KR102158061B1 - 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 - Google Patents

정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR102158061B1
KR102158061B1 KR1020180094751A KR20180094751A KR102158061B1 KR 102158061 B1 KR102158061 B1 KR 102158061B1 KR 1020180094751 A KR1020180094751 A KR 1020180094751A KR 20180094751 A KR20180094751 A KR 20180094751A KR 102158061 B1 KR102158061 B1 KR 102158061B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phenyl
mol
carbazol
synthesis example
biphenyl
Prior art date
Application number
KR1020180094751A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200019354A (ko
Inventor
정국성
김규성
조남철
김시현
Original Assignee
비피시 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비피시 주식회사 filed Critical 비피시 주식회사
Priority to KR1020180094751A priority Critical patent/KR102158061B1/ko
Publication of KR20200019354A publication Critical patent/KR20200019354A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102158061B1 publication Critical patent/KR102158061B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L51/0072
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H01L51/5056
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자에 관한 것이다:
[화학식 1]
Figure 112018080201835-pat00085

Description

정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자{Hole Transfer Compound and Organic Light-Emitting Diodes Using The same}
본 발명은 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 높은 정공수송 특성을 기반으로 하고 이온화 전위를 저감하여 정공수송 능력을 향상시키며, 일반적인 OLED 소자의 다른 층과 높은 호환성을 가지며, 장시간의 수명을 갖는 특성을 보이는, 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
전기발광소자(electroluminescent device: EL 소자)는 자발광형 표시소자로 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 시간이 빠르다는 장점을 가지고 있다.
EL 소자는 발광층(emitting layer) 형성용 재료에 따라 무기 EL 소자와 유기 EL 소자로 구분된다. 여기에서 유기 EL 소자는 무기 EL 소자에 비하여 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일반적인 유기 EL 소자는 기판 상부에 애노드가 형성되어 있고, 이 애노드 상부에 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 캐소드가 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가지고 있다. 여기에서 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층은 유기 화합물로 이루어진 유기 박막들이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 EL 소자의 구동 원리는 다음과 같다. 상기 애노드 및 캐소드 간에 전압을 인가하면 애노드로부터 주입된 정공은 정공 수송층을 경유하여 발광층에 이동된다. 한편, 전자는 캐소드로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층에 주입되고 발광층 영역에서 캐리어들이 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 변화되고, 이로 인하여 발광층의 분자가 발광함으로서 화상이 형성된다. 발광 재료는 그 발광 메카니즘에 따라 일중항 상태의 엑시톤을 이용하는 형광 재료와 삼중항 상태를 이용하는 인광 재료로 나뉜다.
현재까지 이러한 유기발광소자에 사용되는 정공수송 재료에는 카바졸 골격을 가지는 아민 유도체가 많이 연구되었으나 보다 높은 구동전압, 낮은 효율 및 짧은 수명으로 인해 실용화하는 데에 많은 어려움이 있었다.
따라서, 우수한 특성을 갖는 물질을 이용하여 저전압 구동, 고휘도 및 장수명을 갖는 유기발광소자를 개발하려는 노력이 지속되어 왔다.
대한민국 등록특허공보 제10-1631507호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 높은 정공수송 특성을 기반으로 하고 이온화 전위를 저감하여 정공수송 능력을 향상시키며, 일반적인 OLED 소자의 다른 층과 높은 호환성을 가지며, 장시간의 수명을 갖는 특성을 보이는, 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 정공수송 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112018080201835-pat00001
상기 화학식에서, 상기 R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 페닐기 혹은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이고, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 하나 이상은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은
Figure 112018080201835-pat00002
이고, 상기 R5는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C14의 알킬기 혹은 페닐기이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 한 쌍의 전극 사이에 정공수송층을 포함하는 유기 발광 소자에 있어서, 상기 정공수송층이 상기 화학식 1에 따른 정공수송 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 정공수송 화합물은 높은 정공수송 특성을 기반으로 하고 이온화 전위를 저감하여 정공수송 능력을 향상시키며, 일반적인 OLED 소자의 다른 층과 높은 호환성을 가지며, 장시간의 수명을 갖는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
전공수송층에 사용되는 소재들, 혹은 화합물은 OLED 소자에서 발광재료 중 하나로서의 역할을 수행한다.
구체적으로, 정공수송층은 양극에서 정공주입층을 통해 전달된 정공을 보다 원활하게 발광층으로 이동하게 하는 기능을 함과 동시에, 음극에서 전달된 전자를 발광층에 속박하는 기능을 수행하는 층에 해당한다.
한편, 전공 수송층 소재들은 OLED 소자의 성능에 큰 영향을 주고, 어떻게 소재를 디자인하고 합성하는 지에 따라서 전체적인 OLED 소자의 성능이 크게 변할 수 있다.
정공수송층의 기본적인 요건은 높은 정공이동도이다. 이런 특성을 나타내기 위해서는 정공주입층과 발광층 사이에 위치하는 일함수를 가져야 하며 전자를 발광층에 속박 시키기 위하여 낮은 LUMO값을 필요로 하며 박막을 형성하였을 때 결정성이 나타나지 않은 무정형의 특성을 가지는 것이 바람직하다.
또한 정공수송층은 물리적으로도 높은 열안정성을 가지기 위해 높은 유리전이 온도를 갖고 가시광 영역에서는 가시광을 통과시킬 수 있도록 필름이 가시광영역에서 투광성을 가지고 있어야 한다.
한편, 정공수송층의 자체적인 물성뿐만 아니라, 정공주입층, 발광층, 및 전극층이 결합된 형태에서도 높은 호환성을 가지어, OLED 소자의 전체적인 효율 및 수명이 일정 수준 이상이 유지되어야 한다.
상기와 같은 요건들을 충족시키기 위하여, 본 발명의 정공수송 화합물이 도출되었다.
구체적으로, 본 발명에 따른 정공수송 화합물은 억셉터로 작용하는 모핵 주변에 페닐기, 수소 혹은 카바졸기를 배치함으로써, 전체적으로 분자구조가 D-A-D의 별 형태의 구조를 가지며, 최장 유효 컨쥬게이션(LONGEST EFFECTIVE CONJUGATION)을 효과적으로 유지한다. 한편, 상기 모핵 주변의 분자 중 카바졸기를 포함함으로써, 최장 유효 컨쥬게이션(LONGEST EFFECTIVE CONJUGATION)을 더욱 효과적으로 유지할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 정공수송 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 갖는다:
[화학식 1]
Figure 112018080201835-pat00003
상기 화학식 1에서, 상기 R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 페닐기 혹은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이고, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은
Figure 112018080201835-pat00004
이고, 상기 R5는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C14의 알킬기 혹은 페닐기이다
상기 화학식의 구조를 갖는 본원 발명에 따른 화합물은 정공수송에 있어서 유리한 HOMO 에너지 레벨을 가지고 있고, 또한, 높은 LUMO 에너지 레벨을 가짐으로써 전자의 이동을 차단할 수 있다. 따라서, 상기 화학식들에 의한 구조를 갖는 화합물은 전체적인 정공수송 특성이 일반적으로 정공수송층으로 이용되는 TAPC, N[B, BPBPA 보다 우수하고, 높은 에너지 효율을 가지며, 적정한 유리전이온도와 함께 일반적인 OLED 소자에서의 호환성 및 장수명을 가짐으로써 전체적인 안정성에 있어서도 우수하다.
또한, 본원 발명의 실시예들에 따른 정공수송화합물은 정공수송층에 사용되는 화합물로서, 정공수송층은 양극에서 정공주입층을 통해 전달된 정공을 보다 원활하게 발광층으로 이동하게 하며 음극에서 전달되어 온 전자를 발광층에 속박하는 기능까지 가지는 역할을 수행하는 층이다.
정공수송층(HTL)의 기본적인 요건은 높은 정공 이동도를 갖는 것이며, 따라서 양극에서 발광층(EML)으로의 효과적인 정공의 주입이 이루어져야 한다.
이런 소재들로 잘 알려진 물질은 아민 구조를 가진 방향족 아민계열의 소재들로써 소재의 증착과정에서 결정화가 발생하지 않는 필름을 형성하여야 하며 높은 열 안정성을 가지면서 양극과의 접촉성질/평탄도가 우수하여야 하며 가시광선 영역에서 박막을 형성하였을 때 투명한 성질을 가져야 한다.
본원 발명은 특유의 모핵 구조 및 모핵 주변의 분자구조에 의하여 구현되는 D-A-D구조에 의하여 HOMO, LUMO 상태에서 전자분포에 있어서 명확한 차이를 가질 수 있다. 또한, 본원 발명에서는 다수의 페닐 그룹이 효과적으로 참여하는 최장 유효 컨쥬게이션(longest effective conjugation)이 이루어지므로 일반적인 정공수송화합물과 비교시 최장 유효 컨쥬게이션 에 참여하는 그룹과 그 길이가 다르게 되어 전자 이동에 있어 효율적으로 더 바람직한 구조이며 수명 면에서도 긴수명을 갖게 된다.
특히, 본 발명의 정공수송 화합물은 중심에 모노페닐이 배치되어 있어, 중심에 바이페닐이 배치되어 있는 구조에 비하여, D-A-D 구조에 있어서 뒤틀림구조로 인한 π 결합 전자의 컨쥬게이션의 불안정을 해소할 수 있다. 또한, 전체적인 분자구조에 있어서도 바이페닐 중심 구조에 비하여 평면성을 높일 수 있어 보다 좋은 효율을 나타내며 수명 면에서도 유리한 효과를 발휘할 수 있다.
또한, 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 정공수송 화합물에서는, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 어느 하나는 하기 화학식 3로 표시되는 화합물이고, 상기 R1, R2, R3, 및 R4 중 나머지 셋은 각각 독립적으로 수소, 혹은 페닐기이고, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은
Figure 112018080201835-pat00005
이고, 상기 R6는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C14의 알킬기이다.
이와 같은 구조에서는 모핵 주위의 4개의 가지 중 하나 이상이 카바졸기 구조를 가짐으로써, 최장 유효 컨쥬게이션(LONGEST EFFECTIVE CONJUGATION)를 극대화할 수 있는 구조를 갖는다.
모노 페닐을 포함하는 모핵 주위의 4개의 가지 중 어느 하나가 페닐 카바졸이 되어, 별(STAR) 형태의 D-A-D 분자구조를 가질 때, 최장 유효 컨쥬게이션 측면에서는 유리한 점을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명자는 페닐기가 전자를 밀어주는 힘이 알킬기를 도입하였을 때 보다는 미약하여 오히려 페닐기 대신 알킬기를 제한적으로 도입함으로써(R1 내지 R4 중 어느 하나를 알킬 카바졸로 구성), 페닐 카바졸 구조로 D-A-D 분자 구조를 유지했을 때의 단점을 보완 하여 효율면에서나 수명면에서 유리한 물질을 얻을 수 있었다.
본 발명의 상기 실시예들에 따른 화합물들은 하기의 화학식에 따라 표시될 수 있다.
Figure 112018080201835-pat00006
Figure 112018080201835-pat00007
Figure 112018080201835-pat00008
또한, 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 정공수송 화합물에서는, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 어느 둘은 각각 하기 화학식 4로 표시되는 화합물이고, 상기 R1, R2, R3, 및 R4 중 나머지 둘은 각각 독립적으로 수소, 혹은 페닐기이고, 상기 화학식 4으로 표시되는 화합물은
Figure 112018080201835-pat00009
이고, 상기 R7는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C14의 알킬기이다.
이와 같은 구조에서는 모핵 주위의 4개의 가지 중 하나 이상이 카바졸기 구조를 가짐으로써, 최장 유효 컨쥬게이션(LONGEST EFFECTIVE CONJUGATION)를 극대화할 수 있는 구조를 갖는다.
모노 페닐을 포함하는 모핵 주위의 4개의 가지 중 어느 하나가 페닐 카바졸이 되어, 별(STAR) 형태의 D-A-D 분자구조를 가질 때, 최장 유효 컨쥬게이션 측면에서는 유리한 점을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명자는 페닐기가 전자를 밀어주는 힘이 알킬기를 도입하였을 때 보다는 미약하여 오히려 페닐기 대신 제한적으로 알킬기를 도입함으로써, 페닐 카바졸 구조로 D-A-D 분자 구조를 유지했을 때의 단점을 보완 하여 효율면에서나 수명면에서 유리한 물질을 얻을 수 있었다.
본 발명의 상기 실시예들에 따른 화합물들은 하기의 화학식에 따라 표시될 수 있다.
Figure 112018080201835-pat00010
Figure 112018080201835-pat00011
Figure 112018080201835-pat00012
또한, 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 정공수송 화합물에서는, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 어느 하나는 하기 화학식 5로 표시되는 화합물이고, 상기 R1, R2, R3 및 R4 중 어느 하나는 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물이고, 상기 R1, R2, R3, 및 R4 중 나머지 둘은 각각 독립적으로 수소, 혹은 페닐기이고, 상기 화학식 5으로 표시되는 화합물은
Figure 112018080201835-pat00013
이고, 상기 R8는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C14의 알킬기이고, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은
Figure 112018080201835-pat00014
이고, 상기 R9는 페닐기이다.
이와 같은 구조에서는 모핵 주위의 4개의 가지 중 하나 이상이 카바졸기 구조를 가짐으로써, 최장 유효 컨쥬게이션(LONGEST EFFECTIVE CONJUGATION)를 극대화할 수 있는 구조를 갖는다.
페닐 카바졸만으로 D-A-D 별 형태의 분자구조 또는 알킬 카바졸 구조로만으로의 D-A-D 별 형태의 분자구조 각각은 모두 전자 주개와 최장 유효 컨쥬게이션 면에서 각각의 장단점을 가지고 있다. 한편, 알킬 카바졸 구조만으로 D-A-D 별 형태의 분자구조를 형성하는 경우 알킬 분자 구조의 특이성 때문에 자칫 낮은 유리전이온도(Tg)값을 유발 시킬 수 있어, 상기 실시예에서는 알킬 카바졸과 페닐 카바졸을 조합한 구조를 도입함으로써, 각각의 구조의 장단점을 보완하여 비교적 높은 Tg값을 유지하며 효율면에서나 수명면에서도 유리한 물질을 얻을 수 있었다
본 발명의 상기 실시예들에 따른 화합물들은 하기의 화학식에 따라 표시될 수 있다.
Figure 112018080201835-pat00015
Figure 112018080201835-pat00016
Figure 112018080201835-pat00017
유기 발광 소자
이하, 본 발명에 따른 인광 호스트용 화합물을 채용한 유기 발광 소자의 구조 및 제조 방법을 설명한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 통상의 발광 소자의 구조를 채용할 수 있으며, 필요에 따라 구조가 변경될 수 있다. 기본적으로 유기 발광 소자는 제 1 전극(애노드 전극)과 제 2 전극(캐소드 전극) 사이에 유기막(발광층)을 포함하는 구조를 가지며, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 억제층, 전자 주입층 또는 전자 수송층이 더 포함될 수 있다. 본 발명의 발광 소자의 구조를 설명하기 위하여 도 1를 참조한다.
도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 애노드 전극(20)과 캐소드 전극(80) 사이에 발광층(50)을 포함하는 구조를 가지며, 애노드 전극(20)과 발광층(50) 사이에 정공 주입층(30)과 정공 수송층(40)을 포함하고 있으며, 또한, 발광층(50)과 캐소드 전극(80) 사이에 전자 수송층(50)과 전자 주입층(70)을 포함하고 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 도 1의 유기 발광 소자는 다음과 같은 공정을 통해 제조되며, 이는 하나의 예를 상술하고 있는 것일 뿐 이 방법으로 한정되는 것은 아니다.
먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드 전극(20)을 형성한다. 여기서, 기판(10)으로는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 기판을 사용할 수 있으며, 특히 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 상기 기판위에 형성된 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다.
상기 애노드 전극(20)의 상부에 정공 주입층(HIL)(30)을 선택적으로 형성한다. 이때 정공 주입층은 진공 증착 또는 스핀 코팅과 같은 통상적인 방법을 통해 형성한다. 정공 주입층용 물질로는 특별히 제한되지 않지만 CuPc(구리 프탈로시아닌) 또는 IDE 406(Idemitsu Kosan사)이 사용될 수 있다.
이어서, 상기 정공 주입층(30) 상부에 상기 정공 수송층(HTL)(40)을 진공 증착 또는 스핀 코팅과 같은 통상적인 방법을 통해 형성한다. 상기 정공 수송층용 물질로는 일반적으로, N, N'-디페닐-N, N'-비스(1-나프틸)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민(NPB) N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘, N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐- 벤지딘 :α-NPD)등이 사용될 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 전술한 화학식들에 따른 정공수송 화합물을 포함한다.
이어서 정공 수송층(40) 상부에 발광층(EML)(50)을 형성한다. 상기 발광층 형성 재료로는 인광 호스트용 화합물 중에서 선택된 1종 이상을 발광 호스트 물질로 포함할 수 있으며, 단층 또는 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다. 이때, 화학식 1의 화합물은 단독으로 포함되거나, 당 업계에 공지된 기타 화합물, 예를 들면 청색 발광 도판트(FIrppy 또는 FIrpic 등의 이리듐 화합물)등과 혼합되어 포함될 수 있다. 상기 발광층에 인광 호스트용 화합물은 발광층을 구성하는 물질 총 중량에 기초하여 1 내지 95중량%의 범위 내에서 포함될 수 있다.
상기 인광 호스트용 화합물은 진공 증착 방법으로 형성될 수 있으며, 또한 스핀 코팅과 같은 습식공정을 통해서 증착될 수 있으며, 레이저 열전사법(LITI)이 이용될 수도 있다.
선택적으로 상기 발광층(50)의 상부에는 발광 물질에서 형성되는 엑시톤이 전자수송층으로 이동되는 것을 막아주거나 정공이 전자 수송층(60)으로 이동되는 것을 막아주는 정공 억제층(HBL)이 형성될 수 있으며, 정공 억제층용 물질로는 특별히 제한되지 않지만, 페난트롤린계 화합물(예를 들면, BCP) 등을 사용할 수 있다. 이것은 진공 증착 방법 또는 스핀 코팅 방법을 통해 형성될 수 있다.
또한 발광층(50)위에 전자 수송층(ETL)(60)이 형성될 수 있으며, 이는 진공 증착 방법 또는 스핀 코팅 방법이 이용될 수 있다. 전자 수송층용 재료로서는 특별히 제한되지 않지만 TBPI, 알루미늄 착물(예를 들면, Alq3(트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄))을 사용할 수 있다.
상기 전자 수송층(60) 상부에 전자 주입층(EIL)(70)이 진공증착 또는 스핀코팅과 같은 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 전자 주입층(70)용 재료로는 특별히 제한되지 않지만 LiF, NaCl, CsF등의 물질을 이용할 수 있다.
이어서, 전자 주입층(70) 상부에 캐소드 전극(80)이 진공 증착을 통하여 형성됨으로써 발광 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등이 이용된다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 도 1에 나타난 바와 같은 적층 구조를 가지며, 필요에 따라서 한층 또는 2층의 중간층, 예를 들면 정공 억제층 등을 더 형성하는 것도 가능하다. 또한 발광 소자의 각 층의 두께는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 범위에서 필요에 따라 결정될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 정공수송 화합물의 합성예
합성예 1
Figure 112018080201835-pat00018
9-에틸-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸의 합성
3-브로모-9-에틸-9H-카바졸 14.3g(0.052mol), 비스(피나코레이토)디보란 15.7g(0.062mol), 포타시윰 아세테이트 10.1g(0.103mol)와 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 3.4g(0.003mol)을 1,4-다이옥산 400ml에 녹인 후 110℃에서 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종결을 확인 후 반응액을 실리카 여과하고 에틸아세테이트 500mL를 가하고 포화 소금물로 2회 세척하며 추출한 다음 다시 물로 1회 세척한다. 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄과 n-헥산 1:5 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 백색 결정의 목적 화합물 9-에틸-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보란-2-일)-9H-카바졸 9.65g(57.8%)을 얻었다.
합성예 2
Figure 112018080201835-pat00019
9-(2-에틸헥실)-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸의 합성
3-브로모-9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸 18.6g(0.052mol), 비스(피나코레이토)디보란 15.7g (0.062mol), 포타시윰 아세테이트 10.1g(0.103mol)와 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 3.4g(0.003mol)을 1,4-다이옥산 400ml에 녹인 후 합성예 1과 같은 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄과 n-헥산 1:3 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 백색 결정의 목적 화합물 9-(2-에틸헥실)-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸 13.1g(62.3%)을 얻었다.
합성예 3
Figure 112018080201835-pat00020
9-옥틸-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸의 합성
3-브로모-9-옥틸-9H-카바졸 18.6g(0.052mol), 비스(피나코레이토)디보란 15.7g(0.062mol), 포타시윰 아세테이트 10.1g(0.103mol)와 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 3.4g(0.003mol)을 1,4-다이옥산 600ml에 녹인 후 합성예 1과 같은 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄과 n-헥산 1:7 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 백색 결정의 목적 화합물 9-옥틸-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸9.48g(45.0%)을 얻었다.
합성예 4
Figure 112018080201835-pat00021
9-페닐-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸의 합성
3-브로모-9-페닐-9H-카바졸 16.8g(0.052mol), 비스(피나코레이토)디보란 15.7g(0.062mol), 포타시윰 아세테이트 10.1g(0.103mol)와 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 3.4g(0.003mol)을 1,4-다이옥산 400ml에 녹인 후 110℃에서 8시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종결을 확인 후 반응액을 실리카 여과하고 에틸아세테이트 500mL를 가하고 포화 소금물로 2회 세척하며 추출한 다음 다시 물로 1회 세척한다. 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 에틸아세테이트와 n-헥산 1:5 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 백색 결정의 목적 화합물 9-페닐-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸 11.1g(57.8%)을 얻었다.
합성예 5
Figure 112018080201835-pat00022
3-(4-브로모페닐)-9-에틸-9H-카바졸의 합성
9-에틸-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸 10.3g(0.032mol), 1-브로모-4-아이오도벤젠 9.05g(0.032mol), 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 1.87g(0.002mol)을 테트라하이드로퓨란 200ml에 가하여 녹인 후 30분간 교반하였다. 반응 용액에 2N-포타시윰카보네이트 수용액 200ml을 가한 후 70℃에서 18시간 동안 격렬하게 교반하였다. 반응 종결을 확인 후 반응 용액을 감압 증류하여 얻어진 잔사에 메틸렌클로라이드 500mL 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 에틸아세테이트와 n-헥산 1:5 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 백색 결정의 목적 화합물 3-(4-브로모페닐)-9-에틸-9H-카바졸 9.4g(65.8%)을 얻었다.
합성예 6
Figure 112018080201835-pat00023
3-(4-브로모페닐)-9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸의 합성
9-(2-에틸헥실)-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸 13.0g(0.032mol), 1-브로모-4-아이오도벤젠 9.05g(0.032mol), 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 1.87g(0.002mol)을 테트라하이드로퓨란 200ml에 가하여 녹인 후 30분간 교반하여 합성예 5와 같은 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 에틸아세테이트와 n-헥산 1:4 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 백색 결정의 목적 화합물 3-(4-브로모페닐)-9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸 8.6g(62.1%)을 얻었다.
합성예 7
Figure 112018080201835-pat00024
3-(4-브로모페닐)-9-옥틸-9H-카바졸의 합성
9-옥틸-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸 13.0g(0.032mol), 1-브로모-4-아이오도벤젠 9.05g(0.032mol), 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 1.87g(0.002mol)을 테트라하이드로퓨란 200ml에 가하여 녹인 후 30분간 교반하여 합성예 5와 같은 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 에틸아세테이트와 n-헥산 1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 백색 결정의 목적 화합물 3-(4-브로모페닐)-9-옥틸-9H-카바졸 7.3g(52.7%)을 얻었다.
합성예 8
3-(4-브로모페닐)-9-페닐-9H-카바졸의 합성
Figure 112018080201835-pat00025
9-페닐-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-9H-카바졸 11.8g(0.032mol), 1-브로모-4-아이오도벤젠 9.05g(0.032mol), 테트라키스트리페닐 포스핀 팔라디윰(0) 1.87g(0.002mol)을 테트라하이드로퓨란 200ml에 가하여 녹인 후 30분간 교반하였다. 반응 용액에 2N-포타시윰카보네이트 수용액 200ml을 가한 후 70℃에서 18시간 동안 격렬하게 교반하였다. 반응 종결을 확인 후 반응 용액을 감압 증류하여 얻어진 잔사에 메틸렌클로라이드 500mL 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 에틸아세테이트와 n-헥산 1:5 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 연노랑 결정의 목적 화합물 3-(4-브로모페닐)-9-페닐-9H-카바졸 8.4g(55.4%)을 얻었다.
합성예 9
4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린의 합성
Figure 112018080201835-pat00026
3-(4-브로모페닐)-9-에틸-9H-카바졸 8.8g(0.025mol), 아닐린 2.58g(0.028mol), 소디움 tert-부톡사이드 2.91g(0.03mol)을 톨루엔 100mL에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀 0.253g(0.0625mmol), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.14g(0.25mmol)을 녹인 용액을 한 번에 모두 가한 다음 12시간 환류 교반하였다. 반응 종결을 확인한 후 상온으로 냉각하고 반응물을 실리카 여과 한 다음 에틸아세테이트 200mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 후 얻어진 잔사를 소량의 에틸아세테이트를 가하여 녹인 후 300mL n-헵탄을 가하고 0℃에서 1시간 동안 강하게 교반하여 생성된 결정을 여과하여 백색 결정의 목적화합물 4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 3.67g(40.6%)을 얻었다
합성예 10
Figure 112018080201835-pat00027
4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린의 합성
3-(4-브로모페닐)-9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸 10.9g(0.025mol), 아닐린 2.58g(0.028mol), 소디움 tert-부톡사이드 2.91g(0.03mol)을 톨루엔 100mL에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀 0.253g(0.0625mmol), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.14g(0.25mmol)을 녹인 용액을 한 번에 모두 가한 다음 합성예 9와 동일한 방법으로 처리하여 연한 갈색 결정의 목적화합물 4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 6.0g(53.6%)을 얻었다
합성예 11
Figure 112018080201835-pat00028
4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린의 합성
3-(4-브로모페닐)-9-옥틸-9H-카바졸 10.9(0.025mol), 아닐린 2.58g(0.028mol), 소디움 tert-부톡사이드 2.91g(0.03mol)을 톨루엔 120mL에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀 0.253g(0.0625mmol), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.14g(0.25mmol)을 녹인 용액을 한 번에 모두 가한 다음 합성예 9와 동일한 방법으로 처리하여 갈색 결정의 목적화합물 7.6g(68.2%)을 얻었다
합성예 12
N-페닐-4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아닐린의 합성
Figure 112018080201835-pat00029
3-(4-브로모페닐)-9-페닐-9H-카바졸 10g(0.025mol), 아닐린 2.58g(0.028mol), 소디움 tert-부톡사이드 2.91g(0.03mol)을 톨루엔 150mL에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀 0.253g(0.0625mmol), 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.14g(0.25mmol)을 녹인 용액을 한 번에 모두 가한다음 12시간 환류 교반하였다. 반응 종결을 확인한 후 상온으로 냉각하고 반응물을 실리카 여과 한 다음 에틸아세테이트 200mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 후 얻어진 잔사를 소량의 에틸아세테이트를 가하여 녹인 후 500mL n-헥산을 가하고 0℃에서 1시간 동안 강하게 교반하여 생성된 결정을 여과하여 백색 결정의 목적화합물 N-페닐-4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아닐린 5.2g(50.3%)을 얻었다
합성예 13
Figure 112018080201835-pat00030
N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
3-(4-브로모페닐)-9-에틸-9H-카바졸 8.8g(0.025mol), 바이페닐-4-아민 5.1g(0.030mo), 소디움-tert-부톡사이드 3.62g(0.038mol)를 톨루엔 150mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.253g(0.63mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.144g(0.25mmol)을 녹인 용액을 가한 후 20시간 동안 환류 교반하였다. 반응종결을 확인 후 상온으로 냉각 한 다음 실리카 여과하고 여액을 감압 증류 후 얻어진 겔 상태의 잔사에 메틸렌클로라이드 500mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 소량의 테트라하이드로퓨란를 가하고 n-헥산 500mL를 가한 다음 강하게 2시간 교반하여 생성된 결정을 여과하여 소량의 차거운 메탄올 세척하여 연한 갈색 결정의 목적화합물 N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.8g(52.8%)을 얻었다
합성예 14
Figure 112018080201835-pat00031
N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
3-(4-브로모페닐)-9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸 10.9g(0.025mol), 바이페닐-4-아민 5.1g(0.030mo), 소디움-tert-부톡사이드 3.62g(0.038mol)를 톨루엔 150mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.253g(0.63mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.144g(0.25mmol)을 녹인 용액을 가한 후 합성예 13과 동일한 방법으로 처리하여 갈색 결정의 목적화합물 N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 8.1g(62.2%)을 얻었다
합성예 15
Figure 112018080201835-pat00032
N-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
3-(4-브로모페닐)-9-옥틸-9H-카바졸 10.9g(0.025mol), 바이페닐-4-아민 5.1g(0.030mo), 소디움-tert-부톡사이드 3.62g(0.038mol)를 톨루엔 150mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.253g(0.63mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.144g(0.25mmol)을 녹인 용액을 가한 후 합성예 13과 동일한 방법으로 처리하여 연갈색 결정의 목적화합물 N-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 7.7g(58.6%)을 얻었다
합성예 16
Figure 112018080201835-pat00033
N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
3-(4-브로모페닐)-9-페닐-9H-카바졸 10g(0.025mol), 바이페닐-4-아민 5.1g(0.030mo), 소디움-tert-부톡사이드 3.62g(0.038mol)를 톨루엔 150mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.253g(0.63mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.144g(0.25mmol)을 녹인 용액을 가한 후 22시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종결을 확인 후 상온으로 냉각 한 다음 실리카 여과하고 여액을 감압 증류 후 얻어진 겔 상태의 잔사에 에틸아세테이트 500mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 소량의 테트라하이드로퓨란를 가하고 n-헵탄 800mL를 가한 다음 강하게 2시간 교반하여 생성된 결정을 여과하여 소량의 차거운 메탄올 세척하여 연갈색 결정의 목적화합물 N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6g(49.1%)을 얻었다
합성예 17
Figure 112018080201835-pat00034
디페닐아민의 합성
브로모벤젠 13.5g(0.086mol), 아닐린 9.6g(0.103mo), 소디움-tert-부톡사이드 9.90g(0.103mol)를 톨루엔 200mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.87g(2.15mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.495g(0.86mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 12시간 동안 반응하였다. 반응 종결을 확인 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형 물질을 제거하고 여액을 감압 증류하고 얻어진 잔사에 n-헵탄 500mL 가하고 상온에서 1시간 동안 교반하여 생성된 결정을 여과하고 소량의 차가운 톨루엔으로 세척하여 백색 결정의 목적 화합물 디페닐아민 12.7g(87.3%)을 얻었다
합성예 18
Figure 112018080201835-pat00035
N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
4-브로모-1,1'-바이페닐 20.0g(0.086mol), 아닐린 9.6g(0.103mo), 소디움-tert-부톡사이드 9.90g(0.103mol)를 톨루엔 500mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.87g(2.15mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.495g(0.86mmol)을 녹인 용액을 가한 후 합성예 17과 동일한 방법으로 처리하여 연백색 결정의 목적 화합물 N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 17.3g(82.2%)을 얻었다
합성예 19
Figure 112018080201835-pat00036
디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민의 합성
4-브로모-1,1‘바이페닐 20g(0.086mol), [1,1'-비스페닐]-4-아민 17.42g(0.103mo), 소디움-tert-부톡사이드 9.90g(0.103mol)를 톨루엔 500mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.87g(2.15mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.495g(0.86mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 12시간 동안 반응하였다. 반응 종결을 확인 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물질을 제거하고 여액을 합성예 17과 동일한 방법으로 처리하여 생성된 결정을 여과하고 소량의 차가운 톨루엔으로 세척하여 연한 갈색 결정의 목적 화합물 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 21.3g(77.1%)을 얻었다
합성예 20
Figure 112018080201835-pat00037
4-브로모-N,N-디페닐아닐린의 합성
디페닐아민 5.3g(0.031mol), 1-브로모-4-아이오도 벤젠 10.47 g(0.037mol), 소디움-tert-부톡사이드 3.88g(0.04mol)를 톨루엔 600mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.32g(1mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.28g(0.31mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 동안 반응하였다. 반응 종결을 확인 후 뜨거운 상태에서 여과하여 고형물질을 제거하고 여액을 감압 증류 후 메틸렌클로라이드 200mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 메틸렌클로라이드, n-헥산 1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 백색 결정의 목적 화합물 4-브로모-N,N-디페닐아닐린 7.5g(74.4%)을 얻었다
합성예 21
Figure 112018080201835-pat00038
N-(4-브로모페닐)-N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 7.64g(0.031mol), 1-브로모-4-아이오도 벤젠 10.47 g(0.037mol), 소디움-tert-부톡사이드 3.88g(0.04mol)를 톨루엔 300mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.32g(1mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.28g(0.31mmol)을 녹인 용액을 가한 후 합성예 20과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 메틸렌클로라이드, n-헥산 1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 백색 결정의 목적 화합물 N-(4-브로모페닐)-N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 9.85g(79.4%)을 얻었다
합성예 22
Figure 112018080201835-pat00039
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 9.97g(0.031mol), 1-브로모-4-아이오도 벤젠 10.47 g(0.037mol), 소디움-tert-부톡사이드 3.88g(0.04mol)을 톨루엔 400mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.32g(1mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.28g(0.31mmol)을 녹인 용액을 가한 후 합성예 20과 동일한 방법으로 처리하여 연갈색 결정의 목적 화합물 N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 9.54g(64.6%)을 얻었다
합성예 23
Figure 112018080201835-pat00040
4-브로모-N-페닐-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)아닐린의 합성
N-페닐-4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)아닐린 12.73g(0.031mol), 1-브로모-4-아이오도 벤젠 10.47g(0.037mol), 소디움-tert-부톡사이드 3.88g(0.04mol)를 톨루엔 400mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.3g(0.8mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.28g(0.31mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 12시간 동안 반응하였다 반응 종결을 확인 후 뜨거운 상태에서 여과하여 고형물질을 제거하고 여액을 감압 증류 후 메틸렌클로라이드 600mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 소량의 테트라하이드로퓨란를 가하고 n-헥산 500mL를 가한 다음 강하게 2시간 교반하여 생성된 결정을 여과하여 소량의 차거운 메탄올로 세척하여 연갈색 결정의 목적 화합물 4-브로모-N-페닐-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)아닐린 9.94g(56.7%)을 얻었다
합성예 24
Figure 112018080201835-pat00041
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페밀)-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 15.1g(0.031mol), 1-브로모-4-아이오도 벤젠 10.47g(0.037mol), 소디움-tert-부톡사이드 3.88g(0.04mol)를 톨루엔 150mL에 가하고 상온에서 30분간 교반 하였다. 60℃에서 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.3g(0.8mmol)에 비스(디벤질리덴아세톤)팔라디움(0) 0.28g(0.31mmol)을 녹인 용액을 가한 후 합성예 23과 동일한 방법으로 처리하여 연백색 결정의 목적 화합물 N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 10.4g(52.4%)을 얻었다
합성예 25
Figure 112018080201835-pat00042
N 1 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 1 ,N 4 ,N 4 -트리페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N,N-디페닐아닐린 4,2g(0.013mol), 4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린4.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 디클로메탄 800mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N1,N4,N4-트리페닐벤젠-1,4-디아민 1.6g(22.0%)을 얻었다
합성예 26
Figure 112018080201835-pat00043
N 1 -([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 1 ,N 4 -디페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.013mol), 4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 4.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 6시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 25와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N1,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민 1.8g(21.7%)을 얻었다
합성예 27
Figure 112018080201835-pat00044
N 1 -([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 ,N 4 -디페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N,N-디페닐아닐린 4.2g(0.013mol), N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 12시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 25와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민 1.8g(22.3%)을 얻었다
합성예 28
Figure 112018080201835-pat00045
N1,N 1 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.2g(0.013mol), 4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 4.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 25와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N1-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐벤젠-1,4-디아민1.7g(18.6%)을 얻었다
합성예 29
Figure 112018080201835-pat00046
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2 g(0.013mol), N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 클로로포름 800mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 에틸아세테이트, n-헥산 1:1:4 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐벤젠-1,4-디아민 1.9g(21.3%)을 얻었다
합성예 30
Figure 112018080201835-pat00047
N 1 ,N 1 ,N 4 -트리([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.2g(0.013mol), N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 29와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 에틸아세테이트, n-헥산 1:3:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N1,N4-트리([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성 2.2g(22.2%)을 얻었다
합성예 31
Figure 112018080201835-pat00048
N 1 ,N 4 -비스(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 1 ,N 4 -디페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N-페닐아닐린 6.7g(0.013mol), 4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 4.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 디클로메탄 600mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 디클로메탄, 테트라하이드로퓨란, n-헥산 1:1:4 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-비스(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N1,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민 1.8g(19.3%)을 얻었다
합성예 32
Figure 112018080201835-pat00049
N 1 -([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 ,N 4 -비스(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N-페닐아닐린 6.7g(0.013mol), N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 31과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로메탄, 테트라하이드로퓨란, n-헥산 1:1:3 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1,N4-비스(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐벤젠-1,4-디아민 1.9g(18.7%)을 얻었다
합성예 33
Figure 112018080201835-pat00050
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 ,N 4 -비스(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 7.7g(0.013mol), N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 150ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 18시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 클로로포름 800mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, n-헥산 2:1:4 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1,N4-비스(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 1.9g(18.3%)을 얻었다
합성예 34
Figure 112018080201835-pat00051
N 1 -(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 1 ,N 4 ,N 4 -트리페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N,N-디페닐아닐린 4.2g(0.013mol), 4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 디클로메탄 600mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N1,N4,N4-트리페닐벤젠-1,4-디아민 2.0g(24.1%)을 얻었다
합성예 35
Figure 112018080201835-pat00052
N 1 ,N 1 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.2g(0.013mol), 4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 34와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 2.4g(24.2%)을 얻었다
합성예 36
Figure 112018080201835-pat00053
N 1 ,N 1 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민 의 합성
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.2g(0.013mol), 4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 150ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 6시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 34와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N1-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐벤젠-1,4-디아민2.1g(21.0%)을 얻었다
합성예 37
Figure 112018080201835-pat00054
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.013mol), N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 34와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐벤젠-1,4-디아민 2.0g(19.8%)을 얻었다
합성예 38
Figure 112018080201835-pat00055
N 1 ,N 1 ,N 4 -트리([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.2g(0.013mol), N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 34와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N1,N4-트리([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.3g(20.7%)을 얻었다
합성예 39
Figure 112018080201835-pat00056
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 ,N 4 -비스(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 8.8g(0.013mol), N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 150ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 12시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 클로로포름 800mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, n-헵산 1:2:6 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1,N4-비스(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 3.0g(22.4%)을 얻었다
합성에 40
Figure 112018080201835-pat00057
N 1 -(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 1 ,N 4 ,N 4 -트리페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N,N-디페닐아닐린 4,2g(0.013mol), 4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 디클로로메탄 800mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트 1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N1,N4,N4-트리페닐벤젠-1,4-디아민 1.9g(23.7%)을 얻었다
합성예 41
Figure 112018080201835-pat00058
N 1 -([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 1 ,N 4 -디페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.013mol), 4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 40과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트 1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N1,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민 1.7g(18.3%)을 얻었다
합성예 42
Figure 112018080201835-pat00059
N 1 ,N 1 -디([ 1 , 1' -바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.2g(0.013mol), 4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 5.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 6시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 40과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트 1:3 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N1-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐벤젠-1,4-디아민 1.9g(19.2%)을 얻었다
합성예 43
Figure 112018080201835-pat00060
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-페닐-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.013mol), N-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.6g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 5시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 40과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트 1:3 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐벤젠-1,4-디아민 2.1g(21.1%)을 얻었다
합성예 44
Figure 112018080201835-pat00061
N 1 ,N 1 ,N 4 -트리([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.2g(0.013mol), N-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 40과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트 1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N1,N4-트리([1,1'-바이페닐]-4-일)-N4-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.0g(18.5%)을 얻었다
합성예 45
Figure 112018080201835-pat00062
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 ,N 4 -비스(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 8.8g(0.013mol), N-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아 6.3g(0.012mol),
소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 39와 같은 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 테트라하이더로퓨란, 에틸아세테이트 2:1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1,N4-비스(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.2g(16.5%)을 얻었다
합성에 46
Figure 112018080201835-pat00063
N 1 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 1 ,N 4 -디페닐-N 4 -(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N-페닐-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)아닐린 7.4g,(0.013mol), 4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 4.7g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 6시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 디클로메틴 500mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 디클로메탄, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N1,N4-디페닐-N4-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.1g(21.1%)을 얻었다
합성에 47
Figure 112018080201835-pat00064
N 1 -([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐-N 4 -(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
4-브로모-N-페닐-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)아닐린 7.4g,(0.013mol), N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 8시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 46과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로메탄, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1-([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-페닐-N4-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.2g(20.3%)을 얻었다
합성에 48
Figure 112018080201835-pat00065
N 1 -([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 4 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -페닐-N 1 -(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 8.3g(0.013mol), 4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)-N-페닐아닐린 4.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 80ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 46과 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:3 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 2.0g(18.1%)을 얻었다.
합성에 49
Figure 112018080201835-pat00066
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 8.3g(0.013mol), N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 5.2g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 12시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 뜨거운 상태에서 실리카 여과하여 고형물을 제거한 후 여액을 감압 농축 하여 얻어진 잔사에 클로르포름 600mL를 가하고 물로 수회 세척한 다음 유기층을 무수 마그네슘 설페이트로 처리하고 여과 후 유기층을 감압 농축 하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:4 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.9g(24.1%)을 얻었다
합성예 50
Figure 112018080201835-pat00067
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-(2-에툭시헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 8.3g, (0.013mol), N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.3g (0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 16시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 49와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:4 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-(2-에툭시헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민2.7g(21.1%)을 얻었다
합성예 51
Figure 112018080201835-pat00068
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 8.3g, (0.013mol), N-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 100ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 16시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 49와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 클로로포름, 에틸아세테이트, n-헵산 1:2:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-옥틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.4g(18.8%)을 얻었다
합성예 52
Figure 112018080201835-pat00069
N 1 ,N 4 -디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N 1 -(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N 4 -(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민의 합성
N-(4-브로모페닐)-N-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 7.7g(0.013mol), N-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 6.3g(0.012mol), 소디움 tert-부톡사이드 1.5g(0.016mol)을 톨루엔 120ml에 가하고 60℃로 가열한다. 반응 용액에 트리-tert-부틸포스핀(50%크실렌) 0.12g(0.3mmol)에 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.12g(0.13mmol)을 녹인 용액을 가한 후 120℃에서 10시간 반응하였다. 반응 종결을 확인한 후 합성예 39와 동일한 방법으로 처리하여 얻어진 잔사를 디클로로메탄, 에틸아세테이트, n-헥산 1:1:2 혼합 용액을 용리액으로 실리카겔 크로마토그래피 하여 얻어진 고형물을 승화 정제하여 백색 결정의 목적 화합물 N1,N4-디([1,1'-바이페닐]-4-일)-N1-(4-(9-에틸-9H-카바졸-3-일)페닐)-N4-(4-(9-(2-에틸헥실)-9H-카바졸-3-일)페닐)벤젠-1,4-디아민 2.6g(20.9%)을 얻었다.
전술한 본 발명의 실시예들에 따른 화합물들은 통상의 기술자가 상기 합성예 1 내지 52를 참조하여 합성할 수 있을 것이다.
합성예 25 내지 52에 의하여 합성된 정공수송 화합물(화합물 1 내지 28) 자체의 실험결과
상기 합성예에서 제조된 화합물 1 내지 28(합성예 25 내지 52)에 대한 대표적 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
물성 UVmax PLmax HOMO LUMO 밴드갭 T1 TID Tg
(nm) (nm) (eV) (eV (eV) (eV) (℃) (℃)
화합물1 345,283 416 5.3 2.19 3.11 2.52 501 148
합성예25
화합물2 344,284 415 5.28 2.19 3.09 2.48 518 142
합성예26
화합물3 342,285 411 5.47 2.39 3.08 2.43 540 149
합성예27
화합물4 344,283 410 5.33 2.26 3.07 2.42 536 155
합성예28
화합물5 344,284 408 5.21 2.08 3.13 2.44 545 156
합성예29
화합물6 344,285 412 5.36 2.19 3.17 2.53 553 163
합성예30
화합물7 339,283 410 5.24 2.14 3.1 2.4 521 126
합성예31
화합물8 342,283 420 5.2 2.18 3.02 2.43 521 120
합성예32
화합물9 344,284 424 5.12 1.98 3.14 2.44 533 126
합성예33
화합물10 339,282 419 5.33 2.27 3.06 2.38 418 92
합성예34
화합물11 342,282 422 5.09 1.97 3.12 2.42 432 97
합성예35
화합물12 342,282 418 5.3 2.18 3.12 2.39 444 92
합성예36
화합물13 345,283 425 5.04 1.92 3.12 2.45 461 108
합성예37
화합물14 345,282 425 5.1 1.96 3.14 2.45 487 116
합성예38
화합물15 342,283 416 5.27 2.27 3 2.39 468 99
합성예39
화합물16 339,283 419 5.34 2.31 3.03 2.37 406 86
합성예40
화합물17 343,283 423 5.05 1.96 3.09 2.41 416 89
합성예41
화합물18 342,282 420 5.25 2.14 3.11 2.4 428 96
합성예42
화합물19 344,283 426 5.01 1.89 3.12 2.44 432 98
합성예43
화합물20 344,282 425 5.11 1.95 3.15 2.43 453 106
합성예44
화합물21 345,283 416 5.23 2.2 3.13 2.4 412 91
합성예45
화합물22 342,282 418 5.27 2.18 3.09 2.41 510 118
합성예46
화합물23 344,284 427 4.98 1.81 3.17 2.5 524 131
합성예47
화합물24 346,283 424 5.06 1.92 3.14 2.48 523 128
합성예48
화합물25 349,284 427 5.04 1.88 3.16 2.51 538 145
합성예49
화합물26 344,282 420 5.11 1.98 3.13 2.44 503 122
합성예50
화합물27 339,282 418 5.3 2.22 3.12 2.38 498 116
합성예51
화합물28 340,283 427 5.13 2.02 3.11 2.49 414 83
합성예52
UVmax : 스펙트로미터 및 사이클릭 볼타메트리로부터 측정된 물질의 흡수파장PLmax : 스펙트로미터 및 사이클릭 볼타메트리로부터 측정된 물질의 발광파장
HOMO, LUMO, 밴드갭 : 스펙트로미터 및 사이클릭 볼타메트리로부터 측정
T1 : 필름형태로 삼중항 에너지(Triplet energy) (77K에서 인광측정을 하여 확인)
TID : 물질의 degradation 온도 (TGA를 통해 확인)
Tg : 유리전이온도
상기 표 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 따른 정공수송 화합물은 전반적으로 높은 유리 전이온도를 가지고, 정공수송에 있어서 유리한 HOMO 에너지 레벨을 가지고 있음과 함께 높은 LUMO 에너지 레벨을 가짐을 확인할 수 있다. 또한, TID 에서는 500 ℃ 이상에 해당하는 물질이 상당수 존재함을 확인할 수 있다.
또한, 상기 물질들은 전술한 합성예들에 의하여 높은 수득율로 제조할 수 있는 이점이 있다.
합성예 25 내지 52에 의하여 합성된 정공수송 화합물(화합물 1 내지 28)을 적용한 유기 발광 소자의 실험결과
비교예
ITO 기판은 발광 면적이 3mm×3mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10-6 torr가 되도록 한 후 애노드 ITO 위에 정공 주입물질로 DNTPD를 60nm의 두께로 진공 증착하였다.정공 수송층으로 BPBPA를 30nm의 두께로 성막하였다. 그 후 상기 정공수송층 상부에 발광층으로는 DBTTP1과 도펀트인 Ir(ppy)3를 도펀트의 도핑 농도 10%로 30nm의 두께로 성막하였다. 그 위에 전자 수송층으로 ZADN를 진공증착하여 30nm의 두께로 성막하고, 전자 주입층인 LiF를 1.0nm의 두께로 성막한 후, 캐소드인 Al을 100nm의 두께로 성막하여 유기 발광 소자를 제조하여 발광 특성을 평가하고 전류, 전압 및 휘도의 상대 변화를 실시간으로 측정하여 소자의 수명을 평가하고 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
실시예
ITO 기판은 발광 면적이 3mm×3mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10-6 torr가 되도록 한 후 애노드 ITO 위에 정공 주입물질로 DNTPD를 60nm의 두께로 진공 증착하였다. 정공 수송층으로 상기 화합물 1 내지 28(합성예 25 내지 52에 의하여 제조된 화합물) 을 30nm의 두께로 성막하였다. 그 후 상기 정공수송층 상부에 발광층으로는 DBTTP1과 도펀트인 Ir(ppy)3를 도펀트의 도핑 농도 10%로 30nm의 두께로 성막하였다. 그 위에 전자 수송층으로 ZADN를 진공증착하여 30nm의 두께로 성막하고, 전자 주입층인 LiF를 1.0nm의 두께로 성막한 후, 캐소드인 Al을 100nm의 두께로 성막하여 유기 발광 소자를 제조하여 발광 특성을 평가하고 전류, 전압 및 휘도의 상대 변화를 실시간으로 측정하여 소자의 수명을 평가하고 그 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.
항목 전압 전류밀도 휘도 전류효율 전력효율 양자효율 수명
[V] [mA/cm2] [Cd/m2] Cd/A [Lm/W] [%] (LT90,3000Cd/m2)
            [h]
화합물1 5.2 2.09 1000 62.3 31.9 17.2 73.2
합성예25
화합물2 5.2 2.03 1000 62.2 32.4 17.1 77.4
합성예26
화합물3 5.3 2.39 1000 65 33.2 18 73.5
합성예27
화합물4 5.2 2.16 1000 67.4 27.6 17.9 80
합성예28
화합물5 5.1 2.03 1000 68.6 36.4 18.9 95.5
합성예29
화합물6 5 1.98 1000 69.6 36.3 19.2 104.6
합성예30
화합물7 5.5 2.53 1000 41.6 20.5 11.3 24.1
합성예31
화합물8 5.3 2.51 1000 57.1 29.7 16.5 68.6
합성예32
화합물9 5.5 2.4 1000 41.9 19.8 11.2 25.6
합성예33
화합물10 5.7 2.68 1000 48 23.8 13.3 38.7
합성예34
화합물11 5.5 2.36 1000 45.7 21.9 12.8 41.3
합성예35
화합물12 5.3 2.3 1000 48.5 22.5 13.5 44.9
합성예36
화합물13 5.3 2.26 1000 52.9 25.9 14.6 45.9
합성예37
화합물14 5.4 2.22 1000 53.6 24.9 14.9 52.3
합성예38
화합물15 5.8 2.77 1000 35.8 20.9 8.6 23.2
합성예39
화합물16 5.6 2.49 1000 35.2 21.6 8.6 22.4
합성예40
화합물17 5.5 2.38 1000 37 22.1 9.7 24.9
합성예41
화합물18 5.5 2.33 1000 39.5 22.8 10.3 25.1
합성예42
화합물19 5.4 2.3 1000 40.1 23.2 10.5 25.6
합성예43
화합물20 5.5 2.48 1000 42.9 23.8 11.3 25.2
합성예44
화합물21 5.6 2.55 1000 33.4 20.1 8.4 22.1
합성예45
화합물22 5.3 2.14 1000 62.3 32.2 17.2 66.5
합성예46
화합물23 5.3 2.09 1000 67.4 35.6 18.6 85.7
합성예47
화합물24 5.2 2.1 1000 62.3 30.1 17.3 68.3
합성예48
화합물25 5.1 2.03 1000 67.5 33.5 18.6 93.2
합성예49
화합물26 5.5 2.2 1000 58.6 30.3 16.2 55.6
합성예50
화합물27 5.4 2.21 1000 55.6 26.9 15.4 53.9
합성예51
화합물28 5.6 2.61 1000 45.1 22 12.1 27.8
합성예52
비교예 5.7 2.73 1000 36.4 23 9.9 35.9
표 2에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 정공수송 화합물은 통상적으로 상용화된 물질인 BPBPA물질들 보다 정공주입이 용이한 HOMO 에너지 레벨을 가지며, 전자를 차단할 수 있는 높은 LUMO 에너지 레벨을 가지고 정공수송 특성이 우수하여, 유기발광소자의 정공 수송층에 적용시 높은 에너지 효율을 가지고 있음을 확인할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 정공수송화합물은 보유하는 Tg값에 비하여, OLED 소자에 적용시 전반적으로 높은 수명을 구현하였고, 일부 실시예에서는 수명이 LT90, 3000Cd/m2 에서 100시간에 가까운 수명을 보유함을 확인할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 기판
20: 애노드 전극
30: 정공 주입층
40: 정공 수송층
50: 발광층
60: 전자 수송층
70: 전자 주입층
80: 캐소드 전극

Claims (8)

  1. 하기 화학식들 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 정공수송 화합물:
    Figure 112020011191087-pat00087
  2. 한 쌍의 전극 사이에 정공수송층을 포함하는 유기 발광 소자에 있어서,
    상기 정공수송층이 청구항 1에 따른 정공수송 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
KR1020180094751A 2018-08-14 2018-08-14 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 KR102158061B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180094751A KR102158061B1 (ko) 2018-08-14 2018-08-14 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180094751A KR102158061B1 (ko) 2018-08-14 2018-08-14 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200019354A KR20200019354A (ko) 2020-02-24
KR102158061B1 true KR102158061B1 (ko) 2020-09-21

Family

ID=69637367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180094751A KR102158061B1 (ko) 2018-08-14 2018-08-14 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102158061B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101565039B1 (ko) * 2014-09-30 2015-11-02 머티어리얼사이언스 주식회사 신규한 유기화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101535256B (zh) * 2006-11-24 2013-05-22 出光兴产株式会社 芳香族胺衍生物及使用其的有机电致发光元件
KR101631507B1 (ko) 2014-07-01 2016-06-20 원광대학교산학협력단 유기전계발광소자용 정공수송물질 및 이를 이용한 유기전계발광소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101565039B1 (ko) * 2014-09-30 2015-11-02 머티어리얼사이언스 주식회사 신규한 유기화합물 및 그를 포함하는 유기전계발광소자

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200019354A (ko) 2020-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100787425B1 (ko) 페닐카바졸계 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR101132635B1 (ko) 피렌계 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
US9461250B2 (en) Organic electroluminescent device
KR101983991B1 (ko) 축합아릴 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR101759482B1 (ko) 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR101835934B1 (ko) 지연형광을 나타내는 호스트를 함유하는 유기발광다이오드
KR101117722B1 (ko) 유기 발광 소자
KR101832557B1 (ko) 유기재료 및 이를 함유하는 유기발광다이오드
KR101149528B1 (ko) 방향족 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR101791022B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20140020208A (ko) 아크리딘 유도체를 포함하는 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20120117675A (ko) 피렌 유도체 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20110106193A (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20120038032A (ko) 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20140015202A (ko) 아크리딘 유도체를 포함하는 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101555155B1 (ko) 신규한 스피로바이플루오렌 타입 유기화합물 및 상기 유기화합물을 포함하는 유기전계발광소자
KR102429520B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20110111095A (ko) 헤테로아릴아민 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR101216007B1 (ko) 인돌로카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR102630325B1 (ko) 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20120072320A (ko) 피렌 유도체 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102390954B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20200078254A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102158061B1 (ko) 정공수송 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102278852B1 (ko) 신규한 방향족 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant