기, 치환 또는 비치환된 1-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 2-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 3-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 4-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 9-페난트릴기, 치환 또는 비치환된 1-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 2-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 9-나프타센일기, 치환 또는 비치환된 1-피렌일기, 치환 또는 비치환된 2-피렌일기, 치환 또는 비치환된 4-피렌일기, 치환 또는 비치환된 3-메틸-2-나프틸기, 치환 또는 비치환된 4-메틸-1-나프틸기 또는 하기 구조식
    Figure pat00164
    이고,
    X6는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기, 1-나프타센일기, 2-나프타센일기, 9-나프타센일기, 1-피렌일기, 2-피렌일기, 4-피렌일기, 2-바이페닐릴기, 3-바이페닐릴기, 4-바이페닐릴기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-t-뷰틸페닐기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 3-메틸-2-나프틸기, 4-메틸-1-나프틸기, 4-메틸-1-안트릴기, 4'-메틸바이페닐릴기, 4"-t-뷰틸-p-터페닐-4-일기, 및 3-플루오란텐일기로 이루어진 군으로부터 선택되는 기이며,
    X3 및 X4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 헤테로 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 핵원자수 5 내지 50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 50의 알콕시카보닐기, 카복실기, 할로젠 원자, 사이아노기, 니트로기 또는 하이드록실기이고,
    s1 및 s2는 각각 0 내지 4의 정수이다.
  29. 청구항 28에 있어서, 상기 화학식 18의 Ar3는 피렌 골격이고, L3는 단일결합이며, X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 게르마늄기로 치환 또는 비치환된 아릴기이고, r이 2이며,
    상기 화학식 19의 X5 및 X6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1-나프틸기 또는 2-나프틸기이고, s1 및 s2는 0인 유기 전자 소자.
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