KR20200007256A - 저전압구동이 가능하며 고효율의 유기 발광 소자 - Google Patents

저전압구동이 가능하며 고효율의 유기 발광 소자 Download PDF

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조현준
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Abstract

본 발명은 고효율의 유기발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 정공주입층 또는 정공수송층;과 발광층;을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 정공주입층 또는 정공수송층이 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물을 적어도 1종 포함하고; 상기 발광층이 하기 [화학식 C]로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 포함하는 유기발광소자관한 것으로, 상기 [화학식 A] 내지 [화학식 C]는 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 동일하다.

Description

저전압구동이 가능하며 고효율의 유기 발광 소자{organic light-emitting diode with High efficiency and low voltage}
본 발명은 저전압구동이 가능하며 고효율의 유기발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는 유기발광 소자내 정공 주입층 재료 또는 정공수송층 재료로서 특정구조의 재료를 사용하며, 또한 발광층내 도판트에 또 다른 특정구조의 재료를 포함함으로써, 저전압구동이 가능하며 고효율을 나타내는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있고, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있어 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
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 이루어질 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. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있고, 필요에 따라 전자차단층 또는 정공차단층 등이 부가될 수 있다.
이러한 정공 수송층에 관한 종래기술로서, 등록특허공보 제10-1074193호(공고일: 2011.10.14)에서는 정공 수송층 화합물로서 카바졸 구조에 적어도 하나의 벤젠 고리가 축합된 코어 구조를 갖는 화합물을 이용한 유기 발광 소자가 개시되어 있고, 또한, 등록특허공보 제10-1455156호(공고일: 2014.10.27)에서는 정공 수송층과 발광층 사이에 정공 수송층 HOMO 에너지 준위와 발광층의 HOMO에너지 준위 사이의 HOMO준위를 갖는 발광 보조층을 형성시킨 유기 발광 소자에 관한 기술이 기재되어 있다.
또한, 발광층 중 도판트 화합물에 관한 종래기술로서 공개특허공보 제10-2016-0119683 호(공개일: 2016.10.14)에는 붕소 원자와 산소 원자 등으로 복수의 방향족 환을 연결한 신규한 다환 방향족 화합물 등을 이용한 유기발광 소자가 기재되어 있다.
그러나, 상기 선행문헌을 포함하는 종래기술에서 유기발광소자를 제조하기 위한 다양한 종류의 방법이 시도되었음에도 불구하고 아직도 보다 개선된 특성을 갖는 유기발광소자에 대한 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
등록특허공보 제10-1074193호(공고일: 2011.10.14)
등록특허공보 제10-1455156호(공고일: 2014.10.27)
공개특허공보 제10-2016-0119683호(공개일: 2016.10.14)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 특정한 구조의 도판트와 호스트를 통해 저전압구동이 가능하며 고효율 특성을 갖는 신규한 유기발광소자(organic light emitting diode, OLED)를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 정공주입층 또는 정공수송층;과 발광층;을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 정공주입층 또는 정공수송층이 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물을 적어도 1종 포함하고; 상기 발광층이 하기 [화학식 C] 로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00001
[화학식 B]
Figure pat00002
상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서, A1, A2, E 및 F는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 A1의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A2의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R1 및 R2에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
상기 연결기 L1 내지 L6은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
상기 M은 N-R3, CR4R5, SiR6R7, GeR8R9, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R1 내지 R9, Ar1 내지 Ar4는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느하나이되,
상기 R1 및 R2는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 p1 및 p2, r1 및 r2, s1 및 s2는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L1 내지 L6은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 m, n은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 또는 1의 정수이되, m + n = 1 또는 2이며,
상기 Ar1 과 Ar2는 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 또한 Ar3 과 Ar4는 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
상기 화학식 A에서 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
상기 화학식 B에서 상기 A1 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성한다.
[화학식 C]
Figure pat00003
상기 [화학식 A] 에서, Z1 내지 Z3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 T1는 N-R11, CR12R13, O, S 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 T2는 N-R14, CR15R16, O, S 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R11 내지 R16은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R11 내지 R16은 각각 상기 Z1 내지 Z3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
여기서, 상기 [화학식 A] 내지 [화학식 C]에서의 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 종래기술에 따른 유기발광소자에 비하여 저전압구동이 가능하면서도 보다 개선된 효율을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기 발광 소자의 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않으며, 또한 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 정공주입층 또는 정공수송층;과 발광층;을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 정공주입층 또는 정공수송층이 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물을 적어도 1종 포함하고; 상기 발광층이 하기 [화학식 C] 로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00004
[화학식 B]
Figure pat00005
상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서, A1, A2, E 및 F는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 A1의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A2의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R1 및 R2에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
상기 연결기 L1 내지 L6은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
상기 M은 N-R3, CR4R5, SiR6R7, GeR8R9, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R1 내지 R9, Ar1 내지 Ar4는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느하나이되,
상기 R1 및 R2는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 p1 및 p2, r1 및 r2, s1 및 s2는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L1 내지 L6은 서로 동일하거나 상이하고,
상기 m, n은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 또는 1의 정수이되, m + n = 1 또는 2이며,
상기 Ar1 과 Ar2는 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 또한 Ar3 과 Ar4는 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
상기 화학식 A에서 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
상기 화학식 B에서 상기 A1 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성한다.
[화학식 C]
Figure pat00006
상기 [화학식 C] 에서, Z1 내지 Z3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
상기 T1는 N-R11, CR12R13, O, S 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 T2는 N-R14, CR15R16, O, S 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R11 내지 R16은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R11 내지 R16은 각각 상기 Z1 내지 Z3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
여기서, 상기 [화학식 A] 내지 [화학식 C]에서의 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 상기 아릴기가 치환기가 있는 경우 서로 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.
상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 인데닐, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 탄소수 2 내지 24의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 상기 방향족 헤테로고리는 방향족 탄화수소 고리에서 방향족 탄소중 하나이상이 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자로 치환된 것을 의미하며, 바람직하게는 1 내지 4개의 헤테로 원자로 치환된 것일 수 있다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
본 발명에 있어서 상기 [화학식 A]또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물은 상기 [화학식 A]에서, 구조식 Q1이 A2고리에 연결되는 경우에 상기 A1고리 또는 A2고리 중 적어도 하나에는 아민기가 결합되는 구조적 특징을 가지며, 또한 화학식 B 에서 구조식 Q2가 A1고리에 연결되고, 구조식 Q1이 A2고리에 연결되는 경우에 상기 A1고리 또는 A2고리 중 적어도 하나에는 아민기가 결합되는 구조적 특징을 가진다.
이때, 바람직하게는 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물이 디아민으로서, A1고리 또는 A2고리 두개 모두에 아민기가 결합되는 디아민 화합물일 수 있고, A1고리 또는 A2고리 중 하나에만 아민기가 결합된 모노아민 화합물의 경우에는 바람직하게는, [화학식 A]에서, 상기 Ar1및 Ar2를 포함하는 아민기는 반드시 A2 고리에 결합되게 되는 화합물일수 있고, 또한 [화학식 B] 에서 상기 A2고리에는 반드시 Ar1및 Ar2를 포함하는 아민기가 결합되는 화합물일 수 있다.
이때 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물은 정공주입층 또는 정공수송층 재료로서 사용될 수 있다.
이 경우에, 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]에서의 A1, A2, E 및 F는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리일 수 있다.
상기와 같이, [화학식 A] 또는 [화학식 B]에서의 A1, A2, E 및 F가 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리에 해당하는 경우에, 상기 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 10] 내지 [구조식 21] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 10] [구조식 11] [구조식 12]
Figure pat00007
[구조식 13] [구조식 14] [구조식 15]
Figure pat00008
[구조식 16] [구조식 17] [구조식 18]
Figure pat00009
[구조식 19] [구조식 20] [구조식 21]
Figure pat00010
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 "-*"는 상기 치환기 R1 및 R2와 연결된 탄소를 포함하는 5원환을 형성하거나, 또는 상기 구조식 Q1 및 Q2에서의 M을 포함하는 5원환을 형성하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]의 방향족 탄화수소 고리가 A1고리 또는 A2고리에 해당하면서 구조식 Q1 또는 구조식 Q2와 결합하는 경우에는 이들중 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하거나 또는 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하며;
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 상기 R은 앞서 정의한 R1 및 R2과 동일하고, m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서의 연결기 L1 내지 L6은 단일결합이거나, 하기 [구조식 22] 내지 [구조식 30] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 22] [구조식 23] [구조식 24] [구조식 25]
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
[구조식 26] [구조식 27] [구조식 28] [구조식 29]
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
[구조식 30]
Figure pat00019
상기 [구조식 22] 내지 [구조식 30] 에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
또한 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]에서의 M은 산소원자(O) 또는 황원자(S)일 수 있다.
또한 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]에서의 Ar1 내지 Ar4은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 시아노기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B] 내 m + n = 1일 수 있고, 바람직하게는 상기 [화학식 A]에서는 상기 m은 0 이고, n은 1일 수 있다.
또한 일 실시예로서, 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B] 내 m은 1이고, n은 각각 1일 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물의 구체적인 예로서는 하기 <화학식 1> 내지 <화학식 300> 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
<화학식 1 > <화학식 2 > <화학식 3>
Figure pat00020
<화학식 4 > <화학식 5 > <화학식 6>
Figure pat00021
<화학식 7 > <화학식 8 > <화학식 9>
Figure pat00022
<화학식 10 > <화학식 11 > <화학식 12>
Figure pat00023
<화학식 13 > <화학식 14 > <화학식 15>
Figure pat00024
<화학식 16 > <화학식 17 > <화학식 18>
Figure pat00025
<화학식 19 > <화학식 20 > <화학식 21>
Figure pat00026
<화학식 22 > <화학식 23 > <화학식 24>
Figure pat00027
<화학식 25 > <화학식 26 > <화학식 27>
Figure pat00028
<화학식 28 > <화학식 29 > <화학식 30>
Figure pat00029
<화학식 31 > <화학식 32 > <화학식 33>
Figure pat00030
<화학식 34 > <화학식 35 > <화학식 36>
Figure pat00031
<화학식 37 > <화학식 38 > <화학식 39>
Figure pat00032
<화학식 40 > <화학식 41 > <화학식 42>
Figure pat00033
<화학식 43 > <화학식 44 > <화학식 45>
Figure pat00034
<화학식 46 > <화학식 47 > <화학식 48>
Figure pat00035
<화학식 49 > <화학식 50 > <화학식 51>
Figure pat00036
<화학식 52 > <화학식 53 > <화학식 54>
Figure pat00037
<화학식 55 > <화학식 56 > <화학식 57>
Figure pat00038
<화학식 58 > <화학식 59 > <화학식 60>
Figure pat00039
<화학식 61 > <화학식 62 > <화학식 63>
Figure pat00040
<화학식 64 > <화학식 65 > <화학식 66>
Figure pat00041
<화학식 67 > <화학식 68 > <화학식 69>
Figure pat00042
<화학식 70 > <화학식 71 > <화학식 72>
Figure pat00043
<화학식 73 > <화학식 74 > <화학식 75>
Figure pat00044
<화학식 76 > <화학식 77 > <화학식 78>
Figure pat00045
<화학식 79 > <화학식 80 > <화학식 81>
Figure pat00046
<화학식 82 > <화학식 83 > <화학식 84>
Figure pat00047
<화학식 85 > <화학식 86 > <화학식 87>
Figure pat00048
<화학식 88 > <화학식 89 > <화학식 90>
Figure pat00049
<화학식 91 > <화학식 92 > <화학식 93>
Figure pat00050
<화학식 94 > <화학식 95 > <화학식 96>
Figure pat00051
<화학식 97 > <화학식 98 > <화학식 99>
Figure pat00052
<화학식 100 > <화학식 101 > <화학식 102>
Figure pat00053
<화학식 103 > <화학식 104 > <화학식 105>
Figure pat00054
<화학식 106 > <화학식 107 > <화학식 108>
Figure pat00055
<화학식 109 > <화학식 110 > <화학식 111>
Figure pat00056
<화학식 112 > <화학식 113 > <화학식 114>
Figure pat00057
<화학식 115 > <화학식 116 > <화학식 117>
Figure pat00058
<화학식 118 > <화학식 119 > <화학식 120>
Figure pat00059
<화학식 121 > <화학식 122 > <화학식 123>
Figure pat00060
<화학식 124 > <화학식 125 > <화학식 126>
Figure pat00061
<화학식 127 > <화학식 128 > <화학식 129>
Figure pat00062
<화학식 130 > <화학식 131 > <화학식 132>
Figure pat00063
<화학식 133 > <화학식 134 > <화학식 135>
Figure pat00064
<화학식 136 > <화학식 137 > <화학식 138>
Figure pat00065
<화학식 139 > <화학식 140 > <화학식 141>
Figure pat00066
<화학식 142 > <화학식 143 > <화학식 144>
Figure pat00067
<화학식 145 > <화학식 146 > <화학식 147>
Figure pat00068
<화학식 148 > <화학식 149 > <화학식 150>
Figure pat00069
<화학식 151 > <화학식 152> <화학식 153>
Figure pat00070
<화학식 154 > <화학식 155 > <화학식 156>
Figure pat00071
<화학식 157 > <화학식 158 > <화학식 159>
Figure pat00072
<화학식 160 > <화학식 161 > <화학식 162>
Figure pat00073
<화학식 163 > <화학식 164 > <화학식 165>
Figure pat00074
<화학식 166 > <화학식 167 > <화학식 168>
Figure pat00075
<화학식 169 > <화학식 170 > <화학식 171>
Figure pat00076
<화학식 172 > <화학식 173 > <화학식 174>
Figure pat00077
<화학식 175 > <화학식 176 > <화학식 177>
Figure pat00078
<화학식 178 > <화학식 179 > <화학식 180>
Figure pat00079
<화학식 181 > <화학식 182 > <화학식 183>
Figure pat00080
<화학식 184 > <화학식 185 > <화학식 186>
Figure pat00081
<화학식 187 > <화학식 188 > <화학식 189>
Figure pat00082
<화학식 190 > <화학식 191 > <화학식 192>
Figure pat00083
<화학식 193 > <화학식 194 > <화학식 195>
Figure pat00084
<화학식 196 > <화학식 197 > <화학식 198>
Figure pat00085
<화학식 199 > <화학식 200 > <화학식 201>
Figure pat00086
<화학식 202 > <화학식 203 > <화학식 204>
Figure pat00087
<화학식 205 > <화학식 206 > <화학식 207>
Figure pat00088
<화학식 208 > <화학식 209 > <화학식 210>
Figure pat00089
<화학식 211 > <화학식 212 > <화학식 213>
Figure pat00090
<화학식 214 > <화학식 215 > <화학식 216>
Figure pat00091
<화학식 217 > <화학식 218 > <화학식 219>
Figure pat00092
<화학식 220 > <화학식 221 > <화학식 222>
Figure pat00093
<화학식 223 > <화학식 224 > <화학식 225>
Figure pat00094
<화학식 226 > <화학식 227 > <화학식 228>
Figure pat00095
<화학식 229 > <화학식 230 > <화학식 231>
Figure pat00096
<화학식 232 > <화학식 233 > <화학식 234>
Figure pat00097
<화학식 235 > <화학식 236 > <화학식 237>
Figure pat00098
<화학식 238 > <화학식 239 > <화학식 240>
Figure pat00099
<화학식 241 > <화학식 242 > <화학식 243>
Figure pat00100
<화학식 244 > <화학식 245 > <화학식 246>
Figure pat00101
<화학식 247 > <화학식 248 > <화학식 249>
Figure pat00102
<화학식 250 > <화학식 251 > <화학식 252>
Figure pat00103
<화학식 253 > <화학식 254 > <화학식 255>
Figure pat00104
<화학식 256 > <화학식 257 > <화학식 258>
Figure pat00105
<화학식 259 > <화학식 260 > <화학식 261>
Figure pat00106
<화학식 262 > <화학식 263 > <화학식 264>
Figure pat00107
<화학식 265 > <화학식 266 > <화학식 267>
Figure pat00108
<화학식 268 > <화학식 269 > <화학식 270>
Figure pat00109
<화학식 271 > <화학식 272 > <화학식 273>
Figure pat00110
<화학식 274 > <화학식 275 > <화학식 276>
Figure pat00111
<화학식 277 > <화학식 278 > <화학식 279>
Figure pat00112
<화학식 280 > <화학식 281 > <화학식 282>
Figure pat00113
<화학식 283 > <화학식 284 > <화학식 285>
Figure pat00114
<화학식 286 > <화학식 287 > <화학식 288>
Figure pat00115
<화학식 289 > <화학식 290 > <화학식 291>
Figure pat00116
<화학식 292 > <화학식 293 > <화학식 294>
Figure pat00117
<화학식 295 > <화학식 296 > <화학식 297>
Figure pat00118
<화학식 298 > <화학식 299 > <화학식 300>
Figure pat00119
한편, 본 발명에 있어서 상기 [화학식 C]로 표시되는 보론 화합물은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리에 해당하는 Z1 내지 Z3 고리가 붕소(B) 원자에 각각 연결되는 구조적 특징을 가지되, Z1 및 Z3 고리는 연결기 T1에 의해 연결되고, Z2 및 Z3 고리는 연결기 T2에 의해 연결되는 구조적 특징을 가지며, 상기 [화학식 C]로 표시되는 화합물은 발광층내 도펀트 재료로서 사용될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 C]에서의 Z1 및 Z3 고리를 연결시키는 연결기T1 은 N-R11 이고, Z2 및 Z3 고리를 연결시키는 연결기 T2는 N-R14일 수 있고, 이경우에 상기 R11 및 R14는 앞서 정의된 바와 동일하다.
또한, 상기 [화학식 C]에서의 연결기T1 은 N-R11 이고, T2는 N-R14인 경우에, 바람직하게는, R11 및 R14는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기일 수 있다.
또한, 상기 [화학식 C]에서의 연결기 T1 및 T2는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 하기 [구조식 A]로 표시되는 연결기일 수 있다.
[구조식 A]
Figure pat00120
상기 [구조식 A]에서 "-*"는 상기 연결기 T1이 Z1 및 Z3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, 또는 연결기 T2가 Z2 및 Z3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 A]에서 상기 R21 내지 R25는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이다.
또한, 본 발명의 상기 [화학식 C]에서의 연결기T1 및 T2 중 적어도 하나는 산소(O) 원자일 수 있으며, 이경우에 연결기T1 및 T2 모두 산소(O) 원자이거나 또는 하나만이 산소원자일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 [화학식 C]로 표시되는 보론 화합물에서의 붕소(B) 원자에 각각 결합되는 Z1 내지 Z3 고리는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리일 수 있다.
또한, 상기 Z1 내지 Z2 고리가 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 경우에, 상기 Z1 내지 Z2의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 40] 내지 [구조식 51] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 40] [구조식 41] [구조식 42]
Figure pat00121
[구조식 43] [구조식 44] [구조식 45]
Figure pat00122
[구조식 46] [구조식 47] [구조식 48]
Figure pat00123
[구조식 49] [구조식 50] [구조식 51]
Figure pat00124
상기 [구조식 40] 내지 [구조식 51]에서 "-*"는 Z1에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 T1 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, Z2에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 T2 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 40] 내지 [구조식 51]에서 상기 R은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 상기 Z3의 방향족 탄화수소 고리가 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 경우에, 상기 Z3는 하기 [구조식 B]로 표시되는 고리일 수 있다.
[구조식 B]
Figure pat00125
상기 [구조식 B]에서 "-*"는 상기 Z3에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 T1 , T2 및 붕소(B) 원자와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 B]에서 상기 R21 내지 R23은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 R31 내지 R33 는 각각 서로 이웃한 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
본 발명에서 상기 [화학식 C]로 표시되는 보론 화합물의 구체적인 예로서는 하기 <화합물 1> 내지 <화합물 30> 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00126
<화합물 1> <화합물 2> <화합물 3>
Figure pat00127
<화합물 4> <화합물 5> <화합물 6>
Figure pat00128
<화합물 7> <화합물 8> <화합물 9>
Figure pat00129
<화합물 10> <화합물 11> <화합물 12>
Figure pat00130
<화합물 13> <화합물 14> <화합물 15>
Figure pat00131
<화합물 16> <화합물 17> <화합물 18>
Figure pat00132
<화합물 19> <화합물 20> <화합물 21>
Figure pat00133
<화합물 22> <화합물 23> <화합물 24>
Figure pat00134
<화합물 25> <화합물 26> <화합물 27>
Figure pat00135
<화합물 28> <화합물 29> <화합물 30>
한편, 본 발명에 따른 유기발광소자는 발광층이외에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 수송층, 및 전자 주입층에서 선택되는 적어도 하나의 층을 추가적으로 포함할 수 있다.
한편 본 발명에서 "(유기층이) 유기 화합물을 1종 이상 포함한다" 란, "(유기층이) 본 발명의 범주에 속하는 1종의 유기 화합물 또는 상기 유기 화합물의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
보다 바람직한 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명은 제1전극으로서 양극, 제1전극에 대향된 제2전극으로서 음극; 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 발광층;을 포함하고, 본 발명에서의 상기 [화학식 C]로 표시되는 보론 화합물 중 적어도 하나를 발광층내 도판트로서 포함하며, 또한 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 정공주입층 또는 정공수송층으로서 포함하는 유기발광소자일 수 있다.
이때, 상기 발광층내 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
상기 호스트와 도판트를 포함하는 발광층에 도판트 화합물로서 본 발명에서의 상기 [화학식 C]로 표시되는 보론 화합물 및 상기 정공주입층 또는 정공수송층으로서 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 화합물의 적절한 선택을 통해 고효율 특성을 가질 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도시한 그림이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(20), 정공수송층(40), 호스트 및 도판트를 포함하는 발광층(50), 전자수송층(60), 음극(80)을 순차적 순서로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 양극을 제1 전극으로, 음극을 제2전극으로 하여, 상기 양극과 발광층 사이에 정공수송층을 포함하고, 발광층과 음극 사이에 전자수송층을 포함한 유기발광소자에 해당한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 상기 양극(20)과 정공수송층(40) 사이에 정공주입층(30)이 포함되며, 상기 전자수송층(60)과 음극(80) 사이에 전자주입층(70)이 포함될 수 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 기판(10) 상부에 양극(애노드) 전극용 물질을 코팅하여 양극(20)을 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 양극 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 양극(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.
여기서, 상기 정공주입층 또는 정공수송층을 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 사용할 수 있으며, 그렇지 않은 경우에는 당업계에서 통상적으로 사용되는 화합물이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 정공주입층 또는 정공수송층을 증착하는 방법은 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 하나의 화합물을 단독으로 증착하여도 되고, 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 하나의 화합물을 단독으로 증착한 층의 적층구조를 형성할 수도 있으며, 또한 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 둘 이상의 화합물의 혼합물을 증착할 수도 있다. 또한 상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 화합물 이외에 다른 무기물질 또는 유기물질를 혼합하여 증착할 수도 있다.
상기 정공주입층 재료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 2-TNATA [4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine], NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)], TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine], DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine] 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐 -[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 발광층(50)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 적층할 수 있다.
여기서, 상기 발광층은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있으며, 도판트를 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 바와 같다.
한편, 발광층에 사용되는 호스트의 예시적 구조로서는 하기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D4]로 표시되는 화합물일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 D1]
Figure pat00136
상기 [화학식 D1]에서,
상기 Ar7 내지 Ar9은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 R50내지 R59은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 연결기 Ar7 내지 Ar9, 치환기 R50 내지 R59 는 각각 서로 이웃한 연결기 또는 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있고;
상기 e, f 및 g는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 내지4중에서 어느 하나의 정수이고;
상기 [화학식 D1]에서 '-*'는 P 구조내 연결기Ar7 또는 Q 구조내 연결기Ar8과 결합하기 위한 사이트를 의미한다.
[화학식 D2]
Figure pat00137
상기 [화학식 D2]에서,
상기 Ar17 내지 Ar20, R60 내지 R63은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 w, ww, x 및 xx는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 내지 3 중에서 어느 하나의 정수이고,
상기 y, yy, z 및zz는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 내지 2중에서 어느 하나의 정수이다.
[화학식 D3]
Figure pat00138
상기 [화학식 D3]에서,
상기 Ar21 내지 Ar24은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 R64내지 R67은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 ee, ff, gg 및hh는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 1 내지 4 중에서 어느 하나의 정수이다.
[화학식 D4]
Figure pat00139
상기 [화학식 D4]에서,
상기 Ar25 내지 Ar27은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 R68내지 R73은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 연결기 Ar25 내지 Ar27 , 치환기 R68내지 R73은 각각 서로 이웃한 연결기 또는 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있고;
상기 mm, pp 및 nn는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 4 중에서 어느 하나의 정수이다.
여기서, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D4]에서의 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 앞에서 정의한 바와 같다.
보다 구체적으로, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D4]로 표시되는 화합물의 구체적인 예로는 하기 [호스트 1] 내지 [호스트 56]으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
[호스트1] [호스트2] [호스트3] [호스트4]
Figure pat00140
[호스트5] [호스트6] [호스트7] [호스트8]
Figure pat00141
[호스트9] [호스트10] [호스트11] [호스트12]
Figure pat00142
[호스트13] [호스트14] [호스트15] [호스트16]
Figure pat00143
[호스트17] [호스트18] [호스트19] [호스트20]
Figure pat00144
[호스트21] [호스트22] [호스트23] [호스트24]
Figure pat00145
[호스트25] [호스트26] [호스트27] [호스트28]
Figure pat00146
[호스트29] [호스트30] [호스트31] [호스트32]
Figure pat00147
[호스트33] [호스트34] [호스트35] [호스트36]
Figure pat00148
[호스트37] [호스트38] [호스트39] [호스트40]
Figure pat00149
[호스트41] [호스트42] [호스트43] [호스트44]
Figure pat00150
[호스트45] [호스트46] [호스트47] [호스트48]
Figure pat00151
[호스트49] [호스트50] [호스트51] [호스트52]
Figure pat00152
[호스트53] [호스트54] [호스트55] [호스트56]
Figure pat00153
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구체적인 예에 의하면, 상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하다.
한편, 상기 발광층 상에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한다.
한편 본 발명에서 상기 전자수송층 재료로는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자수송물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자수송물질의 예로는, 퀴놀린유도체, 특히트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), Liq, TAZ, BAlq, 베릴륨비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), 2-[4-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-phenyl]-1-phenyl-1H-benzoimidazole, 3-[5-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-pyridin-2-yl]-quinoline, BCP, 옥사디아졸유도체인 PBD, BMD, BND 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00154
TAZ BAlq
Figure pat00155
2-[4-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-phenyl]-1-phenyl-1H-benzoimidazole
Figure pat00156
3-[5-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-pyridin-2-yl]-quinoline
Figure pat00157
BCP
Figure pat00158
Figure pat00159
Figure pat00160
또한, 본 발명에서의 유기발광소자는 상기 전자수송층을 형성한 후에 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 CsF, NaF, LiF, Li2O, BaO등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1 Å 내지 약 100 Å, 약 3 Å 내지 약 90 Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 음극은 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질을 이용할 수 있다. 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 또는 이들의 합금 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용하거나, ITO, IZO를 사용한 투과형 음극을 사용할 수 있다.
또한 본 발명에서의 유기 발광 소자는 380 nm 내지 800 nm의 파장범위에서 발광하는 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료의 발광층을 추가적으로 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에서의 발광층은 복수의 발광층으로서, 상기 추가적으로 형성되는 발광층내 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료는 형광재료 또는 인광재료일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착공정 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있다.
여기서 상기 증착 공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 진공 또는 저압상태에서 가열 등을 통해 증발시켜 박막을 형성하는 방법을 의미하고, 상기 용액공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 용매와 혼합하고 이를 잉크젯 인쇄, 롤투롤 코팅, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅 등과 같은 방법을 통하여 박막을 형성하는 방법을 의미한다.
또한 본 발명에서의 상기 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
(실시예)
HTL 물질의 합성
합성예 1: 화학식 19의 합성
합성예 1-(1): [중간체 1-a]의 합성
Figure pat00161
[중간체 1-a]
2 L 둥근바닥 플라스크에 4-디벤조퓨란보론산 (85.0 g, 0.401 mol), 비스무스(III)나이트레이트 펜타하이드레이트 (99.2 g, 0.200 mol), 톨루엔 400 ml을 넣고 질소분위기에서 70 ℃에서 3 시간 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각하고 생성된 고체를 여과하였다. 톨루엔으로 씻어준 후 [중간체 1-a] (61.5 g, 72%)를 얻었다.
합성예 1-(2): [중간체 1-b]의 합성
Figure pat00162
[중간체 1-b]
2 L 둥근바닥 플라스크에 에틸시아노아세테이트 (202.9 g, 1.794 mol)와 디메틸포름아마이드 500 ml을 넣었다. 수산화칼륨 (67.10 g, 1.196 mol), 사이안화칼륨 (38.95 g, 0.598 mol)을 넣고 디메틸포름아마이드 200 ml을 넣고 상온 교반하였다. 반응 용액에 [중간체 1-a] (127.5 g, 0.737 mol)을 조금씩 넣은 후 50 ℃에서 72 시간 교반하였다. 반응 완료 후 수산화나트륨 수용액(25%) 200 ml을 넣고 환류 교반하였다. 3 시간 교반 후 상온 냉각하였고, 에텔아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 감압 농축하였고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-b] (20.0 g, 16%)얻었다.
합성예 1-(3): [중간체 1-c]의 합성
Figure pat00163
[중간체 1-c]
2 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-b] (20.0 g, 0.096 mol), 에탄올 600 ml, 수산화칼륨수용액 (142.26 g, 2.53 mol) 170 ml을 넣고 12 시간 환류 교반하였다. 반응이 완료되어 상온 냉각하였다. 반응 용액에 6 N 염산 400 ml을 넣고 산성화하였고 생성된 고체는 20 분 교반 후 여과하였다. 고체는 에탄올로 씻어주어 [중간체 1-c] (17.0 g, 88.5%)얻었다.
합성예 1-(4): [중간체 1-d]의 합성
Figure pat00164
[중간체 1-d]
2 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-c] (17.0 g, 0.075 mol), 황산 15 ml을 넣고 72 시간 환류 교반하였다. 반응 완료 후 상온 냉각한 후 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 탄산수소나트륨 수용액으로 씻어주었다. 유기층은 감압농축 중에 메탄올을 과량 넣고 생성된 고체를 여과하여 [중간체 1-d] (14.0 g, 77.6%)를 얻었다.
합성예 1-(5): [중간체 1-e]의 합성
Figure pat00165
[중간체 1-e]
1 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-d] (32.6 g, 0.135 mol)과 염산 30 ml, 물 150 ml을 넣고 0 ℃로 냉각하여 1 시간 교반하였다. 동일온도에서 소듐나이트리트 (11.2 g, 0.162 mol)수용액 75 ml을 적가한 후 1 시간 교반하였다. 요오드화칼륨 (44.8 g, 0.270 mol) 수용액 75 ml을 반응 용액의 온도가 5 ℃를 넘지않게 주의하며 적가하였다. 5 시간 상온에서 교반해주고 반응완료 후 소듐티오설페이트 수용액으로 씻은 후 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-e] (22.8 g, 48%)를 얻었다.
합성예 1-(6): [중간체 1-f]의 합성
Figure pat00166
[중간체 1-f]
500 mL 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-e] (25.7 g, 73 mmol), 4-디벤조퓨란보론산 (18.7 g, 88 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (1.7 g, 0.15 mmol), 포타슘카보네이트 (20.2 g, 146.7 mmol)을 넣고 톨루엔 125 mL, 테트라하이드로퓨란 125 mL, 물 50 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 ℃로 승온시키고 10 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-f]를 얻었다. (24.1 g, 84%)
합성예 1-(7): [중간체 1-g]의 합성
Figure pat00167
[중간체 1-g]
500 mL 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-f] (17.6 g, 45 mmol), 수산화나트륨 (2.14 g, 54 mmol), 에탄올 170 ml을 넣고 48 시간 환류 교반하였다. 얇은막 크로마토그래피로 반응 종결 확인 후 실온으로 냉각하였다. 냉각된 용액에 2-노말 염산을 적가, 산성화하여 생성된 고체는 30 분 교반 후 여과하였다. 디클로로메탄과 노말헥산으로 재결정하여 [중간체 1-g]를 얻었다. (14.5 g, 85%)
합성예 1-(8): [중간체 1-h]의 합성
Figure pat00168
[중간체 1-h]
250 ml 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-g] (14.7 g, 39 mmol), 메탄설폰산 145 ml를 넣고 80 ℃로 승온하여 3 시간 교반하였다. 얇은막크로마토그래피로 반응 종결확인 후 실온으로 냉각시켰다. 반응 용액은 얼음물 150 ml에 천천히 적가 후 30 분 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 물과 메탄올로 씻어 주어 [중간체 1-h]를 얻었다. (11.0 g, 78%)
합성예 1-(9): [중간체 1-i]의 합성
Figure pat00169
[중간체 1-i]
1 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-h] (11.9 g, 33 mmol), 디클로로메탄 300 ml을 넣고 상온 교반하였다. 브롬 (3.4 ml, 66 mmol)은 디클로로메탄 50 ml에 희석하여 적가하였고, 8 시간 상온 교반하였다. 반응 완료 후 반응 용기에 아세톤 100 ml을 넣고 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 아세톤으로 씻어주었다. 고체는 모노클로로벤젠으로 재결정하여 [중간체 1-i]를 얻었다. (10.6 g, 62%)
합성예 1-(10): [중간체 1-j]의 합성
Figure pat00170
[중간체 1-j]
250 ml 둥근바닥 플라스크에 2-브로모바이페닐 (8.4 g, 0.036 mol)과 테트라하이드로퓨란 110 ml을 넣고 질소분위기에서 -78 ℃로 냉각하였다. 냉각된 반응 용액에 노말부틸리튬 (19.3 ml, 0.031 mol)을 동일온도에서 적가하였다. 반응용액은 2 시간 교반 후 [중간체 1-i] (13.5 g, 0.026 mol)를 조금씩 넣고 상온에서 교반하였다. 반응 용액색이 변하면 TLC로 반응 종결을 확인하였다. H2O 50 ml을 넣어 반응을 종료하고 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층 분리하여 감압농축 후 아세토나이트릴로 재결정하여 [중간체 1-j]를 얻었다. (12.6 g, 72%)
합성예 1-(11): [중간체 1-k]의 합성
Figure pat00171
[중간체 1-k]
250 ml 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-j] (14.1 g, 0.021 mol)과 아세트산 120 ml, 황산 2ml을 넣고 5 시간 환류 교반하였다. 고체가 생성되면 얇은막 크로마토그래피로 반응 종결 확인 후 실온으로 냉각하였다. 생성된 고체는 여과 후 H2O, 메탄올로 씻어준 후 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔 여과, 농축 후 상온 냉각하여 [중간체 1-k]를 얻었다. (11.8 g, 86%)
합성예 1-(12): [화학식 19]의 합성
Figure pat00172
[화학식 19]
250 ml 둥근바닥 플라스크에 [중간체 1-k] (5.9 g, 0.009 mol), N-페닐-4-바이페닐아민 (5.1 g, 0.021 mol), 팔라듐(II)아세테이트 (0.08 g, 0.4 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (3.4 g, 0.035 mol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.07 g, 0.4 mmol), 톨루엔 60 ml을 넣고 2 시간 환류 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각하였다. 반응용액은 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 마그네슘설페이트로 무수처리 후 감압 농축하였다. 컬럼 크로마토그래피로 분리정제 후 디클로로메탄과 아세톤으로 재결정하여 [화학식 19]를 얻었다. (3.1 g, 35%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 982.36 [M+]
합성예 2: 화학식 34의 합성
합성예 2-(1): [중간체 2-a]의 합성
Figure pat00173
[중간체 2-a]
500 mL 둥근바닥 플라스크에 메틸 5-브로모-2-아이오도벤조에이트 (25.0 g, 73 mmol), 1-디벤조퓨란보론산 (18.7 g, 88 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (1.7 g, 0.15 mmol), 포타슘카보네이트 (20.2 g, 146.7 mmol)을 넣고 톨루엔 125 mL, 테트라하이드로퓨란 125 mL, 물 50 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 ℃로 승온시키고 10 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 2-a]를 얻었다. (75.0 g, 60.1%)
합성예 2-(2): [중간체 2-b]의 합성
Figure pat00174
[중간체 2-b]
500 mL 둥근바닥 플라스크에 [중간체 2-a] (17.0 g, 45 mmol), 수산화나트륨 (2.14 g, 54 mmol), 에탄올 170 ml을 넣고 48 시간 환류 교반하였다. 얇은막 크로마토그래피로 반응 종결 확인 후 실온으로 냉각하였다. 냉각된 용액에 2-노말 염산을 적가, 산성화하여 생성된 고체는 30 분 교반 후 여과하였다. 디클로로메탄과 노말헥산으로 재결정하여 [중간체 2-b]를 얻었다. (14.5 g, 88.6%)
합성예 2-(3): [중간체 2-c]의 합성
Figure pat00175
[중간체 2-c]
상기 합성예 1-(8)에서 [중간체 1-g] 대신 [중간체 2-b]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-c] (수율 82%)를 얻었다.
합성예 2-(4): [중간체 2-d]의 합성
Figure pat00176
[중간체 2-d]
상기 합성예 1-(9)에서 [중간체 1-h] 대신 [중간체 2-c]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-d] (수율 77%)를 얻었다.
합성예 2-(5): [중간체 2-e]의 합성
Figure pat00177
[중간체 2-e]
상기 합성예 1-(10)에서 [중간체 1-i] 대신 [중간체 2-d]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-e] (수율 79%)를 얻었다.
합성예 2-(6): [중간체 2-f]의 합성
Figure pat00178
[중간체 2-f]
상기 합성예 1-(11)에서 [중간체 1-j] 대신 [중간체 2-e]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-f] (수율 88%)를 얻었다.
합성예 2-(7): [화학식 34]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 2-f]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 비스(4-터셔리뷰틸페닐)아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 34] (수율 35%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 964.53 [M+]
합성예 3: 화학식 49의 합성
합성예 3-(1): [중간체 3-a]의 합성
Figure pat00179
[중간체 3-a]
500 mL 둥근바닥 플라스크에 메틸 2-아이오도벤조에이트 (19.1 g, 73 mmol), 4-디벤조퓨란보론산 (18.7 g, 88 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (1.7 g, 0.15 mmol), 포타슘카보네이트 (20.2 g, 146.7 mmol)을 넣고 톨루엔 125 mL, 테트라하이드로퓨란 125 mL, 물 50 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 ℃로 승온시키고 10 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압 농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 3-a]를 얻었다. (9.5 g, 43%)
합성예 3-(2): [중간체 3-b]의 합성
Figure pat00180
[중간체 3-b]
2 L 둥근바닥 플라스크에 브로모벤젠 (13.2 g, 83.97 mmol), 테트라하이드로퓨란 250 ml을 넣고 저온의 질소환경에서 교반하였다. - 78 ℃에서 n-부틸리튬 약 58 ml를 2 시간 동안 천천히 적가한 후 [중간체 3-a] (9.4 g 31.1 mmol)를 넣어주었다. 반응완료 후 물 100 ml 넣고 30 분간 교반한 후 추출하여 [중간체 3-b]를 얻었다. (3.2 g, 24%)
합성예 3-(3): [중간체 3-c]의 합성
Figure pat00181
[중간체 3-c]
2 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 3-b] (55.0 g, 129 mmol)과 아세트산 500 ml, 황산 10 ml을 넣고 5 시간 환류 교반하였다. 반응 완료 후 상온으로 냉각하였고, 생성된 고체는 여과하였다. 메탄올로 씻어준 후 [중간체 3-c]를 얻었다. (50 g, 95%)
합성예 3-(4): [중간체 3-d]의 합성
Figure pat00182
[중간체 3-d]
상기 합성예 1-(9)에서 [중간체 1-h] 대신 [중간체 3-c]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 3-d] (수율 78%)를 얻었다.
합성예 3-(5): [화학식 49]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 3-d]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 디페닐아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 49] (수율 38%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 742.30 [M+]
합성예 4: 화학식 58의 합성
합성예 4-(1): [중간체 4-a]의 합성
Figure pat00183
[중간체 4-a]
테트라하이드로퓨란 250 ml가 들어 있는 둥근바닥 플라스크에 [중간체 3-a] (25.0 g, 80 mmol)를 넣어준 후 질소상태하에서 온도를 -78 ℃로 내린다. 30 분 후 1.0 M 메틸마그네슘브로마이드 (210 ml, 240 mmol)을 천천히 적가해 준다. 1 시간 후 상온으로 온도를 올린다. 상온에서 약 2 시간 정도 교반 후 염화암모늄 수용액을 적가한다. 추출하여 감압증류 한 후 헥산으로 재결정하여 [중간체 4-a] (19.4 g, 80%)를 얻었다.
합성예 4-(2): [중간체 4-b]의 합성
Figure pat00184
[중간체 4-b]
아세트산 300 ml가 들어 있는 둥근바닥 플라스크에 [중간체 4-a] (20 g, 66 mmol)을 넣고 0 ℃에서 10분 동안 교반한다. 인산 350 mL를 넣고 상온에서 약 1시간 동안 교반한다. 수산화나트륨 수용액으로 중화시켜 추출한 후 감압농축한다. 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 4-b] (13.7 g, 73%)를 얻었다.
합성예 4-(3): [중간체 4-c]의 합성
Figure pat00185
[중간체 4-c]
상기 합성예 1-(9)에서 [중간체 1-h] 대신 [중간체 4-b]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 4-c] (수율 65%)를 얻었다.
합성예 4-(4): [중간체 4-d]의 합성
Figure pat00186
[중간체 4-d]
500 ml 둥근바닥 플라스크에 4-터셔리뷰틸아닐린 (32.1 g, 215 mmol), 4-브로모바이페닐 (50.1 g, 215 mmol), 비스-디벤질리덴아세톤디팔라듐 (3.9 g, 4 mmol), 2,2'-비스(디페닐포스핀)-1,1'-바이나프틸 (1.2 g, 4 mmol), 소튬 터셔리부톡사이드 (41.3 g, 43 mmol), 톨루엔 200 ml을 넣고 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후 메탄올로 씻어주고 디클로로메탄과 메탄으로 재결정하여 [중간체 4-d] (50.5 g, 78%)를 얻었다.
합성예 4-(5): [화학식 58]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 4-c]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 [중간체 4-d]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 58] (수율 38%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 882.45 [M+]
합성예 5: 화학식 73의 합성
합성예 5-(1): [중간체 5-a]의 합성
Figure pat00187
[중간체 5-a]
상기 합성예 1-(6)에서 4-디벤조퓨란보론산 대신 1-디벤조퓨란보론산을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 5-a] (수율 52.3%)를 얻었다.
합성예 5-(2): [중간체 5-b]의 합성
Figure pat00188
[중간체 5-b]
500 ml 둥근바닥 플라스크에 브로모벤젠 (25.5 g, 0.163 mol)와 테트라하이드로퓨란 170 ml을 넣고 질소분위기에서 -78 ℃로 냉각하였다. 냉각된 반응 용액에 부틸리튬(1.6 M) (95.6 ml, 0.153 mol)을 적가하였다. 동일 온도에서 1 시간 교반 후 [중간체 5-a] (20.0 g, 0.051 mol)을 넣은 후 상온에서 3 시간 교반하였다. 반응완료 후 물 50 ml을 넣고 30 분 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출 후 유기층은 분리하여 감압 농축하였다. 농축된 물질에 아세트산 200 ml, 염산 1 ml을 넣고 80 ℃로 승온 교반하였다. 반응 완료 후 상온에서 여과하고 메탄올로 씻어주어 [중간체 5-b] (20.0 g, 78%)를 얻었다.
합성예 5-(3): [중간체 5-c]의 합성
Figure pat00189
[중간체 5-c]
상기 합성예 1-(9)에서 [중간체 1-h] 대신 [중간체 5-b]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 5-c] (수율 55%)를 얻었다.
합성예 5-(4): [화학식 73]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 5-c]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 4-(4-터셔리뷰틸페닐아미노)벤조나이트릴을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 73] (수율 40%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 994.42 [M+]
합성예 6: 화학식 86의 합성
합성예 6-(1): [중간체 6-a]의 합성
Figure pat00190
[중간체 6-a]
상기 합성예 5-(1)에서 1-디벤조퓨란보론산 대신 4-디벤조티오펜보론산을 사용하여 합성예 5-(1) 내지 5-(3)과 동일한 방법으로 합성하여 [중간체 6-a] (수율 52%)를 얻었다.
합성예 6-(2): [화학식 86] 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 6-a]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 (4-터셔리뷰틸페닐)-페닐아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 86] (수율 35%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 960.41 [M+]
합성예 7: 화학식 95의 합성
합성예 7-(1): [중간체 7-a]의 합성
Figure pat00191
[중간체 7-a]
합성예 3-(1)에서 사용한 4-디벤조퓨란보론산 대신 4-디벤조티오펜보론산을 사용하여 합성예 3-(1) 내지 3-(4)와 동일한 방법으로 합성하여 [중간체 7-a] 를 얻었다. (수율 68%)
합성예 7-(2): [중간체 7-b] 합성
Figure pat00192
[중간체 7-b]
250 ml 둥근바닥 플라스크에 1-브로모-4-(트리메틸실릴)벤젠 (11.4 g, 0.050 mol), 2,6-디메틸아닐린 (6.2 g, 0.050 mol), 팔라듐아세테이트 (0.22 g, 1 mmol), 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1-1'-바이나프틸 (1.3 g, 2 mmol), 소듐터셔리뷰톡사이드 (12.2 g, 0.120 mol), 톨루엔 100 mL에 넣고 12 시간 동안 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후 에틸아세테이트로 추출한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 7-b] (10.5 g, 78%)을 얻었다.
합성예 7-(3): [화학식 95]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 7-a]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 [중간체 7-b]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 95] (수율 37%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 958.42 [M+]
합성예 8: 화학식 125의 합성
합성예 8-(1): [중간체 8-a]의 합성
Figure pat00193
[중간체 8-a]
합성예 2-(1)에서 사용한 메틸 5-브로모-2-아이오도벤조에이트 대신 메틸 2-아이오도벤조에이트를 사용하고, 1-디벤조퓨란보론산 대신 4-디벤조퓨란보론산을 사용하여 합성예 2-(1) 내지 2-(6)과 동일한 방법으로 합성하여 [중간체 8-a] 를 얻었다. (수율 54%)
합성예 8-(2): [화학식 125]의 합성
Figure pat00194
[화학식 125]
250 ml 둥근바닥 플라스크에 [중간체 8-a] (4.4 g, 0.009 mol), (4-터셔리부틸페닐)-페닐아민 (4.7 g, 0.021 mol), 팔라듐(II)아세테이트 (0.08 g, 0.4 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (3.4 g, 0.035 mol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.07 g, 0.4 mmol), 톨루엔 60 ml을 넣고 2 시간 환류 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각하였다. 반응 용액은 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 마그네슘설페이트로 무수처리 후 감압농축하였다. 컬럼 크로마토그래피로 분리정제 후 디클로로메탄과 아세톤으로 재결정하여 [화학식 125]를 얻었다. (3.3 g, 58%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 629.27 [M+]
합성예 9: 화학식 154의 합성
합성예 9-(1): [중간체 9-a]의 합성
Figure pat00195
[중간체 9-a]
2 L 둥근바닥 플라스크에 1-하이드록시2-나프탈산 (50 g, 266 mmol), 메탄올 1000 ml, 황산 100 ml을 넣고 100 시간 환류 교반하였다. TLC로 반응 종결 확인 후 상온 냉각하였다. 용액은 감압농축 후 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층을 분리하여 마그네슘설페이트로 무수처리 후 여과, 감압농축 후 헵탄을 과량 넣어 결정화하여 [중간체 9-a] (39 g, 72.6%)얻었다.
합성예 9-(2): [중간체 9-b]의 합성
Figure pat00196
[중간체 9-b]
2 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 9-a] (36 g, 178 mmol), 디클로로메탄을 넣고 교반하였다. 질소분위기에서 피리딘 (28.1 g, 356 mmol)을 반응용액에 넣고 상온에서 20 분 교반하였다. 반응 용액은 0 ℃로 냉각한 후 질소분위기에서 트리플루오로메탄설포닉 언하이드라이드 (65.24 g, 231 mmol)을 적가하였다. 3 시간 교반 후 TLC로 반응종결 확인 후, 물 20 ml을 넣고 10 분 교반하였다. 반응 용액은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 9-b] (36.3 g, 61%)를 얻었다.
합성예 9-(3): [중간체 9-c]의 합성
Figure pat00197
[중간체 9-c]
1 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 9-b] (36.4 g, 0.109 mol), 4-디벤조퓨란보론산 (25.4 g, 0.120 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (2.5 g, 0.22 mmol), 포타슘카보네이트 (30.1 g, 0.218 mol)을 넣고 톨루엔 300 mL, 에탄올 130 mL, 물 90 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 ℃로 승온시키고 5 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 9-c]를 얻었다. (17.7 g, 46.1%)
합성예 9-(4): [중간체 9-d]의 합성
Figure pat00198
[중간체 9-d]
1 L 둥근바닥 플라스크 [중간체 9-c] (18.0 g, 0.051 mol), 수산화나트륨 (2.65 g, 0.066 mol)을 넣고 48 시간 환류 교반하였다. 반응완료 후 실온으로 냉각하였다. 냉각된 용액에 2-노말 염산을 적가하여 산성화시킨 후 생성된 고체는 30 분 교반 후 여과하였다. 디클로로메탄과 노말헥산으로 재결정하여 [중간체 9-d]를 얻었다. (14.3 g, 82.7%)
합성예 9-(5): [중간체 9-e]의 합성
Figure pat00199
[중간체 9-e]
500 ml 둥근바닥 플라스크에 [중간체 9-d] (14.2 g, 0.042 mol), 메탄술폰산 170 ml를 넣고 80 ℃로 승온하여 3 시간 교반하였다. 얇은막크로마토그래피로 반응 종결확인 후 실온으로 냉각시켰다. 반응 용액은 얼음물 150 ml에 천천히 적가한 후 30 분 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 물과 메탄올로 씻어주었다. 고체는 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔패드에 여과하였다. 여액은 가열농축 후 아세톤으로 재결정하여 [중간체 9-e] 얻었다. (9.5 g, 71%)
합성예 9-(6): [중간체 9-f]의 합성
Figure pat00200
[중간체 9-f]
1 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 9-e] (9.6 g, 0.030 mol)와 디클로로메탄 360 ml을 넣었다. 실온에서 교반하면서 브롬 (3.1 ml, 0.06 mol)을 디클로로메탄 40 ml에 희석하여 적가하였다. 상온에서 12 시간 교반하였으며 반응완료 후 메탄올 100 ml을 넣어 생성된 고체를 여과하고 메탄올로 씻어주었다. 물질은 1,2-디클로로벤젠과 아세톤으로 재결정하여 [중간체 9-f] (8.6 g, 71.7%)를 얻었다.
합성예 9-(7): [중간체 9-g]의 합성
Figure pat00201
[중간체 9-g]
상기 합성예 1-(10)에서 [중간체 1-i] 대신 [중간체 9-f]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 9-g] (수율 73.4%)를 얻었다.
합성예 9-(8): [중간체 9-h]의 합성
Figure pat00202
[중간체 9-h]
상기 합성예 1-(11)에서 [중간체 1-j] 대신 [중간체 9-g]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 9-h] (수율 64.8%)를 얻었다.
합성예 9-(9): [화학식 154]의 합성
Figure pat00203
[화학식 154]
상기 합성예 8-(2)에서 [중간체 8-a] 대신 [중간체 9-h]를 사용하고, (4-터셔리부틸페닐)-페닐아민 대신 비스(4-터셔리뷰틸페닐)아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 154] (수율 75%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 735.35 [M+]
합성예 10: 화학식 158의 합성
합성예 10-(1): [중간체 10-a]의 합성
Figure pat00204
[중간체 10-a]
2 L 둥근바닥 플라스크에 [중간체 3-c] (50 g, 122 mmol), 디클로로메탄 600 ml을 넣고 상온에서 교반하였다. 브롬 (13.7 ml, 85 mmol)을 디클로로메탄 50 ml에 희석하여 적가한 뒤 약 3 시간 교반하였다. 메탄올으로 재결정하여 [중간체 10-a]를 얻었다. (45 g, 76%)
합성예 10-(2): [중간체 10-b]의 합성
Figure pat00205
[중간체 10-b]
500 ml 둥근바닥 플라스크에 아닐린 (20 g, 215 mmol)를 2-브로모디벤조퓨란 (53.1 g, 215 mmol), 비스-디벤질리덴아세톤디팔라듐 (3.9 g, 4 mmol), 2,2'-비스(디페닐포스핀)-1,1'-바이나프틸 (1.2 g, 4 mmol), 소튬터셔리부톡사이드 (41.3 g, 43 mmol), 톨루엔 200 ml을 넣고 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후 메탄올로 씻어주고 디클로로메탄과 메탄으로 재결정하여 [중간체 10-b]를 얻었다. (40 g, 72%)
합성예 10-(3): [화학식 158]의 합성
Figure pat00206
[화학식 158]
상기 합성예 8-(2)에서 [중간체 8-a] 대신 [중간체 10-a]를 사용하고, (4-터셔리부틸페닐)-페닐아민 대신 [중간체 10-b]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 158] (수율 66%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 665.24 [M+]
합성예 11: 화학식 190의 합성
합성예 11-(1): [중간체 11-a]의 합성
Figure pat00207
[중간체 11-a]
상기 합성예 3-(1)에서 사용한 4-디벤조퓨란보론산 대신 (6-페닐디벤조[b,d]퓨란-4-일)보론산을 사용하여 합성예 3-(1) 내지 3-(3)과 동일한 방법을 이용하여 [중간체 11-a]를 얻었다. (53%)
합성예 11-(2): [중간체 11-b]의 합성
Figure pat00208
[중간체 11-b]
상기 합성예 10-(1)에서 [중간체 3-c] 대신 [중간체 11-a]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 11-b] (수율 78%)를 얻었다.
합성예 11-(3): [화학식 190]의 합성
상기 합성예 8-(2)에서 [중간체 8-a] 대신 [중간체 11-a]를 사용하고, (4-터셔리부틸페닐)-페닐아민 대신 디페닐아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 190] (수율 72%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 651.26 [M+]
합성예 12: 화학식 289의 합성
합성예 12-(1): [중간체 12-a]의 합성
Figure pat00209
[중간체 12-a]
500 mL 둥근바닥 플라스크 반응기에 메틸 5-브로모-2-아이오도벤조에이트 (25.0 g, 73 mmol), 4-디벤조퓨란보론산 (18.7 g, 88 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (1.7 g, 0.15 mmol), 포타슘카보네이트 (20.2 g, 146.7 mmol)을 넣고 톨루엔 125 mL, 테트라하이드로퓨란 125 mL, 물 50 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 도로 승온시키고 10 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 12-a] (75.0 g, 60.1%) 를 얻었다.
합성예 12-(2): [중간체 12-b]의 합성
Figure pat00210
[중간체 12-b]
500 mL 둥근바닥 플라스크 반응기에 [중간체 12-a] (17.0 g, 45 mmol), 수산화나트륨 (2.14 g, 54 mmol), 에탄올 170 ml을 넣고 48 시간 환류 교반하였다. 얇은막 크로마토그래피로 반응 종결 확인 후 실온으로 냉각하였다. 냉각된 용액에 2-노말 염산을 적가, 산성화하여 생성된 고체는 30분 교반 후 여과하였다. 디클로로메탄과 노말헥산으로 재결정하여 [중간체 12-b] (14.5 g, 88.6%)를 얻었다.
합성예 12-(3): [중간체 12-c]의 합성
Figure pat00211
[중간체 12-c]
250 ml 둥근바닥 플라스크 반응기에 [중간체 12-b] (14.5 g, 39 mmol), 메탄설폰산 145 ml를 넣고 80 도로 승온하여 3 시간 교반하였다. 얇은막 크로마토그래피로 반응 종결확인 후 실온으로 냉각시켰다. 반응용액은 얼음물 150 ml에 천천히 적가 후 30 분 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 물과 메탄올로 씻어주어 [중간체 12-c] (11.50 g, 83.4%)를 얻었다.
합성예 12-(4): [중간체 12-d]의 합성
Figure pat00212
[중간체 12-d]
1 L 둥근바닥 플라스크 반응기에 [중간체 12-c] (11.5 g, 33 mmol), 디클로로메탄 300 ml을 넣고 상온 교반하였다. 브롬 (3.4 ml, 66 mmol)은 디클로로메탄 50 ml에 희석하여 적가하였고, 8시간 상온 교반하였다. 반응 완료 후 반응용기에 아세톤 100 ml을 넣고 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 아세톤으로 씻어주었다. 고체는 모노클로로벤젠으로 재결정하여 [중간체 12-d] (11.0 g, 78%)얻었다.
합성예 12-(5): [중간체 12-e]의 합성
Figure pat00213
[중간체 12-e]
250 ml 둥근바닥 플라스크 반응기에 2-(2-브로모페닐)피리딘 (8.4 g, 0.036 mol)과 테트라하이드로퓨란 110 ml을 넣고 질소분위기에서 -78 도로 냉각하였다. 냉각된 반응용액에 노말부틸리튬 (19.3 ml, 0.031 mol)을 동일 온도에서 적가하였다. 반응용액은 2 시간 교반 후 [중간체 12-d] (11.0 g, 0.026 mol)를 조금씩 넣고 상온에서 교반하였다. 반응 용액색이 변하면 TLC로 반응 종결을 확인하였다. H2O 50ml을 넣어 반응 종료하고 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층 분리하여 감압 농축 후 아세토나이트릴로 재결정하여 [중간체 12-e] (11.4 g, 75%)를 얻었다.
합성예 12-(6): [중간체 12-f]의 합성
Figure pat00214
[중간체 12-f]
250 ml 둥근바닥 플라스크 반응기에 [중간체 12-e] (12.2 g, 0.021 mol)과 아세트산 120 ml, 황산 2 ml을 넣고 5 시간 환류 교반하였다. 고체가 생성되면 얇은막크로마토그래피로 반응 종결 확인 후 실온으로 냉각하였다. 생성된 고체는 여과 후 H2O, 메탄올로 씻어준 후 모노클로로벤젠에 녹여 실리카겔 여과, 농축 후 상온 냉각하여 [중간체 12-f] (10.3 g, 87%)얻었다.
합성예 12-(7): [화학식 289]의 합성
Figure pat00215
[화학식 289]
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 12-f]를 사용하고 N-페닐-4-바이페닐아민을 사용한 대신 4-[(4-메틸페닐)아미노벤조나이트릴을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 289] (수율 35%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 819.30 [M+]
합성예 13: 화학식 292의 합성
합성예 13-(1): [중간체 13-a]의 합성
Figure pat00216
[중간체 13-a]
상기 합성예 3-(2)에서 사용한 브로모벤젠 대신 3-브로모플루오로벤젠을 사용하여 합성예 3-(1) 내지 합성예 3-(4)와 동일한 방법으로 합성하여 [중간체 13-a]를 얻었다. (수율 57%)
합성예 13-(2): [화학식 292]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 13-a]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 2-메틸-N-(2-메틸페닐)아닐린을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 292] (수율 34%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 806.31 [M+]
합성예 14: 화학식 293의 합성
합성예 14-(1): [중간체 14-a]의 합성
Figure pat00217
[중간체 14-a]
상기 합성예 3-(1)에서 사용한 2-아이오도벤조에이트 대신 1-브로모-2-아이오도벤젠을 사용하고, 합성예 3-(2)에서 사용한 [중간체 3-a] 대신 아세토페논을 사용하여 합성예 3-(1) 내지 합성예 3-(4)와 동일한 방법으로 합성하여 [중간체 14-a]를 얻었다. (수율 65%)
합성예 14-(2): [화학식 293]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 14-a]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 N-페닐-4-바이페닐아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 293] (수율 44%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 832.35 [M+]
합성예 15: 화학식 294의 합성
합성예 15-(1): [중간체 15-a]의 합성
Figure pat00218
[중간체 15-a]
500 mL 둥근바닥 플라스크 반응기에 2-브로모-4-터셔리뷰틸아닐린 (16.7 g, 73 mmol), 2-메톡시페닐보론산 (13.4 g, 88 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (1.7 g, 0.15 mmol), 포타슘카보네이트 (20.2 g, 146.7 mmol)을 넣고 톨루엔 125 mL, 테트라하이드로퓨란 125 mL, 물 50 mL를 넣었다. 반응기의 온도를 80 ℃로 승온시키고 10 시간 교반시켰다. 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압 농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 15-a]를 얻었다. (12.1 g, 65%)
합성예 15-(2): [중간체 15-b]의 합성
Figure pat00219
[중간체 15-b]
1 L 둥근바닥 플라스크 반응기에 [중간체 15-a] (40.0 g, 157 mmol)와 물 160 mL를 넣고 교반한다. 황산 38 mL를 조금씩 적가한 후 0 ℃로 냉각하였다. 아질산나트륨 수용액 480 mL를 적가한 후 3 시간 교반시킨 후 상온으로 승온시켰다. 상온에서 교반한 후 반응이 종료되면 물을 증발시켜 유기층을 분리한 뒤 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 15-b]를 얻었다. (29.9 g, 85%)
합성예 15-(3): [중간체 15-c]의 합성
Figure pat00220
[중간체 15-c]
1 L 둥근바닥 플라스크 반응기에 [중간체 15-b] (40.0 g, 178 mmol)을 질소 기류하에서 테트라하이드로퓨란 240 mL에 녹인 후 -78 ℃에서 교반하면서 1.6 M 노르말-뷰틸리튬 (144.5 mL, 232 mmol)을 천천히 적가한 후 상온에서 12 시간 교반하였다. 그 후 -78 ℃에서 트리메틸보레이트 (24.1 g, 232 mmol)를 천천히 적가한 후 상온으로 승온시켜 1 시간 동안 교반시켰다. 반응 종료 후 2 N 염산수용액 125 mL을 상온에서 적가한 후 pH 2로 만들고 30 분동안 교반하였다. 그 후 에틸아세테이트와 물로 추출하고 유기층을 감압농축하였다. 디클로로메탄과 헵탄으로 재결정하여 [중간체 15-c]를 얻었다. (34.4 g, 72%)
합성예 15-(4): [중간체 15-d]의 합성
Figure pat00221
[중간체 15-d]
상기 합성예 3-(1)에서 사용한 4-디벤조퓨란보론산 대신 [중간체 15-c]를 사용하여 만든 화합물을 상기 합성예 4-(1)에서 사용한 [중간체 3-a] 대신 사용하여 합성예 4-(1) 내지 합성예 4-(3)과 동일한 방법으로 합성하여 [중간체 15-d]를 얻었다. (수율 67%)
합성예 15-(5): [화학식 294]의 합성
상기 합성예 1-(12)에서 [중간체 1-k] 대신 [중간체 15-d]를 사용하고, N-페닐-4-바이페닐아민 대신 비스(4-바이페닐일)아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 294] (수율 48%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 978.45 [M+]
도판트 물질의 합성
합성예 16: 화합물 3의 합성
합성예 16-(1): [중간체 16-a]의 합성
Figure pat00222
[중간체 16-a]
1 L 반응기에 디페닐아민 (30 g, 177 mmol), 1-브로모-3-아이오도벤젠 (55.1 g, 195 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)팔라듐 (6.5 g, 7 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (51.2 g, 532 mmol), 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (2.5 g, 7 mmol), 톨루엔 300 ml를 넣고 24 시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 16-a] (29 g, 75%)를 얻었다.
합성예 16-(2): [중간체 16-b]의 합성
Figure pat00223
[중간체 16-b]
1 L 반응기에 [중간체 16-a] (32.9 g, 101 mmol), 아닐린 (10.4 g, 112 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.5 g, 2 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (19.5 g, 203 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (1.3 g, 2 mmol), 톨루엔 320 mL를 넣고 24 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 16-b] (28 g, 72%)를 얻었다.
합성예 16-(3): [중간체 16-c]의 합성
Figure pat00224
[중간체 16-c]
1 L 반응기에 [중간체 16-b] (28 g, 83 mmol), 1-브로모-2,3-디클로로벤젠 (20.7 g, 92 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)팔라듐 (1.6 g, 2 mmol), 소듐터셔리 부톡사이드 (16 g, 166 mmol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.7 g, 3 mmol), 톨루엔 300 ml를 넣고 24 시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 16-c] (29.2 g, 75%)를 얻었다.
합성예 16-(4): [중간체 16-d]의 합성
Figure pat00225
[중간체 16-d]
1 L 반응기에 3-브로모-4'-(터셔리뷰틸)-1,1'-바이페닐 (39.9 g, 138 mmol), 3-(4-터셔리뷰틸페닐)아닐린 (31.1 g, 138 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.6 g, 3 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (26.5 g, 276 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (1.7 g, 3 mmol), 톨루엔 400 mL를 넣고 24 시간 동안 환류 교반하였다. 반응종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 16-d] (26.3 g, 62%)를 얻었다.
합성예 16-(5): [중간체 16-e]의 합성
Figure pat00226
[중간체 16-e]
1 L 반응기에 [중간체 16-c] (29.2 g, 61 mmol), [중간체 16-d] (26.3 g, 61 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)팔라듐 (1.1 g, 1 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (11.7 g, 121 mmol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.5 g, 2 mmol), 톨루엔 300 ml를 넣고 24 시간 동안 환류 교반시켰다. 반응종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 16-e] (32.4 g, 61%)를 얻었다.
합성예 16-(6): [화합물 3]의 합성
Figure pat00227
[화합물 3]
1 L 반응기에 [중간체 16-e] (32.4 g, 37 mmol), 터셔리뷰틸벤젠을 넣고 녹였다. -78 ℃에서 터셔리뷰틸리튬 (42.4 mL, 74 mmol) 적가하였다. 적가 후 60 ℃에서 3시간 교반하였다. 같은 온도에서 질소를 불어 펜탄을 제거하였다. -78 ℃에서 보론트리브로마이드 (7.1 mL, 74 mmol)을 적가한 후 상온에서 1 시간 교반하였다. 0 ℃에서 N,N-디아이소프로필에틸아민 (6 g, 74 mmol)을 적가한 후 120 ℃에서 2 시간 교반하였다. 반응 종결 후 상온에서 소듐아세테이트 수용액을 넣고 교반하였다. 에틸아세테이로 추출하고 유기층을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [화합물 3] (3.0 g, 25%)을 얻었다.
MS (MALDI-TOF): m/z 851.44 [M+]
합성예 17: 화합물 5의 합성
합성예 17-(1): [중간체 17-a]의 합성
Figure pat00228
[중간체 17-a]
상기 합성예 16-(2)에서 아닐린 대신 2-디벤조퓨란아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 17-a] (수율 74%)를 얻었다.
합성예 17-(2): [중간체 17-b]의 합성
Figure pat00229
[중간체 17-b]
상기 합성예 16-(3)에서 [중간체 16-b] 대신 [중간체 17-a]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 17-b] (수율 72%)를 얻었다.
합성예 17-(3): [중간체 17-c]의 합성
Figure pat00230
[중간체 17-c]
상기 합성예 16-(4)에서 3-브로모-4'-(터셔리뷰틸)-1,1'-바이페닐 대신 3-브로모-1,1'-바이페닐을 사용하고, 3-(4-터셔리뷰틸페닐)아닐린 대신 3-아미노바이페닐을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 17-c] (수율 65%)를 얻었다.
합성예 17-(4): [중간체 17-d]의 합성
Figure pat00231
[중간체 17-d]
상기 합성예 16-(5)에서 [중간체 16-c] 대신 [중간체 17-b]를 사용하고, [중간체 16-d] 대신 [중간체 17-c]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 17-d] (수율 62%)를 얻었다.
합성예 17-(5): [화합물 5]의 합성
Figure pat00232
[화합물 5]
상기 합성예 16-(6)에서 [중간체 16-e] 대신 [중간체 17-d]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화합물 5] (수율 24%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF): m/z 829.33 [M+]
실시예 1 ~30: 유기발광소자의 제조
ITO 글래스의 발광면적이 2 mm × 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10-7 torr가 되도록 한 후 상기 ITO 위에 DNTPD(700 Å), 하기 표 1에 기재된 화합물(300 Å) 순으로 성막한다. 발광층을 호스트로서 [BH]와 도판트로서 하기 표 1에 기재된 화합물을 3 wt%를 혼합하여 성막(250 Å)한 다음, 전자 수송층으로 [화학식 E-1]을 (300 Å), 전자 주입층으로 Liq (5 Å)를, Al (1000 Å)의 순서로 성막하여 유기발광소자를 제조하였다. 유기발광 소자의 발광특성은 0.4 mA 에서 측정하였다.
Figure pat00233
[DNTPD] [BH]
Figure pat00234
[화학식 E-1] [Liq]
비교예 1 내지 2
상기 실시예 1 내지 30에서 사용된 정공수송층 화합물 대신 종래 기술에서 정공수송층 화합물로서 사용되고 있는 하기 [HT]를 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하여 표 1에 나타내었다. 상기 [HT]의 구조는 다음과 같다.
Figure pat00235
[HT]
비교예 3 내지 17
상기 실시예 1 내지 15에서 사용된 도판트화합물 대신 종래 기술에서 도판트화합물로서 사용되고 있는 하기 [BD]를 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하여 표 1에 나타내었다. 상기 [BD]의 구조는 다음과 같다.
Figure pat00236
[BD]
비교예 18
상기 실시예 1 내지 30에서 사용된 정공수송층 화합물 대신 종래 기술에서 정공수송층 화합물로서 사용되고 있는 [HT]를 사용하고, 도판트화합물 대신 종래 기술에서 도판트화합물로서 사용되고 있는 하기 [BD]를 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 0.4 mA에서 측정하여 표 1에 나타내었다.
HTL 도판트 전류밀도
(mA/cm2)		 전압 EQE(%)
실시예 1 화학식 19 화합물 3 10 3.5 10.4
실시예 2 화학식 34 화합물 3 10 3.4 10.9
실시예 3 화학식 49 화합물 3 10 3.4 12.3
실시예 4 화학식 58 화합물 3 10 3.4 11.8
실시예 5 화학식 73 화합물 3 10 3.5 11.2
실시예 6 화학식 86 화합물 3 10 3.5 11.4
실시예 7 화학식 95 화합물 3 10 3.4 10.9
실시예 8 화학식 125 화합물 3 10 3.6 10.3
실시예 9 화학식 154 화합물 3 10 3.5 10.7
실시예 10 화학식 158 화합물 3 10 3.5 11.2
실시예 11 화학식 190 화합물 3 10 3.6 10
실시예 12 화학식 289 화합물 3 10 3.4 10.5
실시예 13 화학식 292 화합물 3 10 3.4 10.8
실시예 14 화학식 293 화합물 3 10 3.5 12.1
실시예 15 화학식 294 화합물 3 10 3.5 11.6
실시예 16 화학식 19 화합물 5 10 3.5 10.7
실시예 17 화학식 34 화합물 5 10 3.5 11
실시예 18 화학식 49 화합물 5 10 3.4 11.4
실시예 19 화학식 58 화합물 5 10 3.5 10.5
실시예 20 화학식 73 화합물 5 10 3.5 10.4
실시예 21 화학식 86 화합물 5 10 3.5 10.8
실시예 22 화학식 95 화합물 5 10 3.6 11.2
실시예 23 화학식 125 화합물 5 10 3.6 10.9
실시예 24 화학식 154 화합물 5 10 3.6 11.7
실시예 25 화학식 158 화합물 5 10 3.5 10.4
실시예 26 화학식 190 화합물 5 10 3.5 10.5
실시예 27 화학식 289 화합물 5 10 3.4 10.7
실시예 28 화학식 292 화합물 5 10 3.5 11.2
실시예 29 화학식 293 화합물 5 10 3.5 10.9
실시예 30 화학식 294 화합물 5 10 3.5 11.4
비교예 1 HT 화합물 3 10 3.8 7.5
비교예 2 HT 화합물 5 10 3.8 7.7
비교예 3 화학식 19 BD 10 3.9 8.1
비교예 4 화학식 34 BD 10 3.8 8.5
비교예 5 화학식 49 BD 10 3.9 8.7
비교예 6 화학식 58 BD 10 3.9 8
비교예 7 화학식 73 BD 10 3.8 8.5
비교예 8 화학식 86 BD 10 3.9 8.3
비교예 9 화학식 95 BD 10 3.8 8.3
비교예 10 화학식 125 BD 10 3.8 8.6
비교예 11 화학식 154 BD 10 3.9 8.4
비교예 12 화학식 158 BD 10 3.9 8.3
비교예 13 화학식 190 BD 10 3.8 8.1
비교예 14 화학식 289 BD 10 3.9 8.1
비교예 15 화학식 292 BD 10 3.8 8.3
비교예 16 화학식 293 BD 10 3.9 8.2
비교예 17 화학식 294 BD 10 3.8 8.4
비교예 18 HT BD 10 4.3 7.3
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 유기발광소자는 비교예 1 내지 비교예 18의 종래기술에 의한 유기발광소자보다 발광효율이 우수한 효과를 보여주고 있어 유기발광소자로서 응용가능성이 높은 것을 알 수 있다.

Claims (23)

  1. 상기 제1전극에 대향된 제2전극;
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 정공주입층 또는 정공수송층;과 발광층;을 포함하는 유기발광소자로서,
    상기 정공주입층 또는 정공수송층이 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물을 적어도 1종 포함하고; 상기 발광층이 하기 [화학식 C] 로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 포함하는 유기발광소자.
    [화학식 A]
    Figure pat00237

    [화학식 B]
    Figure pat00238

    상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서, A1, A2, E 및 F는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 A1의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A2의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R1 및 R2에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
    상기 연결기 L1 내지 L6은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되며;
    상기 M은 N-R3, CR4R5, SiR6R7, GeR8R9, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 치환기 R1 내지 R9, Ar1 내지 Ar4는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느하나이되,
    상기 R1 및 R2는 서로 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
    상기 p1 및 p2, r1 및 r2, s1 및 s2는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L1 내지 L6은 서로 동일하거나 상이하고,
    상기 m, n은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 또는 1의 정수이되, m + n = 1 또는 2이며,
    상기 Ar1 과 Ar2는 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 또한 Ar3 과 Ar4는 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
    상기 화학식 A에서 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
    상기 화학식 B에서 상기 A1 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A2 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하여 축합고리를 형성한다.

    [화학식 C]
    Figure pat00239

    상기 [화학식 C] 에서, Z1 내지 Z3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 T1는 N-R11, CR12R13, O, S 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 T2는 N-R14, CR15R16, O, S 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 R11 내지 R16은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R11 내지 R16은 각각 상기 Z1 내지 Z3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
    여기서, 상기 [화학식 A] 내지 [화학식 C]에서의 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기발광소자의 발광층은 호스트와 도판트를 포함하여 이루어지고,
    상기 [화학식 C]로 표시되는 보론 화합물은 도판트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]에서의 A1, A2, E 및 F는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 10] 내지 [구조식 21] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [구조식 10] [구조식 11] [구조식 12]
    Figure pat00240

    [구조식 13] [구조식 14] [구조식 15]
    Figure pat00241

    [구조식 16] [구조식 17] [구조식 18]
    Figure pat00242

    [구조식 19] [구조식 20] [구조식 21]
    Figure pat00243

    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 "-*"는 상기 치환기 R1 및 R2와 연결된 탄소를 포함하는 5원환을 형성하거나, 또는 상기 구조식 Q1 및 Q2에서의 M을 포함하는 5원환을 형성하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]의 방향족 탄화수소 고리가 A1고리 또는 A2고리에 해당하면서 구조식 Q1 또는 구조식 Q2와 결합하는 경우에는 이들중 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q1의 *와 결합하거나 또는 구조식 Q2의 *와 결합하여 축합고리를 형성하며;
    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 상기 R은 제1항에서 정의한 R1 및 R2과 동일하고, m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]내 연결기 L1 내지 L6은 단일결합이거나, 아래 [구조식 22] 내지 [구조식 30] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    [구조식 22] [구조식 23] [구조식 24] [구조식 25]
    Figure pat00244
    Figure pat00245
    Figure pat00246
    Figure pat00247

    [구조식 26] [구조식 27] [구조식 28] [구조식 29]
    Figure pat00248
    Figure pat00249
    Figure pat00250
    Figure pat00251

    [구조식 30]
    Figure pat00252

    상기 [구조식 22] 내지 [구조식 30] 에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]에서의 M은 산소원자(O) 또는 황원자(S)인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]에서의Ar1 내지 Ar4은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 시아노기 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아민 화합물은 m + n = 1인 모노아민 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    [화학식 A]에서,
    m은 0 이고, n이 1인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    m은 1 이고, n이 1인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 아민화합물은 하기 <화학식 1> 내지 <화학식 300> 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    <화학식 1 > <화학식 2 > <화학식 3>
    Figure pat00253

    <화학식 4 > <화학식 5 > <화학식 6>
    Figure pat00254

    <화학식 7 > <화학식 8 > <화학식 9>
    Figure pat00255

    <화학식 10 > <화학식 11 > <화학식 12>
    Figure pat00256

    <화학식 13 > <화학식 14 > <화학식 15>
    Figure pat00257

    <화학식 16 > <화학식 17 > <화학식 18>
    Figure pat00258

    <화학식 19 > <화학식 20 > <화학식 21>
    Figure pat00259

    <화학식 22 > <화학식 23 > <화학식 24>
    Figure pat00260

    <화학식 25 > <화학식 26 > <화학식 27>
    Figure pat00261

    <화학식 28 > <화학식 29 > <화학식 30>
    Figure pat00262

    <화학식 31 > <화학식 32 > <화학식 33>
    Figure pat00263

    <화학식 34 > <화학식 35 > <화학식 36>
    Figure pat00264

    <화학식 37 > <화학식 38 > <화학식 39>
    Figure pat00265

    <화학식 40 > <화학식 41 > <화학식 42>
    Figure pat00266

    <화학식 43 > <화학식 44 > <화학식 45>
    Figure pat00267

    <화학식 46 > <화학식 47 > <화학식 48>
    Figure pat00268

    <화학식 49 > <화학식 50 > <화학식 51>
    Figure pat00269

    <화학식 52 > <화학식 53 > <화학식 54>
    Figure pat00270

    <화학식 55 > <화학식 56 > <화학식 57>
    Figure pat00271

    <화학식 58 > <화학식 59 > <화학식 60>
    Figure pat00272

    <화학식 61 > <화학식 62 > <화학식 63>
    Figure pat00273

    <화학식 64 > <화학식 65 > <화학식 66>
    Figure pat00274

    <화학식 67 > <화학식 68 > <화학식 69>
    Figure pat00275

    <화학식 70 > <화학식 71 > <화학식 72>
    Figure pat00276

    <화학식 73 > <화학식 74 > <화학식 75>
    Figure pat00277

    <화학식 76 > <화학식 77 > <화학식 78>
    Figure pat00278

    <화학식 79 > <화학식 80 > <화학식 81>
    Figure pat00279

    <화학식 82 > <화학식 83 > <화학식 84>
    Figure pat00280

    <화학식 85 > <화학식 86 > <화학식 87>
    Figure pat00281

    <화학식 88 > <화학식 89 > <화학식 90>
    Figure pat00282

    <화학식 91 > <화학식 92 > <화학식 93>
    Figure pat00283

    <화학식 94 > <화학식 95 > <화학식 96>
    Figure pat00284

    <화학식 97 > <화학식 98 > <화학식 99>
    Figure pat00285

    <화학식 100 > <화학식 101 > <화학식 102>
    Figure pat00286

    <화학식 103 > <화학식 104 > <화학식 105>
    Figure pat00287

    <화학식 106 > <화학식 107 > <화학식 108>
    Figure pat00288

    <화학식 109 > <화학식 110 > <화학식 111>
    Figure pat00289

    <화학식 112 > <화학식 113 > <화학식 114>
    Figure pat00290

    <화학식 115 > <화학식 116 > <화학식 117>
    Figure pat00291

    <화학식 118 > <화학식 119 > <화학식 120>
    Figure pat00292

    <화학식 121 > <화학식 122 > <화학식 123>
    Figure pat00293

    <화학식 124 > <화학식 125 > <화학식 126>
    Figure pat00294

    <화학식 127 > <화학식 128 > <화학식 129>
    Figure pat00295

    <화학식 130 > <화학식 131 > <화학식 132>
    Figure pat00296

    <화학식 133 > <화학식 134 > <화학식 135>
    Figure pat00297

    <화학식 136 > <화학식 137 > <화학식 138>
    Figure pat00298

    <화학식 139 > <화학식 140 > <화학식 141>
    Figure pat00299

    <화학식 142 > <화학식 143 > <화학식 144>
    Figure pat00300

    <화학식 145 > <화학식 146 > <화학식 147>
    Figure pat00301

    <화학식 148 > <화학식 149 > <화학식 150>
    Figure pat00302

    <화학식 151 > <화학식 152> <화학식 153>
    Figure pat00303
    <화학식 154 > <화학식 155 > <화학식 156>
    Figure pat00304

    <화학식 157 > <화학식 158 > <화학식 159>
    Figure pat00305

    <화학식 160 > <화학식 161 > <화학식 162>
    Figure pat00306

    <화학식 163 > <화학식 164 > <화학식 165>
    Figure pat00307

    <화학식 166 > <화학식 167 > <화학식 168>
    Figure pat00308

    <화학식 169 > <화학식 170 > <화학식 171>
    Figure pat00309

    <화학식 172 > <화학식 173 > <화학식 174>
    Figure pat00310

    <화학식 175 > <화학식 176 > <화학식 177>
    Figure pat00311

    <화학식 178 > <화학식 179 > <화학식 180>
    Figure pat00312

    <화학식 181 > <화학식 182 > <화학식 183>
    Figure pat00313

    <화학식 184 > <화학식 185 > <화학식 186>
    Figure pat00314

    <화학식 187 > <화학식 188 > <화학식 189>
    Figure pat00315

    <화학식 190 > <화학식 191 > <화학식 192>
    Figure pat00316

    <화학식 193 > <화학식 194 > <화학식 195>
    Figure pat00317

    <화학식 196 > <화학식 197 > <화학식 198>
    Figure pat00318

    <화학식 199 > <화학식 200 > <화학식 201>
    Figure pat00319

    <화학식 202 > <화학식 203 > <화학식 204>
    Figure pat00320

    <화학식 205 > <화학식 206 > <화학식 207>
    Figure pat00321

    <화학식 208 > <화학식 209 > <화학식 210>
    Figure pat00322

    <화학식 211 > <화학식 212 > <화학식 213>
    Figure pat00323

    <화학식 214 > <화학식 215 > <화학식 216>
    Figure pat00324

    <화학식 217 > <화학식 218 > <화학식 219>
    Figure pat00325

    <화학식 220 > <화학식 221 > <화학식 222>
    Figure pat00326

    <화학식 223 > <화학식 224 > <화학식 225>
    Figure pat00327

    <화학식 226 > <화학식 227 > <화학식 228>
    Figure pat00328

    <화학식 229 > <화학식 230 > <화학식 231>
    Figure pat00329

    <화학식 232 > <화학식 233 > <화학식 234>
    Figure pat00330

    <화학식 235 > <화학식 236 > <화학식 237>
    Figure pat00331

    <화학식 238 > <화학식 239 > <화학식 240>
    Figure pat00332

    <화학식 241 > <화학식 242 > <화학식 243>
    Figure pat00333

    <화학식 244 > <화학식 245 > <화학식 246>
    Figure pat00334

    <화학식 247 > <화학식 248 > <화학식 249>
    Figure pat00335

    <화학식 250 > <화학식 251 > <화학식 252>
    Figure pat00336

    <화학식 253 > <화학식 254 > <화학식 255>
    Figure pat00337

    <화학식 256 > <화학식 257 > <화학식 258>
    Figure pat00338

    <화학식 259 > <화학식 260 > <화학식 261>
    Figure pat00339

    <화학식 262 > <화학식 263 > <화학식 264>
    Figure pat00340

    <화학식 265 > <화학식 266 > <화학식 267>
    Figure pat00341

    <화학식 268 > <화학식 269 > <화학식 270>
    Figure pat00342

    <화학식 271 > <화학식 272 > <화학식 273>
    Figure pat00343

    <화학식 274 > <화학식 275 > <화학식 276>
    Figure pat00344

    <화학식 277 > <화학식 278 > <화학식 279>
    Figure pat00345

    <화학식 280 > <화학식 281 > <화학식 282>
    Figure pat00346

    <화학식 283 > <화학식 284 > <화학식 285>
    Figure pat00347

    <화학식 286 > <화학식 287 > <화학식 288>
    Figure pat00348

    <화학식 289 > <화학식 290 > <화학식 291>
    Figure pat00349

    <화학식 292 > <화학식 293 > <화학식 294>
    Figure pat00350

    <화학식 295 > <화학식 296 > <화학식 297>
    Figure pat00351

    <화학식 298 > <화학식 299 > <화학식 300>
    Figure pat00352
  12. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 C]에서의 연결기T1 은 N-R11 이고,
    연결기T2는 N-R14인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    여기서, 상기 R11 및 R14는 청구항 1에서 정의된 바와 동일하다.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 치환기R11 및 R14는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 C]에서의 연결기T1 및 T2는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 하기 [구조식 A]로 표시되는 연결기인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [구조식 A]
    Figure pat00353

    상기 [구조식 A]에서 "-*"는 상기 연결기 T1이 Z1 및 Z3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, 또는 연결기 T2가 Z2 및 Z3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 A]에서 상기 R21 내지 R25는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이다.
  15. 제1항에 있어서,
    [화학식 C]에서의 연결기T1 및 T2 중 적어도 하나는 산소(O) 원자인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    [화학식 C]에서의 연결기T1 및 T2는 모두 산소(O) 원자인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  17. 제1항에 있어서,
    [화학식 C]에서의 Z1 내지 Z3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  18. 제17항에 있어서,
    [화학식 C]에서의 Z1 및 Z2의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 40] 내지 [구조식 51] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.

    [구조식 40] [구조식 41] [구조식 42]
    Figure pat00354

    [구조식 43] [구조식 44] [구조식 45]
    Figure pat00355

    [구조식 46] [구조식 47] [구조식 48]
    Figure pat00356

    [구조식 49] [구조식 50] [구조식 51]
    Figure pat00357

    상기 [구조식 40] 내지 [구조식 51]에서 "-*"는 Z1에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 T1 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, Z2에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 T2 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 40] 내지 [구조식 51]에서 상기 R은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  19. 제17항에 있어서,
    [화학식 C]에서의 Z3의 방향족 탄화수소 고리는 하기 [구조식 B]로 표시되는 고리인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [구조식 B]
    Figure pat00358

    상기 [구조식 B]에서 "-*"는 상기 Z3에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 T1 , T2 및 붕소(B) 원자와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 B]에서 상기 R21 내지 R23은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 R31 내지 R33 는 각각 서로 이웃한 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 보론 화합물은 하기 <화합물 1> 내지 <화합물 30> 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    Figure pat00359

    <화합물 1> <화합물 2> <화합물 3>
    Figure pat00360

    <화합물 4> <화합물 5> <화합물 6>
    Figure pat00361

    <화합물 7> <화합물 8> <화합물 9>
    Figure pat00362

    <화합물 10> <화합물 11> <화합물 12>
    Figure pat00363

    <화합물 13> <화합물 14> <화합물 15>
    Figure pat00364

    <화합물 16> <화합물 17> <화합물 18>
    Figure pat00365

    <화합물 19> <화합물 20> <화합물 21>
    Figure pat00366

    <화합물 22> <화합물 23> <화합물 24>
    Figure pat00367

    <화합물 25> <화합물 26> <화합물 27>
    Figure pat00368

    <화합물 28> <화합물 29> <화합물 30>
  21. 제1항에 있어서,
    상기 유기 발광소자는 발광층이외에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 선택되는 적어도 하나의 층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 각각의 층 중에서 선택된 하나 이상의 층은 증착공정 또는 용액공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 유기발광소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및, 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
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