WO2016195441A1 - 함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 - Google Patents

함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 Download PDF

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    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium

Definitions

  • the present specification relates to a nitrogen-containing condensed ring compound and an organic light emitting device using the same.
  • the organic light emitting phenomenon is an example of converting an electric current into visible light by an internal process of a specific organic molecule.
  • the principle of the organic light emitting phenomenon is as follows.
  • An organic light emitting device using this principle may generally be composed of an organic material layer including a cathode and an anode, and an organic material layer disposed therebetween, such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer.
  • the materials used in the organic light emitting device are pure organic materials or complex compounds in which organic materials and metals are complexed, and depending on the purpose, hole injection materials, hole transport materials, light emitting materials, electron transport materials, electron injection materials, etc. It can be divided into.
  • the hole injection material or the hole transport material an organic material having a p-type property, that is, an organic material which is easily oxidized and has an electrochemically stable state during oxidation, is mainly used.
  • organic materials having n-type properties that is, organic materials that are easily reduced and have an electrochemically stable state at the time of reduction are mainly used.
  • the light emitting layer material a material having a p-type property and an n-type property at the same time, that is, a material having a stable form in both oxidation and reduction states, and a material having high luminous efficiency that converts it to light when excitons are formed desirable.
  • the present specification provides a condensed ring compound and an organic light emitting device using the same.
  • Ar is a bicyclic or substituted or unsubstituted heterocyclic group
  • L is a direct bond; Substituted or unsubstituted arylene group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylene group,
  • R 1 to R 13 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent to
  • Another embodiment of the present specification is a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And an organic light emitting device including at least one organic material layer including a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers comprises a compound represented by Chemical Formula 1 Provided is an element.
  • the novel condensed ring compound according to the embodiments of the present specification has an appropriate energy level, and is excellent in electrochemical stability and thermal stability. Therefore, the organic light emitting device including the compound provides high efficiency and / or high driving stability and long life effect.
  • 1 to 5 are cross-sectional views illustrating a structure of an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • a compound represented by Chemical Formula 1 is provided. Since the novel core structure represented by Chemical Formula 1 has a flat structural characteristic, the glass transition temperature is higher than the known structures, and thus the thermal stability is excellent.
  • the novel compounds are organic materials of the organic light emitting device, in particular, a host material of the light emitting layer. And / or as a hole transport material. In addition, it can act as a hole injection material, electron transport material, electron injection material.
  • substituted or unsubstituted is deuterium; Nitrile group; An alkyl group; Alkenyl groups; Cycloalkyl group; Aryl group; Heterocyclic group; Aralkyl group; Ar alkenyl group; Alkylaryl group; Alkenylaryl group; An alkoxy group; Aryloxy group; Alkylamine group; Aralkylamine groups; Arylamine group; Alkylarylamine group; Or substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of heteroarylamine groups, or substituted or unsubstituted with a substituent to which two or more substituents among the above-described substituents are linked.
  • a substituent to which two or more substituents are linked may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group and can be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are linked.
  • the alkyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 50.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n-pentyl , Isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n -Heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-o
  • the alkenyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 50.
  • Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2- ( Naphthyl-1-yl) vinyl-1-yl, 2,2-bis (diphenyl-1-yl) vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group and the like, but are not limited thereto.
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably 3 to 60 carbon atoms, specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but are not limited thereto. Do not.
  • the aryl group may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group.
  • the carbon number is not particularly limited, but is preferably 6 to 60 carbon atoms.
  • the monocyclic aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, etc., but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group may be naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, perylenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the fluorenyl group may be substituted, and two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure.
  • the heterocyclic group is an aromatic or aliphatic heterocyclic group including one or more of O, N, and S as heterologous elements, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms.
  • heterocyclic group examples include thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridine group, bipyridine group, pyrimidine group, triazine group, triazole group, Acridine group, pyridazine group, pyrazine group, quinoline group, quinazoline group, quinoxaline group, phthalazine group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group, indole group , Carbazole group, carboline group, benzoxazole group, benzoimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, phenanthroline group (phenan),
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C20. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, i-propyloxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, Isopentyloxy, n-hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy and the like It may be, but is not limited thereto.
  • the aryl group in the aryloxy group is the same as the example of the aryl group described above. Specifically, as the aryloxy group, phenoxy, p-tolyloxy, m-tolyloxy, 3,5-dimethyl-phenoxy, 2,4,6-trimethylphenoxy, p-tert-butylphenoxy, 3-biphenyl Oxy, 4-biphenyloxy, 1-naphthyloxy, 2-naphthyloxy, 4-methyl-1-naphthyloxy, 5-methyl-2-naphthyloxy, 1-anthryloxy, 2-anthryl Oxy, 9-anthryloxy, 1-phenanthryloxy, 3-phenanthryloxy, 9-phenanthryloxy, and the like.
  • the arylthioxy group include a phenylthioxy group, 2-methylphenylthioxy group, and 4-tert-butylphenyl. Thioxy group and the like, but is not limited there
  • the alkylamine group, aralkylamine group, arylamine group, alkylarylamine group, and heteroarylamine group are amine groups substituted with alkyl group, aralkyl group, aryl group, alkylaryl group and heteroaryl group, respectively.
  • the description of the alkyl and aryl groups described above for the alkyl and aryl may be applied, and the description for the aromatic heterocyclic group among the heterocyclic groups may be applied to the heteroaryl group.
  • amine group examples include methylamine group, dimethylamine group, ethylamine group, diethylamine group, phenylamine group, naphthylamine group, biphenylamine group, anthracenylamine group, 3-methyl-phenylamine, 4 -Methyl-naphthylamine, 2-methyl-biphenylamine, 9-methyl-anthracenylamine group, diphenylamine group, phenylnaphthylamine group, ditolylamine group, phenyltolylamine group, triphenylamine group, etc. There is, but is not limited to these.
  • an arylene group means one having two bonding positions, that is, a divalent group.
  • the description of the aforementioned aryl group can be applied except that they are each divalent.
  • a heteroarylene group means a heteroaryl group having two bonding positions, that is, a divalent group.
  • the description of the aforementioned aromatic heterocyclic group can be applied except that they are each divalent.
  • the meaning of combining with adjacent groups to form a ring means combining with adjacent groups with each other for a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon ring; Substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring; Substituted or unsubstituted aliphatic heterocycle; Or to form a substituted or unsubstituted aromatic heterocycle.
  • adjacent group refers to a substituent substituted on an atom directly connected to an atom to which the corresponding substituent is substituted, a substituent positioned closest to the substituent stereoscopically, or another substituent substituted on an atom to which the substituent is substituted.
  • two substituents substituted at the ortho position in the benzene ring and two substituents substituted at the same carbon in the aliphatic ring may be interpreted as "adjacent groups”.
  • the aliphatic hydrocarbon ring means a ring composed only of carbon and hydrogen atoms as a ring which is not aromatic.
  • examples of the aromatic hydrocarbon ring include, but are not limited to, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, and the like.
  • an aliphatic heterocycle means an aliphatic ring containing at least one of N, O or S atoms as a hetero atom.
  • the aromatic heterocycle means an aromatic ring containing at least one of N, O or S atoms as a hetero atom.
  • the aliphatic ring, aromatic ring, aliphatic hetero ring and aromatic hetero ring may be monocyclic or polycyclic.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be represented by the following Chemical Formula 2 or 3.
  • R 1 to R 13 , Ar, and L are the same as defined in Chemical Formula 1.
  • Ar in Formulas 1 to 3 is a two or more substituted or unsubstituted heterocyclic group containing N.
  • Ar in Formulas 1 to 3 is a two or more substituted or unsubstituted heterocyclic group containing two or more N.
  • Ar in Chemical Formulas 1 to 3 is unsubstituted or substituted with an aryl group substituted with a nitrile group, an alkyl group, an aryl group, heteroaryl group, arylheteroaryl group, heteroarylaryl group, nitrile group It is a bicyclic or more unsubstituted heterocyclic group containing 2 or more of N.
  • L in Formula 1 to 3 is a direct bond; Substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted monocyclic heteroarylene group.
  • L in Formula 1 to 3 is a direct bond; Substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted monocyclic heteroarylene group.
  • L in Formula 1 to 3 is a direct bond; Substituted or unsubstituted phenylene group; Or a substituted or unsubstituted N-containing monocyclic heteroarylene group.
  • L in Formula 1 to 3 is a direct bond; Substituted or unsubstituted phenylene group; Substituted or unsubstituted pyridine group; Substituted or unsubstituted pyrimidine group; Or a substituted or unsubstituted triazine group.
  • L in Formula 1 to 3 is a direct bond; Phenylene group; Pyridine group; Pyrimidine groups; Or a triazine group.
  • L in Formula 1 to 3 is a direct bond; Phenylene group; Or a pyridine group.
  • the phenylene group may be represented by the following structure.
  • Ar in Chemical Formulas 1 to 3 is represented by one of the following Chemical Formulas A to F.
  • Y 1 , Y 2 , Z 1 to Z 4 , Q 1 to Q 8 , T 1 , T 2 and U 1 to U 8 are the same as or different from each other, and are each independently N or CRd, provided that Q 1 to Q 4 One of them is C connected to L,
  • X 2 is NAr 1 , S or O
  • Ar 1 , Rd and R 300 to R 305 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group
  • the formula A may be represented by the formula A-1.
  • R 202 to R 205 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • Chemical Formula B may be represented by any one of the following Chemical Formulas B-1 to B-6-2.
  • X 1 is a direct bond, C ( ⁇ O) or CRR ′,
  • R 202 to R 207 , R, R ', Ra and Rb are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstitute
  • At least one of Y 1 and Y 2 is N to be.
  • one of Y 1 and Y 2 is N .
  • At least one of U 1 to U 8 of the formula D is N.
  • At least one of Q 1 to Q 8 of the general formula C is N.
  • At least one of Q 1 to Q 4 of the formula C is N.
  • one of Q 3 and Q 4 of the formula C is N.
  • one of Q 3 and Q 4 of the formula C is N, X 2 is NAr 1 .
  • Q 1 and Q 3 of the formula C is N.
  • Q 1 And Q 3 In the formula C is N, X 2 Is O or S.
  • At least one of U 1 to U 8 of the formula D is N.
  • Chemical Formula B-1 may be represented by the following Chemical Formula B-7 or B-8.
  • R 202 to R 207 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • the formula B-2 and B-3 may be represented by the following formula B-9 or B-10, respectively.
  • R 202 to R 205 , R 208 and R 209 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroary
  • the formula B-4 may be represented by one of the following formula B-11 to B-13.
  • R 210 to R 218 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • Chemical Formula C may be represented by one of the following Chemical Formulas C-1 to C-6.
  • X2 and Rd are as described above, q is an integer of 0 to 6, and when q is 2 or more, Rd is the same or different.
  • Chemical Formula C may be represented by one of the following structural formulas.
  • Chemical Formula D may be represented by the following Chemical Formula D-1.
  • R 312 to R 315 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • one or two or more of U 1 to U 4 of the formula D-1 is N.
  • the formula D may be represented by the following formula D-2 or D-3.
  • R 312 to R 319 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • Chemical Formula E may be represented by the following Chemical Formula E-1.
  • T 1 and T 2 are as defined in formula E,
  • R 300 to R 306 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent
  • the formula E may be represented by one of the following formula E-2 to E-4.
  • R 300 to R 312 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent
  • adjacent two of R 1 to R 4 of Formulas 1 to 3 combine with each other to form a ring, such as an aromatic ring.
  • Chemical Formula 2 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 6 to 8.
  • R 1 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 21 to R 32 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent to
  • Chemical Formula 3 may be represented by any one of the following Chemical Formulas 9 to 11.
  • R 1 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 33 to R 44 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent to
  • At least one of R 3 , R 6 and R 7 in Formulas 1 to 3 is a substituted or unsubstituted phenyl group, a substituted or unsubstituted naphthyl group, or a substituted or unsubstituted biphenyl group to be.
  • Chemical Formula 1 is represented by the following Chemical Formula 12 or 13.
  • R 1 to R 5 , R 7 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • Rc is hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent to form a ring, and p is an integer of 1 to
  • Chemical Formula 1 is represented by one of the following Chemical Formulas 14 and 15.
  • R 1 to R 6 , R 8 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • Rc is hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent to form a ring, and p is an integer of 1 to
  • the adjacent two of R 5 to R 8 in Formulas 1 to 3 combine with each other to form a ring, such as an aromatic ring.
  • Formula 1 is represented by one of the following formula 16 and 17.
  • R 1 to R 4 , R 7 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 69 to R 76 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • Formula 1 is represented by one of the formulas 18 and 19.
  • R 1 to R 5 , R 8 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 85 to R 92 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent
  • Formula 1 is represented by one of the formulas 20 and 21.
  • R 1 to R 6 , R 9 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 101 to R 108 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent
  • the adjacent two of R 9 to R 12 in Formulas 1 to 3 combine with each other to form a ring, such as an aromatic ring.
  • Formula 1 is represented by one of the following formula 22 and 23.
  • R 1 to R 10 , R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 117 to R 124 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • Formula 1 is represented by one of the following formula 24 and 25.
  • R 1 to R 9 , R 12 , R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 133 to R 140 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substituent
  • Formula 1 is represented by one of the following formula 26 and 27.
  • R 1 to R 8 , R 11 to R 13 , L and Ar are the same as defined in Formula 1,
  • R 149 to R 156 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted alkylamine group; Substituted or unsubstituted arylamine group; A substituted or unsubstituted aralkylamine group; Substituted or unsubstituted alkylarylamine group; Or a substituted or unsubstituted heteroarylamine group or combine with an adjacent substitu
  • R 206 is hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, such as methyl group, or substituted or unsubstituted aryl group, such as phenyl group, biphenylyl group, or naph Til group.
  • R 207 is hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group, such as a methyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, such as a phenyl group, biphenylyl group, or naph Til group.
  • R 208 is hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, such as methyl group, or substituted or unsubstituted aryl group, such as phenyl group, biphenylyl group, or naph Til group.
  • R 209 is hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, such as methyl group, or substituted or unsubstituted aryl group, such as phenyl group, biphenylyl group, or naph Til group.
  • Y 1 is CR 219
  • Y 2 is N or CR 220
  • R 219 is hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, such as methyl group, or substituted or unsubstituted Ring aryl group such as phenyl group, biphenylyl group, or naphthyl group
  • R 220 is hydrogen; heavy hydrogen; Nitrile group; Substituted or unsubstituted alkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Substituted or unsubstituted aromatic or aliphatic heterocyclic group; Substituted or unsubstituted alkoxy group; Substituted or unsubstituted aryloxy group; Substituted or unsubstituted or unsubstituted
  • Y 1 is CR 219
  • Y 2 is N
  • R 219 is hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl group, such as methyl group, or substituted or unsubstituted aryl Group, such as a phenyl group, a biphenylyl group, or a naphthyl group.
  • Y 1 is CR 219
  • Y 2 is N
  • R 219 is a substituted or unsubstituted aryl group, such as a phenyl group, biphenylyl group, or naphthyl group .
  • Ar may be a group represented by the following formula.
  • Formula 1 is represented by any one of the following compounds
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be subjected to amination by, for example, Ulmann or Buchwald-Hartwing coupling, and to Suzki or Heck coupling. Reaction can be used and Grignard reagent can be used. The rest of the formula can be synthesized by the same reaction.
  • the core of Formula 2 may be prepared by Preparation Example 1
  • the core of Formula 3 may be prepared by Preparation Example 2, but is not limited thereto.
  • the introduction of further substituents can be carried out using materials and reaction conditions known in the art.
  • the core of Formula 3 may be prepared by introducing a substituent Ar to Formula 2-d.
  • Ar is the same as that of Formula 1 described above.
  • L-Ar may be introduced instead of Ar.
  • X, X 'and X are the same as or different from each other, and each independently a halogen group
  • Ar has the same definition as in Chemical Formula 1.
  • L-Ar may be introduced instead of Ar.
  • an organic light emitting device including the compound represented by Chemical Formula 1.
  • An organic light emitting device the first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein at least one of the organic material layers includes the compound of Formula 1.
  • the organic material layer of the organic light emitting device may be formed of a single layer structure, but may be formed of a multilayer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device according to the exemplary embodiments of the present specification may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer and the like as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto and may include a smaller number of organic layers.
  • the organic material layer includes an electron transport layer, an electron injection layer, a layer for simultaneously transporting electrons and electrons, a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, or a layer for simultaneously transporting holes and holes,
  • the electron transport layer, the electron injection layer, the layer for simultaneously transporting electrons and electrons, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer or the layer for simultaneously transporting holes and hole injection includes the compound of formula (1).
  • the organic material layer includes an electron transport layer, an electron injection layer, or a layer for simultaneously transporting and transporting electrons, and the electron transport layer, the electron injection layer, or the layer for simultaneously transporting and transporting electrons. It includes a compound of Formula 1.
  • the light emitting layer includes the compound of Formula 1.
  • the light emitting layer includes the compound of Formula 1 as a host.
  • the light emitting layer including the compound of Formula 1 may further include a dopant.
  • the dopant may use those known in the art.
  • a phosphorescent dopant specifically an iridium-based complex, can be used.
  • the dopant may be represented by the following compound, but is not limited thereto.
  • the dopant compound is not limited only to the above examples.
  • the organic material layer includes a hole injection layer, a hole transport layer, or a layer for simultaneously transporting holes and holes, and the hole injection layer, the hole transport layer, or the layer for simultaneously transporting holes and holes. It includes a compound of Formula 1.
  • the organic material layer may further include a hole injection layer or a hole transport layer including a compound including an arylamino group, a carbazole group or a benzocarbazole group in addition to the organic material layer including the compound of Formula 1 .
  • the organic material layer including the compound of Formula 1 may include the compound of Formula 1 as a host, and may include another organic compound, a metal, or a metal compound as a dopant.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having a structure in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having an inverted type in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • FIGS. 1-10 For example, the structure of the organic light emitting device according to the present invention is illustrated in FIGS.
  • FIG. 1 illustrates an organic light emitting device in which an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the structure is illustrated.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, or the electron transport layer 6.
  • FIG. 2 illustrates a structure of an organic light emitting device in which an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, or the light emitting layer 5.
  • FIG 3 illustrates a structure of an organic light emitting device in which an anode 2, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Formula 1 may be included in the hole transport layer 4, the light emitting layer 5 or the electron transport layer (6).
  • FIG. 4 illustrates a structure of an organic light emitting device in which an anode 2, a light emitting layer 5, an electron transport layer 6, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the emission layer 5 or the electron transport layer 6.
  • FIG. 5 illustrates a structure of an organic light emitting device in which an anode 2, a light emitting layer 5, and a cathode 7 are sequentially stacked on a substrate 1.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the emission layer 5.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the compound of the present specification, that is, the compound of Formula 1.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by sequentially stacking a first electrode, an organic material layer, and a second electrode on a substrate. At this time, by using a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation, a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on the substrate to form an anode. And an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • PVD physical vapor deposition
  • an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on
  • the compound of Formula 1 may be formed of an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, etc., but is not limited thereto.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material on a substrate (International Patent Application Publication No. 2003/012890).
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
  • the anode material a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SnO 2 : Combination of metals and oxides such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection material is a layer for injecting holes from an electrode, and the hole injection material has a capability of transporting holes, and thus has a hole injection effect at an anode, an excellent hole injection effect for a light emitting layer or a light emitting material, and is generated in a light emitting layer.
  • the compound which prevents the movement of the excited excitons to the electron injection layer or the electron injection material, and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, and perylene-based Organic materials, anthraquinone, and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer.
  • the hole transport material is a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer.
  • the material is suitable. Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • the light emitting layer may include a host material and a dopant material.
  • the host material is a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic containing compound.
  • the condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds
  • the heterocyclic containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives and ladder types. Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Dopant materials include aromatic amine derivatives, styrylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, metal complexes, and the like.
  • the aromatic amine derivatives include condensed aromatic ring derivatives having a substituted or unsubstituted arylamino group, and include pyrene, anthracene, chrysene, and periplanthene having an arylamino group, and a styrylamine compound may be substituted or unsubstituted.
  • At least one arylvinyl group is substituted with the substituted arylamine, and one or two or more substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group are substituted or unsubstituted.
  • substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group are substituted or unsubstituted.
  • the metal complex includes, but is not limited to, an iridium complex, a platinum complex, and the like.
  • the electron transporting material is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the light emitting layer.
  • the electron transporting material is a material that can inject electrons well from the cathode and move them to the light emitting layer. This is suitable. Specific examples thereof include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer can be used with any desired cathode material as used in accordance with the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials having a low work function followed by an aluminum or silver layer. Specifically cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, followed by aluminum layers or silver layers in each case.
  • the electron injection layer is a layer that injects electrons from an electrode, has an ability of transporting electrons, has an electron injection effect from a cathode, an electron injection effect with respect to a light emitting layer or a light emitting material, and hole injection of excitons generated in the light emitting layer.
  • the compound which prevents the movement to a layer and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and the like and derivatives thereof, metal Complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxybenzo [h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( o-cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtolato) gallium, It is not limited to this.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a bottom emission type, or a double side emission type according to a material used.
  • 2-Chloro-4- (naphthalen-2-yl) quinazolin was synthesized through the Suzuki coupling reaction with naphthalen-2-ylboronic acid using 2,4-dichloroquinazolin as the starting material.
  • 2-chloro-4-phenylbenzofuro [3,2-d] pyrimidine is a 2,4-dichlorobenzofuro [3,2-d] pyrimidine as a starting material, which is used to react phenylboronic acid and Suzuki coupling. Synthesized through.
  • 2-Chloro-4-phenylbenzo [4,5] thieno [3,2-d] pyrimidine is prepared using 2,4-dichlorobenzothieno [3,2-d] pyrimidine as a starting material. It synthesize
  • a red organic light emitting device was manufactured by the following method.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 1,000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved, and ultrasonically washed. Fischer Co. products were used for the detergent, and Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, the ultrasonic washing in the order of isopropyl alcohol, acetone, methanol solvent and dried.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the substrate was mounted in a vacuum chamber, and the base pressure was 1 ⁇ 10 ⁇ 6 torr. Then, the organic material was deposited on the ITO with a hole injection layer (DNTPD (700 kPa)). After depositing ⁇ -NPB (300 kV) with the hole transporting layer thereon, the compound of Table 1 synthesized in the above-described Preparation Example was sublimed and purified and used as a host (95 wt%), and used as a dopant Dp-. 7 (5 wt%) was co-deposited (300 kPa) to deposit the light emitting layer.
  • DNTPD hole injection layer
  • BCP 50 mW
  • ET-1 and ET-2 were evaporated at a 2: 1 rate to deposit 300 mW electron transport layer on the light emitting layer.
  • An OLED device was manufactured in the order of ET-2 (5 kV) as the electron injection layer and Al cathode (1,000 kV).
  • the organic light emitting device of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in the organic light emitting device structures of Experimental Examples 1 to 12 except for using CBP, which is used as a general phosphorescent host material, instead of the compound of the present invention as a host of the light emitting layer.
  • CBP which is used as a general phosphorescent host material
  • the organic light emitting device using the compound of the present invention can be seen that the emission efficiency is improved while lowering the driving voltage and due to the lifetime increase effect. In general, it showed lower driving voltage and higher efficiency than CBP used as a comparative host material, and showed excellent results in terms of lifetime.

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Abstract

본 명세서는 화학식 1의 함질소 축합고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자
본 발명은 2015년 06월 03일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2015-0078801 호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 현상은 특정 유기 분자의 내부 프로세스에 의하여 전류가 가시광으로 전환되는 예의 하나이다. 유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다.
양극과 음극 사이에 유기물층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 음극과 양극으로부터 각각 전자와 정공이 유기물층으로 주입된다. 유기물층으로 주입된 전자와 정공은 재결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다. 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 소자는 일반적으로 음극과 양극 및 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 포함하는 유기물층으로 구성될 수 있다.
유기 발광 소자에서 사용되는 물질로는 순수 유기 물질 또는 유기 물질과 금속이 착물을 이루는 착화합물이 대부분을 차지하고 있으며, 용도에 따라 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등으로 구분될 수 있다. 여기서, 정공주입 물질이나 정공수송 물질로는 p-타입의 성질을 가지는 유기물질, 즉 쉽게 산화가 되고 산화시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 한편, 전자주입 물질이나 전자수송 물질로는 n-타입 성질을 가지는 유기 물질, 즉 쉽게 환원이 되고 환원시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 발광층 물질로는 p-타입 성질과 n-타입 성질을 동시에 가진 물질, 즉 산화와 환원 상태에서 모두 안정한 형태를 갖는 물질이 바람직하며, 엑시톤이 형성되었을 때 이를 빛으로 전환하는 발광 효율이 높은 물질이 바람직하다.
따라서, 당 기술분야에서는 새로운 유기물의 개발이 요구되고 있다.
본 명세서는 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000001
화학식 1에 있어서,
Ar은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R1 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함한 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 실시상태들에 따른 신규한 축합고리 화합물은 적절한 에너지 준위를 가지고, 전기 화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수하다. 따라서, 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 높은 효율 및/또는 높은 구동 안정성과 장수명 효과를 제공한다.
도 1 내지 5는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조를 예시한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 합성예에서 사용된 물질 및 제조된 물질의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 상기 화학식 1로 표시되는 신규한 코어 구조는 평평한 구조적 특성을 가지기에 기존의 알려져 있던 구조들보다 유리전이온도가 높아 열적 안정성이 우수하며, 신규한 화합물들은 유기 발광 소자의 유기물층, 특히 발광층의 호스트 물질 및/또는 정공 수송 물질로 사용될 수 있다. 또한 정공주입물질, 전자수송물질, 전자주입물질 등의 역할을 할 수 있다.
상기 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서
Figure PCTKR2016005954-appb-I000002
는 다른 치환기에 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 니트릴기; 알킬기; 알케닐기; 시클로알킬기; 아릴기; 헤테로고리기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알케닐아릴기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬아민기; 아르알킬아민기; 아릴아민기; 알킬아릴아민기; 또는 헤테로아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2016005954-appb-I000003
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N 및 S 중 1개 이상을 포함하는 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딘기, 비피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프탈라진기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 카볼린기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시, p-토릴옥시, m-토릴옥시, 3,5-디메틸-페녹시, 2,4,6-트리메틸페녹시, p-tert-부틸페녹시, 3-비페닐옥시, 4-비페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시, 4-메틸-1-나프틸옥시, 5-메틸-2-나프틸옥시, 1-안트릴옥시, 2-안트릴옥시, 9-안트릴옥시, 1-페난트릴옥시, 3-페난트릴옥시, 9-페난트릴옥시 등이 있고, 아릴티옥시기로는 페닐티옥시기, 2－메틸페닐티옥시기, 4－tert－부틸페닐티옥시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기, 아르알킬아민기, 아릴아민기, 알킬아릴아민기, 및 헤테로아릴아민기는 각각 알킬기, 아르알킬기, 아릴기, 알킬아릴기 및 헤테로아릴기로 치환된 아민기로서, 여기서, 알킬 및 아릴은 전술한 알킬기 및 아릴기에 대한 설명이 적용될 수 있고, 헤테로아릴기는 전술한 헤테로고리기 중 방향족 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 3-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 방향족 헤테로고리기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성한다는 의미는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, "인접하는 기"는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho) 위치에 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접하는 기"로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소고리란 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리의 예로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로고리란 헤테로원자로 N, O 또는 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리란 헤테로원자로 N, O 또는 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 지방족고리, 방향족고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000004
[화학식 3]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000005
화학식 2 및 3에 있어서, R1 내지 R13, Ar 및 L은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar은 N을 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar은 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar은 니트릴기, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴헤테로아릴기, 헤테로아릴아릴기, 니트릴기로 치환된 아릴기로 치환 또는 비치환된 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 N 함유 단환 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 피리딘기; 치환 또는 비치환된 피리미딘기; 또는 치환 또는 비치환된 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 페닐렌기; 피리딘기; 피리미딘기; 또는 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 페닐렌기; 또는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 페닐렌기는 하기 구조로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2016005954-appb-I000006
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar이 하기 화학식 A 내지 F 중 하나로 표시된다.
[화학식 A]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000007
[화학식 B]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000008
[화학식 C]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000009
[화학식 D]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000010
[화학식 E]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000011
[화학식 F]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000012
화학식 A 내지 F에 있어서,
Y1, Y2, Z1 내지 Z4, Q1 내지 Q8, T1, T2 및 U1 내지 U8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CRd이고, 단 Q1 내지 Q4 중 하나는 L에 연결된 C이며,
X2는 NAr1, S 또는 O이며,
Ar1, Rd 및 R300 내지 R305는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하고, n은 0 내지 2의 정수이며, m은 0 내지 3의 정수이고, n 또는 m이 2 일 때 R305는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A는 하기 화학식 A-1로 표시될 수 있다.
[화학식 A-1]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000013
화학식 A-1에 있어서, Y1 및 Y2의 정의는 전술한 바와 같고,
R202 내지 R205는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B는 하기 화학식 B-1 내지 B-6-2 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 B-1]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000014
[화학식 B-2]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000015
[화학식 B-3]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000016
[화학식 B-4]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000017
[화학식 B-5]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000018
[화학식 B-6-1]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000019
[화학식 B-6-2]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000020
화학식 B-1 내지 B-6-2에 있어서,
Y1 및 Y2의 정의는 전술한 바와 같고,
X1은 직접결합, C(=O) 또는 CRR'이며,
R202 내지 R207, R, R', Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하며, a는 0 내지 3의 정수이고, a가 2 이상인 경우 Ra는 서로 같거나 상이하고, b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상인 경우 Rb는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 A-1, B-1, B-2, B-5, B-6-1 및 B-6-2에 있어서, Y1 및 Y2 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 A-1, B-1, B-2, B-5, B-6-1 및 B-6-2에 있어서, Y1 및 Y2 중 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D의 U1 내지 U8 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 내지 Q8 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 내지 Q4 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q3 및 Q4 중 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q3 및 Q4 중 하나는 N이고, X2는 NAr1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 및 Q3은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 및 Q3은 N이고, X2는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D의 U1 내지 U8 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-1은 하기 화학식 B-7 또는 B-8로 표시될 수 있다.
[화학식 B-7]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000021
[화학식 B-8]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000022
화학식 B-7 및 B-8에 있어서,
R202 내지 R207 은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-2 및 B-3은 각각 하기 화학식 B-9 또는 B-10으로 표시될 수 있다.
[화학식 B-9]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000023
[화학식 B-10]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000024
화학식 B-9 및 B-10에 있어서,
R202 내지 R205, R208 및 R209는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-4는 하기 화학식 B-11 내지 B-13 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 B-11]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000025
[화학식 B-12]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000026
[화학식 B-13]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000027
화학식 B-11 내지 B-13에 있어서,
R210 내지 R218은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C는 하기 화학식 C-1 내지 C-6 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 C-1]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000028
[화학식 C-2]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000029
[화학식 C-3]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000030
[화학식 C-4]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000031
[화학식 C-5]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000032
[화학식 C-6]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000033
상기 화학식들에 있어서, X2 및 Rd의 정의는 전술한 바와 같고, q는 0 내지 6의 정수이고, q가 2 이상인 경우 Rd는 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C는 하기 구조식들 중 하나로 표시될 수 있다.
Figure PCTKR2016005954-appb-I000034
상기 구조식들에 있어서, Rd의 정의는 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D는 하기 화학식 D-1로 표시될 수 있다.
[화학식 D-1]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000035
화학식 D-1에 있어서,
U1 내지 U4는 화학식 D에서 정의한 바와 같고,
R312 내지 R315는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D-1의 U1 내지 U4 중 하나 또는 2개 이상은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D는 하기 화학식 D-2 또는 D-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 D-2]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000036
[화학식 D-3]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000037
화학식 D-2 및 D-3에 있어서,
R312 내지 R319는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 E는 하기 화학식 E-1로 표시될 수 있다.
[화학식 E-1]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000038
화학식 E-1에 있어서,
T1 및 T2는 화학식 E에서 정의한 바와 같고,
R300 내지 R306은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 E는 하기 화학식 E-2 내지 E-4 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 E-2]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000039
[화학식 E-3]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000040
[화학식 E-4]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000041
화학식 E-2 내지 E-4에 있어서,
R300 내지 R312은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 3 중 R1 내지 R4 중 인접한 2개가 서로 결합하여 고리, 예컨대 방향족고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 6 내지 8 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 6]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000042
[화학식 7]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000043
[화학식 8]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000044
화학식 6 내지 8에 있어서,
R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R21 내지 R32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화학식 9 내지 11 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 9]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000045
[화학식 10]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000046
[화학식 11]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000047
화학식 9 내지 11에 있어서,
R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R33 내지 R44는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 3 중 R3, R6 및 R7 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 12 또는 13로 표시된다.
[화학식 12]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000048
[화학식 13]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000049
화학식 12 및 13에 있어서,
R1 내지 R5, R7 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Rc는 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하며, p는 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 14 및 15 중 하나로 표시된다.
[화학식 14]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000050
[화학식 15]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000051
화학식 14 및 15에 있어서,
R1 내지 R6, R8 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Rc는 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하며, p는 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 R5 내지 R8 중 인접하는 2개가 서로 결합하여 고리, 예컨대 방향족고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 16 및 17 중 하나로 표시된다.
[화학식 16]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000052
[화학식 17]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000053
화학식 16 및 17에 있어서,
R1 내지 R4, R7 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R69 내지 R76는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 18 및 19 중 하나로 표시된다.
[화학식 18]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000054
[화학식 19]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000055
화학식 18 및 19에 있어서,
R1 내지 R5, R8 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R85 내지 R92은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 20 및 21 중 하나로 표시된다.
[화학식 20]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000056
[화학식 21]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000057
화학식 20 및 21에 있어서,
R1 내지 R6, R9 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R101 내지 R108은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 R9 내지 R12 중 인접하는 2개가 서로 결합하여 고리, 예컨대 방향족고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 22 및 23 중 하나로 표시된다.
[화학식 22]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000058
[화학식 23]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000059
화학식 22 및 23에 있어서,
R1 내지 R10, R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R117 내지 R124은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 24 및 25 중 하나로 표시된다.
[화학식 24]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000060
[화학식 25]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000061
화학식 24 및 25에 있어서,
R1 내지 R9, R12, R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R133 내지 R140은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 26 및 27 중 하나로 표시된다.
[화학식 26]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000062
[화학식 27]
Figure PCTKR2016005954-appb-I000063
화학식 26 및 27에 있어서,
R1 내지 R8, R11 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R149 내지 R156은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-7에 있어서, R206은 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-8에 있어서, R207은 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-9에 있어서, R208은 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-10에 있어서, R209는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B에 있어서, Y1은 CR219이고, Y2는 N 또는 CR220이며, R219는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이고, R220은 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B에 있어서, Y1은 CR219이고, Y2는 N이며, R219는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B에 있어서, Y1은 CR219이고, Y2는 N이며, R219는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 Ar은 하기 화학식으로 표시되는 기일 수 있다.
Figure PCTKR2016005954-appb-I000064
Figure PCTKR2016005954-appb-I000065
Figure PCTKR2016005954-appb-I000066
Figure PCTKR2016005954-appb-I000067
Figure PCTKR2016005954-appb-I000068
Figure PCTKR2016005954-appb-I000069
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시된다
Figure PCTKR2016005954-appb-I000070
Figure PCTKR2016005954-appb-I000071
Figure PCTKR2016005954-appb-I000072
Figure PCTKR2016005954-appb-I000073
Figure PCTKR2016005954-appb-I000074
Figure PCTKR2016005954-appb-I000075
Figure PCTKR2016005954-appb-I000076
Figure PCTKR2016005954-appb-I000077
Figure PCTKR2016005954-appb-I000078
Figure PCTKR2016005954-appb-I000079
Figure PCTKR2016005954-appb-I000080
Figure PCTKR2016005954-appb-I000081
Figure PCTKR2016005954-appb-I000082
Figure PCTKR2016005954-appb-I000083
Figure PCTKR2016005954-appb-I000084
Figure PCTKR2016005954-appb-I000085
Figure PCTKR2016005954-appb-I000086
Figure PCTKR2016005954-appb-I000087
Figure PCTKR2016005954-appb-I000088
Figure PCTKR2016005954-appb-I000089
Figure PCTKR2016005954-appb-I000090
Figure PCTKR2016005954-appb-I000091
Figure PCTKR2016005954-appb-I000092
Figure PCTKR2016005954-appb-I000093
Figure PCTKR2016005954-appb-I000094
Figure PCTKR2016005954-appb-I000095
Figure PCTKR2016005954-appb-I000096
Figure PCTKR2016005954-appb-I000097
Figure PCTKR2016005954-appb-I000098
Figure PCTKR2016005954-appb-I000099
Figure PCTKR2016005954-appb-I000100
Figure PCTKR2016005954-appb-I000101
Figure PCTKR2016005954-appb-I000102
Figure PCTKR2016005954-appb-I000103
Figure PCTKR2016005954-appb-I000104
Figure PCTKR2016005954-appb-I000105
Figure PCTKR2016005954-appb-I000106
Figure PCTKR2016005954-appb-I000107
Figure PCTKR2016005954-appb-I000108
Figure PCTKR2016005954-appb-I000109
Figure PCTKR2016005954-appb-I000110
Figure PCTKR2016005954-appb-I000111
Figure PCTKR2016005954-appb-I000112
Figure PCTKR2016005954-appb-I000113
Figure PCTKR2016005954-appb-I000114
Figure PCTKR2016005954-appb-I000115
Figure PCTKR2016005954-appb-I000116
Figure PCTKR2016005954-appb-I000117
Figure PCTKR2016005954-appb-I000118
Figure PCTKR2016005954-appb-I000119
Figure PCTKR2016005954-appb-I000120
Figure PCTKR2016005954-appb-I000121
Figure PCTKR2016005954-appb-I000122
Figure PCTKR2016005954-appb-I000123
Figure PCTKR2016005954-appb-I000124
Figure PCTKR2016005954-appb-I000125
Figure PCTKR2016005954-appb-I000126
Figure PCTKR2016005954-appb-I000127
Figure PCTKR2016005954-appb-I000128
Figure PCTKR2016005954-appb-I000129
Figure PCTKR2016005954-appb-I000130
Figure PCTKR2016005954-appb-I000131
Figure PCTKR2016005954-appb-I000132
Figure PCTKR2016005954-appb-I000133
Figure PCTKR2016005954-appb-I000134
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 예컨대 울만(Ulmann) 또는 부치월드-하트윙 커플링(Buchwald-Hartwing coupling) 에 의하여 아민화반응(amination)을 하고, 스즈끼(Suzki) 또는 헤크 커플링(Heck coupling)의 반응을 이용하고 그리야드(Grignard) 시약을 사용할 수 있다. 나머지 화학식도 같은 반응들에 의하여 합성이 이루어 질 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 2의 코어는 하기 제조예 1, 상기 화학식 3의 코어는 하기 제조예 2에 의하여 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 추가의 치환기의 도입은 당기술분야에 알려져 있는 재료 및 반응 조건을 이용하여 수행될 수 있다.
<제조예>
제조예 1. 화학식 2의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000135
(1) 화학식 1-a의 제조
4-브로모-9H-카바졸(4-bromo-9H-carbazole) 100.00 g (408.20 mmol, 1.0 eq), 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 116.53 g (489.83 mmol, 1.2 eq), 구리 파우더(Copper powder) 51.88 g (816.39 mmol, 2.0 eq), K3PO4 259.94 g (1224.59 mmol, 3.0 eq) 을 자일렌(xylene) 1000 ml에 넣고 환류하여 교반했다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤 구리 파우더를 먼저 여과하여 제거하였다. 생성물이 녹아 있는 용액을 감압하여 용매를 모두 제거해 준 뒤, CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 1-a, 131.86 g (371.46 mmol, 수율91 %)을 얻었다.
(2) 화학식 1-b의 제조
화학식 1-a 131.86 g (371.46 mmol, 1.0 eq), 2-(니트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 74.46 g (445.75 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.79 g (3.71 mmol, 0.01 eq) 를 다이옥센(Dioxane) 900 ml에 녹여 교반한 다음 K2CO3 102.67 g (742.91 mmol, 2.0 eq)를 물 300 ml에 녹여 첨가, 이를 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화학식 1-b 121.25 g (304.59 mmol, 수율82 %)를 얻었다.
(3) 화학식 1-c의 제조
화학식 1-b 121.25 g (304.59 mmol, 1.0 eq), P(OEt)3 151.83 g (913.76 mmol, 3.0 eq) 를 넣고 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 감압 펌프를 이용하여 P(OEt)3를 최대한 증류하여 제거해 내었다. 이를 EA에 완전히 녹여 물로 씻어준 뒤, 유기층을 분리해 내고 감압하여 용매를 모두 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화학식 1-c 84.75 g (231.48 mmol, 수율 76 %)를 얻었다
(4) 화학식 1-d의 제조
화학식 1-c 84.75 g (231.50 mmol, 1.0 eq) 에 Pd(OAc)2 2.60 g (11.57 mmol, 0.05 eq), PPh3 6.07 g (23.15 mmol, 0.1 eq), K2CO3 63.98 g (463.00 mmol, 2.0 eq), 테트라-n-부틸암모니움 브로마이드(Tetra-n-butylammonium bromide) 37.31 g (115.75 mmol, 0.5 eq) 을 다이메일아세트아마이드(Dimethylacetamide) 550 mL에 넣고 반응을 진행했다. 반응액을 150℃ 에서 20시간 동안 교반 시킨 후 용매를 감압 농축하였다. 이 농축액을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 1-d 66.49 g (201.41 mmol, 수율 87%)을 얻었다
(5) 화학식 2의 코어 제조
화학식 1-d에 치환기 Ar을 도입하여, 상기 화학식 2의 코어를 제조할 수 있다. 상기 Ar의 정의는 전술한 화학식 1과 동일하다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 2. 화학식 3의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000136
(1) 화학식 2-a의 제조
3-브로모-9H-카바졸(3-bromo-9H-carbazole) 100.00 g (408.20 mmol, 1.0 eq), 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 116.53 g (489.84 mmol, 1.2 eq), 구리 파우더(Copper powder) 51.88 g (816.39 mmol, 2.0 eq), K3PO4 259.94 g (1224.59 mmol, 3.0 eq)을 자일렌(xylene) 1000 ml에 넣고 환류하여 교반했다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤 구리 파우더를 먼저 여과하여 제거하였다. 생성물이 녹아 있는 용액을 감압하여 용매를 모두 제거해 준 뒤, CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 2-a, 130.41 g (367.38 mmol, 수율90 %)을 얻었다.
(2) 화학식 2-b의 제조
화학식 2-a 130.41 g (367.38 mmol, 1.0 eq), (2-나이트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 73.64 g (440.85 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.78 g (3.67 mmol, 0.01 eq) 를 다이옥센(Dioxane) 900 ml에 녹여 교반한 다음 K2CO3 101.54 g (734.74 mmol, 2.0 eq)를 물 300 ml에 녹여 첨가, 이를 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-b 121.38 g (304.91 mmol, 수율83 %)를 얻었다.
(3) 화학식 2-c의 제조
화학식 2-b 121.38 g (304.91 mmol, 1.0 eq), P(OEt)3 151.99 g (914.74 mmol, 3.0 eq) 를 넣고 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 감압 펌프를 이용하여 P(OEt)3를 최대한 증류하여 제거해 내었다. 이를 EA에 완전히 녹여 물로 씻어준 뒤, 유기층을 분리해 내고 감압하여 용매를 모두 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화학식 2-c 81.49 g (222.58 mmol, 수율 73 %)를 얻었다.
(4) 화학식 2-d의 제조
화학식 2-c 81.49 g (222.58 mmol, 1.0 eq) 에 Pd(OAc)2 2.50 g (11.13 mmol, 0.05 eq), PPh3 5.84 g (22.26 mmol, 0.1 eq), K2CO3 61.53 g (445.19 mmol, 2.0 eq), 테트라-n-부틸암모니움 브로마이드(Tetra-n-butylammonium bromide) 35.87 g (111.30 mmol, 0.5 eq) 을 다이메틸아세트아마이드(Dimethylacetamide) 550 mL에 넣고 반응을 진행했다. 반응액을 150℃ 에서 20시간 동안 교반 시킨 후 용매를 감압 농축하였다. 이 농축액을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 2-d 65.40 g (198.11 mmol, 수율 89 %)을 얻었다.
(5) 화학식 3의 코어 제조
화학식 2-d에 치환기 Ar을 도입하여, 상기 화학식 3의 코어를 제조할 수 있다. 상기 Ar의 정의는 전술한 화학식 1과 동일하다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 3. 화학식 26의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000137
제조예 1에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 2-브로모-1-클로로나프탈렌(2-bromo-1-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하여, 화학식 26의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 4. 화학식 27의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000138
제조예 2에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 2-브로모-1-클로로나프탈렌(2-bromo-1-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일하게 실시하여, 화학식 27의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 5. 화학식 34의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000139
제조예 1에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 1-브로모-2-클로로나프탈렌(1-bromo-2-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하여, 화학식 34의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 6. 화학식 35의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000140
제조예 2에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 1-브로모-2-클로로나프탈렌(2-bromo-1-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일하게 실시하여, 화학식 35의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 7. 화학식 8의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000141
제조예 1에서 2-(니트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 대신 2-(니트로나프틸)브로닉 에시드((2-nitronaphthyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하여, 화학식 8의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 8. 화학식 11의 코어 제조
Figure PCTKR2016005954-appb-I000142
제조예 2에서 2-(니트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 대신 2-(니트로나프틸)브로닉 에시드((2-nitronaphthyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일하게 실시하여, 화학식 11의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R13 중 인접한 치환기가 서로 결합하여 추가로 축합되는 경우의 화합물을 하기 일반 제조예 1 및 2에 의하여, 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하기 구조에서 ""는 상기 화학식 2 또는 3에 페닐기가 추가로 축합되는 것을 의미한다.
<일반 제조예>
일반 제조예 1
Figure PCTKR2016005954-appb-I000144
일반 제조예 2
Figure PCTKR2016005954-appb-I000145
상기 일반 제조예 1 및 2에 있어서,
X, X' 및 X"는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기이고,
Ar의 정의는 상기 화학식 1과 동일하다. 상기 일반 제조예에서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
또한, 본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 실시상태들에 따른 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 실시상태들에 따른 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 발광층은 추가로 도펀트를 포함할 수 있다.
상기 도펀트는 당 기술분야에 알려진 것들을 사용할 수 있다. 예컨대, 인광 도펀트, 구체적으로 이리듐계 착체를 사용할 수 있다.
상기 도펀트은 하기 화합물로 표시될 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016005954-appb-I000146
Figure PCTKR2016005954-appb-I000147
Figure PCTKR2016005954-appb-I000148
Figure PCTKR2016005954-appb-I000149
다만, 도펀트 화합물이 상기 예시로만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층 이외에 아릴아미노기, 카바졸기 또는 벤조카바졸기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1의 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 5에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4) 또는 발광층(5)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5)에 포함될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(Physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송 물질로는 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정할 것을 의도한 것은 아니다.
<합성예>
합성예 1. 화학식 1-d-1의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000150
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4(나프탈렌-2-일)퀴나졸린(2-chloro-4-(naphthalen-2-yl)quinazoline) 9.66 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-1 14.09 g (26.66 mmol, 수율 82 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린은 2,4-디클로로퀴나졸린을 시작 물질로 하여서 나프탈렌-2-일보론산과 스즈키 커플링 반응을 통하여 합성했다.
합성예 2. 화학식 1-d-2의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000151
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 9.35 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-2 13.05 g (22.71 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘은 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘을 시작 물질로 하여서 페닐보론산과 스즈키 커플링 반응을 통하여 합성했다.
합성예 3. 화학식 1-d-3의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000152
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 9.88 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-3 13.77 g (23.32 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘은 2,4-디클로로벤조티에노[3,2-d]피리미딘을 시작 물질로 하여서 페닐보론산과 스즈키 커플링 반응을 통하여 합성했다.
합성예 4. 화학식 1-d-4의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000153
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.24 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-a 13.72 g (25.75 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 532 [(M+1)+]
화학식 1-d-a 13.72 g (25.75 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.76 g (30.88 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 7.11 g (51.48 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-4 13.46 g (23.42 mmol, 수율 91 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
합성예 5. 화학식 1-d-5의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000154
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 디클로로벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 7.72 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-b 13.80 g (25.14 mmol, 수율 83 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 548 [(M+1)+]
화학식 1-d-b 13.80 g (25.14 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.67 g (30.16 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 6.94 g (50.26 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-5 13.51 g (22.87 mmol, 수율 88 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
합성예 6. 화학식 1-d-6의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000155
화학식 1-d 50.00 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 DMF 700 ml 에 녹여주면서 NBS 26.93 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 천천히 적가 했다. 반응 종결 후 반응물을 물 3L 에 부어서 결정을 떨어트려 여과했다. 여과물을 에틸아세테이트에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 반정도 용매를 제거하고 여기에 에탄올을 넣어주면서 재결정하여 화학식 1-d-c 52.64 g (128.64 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 408 [(M+1)+]
화학식 1-d-c 52.64 g (128.64 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산18.82 g (154.33 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.27 g (1.28 mmol, 0.01 eq), K2CO3 35.54 g (257.22 mmol, 2.0 eq)를 물 150 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 300 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-d 47.57 g (117.03 mmol, 수율 91 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 406 [(M+1)+]
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-퀴나졸린 7.59 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (17.64 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-6 11.26 g (18.45 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 7. 화학식 1-d-7의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000156
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 7.86 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (17.64 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-10 12.51 g (18.94 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 660 [(M+1)+]
합성예 8. 화학식 1-d-8의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000157
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 8.03 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-8 11.81 g (17.71 mmol, 수율 72 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 666 [(M+1)+]
합성예 9. 화학식 1-d-9의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000158
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.59 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-9 12.01 g (18.45 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 10. 화학식 2-d-1의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000159
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 4-([1, 1'-바이페닐]-4-일)-2-클로로퀴나졸린(4-([1,1'-biphenyl]-4-일)-2-chloroquinazolin) 10.53 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-1 14.88 g (24.23 mmol, 수율 80 %)를 얻었다. 화학식 2-d-1 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 도 7에 나타내었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 11. 화학식 2-d-2의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000160
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 9.35 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-2 13.92 g (24.23 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
합성예 12. 화학식 2-d-3의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000161
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-(4-클로로페닐)-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 11.88 g (33.32 mmol, 1.1 eq), 소디움 터트-부톡사이드(Sodium tert-butoxide) 8.73 g (90.87 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-3 15.17 g (23.32 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 13. 화학식 2-d-4의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000162
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 9.89 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-4 14.31 g (24.23 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
합성예 14. 화학식 2-d-5의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000163
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-(4-클로로페닐)-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 12.42 g (33.32 mmol, 1.1 eq), 소디움 터트-부톡사이드(Sodium tert-butoxide) 8.73 g (90.87 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-5 14.95 g (22.41 mmol, 수율 74 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 666 [(M+1)+]
합성예 15. 화학식 2-d-6의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000164
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.24 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-a 14.31 g (26.84 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 532 [(M+1)+]
화학식 2-d-a 14.31 g (26.84 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.92 g (32.21 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 7.42 g (51.48 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-6 12.80 g (22.28 mmol, 수율 83 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
합성예 16. 화학식 2-d-7의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000165
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 7.73 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-b 13.63 g (24.83 mmol, 수율 82 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 578 [(M+1)+]
화학식 2-d-b 13.63 g (24.83 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.81 g (31.27 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 7.20 g (52.12 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-7 12.47 g (21.11 mmol, 수율 81 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
합성예 17. 화학식 2-d-8의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000166
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 8.02 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-8 12.46 g (23.32 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 534 [(M+1)+]
합성예 18. 화학식 2-d-9의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000167
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 9.68 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-9 13.28 g (22.71 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 19. 화학식 2-d-10의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000168
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-페닐퀴나졸린 8.02 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-13 11.66 g (21.81 mmol, 수율 72 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 534 [(M+1)+]
합성예 20. 화학식 2-d-11의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000169
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 9.68 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-11 12.57 g (21.50 mmol, 수율 71 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 21. 화학식 2-d-12의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000170
화학식 2-d 50.00 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 DMF 700 ml 에 녹여주면서 NBS 26.93 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 천천히 적가 했다. 반응 종결 후 반응물을 물 3L 에 부어서 결정을 떨어트려 여과했다. 여과물을 에틸아세테이트에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 반정도 용매를 제거하고 여기에 에탄올을 넣어주면서 재결정하여 화학식 2-d-c 53.88 g (131.66 mmol, 수율 87 %)를 얻었다. 화학식 2-d-c 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 도 6에 나타내었다.
LC/MS : m/z= 408 [(M+1)+]
화학식 2-d-c 53.88 g (131.66 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산 19.26 g (154.33 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.28 g (1.28 mmol, 0.01 eq), K2CO3 36.38 g (263.29 mmol, 2.0 eq)를 물 150 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 300 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-d 48.69 g (119.79 mmol, 수율 90 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 406 [(M+1)+]
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 7.86 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (17.64 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-12 10.81 g (17.71 mmol, 수율 72 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 660 [(M+1)+]
합성예 22. 화학식 2-d-13의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000171
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 6.51 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-13 10.66 g (17.46 mmol, 수율 71 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 23. 화학식 2-d-14의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000172
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.59 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-14 12.00 g (18.45 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 24. 화학식 2-d-15의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000173
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 8.03 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-15 12.63 g (18.94 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 666 [(M+1)+]
합성예 25. 화학식 2-d-16의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000174
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 5.88 g (24.60 mmol, 1.0 eq), K3PO4 5.22 g (24.60 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-e 12.28 g (20.17 mmol, 수율 82 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 608 [(M+1)+]
화학식 2-d-e 12.28 g (20.17 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.43 g (28.19 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.23 mmol, 0.01 eq), K2CO3 6.49 g (46.98 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-16 12.38 g (19.03 mmol, 수율 81 %)를 얻었다
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 26. 화학식 2-d-17의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000175
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 6.27 g (24.60 mmol, 1.0 eq), K3PO4 5.22 g (24.60 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-f 13.07 g (20.91 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 624 [(M+1)+]
화학식 2-d-f 13.07 g (20.91 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산 3.35 g (27.46 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.23 mmol, 0.01 eq), K2CO3 6.33 g (45.78 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-17 12.36 g (18.54 mmol, 수율 81 %)를 얻었다
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 27. 화학식 2-d-18의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000176
화학식 2-a의 제조에서 1-클로로-2-요오도벤젠 대신 4-클로로-3-요오도-1,1'-바이페닐을 이용하여 합성을 진행하여 화학식 2-d의 방법과 같은 방법으로 화학식 2-d-g를 합성을 했다.
LC/MS : m/z= 406 [(M+1)+]
화학식 2-d-g 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 6.51 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-18 12.77 g (20.91 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 28. 화학식 2-d-19의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000177
화학식 2-d-g 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 7.86 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.08 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-22 13.49 g (20.41 mmol, 수율 83 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 660 [(M+1)+]
합성예 29. 화학식 6-d-1의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000178
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 6.95 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-1 11.98 g (20.50 mmol, 수율 78 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 30. 화학식 6-d-2의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000179
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 8.40 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-2 13.18 g (20.76 mmol, 수율 79 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 634 [(M+1)+]
합성예 31. 화학식 6-d-3의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000180
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-페닐퀴나졸린 6.95 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-3 11.37 g (19.45 mmol, 수율 74 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 32. 화학식 6-d-4의 합성
Figure PCTKR2016005954-appb-I000181
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 8.40 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-4 11.84 g (18.66 mmol, 수율 71 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 634 [(M+1)+]
<실험예 1> 내지 <실험예 12>
제조예에서 제조된 화합물들을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같은 방법으로 적색 유기 발광 소자를 제조하였다.
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1 × 10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 상기 ITO위에 정공 주입층으로 DNTPD(700 Å)을 증착했다. 그 위에 정공 이동층으로 α-NPB (300 Å)를 증착 한 후, 전술한 제조예에서 합성된 하기 표 1의 화합물을 승화 정제한 후 호스트로서(95 wt%) 사용하고, 도판트로서 Dp-7 (5 wt%)를 공증착(300 Å)하여 발광층을 증착했다. 그 위에 정공 차단층으로 BCP (50 Å)를 증착 시키고 ET-1과 ET-2를 2:1의 속도로 증발시켜 발광층 위에 300 Å의 전자 전달층을 증착했다. 전자 주입층으로ET-2 (5 Å)를 그리고 Al 음극(1,000 Å)의 순서로 OLED 소자를 제조했다.
Figure PCTKR2016005954-appb-I000182
<비교예 1>
비교예 1의 유기 발광 소자는 상기 실험예 1 내지 12의 유기 발광 소자구조에서 발광층의 호스트로서 본 발명의 화합물 대신 일반적인 인광호스트 물질로 많이 사용되고 있는 CBP를 사용한 것을 제외하고 동일하게 제작하였다.
하기 실험예 1 내지 12 및 비교예 1 에 따라 제조된 유기 발광 소자에 대하여 구동전압, 전류효율, 수명을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
화합물 구동전압(V) 전류효율(cd/A) 수명(T95) CIE x CIE y
실험예 1 1-d-1 4.2 42.7 250 0.686 0.331
실험예 2 1-d-3 4.4 47.2 100 0.685 0.313
실험예 3 1-d-7 4.1 44.3 280 0.687 0.337
실험예 4 2-d-4 4.2 46.80 95 0.686 0.314
실험예 5 2-d-8 3.8 50.8 390 0.688 0.313
실험예 6 2-d-9 3.9 52.3 390 0.678 0.322
실험예 7 2-d-11 3.7 47.0 110 0.686 0.314
실험예 8 2-d-12 4.0 57.5 410 0.688 0.312
실험예 9 2-d-13 4.1 52.2 405 0.684 0.346
실험예 10 2-d-15 4.3 51.6 105 0.682 0.318
실험예 11 6-d-1 3.5 42.0 320 0.686 0.312
실험예 12 6-d-4 3.6 46.6 120 0.688 0.312
비교예 1 CBP 6.1 20.7 57 0.675 0.330
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물을 사용한 유기 발광 소자는 구동 전압을 낮추면서 발광효율이 개선되며 수명 상승효과에 기인 하는 것을 알 수 있다. 일반적으로 비교 호스트물질로 사용되는 CBP보다 낮은 구동전압과 높은 효율을 나타내었고, 수명 면에서도 우수한 결과를 보였다.
[부호의 설명]
1: 기판
2: 양극
3: 정공주입층
4: 정공수송층
5: 발광층
6: 전자수송층
7: 음극

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000183
    화학식 1에 있어서,
    Ar은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    R1 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000184
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000185
    화학식 2 및 3에 있어서, R1 내지 R13, Ar 및 L은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, Ar은 N을 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서, Ar은 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, Ar은 니트릴기, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴헤테로아릴기, 헤테로아릴아릴기, 니트릴기로 치환된 아릴기로 치환 또는 비치환된 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, Ar이 하기 화학식 A 내지 F 중 하나로 표시된 것인 화합물:
    [화학식 A]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000186
    [화학식 B]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000187
    [화학식 C]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000188
    [화학식 D]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000189
    [화학식 E]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000190
    [화학식 F]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000191
    화학식 A 내지 F에 있어서,
    Y1, Y2, Z1 내지 Z4, Q1 내지 Q8, T1, T2 및 U1 내지 U8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CRd이고, 단 Q1 내지 Q4 중 하나는 L에 연결된 C이며,
    X2는 NAr1, S 또는 O이며, Ar1, Rd 및 R300 내지 R305는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하고, n은 0 내지 2의 정수이며, m은 0 내지 3의 정수이고, n 또는 m이 2 일 때 R305는 서로 같거나 상이하다.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 6 내지 11 중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000192
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000193
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000194
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000195
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000196
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000197
    화학식 6 내지 11에 있어서,
    R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R21 내지 R44는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 16 내지 21중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 16]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000198
    [화학식 17]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000199
    [화학식 18]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000200
    [화학식 19]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000201
    [화학식 20]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000202
    [화학식 21]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000203
    화학식 16 내지 21에 있어서,
    R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R69 내지 R108은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 22 내지 27 중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 22]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000204
    [화학식 23]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000205
    [화학식 24]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000206
    [화학식 25]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000207
    [화학식 26]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000208
    [화학식 27]
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000209
    화학식 22 내지 27에 있어서,
    R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R117 내지 R156은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000210
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000211
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000212
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000213
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000214
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000215
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000216
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000217
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000218
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000219
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000220
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000221
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000222
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000223
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000224
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000225
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000226
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000227
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000228
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000229
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000230
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000231
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000232
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000233
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000234
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000235
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000236
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000237
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000238
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000239
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000240
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000241
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000242
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000243
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000244
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000245
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000246
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000247
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000248
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000249
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000250
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000251
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000252
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000253
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000254
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000255
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000256
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000257
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000258
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000259
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000260
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000261
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000262
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000263
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000264
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000265
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000266
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000267
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000268
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000269
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000270
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000271
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000272
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000273
    Figure PCTKR2016005954-appb-I000274
  11. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함한 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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