KR101635154B1 - 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체 및 이를 포함한 유기 전계발광 소자 - Google Patents

피리딜기가 결합된 트리아진 유도체 및 이를 포함한 유기 전계발광 소자 Download PDF

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Abstract

하기 화학식 1로 표시되는 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체가 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112014082196825-pat00043

[상기 화학식 1에서 각 치환기들의 정의는 발명의 상세한 설명에서 정의한 바와 같다.]

Description

피리딜기가 결합된 트리아진 유도체 및 이를 포함한 유기 전계발광 소자{pyridyl substituted triazine derivatives and organic electroluminescent device including the same}
본 발명은 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체 및 이를 포함한 유기 전계발광 소자에 관한 것으로, 특히 발광 효율이 높은 유기 전계발광 소자 및 이를 위한 신규한 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체에 관한 것이다.
초창기의 디스플레이 산업의 주종이었던 CRT(Cathode Ray Tube)에서부터 현재 가장 많이 사용되고 있는 LCD(Liquid Crystal Display)까지 지난 수십 년간 디스플레이 산업은 눈부시게 발전하였다.
그럼에도 최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 작은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, LCD는 시야각이 제한되고, 자체 발광형이 아니므로 별도의 광원을 필요하다는 단점을 지니고 있다. 이러한 이유로 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서 OLED(유기발광다이오드, Oragnic Light Emitting Diodes)가 주목받고 있다.
OLED는 1963년 Pope 등에 의하여 안트라센(Anthracene) 방향족 탄화수소의 단결정을 이용한 캐리어 주입형 전계발광(Electroluminescence; EL)의 연구가 최초로 시도되었고, 이러한 연구로부터 유기물에서의 전하주입, 재결합, 여기자 생성, 발광 등의 기초적 메커니즘과 전기발광 특성 등에 대한 많은 이해와 연구가 시작되었다.
또한, 1987년 Tang과 Van Slyke가 유기전계발광소자의 다층 박막 구조를 이용하여 고효율의 특성을 보고한 이후 [Tang, C. W., Van Slyke, S. A. Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987)], OLED는 차세대 디스플레이로서의 우수한 특성뿐만 아니라 LCD 배면광 및 조명 등에 사용가능한 높은 잠재력을 지니고 있어 각광을 받으며 많은 연구가 진행되고 있다[Kido, J., Kimura, M., and Nagai, K., Science 267, 1332 (1995)]. 특히 발광 효율을 높이기 위해 소자의 구조 변화 및 물질 개발 등 다양한 접근이 이루어지고 있다[Sun, S., Forrest, S. R., Appl. Phys. Lett. 91, 263503 (2007)/Ken-Tsung Wong, Org. Lett., 7, 2005, 5361-5364].
OLED 디스플레이의 기본적 구조는 일반적으로 양극(Anode), 정공주입층(Hole Injection Layer, HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer, HTL), 발광층 (Emission Layer, EML), 전자수송층(Electron Transporting Layer, ETL), 그리고 음극(Cathode)의 다층 구조로 구성되며, 전자 유기 다층막이 양 전극 사이에 형성된 샌드위치 구조로 되어 있다.
OLED가 제대로 빛을 내기 위해서는 유기물질 박막에 음극에서는 전자가 전자수송층의 도움으로 유기물질인 발광층으로 이동하고, 상대적으로 양극에서는 정공이 정공수송층의 도움으로 발광층으로 이동하게 되어 발광층에서 만난 전자와 정공이 재결합하면서 여기자(exciton)를 형성한다. 형성된 여기자가 낮은 에너지 상태로 떨어지면서 에너지가 방출되면서 특정한 파장의 빛이 발생한다. 이때 발광층을 구성하고 있는 유기 물질이 어떤 것이냐에 따라 빛의 색깔이 달라지며, R, G, B를 내는 각각의 유기물질을 이용하여 총천연색을 만들어낼 수가 있다.
기존에 전자수송층에 대표적으로 사용된 예로는 1987년 Kodak이 발표한 다층박막 OLED 이전부터 사용되어온 tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Ⅲ) (Alq3)과 같은 알루미늄 착체와 1990년대 중반 일본에서 발표한 bis(10-hydroxybenzo-[h]quinolinato)beryllium (Bebq2)과 같은 베릴륨 착체[T. Sato et.al. J. Mater. Chem. 10 (2000) 1151] 등이 있다.
Figure 112014082196825-pat00001
OLED가 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 물질이 안정적이고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 한다. 그러나 기존의 전자 전달 재료는 OLED가 상용화되면서 그 한계가 대두되었고, 현재의 요구를 충분히 만족시키지 못하고 있다. 따라서 새로운 고성능의 전자 전달 재료의 개발이 계속 요구 되고 있다.
대한민국 등록특허 제1387738호
본 발명의 과제는 종래의 재료보다 전류 밀도가 우수하고 내구성이 뛰어난 신규한 트리아진 유도체를 제공하는 것이며, 또한 상기 트리아진 유도체가 유기막에 포함되어 소자의 구동전압을 낮추고 발광 효율을 개선하며 수명을 연장한 유기 전계발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 하기 화학식 1로 표시되는 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체가 제공된다.
[화학식 1]
Figure 112014082196825-pat00002
[상기 화학식 1에서 Ar1, Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6~C30의 아릴이거나, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 헤테로아릴이거나, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬이거나, 치환 또는 비치환된 C3~C30의 시클로알킬이거나, 치환 또는 비치환된 C1~C10의 알콕시이다.]
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 전극들 사이에 배치된 1층 이상의 유기막을 포함하되, 상기 유기막은 상기 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체가 상기 유기막을 구성하는 전자저지층, 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 기능과 전자주입 기능을 동시에 갖는 기능층 및 발광층으로 이루어진 군 중에서의 선택된 어느 1층에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체는 유기 전계발광 소자의 유기막에 포함되어 소자의 구동전압을 낮추고 발광 효율이 개선되며 수명을 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 비교시험예 및 시험예 1 내지 7에서 제조된 유기 전계발광 소자의 전류 밀도를 나타내는 그래프이다.
본 명세서에서 용어 "아릴"은 다른 의미로 명시되지 않는 한, 함께 융합 또는 공유 결합된 단일 고리 또는 다중 고리(1개 내지 3개의 고리)일 수 있는 다중불포화, 방향족, 탄화수소 치환기를 의미한다.
"헤테로아릴"이란 용어는 (다중 고리의 경우 각각의 별도의 고리에서) N, O 및 S로부터 선택되는 1 내지 4개의 이종원자를 포함하는 아릴 기(또는 고리)를 의미하고, 질소 및 황 원자는 경우에 따라 산화되고, 질소 원자(들)은 경우에 따라 4차화 된다. 헤테로아릴기는 탄소 또는 이종원자를 통해 분자의 나머지에 결합될 수 있다.
상기 아릴은 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합 고리계를 포함한다. 또한, 하나 이상의 아릴이 화학결합을 통하여 결합되어 있는 구조도 포함한다. 상기 아릴의 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 안트릴, 인데닐, 플루오레닐, 페난트릴, 트라이페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 트리아진일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
상기 헤테로아릴은 5 내지 6원 단환 헤테로아릴, 및 하나 이상의 벤젠 환과 융합된 다환식 헤테로아릴을 포함하며, 부분적으로 포화될 수도 있다. 또한, 하나 이상의 헤테로아릴이 화학결합을 통하여 결합되어 있는 구조도 포함된다. 상기 헤테로아릴기는 고리 내 헤테로원자가 산화되거나 사원화되어, 예를 들어 N-옥사이드 또는 4차 염을 형성하는 2가 아릴 그룹을 포함한다.
상기 헤테로아릴의 구체적인 예로 퓨릴, 티오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아진일, 테트라진일, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 퓨라잔일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등의 단환 헤테로아릴, 벤조퓨란일, 벤조티오펜일, 이소벤조퓨란일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 벤조티아디아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 카바졸릴, 페난트리딘일, 벤조디옥솔릴 등의 다환식 헤테로아릴 및 이들의 상응하는 N-옥사이드(예를 들어, 피리딜 N-옥사이드, 퀴놀릴 N-옥사이드), 이들의 4차 염 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 기재된 "치환 또는 비치환된"이라는 표현에서 "치환"은 탄화수소 내의 수소 원자 하나 이상이 각각, 서로 독립적으로, 동일하거나 상이한 치환기로 대체되는 것을 의미한다. 유용한 치환기는 다음을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
이러한 치환기는, -F; -Cl; -Br; -CN; -NO2; -OH; -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2 또는 -OH로 치환되거나 비치환된 C1~C20 알킬기; -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2 또는 -OH로 치환되거나 비치환된 C1~C20 알콕시기; C1~C20 알킬기, C1~C20 알콕시기, -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2 또는 -OH로 치환되거나 비치환된 C6~C30 아릴기; C1~C20 알킬기, C1~C20 알콕시기, -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2 또는 -OH로 치환되거나 비치환된 C6~C30 헤테로아릴기; C1~C20 알킬기, C1~C20 알콕시기, -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2 또는 -OH로 치환되거나 비치환된 C5~C20 사이클로알킬기; C1~C20 알킬기, C1~C20 알콕시기, -F, -Cl, -Br, -CN, -NO2 또는 -OH로 치환되거나 비치환된 C5~C30 헤테로사이클로알킬기; 및 -N(G1)(G2)으로 표시되는 기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상일 수 있다. 이때, 상기 G1 및 G2는 서로 독립적으로 각각 수소; C1~C10 알킬기; 또는 C1~C10 알킬기로 치환되거나 비치환된 C6~C30 아릴기일 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112014082196825-pat00003
상기 화학식 1에서 Ar1, Ar2 및 Ar3는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6~C30의 아릴이거나, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 헤테로아릴이거나, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬이거나, 치환 또는 비치환된 C3~C30의 시클로알킬이거나, 치환 또는 비치환된 C1~C10의 알콕시이다.
바람직하게는 상기 화학식 1에서 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 페닐 또는 나프틸이다.
바람직하게는 상기 화학식 1에서 Ar3는 치환 또는 비치환된 페닐, 치환 또는 비치환된 나프틸 및 치환 또는 비치환된 퀴놀린으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서, 하기 화학식 2로 표시되는 것들이 있다. 그러나 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 화학식 2의 화합물들로 한정되지 않는다.
[화학식 2]
Figure 112014082196825-pat00004
Figure 112014082196825-pat00005
Figure 112014082196825-pat00006
Figure 112014082196825-pat00007
Figure 112014082196825-pat00008
Figure 112014082196825-pat00009
상기 화학식 1로 표시되는 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체는 공지의 유기 합성방법을 이용하여 합성가능하다. 상기 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체의 합성방법은 후술하는 제조예를 참조하여 당업자에게 용이하게 인식될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자가 제공된다.
상기 화학식 1의 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체는 전자수송층 재료로 유용하며, 이밖의 여러층의 유기 전계발광 소자의 재료로서 사용될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 제1 전극, 제2 전극 및 이들 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기막을 포함한다. 상기 유기막은 상기 화학식 1로 표시되는 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체를 하나 이상 포함한다.
상기 유기막은 정공주입층, 정공수송층, 정공주입 기능과 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 버퍼층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층, 전자주입층, 및 전자수송 기능과 전자주입 기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1층 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체는 발광층, 양극과 발광층 사이에 배치된 유기막 및 발광층과 음극 사이에 배치된 유기막으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 트리아진 유도체는 발광층, 정공주입층, 정공수송층, 및 정공주입 기능과 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 1층 이상에 포함될 수 있다. 상기 트리아진 유도체는 단일 물질 또는 서로 다른 물질의 조합으로서 상기 유기막에 포함될 수 있다. 또는 상기 트리아진 유도체는 발광층, 정공수송층 및 정공주입층 등에 종래 알려진 화합물과 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계발광소자는 양극/발광층/음극, 양극/정공주입층/발광층/음극, 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극, 또는 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극의 구조를 가질 수 있다. 또는 상기 유기 전계발광소자는 양극/정공주입 기능 및 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층/발광층/전자수송층/음극, 또는 양극/정공주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극의 구조를 가질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 개략적인 단면도이다.
상기 유기 전계발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 유기막을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기막, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전계발광 소자를 만들 수도 있다.
한편, 상기 유기막은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 다양한 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나, 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
중간체 합성예 1: 중간체(1)의 합성
Figure 112014082196825-pat00010
무수 테트라하이드로퓨란 40 mL에 마그네슘 12.0 g(0.493 mol)과 촉매량의 요오드를 넣고 30분간 상온에서 교반하였다. 여기에 1-브로모나프탈렌(1-bromonaphthalene) 102 g(0.493 mol)을 무수 테트라하이드로퓨란 110 mL에 녹인 용액을 환류시키면서 40분 동안 적가한 후 2시간 동안 더 환류 교반하여 그리냐드 용액을 만들었다. 시아누르산 염화물(cyanuric chloride) 22.1 g(0.163 mol)을 무수 테트라하이드로퓨란 110 mL에 용해한 후 0~5 ℃로 냉각하였다. 여기에 앞서 제조한 그리냐드 용액을 25~30 ℃로 유지하며 1시간 동안 적가한 후 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 메탄올 1100 mL을 가하여 생성된 침전을 감압 여과하고 아세톤으로 세척한 후 감압 건조하여 중간체 화합물(1) 15.6 g(수율 26%)을 얻었다.
중간체 합성예 2: 중간체(2)의 합성
Figure 112014082196825-pat00011
무수 테트라하이드로퓨란 30 mL에 마그네슘 8.75 g(0.360 mol)과 촉매량의 요오드를 넣고 30분간 상온에서 교반하였다. 여기에 2-브로모나프탈렌(2-bromonaphthalene) 75.0 g(0.360 mol)을 무수 테트라하이드로퓨란 80 mL에 녹인 용액을 환류시키면서 40분 동안 적가한 후 2시간 동안 더 환류 교반하여 그리냐드 용액을 만들었다. 시아누르산 염화물(cyanuric chloride) 22.1 g(0.119 mol)을 무수 테트라하이드로퓨란 80 mL에 용해한 후 0~5 ℃로 냉각하였다. 여기에 앞서 제조한 그리냐드 용액을 25~30 ℃로 유지하며 1시간 동안 적가한 후 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 메탄올 800 mL을 가하여 생성된 침전을 감압 여과하고 아세톤으로 세척한 후 감압 건조하여 중간체 화합물(2) 17.9 g(수율 41%)을 얻었다.
중간체 합성예 3: 중간체(3)의 합성
Figure 112014082196825-pat00012
8-(5-브로모피리딘-2-일)퀴놀린(8-(5-bromopyridin-2-yl)quinoline) 4.0 g(14.0 mmol)과 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 3.92 g(15.4 mmol)을 1,4-디옥산 80 mL에 녹이고 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센다이클로로팔라듐(Pd(dppf)Cl2) 0.46 g(0.56 mmol)과 아세트산칼륨 2.74 g(28.0 mmol)을 가하여 75~80 ℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축한 후 디클로로메탄 50 mL를 가하였다. 불용성 침전을 감압 여과하여 제거한 후 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 화합물(3) 1.52 g(수율 33%)을 얻었다.
중간체 합성예 4: 중간체(4)의 합성
Figure 112014082196825-pat00013
8-(5-브로모피리딘-3-일)퀴놀린(8-(5-bromopyridin-3-yl)quinoline) 3.0 g(10.5 mmol)과 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 2.95 g(11.6 mmol)을 1,4-디옥산 60 mL에 녹이고 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센다이클로로팔라듐(Pd(dppf)Cl2) 0.34 g(0.42 mmol)과 아세트산칼륨 2.06 g(21.0 mmol)을 가하여 75~80 ℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축 한 후 디클로로메탄 50 mL를 가하였다. 불용성 침전을 감압 여과하여 제거한 후 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 화합물(4) 1.0 g(수율 29%)을 얻었다.
중간체 합성예 5: 중간체(5)의 합성
Figure 112014082196825-pat00014
5-브로모-2-페닐피리딘(5-bromo-2-phenylpyridine) 3.0 g(12.8 mmol)과 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 3.58 g(14.1 mmol)을 1,4-디옥산 60 mL에 녹이고 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센다이클로로팔라듐(Pd(dppf)Cl2) 0.42 g(0.51 mmol)과 아세트산칼륨 2.50 g(25.6 mmol)을 가하여 75~80 ℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축한 후 디클로로메탄 50 mL를 가하였다. 불용성 침전을 감압 여과하여 제거한 후 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 화합물(5) 1.47 g(수율 41%)을 얻었다.
중간체 합성예 6: 중간체(6)의 합성
Figure 112014082196825-pat00015
4-(4-브로모피리딘-2-일)벤조니트릴(4-(4-bromopyridin-2-yl)benzonitrile) 3.0 g(11.6 mmol)과 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 3.25 g(12.8 mmol)을 1,4-디옥산 60 mL에 녹이고 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센다이클로로팔라듐(Pd(dppf)Cl2) 0.38 g(0.46 mmol)과 아세트산칼륨 2.28 g(23.2 mmol)을 가하여 75~80 ℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축한 후 디클로로메탄 50 mL를 가하였다. 불용성 침전을 감압 여과하여 제거한 후 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 화합물(6) 1.79 g(수율 50%)을 얻었다.
중간체 합성예 7: 중간체(7)의 합성
Figure 112014082196825-pat00016
4-브로모-2-(나프탈렌-2-일)피리딘 (4-bromo-2-(naphthalen-2-yl)pyridine) 3.0 g (10.5 mmol)과 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 2.95 g (11.6 mmol)을 1,4-디옥산 50 mL에 녹이고 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센다이클로로팔라듐(Pd(dppf)Cl2) 0.3 g(0.422 mmol)과 아세트산칼륨 2.07 g(21.1 mmol)을 가하여 75~80 ℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축한 후 디클로로메탄 50 mL를 가하였다. 불용성 침전을 감압 여과하여 제거한 후 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 화합물(7) 0.5 g(수율 14%)을 얻었다.
중간체 합성예 8: 중간체(8)의 합성
Figure 112014082196825-pat00017
6-(5-브로모피리딘-2-일)-2-나프토니트릴 (6-(5-bromopyridin-2-yl)-2-naphthonitrile) 3.0 g (9.7 mmol)과 비스(피나콜라토)디보론(bis(pinacolato)diboron) 2.56 g (10.6 mmol)을 1,4-디옥산 50 mL에 녹이고 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센다이클로로팔라듐(Pd(dppf)Cl2) 0.31 g(0.43 mmol)과 아세트산칼륨 1.90 g(23.2 mmol)을 가하여 75~80℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 농축 한 후 디클로로메탄 50 mL를 가하였다. 불용성 침전을 감압 여과하여 제거한 후 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 중간체 화합물(8) 1.2 g(수율 34%)을 얻었다.
상기 합성된 중간체 화합물을 이용하여 이하와 같이 다양한 트리아진 유도체 화합물을 합성하였다.
실시예 1: 화합물(2-1)의 합성
화합물(2-1)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00018
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine) 0.30 g(1.1 mmol)과 중간체(3) 0.40 g(1.2 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.038 g(0.033 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 1.2 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 240 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 클로로포름이 약 20 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-1) 0.42 g(수율 87%)을 얻었다.
실시예 2: 화합물(2-2)의 합성
화합물(2-2)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00019
중간체 화합물(1) 0.40 g(1.1 mmol)과 중간체 화합물(3) 0.40 g(1.2 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.038 g(0.033 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 1.2 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 200 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 클로로포름이 약 30 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 여기에 메탄올 10 mL를 가한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-2) 0.48 g(수율 81%)을 얻었다.
실시예 3: 화합물(2-3)의 합성
화합물(2-3)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00020
중간체 화합물(2) 0.40 g(1.1 mmol)과 중간체 화합물(3) 0.40 g(1.2 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.038 g(0.033 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 1.2 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 140 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 클로로포름이 약 40 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 여기에 메탄올 40 mL를 가한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-3) 0.35 g(수율 59%)을 얻었다.
실시예 4: 화합물(2-4)의 합성
화합물(2-4)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00021
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine) 0.30 g(1.1 mmol)과 중간체 화합물(4) 0.40 g(1.2 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.038 g(0.033 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 1.8 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 80 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 클로로포름이 약 40 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 여기에 메탄올 40 mL를 가한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-4) 0.2 g(수율 42%)을 얻었다.
실시예 5: 화합물(2-5)의 합성
화합물(2-5)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00022
중간체 화합물(1) 0.40 g(1.1 mmol)과 중간체 화합물(4) 0.40 g(1.2 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.038 g(0.033 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 1.2 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 40 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 메탄올 120 mL를 가하여 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-5) 0.22 g(수율 37%)을 얻었다.
실시예 6: 화합물(2-6)의 합성
화합물(2-6)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00023
중간체 화합물(2) 0.40 g(1.1 mmol)과 중간체 화합물(4) 0.40 g(1.2 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.038 g(0.033 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 0.6 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 160 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 클로로포름이 약 10 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-6) 80 mg(수율 14%)을 얻었다.
실시예 7: 화합물(2-7)의 합성
화합물(2-7)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00024

2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine) 0.34 g(1.3 mmol)과 중간체 화합물(5) 0.40 g(1.4 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.044 g(0.039 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 1.4 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 디클로로메탄 40 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고 감압 농축하였다. 잔류물을 디클로로메탄 20 mL에 녹인 후 메탄올 60 mL를 가하였다. 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-7) 0.36 g(수율 72%)을 얻었다.
실시예 8: 화합물(2-8)의 합성
화합물(2-8)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00025

중간체 화합물(1) 0.19 g(0.52 mmol)과 중간체 화합물(5) 0.16 g(0.57 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.018 g(0.016 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 0.6 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 디클로로메탄 100 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 디클로로메탄이 약 20 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-8) 0.15 g(수율 59%)을 얻었다.
실시예 9: 화합물(2-9)의 합성
화합물(2-9)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00026

중간체 화합물(2) 0.24 g(0.65 mmol)과 중간체 화합물(5) 0.20 g(0.71 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.022 g(0.020 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 0.7 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 디클로로메탄 150 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 디클로로메탄이 약 20 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-9) 0.15 g(수율 48%)을 얻었다.
실시예 10: 화합물(2-10)의 합성
화합물(2-10)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00027

2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine) 0.17 g(0.64 mmol)과 중간체 화합물(6) 0.22 g(0.70 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.022 g(0.020 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 0.7 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 디클로로메탄 200 mL로 가열 용해한 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 디클로로메탄이 약 20 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-10) 0.18 g(수율 68%)을 얻었다.
실시예 11: 화합물(2-11)의 합성
화합물(2-11)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00028

중간체 화합물(1) 0.22 g(0.59 mmol)과 중간체 화합물(6) 0.20 g(0.65 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.020 g(0.018 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 0.6 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 50 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 클로로포름이 약 20 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 여기에 메탄올 10 mL를 가한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-11) 0.20 g(수율 66%)을 얻었다.
실시예 12: 화합물(2-12)의 합성
화합물(2-12)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00029

중간체 화합물(2) 0.22 g(0.59 mmol)과 중간체 화합물(6) 0.20 g(0.65 mmol)을 톨루엔 10 mL와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.020 g(0.018 mmol)과 2M 탄산칼륨 수용액 0.6 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 200 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고, 클로로포름이 약 20 mL가 남을 때까지 서서히 감압 농축하였다. 생성된 침전을 감압 여과하고 건조하여 화합물(2-12) 0.19 g(수율 63%)을 얻었다.
실시예 13: 화합물(2-13)의 합성
화합물(2-13)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00030

2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine) 0.25g (0.93mol)과 중간체 화합물(7) 0.30 (0.84 mmol)을 톨루엔 8 mL 와 에탄올 4 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.043 g(0.037 mmol)과 1M 탄산칼륨 수용액 4 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 120 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물(2-13) 0.15 g (수율 38%)을 얻었다.
실시예 14: 화합물(2-14)의 합성
화합물(2-14)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00031

중간체 화합물(1) 0.16 g (0.44 mmol)과 중간체 화합물(7) 0.14 g (0.44 mmol)을 톨루엔 5 mL 와 에탄올 3 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.02 g(0.017 mmol)과 1M 탄산칼륨 수용액 2.5 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 120 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물(2-14) 0.12 g (수율 50%)을 얻었다.
실시예 15: 화합물(2-15)의 합성
화합물(2-15)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00032

중간체 화합물(2) 0.16 g (0.44 mmol)과 중간체 화합물(7) 0.14 g (0.44 mmol)을 톨루엔 5 mL 와 에탄올 3 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.02 g(0.017 mmol)과 1M 탄산칼륨 수용액 2.5 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 120 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물(2-15) 0.08 g (수율 36%)을 얻었다.
실시예 16: 화합물(2-16)의 합성
화합물(2-16)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00033

2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진(2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine) 0.15 g (0.56 mmol)과 중간체 화합물(8) 0.20 g (0.56 mmol)을 톨루엔 5 mL 와 에탄올 3 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.025 g(0.022 mmol)과 1M 탄산칼륨 수용액 2.5 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 240 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물(2-16) 0.10 g (수율 40%)을 얻었다.
실시예 17: 화합물(2-17)의 합성
화합물(2-17)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00034

중간체 화합물(1) 0.2 g (0.54 mmol)과 중간체 화합물(8) 0.19 g (0.54 mmol)을 톨루엔 5 mL 와 에탄올 3 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.02 g(0.017 mmol)과 1M 탄산칼륨 수용액 2.5 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 240 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물(2-17) 0.06 g (수율 20%)을 얻었다.
실시예 18: 화합물(2-18)의 합성
화합물(2-18)의 합성 경로를 이하에 나타낸다.
Figure 112014082196825-pat00035

중간체 화합물(2) 0.2 g (0.54 mmol)과 중간체 화합물(8) 0.19 g (0.54 mmol)을 톨루엔 5 mL 와 에탄올 3 mL에 녹이고 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.025 g(0.021 mmol)과 1M 탄산칼륨 수용액 2.5 mL를 가하여 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 상온으로 냉각한 후 생성된 침전을 감압 여과하고 톨루엔, 물, 메탄올로 세척하였다. 여과된 침전을 클로로포름 240 mL로 녹인 후 불용성 침전을 여과하여 제거하고 감압 농축하였다. 농축 잔류물을 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물(2-18) 0.08 g (수율 22%)을 얻었다.
<시험예 1>
본 발명의 화합물에 대하여 Jasco V-630 기기를 이용하여 UV/VIS 스펙트럼을 측정하고, Jasco FP-8500 기기를 이용하여 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
화합물들의 UV / VIS 및 PL 결과
구분(화합물) UV(nm)*1 PL(nm, 상온)*2
실시예 1 (화합물 2-1) 272,328 423.5
실시예 2 (화합물 2-2) 334 408
실시예 3 (화합물 2-3) 267, 312 400
실시예 4 (화합물 2-4) 235, 268 407.5
실시예 5 (화합물 2-5) 319 407.5
실시예 6 (화합물 2-6) 267, 304 398.5
실시예 7 (화합물 2-7) 276, 312 397.5
실시예 8 (화합물 2-8) 325 411
실시예 9 (화합물 2-9) 268, 313 400
실시예 10 (화합물 2-10) 271 412
실시예 11 (화합물 2-11) 248, 325 440
실시예 12 (화합물 2-12) 313 432
실시예 13 (화합물 2-13) 257 418
실시예 14 (화합물 2-14) 251, 303, 331 410
실시예 15 (화합물 2-15) 250, 301, 330 408.5
실시예 16 (화합물 2-16) 244, 272, 327 381, 383
실시예 17 (화합물 2-17) 242, 335 424.5
실시예 18 (화합물 2-18) 265, 316 405
*1: 1.0 x 10-5 M in Methylene Chloride
*2: 5.0 x 10-6 M in Methylene Chloride
<시험예 2>
본 발명의 화합물에 대하여 Waters Acquity UPLC H-Class/ SQD2 system 기기를 이용하여 LC-MS를 측정하였으며 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
화합물들의 LC / MS 결과
구분(화합물) MS/FAB Calcd. LC-MS/FAB Found
실시예 1 (화합물 2-1) 437.49 438.13
실시예 2 (화합물 2-2) 537.61 538.41
실시예 3 (화합물 2-3) 537.61 538.41
실시예 4 (화합물 2-4) 437.49 438.33
실시예 5 (화합물 2-5) 537.61 538.27
실시예 6 (화합물 2-6) 537.61 538.34
실시예 7 (화합물 2-7) 386.45 387.09
실시예 8 (화합물 2-8) 486.57 487.17
실시예 9 (화합물 2-9) 486.57 487.37
실시예 10 (화합물 2-10) 411.46 412.11
실시예 11 (화합물 2-11) 511.57 512.39
실시예 12 (화합물 2-12) 511.57 512.39
실시예 13 (화합물 2-13) 436.51 437.40
실시예 14 (화합물 2-14) 536.62 537.47
실시예 15 (화합물 2-15) 536.62 537.47
실시예 16 (화합물 2-16) 461.52 462.42
실시예 17 (화합물 2-17) 561.63 562.49
실시예 18 (화합물 2-18) 561.63 562.42
소자 제작 시험예
상기 실시예의 화합물에 대한 전자의 이동도를 확인하기 위하여 EOD(electron only device) 소자를 제작하였다. 소자 제작 시 ITO 및 Al을 전극으로 사용하였고, Liq는 홀의 주입을 막고 전자가 잘 주입되기 위해 사용 되었으며, 두 개의 Liq 사이에 측정하고자 하는 화합물을 증착하였다.
비교시험예 : ITO / Liq / Alq 3 / Liq / Al
EOD 소자는 ITO (180 nm) / Liq (2 nm) / Alq3 (60 nm) / Liq (2 nm) / Al (100 nm) 순으로 증착하여 소자를 제작하였다. 유기물은 9 10-7Torr의 진공도에서 증착하였으며 Liq는 0.1 Å/sec, Alq3는 1 Å/sec, Al은 10 Å/sec의 속도로 증착하였다. 실험에 사용된 비교물질은 Alq3이다. 소자 제작이 끝난 후 소자의 공기 및 수분의 접촉을 막기 위하여 질소 기체로 채워져 있는 글러브 박스 안에서 봉지를 하였다. 3M사의 접착용 테이프로 격벽을 형성 후 수분 등을 제거할 수 있는 흡습제인 바륨산화물(Barium Oxide)을 넣고 유리판을 붙였다.
시험예 1 : ITO / Liq / 화합물(2-2) / Liq / Al
상기 비교시험예에서, Alq3을 이용하는 대신 상기 실시예 2에서 제조한 화합물(2-2)을 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
시험예 2 : ITO / Liq / 화합물(2-3) / Liq / Al
상기 비교시험예에서, Alq3을 이용하는 대신 상기 실시예 3에서 제조한 화합물(2-3)을 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
시험예 3 : ITO / Liq / 화합물(2-4) / Liq / Al
상기 비교시험예에서, Alq3을 이용하는 대신 상기 실시예 4에서 제조한 화합물(2-4)을 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
시험예 4 : ITO / Liq / 화합물(2-5) / Liq / Al
상기 비교시험예에서, Alq3을 이용하는 대신 상기 실시예 5에서 제조한 화합물(2-5)을 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
시험예 5 : ITO / Liq / 화합물(2-9) / Liq / Al
상기 비교시험예에서, Alq3을 이용하는 대신 상기 실시예 9에서 제조한 화합물(2-9)을 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
시험예 6 : ITO / Liq / 화합물(2-12) / Liq / Al
상기 비교시험예에서, Alq3을 이용하는 대신 상기 실시예 12에서 제조한 화합물(2-12)을 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
시험예 7 : ITO / Liq / 화합물(2-13) / Liq / Al
상기 비교시험예에서, Alq3을 이용하는 대신 상기 실시예 13에서 제조한 화합물(2-13)을 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
상기 비교시험예 및 시험예 1 내지 7에서 제조된 EOD 소자에 대한 전기적 특성을 하기 표 3에 나타내고, 비교시험예 및 시험예 1 내지 7에서 제조된 EOD 소자에 대하여 전압에 따른 전류 밀도를 도 2에 나타내었다.
구분(화합물) 전류밀도(mA/㎠) @2.5V
비교시험예 (Alq3) 0.3
시험예 1 (화합물 2-2) 17.3
시험예 2 (화합물 2-3) 24.1
시험예 3 (화합물 2-4) 4.0
시험예 4 (화합물 2-5) 9.2
시험예 5 (화합물 2-9) 17.9
시험예 6 (화합물 2-12) 28.1
시험예 7 (화합물 2-13) 9.2
(결과)
상기 표 3 및 도 2로 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명의 화합물들을 EOD 소자로 제작하였을 때 비교시험예 소자보다 시험예 1 내지 7의 소자들이 월등한 전류 밀도를 보이는 것을 확인할 수 있다. 이러한 월등한 전류 밀도의 상승은 OLED 소자를 제작할 때 소자의 구동 전압을 낮추고, 발광 효율 특성 및 수명 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체.
    [화학식 1]
    Figure 112016016723594-pat00051

    [상기 화학식 1에서 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 페닐 또는 나프틸이며, Ar3는 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기임]
    [화학식 3]
    Figure 112016016723594-pat00052
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 2로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체.
    [화학식 2]
    Figure 112016016723594-pat00050

    Figure 112016016723594-pat00053

    Figure 112016016723594-pat00054

    Figure 112016016723594-pat00055
  5. 제 1항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 따른 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체가 전자수송층 재료로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  7. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 전극들 사이에 배치된 1층 이상의 유기막을 포함하되,
    상기 유기막은 제 1항 또는 제 4항 중 어느 한 항의 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 유기막은 정공주입층, 정공수송층, 정공주입 기능과 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 버퍼층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층, 전자주입층, 및 전자수송 기능과 전자주입 기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1층 이상을 포함하는 유기 전계발광 소자.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 피리딜기가 결합된 트리아진 유도체가 상기 유기막을 구성하는 전자저지층, 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 기능과 전자주입 기능을 동시에 갖는 기능층 및 발광층으로 이루어진 군 중에서의 선택된 어느 1층에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
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