KR101835201B1 - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{HETERO-CYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다. 본 출원은 2015년 3월 5일에 한국특허청에 제출된 한국특허 출원 제10-2015-0030749호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용은 전부 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2000-0051826
본 명세서에는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112016021334486-pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
X1은 N 또는 CR1이고, X2는 N 또는 CR2이고, X3는 N 또는 CR3이고, X4는 N 또는 CR4이고,
Y1은 N 또는 CR5이고, Y2는 N 또는 CR6이고, Y3는 N 또는 CR7이고, Y4는 N 또는 CR8이며,
Z1은 N 또는 CR9이고, Z2는 N 또는 CR10이고, Z3는 N 또는 CR11이고, Z4는 N 또는 CR12이고,
X1 내지 X4, Y1 내지 Y4 및 Z1 내지 Z4는 동시에 N이 아니며,
R1 내지 R12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 6원 고리를 형성하며,
상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00002
이고,
B는 O, S 또는 Se이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,
L은 탄소수 10 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고,
m은 1 내지 5의 정수이며,
m이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입과 정공수송, 발광, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 화합물은 바람직하게는 발광층, 전자수송 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 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)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한" 기로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112016021334486-pat00003
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112016021334486-pat00004
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112016021334486-pat00005
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴 아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 단환식의 디아릴아민기, 치환 또는 비치환된 다환식의 디아릴아민기 또는 치환 또는 비치환된 단환식 및 다환식의 디아릴아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure 112016021334486-pat00006
,
Figure 112016021334486-pat00007
,
Figure 112016021334486-pat00008
, 및
Figure 112016021334486-pat00009
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로 고리기는 이종원자로 N, O, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로 고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로 아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로 고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, 아릴포스핀기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기, 헤테로아릴아민기 중 헤테로아릴기는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 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; 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리; 또는 이들의 축합고리를 형성하는 것을 의미한다.
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 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 4 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016021334486-pat00010
[화학식 3]
Figure 112016021334486-pat00011
[화학식 4]
Figure 112016021334486-pat00012
상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
X1은 N 또는 CR1이고, X2는 N 또는 CR2이고, X3는 N 또는 CR3이고, X4는 N 또는 CR4이고,
Y1은 N 또는 CR5이고, Y2는 N 또는 CR6이고, Y3는 N 또는 CR7이고, Y4는 N 또는 CR8이며,
Z1은 N 또는 CR9이고, Z2는 N 또는 CR10이고, Z3는 N 또는 CR11이고, Z4는 N 또는 CR12이고,
P1은 N 또는 CR13이고, P2는 N 또는 CR14이고, P3는 N 또는 CR15이고, P4는 N 또는 CR16이고,
R1 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
상기 R1 내지 R16 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00013
이고,
B는 O, S 또는 Se이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
L은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고,
m은 1 내지 5의 정수이며,
m이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112016021334486-pat00014
[화학식 6]
Figure 112016021334486-pat00015
[화학식 7]
Figure 112016021334486-pat00016
상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
X1은 N 또는 CR1이고, X2는 N 또는 CR2이고, X3는 N 또는 CR3이고, X4는 N 또는 CR4이고,
Y1은 N 또는 CR5이고, Y2는 N 또는 CR6이고, Y3는 N 또는 CR7이고, Y4는 N 또는 CR8이며,
Z1은 N 또는 CR9이고, Z2는 N 또는 CR10이고, Z3는 N 또는 CR11이고, Z4는 N 또는 CR12이고,
Q1은 N 또는 CR17이고, Q2는 N 또는 CR18이고, Q3는 N 또는 CR19이고, Q4는 N 또는 CR20이고,
R1 내지 R12 및 R17 내지 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
상기 R1 내지 R12 및 R17 내지 R20 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00017
이고,
B는 O, S 또는 Se이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
L은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고,
m은 1 내지 5의 정수이며,
m이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 8 내지 16 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 8]
Figure 112016021334486-pat00018
[화학식 9]
Figure 112016021334486-pat00019
[화학식 10]
Figure 112016021334486-pat00020
[화학식 11]
Figure 112016021334486-pat00021
[화학식 12]
Figure 112016021334486-pat00022
[화학식 13]
Figure 112016021334486-pat00023
[화학식 14]
Figure 112016021334486-pat00024
[화학식 15]
Figure 112016021334486-pat00025
[화학식 16]
Figure 112016021334486-pat00026
상기 화학식 8 내지 16에 있어서,
X1은 N 또는 CR1이고, X2는 N 또는 CR2이고, X3는 N 또는 CR3이고, X4는 N 또는 CR4이고,
Y1은 N 또는 CR5이고, Y2는 N 또는 CR6이고, Y3는 N 또는 CR7이고, Y4는 N 또는 CR8이며,
Z1은 N 또는 CR9이고, Z2는 N 또는 CR10이고, Z3는 N 또는 CR11이고, Z4는 N 또는 CR12이고,
P1은 N 또는 CR13이고, P2는 N 또는 CR14이고, P3는 N 또는 CR15이고, P4는 N 또는 CR16이고,
Q1은 N 또는 CR17이고, Q2는 N 또는 CR18이고, Q3는 N 또는 CR19이고, Q4는 N 또는 CR20이고,
R1 내지 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
상기 R1 내지 R20 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00027
이고,
B는 O, S 또는 Se이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
L은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고,
m은 1 내지 5의 정수이며,
m이 2 이상인 경우 L은 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리는 탄화 수소 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리는 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00028
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R12 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00029
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 중 적어도 2 이상은
Figure 112016021334486-pat00030
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기, R1 내지 R4 및 R9 내지 R12 중 적어도 2 이상은
Figure 112016021334486-pat00031
이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기 및 R1 내지 R12 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00032
이고, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기 및 R1 내지 R12 에서
Figure 112016021334486-pat00033
이 아닌 기들 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00034
이고,
상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 에서
Figure 112016021334486-pat00035
이 아닌 기들 중 적어도 하나는 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00036
이고,
상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 에서
Figure 112016021334486-pat00037
이 아닌 기들 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트릴기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 피리딜기; 치환 또는 비치환된 퀴놀린기; 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 치환 또는 비치환된 퀴녹살린기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기이나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 중 적어도 하나는
Figure 112016021334486-pat00038
이고,
상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 에서
Figure 112016021334486-pat00039
이 아닌 기들 중 적어도 하나는 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 페난트릴기; 파이레닐기; 플루오레닐기; 피리딜기; 퀴놀린기;퀴나졸린기; 퀴녹살린기; 카바졸기; 또는 디벤조퓨란기이나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 아릴기; 또는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 1환 내지 5환의 아릴기; 또는 1환 내지 5환의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 아릴기; 또는 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트릴기 또는 치환 또는 비치환된 피리딜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R12 중 적어도 하나는 페닐기; 나프틸기; 페난트릴기 또는 피리딜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트릴기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오레닐기이나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기는 치환 또는 비치환된 피리딜기; 치환 또는 비치환된 퀴놀린기; 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 치환 또는 비치환된 퀴녹살린기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기이나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 B는 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 B는 S 또는 Se이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트릴기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 피리딜기; 치환 또는 비치환된 퀴놀린기; 치환 또는 비치환된 퀴나졸린기; 치환 또는 비치환된 퀴녹살린기; 치환 또는 비치환된 카바졸기; 치환 또는 비치환된 페난트롤린기; 또는 치환 또는 비치환된 디히드로아세나프탈렌 이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1환 내지 5환의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 페난트릴기; 플루오레닐기; 파이레닐기; 피리딜기; 퀴놀린기; 퀴나졸린기; 퀴녹살린기; 카바졸기; 페난트롤린기; 또는 디히드로아세나프탈렌이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기
Figure 112016021334486-pat00040
은
Figure 112016021334486-pat00041
일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 페닐기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 L은 탄소수 10 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌; 또는 1환 내지 5환의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 L은 치환 또는 비치환된 2가의 나프틸기; 치환 또는 비치환된 2가의 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 2가의 피리딜기; 또는 치환 또는 비치환된 2가의 퀴놀린기이나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 L은 2가의 나프틸기; 2가의 바이페닐기; 2가의 피리딜기; 또는 2가의 퀴놀린기 이나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, X1은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, X2는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, X3는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, X4는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Y1는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Y2는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Y3는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Y4는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Z1은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Z2는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Z3는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Z4는 N이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 그러나, 하기의 구조들로만 한정되는 것은 아니다.
[화합물 1-1] [화합물 1-2] [화합물 1-3] [화합물 1-4]
Figure 112016021334486-pat00042
Figure 112016021334486-pat00043
Figure 112016021334486-pat00044
Figure 112016021334486-pat00045
[화합물 1-5] [화합물 1-6] [화합물 1-7] [화합물 1-8]
Figure 112016021334486-pat00046
[화합물 1-9] [화합물 1-10] [화합물 1-11] [화합물 1-12]
Figure 112016021334486-pat00047
[화합물 1-13] [화합물 1-14] [화합물 1-15] [화합물 1-16]
Figure 112016021334486-pat00048
[화합물 1-17] [화합물 1-18] [화합물 1-19] [화합물 1-20]
Figure 112016021334486-pat00049
[화합물 1-21] [화합물 1-22] [화합물 1-23] [화합물 1-24]
Figure 112016021334486-pat00050
[화합물 1-25] [화합물 1-26] [화합물 1-27] [화합물 1-28]
Figure 112016021334486-pat00051
[화합물 1-29] [화합물 1-30] [화합물 1-31] [화합물 1-32]
Figure 112016021334486-pat00052
[화합물 1-33] [화합물 1-34] [화합물 1-35] [화합물 1-36]
Figure 112016021334486-pat00053
[화합물 1-37] [화합물 1-38] [화합물 1-39] [화합물 1-40]
Figure 112016021334486-pat00054
[화합물 1-41] [화합물 1-42] [화합물 1-43] [화합물 1-44]
Figure 112016021334486-pat00055
[화합물 1-45] [화합물 1-46] [화합물 1-47] [화합물 1-48]
Figure 112016021334486-pat00056
[화합물 1-49] [화합물 1-50] [화합물 1-51] [화합물 1-52]
Figure 112016021334486-pat00057
[화합물 1-53] [화합물 1-54] [화합물 1-55] [화합물 1-56]
Figure 112016021334486-pat00058
[화합물 1-57] [화합물 1-58] [화합물 1-59] [화합물 1-60]
Figure 112016021334486-pat00059
[화합물 1-61] [화합물 1-62] [화합물 1-63] [화합물 1-64]
Figure 112016021334486-pat00060
[화합물 1-65] [화합물 1-66] [화합물 1-67] [화합물 1-68]
Figure 112016021334486-pat00061
[화합물 1-69] [화합물 1-70] [화합물 1-71] [화합물 1-72]
Figure 112016021334486-pat00062
[화합물 1-73] [화합물 1-74] [화합물 1-75] [화합물 1-76]
Figure 112016021334486-pat00063
[화합물 1-77] [화합물 1-78] [화합물 1-79] [화합물 1-80]
Figure 112016021334486-pat00064
[화합물 1-81] [화합물 1-82] [화합물 1-83]
Figure 112016021334486-pat00065
[화합물 1-84] [화합물 1-85] [화합물 1-86] [화합물 1-87]
Figure 112016021334486-pat00066
[화합물 1-88] [화합물 1-89] [화합물 1-90] [화합물 1-91]
Figure 112016021334486-pat00067
Figure 112016021334486-pat00068
[화합물 1-92] [화합물 1-93] [화합물 1-94] [화합물 1-95]
Figure 112016021334486-pat00069
Figure 112016021334486-pat00070
[화합물 1-96] [화합물 1-97] [화합물 1-98] [화합물 1-99]
Figure 112016021334486-pat00071
Figure 112016021334486-pat00072
[화합물 1-100] [화합물 1-101] [화합물 1-102] [화합물 1-103]
Figure 112016021334486-pat00073
[화합물 1-104] [화합물 1-105] [화합물 1-106] [화합물 1-107]
Figure 112016021334486-pat00074
[화합물 1-108] [화합물 1-109] [화합물 1-110] [화합물 1-111]
Figure 112016021334486-pat00075
Figure 112016021334486-pat00076
[화합물 1-112] [화합물 1-113]
Figure 112016021334486-pat00077
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 그러나, 하기의 구조들로만 한정되는 것은 아니다.
[화합물 2-1] [화합물 2-2] [화합물 2-3] [화합물 2-4]
Figure 112016021334486-pat00078
Figure 112016021334486-pat00079
Figure 112016021334486-pat00080
Figure 112016021334486-pat00081
[화합물 2-5] [화합물 2-6] [화합물 2-7] [화합물 2-8]
Figure 112016021334486-pat00082
[화합물 2-9] [화합물 2-10] [화합물 2-11] [화합물 2-12]
Figure 112016021334486-pat00083
[화합물 2-13] [화합물 2-14] [화합물 2-15] [화합물 2-16]
Figure 112016021334486-pat00084
[화합물 2-17] [화합물 2-18] [화합물 2-19] [화합물 2-20]
Figure 112016021334486-pat00085
[화합물 2-21] [화합물 2-22] [화합물 2-23] [화합물 2-24]
Figure 112016021334486-pat00086
[화합물 2-25] [화합물 2-26] [화합물 2-27] [화합물 2-28]
Figure 112016021334486-pat00087
[화합물 2-29] [화합물 2-30] [화합물 2-31] [화합물 2-32]
Figure 112016021334486-pat00088
[화합물 2-33] [화합물 2-34] [화합물 2-35] [화합물 2-36]
Figure 112016021334486-pat00089
[화합물 2-37] [화합물 2-38] [화합물 2-39] [화합물 2-40]
Figure 112016021334486-pat00090
[화합물 2-41] [화합물 2-42] [화합물 2-43] [화합물 2-44]
Figure 112016021334486-pat00091
[화합물 2-45] [화합물 2-46] [화합물 2-47] [화합물 2-48]
Figure 112016021334486-pat00092
[화합물 2-49] [화합물 2-50] [화합물 2-51] [화합물 2-52]
Figure 112016021334486-pat00093
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 그러나, 하기의 구조들로만 한정되는 것은 아니다.
[화합물 3-1] [화합물 3-2] [화합물 3-3]
Figure 112016021334486-pat00094
[화합물 3-4] [화합물 3-5] [화합물 3-6]
Figure 112016021334486-pat00095
[화합물 3-7] [화합물 3-8] [화합물 3-9]
Figure 112016021334486-pat00096
[화합물 3-10] [화합물 3-11] [화합물 3-12]
Figure 112016021334486-pat00097
[화합물 3-13] [화합물 3-14] [화합물 3-15]
Figure 112016021334486-pat00098
[화합물 3-16] [화합물 3-17] [화합물 3-18]
Figure 112016021334486-pat00099
[화합물 3-19] [화합물 3-20] [화합물 3-21]
Figure 112016021334486-pat00100
[화합물 3-22] [화합물 3-23] [화합물 3-24]
Figure 112016021334486-pat00101
[화합물 3-25] [화합물 3-26] [화합물 3-27]
Figure 112016021334486-pat00102
[화합물 3-28] [화합물 3-29] [화합물 3-30]
Figure 112016021334486-pat00103
[화합물 3-31] [화합물 3-32] [화합물 3-33]
Figure 112016021334486-pat00104
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물들 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 그러나, 하기의 구조들로만 한정되는 것은 아니다.
[화합물 4-1] [화합물 4-2] [화합물 4-3]
Figure 112016021334486-pat00105
[화합물 4-4] [화합물 4-5] [화합물 4-6]
Figure 112016021334486-pat00106
Figure 112016021334486-pat00107
[화합물 4-7] [화합물 4-8] [화합물 4-9]
Figure 112016021334486-pat00108
Figure 112016021334486-pat00109
Figure 112016021334486-pat00110
[화합물 4-10] [화합물 4-11]
Figure 112016021334486-pat00111
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 하기 반응식 1 내지 3과 같은 방식으로 제조될 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112016021334486-pat00112
[반응식 2]
Figure 112016021334486-pat00113
[반응식 3]
Figure 112016021334486-pat00114
상기 반응식 1 내지 3에 있어서,
X1 내지 X4의 정의는 화학식 1과 같고,
A1은 고리를 나타내며, R1 및 R2는 서로 결합하여 고리를 형성한다.
구체적으로, 상기 Cpd B로 표시되는 화합물은 할로겐기와 포밀기기가 치환되어 있는 Cpd A와 R1 및 R2 치환체를 갖는 디케토유도체(Cpd 7) 및, 암모늄아세테이트를 혼합하여 산 촉매를 통해 이미다졸기를 제조할 수 있다. 또한, 할로겐기와 포밀기가 치환되어 있는 Cpd A와 R1 및 R2 치환체를 갖는 디아민(diamine) 유도체(Cpd 8)를 혼합하여 산 촉매를 통해 이미다졸기를 제조할 수 있다.
또한, 상기 Cpd C로 표시되는 화합물은 할로겐기와 이미다졸기가 치환되어 있는 Cpd B를 Pd 촉매를 이용하여 분자 내 고리화 반응을 통해 Cpd C(화학식 1로 표시되는 화합물)를 제조할 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층 및 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
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 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 중 1층 이상에 포함될 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.
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 상기 화학식 1의 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<제조예>
<제조예 1> 하기 화합물 1-1의 합성
Figure 112016021334486-pat00115
[구조식 1-1A]
Figure 112016021334486-pat00116
[구조식 1-1B] [구조식 1-1C] [구조식 1-1D]
Figure 112016021334486-pat00117
[구조식 1-1E] [구조식 1-1F]
Figure 112016021334486-pat00118
[구조식 1-1D] [구조식 1-1F] [화합물 1-1]
구조식 1-1A의 제조
2,4-다이클로로페닐보론산(2,4-dichlorophenylboronic acid) (18.3g,95.8mmol)과 1-브로모-2-나프탈데하이드(1-bromo-2-naphthaldehyde) (20.5g, 87.2mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF) (300mL)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(180mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(Pd(PPh3)4) (2.0g, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고, 유기층을 무수황산마그네슘(MgSO4)으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:10으로 컬럼하여 상기 구조식 1-1A(21.0g, 80%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 301
구조식 1-1B의 제조
구조식 1-1A(26.2g, 87.0mmol)와 디아미노벤젠(9.4g, 87.0mmol)을 디옥산(1,4-dioxane) (200mL)과 아세트산(AcOH) (20mL)에 현탁시켰다. 얻어진 혼합물을 약 6시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 상기 혼합물을 물(100mL)로 희석한 후, 생성된 고체를 여과하고, 물과 에틸에테르(ethyl ether)로 세정하여 상기 구조식 1-1B(19.3g, 57 %)를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 389
구조식 1-1C의 제조
구조식 1-1B(1.99g, 5.10mmol)와 소듐-터셔리-부톡사이드(NaOt-Bu) (0.58g,6.01mmol) 및 Pd[P(t-Bu)3]2 (51mg, 2 mol%)를 톨루엔(50mL)에 현탁시켰다. 얻어진 혼합물을 약 6시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 반응 용액에 증류수를 넣고 반응을 종료시키고, 유기층을 추출하여 무수황산마그네슘으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:5로 컬럼하여 상기 구조식 1-1C(0.756g, 42%)를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 353
구조식 1-1D의 제조
구조식 1-1C(12g, 34mmol)와 비스(피나콜라토)디보론(12g, 47mmol), 포타슘 아세테이트(12g, 118mmol)를 디옥산(150mL)에 녹인 후, 50℃로 온도를 올리고, Pd(DBA)2 (0.23g, 0.4mmol)와 P(Cy)3 (0.22g, 0.8mmol)를 첨가한 후 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 용액을 실온으로 냉각시킨 후, 증류수(100mL)를 가하고 메틸렌 클로라이드 (100mL × 3)로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 에탄올로 재결정하여 구조식 1-1D(14g, 수율 90%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 445
구조식 1-1E의 제조
2,6-디브로모나프탈렌(20g, 69.94mmol)을 테트라하이드로퓨란(100ml)에 녹인 후, -78℃로 냉각시켰다. n-BuLi(2.5M, 37ml,93mmol)를 천천히 적가한 후 30분 동안 교반하였다. 클로로디페닐포스핀(17g, 76mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 헥산으로 재결정하여 구조식 1-1E(21g, 수율 76.8%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 391
구조식 1-1F의 제조
구조식 1-1E(20g, 51mmol)을 트리클로로메탄(200ml)에 녹인 후, 과산화수소수(20ml)를 첨가한 후 12시간 교반하였다. MgSO4로 넣고 교반하여 물을 제거한 후 여과하여 농축시키고 헥산으로 재결정하여 구조식 1-1F(18g, 수율86.5%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 407
화합물 1-1의 제조
구조식 1-1D(9.0g, 20.3mmol)와 구조식 1-1F(9.1g, 22.4mmol)를 테트라하이드로퓨란(200ml)에 가열하여 완전히 녹인 후, 2M 탄산칼륨 수용액 100ml를 첨가하고 Pd(PPh3)4 (0.26g, 0.22mmol)을 넣고 12시간 교반하였다. 상온으로 낮춘 후 물층을 제거하고 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 테트라하이드로퓨란과 아세톤으로 재결정하여 화합물 1-1(8.5g, 수율 65%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 645
<제조예 2> 하기 화합물 1-38의 합성
Figure 112016021334486-pat00119
[구조식 1-38A] [구조식 1-38B]
Figure 112016021334486-pat00120
[구조식 1-38B] [구조식 1-38C] [구조식 1-38D]
Figure 112016021334486-pat00121
[구조식 1-1D] [구조식 1-38D] [화합물 1-38]
구조식 1-38A의 제조
디브로모벤젠(20g, 85mmol)을 테트라하이드로퓨란(100ml)에 녹인 후, -78℃로 냉각시켰다. n-BuLi(2.5M, 37ml,93mmol)를 천천히 적가한 후 30분 동안 교반하였다. 클로로디페닐포스핀(17g, 76mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 헥산으로 재결정하여 구조식 1-38A(20g, 수율 70%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 341
구조식 1-38B의 제조
구조식 1-38A(20g, 58mmol)을 트리클로로메탄(200ml)에 녹인 후, 과산화수소수(20ml)를 첨가한 후 12시간 교반하였다. MgSO4로 넣고 교반하여 물을 제거한 후 여과하여 농축시키고 헥산으로 재결정하여 구조식 1-38B(18g, 수율 85%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 357
구조식 1-38C의 제조
구조식 1-38B(8g, 22.4mmol)와 3-히드록시페닐보론산(3.1g, 22.4mmol)을 테트라하이드로퓨란(200ml)에 가열하여 완전히 녹인 후, 2M 탄산칼륨 수용액 100ml를 첨가하고 Pd(PPh3)4 (0.26g, 0.22mmol)을 넣고 12시간 교반하였다. 상온으로 낮춘 후 유기층을 추출한 후, 용매를 날려 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체를 테트라하이드로퓨란과 헥산으로 재결정하여 구조식 1-38C(7g, 수율 84%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 371
구조식 1-38D의 제조
구조식 1-38C(7g, 18.9mmol)를 아세토니트릴(200ml)에 녹인 후 퍼클로로부탄술포닐플로라이드(2.9g, 20.8mmol)와 2M 탄산칼륨 수용액 100ml를 첨가하고 가열한 후 12시간 교반하였다. 상온으로 낮춘 후 유기층을 추출한 후, 용매를 날려 생성된 고체를 여과하였다. 여과된 고체는 클로로포름과 헥산으로 재결정하여 구조식 1-38D(9.5g,수율 75%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 653
화합물 1-38의 제조
구조식 1-1F 대신 구조식 1-38D를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-38을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 671
<제조예 3> 하기 화합물 1-84의 합성
Figure 112016021334486-pat00122
[구조식 1-38B] [구조식 1-84E] [구조식 1-84F]
Figure 112016021334486-pat00123
[구조식 1-84A]
Figure 112016021334486-pat00124
[구조식 1-84B] [구조식 1-84C] [구조식 1-84D]
Figure 112016021334486-pat00125
[구조식 1-84D] [구조식 1-84F] [화합물 1-84]
구조식 1-84E의 제조
3-히드록시페닐보론산 대신, 4-히드록시페닐보론산을 사용한 것을 제외하고, 화학식 1-38C의 제조방법과 동일한 방법으로 구조식 1-84E를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 371
구조식 1-84F의 제조
구조식 1-38C 대신 구조식 1-84E를 사용한 것을 제외하고, 구조식 1-38D의 제조방법과 동일한 방법으로 구조식 1-84F를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 653
구조식 1-84A의 제조
2,4-다이클로로페닐보론산(2,4-dichlorophenylboronic acid) (18.3g,95.8mmol)과 2-브로모-1-나프탈데하이드(2-bromo-1-naphthaldehyde) (20.5g, 87.2mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF) (300mL)에 완전히 녹인 후 2M 탄산칼륨수용액(180mL)을 첨가하고 테트라키스트리페닐포스피노팔라듐(Pd(PPh3)4) (2.0g, 2 mol%)을 넣은 후 5시간 동안 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 물층을 제거하고, 유기층을 무수황산마그네슘(MgSO4)으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:10으로 컬럼하여 상기 구조식 1-84A(21.0g, 80%)을 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 301
구조식 1-84B의 제조
구조식 1-84A(26.2g, 87.0mmol)와 디아미노벤젠(9.4g, 87.0mmol)을 디옥산(1,4-dioxane) (200mL)과 아세트산(AcOH) (20mL)에 현탁시켰다. 얻어진 혼합물을 약 6시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 상기 혼합물을 물(100mL)로 희석한 후, 생성된 고체를 여과하고, 물과 에틸에테르(ethyl ether)로 세정하여 상기 구조식 1-84B(19.3g, 57 %)를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 389
구조식 1-84C의 제조
구조식 1-84B(1.99g, 5.10mmol)와 소듐-터셔리-부톡사이드(NaOt-Bu) (0.58g,6.01mmol) 및 Pd[P(t-Bu)3]2 (51mg, 2 mol%)를 톨루엔(50mL)에 현탁시켰다. 얻어진 혼합물을 약 6시간 동안 교반 환류하고, 상온으로 냉각하였다. 반응 용액에 증류수를 넣고 반응을 종료시키고, 유기층을 추출하여 무수황산마그네슘으로 건조한 후 여과하였다. 여과액을 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란:헥산 = 1:5로 컬럼하여 상기 구조식 1-84C(0.756g, 42%)를 제조하였다.
MS: [M+H]+ = 353
구조식 1-84D의 제조
구조식 1-84C(12g, 34mmol)와 비스(피나콜라토)디보론(12g, 47mmol), 포타슘 아세테이트(12g, 118mmol)를 디옥산(150mL)에 녹인 후, 50℃로 온도를 올리고, Pd(DBA)2 (0.23g, 0.4mmol)와 P(Cy)3 (0.22g, 0.8mmol)를 첨가한 후 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 용액을 실온으로 냉각시킨 후, 증류수(100mL)를 가하고 메틸렌 클로라이드 (100mL × 3)로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 에탄올로 재결정하여 구조식 1-84D(14g, 수율 90%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 445
화합물 1-84의 제조
구조식 1-1D 대신 구조식 1-84D를 사용하고, 구조식 1-1F대신 구조식 1-84F를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-84를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 671
<제조예 4> 하기 화합물 1-85의 합성
Figure 112016021334486-pat00126
[구조식 1-84D] [구조식 1-1F] [화합물 1-85]
구조식 1-1D 대신 구조식 1-84D를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-85를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 645
<제조예 5> 하기 화합물 1-86의 합성
Figure 112016021334486-pat00127
[구조식 1-86A]
Figure 112016021334486-pat00128
[구조식 1-86B] [구조식 1-86C] [구조식 1-86D]
Figure 112016021334486-pat00129
[구조식 1-86D] [구조식 1-84F] [화합물 1-86]
구조식 1-86A의 제조
2,4-다이클로로페닐보론산 대신 2.5-다이클로로페닐보론산을 사용한 것을 제외하고, 화학식 1-84A의 제조방법과 동일한 방법으로 구조식 1-86A를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 301
구조식 1-86B의 제조
구조식 1-84A 대신 구조식 1-86A를 사용한 것을 제외하고, 구조식 1-84B의 제조방법과 동일한 방법으로 구조식 1-86B를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 389
구조식 1-86C의 제조
구조식 1-84B 대신 구조식 1-86B를 사용한 것을 제외하고, 구조식 1-84C의 제조방법과 동일한 방법으로 구조식 1-86C를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 353
구조식 1-86D의 제조
구조식 1-84C 대신 구조식 1-86C를 사용한 것을 제외하고, 구조식 1-84D의 제조방법과 동일한 방법으로 구조식 1-86D를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 445
화합물 1-86의 제조
구조식 1-1D 대신 구조식 1-86D를 사용하고 구조식 1-1F대신 구조식 1-84F를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-86을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 671
<제조예 6> 하기 화합물 1-87의 합성
Figure 112016021334486-pat00130
[구조식 1-86D] [구조식 1-1F] [화합물 1-87]
화합물 1-87의 제조
구조식 1-1D 대신 구조식 1-86D를 사용한 것을 제외하고, 화학식 1-1의 제조방법과 동일한 방법으로 화학식 1-87을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 645
<제조예 7> 하기 화합물 1-37의 합성
Figure 112016021334486-pat00131
[구조식 1-37E] [구조식 1-37F]
Figure 112016021334486-pat00132
[구조식 1-84D] [구조식 1-37F] [화합물 1-37]
구조식 1-37E의 제조
2,7-디브로모나프탈렌(20g, 69.94mmol)을 테트라하이드로퓨란(100ml)에 녹인 후, -78℃로 냉각시켰다. n-BuLi(2.5M, 37ml,93mmol)를 천천히 적가한 후 30분 동안 교반하였다. 클로로디페닐포스핀(17g, 76mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 헥산으로 재결정하여 구조식 1-37E(21g, 수율 76.8%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 391
구조식 1-37F의 제조
구조식 1-1E 대신 구조식 1-37E를 사용한 것을 제외하고, 구조식 1-1F의 제조방법과 동일한 방법으로 구조식 1-37F를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 407
화합물 1-37의 제조
구조식 1-1D 대신 구조식 1-84D를 사용하고 구조식 1-1F대신 구조식 1-37F를 사용한 것을 제외하고, 화합물 1-1의 제조방법과 동일한 방법으로 화합물 1-37을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 645
<실험예 >
<실시예 1>
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 피셔(Fischer Co.) 사의 제품을 사용하였으며, 증류수는 밀리포어(Millipore Co.) 사 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, 메탄올의 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 NPB(400Å)를 진공 증착한 후 발광층으로 호스트 H1과 도판트 D1 화합물을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 상기 제조예 1에서 합성한 화합물 1-1과 LiQ를 함께 (200Å)을 전자 주입 및 수송층으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 퀴놀레이트(LiQ)와 2,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기 전자 수송층의 비교예로 E1을 사용하였다. 상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬퀴놀레이트는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3 ~7 Å/sec의 증착 속도를 유지하였다.
Figure 112016021334486-pat00133
Figure 112016021334486-pat00134
<실시예 2>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 화학식 1-38를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 3>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 화학식 1-84를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 4>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 화학식 1-85를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 5>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 화학식 1-86를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 6>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 화학식 1-87를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<실시예 7>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 화학식 1-37을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 E1을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
<비교예 2>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 E2을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
Figure 112016021334486-pat00135
<비교예 3>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 E3을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
Figure 112016021334486-pat00136
<비교예 4>
상기 실시예 1에서 전자 수송층으로 화학식 1-1 대신 E4을 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다.
Figure 112016021334486-pat00137
상기 실시예와 같이 각각의 화합물을 전자 수송층 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 실험한 결과를 표1에 나타내었다.
실험예
5mA/cm2		 ETL물질 전압
(V)		 효율
(Cd/A)		 수명(Td5)
(hr)
비교예1 E1 3.98 5.51 96.1
비교예2 E2 3.17 4.9 112
비교예3 E3 4.34 5.35 206.6
비교예4 E4 4.37 5.26 170.3
실험예1 화합물 1-1 4.31 5.42 204.3
실험예2 화합물 1-38 4.28 4.98 210.2
실험예3 화합물 1-84 4.16 5.37 202
실험예4 화합물 1-85 4.5 5.11 205.3
실험예5 화합물 1-86 4.27 5.25 198.7
실험예6 화합물 1-87 4.35 5.51 201.1
실험예7 화합물 1-37 4.3 5.64 211.6
상기 결과와 같이, 본 발명에 따른 신규한 화합물은 다양한 치환기 등을 도입하여, 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 유기물층 재료로서 사용될 수 있다. 상기 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기물 층의 재료로서 이용한 유기 발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자는 기존 물질 및 비교 예 E1, E2, E3 및 E4 대비 우수한 효율특성 및 특히, 우수한 수명 특성(장수명)을 나타낸다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 발광층
8: 전자수송층

Claims (12)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112017115865086-pat00138

    상기 화학식 1에 있어서,
    X1은 CR1이고, X2는 CR2이고, X3는 CR3이고, X4는 CR4이고,
    Y1은 CR5이고, Y2는 CR6이고, Y3는 CR7이고, Y4는 CR8이며,
    Z1은 CR9이고, Z2는 CR10이고, Z3는 CR11이고, Z4는 CR12이고,
    R1 내지 R12는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
    R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 6원 고리를 형성하며,
    상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 중 하나는
    Figure 112017115865086-pat00139
    이고,
    B는 O이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    L은 탄소수 10 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌이고,
    m은 1이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 내지 4 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure 112017115865086-pat00140

    [화학식 3]
    Figure 112017115865086-pat00141

    [화학식 4]
    Figure 112017115865086-pat00142

    상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
    X1은 CR1이고, X2는 CR2이고, X3는 CR3이고, X4는 CR4이고,
    Y1은 CR5이고, Y2는 CR6이고, Y3는 CR7이고, Y4는 CR8이며,
    Z1은 CR9이고, Z2는 CR10이고, Z3는 CR11이고, Z4는 CR12이고,
    P1은 CR13이고, P2는 CR14이고, P3는 CR15이고, P4는 CR16이고,
    R1 내지 R16은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
    상기 R1 내지 R16 중 하나는
    Figure 112017115865086-pat00143
    이고,
    B는 O이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    L은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌이고,
    m은 1이다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 5]
    Figure 112017115865086-pat00144

    [화학식 6]
    Figure 112017115865086-pat00145

    [화학식 7]
    Figure 112017115865086-pat00146

    상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
    X1은 CR1이고, X2는 CR2이고, X3는 CR3이고, X4는 CR4이고,
    Y1은 CR5이고, Y2는 CR6이고, Y3는 CR7이고, Y4는 CR8이며,
    Z1은 CR9이고, Z2는 CR10이고, Z3는 CR11이고, Z4는 CR12이고,
    Q1은 CR17이고, Q2는 CR18이고, Q3는 CR19이고, Q4는 N 또는 CR20이고,
    R1 내지 R12 및 R17 내지 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
    상기 R1 내지 R12 및 R17 내지 R20 중 하나는
    Figure 112017115865086-pat00147
    이고,
    B는 O이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    L은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌이고,
    m은 1 이다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 8 내지 16 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 8]
    Figure 112017115865086-pat00148

    [화학식 9]
    Figure 112017115865086-pat00149

    [화학식 10]
    Figure 112017115865086-pat00150

    [화학식 11]
    Figure 112017115865086-pat00151

    [화학식 12]
    Figure 112017115865086-pat00152

    [화학식 13]
    Figure 112017115865086-pat00153

    [화학식 14]
    Figure 112017115865086-pat00154

    [화학식 15]
    Figure 112017115865086-pat00155

    [화학식 16]
    Figure 112017115865086-pat00156

    상기 화학식 8 내지 16에 있어서,
    X1은 CR1이고, X2는 CR2이고, X3는 CR3이고, X4는 CR4이고,
    Y1은 CR5이고, Y2는 CR6이고, Y3는 CR7이고, Y4는 CR8이며,
    Z1은 CR9이고, Z2는 CR10이고, Z3는 CR11이고, Z4는 CR12이고,
    P1은 CR13이고, P2는 CR14이고, P3는 CR15이고, P4는 CR16이고,
    Q1은 CR17이고, Q2는 CR18이고, Q3는 CR19이고, Q4는 CR20이고,
    R1 내지 R20은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이거나, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있고,
    상기 R1 내지 R20 중 하나는
    Figure 112017115865086-pat00157
    이고,
    B는 O이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    L은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 아릴렌이고,
    m은 1 이다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 중 하나는
    Figure 112017115865086-pat00158
    이고,
    상기 R1 내지 R8 중 인접하는 2 이상의 기가 서로 결합하여 형성된 6원 고리의 치환기; 상기 R1 내지 R8 중 고리를 형성하지 않은 기; 및 R9 내지 R12 에서
    Figure 112017115865086-pat00159
    이 아닌 기들은 수소인 것인 화합물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
    [화합물 1-1]
    Figure 112017115865086-pat00163

    [화합물 1-13] [화합물 1-14]

    [화합물 1-37] [화합물 1-38]
    Figure 112017115865086-pat00236

    [화합물 1-84] [화합물 1-85] [화합물 1-86] [화합물 1-87]
    Figure 112017115865086-pat00187

    [화합물 1-88] [화합물 1-89] [화합물 1-90] [화합물 1-91]
    Figure 112017115865086-pat00188
    Figure 112017115865086-pat00189

    [화합물 1-92] [화합물 1-93] [화합물 1-94] [화합물 1-95]
    Figure 112017115865086-pat00190
    Figure 112017115865086-pat00191

    [화합물 1-96] [화합물 1-97] [화합물 1-98]
    Figure 112017115865086-pat00192

    [화합물 1-104] [화합물 1-105] [화합물 1-106] [화합물 1-107]
    Figure 112017115865086-pat00195

    [화합물 1-108] [화합물 1-109] [화합물 1-110] [화합물 1-111]
    Figure 112017115865086-pat00196
    Figure 112017115865086-pat00197

    [화합물 1-112] [화합물 1-113]
    Figure 112017115865086-pat00198
  9. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 5, 및 8 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입과 정공 수송을 동시에 하는 층인 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 전자주입층, 전자수송층 또는 전자 주입과 전자 수송을 동시에 하는 층인 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층인 것인 유기 발광 소자.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102458681B1 (ko) * 2017-04-14 2022-10-26 삼성디스플레이 주식회사 헤테로시클릭 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
EP3799142A4 (en) * 2018-08-24 2021-07-28 Lg Chem, Ltd. ORGANIC LIGHT DIODE

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101772746B1 (ko) 2014-08-12 2017-08-30 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100430549B1 (ko) 1999-01-27 2004-05-10 주식회사 엘지화학 신규한 착물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 유기 발광 소자 및 그의 제조 방법
DE10135513B4 (de) 2001-07-20 2005-02-24 Novaled Gmbh Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten
KR102103062B1 (ko) * 2006-02-10 2020-04-22 유니버셜 디스플레이 코포레이션 시클로금속화 이미다조[1,2-ｆ]페난트리딘 및 디이미다조[1,2-ａ:1',2'-ｃ]퀴나졸린 리간드, 및 이의 등전자성 및 벤즈고리화된 유사체의 금속 착체
WO2011002385A1 (en) 2009-07-03 2011-01-06 Tetra Laval Holdings & Finance S.A. Packaging machine and packaging method
CN102668156B (zh) 2009-08-18 2016-01-13 大电株式会社 有机电致发光元件及新型的醇可溶性磷光发光材料
DE112011100698T5 (de) 2010-02-27 2013-03-28 Mbs Engineering Llc Verbesserte Magnetrotorvorrichtung mit verbesserter physikalischer Festigkeit
JP6092195B2 (ja) * 2011-06-03 2017-03-08 メルク パテント ゲーエムベーハー 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101417285B1 (ko) * 2011-06-13 2014-07-09 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
WO2013009013A2 (ko) * 2011-07-08 2013-01-17 주식회사 엘지화학 새로운 화합물 및 이를 이용한 유기 전자 소자
KR101464408B1 (ko) 2011-10-05 2014-11-27 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
KR101560674B1 (ko) * 2013-03-12 2015-10-15 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20160004466A (ko) 2014-07-02 2016-01-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
WO2016024728A1 (ko) * 2014-08-12 2016-02-18 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
JP6512301B2 (ja) * 2015-03-05 2019-05-15 エルジー・ケム・リミテッド ヘテロ環化合物およびこれを含む有機発光素子
ES2586770B1 (es) * 2015-04-16 2017-08-14 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Método de síntesis directa del material cu-silicoaluminato con la estructura zeolítica aei, y sus aplicaciones catalíticas
WO2016204453A1 (ko) * 2015-06-19 2016-12-22 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101772746B1 (ko) 2014-08-12 2017-08-30 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020105185A (ja) 2020-07-09
US20180114923A1 (en) 2018-04-26
CN107406471A (zh) 2017-11-28
JP6958967B2 (ja) 2021-11-02
JP6940221B2 (ja) 2021-09-22
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