KR20170116974A - 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{HETERO-CYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 출원은 2016년 04월 12일 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2016-0044992호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제2013-0108635호
본 명세서에는 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
L은 R1 내지 R11 중 어느 하나 및 R12 내지 R19 중 어느 하나와 연결되는 연결기이며,
n은 0 내지 4의 정수이고,
n이 2 이상인 경우에 L은 서로 같거나 상이하며,
A는 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
R1 내지 R11 중 어느 하나와 R12 내지 R19 중 어느 하나는 L과 연결되며,
R1 내지 R19 중 L과 연결되지 않는 기는 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 헤테로 고리기이다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입과 정공수송, 전자억제, 발광, 정공억제, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3) 및 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.
도 3은 중간체 A-1의 Mass Spectrum 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 중간체 A-2의 Mass Spectrum 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 중간체 A-6의 Mass Spectrum 결과를 나타낸 도이다.
도 6은 화합물 1-1-2A의 Mass Spectrum 결과를 나타낸 도이다.
도 7은 화합물 5-2-2A의 Mass Spectrum 결과를 나타낸 도이다.
도 8은 화합물 1-1-41A의 Mass Spectrum 결과를 나타낸 도이다.
도 9는 화합물 1-2-41A의 Mass Spectrum 결과를 나타낸 도이다.
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; 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; 및 헤테로 고리기로 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, 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 pat00002
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 40의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00003
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 pat00004
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRaRbRc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra, Rb 및 Rc는 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 -BRaRb의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ra 및 Rb는 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 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 일 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-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 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, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 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, 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, 알킬아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 40인 것이 바람직하다. 알킬아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
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-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로 고리기일 수 있고, 다환식 헤테로 고리기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로 고리기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로 고리기, 다환식 헤테로 고리기, 또는 단환식 헤테로 고리기와 다환식 헤테로 고리기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기는 아릴기 및 헤테로 고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
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 아릴기가 2 이상을 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 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 스틸벤기 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 pat00005
,
Figure pat00006
등의 스피로플루오레닐기,
Figure pat00007
(9,9-디메틸플루오레닐기), 및
Figure pat00008
(9,9-디페닐플루오레닐기) 등의 치환된 플루오레닐기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로 고리기는 이종원자로 N, O, P, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로 고리기의 탄소수는 1 내지 30이다.
헤테로 고리기의 예로는 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, 이미다조피리딘기, 이미다조페난트리딘기. 벤조이미다조퀴나졸린기, 또는 벤조이미다조페난트리딘기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, 아릴포스핀기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 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 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로 고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 알킬렌기는 탄소수 1 내지 30인 알킬렌기이다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 방향족이고 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00009
[화학식 3]
Figure pat00010
[화학식 4]
Figure pat00011
상기 화학식 2 내지 화학식 4에 있어서,
L, n 및 A의 정의는 화학식 1에서와 같고,
R101 내지 R104는 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 헤테로 고리기이고,
p는 0 내지 4의 정수이며,
q 및 r는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,
s는 0 내지 7의 정수이며,
화학식 2에서 n, p, q, r 및 s가 각각 2 이상인 경우에, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
화학식 3에서 n, p, q-1, r+1 및 s가 각각 2 이상인 경우에, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며,
화학식 4에서 n, p-1, q, r+1 및 s가 각각 2 이상인 경우에, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5 내지 화학식 26 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 5]
Figure pat00012
[화학식 6]
Figure pat00013
[화학식 7]
Figure pat00014
[화학식 8]
Figure pat00015
[화학식9]
Figure pat00016
[화학식 10]
Figure pat00017
[화학식 11]
Figure pat00018
[화학식 12]
Figure pat00019
[화학식 13]
Figure pat00020
[화학식 14]
Figure pat00021
[화학식 15]
Figure pat00022
[화학식 16]
Figure pat00023
[화학식 17]
Figure pat00024
[화학식 18]
Figure pat00025
[화학식 19]
Figure pat00026
[화학식 20]
Figure pat00027
[화학식 21]
Figure pat00028
[화학식 22]
Figure pat00029
[화학식 23]
Figure pat00030
[화학식 24]
Figure pat00031
[화학식 25]
Figure pat00032
[화학식 26]
Figure pat00033
상기 화학식 5 내지 화학식 26에 있어서,
L, n 및 A의 정의는 화학식 1에서와 같고,
R101 내지 R104, p, q, r 및 s의 정의는 화학식 2에서와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 탄소수 1 내지 30의 알킬렌기; 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기; 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 또는 페닐렌기일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 27 내지 화학식 92 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 27]
Figure pat00034
[화학식 28]
Figure pat00035
[화학식 29]
Figure pat00036
[화학식 30]
Figure pat00037
[화학식 31]
Figure pat00038
[화학식 32]
Figure pat00039
[화학식 33]
Figure pat00040
[화학식 34]
Figure pat00041
[화학식 35]
Figure pat00042
[화학식 36]
Figure pat00043
[화학식 37]
Figure pat00044
[화학식 38]
Figure pat00045
[화학식 39]
Figure pat00046
[화학식 40]
Figure pat00047
[화학식 41]
Figure pat00048
[화학식 42]
Figure pat00049
[화학식 43]
Figure pat00050
[화학식 44]
Figure pat00051
[화학식 45]
Figure pat00052
[화학식 46]
Figure pat00053
[화학식 47]
Figure pat00054
[화학식 48]
Figure pat00055
[화학식 49]
Figure pat00056
[화학식 50]
Figure pat00057
[화학식 51]
Figure pat00058
[화학식 52]
Figure pat00059
[화학식 53]
Figure pat00060
[화학식 54]
Figure pat00061
[화학식 55]
Figure pat00062
[화학식 56]
Figure pat00063
[화학식 57]
Figure pat00064
[화학식 58]
Figure pat00065
[화학식 59]
Figure pat00066
[화학식 60]
Figure pat00067
[화학식 61]
Figure pat00068
[화학식 62]
Figure pat00069
[화학식 63]
Figure pat00070
[화학식 64]
Figure pat00071
[화학식 65]
Figure pat00072
[화학식 66]
Figure pat00073
[화학식 67]
Figure pat00074
[화학식 68]
Figure pat00075
[화학식 69]
Figure pat00076
[화학식 70]
Figure pat00077
[화학식 71]
Figure pat00078
[화학식 72]
Figure pat00079
[화학식 73]
Figure pat00080
[화학식 74]
Figure pat00081
[화학식 75]
Figure pat00082
[화학식 76]
Figure pat00083
[화학식 77]
Figure pat00084
[화학식 78]
Figure pat00085
[화학식 79]
Figure pat00086
[화학식 80]
Figure pat00087
[화학식 81]
Figure pat00088
[화학식 82]
Figure pat00089
[화학식 83]
Figure pat00090
[화학식 84]
Figure pat00091
[화학식 85]
Figure pat00092
[화학식 86]
Figure pat00093
[화학식 87]
Figure pat00094
[화학식 88]
Figure pat00095
[화학식 89]
Figure pat00096
[화학식 90]
Figure pat00097
[화학식 91]
Figure pat00098
[화학식 92]
Figure pat00099
상기 화학식 27 내지 화학식 92에 있어서,
A의 정의는 화학식 1에서와 같고,
R101 내지 R104, p, q, r 및 s의 정의는 화학식 2에서와 같다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 메틸렌기; 치환 또는 비치환된 에틸렌기; 치환 또는 비치환된 프로필렌기; 치환 또는 비치환된 n-프로필렌기; 치환 또는 비치환된 이소프로필렌기; 치환 또는 비치환된 부틸렌기; 치환 또는 비치환된 n-부틸렌기; 치환 또는 비치환된 이소부틸렌기; 치환 또는 비치환된 tert-부틸렌기; 치환 또는 비치환된 sec-부틸렌기; 치환 또는 비치환된 1-메틸-부틸렌기; 치환 또는 비치환된 1-에틸-부틸렌기; 치환 또는 비치환된 펜틸렌기; 치환 또는 비치환된 헥실렌기; 치환 또는 비치환된 헵틸기; 치환 또는 비치환된 옥틸렌기; 치환 또는 비치환된 노닐렌기; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐릴렌기; 치환 또는 비치환된 터페닐렌기; 치환 또는 비치환된 쿼터페닐렌기; 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; 및 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기로 이루어진 군에서 선택된 1개 또는 2개 이상이 연결된 연결기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합 또는 아릴렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합 또는 치환 또는 비치환된 페닐렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합 또는 페닐렌기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, A는 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, A는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 치환 또는 비치환된 크라이세닐기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 테트라세닐기; 치환 또는 비치환된 펜타세닐기; 치환 또는 비치환된 페닐아민기; 치환 또는 비치환된 바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 나프틸아민기; 치환 또는 비치환된 안트라센아민기; 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 치환 또는 비치환된 페닐 바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 디페닐 터페닐아민기; 치환 또는 비치환된 페닐 페난트렌아민기; 치환 또는 비치환된 디나프틸아민기; 치환 또는 비치환된 페닐 플루오렌아민기; 치환 또는 비치환된 바이페닐 플루오렌아민기; 치환 또는 비치환된 트리페닐아민기; 치환 또는 비치환된 디페닐 바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 페닐 디바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 나프틸 페닐 바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 트리바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 디페닐 나프틸아민기; 치환 또는 비치환된 디페닐 플루오렌아민기; 치환 또는 비치환된 페닐 바이페닐 플루오렌아민기; 치환 또는 비치환된 피리디닐기; 치환 또는 비치환된 피리미디닐기; 치환 또는 비치환된 트리아지닐기; 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기; 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기; 치환 또는 비치환된 벤즈이미다졸기; 치환 또는 비치환된 벤즈옥사졸기; 치환 또는 비치환된 벤조티아졸기; 치환 또는 비치환된 카바졸릴기; 치환 또는 비치환된 벤즈카바졸릴기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 스피로플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 인돌로카바졸기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이다.
일 실시상태에 있어서, A는 니트릴기, 아릴기 및 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 페난트레닐기; 알킬기, 아릴기, 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 아릴기 및 니트릴기로 치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 펜타세닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 바이페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 나프틸아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 안트라센아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 디페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐 바이페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 디페닐 터페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐 페난트렌아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 디나프틸아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐 플루오렌아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 바이페닐 플루오렌아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 트리페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 디페닐 바이페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐 디바이페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 나프틸 페닐 바이페닐아민기; 치환 또는 비치환된 트리바이페닐아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 디페닐 나프틸아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 디페닐 플루오렌아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐 바이페닐 플루오렌아민기; 아릴기로 치환된 실릴기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리미디닐기; 아릴기로 치환된 실릴기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리다진기; 니트릴기 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 아릴기, 및 니트릴기 또는 피리딜기로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리아지닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 아릴기 및 헤테로기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 카바졸기; 페난트리딘기; 또는 페난트롤린기이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, A는 니트릴기, 페닐기, 트리페닐레닐기 및 티오펜기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 페난트레닐기; 메틸기 및 페닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 니트릴기로 치환된 플루오레닐기로 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 페닐기로 치환된 실릴기, 페닐기, 바이페닐기 및 플루오레닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리미디닐기; 니트릴기 또는 피리딜기로 치환 또는 비치환된 페닐기, 피리딜기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 메틸기로 치환된 플루오레닐기, 피리딜기, 디벤조퓨란기 및 디벤조티오펜기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리아지닐기; 페닐기; 나프틸기 및 바이페닐기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 아릴기 및 헤테로기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 카바졸기; 페난트리딘기; 또는 페난트롤린기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, A는 하기 구조들에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 하기 구조들은 추가로 치환될 수 있다.
Figure pat00100
Figure pat00101
Figure pat00102
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Figure pat00116
Figure pat00117
Figure pat00118
Figure pat00119
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Figure pat00121
Figure pat00122
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; 및 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, A는 페닐기; 페닐기로 치환 또는 비치환된 트리아지닐기; 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기이다.
R1 내지 R19 중 L과 연결되지 않는 기 및 R101 내지 R104는 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 헤테로 고리기이다.
R1 내지 R19 중 L과 연결되지 않는 기 및 R101 내지 R104는 수소; 중수소; 탄소수 1 내지 40의 치환 또는 비치환된 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 탄소수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 30의 치환 또는 비치환된 헤테로 고리기이다.
R1 내지 R19 중 L과 연결되지 않는 기 및 R101 내지 R104는 수소; 중수소; 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기와 같은 알킬기; 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기와 같은 아릴기; 또는 피리딜기, 피롤기, 피리딜기, 피리다지닐기, 퓨라닐기, 티오펜기, 이미다졸기, 피라졸기, 옥사졸기, 이소옥사졸기, 티아졸기, 이소티아졸기, 트리아졸기, 피라지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 나프티리디닐기, 아크리디닐기, 크산테닐기, 페난트리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인데닐기, 인돌기, 인돌리닐기, 인돌리지닐기, 프탈라지닐기, 피리도피리미디닐기, 피리도피라지닐기, 피라지노피라지닐기, 카바졸기, 벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤즈옥사졸기, 벤조카바졸기, 디벤조티오펜기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조카바졸기, 인돌로카바졸기, 인데노카바졸기, 페난트롤린(phenanthroline) 기, 페나지닐기, 페녹사지닐기, 페노티아지닐기, 이미다조피리디닐기, 이미다조페난트리딘기. 벤조이미다조퀴나졸리닐기, 벤조이미다조페난트리디닐기와 같은 헤테로 고리일 수 있으며, 이들은 추가로 치환될 수 있다.
구체적으로, 상기 R1 내지 R19 중 L과 연결되지 않는 기 및 R101 내지 R104는 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 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00123
[화학식 1-2]
Figure pat00124
[화학식 1-3]
Figure pat00125
[화학식 1-4]
Figure pat00126
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2-1 내지 2-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2-1]
Figure pat00127
[화학식 2-2]
Figure pat00128
[화학식 2-3]
Figure pat00129
[화학식 2-4]
Figure pat00130
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3-1 내지 3-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure pat00131
[화학식 3-2]
Figure pat00132
[화학식 3-3]
Figure pat00133
[화학식 3-4]
Figure pat00134
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 4의 화합물은 하기 화학식 4-1 내지 4-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 4-1]
Figure pat00135
[화학식 4-2]
Figure pat00136
[화학식 4-3]
Figure pat00137
[화학식 4-4]
Figure pat00138
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 5-1 내지 5-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 5-1]
Figure pat00139
[화학식 5-2]
Figure pat00140
[화학식 5-3]
Figure pat00141
[화학식 5-4]
Figure pat00142
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 6-1 내지 6-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 6-1]
Figure pat00143
[화학식 6-2]
Figure pat00144
[화학식 6-3]
Figure pat00145
[화학식 6-4]
Figure pat00146
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 7-1 내지 7-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 7-1]
Figure pat00147
[화학식 7-2]
Figure pat00148
[화학식 7-3]
Figure pat00149
[화학식 7-4]
Figure pat00150
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 8-1 내지 8-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 8-1]
Figure pat00151
[화학식 8-2]
Figure pat00152
[화학식 8-3]
Figure pat00153
[화학식 8-4]
Figure pat00154
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 9-1 내지 9-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 9-1]
Figure pat00155
[화학식 9-2]
Figure pat00156
[화학식 9-3]
Figure pat00157
[화학식 9-4]
Figure pat00158
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 10-1 내지 10-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 10-1]
Figure pat00159
[화학식 10-2]
Figure pat00160
[화학식 10-3]
Figure pat00161
[화학식 10-4]
Figure pat00162
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 11-1 내지 11-4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 11-1]
Figure pat00163
[화학식 11-2]
Figure pat00164
[화학식 11-3]
Figure pat00165
[화학식 11-4]
Figure pat00166
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 하기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
[표 1]
Figure pat00167
Figure pat00168
Figure pat00169
Figure pat00170
Figure pat00171
Figure pat00172
Figure pat00173
Figure pat00174
Figure pat00175
Figure pat00176
Figure pat00177
Figure pat00178
Figure pat00179
Figure pat00180
Figure pat00181
Figure pat00182
[표 2]
Figure pat00183
Figure pat00184
Figure pat00185
Figure pat00186
Figure pat00187
Figure pat00188
Figure pat00189
Figure pat00190
Figure pat00191
Figure pat00192
Figure pat00193
Figure pat00194
Figure pat00195
Figure pat00196
Figure pat00197
[표 3]
Figure pat00198
Figure pat00199
Figure pat00200
Figure pat00201
Figure pat00202
Figure pat00203
Figure pat00204
Figure pat00205
Figure pat00206
Figure pat00207
Figure pat00208
Figure pat00209
Figure pat00210
Figure pat00211
Figure pat00212
Figure pat00213
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 10-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 10-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 10-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 10-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 11-1에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 11-2에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 11-3에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 화학식 11-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 상기 [표 1] 내지 [표 3]에서 선택된다.
또한, 본 명세서에서, 상기 [표 1] 내지 [표 3]의 치환기를 갖는 화합물의 번호는 전술한 화학식 1-1 내지 1-4, 2-1 내지 2-4, 3-1 내지 3-4, 4-1 내지 4-4, 5-1 내지 5-4, 6-1 내지 6-4, 7-1 내지 7-4, 8-1 내지 8-4, 9-1 내지 9-4, 10-1 내지 10-4 및 11-1 내지 11-4 뒤에 상기 [표 1] 내지 [표 3]의 #로 표시된 부호를 붙여서 표시할 수 있다. 예컨대, 1-1-1A는 하기 구조식의 화합물을 갖는다.
[화합물 1-1-1A]
Figure pat00214
화합물의 컨쥬게이션 길이와 에너지 밴드갭은 밀접한 관계가 있다. 구체적으로, 화합물의 컨쥬게이션 길이가 길수록 에너지 밴드갭이 작아진다.
본 발명에서는 상기 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 통상 에너지 밴드갭이 큰 코어 구조에 치환기를 도입하여 에너지 밴드갭을 조절하는 것은 용이하나, 코어 구조가 에너지 밴드갭이 작은 경우에는 치환기를 도입하여 에너지 밴드갭을 크게 조절하기 어렵다. 또한, 본 발명에서는 상기와 같은 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있다.
또한, 상기 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질 및 전자 수송층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 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 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함할 수 있고, 상기 층들 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시 상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 하나의 예로서, 상기 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 호스트로서 포함될 수 있다. 또 하나의 예로서, 상기 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 인광 호스트로서 포함될 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
또 하나의 예로서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 호스트로서 포함하고, 이리듐계(Ir) 도펀트와 함께 사용할 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 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기 전자 소자의 유기물층은 정공수송층을 포함하고, 상기 정공수송층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
이와 같은 다층 구조의 유기물층에서 상기 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.
예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 도 2에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7), 전자 수송층(8) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7) 또는 전자 수송층(8)에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(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, 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 발광 소자를 만들 수도 있다.
상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
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-메틸화합물의), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)화합물의](PEDT), 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. 음극 물질의 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(porphyrine), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone) 계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리화합물의 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 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, 루브렌등이 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.
예를 들어, 인광 도펀트로 사용되는 이리듐계 착물은 하기와 같다. 하기 화합물 Dp-1 내지 Dp-37 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 하기 명시된 구조로 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00215
Figure pat00216
Figure pat00217
Figure pat00218
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Figure pat00225
Figure pat00226
Figure pat00227
상기 명시된 구조는 도펀트 화합물로 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명에 따른 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물의 제조방법 및 이들을 이용한 유기 발광 소자의 제조는 이하의 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<제조예>
<제조예 1>
하기 중간체 A 및 A-1 내지 A-6의 합성
Figure pat00228
(1) 중간체 A-1의 제조
질소 분위기에서 2000ml 둥근 바닥 플라스크에 10H-페녹사진(10H-phenoxazine) 100.0g(54.58mmol, 1 eq), 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 156.2 g (65.50 mmol, 1.2 eq), 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (13.9g, 2.7mmol, 0.05eq), 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide) (157g, 163.7mol, 3eq)을 자일렌 1000ml에 넣고 5 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:25으로 컬럼하여 상기 중간체 A-1 (117g, 수율: 73%)를 제조하였다.
도 3은 상기 반응의 진행으로 중간체 A-1이 생성되었음을 확인할 수 있는 Mass Spectrum 결과를 나타낸 자료이다.
(2) 중간체 A-2의 제조
중간체 A-1 117 g (39.83 mmol, 1.0 eq) 에 Pd(OAc)2 4.47 g (19.92 mmol, 0.05 eq), PPh3 10.45 g (3.98 mmol, 0.1 eq), K2CO3 110 g (79.66 mmol, 2.0 eq), 테트라-n-부틸암모니움 클로라이드(Tetra-n-butylammonium chloride) 55.3 g (19.91 mmol, 0.5 eq) 을 다이에틸아세트아마이드 (Dimethylacetamide) 1000 mL에 넣고 반응을 진행했다. 반응액을 150℃ 에서 20시간 동안 교반 시킨 후 용매를 감압 농축하였다. 이 농축액을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 중간체 A-2 56.6 g (수율 58 %)을 얻었다.
도 4는 상기 반응의 진행으로 중간체 A-2이 생성되었음을 확인할 수 있는 Mass Spectrum 결과를 나타낸 자료이다.
(3) 중간체 A의 제조
중간체 A-2 56.6(22.00 mmol, 1eq)을 DMF 500 ml에 녹인 후, 0℃에서 NBS(43.07g, 24.20 mmol, 1.1eq)를 5회 나누어 첨가해준 뒤, 실온에서 3시간 교반하였다. 이 후, 용액을 감압한 뒤, 에틸아세테이트에 녹여 물로 물로 씻어준 뒤, 유기층을 분리해 내고 감압하여 용매를 모두 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 중간체 A 112 g (수율 83 %)를 얻었다.
(4) 중간체 A-3 및 A-4의 제조
Figure pat00229
1-클로로-2-아이오도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene)대신 4-브로모-2-클로로-1-아이오도벤젠(4-bromo-2-chloro-1-iodobenzene) 을 사용한 것을 제외하고 화합물 A-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 A-3을 제조하였다. 이어서 중간체 A-2를 제조한 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 A-4를 제조하였다.
(5) 중간체 A-5 및 A-6의 제조
Figure pat00230
1-클로로-2-아이오도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene)대신 4-브로모-1-클로로-2-아이오도벤젠(4-bromo-1-chloro-2-iodobenzene)을 사용한 것을 제외하고 화합물 A-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 A-5를 제조하였다. 이어서 중간체 A-2를 제조한 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 A-6를 제조하였다.
도 5는 상기 반응의 진행으로 중간체 A-6이 생성되었음을 확인할 수 있는 Mass Spectrum 결과를 나타낸 자료이다.
하기 중간체 B-1 내지 B-6의 합성
(1) 중간체 B-1의 제조
Figure pat00231
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 중간체 A(20.0g, 5.95mmol, 1eq), (9H-카바졸-2-일)보론산((9H-carbazol-2-yl)boronic acid)(13.8g, 6.54mmol, 1.1eq)을 테트라하이드로퓨란 100ml에 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(100ml)을 첨가하고, 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(1.37g, 0.12mmol, 0.02eq)을 넣은 후 6 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:16으로 컬럼하여 상기 중간체 B-1(20g, 수율: 80%)를 제조하였다.
(2) 중간체 B-2의 제조
Figure pat00232
(9H-카바졸-2-일)보론산((9H-carbazol-2-yl)boronic acid) 대신 (9H-카바졸-3-일)보론산((9H-carbazol-3-yl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고 중간체 B-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 중간체 B-2를 제조하였다.
(3) 중간체 B-3의 제조
Figure pat00233
중간체 A 대신 중간체 A-4를 사용한 것을 제외하고 중간체 B-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 중간체 B-3을 제조하였다.
(4) 중간체 B-4의 제조
Figure pat00234
중간체 A 대신 중간체 A-6을 사용한 것을 제외하고 중간체 B-1을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 중간체 B-4를 제조하였다.
(5) 중간체 B-5의 제조
Figure pat00235
중간체 A 대신 중간체 A-4를 사용한 것을 제외하고 중간체 B-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 중간체 B-5를 제조하였다.
(6) 중간체 B-6의 제조
Figure pat00236
중간체 A 대신 중간체 A-6을 사용한 것을 제외하고 중간체 B-2를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 중간체 B-6을 제조하였다.
하기 중간체 C-1 내지 C-5의 합성
(1) 중간체 C-1의 제조
Figure pat00237
중간체 A 50 g (14.87 mmol, 1.0 eq), 4,4,5,5-테트라메틸-[1,3,2]-디옥사보로란(4,4,5,5-tetramethyl-[1,3,2]-dioxaborolane) 45.32 g (17.85 mmol, 1.2 eq), Pd(dba)2 4.28 g (0.74 mmol, 0.05eq), PCy3 4.17 g (1.48 mmol, 0.1 eq), KOAc 43.79 g (44.62 mmol, 3.0 eq)을 다이옥세인(dioxane) 500mL에 넣고 환류 조건에서 8시간 동안 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 용매를 감압 농축하였다. 이 농축액을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 중간체 C-1 50 g (수율 88 %)을 얻었다.
(2) 중간체 C-2의 제조
Figure pat00238
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 9H-카바졸-2-일)보론산(9H-carbazol-2-yl)boronic acid)(20.0g, 9.47mmol, 1eq), 1-클로로-4-아이오도벤젠(1-chloro-4-iodobenzene) (24.86g, 10.4mmol, 1.1eq)을 테트라하이드로퓨란 150ml에 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(100ml)을 첨가하고, 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(2.19g, 0.19mmol)을 넣은 후 3 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물 층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:15으로 컬럼하여 상기 중간체 C-2 (20g, 수율: 70%)를 제조하였다.
(3) 중간체 C-3의 제조
Figure pat00239
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 중간체 C-1 (20g, 5.06mmol), 중간체 C-2 (16.8g, 5.57mmol)을 테트라하이드로퓨란 280ml에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(140ml)을 첨가하고, 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐(0.62g, 0.54mmol)을 넣은 후 5시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고 무수황산마그네슘으로 건조한 후 감압농축시키고 에틸아세테이트 200ml로 재결정하여 상기 화합물인 중간체 C-3 (23.5g, 수율: 87%)를 제조하였다.
(4) 중간체 C-4의 제조
Figure pat00240
1-클로로-4-아이오도벤젠(1-chloro-4-iodobenzene) 대신 1-클로로-3-아이오도벤젠(1-chloro-4-iodobenzene)을 사용한 것을 제외하고 중간체 C-2을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 중간체 C-4를 제조하였다.
(5) 중간체 C-5의 제조
Figure pat00241
중간체 C-2 대신 중간체 C-4를 사용한 것을 제외하고 중간체 C-3을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 중간체 C-5를 제조하였다.
<제조예 2>
1) 하기 화합물 1-1-2A의 합성
Figure pat00242
[화합물 1-1-2A]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 중간체 B-1 (10.0g, 23.7mmol), 4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) (6.07g, 26.0mmol)을 자일렌 100ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(6.82g, 23.29mol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.09g, 71mmol)을 넣은 후 5 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:20으로 컬럼하여 상기 화합물 1-1-2A (9.92g, 수율: 73%)를 제조하였다.
도 6은 상기 제조예 2의 진행으로 화합물 1-1-2A가 생성되었음을 확인할 수 있는 Mass Spectrum 결과를 나타낸 자료이며 MS[M+H]+= 575.4를 나타냄을 확인할 수 있다.
MS[M+H]+= 575
<제조예 3>
1) 하기 화합물 1-2-2A의 합성
Figure pat00243
[화합물 1-2-2A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-2를 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-2-2A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 575
<제조예 4>
1) 하기 화합물 5-1-2A의 합성
Figure pat00244
[화합물 5-1-2A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-3을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 화합물 5-1-2A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 575
<제조예 5>
1) 하기 화합물 6-1-2A의 합성
Figure pat00245
[화합물 6-1-2A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-4를 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-1-2A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 575
<제조예 6>
1) 하기 화합물 5-2-2A의 합성
Figure pat00246
[화합물 5-2-2A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-5를 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-2-2A를 제조하였다.
도 7는 상기 제조예 6의 진행으로 화합물 5-2-2A가 생성되었음을 확인할 수 있는 Mass Spectrum 결과를 나타낸 자료이며 MS[M+H]+= 575.4를 나타냄을 확인할 수 있다.
MS[M+H]+= 575
<제조예 7>
1) 하기 화합물 6-2-2A의 합성
Figure pat00247
[화합물 6-2-2A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-6를 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-2-2A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 575
<제조예 8>
1) 하기 화합물 1-1-2B의 합성
Figure pat00248
[화합물 1-1-2B]
중간체 B-1 대신 중간체 C-3을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-2B를 제조하였다.
MS[M+H]+= 651
<제조예 9>
1) 하기 화합물 1-1-2C의 합성
Figure pat00249
[화합물 1-1-2C]
중간체 B-1 대신 중간체 C-5를 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-2C를 제조하였다.
MS[M+H]+= 651
<제조예 10>
1) 하기 화합물 1-1-29A의 합성
Figure pat00250
[화합물 1-1-29A]
질소 분위기에서 250ml 둥근 바닥 플라스크에 중간체 B-1 (7.0g, 16.6mmol), 5'-브로모-1,1':3',1''-터페닐(5'-bromo-1,1':3',1''-terphenyl) (5.63g, 18.2mmol)을 자일렌 70ml에 완전히 녹인 후 소듐 tert-부톡사이드(sodium tert-butoxide)(4.78g, 49.7mol)을 첨가하고, 비스(트리-tert-부틸포스핀) 팔라듐(0)(Bis(tri-tert-butylphosphine) palladium(0)) (0.42g, 0.8mmol)을 넣은 후 2 시간 동안 가열 교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 염을 제거한 후 에 자일렌을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:18으로 컬럼하여 상기 화합물 1-1-29A (8.95g, 수율: 83%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 651
<제조예 11>
1) 하기 화합물 1-1-17A의 합성
Figure pat00251
[화합물 1-1-17A]
4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 4-브로모-N,N-디페닐아닐린(4-bromo-N,N-diphenylaniline)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-17A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 666
<제조예 12>
1) 하기 화합물 1-1-35A의 합성
Figure pat00252
[화합물 1-1-35A]
4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-35A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 654
<제조예 13>
1) 하기 화합물 5-1-35B의 합성
Figure pat00253
Figure pat00254
Figure pat00255
중간체 B-1 대신 중간체 B-7을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-35A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-1-35B를 제조하였다.
MS[M+H]+= 730
<제조예 14>
1) 하기 화합물 6-1-35B의 합성
Figure pat00256
Figure pat00257
Figure pat00258
중간체 B-1 대신 중간체 B-8을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-35A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-1-35B를 제조하였다.
MS[M+H]+= 730
<제조예 15>
1) 하기 화합물 1-1-41A의 합성
[중간체 B-1] [화합물 1-1-41A]
Figure pat00259
4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-(3-클로로페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-41A를 제조하였다.
도 8은 상기 제조예 15의 진행으로 화합물 1-1-41A가 생성되었음을 확인할 수 있는 Mass Spectrum 결과를 나타낸 자료이며 MS[M+H]+= 730.5를 나타냄을 확인할 수 있다.
MS[M+H]+= 730
<제조예 16>
1) 하기 화합물 1-2-41A의 합성
Figure pat00260
[화합물 1-2-41A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-2를 사용하며, 4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-(3-클로로페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-2-41A를 제조하였다.
도 9는 상기 제조예 16의 진행으로 화합물 1-2-41A가 생성되었음을 확인할 수 있는 Mass Spectrum 결과를 나타낸 자료이며 MS[M+H]+= 730.4를 나타냄을 확인할 수 있다.
MS[M+H]+= 730
<제조예 17>
1) 하기 화합물 5-1-41A의 합성
Figure pat00261
[화합물 5-1-41A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-3을 사용하며, 4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-(3-클로로페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-(3-chlorophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-1-41A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 730
<제조예 18>
1) 하기 화합물 1-1-48A의 합성
Figure pat00262
[화합물 1-1-48A]
4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘(2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-48A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 653
<제조예 19>
1) 하기 화합물 5-1-48A의 합성
Figure pat00263
[화합물 5-1-48A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-3을 사용하며, 4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-클로로-4,6-디페닐피리미딘(2-chloro-4,6-diphenylpyrimidine)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-1-48A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 653
<제조예 20>
1) 하기 화합물 1-1-56A의 합성
Figure pat00264
[화합물 1-1-56A]
4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-클로로-4-페닐퀴나졸린(2-chloro-4-phenylquinazoline)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-56A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 627
<제조예 21>
1) 하기 화합물 5-1-56A의 합성
Figure pat00265
[화합물 5-1-56A]
중간체 B-1 대신 중간체 B-3을 사용하며, 4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 2-클로로-4-페닐퀴나졸린(2-chloro-4-phenylquinazoline)을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-1-56A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 627
<제조예 22>
1) 하기 화합물 1-1-60A의 합성
Figure pat00266
[화합물 1-1-60A]
4-브로모-1,1'-바이페닐(4-bromo-1,1'-biphenyl) 대신 4-클로로디벤조[b,d]퓨란(4-chlorodibenzo[b,d]furan) 을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-2A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-60A를 제조하였다.
MS[M+H]+= 589
<제조예 23>
1) 하기 화합물 1-1-60B의 합성
Figure pat00267
[화합물 1-1-60B]
중간체 B-1 대신 중간체 C-3을 사용한 것을 제외하고 화합물 1-1-60A를 제조하는 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 1-1-60B를 제조하였다.
MS[M+H]+= 665
<실험예 1>
ITO(indium tin oxide)가 1,500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제는 피셔(Fischer Co.) 사의 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어(Millipore Co.) 사 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 순서대로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5 분간 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 pat00268
그 위에 정공을 수송하는 물질인 4-4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB)(400Å)를 열 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다.
[NPB]
Figure pat00269
이어서, 상기 정공 수송층 위에 막 두께 300Å으로 상기 제조예에서 합성한 화합물 1-1-2A 을 Ir(ppy)3 도판트와 12% 농도로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다
[ET1]
Figure pat00270
상기 발광층 위에 전자 수송 물질인 상기 화합물 ET1을 200Å의 두께로 진공증착하여 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 2>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 1-1-2B 를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 3>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 1-1-2C 를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 4>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 5-2-2A 를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 5>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 1-1-60B 를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 6>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 1-1-41A 을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 7>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 1-2-41A 을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 8>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 5-1-35B 을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 9>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 1-1-48A 를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<실험예 10>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 상기 화합물 5-1-56A 을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
<비교예 1>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 하기의 H1을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00271
<비교예 2>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 하기의 H2을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00272
<비교예 3>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 하기의 H3를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00273
<비교예 4>
상기 실험예 1에서 화합물 1-1-2A 대신 하기의 H4를 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00274
상기 실험예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 4 에서 각각의 화합물을 발광층으로 사용하여 제작한 소자결과를 표 4에 나타내었다.
No. HOST 도펀트 도핑농도(%) 구동전압(V) 발광효율(cd/A) λmax
(nm)
실험예1 화학식 1-1-2A Ir(ppy)3 12 4.5 44.5 430
실험예2 화학식 1-1-2B Ir(ppy)3 12 4.7 44.0 439
실험예3 화학식 1-1-2C Ir(ppy)3 12 4.6 44.9 435
실험예4 화학식 5-2-2A Ir(ppy)3 12 4.4 44.2 431
실험예5 화학식 1-1-60B Ir(ppy)3 12 4.6 46.1 431
실험예6 화학식 1-1-41A Ir(ppy)3 12 4.9 50.1 514
실험예7 화학식1-2-41A Ir(ppy)3 12 4.8 51.8 526
실험예8 화학식 5-1-35B Ir(ppy)3 12 5.0 50.4 517
실험예9 화학식 1-1-48A Ir(ppy)3 12 4.7 53.2 516
실험예10 화학식 5-1-56A Ir(ppy)3 12 5.0 49.9 532
비교예1 H1 Ir(ppy)3 12 4.9 43.1 430
비교예2 H2 Ir(ppy)3 12 5.0 42.1 433
비교예3 H3 Ir(ppy)3 12 5.2 44.3 498
비교예4 H4 Ir(ppy)3 12 5.1 44.1 448
실험예 1 내지 10 에 의해 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 표 1의 결과를 얻었다. 본원 발명의 실험예에서 녹색 유기 발광 소자는 널리 사용되고 있는 물질들을 Reference 로 하였다.
상기 표 1에서 확인할 수 있듯이 실험예 1 내지 10은 본 명세서의 화합물이 녹색 발광층의 호스트로 이용될 수 있음을 알 수 있다. 특히, 본 발명의 화합물인 실험예 1 내지 5의 유기발광 소자는 비교예 1 내지 4의 유기발광 소자에 비하여, 낮은 구동전압 특성을 가짐을 확인할 수 있었다. 실험예 6 내지 10은 전체적으로 발광효율이 약 10%이상 높은 결과를 보여 고효율의 특성을 지님을 확인하였다. 더불어 비교예 1 내지 2에 비해 PL 픽 약 80~100nm red shift하여 장파장영역에서 나와 도판트의 방출스펙트럼과 겹쳐져 있어 에너지 전달에 유리한것으로 유추할 수 있다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 발광층
8: 전자수송층

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1 로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00275

    상기 화학식 1에 있어서,
    L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이고,
    L은 R1 내지 R11 중 어느 하나 및 R12 내지 R19 중 어느 하나와 연결되는 연결기이며,
    n은 0 내지 4의 정수이고,
    n이 2 이상인 경우에 L은 서로 같거나 상이하며,
    A는 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    R1 내지 R11 중 어느 하나와 R12 내지 R19 중 어느 하나는 L과 연결되며,
    R1 내지 R19 중 L과 연결되지 않는 기는 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 헤테로 고리기이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 4 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00276

    [화학식 3]
    Figure pat00277

    [화학식 4]
    Figure pat00278

    상기 화학식 2 내지 화학식 4에 있어서,
    L, n 및 A의 정의는 화학식 1에서와 같고,
    R101 내지 R104는 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 헤테로 고리기이고,
    p는 0 내지 4의 정수이며,
    q 및 r는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,
    s는 0 내지 7의 정수이며,
    화학식 2에서 n, p, q, r 및 s가 각각 2 이상인 경우에, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하고,
    화학식 3에서 n, p, q-1, r+1 및 s가 각각 2 이상인 경우에, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하며,
    화학식 4에서 n, p-1, q, r+1 및 s가 각각 2 이상인 경우에, 괄호 안의 구조는 서로 같거나 상이하다.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 5 내지 화학식 26 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 5]
    Figure pat00279

    [화학식 6]
    Figure pat00280

    [화학식 7]
    Figure pat00281

    [화학식 8]
    Figure pat00282

    [화학식9]
    Figure pat00283

    [화학식 10]
    Figure pat00284

    [화학식 11]
    Figure pat00285

    [화학식 12]
    Figure pat00286

    [화학식 13]
    Figure pat00287

    [화학식 14]
    Figure pat00288

    [화학식 15]
    Figure pat00289

    [화학식 16]
    Figure pat00290

    [화학식 17]
    Figure pat00291

    [화학식 18]
    Figure pat00292

    [화학식 19]
    Figure pat00293

    [화학식 20]
    Figure pat00294

    [화학식 21]
    Figure pat00295

    [화학식 22]
    Figure pat00296

    [화학식 23]
    Figure pat00297

    [화학식 24]
    Figure pat00298

    [화학식 25]
    Figure pat00299

    [화학식 26]
    Figure pat00300

    상기 화학식 5 내지 화학식 26에 있어서,
    L, n 및 A의 정의는 화학식 1에서와 같고,
    R101 내지 R104, p, q, r 및 s의 정의는 화학식 2에서와 같다.
  4. 청구항 1에 있어서, A는 니트릴기, 아릴기 및 헤테로 고리기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 페난트레닐기; 알킬기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 니트릴기로 치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 안트라세닐기; 아릴기로 치환된 실릴기 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리미디닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 트리아지닐기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 아릴기 및 헤테로기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 카바졸기; 페난트리딘기; 또는 페난트롤린기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, A는 하기 구조들 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure pat00301

    Figure pat00302

    Figure pat00303

    Figure pat00304

    Figure pat00305

    Figure pat00306

    Figure pat00307

    Figure pat00308

    Figure pat00309

    Figure pat00310

    Figure pat00311

    Figure pat00312

    Figure pat00313

    Figure pat00314

    Figure pat00315

    Figure pat00316

    Figure pat00317

    Figure pat00318

    Figure pat00319

    Figure pat00320

    Figure pat00321

    Figure pat00322

    Figure pat00323
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1 내지 1-4, 화학식 2-1 내지 2-4, 화학식 3-1 내지 3-4, 화학식 4-1 내지 4-4, 화학식 5-1 내지 5-4, 화학식 6-1 내지 6-4, 화학식 7-1 내지 7-4, 화학식 8-1 내지 8-4, 화학식 9-1 내지 9-4, 화학식 10-1 내지 10-4 및 화학식 11-1 내지 11-4 중에서 선택된 어느 하나로 표시될 수 있고,
    상기 화학식 1-1 내지 1-4, 화학식 2-1 내지 2-4, 화학식 3-1 내지 3-4, 화학식 4-1 내지 4-4, 화학식 5-1 내지 5-4, 화학식 6-1 내지 6-4, 화학식 7-1 내지 7-4, 화학식 8-1 내지 8-4, 화학식 9-1 내지 9-4, 화학식 10-1 내지 10-4 및 화학식 11-1 내지 11-4에 있어서, 치환기 L 및 A는 하기 표 1 내지 표 3에서 선택되는 것인 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure pat00324

    [화학식 1-2]
    Figure pat00325

    [화학식 1-3]
    Figure pat00326

    [화학식 1-4]
    Figure pat00327

    [화학식 2-1]
    Figure pat00328

    [화학식 2-2]
    Figure pat00329

    [화학식 2-3]
    Figure pat00330

    [화학식 2-4]
    Figure pat00331

    [화학식 3-1]
    Figure pat00332

    [화학식 3-2]
    Figure pat00333

    [화학식 3-3]
    Figure pat00334

    [화학식 3-4]
    Figure pat00335

    [화학식 4-1]
    Figure pat00336

    [화학식 4-2]
    Figure pat00337

    [화학식 4-3]
    Figure pat00338

    [화학식 4-4]
    Figure pat00339

    [화학식 5-1]
    Figure pat00340

    [화학식 5-2]
    Figure pat00341

    [화학식 5-3]
    Figure pat00342

    [화학식 5-4]
    Figure pat00343

    [화학식 6-1]
    Figure pat00344

    [화학식 6-2]
    Figure pat00345

    [화학식 6-3]
    Figure pat00346

    [화학식 6-4]
    Figure pat00347

    [화학식 7-1]
    Figure pat00348

    [화학식 7-2]
    Figure pat00349

    [화학식 7-3]
    Figure pat00350

    [화학식 7-4]
    Figure pat00351

    [화학식 8-1]
    Figure pat00352

    [화학식 8-2]
    Figure pat00353

    [화학식 8-3]
    Figure pat00354

    [화학식 8-4]
    Figure pat00355

    [화학식 9-1]
    Figure pat00356

    [화학식 9-2]
    Figure pat00357

    [화학식 9-3]
    Figure pat00358

    [화학식 9-4]
    Figure pat00359

    [화학식 10-1]
    Figure pat00360

    [화학식 10-2]
    Figure pat00361

    [화학식 10-3]
    Figure pat00362

    [화학식 10-4]
    Figure pat00363

    [화학식 11-1]
    Figure pat00364

    [화학식 11-2]
    Figure pat00365

    [화학식 11-3]
    Figure pat00366

    [화학식 11-4]
    Figure pat00367

    [표 1]
    Figure pat00368

    Figure pat00369

    Figure pat00370

    Figure pat00371

    Figure pat00372

    Figure pat00373

    Figure pat00374

    Figure pat00375

    Figure pat00376

    Figure pat00377

    Figure pat00378

    Figure pat00379

    Figure pat00380

    Figure pat00381

    Figure pat00382

    Figure pat00383

    [표 2]
    Figure pat00384

    Figure pat00385

    Figure pat00386

    Figure pat00387

    Figure pat00388

    Figure pat00389

    Figure pat00390

    Figure pat00391

    Figure pat00392

    Figure pat00393

    Figure pat00394

    Figure pat00395

    Figure pat00396

    Figure pat00397

    Figure pat00398

    [표 3]
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  7. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 6 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 전자 주입층 및 전자 수송층 중 적어도 한 층이 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화합물을 발광층의 호스트로서 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 중 1층 이상의 층을 포함하고, 상기 층 중 하나의 층이 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기 화합물, 금속 또는 금속 화합물을 도펀트로 포함하는 것인 유기 발광 소자.

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