KR20210125937A - 신규한 안트라센 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

신규한 안트라센 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 Download PDF

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KR20210125937A
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우성은
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Abstract

본 발명은 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것으로서, 상기 [화학식 A]는 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 동일하다.

Description

신규한 안트라센 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자{Novel anthracene compounds and Organic light emitting diode including the same}
본 발명은 유기 발광 소자에 사용될 수 있는 신규한 안트라센 화합물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기 발광 소자내의 호스트 재료로 사용될 수 있으며, 이를 통해 높은 발광 효율 및 저전압구동 등의 소자 특성을 구현할 수 있는 신규한 안트라센 화합물 및 상기 안트라센 화합물을 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일반적인 유기 발광 소자는 빛을 발광하는 유기 발광층 및 유기 발광층을 사이에 두고 상호 대향하는 양극(애노드)과 음극(캐소드)을 포함하고 있다.
보다 구체적으로 상기 유기 발광 소자는 상기 양극상부에 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 여기에서 정공수송층, 발광층 및 전자수송층은 유기화합물로 이루어진 유기 박막들이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 발광 소자의 구동 원리는 다음과 같다. 상기 양극 및 음극간에 전압을 인가하면, 양극으로부터 주입된 정공은 정공수송층을 경유하여 발광층으로 이동하고, 음극으로부터 주입된 전자는 전자수송층을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
한편, 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 정공차단층등이 부가될 수 있다.
상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다.
또한, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우, 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
이러한 발광층 중 호스트 화합물에 관한 종래기술로서, 일본공개특허공보 제1996-012600호(1996.01.16)에서는 페닐 안트라센 유도체를 유기발광소자내 발광재료로서 이용하는 기술에 관해 기재되어 있고, 일본등록특허공보 제 5608978호(2014.10.22)에서는 안트라센 구조의 말단에 디벤조퓨란 구조의 치환기가 결합된 안트라센 유도체를 발광층에 포함하는 유기발광소자에 관한 기술이 기재되어 있다.
그러나, 상기 종래기술을 포함하여 발광층에 사용하기 위한 다양한 종류의 화합물이 제조되었음에도 불구하고 아직까지 보다 낮은 전압에서 고효율 특성을 보유하는 유기발광소자를 구동시킬 수 있는 유기 발광 소자용 유기물층 재료의 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
일본공개특허공보 제1996-012600호 (1996.01.16) 일본등록특허공보 제 5608978호 (2014.10.22)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 유기발광소자내 발광층의 호스트 물질로 사용가능한 신규한 구조의 안트라센 화합물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 안트라센 화합물을 유기 발광 소자내 호스트 물질에 적용함으로써, 높은 발광 효율 및 저전압 구동 등의 소자 특성이 우수한 유기발광소자(organic light emitting diode, OLED)를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 하기 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 화합물을 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00001
상기 [화학식 A]에서,
상기 치환기 Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기이고,
상기 치환기 R1 내지 R8, R11 내지 R14는 각각 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, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되, 상기 R11 내지 R14 중 하나는 상기 연결기 L1과 결합하는 단일 결합이고,
상기 치환기 R9는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 치환기 R10은 수소 또는 중수소이고,
X는 산소원자(O) 또는 황원자(S)이며,
상기 연결기 L1은 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 n은 1 내지 3의 정수이되, 상기 n이 2 이상인 경우에 각각의 L1은 서로 동일하거나 상이하며,
상기 [화학식 A]내 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 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 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 신규한 안트라센 화합물을 유기발광소자내 호스트 물질로 이용하는 경우에, 종래기술에 따른 유기 발광 소자에 비하여 저전압구동이 가능하면서도 보다 개선된 효율을 나타내는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 구현에 따른 유기발광소자의 구조를 도시한 그림이다.
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.
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 하기 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 화합물을 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00002
상기 [화학식 A]에서,
상기 치환기 Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기이고,
상기 치환기 R1 내지 R8, R11 내지 R14는 각각 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, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되, 상기 R11 내지 R14 중 하나는 상기 연결기 L1과 결합하는 단일 결합이고,
상기 치환기 R9는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 치환기 R10은 수소 또는 중수소이고,
X는 산소원자(O) 또는 황원자(S)이며,
상기 연결기 L1은 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 n은 1 내지 3의 정수이되, 상기 n이 2 이상인 경우에 각각의 L1은 서로 동일하거나 상이하며,
상기 [화학식 A]내 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 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 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
한편, 본 발명에서의 상기 "치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기", "치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기" 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 5 내지 50의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는 전체 탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.
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 헤테로 원자를 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 헤테로 원자로 치환된 것을 의미하며, 상기 방향족 헤테로 고리는 바람직하게는 방향족 탄화수소내 방향족 탄소 1 내지 3개가 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 하나이상의 헤테로원자로 치환될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기는 알칸(alkane)으로부터 수소 하나가 제거된 치환기로서, 직쇄형, 분지형을 포함하는 구조이며, 이의 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 시클로알킬기에서의 '시클로'는 알킬기 내 포화탄화수소의 단일 고리 또는 다중 고리를 형성할 수 있는 구조의 치환기를 의미하며, 예컨대 시클로알킬기의 구체적인 예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 메틸시클로펜틸, 메틸시클로헥실, 에틸시클로펜틸, 에틸시클로헥실, 아다만틸, 디시클로펜타디에닐, 데카히드로나프틸, 노보닐, 보닐, 아이소보닐 등을 들 수 있고, 상기 시클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기는 알킬기 또는 시클로알킬기의 말단에 산소원자가 결합한 치환기로서, 이의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시, 시클로부틸옥시, 시클로펜틸옥시, 아다만탄옥시, 디시클로펜탄옥시, 보닐옥시, 이소보닐옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴알킬기의 구체적인 예로는 페닐메틸(벤질), 페닐에틸, 페닐프로필, 나프틸메틸 나프틸에틸 등을 들 수 있고, 상기 아릴알킬기 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.
또한, 본 발명에서 알케닐(alkenyl)기는 두 개의 탄소원자에 의해 이루어지는 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 알킬 치환기를 의미하며, 또한 알키닐(alkynyl)기는 두 개의 탄소원자에 의해 이루어지는 하나의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 알킬 치환기를 의미한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 알킬렌(alkylene)기는 직쇄형 또는 분지형 형태의 포화탄화수소인 알칸(alkane) 분자내 두 개의 수소 제거에 의하여 유도된 유기 라디칼로, 상기 알킬렌기의 구체적인 예로는 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소프로필렌기, 이소부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, iso-아밀렌기, 헥실렌기 등을 들 수 있고, 상기 알킬렌기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 디아릴아미노기는 상기 기재된 동일하거나 상이한 두 개의 아릴기가 질소원자에 결합된 아민기를 의미하며, 또한 본 발명에서 디헤테로아릴아미노기는 동일하거나 상이한 두 개의 헤테로아릴기가 질소원자에 결합된 아민기를 의미하고, 또한, 상기 아릴(헤테로아릴)아미노기는 상기 아릴기와 헤테로아릴기가 각각 질소원자에 결합된 아민기를 의미한다.
한편, 상기 [화학식 A] 내 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'에 대한 보다 바람직한 예로서, 이는 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 1 내지 12의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기, 탄소수 2 내지 12의 알키닐기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 12의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 12의 알콕시기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 18의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 18의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 18의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 12의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 18의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 18의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것일 수 있다.
본 발명에서의 상기 [화학식 A] 로 표시되는 안트라센 화합물은 안트라센 고리의 9번 위치에 치환기(Ar1)로서 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기가 결합하며, 안트라센 고리의 10번 위치에 연결기(L1)로서 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나가 결합되는 안트라센 유도체의 구조에 있어, 상기 연결기(L1)에, 치환기로서 하기 구조식 A 또는 구조식 B로 표시되는 구조내 치환기 R 11 내지 R 14 중 어느 하나에 결합된 방향족 고리 탄소원자가 결합하며, 이에 더하여 상기 구조식 A 또는 하기 구조식 B의 불포화 오각고리내 상기 치환기 R10은 수소 또는 중수소인 것을 구조적 특징으로 가진다.
Figure pat00003
Figure pat00004
[구조식 A] [구조식 B]
즉, 상기 구조식 A 및 구조식 B내 치환기 R11 내지 R14 중 어느 하나는 상기 연결기 L1과 결합하는 단일 결합에 해당한다.
본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 구조식 A 및 구조식 B내 치환기 R11 또는 R12는 상기 연결기 L1과 결합하는 단일 결합일 수 있고, 이경우에 바람직하게는 본 발명에 따른 상기 화학식 A로 표시되는 안트라센 유도체는 하기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체일 수 있다.
[화학식 A-1] [화학식 A-2]
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 [화학식 A-1] 및 [화학식 A-2]에서,
상기 치환기 Ar11은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기이고,
상기 치환기 R21 내지 R28, R31 내지 R34는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 치환기 R29는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 치환기 R30은 수소 또는 중수소이고,
상기 X는 산소원자(O) 또는 황원자(S)이며,
상기 연결기 L2는 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 m은 1 내지 3의 정수이되, 상기 m이 2 이상인 경우에 각각의 L2는 서로 동일하거나 상이하며, 여기서, 상기 치환 또는 비치환에서의 '치환'은 앞서 정의한 바와 동일하다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 A]내 치환기 R1 내지 R8은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있다.
이때, 상기 [화학식 A]내 치환기 R1 내지 R8 중 적어도 하나가 중수소인 경우에 안트라센 화합물은 수소가 결합된 화합물에 비해 장수명의 효과를 나타낼 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 A]내 치환기 Ar1 는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기일 수 있고, 이경우에 바람직하게는, 상기 [화학식 A]내 치환기 Ar1 는 중수소, 페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 어느 하나의 치환되거나, 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기일 수 있다.
또한, 상기 치환기 Ar1 는 중수소 치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기인 경우에 상기 치환기 Ar1는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]내 상기 연결기 L1은 단일결합이거나, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서, 상기 [화학식 A]내 상기 연결기 L1은 단일결합이거나, 하기 [구조식 11] 내지 [구조식 17] 중에서 선택되는 어느 하나의 연결기일 수 있다.
[구조식 11] [구조식 12] [구조식 13] [구조식 14]
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
[구조식 15] [구조식 16] [구조식 17]
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
상기 연결기 L1에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
여기서 상기 [구조식 11] 내지 [구조식 17]에서의 *- 는 [화학식 A] 내 안트라센 고리의 10번 위치에 탄소원자와 연결되거나, 치환기 R11 내지 R14 중 어느 하나와 연결된다.
본 발명에 따른 일 실시예로서, 본 발명의 [화학식 A]내 치환기 R9는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기일 수 있고, 이 경우에 바람직하게는, 상기 치환기 R9는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기 및 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명에서의 상기 [화학식 A] 로 표시되는 안트라센 유도체는 적어도 하나의 중수소를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 중수소는 R1 내지 R8을 포함하는 안트라센 그룹, 치환기 Ar1 그룹, 연결기 L1 그룹, R9 내지 R14를 포함하는 헤테로고리 그룹 중에서 선택되는 어느 하나이상의 그룹내 포함된 적어도 하나의 수소 대신에 중수소가 치환될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 유도체는 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 111]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
Figure pat00014
[화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]
Figure pat00015
[화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]
Figure pat00016
[화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]
Figure pat00017
[화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]
Figure pat00018
[화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]
Figure pat00019
[화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]
Figure pat00020
[화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]
Figure pat00021
[화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]
Figure pat00022
[화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]
Figure pat00023
[화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]
Figure pat00024
[화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]
Figure pat00025
[화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]
Figure pat00026
[화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]
Figure pat00027
[화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]
Figure pat00028
[화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]
Figure pat00029
[화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]
Figure pat00030
[화합물 49] [화합물 50] [화합물 51]
Figure pat00031
[화합물 52] [화합물 53] [화합물 54]
Figure pat00032
[화합물 55] [화합물 56] [화합물 57]
Figure pat00033
[화합물 58] [화합물 59] [화합물 60]
Figure pat00034
[화합물 61] [화합물 62] [화합물 63]
Figure pat00035
[화합물 64] [화합물 65] [화합물 66]
Figure pat00036
[화합물 67] [화합물 68] [화합물 69]
Figure pat00037
[화합물 70] [화합물 71] [화합물 72]
Figure pat00038
[화합물 73] [화합물 74] [화합물 75]
Figure pat00039
[화합물 76] [화합물 77] [화합물 78]
Figure pat00040
[화합물 79] [화합물 80] [화합물 81]
Figure pat00041
[화합물 82] [화합물 83] [화합물 84]
Figure pat00042
[화합물 85] [화합물 86] [화합물 87]
Figure pat00043
[화합물 88] [화합물 89] [화합물 90]
Figure pat00044
[화합물 91] [화합물 92] [화합물 93]
Figure pat00045
[화합물 94] [화합물 95] [화합물 96]
Figure pat00046
[화합물 97] [화합물 98] [화합물 99]
Figure pat00047
[화합물 100] [화합물 101] [화합물 102]
Figure pat00048
[화합물 103] [화합물 104] [화합물 105]
Figure pat00049
[화합물 106] [화합물 107] [화합물 108]
Figure pat00050
[화합물 109] [화합물 110] [화합물 111]
보다 바람직한 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명은 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극사이에 개재되는 유기층;을 포함하고, 상기 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 유도체를 1종 이상 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
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.
이때, 상기 본 발명의 유기발광소자내 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자차단층, 발광층, 전자 수송층, 전자주입층 및 캡핑층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
보다 바람직한 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명은 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층이 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 호스트와 도판트로 이루어지고, 본 발명에서의 상기 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 유도체 중 적어도 하나를 발광층내 호스트로서 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서의 상기 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 유도체를 발광층내 호스트로서 사용하는 경우에, 상기 발광층에 사용되는 도판트 화합물로서는, 하기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D8] 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이 사용될 수 있다.
[화학식 D1]
Figure pat00051
[화학식 D2]
Figure pat00052
상기 [화학식 D1] 및 [화학식 D2]에서, A31, A32, E1 및 F1은 각각 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 A31의 방향족 고리내 서로 이웃한 두 개의 탄소원자와, 상기 A32의 방향족 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 치환기 R51 및 R52에 연결된 탄소원자와 5원환을 형성함으로써 각각 축합고리를 형성하며;
상기 연결기 L21 내지 L32는 각각 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 W는 N-R53, CR54R55, SiR56R57, GeR58R59, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 치환기 R51 내지 R59, Ar21 내지 Ar28은 각각 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 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, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬게르마늄기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30 의 아릴게르마늄기 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되,
상기 R51 및 R52는 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 선택되는어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 p11 내지 p14, r11 내지 r14 및 s11 내지 s14는 각각 1 내지 3의 정수이되, 이들 각각이 2 이상인 경우에 각각의 연결기 L21 내지 L32는 서로 동일하거나 상이하고,
상기 x1은 1 또는 2의 정수이고, y1 및 z1은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이며,
상기 Ar21 과 Ar22, Ar23과 Ar24, Ar25와 Ar26 및 Ar27과 Ar28은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
상기 화학식 D1에서 A32고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고,
상기 화학식 D2에서 상기 A31고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q12의 *와 결합하여 축합고리를 형성하고, 상기 A32 고리내 서로 이웃한 두개의 탄소원자는 상기 구조식 Q11의 *와 결합하여 축합고리를 형성할 수 있다.
[화학식 D3]
Figure pat00053
상기 [화학식 D3] 에서,
상기 X1는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T1 내지 T3은 각각 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 Y1는 N-R61, CR62R63, O, S, SiR64R65 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 Y2는 N-R66, CR66R68, O, S, SiR69R70 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R61 내지 R70은 각각 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 R61 내지 R70은 각각 상기 T1 내지 T3중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
[화학식 D4] [화학식 D5]
Figure pat00054
상기 [화학식 D4] 및 [화학식 D5]에서,
상기 X2는 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고
상기 T4 내지 T6는 [화학식 D3]에서 T1 내지 T3와 동일하며,
상기 Y4 내지 Y6는 [화학식 D3]에서 Y1 내지 Y2의 범위와 동일하다.
[화학식 D6] [화학식 D7]
Figure pat00055
Figure pat00056
[화학식 D8]
Figure pat00057
상기 [화학식 D6] 내지 [화학식 D8]에서,
상기 Q1 내지 Q3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고,
상기 연결기 Y는 N-R73, CR74R75, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 X3은 B, P, P=O 중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 치환기 R73 내지 R75은 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, 니트로기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 R73 내지 R75은 각각 상기 Q2 고리 또는 Q3 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 R74 및 R75은 각각 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있으며,
상기 Cy1에 의해 형성되는 고리는 질소(N) 원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Q1고리내 방향족 탄소원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 화학식 D7에서,
상기 'Cy2'는 상기 Cy1에 부가되어 포화 탄화수소 고리를 형성하며, 상기 Cy2에 의해 형성되는 고리는 Cy1에 포함되는 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고,
상기 화학식 D8에서,
상기 Cy3에 의해 형성되는 고리는 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자와 결합될 Q3내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Cy1내 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,
여기서, 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D8]에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 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 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
여기서, 상기 [화학식 D6] 내지 [화학식 D8] 에서의 상기 'Cy1'은 질소(N)원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자와 각각 연결됨으로써, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Q1고리내 방향족 탄소원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자를 포함하여 축합고리를 형성하게 되며, 상기 Cy1에 의해 형성되는 고리는 질소(N) 원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Q1고리내 방향족 탄소원자 및 상기 Cy1과 결합될 Q1고리내 방향족 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 탄소수 2 내지 7의 알킬렌기, 더욱 바람직하게는 탄소수 2 내지 5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 D7에서의 'Cy2' 에 의해 형성되는 고리는 Cy1에 포함되는 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 탄소수 2 내지 7의 알킬렌기, 더욱 바람직하게는 탄소수 2 내지 5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 D8에서의 상기 'Cy3'는 상기 Cy1내 질소원자와 결합된 탄소원자 및 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자와 각각 연결됨으로써, 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Cy1내 탄소원자를 포함하여 축합고리를 형성하게 되며, 상기 Cy3에 의해 형성되는 고리는 상기 Cy3와 결합될 Q3고리내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자와 결합될 Q3내 방향족 탄소원자, 질소(N)원자, 상기 질소(N) 원자가 결합된 Cy1내 탄소원자를 제외하면, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기일 수 있고, 바람직하게는 탄소수 2 내지 7의 알킬렌기, 더욱 바람직하게는 탄소수 2 내지 5의 알킬렌기일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 도판트 화합물 중 상기 [화학식 D3] 내지 [화학식 D8] 중 어느 하나로 표시되는 보론 화합물의 경우에, 상기 T1 내지 T6 의 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 헤테로고리, 또는Q1 내지 Q3 의 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 헤테로고리에 치환가능한 치환기로서, 중수소, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기가 치환될 수 있고, 여기서, 상기 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기 및 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기에서의 각각의 알킬기 또는 아릴기는 서로 연결될 수 있으며, 더욱 바람직한 치환기로서는, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 18의 아릴아미노기가 치환될 수 있으며, 상기 탄소수 1 내지 12의 알킬아미노기 및 탄소수 6 내지 18의 아릴아미노기에서의 각각의 알킬기 또는 아릴기는 서로 연결될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 발광층에 사용되는 도판트 화합물 중에서, 상기 [화학식 D1] 또는 [화학식 D2]로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서는 아래 화학식 d1 내지 화학식 d240 중 어느 하나일 수 있다.
<화학식 d1 > <화학식 d2 > <화학식 d3>
Figure pat00058
<화학식 d4 > <화학식 d5 > <화학식 d6>
Figure pat00059
<화학식 d7 > <화학식 d8 > <화학식 d9>
Figure pat00060
<화학식 d10 > <화학식 d11 > <화학식 d12>
Figure pat00061
<화학식 d13 > <화학식 d14 > <화학식 d15>
Figure pat00062
<화학식 d16 > <화학식 d17 > <화학식 d18>
Figure pat00063
<화학식 d19 > <화학식 d20 > <화학식 d21>
Figure pat00064
<화학식 d22 > <화학식 d23 > <화학식 d24>
Figure pat00065
<화학식 d25 > <화학식 d26 > <화학식 d27>
Figure pat00066
<화학식 d28 > <화학식 d29 > <화학식 d30>
Figure pat00067
<화학식 d31 > <화학식 d32 > <화학식 d33>
Figure pat00068
<화학식 d34 > <화학식 d35 > <화학식 d36>
Figure pat00069
<화학식 d37 > <화학식 d38 > <화학식 d39>
Figure pat00070
<화학식 d40 > <화학식 d41 > <화학식 d42>
Figure pat00071
<화학식 d43 > <화학식 d44 > <화학식 d45>
Figure pat00072
<화학식 d46 > <화학식 d47 > <화학식 d48>
Figure pat00073
<화학식 d49 > <화학식 d50 > <화학식 d51>
Figure pat00074
<화학식 d52 > <화학식 d53 > <화학식 d54>
Figure pat00075
<화학식 d55 > <화학식 d56 > <화학식 d57>
Figure pat00076
<화학식 d58 > <화학식 d59 > <화학식 d60>
Figure pat00077
<화학식 d61 > <화학식 d62 > <화학식 d63>
Figure pat00078
<화학식 d64 > <화학식 d65 > <화학식 d66>
Figure pat00079
<화학식 d67 > <화학식 d68 > <화학식 d69>
Figure pat00080
<화학식 d70 > <화학식 d71 > <화학식 d72>
Figure pat00081
<화학식 d73 > <화학식 d74 > <화학식 d75>
Figure pat00082
<화학식 d76 > <화학식 d77 > <화학식 d78>
Figure pat00083
<화학식 d79 > <화학식 d80 > <화학식 d81>
Figure pat00084
<화학식 d82 > <화학식 d83 > <화학식 d84>
Figure pat00085
<화학식 d85 > <화학식 d86 > <화학식 d87>
Figure pat00086
<화학식 d88 > <화학식 d89 > <화학식 d90>
Figure pat00087
<화학식 d91 > <화학식 d92 > <화학식 d93>
Figure pat00088
<화학식 d94 > <화학식 d95 > <화학식 d96>
Figure pat00089
<화학식 d97 > <화학식 d98 > <화학식 d99>
Figure pat00090
<화학식 d100 ><화학식 d101 > <화학식 d102>
Figure pat00091
<화학식 d103 > <화학식 d104 > <화학식 d105>
Figure pat00092
<화학식 d106 > <화학식 d107 > <화학식 d108>
Figure pat00093
<화학식 d109 > <화학식 d110 > <화학식 d111>
Figure pat00094
<화학식 d112 > <화학식 d113 > <화학식 d114>
Figure pat00095
<화학식 d115 > <화학식 d116 > <화학식 d117>
Figure pat00096
<화학식 d118 > <화학식 d119 > <화학식 d120>
Figure pat00097
<화학식 d121 > <화학식 d122 > <화학식 d123>
Figure pat00098
<화학식 d124 > <화학식 d125 > <화학식 d126>
Figure pat00099
<화학식 d127 > <화학식 d128 > <화학식 d129>
Figure pat00100
<화학식 d130 > <화학식 d131 > <화학식 d132>
Figure pat00101
<화학식 d133 > <화학식 d134 > <화학식135 >
Figure pat00102
<화학식 d136 > <화학식 d137 > <화학식 d138>
Figure pat00103
<화학식 d139 > <화학식 d140 > <화학식 d141 >
Figure pat00104
<화학식 d142 > <화학식 d143 > <화학식 d144>
Figure pat00105
<화학식 d145 > <화학식 d146 > <화학식 d147>
Figure pat00106
<화학식 d148 > <화학식 d149 > <화학식 d150>
Figure pat00107
<화학식 d151 > <화학식 d152 > <화학식 d153>
Figure pat00108
<화학식 d154 > <화학식 d155 > <화학식 d156>
Figure pat00109
<화학식 d157 > <화학식 d158 > <화학식 d159>
Figure pat00110
<화학식 d160 > <화학식 d161 > <화학식 d162>
Figure pat00111
<화학식 d163 > <화학식 d164 > <화학식 d165>
Figure pat00112
<화학식 d166 > <화학식 d167 > <화학식 d168>
Figure pat00113
<화학식 d169 > <화학식 d170 > <화학식 d171>
Figure pat00114
<화학식 d172 > <화학식 d173 > <화학식 d174>
Figure pat00115
<화학식 d175 > <화학식 d176 > <화학식 d177>
Figure pat00116
<화학식 d178 > <화학식 d179 > <화학식 d180>
Figure pat00117
<화학식 d181 > <화학식 d182 > <화학식 d183>
Figure pat00118
<화학식 d184 > <화학식 d185 > <화학식 d186>
Figure pat00119
<화학식 d187 > <화학식 d188 > <화학식 d189>
Figure pat00120
<화학식 d190 > <화학식 d191 > <화학식 d192>
Figure pat00121
<화학식 d193 > <화학식 d194 > <화학식 d195>
Figure pat00122
<화학식 d196 > <화학식 d197 > <화학식 d198>
Figure pat00123
<화학식 d199 > <화학식 d200 > <화학식 d201>
Figure pat00124
<화학식 d202 > <화학식 d203 > <화학식 d204>
Figure pat00125
<화학식 d205 > <화학식 d206 > <화학식 d207>
Figure pat00126
<화학식 d208 > <화학식 d209 > <화학식 d210>
Figure pat00127
<화학식 d211 > <화학식 d212 > <화학식 d213>
Figure pat00128
<화학식 d214 > <화학식 d215 > <화학식 d216>
Figure pat00129
<화학식 d217 > <화학식 d218 > <화학식 d219>
Figure pat00130
<화학식 d220 > <화학식 d221 > <화학식 d222>
Figure pat00131
<화학식 d223 > <화학식 d224 > <화학식 d225>
Figure pat00132
<화학식 d226 > <화학식 d227 > <화학식 d228>
Figure pat00133
<화학식 d229 > <화학식 d230 > <화학식 d231>
Figure pat00134
<화학식 d232 > <화학식 d233 > <화학식 d234>
Figure pat00135
<화학식 d235 > <화학식 d236 > <화학식 d237>
Figure pat00136
<화학식 d238 > <화학식 d239 > <화학식 d240 >
Figure pat00137
또한, 본 발명에서, 상기 [화학식 D3]로 표시되는 화합물의 구체적 예로서는 하기 <화학식 D 101> 내지 <화학식 D 130> 중에서 선택되는 어느 하나가 도판트로서 사용될 수 있다.
Figure pat00138
<화학식 D 101> <화학식 D 102 > <화학식 D 103>
Figure pat00139
<화학식 D 104 > <화학식 D 105 > <화학식 D 106>
Figure pat00140
<화학식 D 107 > <화학식 D 108 > <화학식 D 109>
Figure pat00141
<화학식 D 110 > <화학식 D 111 > <화학식 D 112>
Figure pat00142
<화학식 D 113 > <화학식 D 114 > <화학식 D 115>
Figure pat00143
<화학식 D 116> <화학식 D 117> <화학식 D 118>
Figure pat00144
<화학식 D 119> <화학식 D 120> <화학식 D 121>
Figure pat00145
<화학식 D 122> <화학식 D 123> <화학식 D 124>
Figure pat00146
<화학식 D 125> <화학식 D 126> <화학식 D 127>
Figure pat00147
<화학식 D 128> <화학식 D 129> <화학식 D 130>
또한, 본 발명에서, 상기 [화학식 D4] 또는 [화학식 D5]로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서는 하기 [화학식 D201] 내지 [화학식 D281] 중에서 선택되는 어느 하나가 사용될 수 있다.
Figure pat00148
[화학식 D201][화학식 D202][화학식 D203][화학식 D204]
Figure pat00149
[화학식 D205][화학식 D206][화학식 D207][화학식 D208]
Figure pat00150
[화학식 D209][화학식 D210][화학식 D211][화학식 D212]
Figure pat00151
[화학식 D213][화학식 D214][화학식 D215][화학식 D216]
Figure pat00152
[화학식 D217][화학식 D218][화학식 D219][화학식 D220]
Figure pat00153
[화학식 D221][화학식 D222][화학식 D223][화학식 D224]
Figure pat00154
[화학식 D225][화학식 D226][화학식 D227][화학식 D228]
Figure pat00155
[화학식 D229][화학식 D230][화학식 D231][화학식 D232]
Figure pat00156
[화학식 D233][화학식 D234][화학식 D235][화학식 D236]
Figure pat00157
[화학식 D237][화학식 D238][화학식 D239][화학식 D240]
Figure pat00158
[화학식 D241][화학식 D242][화학식 D243][화학식 D244]
Figure pat00159
[화학식 D245][화학식 D246][화학식 D247][화학식 D248]
Figure pat00160
[화학식 D249][화학식 D250][화학식 D251][화학식 D252]
Figure pat00161
[화학식 D253][화학식 D254][화학식 D255][화학식 D256]
Figure pat00162
[화학식 D257][화학식 D258][화학식 D259][화학식 D260]
Figure pat00163
[화학식 D261][화학식 D262][화학식 D263][화학식 D264]
Figure pat00164
[화학식 D265][화학식 D266][화학식 D267][화학식 D268]
Figure pat00165
[화학식 D269][화학식 D270][화학식 D271][화학식 D272]
Figure pat00166
[화학식 D273][화학식 D274][화학식 D275][화학식 D276]
Figure pat00167
[화학식 D277] [화학식 D278][화학식 D279][화학식 D280]
Figure pat00168
[화학식 D281]
또한, 본 발명에서, 상기 [화학식 D6] 내지 [화학식 D8] 중 어느 하나로 표시되는 화합물의 구체적 예로서는 하기 <화학식 D301> 내지 <화학식 D432> 중에서 선택되는 어느 하나가 사용될 수 있다.
<화합물 301> <화합물 302> <화합물 303>
Figure pat00169
<화합물 304> <화합물 305> <화합물 306>
Figure pat00170
<화합물 307> <화합물 308> <화합물 309>
Figure pat00171
<화합물 310> <화합물 311> <화합물 312>
Figure pat00172
<화합물 313> <화합물 314> <화합물 315>
Figure pat00173
<화합물 316> <화합물 317> <화합물 318>
Figure pat00174
<화합물 319> <화합물 320> <화합물 321>
Figure pat00175
<화합물 322> <화합물 323> <화합물 324>
Figure pat00176
<화합물 325> <화합물 326> <화합물 327>
Figure pat00177
<화합물 328> <화합물 329> <화합물 330>
Figure pat00178
<화합물 331> <화합물 332> <화합물 333>
Figure pat00179
<화합물 334> <화합물 335> <화합물 336>
Figure pat00180
<화합물 337> <화합물 338> <화합물 339>
Figure pat00181
<화합물 340> <화합물 341> <화합물 342>
Figure pat00182
<화합물 343> <화합물 344> <화합물 345>
Figure pat00183
<화합물 346> <화합물 347> <화합물 348>
Figure pat00184
<화합물 349> <화합물 350> <화합물 351>
Figure pat00185
<화합물 352> <화합물 353> <화합물 354>
Figure pat00186
<화합물 355> <화합물 356> <화합물 357>
Figure pat00187
<화합물 358> <화합물 359> <화합물 360>
Figure pat00188
<화합물 361> <화합물 362> <화합물 363>
Figure pat00189
<화합물 364> <화합물 365> <화합물 366>
Figure pat00190
<화합물 367> <화합물 368> <화합물 369>
Figure pat00191
<화합물 370> <화합물 371> <화합물 372>
Figure pat00192
<화합물 373> <화합물 374> <화합물 375>
Figure pat00193
<화합물 376> <화합물 377> <화합물 378>
Figure pat00194
<화합물 379> <화합물 380> <화합물 381>
Figure pat00195
<화합물 382> <화합물 383> <화합물 384>
Figure pat00196
<화합물 385> <화합물 386> <화합물 387>
Figure pat00197
<화합물 388> <화합물 389> <화합물 390>
Figure pat00198
<화합물 391> <화합물 392> <화합물 393>
Figure pat00199
<화합물 394> <화합물 395> <화합물 396>
Figure pat00200
<화합물 397> <화합물 398> <화합물 399>
Figure pat00201
<화합물 400> <화합물 401> <화합물 402>
Figure pat00202
<화합물 403> <화합물404> <화합물405>
Figure pat00203
<화합물 406> <화합물 407> <화합물 408>
Figure pat00204
<화합물 409> <화합물 410> <화합물 411>
Figure pat00205
<화합물 412> <화합물 413> <화합물 414>
Figure pat00206
<화합물 415> <화합물 416> <화합물 417>
Figure pat00207
<화합물 418> <화합물 419> <화합물 420>
Figure pat00208
<화합물 421> <화합물 422> <화합물 423>
Figure pat00209
<화합물 424> <화합물 425> <화합물 426>
Figure pat00210
<화합물 427> <화합물 428><화합물 429>
Figure pat00211
<화합물 430><화합물 431> <화합물 432>
Figure pat00212
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 A]로 표시되는 안트라센 유도체 중 적어도 하나를 발광층내 호스트로서 포함하며, 또한 상기 [화학식 D1] 내지 [화학식 D8] 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 발광층내 도판트로서 포함하는 유기발광소자일 수 있고 이러한 구조적 특징에 따라 본 발명에서 따른 유기발광 소자는 저전압 구동 및 고효율 특성을 가질 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 호스트 이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 유기발광소자의 구조를 도 1을 통해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도시한 그림으로서, 상기 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(20), 정공수송층(40), 호스트 및 도판트를 포함하는 발광층(50), 전자수송층(60) 및 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.
상기 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.
상기 정공주입층(30) 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], HAT-CN (2,3,6,7,10,11-hexacyanohexaazatriphenylene) 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 정공수송층(40)의 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.
한편, 본 발명은 상기 정공 수송층 상부에 전자 차단층을 추가적으로 형성할 수 있다. 상기 전자차단층은 전자주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공수송층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시키기 위한 층으로서, 발광층과 정공주입층의 사이에 적절한 부분에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 발광층과 정공수송층사이에 형성될 수 있다.
이어서, 상기 정공수송층(40) 또는 전자차단층의 상부에 발광층(50)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 적층할 수 있다.
여기서, 상기 발광층은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있으며, 이들을 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 바와 같다.
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(60) 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), 화합물 201, 화합물 202, BCP, 옥사디아졸유도체인 PBD, BMD, BND 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00213
TAZ BAlq
Figure pat00214
<화합물 201> <화합물 202> BCP
Figure pat00215
Figure pat00216
Figure pat00217
또한, 본 발명에서의 유기발광소자는 상기 전자수송층(60)을 형성한 후에 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)(70)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층(70) 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 주입층(70)의 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 음극(80)은 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
합성예1: 화합물 12의 합성
합성예1-(1): 중간체1-a의 합성
Figure pat00218
<중간체 1-a>
1 L 플라스크에 1-나프탈렌보론산 (20.1 g, 0.117 mol), 9-브로모안트라센(25 g, 0.097 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0.8 g, 0.005 mol), 포타슘카보네이트 (26.9 g, 0.194 mol), 톨루엔 (125 ml), 에탄올 (125 ml), 물 (50 ml)을 넣고 질소 분위기에서 환류하였다. 반응을 종료하고 메탄올 과량을 부어 생성된 고체를 여과한다. 걸러진 고체를 톨루엔에 녹여 실리카겔 필터하고 감압농축한 후 메탄올로 고체를 생성시킨 후 여과하여 <중간체 1-a> (24 g, 81%)를 얻었다.
합성예1-(2): 중간체1-b의 합성
Figure pat00219
<중간체 1-b>
1 L 플라스크에 <중간체 1-a> (24 g, 0.079 mol), 디클로로메탄 (208 ml)을 넣고, 0 ℃로 냉각하여 교반하였다. 브롬 (13.9 g, 0.087 mol)을 디클로로메탄 (120 ml)에 희석해서 적가하고 반응액을 상온으로 승온시켰다. 반응을 종료하고 반응액에 물 (200 ml)를 넣고 추출하였다. 유기층을 감압농축한 후 메탄올로 고체를 생성시킨 후 여과하여 <중간체 1-b> (28.2 g, 93%)를 얻었다.
합성예1-(3): 중간체1-c의 합성
Figure pat00220
<중간체 1-c>
1 L 플라스크에 <중간체 1-b> (28.2 g, 0.074 mol), 테트라하이드로퓨란 (225.6 ml)를 넣고 반응기 내부를 질소 분위기에서 -78 ℃로 냉각하여 교반하였다. 뷰틸리튬 (1.6 M) (50.6 ml)를 적가하고, 1 시간동안 동일 온도에서 교반하였다. 트리메틸보레이트 (12 ml)를 적가하고 반응액을 상온으로 승온시켜 2 시간동안 교반하였다. 반응을 종료하고 2 M 염산수용액 (200 ml)를 넣어 교반하고, 에틸아세테이트 (100 ml)를 넣고 추출하고 유기층을 감압농축한 후 과량의 헵탄으로 고체를 생성시킨 후 여과하여 <중간체 1-c> (19.5 g, 76%)를 얻었다.
합성예1-(4): 중간체1-d의 합성
Figure pat00221
<중간체 1-d>
500 ml 플라스크에 1-아이오도디벤조퓨란 (25 g, 0.085 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0.98 g, 0.001 mol), 트리에틸아민 (250 ml)를 넣고 상온에서 교반하고, 2-메틸-3-뷰틴-2-올 (7.2 g, 0.085 mol) (8.3 ml)를 적가하였다. 반응을 종료하고 과량의 헵탄을 넣고 유기층을 감압농축하여 <중간체 1-d> (15.3 g, 72%)를 얻었다.
합성예1-(5): 중간체1-e의 합성
Figure pat00222
<중간체 1-e>
300 ml 플라스크에 <중간체 1-d> (15.3 g, 0.061 mol), 톨루엔 (100 ml) 를 넣고 반응기 내부를 질소 분위기에서 70 ~ 75 ℃로 가열하였다. 테트라뷰틸암모늄하이드록사이드 (1.59 g, 0.0061 mol) (6.1 ml)를 넣고 교반하였다. 2 M 염산 수용액을 넣어 반응을 종료하고, 에틸아세테이트를 넣어 추출하여 유기층을 감압농축하고, 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 1-e> (10.6 g, 90%)를 얻었다.
합성예1-(6): 중간체1-f의 합성
Figure pat00223
<중간체 1-f>
300 ml 플라스크에 1-브로모-4-플루오로-3-아이오도벤젠 (17.8 g, 0.059 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0.68 g, 0.001 mol), 요오드화구리 (0.56 g, 0.003 mol), 트리에틸아민 (178 ml)를 넣고 상온에서 교반한 후 <중간체 1-e> (10.6 g, 0.059 mol)를 적가하였다. 반응이 완료되면 반응액에 과량의 헵탄을 붓고 여과하고 유기층을 감압농축한 후 헵탄으로 결정을 석출시켜 여과한 후 <중간체 1-f> (18.3 g, 85%)를 얻었다.
합성예1-(7): 중간체1-g의 합성
Figure pat00224
<중간체 1-g>
500 ml 플라스크에 <중간체 1-f> (18.3 g, 0.0501 mol), 요오드화구리 (0.95 g, 0.00501 mol), 포타슘하이드록사이드 (10.065 g, 0.0276 mol), 포타슘아이오다이드 (1.664 g, 0.01 mol), 디메틸설퍼옥사이드 (183 ml)를 넣고 80 ~ 90 ℃로 가열한 후 교반하였다. 반응이 완료된 후 유기층을 감압농축하고, 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 1-g> (13.4 g, 74%)를 얻었다.
합성예1-(8): 화합물 12의 합성
Figure pat00225
<화합물 12>
500 ml 플라스크에 <중간체 1-c> (16.7 g, 0.048 mol), <중간체 1-g> (13.4 g, 0.037 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0.85 g, 0.001 mol), 포타슘카보네이트 (10.2 g, 0.074 mol), 톨루엔 (67 ml), 에탄올 (67 ml), 물 (27 ml)을 넣고 환류하였다. 반응이 완료된 후 메탄올 과량을 부어 생성된 고체를 여과하고 걸러진 고체를 톨루엔에 녹여 실리카겔 필터후 유기층을 감압 농축하였다. 톨루엔과 아세톤으로 재결정하여 <화합물 12> (13.7 g, 63%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 586.19 [M+]
합성예2: 화합물 33의 합성
합성예2-(1): 중간체2-a의 합성
Figure pat00226
<중간체 2-a>
2 L 플라스크에 브로모페닐-D5 (79.73 g, 0.49 mol), 테트라하이드로퓨란 (797 ml) 를 넣고 반응기 내부를 질소 분위기에서 -78 ℃로 냉각하여 교반한다. 1.6 M 부틸리튬 (307.5 ml, 0.49 mol) 을 적가한다. 프탈알데히드 (30 g, 0.22 mol)를 조금씩 나누어 넣고, 상온에서 2 시간 동안 교반한다. 반응액에 물 (500 ml)을 넣어 반응을 종료하고, 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층을 분리하여 감압농축한 후 <중간체 2-a> (52 g, 77%)를 얻었다.
합성예2-(2): 중간체 2-b의 합성
Figure pat00227
<중간체 2-b>
2 L 플라스크에 <중간체 2-a> (52 g, 0.173 mol), 디클로로메탄 (520 ml), 아세틱언하이드라이드 (70.68 g, 0.692 mol), 트리에틸아민 (105.1 g, 1.039 mol)을 넣고 0 ℃ 에서 교반하였다. 반응기에 4-다이메틸아미노피리딘 (4.23 g, 0.035 mol) 을 조금씩 나누어 넣고 상온으로 승온하여 교반하였다. 반응이 완료되면 물 (500 ml)를 넣어 교반하고 추출하였다. 유기층을 분리하여 감압농축한 후 <중간체 2-b> (61.5 g, 92%)를 얻었다.
합성예2-(3): 중간체 2-c의 합성
Figure pat00228
<중간체 2-c>
2 L 플라스크에 <중간체 2-b> (61.5 g, 0.16 mol), 디클로로메탄 (615 ml)를 넣고 교반하였다. 반응액에 황산 (1.7 ml, 0.032 mol) 을 넣고 교반하였다. 반응이 완료되면 반응용액에 물 (600 ml)을 넣고 교반하고 추출하였다. 유기층을 분리하여 감압 농축하고 과량의 메탄올을 넣어 생성된 고체를 여과하여 <중간체 2-c> (37.4 g, 89%)를 얻었다.
합성예2-(4): 중간체 2-d의 합성
Figure pat00229
<중간체 2-d>
1 L 플라스크에 <중간체 2-c> (37.4 g, 0.142 mol), 디클로로메탄 (374 ml)을 넣고 교반하였다. 반응액에 N-브로모석신이미드 (26.54 g, 0.149 mol)를 디메틸포름알데하이드 (39.8 ml)에 녹여 적가한다. 반응이 완료된 후 과량의 메탄올을 부어 생성된 고체를 여과한다. 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 2-d> (35.2 g, 72%)를 얻었다.
합성예2-(5): 중간체 2-e의 합성
Figure pat00230
<중간체 2-e>
500 ml 플라스크에 5-브로모-2-페닐벤조퓨란 (30 g, 0.11 mol), 비스(피나콜라토)디보론 (33.5 g, 0.132 mol), 팔라듐(Ⅱ)디클로라이드(디페닐포스핀페로센) (2.69 g, 0.003 mol), 포타슘아세테이트 (32.34 g, 0.33 mol), 톨루엔 (300 ml)를 넣고 환류하였다. 반응이 완료되면 반응액을 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 2-e> (28.6 g, 81%)를 얻었다.
합성예2-(6): 화합물 33의 합성
Figure pat00231
<화합물 33>
300 mL 플라스크에 <중간체 2-d> (10.0 g, 0.029 mol), <중간체 2-e> (10.3 g, 0.032 mol), 팔라듐(Ⅱ)디클로라이드(디페닐포스핀페로센) (0.48 g, 0.001 mol), 소듐바이카보네이트 (4.91 g, 0.058 mol), 테트라하이드로퓨란 (120 ml), 물 (40 ml)를 넣고 환류하였다. 반응이 완료되면 상온으로 냉각하고 과량의 메탄올을 부어 생성된 고체를 여과한 후 톨루엔과 아세톤으로 재결정하여 <화합물 33> (7.2 g, 54%)을 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 455.22 [M+]
합성예3: 화합물 40의 합성
합성예3-(1): 중간체3-a의 합성
Figure pat00232
<중간체 3-a>
500 ml 플라스크에 1-나프탈렌보론산 (12.2 g, 0.071 mol), 9,10-디브로모안트라센 (25 g, 0.073 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (1.68 g, 0.001 mol), 포타슘카보네이트 (20.08 g, 0.145 mol), 톨루엔 (125 ml), 에탄올 (125 ml), 물(50 ml)을 넣고 반응기 내부를 질소 분위기에서 환류하였다. 반응을 종료하고 메탄올 과량을 부어 생성된 고체를 여과한다. 걸러진 고체를 여과하여 <중간체 3-a> (18.2 g, 64%)를 얻었다.
합성예3-(2): 중간체3-b의 합성
Figure pat00233
<중간체 3-b>
1 L 플라스크에 <중간체 3-a> (18.2 g, 0.047 mol), 테트라하이드로퓨란 (145.6 ml)를 넣고 반응기 내부를 질소 분위기에서 -78 ℃로 냉각해서 교반하였다. 뷰틸리튬 (1.6 M) (32 ml)를 적가하고, 1 시간동안 동일 온도에서 교반하였다. 트리메틸보레이트 (8 ml)를 적가하고 반응액을 상온에서 2 시간동안 교반하였다. 반응을 종료하고 2 M 염산수용액 (100 ml)를 부어 교반하고, 에틸아세테이트 (50 ml)로 추출하여 감압농축한 후 헵탄 과량을 부어 생성된 고체를 여과하여 <중간체 3-b> (12.4 g, 75%)를 얻었다.
합성예3-(3): 중간체3-c의 합성
Figure pat00234
<중간체 3-c>
500 ml 플라스크에 1-브로모-3-플루오로-2-아이오도벤젠 (30 g, 0.100 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (1.15 g, 0.001 mol), 요오드화구리 (0.95 g, 0.005 mol), 트리에틸아민 (300 ml)을 넣고 상온에서 교반한 후, 3-에티닐페난트렌 (20.2 g, 0.100 mol)을 적가하였다. 반응이 완료되면 헵탄을 과량을 부어 여과하고 유기층을 감압농축하여 <중간체 3-c> (31.6 g, 84%)를 얻었다.
합성예3-(4): 중간체3-d의 합성
Figure pat00235
<중간체 3-d>
500 ml 플라스크에 <중간체 3-c> (31.6 g, 0.0842 mol), 요오드화구리 (1.604 g, 0.0084 mol), 포타슘하이드록사이드 (17.38 g, 0.046 mol), 포타슘아이오다이 드 (2.796 g, 0.0168 mol), 디메틸설퍼옥사이드 (316 ml)를 넣고 80 ~ 90 ℃로 가열해서 교반하였다. 반응이 완료된 후 유기층을 감압농축하고, 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 3-d> (24.9 g, 79%)를 얻었다.
합성예3-(5): 화합물 40 의 합성
Figure pat00236
<화합물 40>
500 ml 플라스크에 <중간체 3-b> (11.5 g, 0.032 mol), <중간체 3-d> (10.0 g, 0.027 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0.62 g, 0.00054 mol), 포타슘카보네이트 (7.4 g, 0.054 mol), 톨루엔 (80 ml), 에탄올 (40 ml), 물 (30 ml)을 넣고 환류하였다. 반응이 완료된 후 메탄올 과량을 부어 생성된 고체를 여과하고 감압농축 한 후 톨루엔과 아세톤으로 재결정하여 <화합물 40> (9.7 g, 60%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 604.26 [M+]
합성예4: 화합물 58의 합성
합성예4-(1): 중간체4-a의 합성
Figure pat00237
<중간체 4-a>
1 L 플라스크에 5-브로모-2-페닐벤조퓨란 (50 g, 0.183 mol), 비스(피나콜라토)디보론 (55.8 g, 0.220 mol), 팔라듐(Ⅱ)디클로라이드(디페닐포스핀페로센) (4.49 g, 0.005 mol), 포타슘아세테이트 (53.9 g, 0.549 mol), 톨루엔 (500 ml)를 넣고 환류하였다. 반응이 완료되면 감압농축 한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 4-a> (47.1 g, 80%)를 얻었다.
합성예4-(2): 중간체4-b의 합성
Figure pat00238
<중간체 4-b>
1 L 플라스크에 <중간체 4-a> (47.1 g, 0.147 mol), 7-브로모-1-하이드록시디벤조퓨란 (35.0 g, 0.133 mol), 팔라듐(Ⅱ)디클로라이드(디페닐포스핀페로센) (2.17 g, 0.003 mol), 소듐바이카보네이트 (22.35 g, 0.266 mol), 테트라하이드로퓨란 (420 ml), 물 (140 ml)를 넣고 환류하였다. 반응이 완료되면 상온으로 냉각하고 디클로로메탄을 넣어 생성된 고체를 여과한 후 <중간체 4-b> (41.5 g, 83%)를 얻었다.
합성예4-(3): 중간체4-c의 합성
Figure pat00239
<중간체 4-c>
1 L 플라스크에 <중간체 4-b> (41.5 g, 0.11 mol), 피리딘 (17.44 g, 0.220 mol) (17.8 ml), 디클로로메탄 (415 ml)를 넣고 반응기 내부를 질소 분위기에서 0 ℃로 냉각해서 교반하였다. 트리플루오로메탄설포닉언하이드라이드 (46.7 g, 0.165 mol) (28 ml)를 적가하고 상온에서 교반하였다. 물을 부어 반응을 종료시키고, 유기층을 감압농축하여 <중간체 4-c> (48.2 g, 86%)를 얻었다.
합성예4-(4): 중간체4-d의 합성
Figure pat00240
<중간체 4-d>
1 L 플라스크에 <중간체 4-c> (48.2 g, 0.095 mol), 비스(피나콜라토)디보론(28.9 g, 0.114 mol), 팔라듐(Ⅱ)디클로라이드(디페닐포스핀페로센) (2.32 g, 0.003 mol), 포타슘아세테이트 (27.91 g, 0.284 mol), 톨루엔 (482 ml)를 넣고 환류하였다. 반응이 완료되면 여과하여 감압농축 한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 4-d> (37.2 g, 81%)를 얻었다.
합성예4-(5): <화합물 58>의 합성
Figure pat00241
<화합물 58>
300 mL 플라스크에 9-브로모-10-페닐안트라센 (10.0 g, 0.030 mol), <중간체 4-d> (16.1 g, 0.033 mol), 팔라듐(Ⅱ)디클로라이드(디페닐포스핀페로센) (0.49 g, 0.001 mol), 소듐바이카보네이트 (5.04 g, 0.06 mol), 테트라하이드로퓨란 (120 ml), 물 (40 ml)를 넣고 환류하였다. 반응이 완료되면 상온에서 메탄올 과량을 부어 고체를 생성시킨 후 여과하여 톨루엔과 아세톤으로 재결정하여 <화합물 58> (12.7 g, 69%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 612.21 [M+]
합성예5: 화합물 45의 합성
합성예5-(1): 중간체5-a의 합성
Figure pat00242
<중간체 5-a>
합성예 1-(1)에서 사용한 1-나프탈렌보론산 대신 페닐보론산(D5)을 사용한 것을제외하고는 합성예 1-(1) 내지 1-(3)과 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 5-a>를 얻었다. (수율 70%)
합성예5-(2): <화합물 45>의 합성
합성예 1-(8)에서 사용한 <중간체 1-c> 대신 <중간체 5-a>를 사용하고, <중간체 1-g> 대신 4-브로모-2-페닐벤조퓨란을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 45>를 얻었다. (수율 60%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 451.20 [M+]
합성예6: 화합물 111의 합성
합성예6-(1): 중간체6-a의 합성
Figure pat00243
<중간체 6-a>
1 L 둥근바닥 플라스크에 질소분위기에서 2-브로모-1,3-디메톡시벤젠 (50 g, 230 mmol), 테트라하이드로퓨란 400ml를 넣고 녹인다. -78 ℃까지 온도를 낮추고, 노말부틸리튬 (167 ml, 280 mmol)을 적가한다. 동일온도에서 2 시간을 교반한 후 트리메틸보레이트 (36 ml, 320 mmol)를 넣고 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 완료 후 2 노말 염산을 천천히 적가하여 산성화하였다. 물과 에틸아세테이트로 추출하여 유기층을 분리한 후 마그네슘설페이트로 수분을 제거하였다. 물질은 감압 농축한 후 헵탄과 톨루엔으로 재결정하여 <중간체 6-a> (20.8 g, 50%)를 얻었다.
합성예 6-(2): 중간체 6-b의 합성
Figure pat00244
<중간체 6-b>
500 ml 둥근바닥 플라스크에 <중간체 1-a> (20.8 g, 110 mmol), 1-브로모-2-플루오로-3-아이오도벤젠 (28.7 g, 95 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(33 g, 29 mmol), 탄산나트륨 (30.3 g, 290 mmol)을 넣고 톨루엔 200 ml, 에탄올 60 ml, 물 60 ml를 넣었다. 반응기의 온도를 80 ℃로 승온시키고 12 시간 교반한 후 반응이 종료되면 반응기의 온도를 실온으로 낮추고 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 분리한다. 유기층은 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 6-b>(22.3 g, 63%)를 얻었다.
합성예 6-(3): 중간체 6-c의 합성
Figure pat00245
<중간체 6-c>
500 ml 둥근바닥 플라스크에 <중간체 6-b> (16.5 g, 53 mmol), 브롬화수소산 (48 ml, 260 mmol), 아세트산 100 ml를 넣고 12 시간 교반하였다. 반응완료 후 상온으로 식힌 후 물을 부어 교반한다. 반응물을 물과 에틸아세테이트로 추출하여 유기층을 분리하였다. 유기층은 감압농축하여 헵탄으로 재결정한 뒤 여과하고 건조하여 <중간체 6-c> (13.5 g, 90%)를 얻었다.
합성예 6-(4): 중간체 6-d의 합성
Figure pat00246
<중간체 6-d>
500 ml 둥근바닥 플라스크에 <중간체 6-c> (14.1 g, 50 mmol), 포타슘카보네이트 (20.7 g, 150 mmol), N-메틸-2-피롤리돈 112 ml를 넣고 12 시간 교반하였다. 반응 완료 후 상온 냉각 후 물과 에틸아세테이트로 추출하여 유기층을 분리하였다. 물질은 감압농축하여 헵탄으로 재결정하여 <중간체 6-d> (10.5 g, 80%)를 얻었다.
합성예 6-(5): 중간체 6-e의 합성
Figure pat00247
<중간체 6-e>
합성예 4-(2)에서 사용한 7-브로모-1-하이드록시디벤조퓨란 대신 <중간체 6-d>를 사용한 것을 제외하고는 합성예 4-(2) 내지 4-(4)와 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 6-e>를 얻었다. (수율 80%)
합성예6-(6): <화합물 111>의 합성
합성예 2-(6)에서 사용한 <중간체 2-e> 대신 <중간체 6-e>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <화합물 111>을 얻었다. (수율 55%)
MS (MALDI-TOF) : m/z 621.27 [M+]
도판트 화합물 제조예
합성예7: 화학식 [BD1]의 합성
합성예7-(1): 중간체7-a의 합성
Figure pat00248
<중간체 7-a>
1 L 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 도로 3 시간 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각하고 생성된 고체를 여과하였다. 톨루엔으로 씻어준 후 <중간체 7-a> (61.5 g, 72%)를 얻었다.
합성예 7-(2): 중간체 7-b의 합성
Figure pat00249
<중간체 7-b>
2 L 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 상온에서 교반하였다. 반응 용액에 <중간체 7-a> (127.5 g, 0.737 mol)을 조금씩 넣은 후 50 도에서 72 시간 교반하였다. 반응완료 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 7-b> (20.0 g, 16%)얻었다.
합성예 7-(3): 중간체 7-c의 합성
Figure pat00250
<중간체 7-c>
2 L 플라스크에 <중간체 7-b> (20.0 g, 0.096 mol), 에탄올 600 ml, 수산화칼륨 수용액 (142.26 g, 2.53 mol) 170 ml을 넣고 12 시간 환류 교반하였다. 반응이 완료되면 상온 냉각하였다. 반응 용액에 6노말 염산 400 ml을 넣고 산성화하였고 생성된 고체는 20 분 교반 후 여과하였다. 고체는 에탄올로 씻어준 후 <중간체 7-c> (17.0 g, 88%)얻었다.
합성예 7-(4): 중간체 7-d의 합성
Figure pat00251
<중간체 7-d>
2 L 플라스크에 <중간체 7-c> (17.0 g, 0.075 mol), 황산 15 ml을 넣고 72 시간 환류교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각 후 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 탄산수소나트륨 수용액으로 씻어주었다. 유기층은 감압 농축중에 메탄올을 과량 넣고 생성된 고체를 여과하여 <중간체 7-d> (14.0 g, 78%)를 얻었다.
합성예 7-(5): 중간체 7-e의 합성
Figure pat00252
<중간체 7-e>
500 mL 반응기에 <중간체 7-d> (14.0 g, 0.058 mol)과 염산 20 ml, 물 100 ml을 넣고 0 도로 냉각하여 1 시간 교반하였다. 동일 온도에서 소듐나이트리트 (7.4 g, 0.116 mol)수용액 50 ml을 반응용액에 적가 후 1 시간 교반하였다. 요오드화칼륨 (30.0 g, 0.180 mol) 수용액 100 ml을 적가 할 때 반응 용액의 온도가 5 도를 넘지않게 주의하며 적가하였다. 5 시간 상온에서 교반해주고 반응 완료 후 소듐사이오설페이트 수용액으로 씻은 후 에틸아세테이트와 물로 추출하였다. 유기층은 분리 감압농축 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 7-e> (9.1 g, 48%)를 얻었다
합성예 7-(6): 중간체 7-f의 합성
Figure pat00253
<중간체 7-f>
250 mL 플라스크에 <중간체 7-e> (9.3 g, 25 mmol), 1-디벤조퓨란보론산 (8.3 g, 28 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0.6 g, 0.05 mmol), 포타슘카보네이트 (6.7 g, 50 mmol)을 넣고 톨루엔 50 mL, 테트라하이드로퓨란 50 mL, 물 20 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 7-f> (5.3 g, 52%)를 얻었다.
합성예 7-(7): 중간체 7-g의 합성
Figure pat00254
<중간체 7-g>
500 ml 플라스크에 브로모벤젠 (25.5 g, 0.163 mol)와 테트라하이드로퓨란 170 ml을 넣고 질소분위기에서 -78 도로 냉각하였다. 냉각된 반응용액에 노말부틸리튬(1.6 M) (95.6 ml, 0.153 mol)을 적가하였다. 동일온도에서 1 시간 교반 후 <중간체 7-f> (20.0 g, 0.051 mol)을 넣은 후 상온에서 3 시간 교반하였다. 반응 완료 후 물 50 ml을 넣고 30분 교반하였다. 에틸아세테이트와 물로 추출 후 유기층은 분리하여 감압 농축하였다. 아세트산 200 ml, 염산 1 ml을 넣고 80 도로 승온하여 교반하였다. 반응완료 후 상온으로 냉각하였고 생성된 고체는 여과하였다. 메탄올로 씻어준 후 <중간체 7-g> (20.0 g, 78%)를 얻었다.
합성예 7-(8): 중간체 7-h의 합성
Figure pat00255
<중간체 7-h>
100 mL 플라스크에 <중간체 7-g> (20 g, 58 mmol>, 디클로로메탄 40 ml을 넣고 상온 교반하였다. 브롬 (5.8 ml, 116 mmol)을 디클로로메탄 10 ml에 희석하여 적가하였고, 8 시간 상온에서 교반하였다. 반응 완료 후 반응 용기에 아세톤 20 ml을 넣고 교반하였다. 생성된 고체는 여과 후 아세톤으로 씻어주었다. 고체는 모노클로로벤젠으로 재결정하여 <중간체 7-h> (15.8 g, 55%)를 얻었다.
합성예 7-(9): [BD 1]의 합성
Figure pat00256
[BD 1]
100 ml 플라스크에 <중간체 7-h> (4.0 g, 0.006 mol), 다이-p-톨릴아민 (3.2 g, 0.016 mol), 팔라듐(II)아세테이트 (0.08 g, 0.4 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (3.2 g, 0.032 mol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.08 g, 0.4 mmol), 톨루엔 50 ml을 넣고 2 시간 환류 교반하였다. 반응완료 후 상온 냉각하였다. 반응 용액은 디클로로메탄과 물로 추출하였다. 유기층은 분리하여 마그네슘설페이트로 무수처리 후 감압 농축하였다. 컬럼 크로마토그래피로 분리한 후 디클로로메탄과 아세톤으로 재결정하여 [BD 1] (2.1 g, 41%)을 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 888.37 [M+]
합성예8: 화학식 [BD 2]의 합성
합성예8-(1): 중간체8-a의 합성
Figure pat00257
<중간체 8-a>
1 L 반응기에 4-터셔리부틸아닐린 (40 g, 236 mmol)을 메틸렌클로라이드 400 mL에 녹인 후 0 ℃에서 교반한다. 그 후 N-브로모썩신이미드 (42 g, 236 mmol)을 반응기에 천천히 넣는다. 상온으로 올린 후 4 시간 동안 교반시킨다. 반응종료 후 H2O를 상온에서 적가한 후 메틸렌클로라이드로 추출한다. 유기층을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 8-a> (48 g, 80%)을 얻었다.
합성예 8-(2): <중간체 8-b>의 합성
Figure pat00258
<중간체 8-b>
2 L 반응기에 <중간체 8-a> (80 g, 351 mmol), 물 450 mL을 넣고 교반한다. 황산 104 mL을 넣는다. 0 ℃에서 아질산나트륨 (31.5 g, 456 mmol)을 물 240 mL에 녹여 적가한 후 0 ℃에서 2 시간 교반한다. 0 ℃에서 포타슘아이오다이드 (116.4 g, 701 mmol)를 물 450 mL에 녹여 적가한 후 상온에서 6 시간 교반한다. 반응종료 후 상온에서 소듐티오설페이트 수용액을 넣고 교반한다. 에틸아세테이로 추출하고 유기층을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 8-b> (58 g, 51%)을 얻었다.
합성예 8-(3): <중간체8-c>의 합성
Figure pat00259
<중간체 8-c>
1 L 반응기에 1-브로모-5-아이오도벤젠 (50.1 g, 177 mmol), 4-터셔리뷰틸아닐린 (58 g, 389 mmol), 팔라듐아세테이트 (1.6 g, 7 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (51 g, 530 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (4.4 g, 7 mmol), 톨루엔 500 mL를 넣고 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응종료 후 여과하여 여액을 농축한다. 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 8-c> (52.8 g, 80%)을 얻었다.
합성예 8-(4): <중간체 8-d>의 합성
Figure pat00260
<중간체 8-d>
250 mL 반응기에 <중간체 8-c> (36.5 g, 98 mmol), 3-브로모벤조티오펜 (20.9 g, 98 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.5 g, 2 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (18.9 g, 196 mmol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.8 g, 4 mmol), 톨루엔 200 mL를 넣고 5 시간 동안 환류 교반한다. 반응종료 후 여과하여 여액을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <중간체 8-d> (35.6 g, 72%)을 얻었다.
합성예 8-5. <중간체 8-e>의 합성
Figure pat00261
<중간체 8-e>
상기 합성예 8-(4)에서 사용한 <중간체 8-c> 대신 <중간체 8-d>를 사용하고, 3-브로모벤조티오펜 대신 2-브로모-4-터셔리뷰틸-1-아이오도벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <중간체 8-e>를 얻었다. (수율 67%)
합성예 8-(6): [BD 2]의 합성
Figure pat00262
<BD 2>
300 mL 반응기에 <중간체 8-e> (16.5 g, 23 mmol), 터셔리부틸벤젠 120 mL을 넣는다. -78 ℃에서 n-부틸리튬 (42.5 mL, 68 mmol) 적가한다. 60 ℃에서 3 시간 교반한다. 동일 온도에서 질소를 불어 헵탄을 제거한다. -78 ℃에서 보론트리브로마이드 (11.3 g, 45 mmol)를 적가한 후 상온에서 1 시간 교반하고, 0 ℃에서 N,N-디아이소프로필에틸아민 (5.9 g, 45 mmol)을 적가한 후 120 ℃에서 2 시간 교반한다. 반응 종료 후 상온에서 소듐아세테이트 수용을 넣고 교반한다. 에틸아세테이트로 추출한 후 유기층을 농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <BD 2> (2.2 g, 15%)을 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 644.34 [M+]
실시예 1 내지 4 : 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 2-TNATA (400 Å), α-NPD (200 Å) 순으로 성막하였다. 발광층의 호스트로서 본 발명의 화합물과 도판트로서 [BD1] (3 wt%)를 혼합하여 성막(250 Å)한 다음, 이후에 전자수송층으로 [화학식 E-1] (300 Å)을, 전자주입층으로 Liq (10 Å)를 차례로 성막하고, 음극인 Al (1000 Å)을 성막하여 유기발광소자를 제조하였다. 상기 유기발광소자의 특성은 10 mA/cm2에서 측정을 하였다.
[2-TNATA] [α-NPD] [BD1]
Figure pat00263
[화학식 E-1]
Figure pat00264
실시예 5 내지 7
상기 실시예 1 에서 호스트로 사용된 화합물 대신 표 2에 기재된 화합물을 사용하고, 도판트로서 [BD2]를 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 10 mA/cm2에서 측정하였다. 상기 [BD2]의 구조는 다음과 같다.
[BD2]
Figure pat00265
비교예 1 내지 3
상기 실시예 1 에서 호스트로 사용된 화합물 대신 호스트로서 아래의 [BH1] 내지 [BH3]을 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 10 mA/cm2에서 측정하였다. 상기 [BH1] 내지 [BH3]의 구조는 다음과 같다.
[BH1] [BH2] [BH3]
Figure pat00266
비교예 4 내지 6
상기 비교예 1 내지 3에서 사용된 도판트 화합물 [BD1] 대신 [BD2]를 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 10 mA/cm2에서 측정하였다.
호스트 전류밀도
(mA/cm2)		 전압
(V)		 외부양자효율
(%)
실시예 1 화합물 12 10 3.8 9.1
실시예 2 화합물 33 10 3.6 10.1
실시예 3 화합물 40 10 3.7 9.8
실시예 4 화합물 58 10 3.8 9.5
비교예 1 BH1 10 3.9 7.5
비교예 2 BH2 10 4.0 8.0
비교예 3 BH3 10 4.0 7.8
호스트 전류밀도
(mA/cm2)		 전압
(V)		 외부양자효율
(%)
실시예 5 화합물 33 10 3.6 12.2
실시예 6 화합물 45 10 3.7 12.0
실시예 7 화합물 111 10 3.6 10.6
비교예 4 BH1 10 3.8 8.0
비교예 5 BH2 10 3.9 8.5
비교예 6 BH3 10 3.9 8.2
상기 [표 1] 및 [표 2] 에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 안트라센 화합물은 종래기술에 따른 비교예 1 내지 비교예 6에 비하여 보다 저전압 및 고효율 특성이 모두 고르게 양호한 성질을 가지는 것으로 나타남으로, 유기발광 소자로서 응용가능성 높은 것을 나타내고 있다.

Claims (17)

  1. 하기 [화학식 A] 로 표시되는 안트라센 유도체.
    [화학식 A]
    Figure pat00267

    상기 [화학식 A]에서,
    상기 치환기 Ar1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기이고,
    상기 치환기 R1 내지 R8, R11 내지 R14는 각각 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, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이되, 상기 R11 내지 R14 중 하나는 상기 연결기 L1과 결합하는 단일 결합이고,
    상기 치환기 R9는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 치환기 R10은 수소 또는 중수소이고,
    X는 산소원자(O) 또는 황원자(S)이며,
    상기 연결기 L1은 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 n은 1 내지 3의 정수이되, 상기 n이 2 이상인 경우에 각각의 L1은 서로 동일하거나 상이하며,
    상기 [화학식 A]내 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 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 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 12 내지 24의 디아릴아미노기, 탄소수 2 내지 24의 디헤테로 아릴아미노기, 탄소수 7 내지 24의 아릴(헤테로아릴)아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 24의 아릴티오닐기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  2. 상기 [화학식 A] 로 표시되는 안트라센 유도체는 하기 [화학식 A-1] 또는 [화학식 A-2]로 표시되는 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
    [화학식 A-1] [화학식 A-2]
    Figure pat00268
    Figure pat00269


    상기 [화학식 A-1] 및 [화학식 A-2]에서,
    상기 치환기 Ar11은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기이고,
    상기 치환기 R21 내지 R28, R31 내지 R34는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 치환기 R29는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 15의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 15의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 치환기 R30은 수소 또는 중수소이고,
    상기 X는 산소원자(O) 또는 황원자(S)이며,
    상기 연결기 L2는 단일결합이거나, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
    상기 m은 1 내지 3의 정수이되, 상기 m이 2 이상인 경우에 각각의 L2는 서로 동일하거나 상이하며,
    여기서, 상기 치환 또는 비치환에서의 '치환'은 제1항에서 정의한 바와 동일하다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 치환기 R1 내지 R8은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소 또는 중수소인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 치환기 Ar1 는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 치환기 Ar1 는 중수소, 페닐기 및 나프틸기 중에서 선택된 어느 하나의 치환기가 치환되거나, 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 치환기 Ar1는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 상기 연결기 L1은 단일결합이거나, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴렌기인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 연결기 L1은 단일결합이거나, 하기 [구조식 11] 내지 [구조식 17] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
    [구조식 11] [구조식 12] [구조식 13] [구조식 14]
    Figure pat00270
    Figure pat00271
    Figure pat00272
    Figure pat00273

    [구조식 15] [구조식 16] [구조식 17]
    Figure pat00274
    Figure pat00275
    Figure pat00276

    상기 연결기 L1에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 치환기 R9는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 18의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 18의 헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 [화학식 A]내 치환기 R9는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 안트라세닐기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 벤조퓨란기, 치환 또는 비치환된 벤조티오펜기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기 및 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A] 로 표시되는 안트라센 유도체는 적어도 하나의 중수소를 포함하는 것을 특징으로 하는 안트라센 유도체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 A]로 표시되는 화합물은 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 111] 중에서 선택되는 어느 하나의 안트라센 유도체.
    Figure pat00277

    [화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]
    Figure pat00278

    [화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]
    Figure pat00279

    [화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]
    Figure pat00280

    [화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]
    Figure pat00281

    [화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]
    Figure pat00282

    [화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]
    Figure pat00283

    [화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]
    Figure pat00284

    [화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]
    Figure pat00285

    [화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]
    Figure pat00286

    [화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]
    Figure pat00287

    [화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]
    Figure pat00288

    [화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]
    Figure pat00289

    [화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]
    Figure pat00290

    [화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]
    Figure pat00291

    [화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]
    Figure pat00292

    [화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]
    Figure pat00293

    [화합물 49] [화합물 50] [화합물 51]
    Figure pat00294

    [화합물 52] [화합물 53] [화합물 54]
    Figure pat00295

    [화합물 55] [화합물 56] [화합물 57]
    Figure pat00296

    [화합물 58] [화합물 59] [화합물 60]
    Figure pat00297

    [화합물 61] [화합물 62] [화합물 63]
    Figure pat00298

    [화합물 64] [화합물 65] [화합물 66]

    Figure pat00299

    [화합물 67] [화합물 68] [화합물 69]
    Figure pat00300

    [화합물 70] [화합물 71] [화합물 72]
    Figure pat00301

    [화합물 73] [화합물 74] [화합물 75]
    Figure pat00302

    [화합물 76] [화합물 77] [화합물 78]
    Figure pat00303

    [화합물 79] [화합물 80] [화합물 81]
    Figure pat00304

    [화합물 82] [화합물 83] [화합물 84]
    Figure pat00305

    [화합물 85] [화합물 86] [화합물 87]
    Figure pat00306

    [화합물 88] [화합물 89] [화합물 90]
    Figure pat00307

    [화합물 91] [화합물 92] [화합물 93]

    Figure pat00308

    [화합물 94] [화합물 95] [화합물 96]
    Figure pat00309

    [화합물 97] [화합물 98] [화합물 99]
    Figure pat00310

    [화합물 100] [화합물 101] [화합물 102]
    Figure pat00311

    [화합물 103] [화합물 104] [화합물 105]
    Figure pat00312

    [화합물 106] [화합물 107] [화합물 108]
    Figure pat00313

    [화합물 109] [화합물 110] [화합물 111]
  13. 제1전극;
    상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극사이에 개재되는 유기층;을 포함하고,
    상기 유기층은 제1항 내지 제12항 중에서 선택되는 어느 한 항의 안트라센 유도체를 1종 이상을 포함하는 유기발광소자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자차단층, 발광층, 전자 수송층, 전자주입층 및 캡핑층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층이 발광층을 포함하며,
    상기 발광층은 호스트와 도판트로 이루어지고, 상기 [화학식 A]로 표시되는 안트라센 유도체를 호스트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광소자.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 증착공정 또는 용액공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  17. 제13항에 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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