KR102004386B1

KR102004386B1 - 축합고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자

Info

Publication number: KR102004386B1
Application number: KR1020120038581A
Authority: KR
Inventors: 신봉기; 김시인
Original assignee: 에스에프씨 주식회사
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2019-07-26
Also published as: KR20130115855A

Abstract

본 발명은 신규한 축합고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 축합고리 화합물을 포함하는 유기전계발광소자는 구동전압이 낮고 발광효율이 우수하다.

Description

축합고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 {Fused cyclic compound and organoelectroluminescent device comprising the compound}

본 발명은 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 축합고리 화합물을 포함하는 유기전계발광소자는 구동전압이 낮고 발광효율이 우수하다.

유기 발광 현상을 이용하는 유기전계발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기전계발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기전계발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기전계발광소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.

유기전계발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.

한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.

그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.

유기전계발광소자는 다양한 전자 제품의 디스플레이 및 조명분야로 그 적용 분야를 점차 확대해 가고 있지만, 효율 및 수명 특성이 응용분야 확대를 제약하고 있는 상황이며, 효율 및 수명 특성 개선을 위해서 소자뿐만 아니라 재료 측면에서 많은 연구가 진행되고 있다. 재료 측면에서 발광효율 극대화를 위한 방법으로 주로 호스트- 도펀트 시스템을 채용하고, 발광물질인 도펀트는 인광 재료를, 그리고 도펀트의 발광특성을 극대화할 수 있는 호스트로는 CBP(4, 4'-N, N'-dicarbazolbiphenyl) 및 카바졸에 다양한 치환기가 도입된 물질들이 (일본 특허공개 2008-214244, 일본 특허공개 2003-133075) 알려져 있지만, 효율 및 수명 특성 측면에서 추가적인 개선이 요구되고 있는 상황이다.

일본 특허공개 2008-214244 일본 특허공개 2003-133075

본 발명이 달성하고자 하는 첫 번째 과제는 신규한 축합고리 화합물을 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 축합고리 화합물을 이용하여 구동전압이 낮고 발광효율이 개선된 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 축합고리 화합물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

Y₁ 내지 Y₄는 각각 독립적으로 CR₇이며, 인접한 두 개의 Y는 L과 결합하여 축합고리를 형성하고, Z는 CR₈, O, S 및 NR₉ 중에서 선택되는 하나의 치환기이며,

R₁ 내지 R₉은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 50의 아릴알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 히드록실기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 시아노기, 할로겐기, 중소수, 수소로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접한 두 개의 R은 축합고리를 형성할 수 있으며, n은 3 내지 6의 정수이고,

상기 R₁ 내지 R₉은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 1-30의 알킬실릴기, 탄소수 6-30의 아릴실릴기, 탄소수 2 내지 20의 알킬아미노기 및 탄소수 12내지 탄소수 40의 아릴아미노기 중에서 선택된 하나 이상의 치환기에 의해서 치환될 수 있다.

한편 본 발명은 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 상기 [화학식 1]로 표시되는 축합고리 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기전계발광소자는 상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 정공저지층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 전자저지층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있으며, 상기 축합고리 화합물은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층 중에 포함되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자 등에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 축합고리 화합물을 유기전계발광소자의 유기물층에 사용하는 경우, 유기전계발광소자가 저전압에서 구동이 되며 휘도가 향상되어 매우 경제적이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기전계발광소자들의 적층구조를 나타낸 단면도들이다.

이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 축합고리 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

Y₁ 내지 Y₄는 각각 독립적으로 CR₇ 이며, 인접한 두 개의 Y는 L과 결합하여 축합고리를 형성하고, Z는 CR₈, O, S 및 NR₉ 중에서 선택되는 하나의 치환기이며,

R₁ 내지 R₇은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 50의 아릴알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 히드록실기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 시아노기, 할로겐기, 중소수, 수소로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접한 두 개의 R은 축합고리를 형성할 수 있으며, n은 3 내지 6의 정수이고,

상기 R₁ 내지 R₇은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 1-30의 알킬실릴기, 탄소수 6-30의 아릴실릴기, 탄소수 2 내지 20의 알킬아미노기 및 탄소수 12내지 탄소수 40의 아릴아미노기 중에서 선택된 하나 이상의 치환기에 의해서 치환될 수 있다.

본 발명에 따른 축합고리 화합물의 구체적인 예시로는 하기 [화학식 2] 내지 [화학식 397]로 표시되는 화합물로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나의 화합물을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 본 발명은 애노드 및 캐소드 사이에 상기 [화학식 1]로 표시되는 축합고리 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있으며, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층 중에 포함되는 것이 바람직하고, 상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å이 바람직하다.

또한 본 발명의 또 다른 일 구현예에 의하면, 상기 정공주입층, 정공수송층, 정공저지층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 전자저지층 중 적어도 한층 이상이 용액공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공한다.

상기 정공수송층은 애노드로부터 정공을 주입하기 쉽게 하기 위하여 적층되는 것으로서, 상기 정공수송층의 재료로는 이온화 포텐셜이 작은 전자공여성 분자가 사용되는데, 주로 트리페닐아민을 기본골격으로 하는 디아민, 트리아민 또는 테트라아민 유도체가 많이 사용되고 있다.

본 발명에서도 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐 -[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다.

상기 정공수송층의 하부에는 정공주입층(HIL: Hole Injecting Layer)을 추가적으로 더 적층할 수 있는데, 상기 정공주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 하기 화학식으로 열거되어 있는 CuPc 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA 등을 사용할 수 있다.

상기 발광층은 전자 수송층, 정공수송층 으로부터 주입되어오는 전자 혹은 정공이 재결합하여 발광하는 층이고, 발광하는 부분은 발광층의 층 내이거나, 발광층과 인접층과의 계면이라도 좋다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 발광층은 화학식 1의 카바졸 화합물 이외에 다른 호스트 화합물과 인광성 화합물을 더 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 사용되는 상기 전자수송층은 캐소드로부터 공급된 전자를 유기발광층으로 원활히 수송하고 상기 유기발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제함으로써 발광층 내에서 재결합할 수 있는 기회를 증가시키는 역할을 한다. 상기 전자수송층 재료로는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있음은 물론이며, 예를 들어, 옥사디아졸 유도체인 PBD, BMD, BND 또는 Alq₃ 등을 사용할 수 있다.

한편 상기 전자수송층의 상부에는 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 파워효율을 개선 시키는 기능을 수행하는 전자주입층(EIL: Electron Injecting Layer)을 더 적층시킬 수도 있는데, 상기 전자주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, LiF, NaCl, CsF, Li₂O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자 등에 사용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 유기전계발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명에 따른 유기발광 다이오드는 애노드(20), 정공수송층(40), 유기발광층(50), 전자수송층(60) 및 캐소드(80)을 포함하며, 필요에 따라 정공주입층(30)과 전자주입층(70)을 더 포함할 수 있으며, 그 이외에도 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하며, 정공저지층 또는 전자저지층을 더 형성시킬 수도 있다.

도 1을 참조하여 본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조 방법에 대하여 살펴보면, 다음과 같다. 먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드(20)를 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.

상기 애노드(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다. 이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 유기발광층(50)을 적층하고 상기 유기발광층(50)의 상부에 선택적으로 정공저지층(미도시)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박막을 형성할 수 있다. 상기 정공저지층은 정공이 유기발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 경우에는 소자의 수명과 효율이 감소되기 때문에 HOMO 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 이때 사용되는 정공 저지 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI등이 사용될 수 있다.

이러한 정공저지층 위에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성하고 상기 전자주입층(70)의 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착하여 캐소드(80) 전극을 형성함으로써 유기 EL 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용할 수 있으며, 전면 발광 소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 하나, 이는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시적인 것으로서, 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니다.

[ 합성예 1]<화학식 96>의 합성

합성예 1-1. <1-a>의 합성

하기 반응식 1에 의하여 <1-a>를 합성하였다.

[반응식 1]

<1-a>

상온에서 1L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로카바졸(100g, 400mmol),요오드벤젠(122g, 600mmol),요오드화 구리(3.80g, 20.0mmol), 인산칼륨(178g, 840mmol),1,2-사이클로헥산 다이아민(91.3g, 800mmol),1,4-다이옥산(500mL)을 투입하고 12시간 동안 환류시켰다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액을 상온으로 냉각한 후, 염화메틸렌과 물을 투입하여 층분리시켰다. 수층을 제거하고 유기층을 감압 농축한 다음, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 <1-a>(86.5g, 265mmol)를 얻었다. (수율 66.3%)

합성예 1-2. <1-b>의 합성

하기 반응식 2에 의하여 <1-b>를 합성하였다.

[반응식 2]

<1-a> <1-b>

상온에서 2L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 반응식 1로부터 얻은 <1-a>(60.0g, 184mmol), 안트라닐산메틸(55.6g, 368mmol), 팔라듐아세테이트(0.400g, 1.84mmol), 잔트포스 (3.20g, 5.52mmol), 톨루엔(900mL)를 투입하고 48시간 동안 환류시켰다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액을 상온으로 냉각한 후, 여과하였다. 여액에 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시켰다. 수층을 제거하고 유기층을 감압 농축한 다음, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 <1-b>(49.3g, 124mmol)를 얻었다. (수율 67.6%)

합성예 1-3. <1-c>의 합성

하기 반응식 3에 의하여 <1-c>를 합성하였다.

[반응식 3]

<1-b> <1-c>

상온에서 2L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 반응식 2로부터 얻은 <1-b>(49.3g, 124mmol), 다이이소프로필 에테르(493mL)를 투입한 다음, 0℃로 냉각시켰다. 메틸마그네슘브로마이드 용액 (3.0M in diethyl ether solution)(104mL,311mmol)을 30분간 적가한다음, 50℃로 승온하고 6시간 교반하였다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 0℃로 냉각하고, 포화염화암모늄수용액을 투입하여 중화하였다. 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시켰다. 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <1-c>(36.4g, 91.8mmol)를 얻었다. (수율 73.8%)

합성예 1-4. <1-d> 및 <1-e>의 합성

하기 반응식 4에 의하여 <1-d> 및 <1-e>를 합성하였다.

[반응식 4]

<1-c> <1-d> <1-e>

상온에서 250mL 둥근 바닥 플라스크에, 반응식 3으로부터 얻은 <1-c>(36.4g,91.8mmol), 인산(73mL)를 투입하고 12시간 동안 교반시켰다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응기에 증류수를 투입하고 교반시켰다. 반응액을 여과한 후 걸러진 고체를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 <1-d>(11.8g, 31.2mmol)와 <1-e>(10.4g, 27.5mmol)를 얻었다.

(<1-d>;수율 34.0%,<1-e>;수율 29.9%)

합성예 1-5. <1-f>의 합성

하기 반응식 5에 의하여 <1-f>를 합성하였다.

[반응식 5]

<1-f>

상온에서 1L 둥근 바닥 플라스크에, 2,4,6-트리클로로피리미딘(50.0g, 273mmol), 페닐보론산(69.8g,572mmol), 탄산칼륨(113g, 818mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(9.50g,8.18mmol), 테트라하이드로퓨란(400mL), 증류수(100mL)를 투입한 다음, 24시간 동안 환류시켰다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액을 상온으로 냉각하고, 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시켰다. 수층을 제거하고 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <1-f>(62.1g, 233mmol)를 얻었다. (수율 85.4%)

합성예 1-6. <화학식 96>의 합성

하기 반응식 6에 의하여 <화학식 96>을 합성하였다.

[반응식 6]

<1-d> <1-f> <화학식 96>

상온에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 반응식 4로부터 얻은 <1-d>(11.8g,31.2mmol),수소화나트륨(60%, dispersion in paraffin liquid)(1.90g,46.8mmol),N,N-다이메틸폼아마이드(200mL)를 투입하였다. 0℃로 냉각한 후, 반응식 5로부터 얻은 <1-f>를 투입하고 30분간 교반하였다. 실온으로 상온하여 1시간 동안 더 교반하였다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액에 증류수 (200mL)를 투입하였다. 석출된 고체를 여과한 다음, 재결정으로 정제하여 <화학식 96>(12.7g, 20.9mmol)을 얻었다. (수율 66.9%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 608.3[M]⁺

Anal. Calc. for C₄₃H₃₆N₄ C, 84.84; H, 5.96; N, 9.20. Found C, 84.86; H, 5.95; N, 9.19.

[ 합성예 2]<화학식 97>의 합성

합성예 2-1. <2-a>의 합성

하기 반응식 7에 의하여 <2-a>를 합성하였다.

[반응식 7]

<2-a>

상온에서 2L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 시아누르산 염화물(50.0g, 271mmol), 테트라하이드로퓨란(500mL)을 투입한 다음, 0℃로 냉각시켰다. 페닐마그네슘브로마이드 용액 (3.0M in diethyl ether solution)(316mL,949mmol)을 1시간동안 적가한다음, 실온으로 승온하여 12시간동안 교반하였다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 0℃로 냉각하고, 포화염화암모늄수용액을 투입하여 중화하였다. 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시켰다. 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <2-a>(58.4g, 218mmol)를 얻었다. (수율 80.5%)

합성예 2-2. <화학식 97>의 합성

하기 반응식 8에 의하여 <화학식 97>을 합성하였다.

[반응식 8]

<1-d> <2-a> <화학식 97>

반응식 6과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 97>(5.20g, 8.53mmol)을 얻었다.(수율 64.6%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 609.3[M]⁺

Anal. Calc. for C₄₂H₃₅N₅ C, 82.73; H, 5.79; N, 11.49. Found C, 82.74; H, 5.78; N, 11.49.

[ 합성예 3]<화학식 111>의 합성

합성예 3-1. <3-a>의 합성

하기 반응식 9에 의하여 <3-a>를 합성하였다.

[반응식 9]

<1-b> <3-a>

반응식 3과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <3-a>(28.0g, 53.8mmol)을 얻었다.(수율 71.1%)

합성예 3-2. <3-b>의 합성

하기 반응식 10에 의하여 <3-b>를 합성하였다.

[반응식 10]

<3-a> <3-b>

반응식 4와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <3-b>(9.83g, 19.6mmol)를 얻었다.(수율 36.4%)

합성예 3-3. <3-c>의 합성

하기 반응식 11에 의하여 <3-c>를 합성하였다.

[반응식 11]

<3-c>

상온에서 10L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 시아누르산 염화물(500g, 2710mmol), 테트라하이드로퓨란(5000mL)을 투입한 다음, 0℃로 냉각시켰다. 페닐마그네슘브로마이드 용액 (3.0M in diethyl ether solution)(994mL,2980mmol)을 2시간동안 적가한다음, 6시간동안 교반하였다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 포화염화암모늄수용액을 투입하여 중화하였다. 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시켰다. 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <3-c>(431g, 1907mmol)를 얻었다. (수율 70.3%)

합성예 3-4. <3-d>의 합성

하기 반응식 12에 의하여 <3-d>를 합성하였다.

[반응식 12]

<3-d>

상온에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 다이벤조퓨란(15.0g, 89.2mmol)과 테트라하이드로퓨란(120mL)을 투입하고, -78℃로 냉각시켰다. 부틸리튬 용액 (1.6M in n-hexane solution)(61.3mL,98.1mmol)을 30분간 적가한다음, 1시간 동안 교반하였다.

트리메틸 보레이트(11.1g,107mmol)를 30분간 적가하였다. 상온으로 승온한 후, 12시간동안 교반하였다.0℃로 냉각한 후, 2M 염산 (90mL)을 투입하였다. 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시켰다. 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <3-d>(13.1g, 61.8mmol)를 얻었다. (수율 69.3%)

합성예 3-5. <3-e>의 합성

하기 반응식 13에 의하여 <3-e>를 합성하였다.

[반응식 13]

<3-c> <3-d> <3-e>

0℃에서 1L 둥근 바닥 플라스크에, 반응식 11로부터 얻은 <3-c>(14.0g,61.8mmol), 반응식 12로부터 얻은 <3-d>(13.1g,61.8mmol), 탄산칼륨(25.6g, 186mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(1.40g,1.24mmol), 테트라하이드로퓨란(140mL), 증류수(70mL)를 투입하고 30분간 교반하였다. 상온으로 승온한 후, 24시간동안 더 교반하였다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액에 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시켰다. 수층을 제거하고 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <3-e>(15.9g, 44.4mmol)를 얻었다. (수율 71.9%)

합성예 3-6. <화학식 111>의 합성

하기 반응식 14에 의하여 <화학식 111>을 합성하였다.

[반응식 14]

<3-b> <3-e> <화학식 111>

반응식 6과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 111>(10.2g, 12.4mmol)을 얻었다.(수율 63.3%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 823.3[M]⁺

Anal. Calc. for C₅₈H₄₁N₅O C, 84.54; H, 5.02; N, 8.50; O, 1.94. Found C, 84.56; H, 5.01; N, 8.49; O, 1.94.

[ 합성예 4]<화학식 154>의 합성

합성예 4-1. <4-a>의 합성

하기 반응식 15에 의하여 <4-a>를 합성하였다.

[반응식 15]

<4-a>

상온에서 250mL 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 3-아미노-2-나프토에산(50.0g, 267mmol),염화메틸렌(250mL)를 투입하였다. 트리메틸시릴 다이아조메탄 용액 (2.0M in diethyl ether solution)(147mL,294mmol)을 1시간동안 적가한다음, 12시간동안 교반하였다. TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액을 감압 농축하였다. 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 <4-a(41.1g, 204mmol)를 얻었다. (수율 76.5%)

합성예 4-2. <4-b>의 합성

하기 반응식 16에 의하여 <4-b>를 합성하였다.

[반응식 16]

<1-a> <4-a> <4-b>

반응식 2와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <4-b>(20.7g, 46.4mmol)을 얻었다.(수율 75.6%)

합성예 4-3. <4-c>의 합성

하기 반응식 17에 의하여 <4-c>를 합성하였다.

[반응식 17]

<4-b> <4-c>

반응식 3과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <4-c>(12.0g, 30.3mmol)을 얻었다.(수율 65.3%)

합성예 4-4. <4-d>의 합성

하기 반응식 18에 의하여 <4-d>를 합성하였다.

[반응식 18]

<4-c> <4-d>

반응식 4와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <4-d>(7.10g, 16.6mmol)을 얻었다.(수율 35.7%)

합성예 4-5. <화학식 154>의 합성

하기 반응식 19에 의하여 <화학식 154>를 합성하였다.

[반응식 19]

<4-d> <2-a> <화학식 154>

반응식 6과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 154>>(6.64g, 10.1mmol)를 얻었다.(수율 60.7%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 659.3[M]⁺

Anal. Calc. for C₄₆H₃₇N₅ C, 83.73; H, 5.65; N, 10.61. Found C, 83.72; H, 5.66; N, 10.62.

[ 합성예 5]<화학식 161>의 합성

합성예 5-1. <5-a>의 합성

하기 반응식 20에 의하여 <5-a>를 합성하였다.

[반응식 20]

<5-a>

반응식 1과 동일한 합성방법으로 상기 물질을 반응시켜 <5-a>(39.7g, 105mmol)를 얻었다.(수율 52.6%)

합성예 5-2. <5-b>의 합성

하기 반응식 21에 의하여 <5-b>를 합성하였다.

[반응식 21]

<5-a> <5-b>

반응식 2와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <5-b>(33.1g, 74.0mmol)을 얻었다.(수율 70.3%)

합성예 5-3. <5-c>의 합성

하기 반응식 22에 의하여 <5-c>를 합성하였다.

[반응식 22]

<5-b> <5-c>

반응식 3과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <5-c>(21.3g, 47.6mmol)을 얻었다.(수율 64.3%)

합성예 5-4. <5-d>의 합성

하기 반응식 23에 의하여 <5-d>를 합성하였다.

[반응식 23]

<5-c> <5-d>

반응식 4와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <5-d>(5.11g, 11.9mmol)을 얻었다.(수율 25.0%)

합성예 5-5. <화학식 161>의 합성

하기 반응식 24에 의하여 <화학식 161>을 합성하였다.

[반응식 24]

<5-d> <화학식 161>

반응식 1과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 161>(3.21g, 6.35mmol)을 얻었다.(수율 53.4%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 505.2[M]⁺

Anal. Calc. for C₃₆H₃₁N₃ C, 85.51; H, 6.18; N, 8.31. Found C, 85.51; H, 6.19; N, 8.30.

[ 합성예 6]<화학식 218>의 합성

합성예 6-1. <6-a>의 합성

하기 반응식 25에 의하여 <6-a>를 합성하였다.

[반응식 25]

<6-a>

상온에서 2L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 4-브로모페닐하이드라진 염산염(100g,447mmol),사이클로펜타논(75.3g,895mmol),에탄올(1L)를 투입하였다. 12시간동안 환류시키고, TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액을 상온으로 냉각하였다. 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시킨 후, 수층을 제거하고 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <6-a>(94.3g, 399mmol)를 얻었다. (수율 89.3%)

합성예 6-2. <6-b>의 합성

하기 반응식 26에 의하여 <6-b>를 합성하였다.

[반응식 26]

<6-a> <6-b>

반응식 1과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <6-b>(90.6g, 290mmol)를 얻었다.(수율 72.7%)

합성예 6-3. <6-c>의 합성

하기 반응식 27에 의하여 <6-c>를 합성하였다.

[반응식 27]

<6-b> <6-c>

반응식 2와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <6-c>(87.0g, 227mmol)를 얻었다.(수율 78.4%)

합성예 6-4. <6-d>의 합성

하기 반응식 28에 의하여 <6-d>를 합성하였다.

[반응식 28]

<6-c> <6-d>

반응식 3과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <6-d>(46.8g, 122mmol)를 얻었다.(수율 53.8%)

합성예 6-5. <6-e>의 합성

하기 반응식 29에 의하여 <6-e>를 합성하였다.

[반응식 29]

<6-d> <6-e>

반응식 4와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <6-e>(17.1g, 46.9mmol)를 얻었다.(수율 38.3%)

합성예 6-6. <화학식 218>의 합성

하기 반응식 30에 의하여 <화학식 218>을 합성하였다.

[반응식 30]

<6-e> <2-a> <화학식 218>

반응식 29와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 218>(15.5g, 26.0mmol)를 얻었다.(수율 55.5%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 595.2[M]⁺

Anal. Calc. for C₄₁H₃₃N₅ C, 82.66; H, 5.58; N, 11.76. Found C, 82.64; H, 5.58; N, 11.78.

[ 합성예 7]<화학식 226>의 합성

합성예 7-1. <7-a>의 합성

하기 반응식 31에 의하여 <7-a>를 합성하였다.

[반응식 31]

<7-a>

반응식 2와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <7-a >(57.3g, 219mmol)를 얻었다.(수율 64.3%)

합성예 7-2. <7-b>의 합성

하기 반응식 32에 의하여 <7-b>를 합성하였다.

[반응식 32]

<7-a> <7-b>

반응식 2와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <7-b >(40.1g, 153mmol)를 얻었다.(수율 70.0%)

합성예 7-3. <7-c>의 합성

하기 반응식 33에 의하여 <7-c>를 합성하였다.

[반응식 33]

<7-b> <7-c>

반응식 4와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <7-c >(11.7g, 48.0mmol)를 얻었다.(수율 31.3%)

합성예 7-4. <7-d>의 합성

하기 반응식 34에 의하여 <7-d>를 합성하였다.

[반응식 34]

<7-c> <7-d>

반응식 1과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <7-d>(8.77g, 27.3mmol)를 얻었다.(수율 56.9%)

합성예 7-5. <7-e>의 합성

하기 반응식 35에 의하여 <7-e>를 합성하였다.

[반응식 35]

<7-d> <7-e>

상온에서 1L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 반응식 2로부터 얻은 <1-b>(30.0g, 93.5mmol), 벤조페논 하이드라존(20.2g,103mmol),팔라듐아세테이트(2.10g,9.35mmol),BINAP(5.80g,9.35mmol),소듐터셔리부톡사이드(12.6g,131mmol),톨루엔(300mL)를 투입하였다. 12시간동안 환류시킨 후, TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 실리카겔을 사용하여 반응액을 여과하였다. 여액을 감압농축한 후, 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 <7-e>(31.2g, 64.9mmol)를 얻었다. (수율 69.4%)

합성예 7-6. <7-f>의 합성

하기 반응식 36에 의하여 <7-f>를 합성하였다.

[반응식 36]

<7-e> <7-f>

상온에서 1L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 반응식 35로부터 얻은 <7-e>(31.2g,64.9mmol), 사이클로헥사논(9.60g, 97.4mmol),톨루엔술폰산 일수화물(37.0g, 195mmol), 에탄올(300mL)를 투입하였다. 12시간동안 환류시키고, TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 반응액을 상온으로 냉각하였다. 아세트산에틸과 증류수를 투입하여 층분리시킨 후, 수층을 제거하고 유기층을 감압 농축한 다음, 재결정으로 정제하여 <7-f>(12.6g, 33.2mmol)를 얻었다. (수율 51.1%)

합성예 7-7. <화학식 226>의 합성

하기 반응식 37에 의하여 <화학식 226>을 합성하였다.

[반응식 37]

<7-f> <화학식 226>

반응식 1과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 226>(6.92g, 15.2mmol)를 얻었다.(수율 45.7%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 455.2[M]⁺

Anal. Calc. for C₃₂H₂₉N₃ C, 84.36; H, 6.42; N, 9.22. Found C, 84.36; H, 6.40; N, 9.24.

[ 합성예 8]<화학식 318>의 합성

합성예 8-1. <8-a>의 합성

하기 반응식 38에 의하여 <8-a>를 합성하였다.

[반응식 38]

<3-c> <8-a>

반응식 13과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <8-a>(43.9g, 161mmol)를 얻었다.(수율 72.8%)

합성예 8-2. <화학식 318>의 합성

하기 반응식 39에 의하여 <화학식 318>을 합성하였다.

[반응식 39]

<1-e> <8-a> <화학식 318>

반응식 6과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 318>(9.62g, 56.9mmol)을 얻었다.(수율 56.9%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 614.3[M]⁺

Anal. Calc. for C₄₂H₃₀D₅N₅ C, 82.05; H, 6.56; N, 11.39. Found C, 82.03; H, 6.56; N, 11.41.

[ 합성예 9]<화학식 330>의 합성

합성예 9-1. <9-a>의 합성

하기 반응식 40에 의하여 <9-a>를 합성하였다.

[반응식 40]

<9-a>

상온에서 1L 둥근 바닥 플라스크에 질소가스로 퍼지하면서, 페녹사진(50.0g, 273mmol), 다이메틸폼아미드 400mL를 투입하고, 0℃로 냉각하였다.N-브로모석신이미드 용액(3.0M in DMF solution)(100mL,300mmol)을 30분동안 적가하고, 6시간 동안 교반하였다.TLC로 반응 종료를 확인한 다음, 증류수를 투입한다. 여과하여 얻은 고체에 대해 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 <9-a>(35.1g, 134mmol)를 얻었다. (수율 49.1%)

합성예 9-2. <9-b>의 합성

하기 반응식 41에 의하여 <9-b>를 합성하였다.

[반응식 41]

<3-c> <9-b>

반응식 12와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <9-b>(19.9g, 57.9mmol)을 얻었다.(수율 65.4%)

합성예 9-3. <9-c>의 합성

하기 반응식 42에 의하여 <9-c>를 합성하였다.

[반응식 42]

<9-a> <9-b> <9-c>

반응식 6과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <9-c>(16.9g, 29.7mmol)을 얻었다.(수율 76.9%)

합성예 9-4. <9-c>의 합성

하기 반응식 43에 의하여 <9-d>를 합성하였다.

[반응식 43]

<9-c> <9-d>

반응식 35와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <9-d>(17.3g, 25.3mmol)을 얻었다.(수율 85.1%)

합성예 9-5. <9-e>의 합성

하기 반응식 44에 의하여 <9-e>를 합성하였다.

[반응식 44]

<9-d> <9-e>

반응식 25와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <9-e>(6.33g, 10.8mmol)을 얻었다.(수율 42.9%)

합성예 9-6. <화학식 330>의 합성

하기 반응식 45에 의하여 <화학식 330>을 합성하였다.

[반응식 45]

<9-e> <화학식 330>

반응식 1과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 330>(4.80g, 7.28mmol)을 얻었다.(수율 67.1%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 659.2[M]⁺

Anal. Calc. for C₄₅H₃₃N₅O C, 81.92; H, 5.04; N, 10.61; O, 2.42. Found C, 81.91; H, 5.03; N, 10.62; O, 2.44.

[ 합성예 10]<화학식 395>의 합성

합성예 10-1. <10-a>의 합성

하기 반응식 46에 의하여 <10-a>를 합성하였다.

[반응식 46]

<2-a> <10-a>

반응식 6과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜<10-a>(73.7g,153mmol)를 얻었다.(수율76.6%)

합성예 10-2. <10-b>의 합성

하기 반응식 47에 의하여 <10-b>를 합성하였다.

[반응식 47]

<10-b>

반응식 15와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜<10-b>(39.7g,197mmol)를 얻었다.(수율73.9%)

합성예 10-3. <10-c>의 합성

하기 반응식 48에 의하여 <10-c>를 합성하였다.

[반응식 48]

<10-a> <10-b> <10-c>

반응식 2와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <10-c>(28.5g,47.4mmol)를 얻었다.(수율76.0%)

합성예 10-4. <10-d>의 합성

하기 반응식 49에 의하여 <10-d>를 합성하였다.

[반응식 49]

<10-c> <10-d>

반응식 3과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <10-d>(24.1g,40.1mmol)를 얻었다.(수율84.6%)

합성예 10-5. <10-e>의 합성

하기 반응식 50에 의하여 <10-e>를 합성하였다.

[반응식 50]

<10-d> <10-e>

반응식 4와 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <10-e>(8.10g,.13.9mmol)를 얻었다.(수율34.6%)

합성예 10-6. <화학식 395>의 합성

하기 반응식 51에 의하여 <화학식 395>를 합성하였다.

[반응식 51]

<10-e> <화학식 395>

반응식 1과 동일한 합성방법으로, 상기 물질을 반응시켜 <화학식 395>(7.11g,10.8mmol)를 얻었다.(수율77.7%)

MS(MALDI-TOF) : m/z 659.3[M]⁺

Anal. Calc. for C₄₆H₃₇N₅ C, 83.73; H, 5.65; N, 10.61. Found C, 83.73; H, 5.67; N, 10.60.

예시

실시예

유기 발광다이오드의 제조

ITO 글래스의 발광 면적이 2 mm x mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1x10^-6torr가 되도록 한 후 유기물을 상기 ITO위에 DNTPD(700Å, NPD(300Å, 본 발명에 의해 제조된 화합물 + Ir(ppy)₃ (10%)(300Å, Alq₃ (350Å), LiF(5Å), Al(1,000Å)의 순서로 성막하였으며, 0.4 mA에서 측정을 하였다.

비교예

비교예를 위한 유기발광다이오드 소자는 상기 실시예의 소자구조에서 발명에 의해 제조된 화합물 대신 일반적으로 인광호스트 물질로 많이 사용되고 있는 CBP, 를 사용한 점을 제외하고 동일하게 제작하였으며 상기 CBP 의 구조는 아래와 같다.

<CBP >

구분	호스트	도펀트	도핑농도%	V	Cd/m²	CIEx	CIEy	T₈₀(Hr)
비교예 1	CBP	Ir(ppy)₃	10	7.93	3801	0.297	0.624	68
실시예 1	96	Ir(ppy)₃	10	4.22	4948	0.293	0.622	159
실시예 2	97	Ir(ppy)₃	10	4.33	5118	0.291	0.623	182
실시예 3	111	Ir(ppy)₃	10	4.17	5322	0.288	0.625	171
실시예 4	154	Ir(ppy)₃	10	4.58	5103	0.301	0.631	165
실시예 5	161	Ir(ppy)₃	10	4.30	4327	0.289	0.611	171
실시예 6	218	Ir(ppy)₃	10	4.31	4513	0.296	0.625	105
실시예 7	226	Ir(ppy)₃	10	4.24	4231	0.301	0.621	98
실시예 8	318	Ir(ppy)₃	10	4.37	4739	0.298	0.626	151
실시예 9	330	Ir(ppy)₃	10	4.38	5011	0.297	0.631	199
실시예 10	395	Ir(ppy)₃	10	4.56	4937	0.300	0.632	137

본 발명의 화학식 96, 97, 111, 154, 161, 218, 226, 318, 330 및 395의 밴드갭을 측정하기 위하여 흡수분광광도계(UV/Vis absorption spectrometer) 및 전압 전류계 (Cyclic voltammetry)을 이용하여 측정하였다.

구분	UV (λ_max)	PL (λ_max)	HOMO(eV)	LUMO(eV)	Band Gap(ev)
화학식 96	286	390	5.5	1.9	3.6
화학식 97	282	374	5.3	1.7	3.6
화학식 111	283	377	5.5	2.0	3.5
화학식 154	292	393	5.8	2.1	3.7
화학식 161	311	420	5.2	2.0	3.2
화학식 218	284	401	5.8	1.9	3.9
화학식 226	321	431	5.6	2.1	3.5
화학식 318	290	420	6.0	3.0	3.0
화학식 330	288	385	6.2	2.8	3.4
화학식 395	300	437	6.0	2.8	3.2

상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의하여 확보된 유기화합물은 인광 발광성 호스트 재료로 많이 쓰이는 호스트물질 중 CBP에 비하여 구동전압이 낮고, 발광효율 및 수명이 증가하는 우수한 특성을 보인다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 축합고리 화합물:
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
Y₁ 내지 Y₄는 각각 독립적으로 CR₇이며, 인접한 두 개의 Y는 L과 결합하여 축합고리를 형성하고, Z는 CR₈, O, S 및 NR₉ 중에서 선택되는 하나의 치환기이며,
R₁ 내지 R₇은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 탄소수 1 내지 20의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 50의 아릴알킬아미노기, 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 히드록실기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 시아노기, 할로겐기, 중소수, 수소로 이루어진 군으로부터 선택되고, R₈ 및 R₉는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기 및 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 R₁ 내지 R₉중에서 인접한 두 개의 R은 축합고리를 형성할 수 있으며, n은 3 내지 6의 정수이고,
상기 R₁ 내지 R₉은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 탄소수 5 내지 60의 아릴기, 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 탄소수 2 내지 20의 알킬아미노기 및 탄소수 12 내지 40의 아릴아미노기 중에서 선택된 하나 이상의 치환기에 의해서 치환될 수 있다.
제1항에 있어서,
하기 [화학식 2] 내지 [화학식 397]로 표시되는 화합물 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 축합고리 화합물:
애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 제1항에 따른 축합고리 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자.
제3항에 있어서, 상기 축합고리 화합물은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층 중에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
제3항에 있어서, 상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층. 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
제3항에 있어서, 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.