KR102245921B1 - 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents

신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규한 유기 화합물, 보다 상세하게는 인돌과 퓨란이 링클로징(ring closing)된 구조를 2개 이상 포함하는 신규한 유기 화합물, 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것으로, 본 발명의 유기 화합물은 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 가지므로, 특히 정공주입 물질, 정공수송물질 또는 발광층 재료로 사용되어 유기발광소자에 낮은 구동전압, 고효율, 저소비전력 및 장수명의 특성을 부여할 수 있다.

Description

신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 {NOVEL ORGANIC COMPOUND AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE COMPRISING SAME}
본 발명은 신규한 유기 화합물, 보다 상세하게는 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 갖는 신규한 유기 화합물, 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
최근, 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기발광소자는, 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(LCD, liquid crystal display)에 비해, 시야각, 대조비 등이 우수하고 백라이트가 불필요하여 경량 및 박형이 가능하며 소비전력 측면에서도 유리하고 색 재현 범위가 넓어, 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다.
일반적으로, 유기발광소자는 음극(전자주입전극)과 양극(정공주입전극), 및 상기 두 전극 사이에 유기층을 포함하는 구조를 갖는다. 이때, 유기층은 발광층(EML, light emitting layer) 이외에, 정공주입층(HIL, hole injection layer), 정공수송층(HTL, hole transport layer), 전자수송층(ETL, electron transport layer) 또는 전자주입층(EIL, electron injection layer)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상 전자차단층(EBL, electron blocking layer) 또는 정공차단층(HBL, hole blocking layer)을 추가로 포함할 수 있다.
이러한 구조의 유기발광소자에 전기장이 가해지면, 양극으로부터 정공이 주입되고, 음극으로부터 전자가 주입되어, 정공과 전자는 각각 정공수송층과 전자수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)하게 되어 발광여기자(exitons)를 형성한다. 형성된 발광여기자는 바닥상태(ground states)로 전이하면서 빛을 방출한다. 발광상태의 효율과 안정성을 증가시키기 위하여, 발광 물질을 발광층(호스트)에 도핑하기도 한다.
발광 물질은 발광파장에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 주로 구성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작고 발광 효율이 우수한 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 호스트에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트와 호스트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
유기발광소자의 정공주입 및 정공수송층에 사용되는 물질로서 다양한 화합물들이 알려져 있으나, 이제까지 알려진 물질을 이용한 유기발광소자의 경우 높은 구동전압, 낮은 효율 및 짧은 수명으로 인해 실용화하는 데에 많은 어려움이 있었다. 따라서 우수한 정공수송 특성을 갖는 물질을 이용하여 저전압 구동, 고휘도 및 장수명을 갖는 유기발광소자를 개발하려는 노력이 지속되어 왔다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 전하전달 특성이 우수하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도(Tg)를 갖는 유기 화합물 및 이를 포함하여 낮은 구동전압, 고효율, 저소비전력 및 장수명을 갖는 유기발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112014049787712-pat00001
상기 식에서,
X는 O, S, Se, Te 또는 NR이고, 여기서 R은 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고;
L은 직접연결되거나; 또는 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기 및 C3~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C60 아릴기, C4-C60 헤테로아릴기, C6-C30 아릴렌기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고,
상기 R1 내지 R9는 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고, 상기 R2 내지 R9 중 적어도 하나는 L에 연결되거나 또는 다른 환에 연결되며,
n은 2 내지 10의 정수이며, 바람직하기로 n은 2 또는 3이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 인돌과 퓨란이 링클로징(ring closing)된 구조를 2개 이상 포함하여 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 가져 적색, 녹색, 청색, 흰색 등의 모든 칼라의 형광과 인광 소자에 적합한 정공 주입 특성 및 정공 전달 특성이 우수한 정공주입재료, 정공수송 재료 또는 호스트 재료로서 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물을 정공주입층, 정공수송층 또는 발광층에 사용하면 낮은 구동전압, 고효율, 저소비전력 및 장수명의 유기 발광 소자를 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도면의 부호
10 : 기판
11 : 양극
12 : 정공주입층
13 : 정공수송층
14 : 발광층
15 : 전자전달층
16: 음극
하기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 화합물은 인돌 및 퓨란이 링클로징된 구조를 2개 이상 갖는 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure 112014049787712-pat00002
상기 식에서,
X는 O, S, Se, Te 또는 NR이고, 여기서 R은 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고;
L은 직접연결되거나; 또는 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기 및 C3~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C60 아릴기, C4-C60 헤테로아릴기, C6-C30 아릴렌기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고,
상기 R1 내지 R9는 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고, 상기 R2 내지 R9 중 적어도 하나는 L에 연결되거나 또는 다른 환에 연결되며,
n은 2 내지 10의 정수이며, 바람직하기로 n은 2 또는 3이다.
본 발명의 화합물에 있어서, 상기 퓨란은 높은 삼중항 에너지를 가지므로, 유기발광소자로 적용될 경우, 낮은 구동전압, 고효율 및 저소비전력을 제공하는 역할을 하며, 인돌은 전하전달을 용이하게 하고, 상기 퓨란 및 인돌이 링클로징되어 2개 이상 포함되는 경우, 높은 유리전이온도를 얻을 수 있으며, 이로 인해 유기발광소자에 적용시 열안정성 및 장수명의 특성을 얻을 수 있다.
본 발명에서, 상기 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 1-1 내지 1-10으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다:
[화학식 1-1]
Figure 112014049787712-pat00003
[화학식 1-2]
Figure 112014049787712-pat00004
[화학식 1-3]
Figure 112014049787712-pat00005
[화학식 1-4]
Figure 112014049787712-pat00006
[화학식 1-5]
Figure 112014049787712-pat00007
[화학식 1-6]
Figure 112014049787712-pat00008
[화학식 1-7]
Figure 112014049787712-pat00009
[화학식 1-8]
Figure 112014049787712-pat00010
[화학식 1-9]
Figure 112014049787712-pat00011
[화학식 1-10]
Figure 112014049787712-pat00012
상기 화학식 1-1 내지 1-10에서,
X, L 및 R1 내지 R9는 상기에서 정의된 바와 같고,
R10 내지 R27은 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 바람직한 예는 다음과 같다:
Figure 112014049787712-pat00013
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본 발명의 화합물은 전하전달이 용이한 인돌과 삼중항 에너지가 높은 퓨란을 링클로징시킨 그룹을 2개 이상 포함하여 전하전달 특성이 용이하고, 동시에 높은 삼중항 에너지 및 높은 유리전이온도를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 하기와 같은 반응식들 중 하나를 통하여 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
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상기 반응식들에서 X, L 및 R1은 상기에서 정의된 바와 같다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 유기발광소자를 제공한다. 바람직하기로 상기 화합물은 정공주입물질, 정공수송물질 또는 호스트 재료로서 사용하는 것이 좋다.
또한 본 발명의 유기발광소자는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기박막층을 포함하는 바, 상기 유기발광소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 바람직하기로 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 1층 이상의 유기박막층은 정공주입층, 정공수송층, 또는 발광층이다.
상기 유기발광소자는 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 사이에 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 등의 유기박막층을 1 개 이상 포함할 수 있다.
먼저, 기판 상부에 높은 일함수를 갖는 애노드 전극용 물질을 증착시켜 애노드를 형성한다. 이때, 상기 기판은 통상의 유기발광소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있으며, 특히 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면평활성, 취급용이성, 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용하는 것이 좋다. 또한, 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용할 수 있다. 상기 애노드 전극용 물질은 통상의 애노드 형성방법에 의해 증착할 수 있으며, 구체적으로 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 증착할 수 있다.
그 다음, 상기 애노드 전극 상부에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 공지의 정공주입층 물질을 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB(Langmuir-Blodgett)법 등과 같은 방법에 의해 형성할 수 있지만, 균일한 막질을 얻기 쉽고, 또한 핀정공이 발생하기 어렵다는 등의 점에서 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 상기 진공증착법에 의해 정공주입층을 형성하는 경우 그 증착조건은 정공주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 정공주입층의 구조 및 열적특성 등에 따라 다르지만, 일반적으로 50~500 ℃의 증착온도, 10-8 내지 10-3 torr의 진공도, 0.01 내지 100 Å/sec의 증착속도, 10 Å 내지 5 ㎛의 층 두께 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.
상기 공지의 정공주입층 물질은 특별히 제한되지 않으며, 미국특허 제4,356,429호에 개시된 구리 프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 스타버스트형 아민 유도체류인 TCTA(4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민), m-MTDATA(4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민), m-MTDAPB(4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠), HI-406(N1,N1'-(비페닐-4,4'-디일)비스(N1-(나프탈렌-1-일)-N4,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민) 등을 정공주입층 물질로 사용할 수 있다.
다음으로 상기 정공주입층 상부에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 공지의 정공수송층 물질을 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법에 의해 형성할 수 있지만, 균일한 막질을 얻기 쉽고, 핀정공이 발생하기 어렵다는 점에서 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 상기 진공증착법에 의해 정공수송층을 형성하는 경우 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건 범위에서 선택하는 것이 좋다.
또한, 상기 공지의 정공수송층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, 정공수송층에 사용되고 있는 통상의 공지 물질 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 정공수송층 물질은 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N.N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD) 등의 방향족 축합환을 가지는 통상의 아민 유도체 등이 사용될 수 있다.
그 후, 상기 정공수송층 상부에 발광층 물질을 증착법 또는 용액 공정에 의해서 도포할 수 있다. 상기 진공증착법에 의해 발광층을 형성하는 경우 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건 범위에서 선택하는 것이 좋다. 또한, 상기 발광층 재료로는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 공지의 발광층 재료가 사용될 수 있으며, 인광 또는 형광 도판트를 함께 사용하여 발광층을 형성할 수 있다. 이때, 형광 도판트로는 이데미츠사(Idemitsu사)에서 구입 가능한 IDE102 또는 IDE105, 또는 BD142(N6,N12-비스(3,4-디메틸페닐)-N6,N12-디메시틸크리센-6,12-디아민)를 사용할 수 있으며, 인광 도판트로는 녹색 인광 도판트 Ir(ppy)3(트리스(2-페닐피리딘) 이리듐), 청색 인광 도판트인 F2Irpic(이리듐(Ⅲ) 비스[4,6-다이플루오로페닐)-피리디나토-N,C2'] 피콜린산염), UDC사의 적색 인광 도판트 RD61 등이 공동 진공증착(도핑)될 수 있다.
또한, 발광층에 인광 도판트와 함께 사용할 경우에는 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공억제재료(HBL)를 추가로 진공증착법 또는 스핀코팅법에 의해 적층시키는 것이 바람직하다. 이때 사용할 수 있는 정공억제물질은 특별히 제한되지는 않으나, 정공억제재료로 사용되고 있는 공지의 것에서 임의의 것을 선택해서 이용할 수 있다. 예를 들면, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 또는 일본특개평 11-329734(A1)에 기재되어 있는 정공억제재료 등을 들 수 있으며, 대표적으로 Balq(비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄 비페녹사이드), 페난트롤린(phenanthrolines)계 화합물(예: UDC사 BCP(바쏘쿠프로인)) 등을 사용할 수 있다.
상기와 같이 형성된 발광층 상부에는 전자수송층이 형성되는데, 이때 상기 전자수송층은 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법 등의 방법으로 형성되며, 특히 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
상기 전자수송층 재료는 전자주입전극으로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 그 종류가 특별히 제한되지는 않으며, 예를 들어 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3), 또는 ET4(6,6'-(3,4-디메시틸-1,1-디메틸-1H-실올-2,5-디일)디-2,2'-비피리딘)을 사용할 수 있다. 또한, 전자수송층 상부에 캐소드로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자주입층(EIL)이 적층될 수 있으며, 전자주입층 물질로는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.
또한, 상기 전자수송층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건 범위에서 선택하는 것이 좋다.
그 뒤, 상기 전자수송층 상부에 전자주입층 물질을 형성할 수 있으며, 이때 상기 전자수송층은 통상의 전자주입층 물질을 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법 등의 방법으로 형성되며, 특히 진공증착법에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
마지막으로 전자주입층 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 방법에 의해 형성하고 캐소드로 사용한다. 여기서 캐소드 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 있다. 또한, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수도 있다.
본 발명의 유기발광소자는 애노드, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층, 캐소드 구조의 유기발광소자 뿐만 아니라, 다양한 구조의 유기발광소자의 구조가 가능하며, 필요에 따라 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 본 발명에 따라 형성되는 각 유기박막층의 두께는 요구되는 정도에 따라 조절할 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 1,000 ㎚이며, 더욱 바람직하게는 20 내지 150 ㎚인 것이 좋다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기박막층은 유기박막층의 두께를 분자 단위로 조절할 수 있기 때문에 표면이 균일하며, 형태안정성이 뛰어난 장점이 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
중간체 1`-No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00238
[1`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzofuran-3-ylboronic acid 59.3 g, 4-bromo-2-iodo-1-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 450 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 1`-1 82.5 g (수율 85%)를 얻었다.
[1`-2의 합성]
상기 1`-1 80 g을 1,2-dichlorobenzene 400 ml에 녹인 후 P(OEt)3 260 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 1`-2 43.9 g (수율 61%)를 얻었다.
[1`-3의 합성]
상기 1`-2 40 g, Iodobenzene 57 g, t-BuONa 20.1 g, Pd2(dba)3 5.1 g, (t-Bu)3P 11.3 ml를 톨루엔 800 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 1`-3 13.2 g (수율 26%)를 얻었다.
중간체 2`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00239
[2`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzofuran-3-ylboronic acid 59.3 g, 4-bromo-1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 450 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 2`-1 73.7 g (수율 76%)를 얻었다.
[2`-2의 합성]
상기 2`-1 70 g을 1,2-dichlorobenzene 350 ml에 녹인 후 P(OEt)3 220 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 2`-2 35.2 g (수율 56%)를 얻었다.
[2`-3의 합성]
상기 2`-2 35 g, Iodobenzene 49 g, t-BuONa 17.6 g, Pd2(dba)3 4.5 g, (t-Bu)3P 10 ml를 톨루엔 700 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 2`-3 16.6 g (수율 33%)를 얻었다.
중간체 3`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00240
[3`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzo[b]thiophen-3-ylboronic acid 65.1 g, 4-bromo-2-iodo-1-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 455 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 3`-1 87.6 g (수율 86%)를 얻었다.
[3`-2의 합성]
상기 3`-1 85 g을 1,2-dichlorobenzene 430 ml에 녹인 후 P(OEt)3 260 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 3`-2 49.1 g (수율 64%)를 얻었다.
[3`-3의 합성]
상기 3`-2 49 g, Iodobenzene 66 g, t-BuONa 23.3 g, Pd2(dba)3 5.9 g, (t-Bu)3P 13.1 ml를 톨루엔 980 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 3`-3 19 g (수율 31%)를 얻었다.
중간체 4`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00241
[4`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzo[b]thiophen-3-ylboronic acid 65.1 g, 4-bromo-1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1600 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 455 ml와 Pd(PPh3)4 10.5 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 4`-1 84.5 g (수율 83%)를 얻었다.
[4`-2의 합성]
상기 4`-1 84 g을 1,2-dichlorobenzene 420 ml에 녹인 후 P(OEt)3 250 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한후 컬럼정제하여 중간체 4`-2 41.7 g (수율 55%)를 얻었다.
[4`-3의 합성]
상기 4`-2 40 g, Iodobenzene 54 g, t-BuONa 19 g, Pd2(dba)3 4.8 g, (t-Bu)3P 10.7 ml를 톨루엔 800 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 4`-3 17.5 g (수율 35%)를 얻었다.
중간체 5`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00242
출발물질을 benzofuran-3-ylboronic acid 대신 (1-phenyl-1H-indol-3-yl)boronic acid 86.7 g으로 하여 중간체 1`- 와 같은 방법으로 중간체 5`-1 83.9 g (수율 70%), 5`-2 47.3 g (수율62%), 5`-3 17.9 g (수율 37%)을 합성하였다.
중간체 6`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00243
출발물질을 benzofuran-3-ylboronic acid 대신 (1-phenyl-1H-indol-3-yl)boronic acid 86.7g 으로 하여 중간체 2`- 와 같은 방법으로 중간체 6`-1 87.5 g (수율 73%), 6`-2 47.4 g (수율 59%), 6`-3 18.7 g (수율 33%)을 합성하였다.
중간체 7`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00244
[7`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzofuran-3-ylboronic acid 78.5 g, 1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1000 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 600 ml와 Pd(PPh3)4 13.9 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 7`-1 78.7 g (수율 82%)를 얻었다.
[7`-2의 합성]
상기 7`-1 78 g을 1,2-dichlorobenzene 400 ml에 녹인 후 P(OEt)3 260 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 7`-2 36.4 g (수율 54%)를 얻었다.
중간체 8`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00245
[8`-1의 합성]
둥근바닥플라스크에 benzo[b]thiophen-3-ylboronic acid 87.7 g, 1-iodo-2-nitrobenzene 100 g을 톨루엔 1000 ml에 녹이고 K2CO3(2 M) 600 ml와 Pd(PPh3)4 13.9 g을 넣은 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반응을 종결시켰다. 유기층을 EA로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 8`-1 82 g (수율 80%)를 얻었다.
[8`-2의 합성]
상기 8`-1 80 g을 1,2-dichlorobenzene 400 ml에 녹인 후 P(OEt)3 310 ml를 첨가하여 환류 교반하였다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 중간체 8`-2 39.8 g (수율 57%)를 얻었다.
중간체 9`- No. 의 합성
Figure 112014049787712-pat00246
출발물질을 benzofuran-3-ylboronic acid 대신 (1-phenyl-1H-indol-3-yl)boronic acid 114.2 g로 하여 중간체 7`- 와 같은 방법으로 중간체 9`-1 94.6 g (수율 75%)과 9`-2 53.3 g (수율 63%)을 합성하였다.
화합물 1의 합성
Figure 112014049787712-pat00247
상기 합성된 중간체 1`-3 3 g, 7`-2 2.06 g, t-BuONa 1.19 g, Pd2(dba)3 0.30 g, (t-Bu)3P 60 ml를 톨루엔 60 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 1 2.51 g (수율 62%)를 얻었다.
m/z: 488.15 (100.0%), 489.16 (37.1%), 490.16 (7.1%)
화합물 2의 합성
Figure 112014049787712-pat00248
중간체 1`-3 대신 중간체 2`-3을 사용하여 화합물 1과 같은 방법으로 화합물 2를 합성하였다.
m/z: 488.15 (100.0%), 489.16 (37.1%), 490.16 (7.1%)
화합물 3의 합성
Figure 112014049787712-pat00249
9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 4 g, 1`-2 3.72 g, t-BuONa 1.56 g, Pd2(dba)3 0.40 g, (t-Bu)3P 0.6 ml를 톨루엔 80 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 3-1 2.57 g (수율 45%)를 얻었다.
상기 합성된 화합물 3-1 2.5 g, 7`-2 1.18 g, t-BuONa 0.68 g, Pd2(dba)3 0.17 g, (t-Bu)3P 23 ml를 톨루엔 50 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 3 2.0 g (수율 65%)를 얻었다.
m/z: 653.21 (100.0%), 654.21 (50.9%), 655.22 (12.3%), 656.22 (2.2%)
화합물 4의 합성
Figure 112014049787712-pat00250
상기 합성된 중간체 1`-3 2.5 g, bis(pinacolato)diboron 2.28 g, Pd(dppf)Cl2 0.02 g, KOAc 2.0 g을 1,4,-Dioxane 50 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 4-1 2.29 g (수율 81%)를 얻었다.
상기 합성된 화합물 4-1 2.5 g, 1`-3 2.85 g, K2CO3 9.48 g, Pd(PPh3)4 0.22 g을 1,4-Dioxane 25 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 4 2.53 g (수율 71%)를 얻었다.
m/z: 564.18 (100.0%), 565.19 (43.6%), 566.19 (9.7%), 567.19 (1.5%)
화합물 5의 합성
Figure 112014049787712-pat00251
중간체 1`-3 대신 중간체 5`-3 으로 반응한 것을 제외하고는 화합물 4와 같은 방법으로 화합물 5를 합성하였다.
m/z: 639.23 (100.0%), 640.23 (50.9%), 641.24 (12.5%), 642.24 (2.1%)
화합물 6의 합성
Figure 112014049787712-pat00252
출발물질을 중간체 1`-3 대신 중간체 5`-3으로 하여 화합물 5와 같은 방법으로 화합물 6을 합성하였다.
m/z: 714.28 (100.0%), 715.28 (58.1%), 716.29 (15.7%), 717.29 (2.9%)
화합물 7의 합성
Figure 112014049787712-pat00253
출발물질을 중간체 1`-3 대신 중간체 2`-3으로 하여 화합물 4와 같은 방법으로 화합물 7을 합성하였다.
m/z: 564.18 (100.0%), 565.19 (43.6%), 566.19 (9.7%), 567.19 (1.5%)
화합물 8의 합성
Figure 112014049787712-pat00254
출발물질을 중간체 1`-3 대신 중간체 3`-3으로 하여 화합물 4와 같은 방법으로 화합물 8을 합성하였다.
화합물 9의 합성
Figure 112014049787712-pat00255
출발물질을 9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 대신 5'-iodo-1,1':3',1''-terphenyl로 하여 화합물 3과 같은 방법으로 화합물 9를 합성하였다.
m/z: 640.22 (100.0%), 641.22 (50.2%), 642.22 (13.1%), 643.23 (2.0%)
화합물 10의 합성
Figure 112014049787712-pat00256
중간체 7`-2를 9`-2로 하여 화합물 9와 같은 방법으로 화합물 10을 합성하였다.
m/z: 715.26 (100.0%), 716.27 (56.7%), 717.27 (16.0%), 718.27 (3.1%), 716.26 (1.1%)
화합물 11의 합성
Figure 112014049787712-pat00257
출발물질을 9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 대신 2-iodotriphenylene로 하여 화합물 3과 같은 방법으로 합성하였다.
화합물 12의 합성
Figure 112014049787712-pat00258
중간체 7`-2를 9`-2로 하여 화합물 9와 같은 방법으로 화합물 12를 합성하였다.
m/z: 713.25 (100.0%), 714.25 (56.6%), 715.25 (16.4%), 716.26 (2.9%), 714.24 (1.1%)
화합물 13의 합성
Figure 112014049787712-pat00259
중간체 1`-2와 1`-3을 3`-2와 3`-3으로 하여 화합물 11과 같은 방법으로 화합물 13을 합성하였다.
m/z: 670.15 (100.0%), 671.16 (50.1%), 672.16 (13.1%), 672.15 (9.4%), 673.15 (4.6%), 671.15 (2.3%), 673.16 (2.2%), 674.16 (1.2%)
화합물 14의 합성
Figure 112014049787712-pat00260
출발물질을 9-(3-iodophenyl)-9H-carbazole 대신 4-iodo-2,6-diphenylpyridine로 하여 화합물 3과 같은 방법으로 합성하였다.
m/z: 641.21 (100.0%), 642.21 (49.9%), 643.22 (11.8%), 644.22 (2.0%)
화합물 15의 합성
Figure 112014049787712-pat00261
둥근 플라스크에서 중간체 1`-2 5.0 g, 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 7.02 g, NaH 3.62 g을 DMF에 넣은 다음 질소 기류하에서 12시간 교반한다. 반응물을 증류수에 넣어 생성된 고체를 후, 모노클로로벤젠과 헥산으로 재결정하여 중간체 15-1 6.33 g(수율 70%)을 얻었다.
상기 합성된 중간체 15-1 3.0 g, 7`-2 1.44 g, t-BuONa 0.85 g, Pd2(dba)3 0.20 g, (t-Bu)3P 0.3 ml를 톨루엔 60 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 15 2.31 g (수율 62%)를 얻었다.
m/z: 643.20 (100.0%), 644.20 (48.4%), 645.21 (11.1%), 646.21 (1.8%)
화합물 16의 합성
Figure 112014049787712-pat00262
중간체 1`-2 5.00 g, pyridin-3-ylboronic acid 2.36 g, K2CO3 25 ml, Pd(PPh3)4 0.61 g을 1,4-Dioxane 50 ml에 녹인 후 환류 교반하였다. TLC로 반응을 확인하고 물을 첨가 후 반을을 종결시켰다. 유기층을 MC로 추출하고 감압여과한 후 컬럼정제하여 화합물 1`-2-1 2.73 g (수율 55%)를 얻었다.
상기 중간체 1`-2-1에 중간체 15-1을 이용하여 화합물 15와 같은 방법으로 화합물 16을 합성하였다.
m/z: 720.23 (100.0%), 721.23 (52.3%), 722.23 (14.8%), 723.24 (2.2%), 721.22 (2.2%)
화합물 17의 합성
Figure 112014049787712-pat00263
상기 화합물 16의 중간체 1`-2-1과 같은 방법으로 pyridin-3-ylboronic acid 대신 pyridin-4-ylboronic acid로 1`-2-2를 합성 후 화합물 16과 같은 방법으로 화합물 17을 합성하였다.
m/z: 720.23 (100.0%), 721.23 (52.3%), 722.23 (14.8%), 723.24 (2.2%), 721.22 (2.2%)
화합물 18의 합성
Figure 112014049787712-pat00264
상기 화합물 16의 중간체 1`-2-1과 같은 방법으로 pyridin-3-ylboronic acid 대신 pyrimidin-4-ylboronic acid로 중간체 1`-2-3을 합성 후 화합물 16과 같은 방법으로 화합물 18을 합성하였다.
m/z: 721.22 (100.0%), 722.23 (51.2%), 723.23 (13.3%), 724.23 (2.6%), 722.22 (2.6%), 723.22 (1.3%)
화합물 19의 합성
Figure 112014049787712-pat00265
출발물질로 1`-2 대신 2`-2를 사용하여 화합물 15와 같은 방법으로 화합물 19를 합성하였다.
m/z: 643.20 (100.0%), 644.20 (48.4%), 645.21 (11.1%), 646.21 (1.8%)
유기발광소자의 제조
도 1에 기재된 구조에 따라 유기발광소자를 제조하였다. 유기발광소자는 아래로부터 정공주입전극(11)/정공주입층(12)/정공수송층(13)/발광층(14)/전자전달층(15)/전자주입전극(16) 순으로 적층되어 있다.
실시예 및 비교예의 정공주입층(12), 정공전달층(13), 발광층(14), 전자전달층(15)는 아래과 같은 물질을 사용하였다.
Figure 112014049787712-pat00266
Figure 112014049787712-pat00267
Figure 112014049787712-pat00268
Figure 112014049787712-pat00269
HATCN HT01 BH01 BD01
Figure 112014049787712-pat00270
Figure 112014049787712-pat00271
Figure 112014049787712-pat00272
Figure 112014049787712-pat00273
Figure 112014049787712-pat00274
CBP Ir(ppy)3 Bphene Alq3 Liq
유기발광소자의 제조
실시예 1
인듐틴옥사이드(ITO)가 1500 Å 두께가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정 한 후 ITO 기판 상부에 열 진공 증착기(thermal evaporator)를 이용하여 정공주입층으로 HATCN 50 Å 및 정공수송층으로 HT01 400 Å를 제막하였다. 다음으로 버퍼층으로 상기 합성된 화합물 1을 200 Å 상기 발광층으로 BH01:BD01 5%로 도핑하여 300 Å 제막하였다. 다음으로 전자전달층으로 Alq3:Liq(1:1) 300 Å 제막한 후 LiF 10 Å, 알루미늄(Al) 1000 Å 제막하고, 이 소자를 글로브박스에서 밀봉(Encapsulation)함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 2 내지 13
실시예 1과 같은 방법으로 버퍼층을 제조하되, 화합물 1 대신 각각 화합물 2 내지 13으로 제막한 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 1
상기 실시예 1의 정공수송층 HT01을 600 Å으로 하고 버퍼층을 사용하지 않고 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
실시예 14
인듐틴옥사이드(ITO)가 1500 Å 두께가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정 한 후 ITO 기판 상부에 열 진공 증착기(thermal evaporator)를 이용하여 정공주입층으로 HATCN 50 Å 및 정공수송층으로 HT01 400 Å를 제막하였다. 다음으로 버퍼층으로 상기 합성된 화합물 1을 200 Å 상기 발광층으로 화합물 14:Ir(ppy)3 9%로 도핑하여 300 Å 제막하였다. 다음으로 전자전달층으로 Alq3:Liq(1:1) 300 Å 제막한 후 LiF 10 Å, 알루미늄(Al) 1000 Å 제막하고, 이 소자를 글로브박스에서 밀봉(Encapsulation)함으로써 유기발광소자를 제작하였다.
실시예 15 내지 19
실시예 14와 같은 방법으로 발광층으로 유기발광소자를 제조하되, 화합물 14 대신 각각 화합물 15 내지 19로 제막한 유기발광소자를 제작하였다.
비교예 2
상기 실시예 14의 발광층 호스트로 CBP를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.
유기발광소자의 성능평가
키슬리 2400 소스 메져먼트 유닛(Kiethley 2400 source measurement unit) 으로 전압을 인가하여 전자 및 정공을 주입하고 코니카 미놀타(Konica Minolta) 분광복사계(CS-2000)를 이용하여 빛이 방출될 때의 휘도를 측정함으로써, 실시예 및 비교예의 유기발광소자의 성능을 인가전압에 대한 전류 밀도 및 휘도를 대기압 조건하에 측정하여 평가하였으며, 그 결과를 표 1과 표 2에 나타내었다.
@10mA/cm2
OP. V Cd/A CIE xy 반감수명
실시예1 3.95 6.12 0.142, 0.137 350
실시예2 3.91 6.31 0.144, 0.136 380
실시예3 3.82 6.62 0.142, 0.139 390
실시예4 3.81 6.71 0.142, 0.137 420
실시예5 3.97 6.85 0.143, 0.137 450
실시예6 3.93 6.22 0.141, 0.136 430
실시예7 3.88 6.15 0.142, 0.138 380
실시예8 3.78 6.65 0.143, 0.139 400
실시예9 4.01 6.19 0.142, 0.137 360
실시예10 3.92 6.16 0.143, 0.138 370
실시예11 3.87 6.29 0.141, 0.138 380
실시예12 3.89 6.33 0.142, 0.139 380
실시예13 3.99 6.07 0.142, 0.140 400
비교예1 4.51 4.75 0.146, 0.142 120
@1000nit
LE(cd/A) EQE(%) PE(lm/w) CIE xy
실시예14 49 16.9 15.7 0.352, 0.613
실시예15 50 17.7 18.1 0.355, 0.611
실시예16 52 18.1 17.5 0.352, 0.618
실시예17 47 17.5 17.7 0.350, 0.621
실시예18 51 17.6 18.3 0.353, 0.620
실시예19 49 18.2 17.6 0.351, 0.615
비교예2 38 16.6 15.2 0.352, 0.620
상기 표 1에 나타나는 바와 같이 본 발명의 실시예들은 비교예들에 비하여 모든 면에서 물성이 우수함을 확인할 수 있다.

Claims (8)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112014049787712-pat00275

    상기 식에서,
    X는 O, S, Se, Te 또는 NR이고, 여기서 R은 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고;
    L은 직접연결되거나; 또는 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기 및 C3~C40의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 기로 치환되거나 치환되지 않은 C6-C60 아릴기, C4-C60 헤테로아릴기, C6-C30 아릴렌기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고,
    상기 R1 내지 R9는 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이고, 상기 R2 내지 R9 중 적어도 하나는 L에 연결되거나 또는 다른 환에 연결되며,
    n은 2 내지 10의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물이 하기 화학식 1-1 내지 1-10으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure 112014049787712-pat00276

    [화학식 1-2]
    Figure 112014049787712-pat00277

    [화학식 1-3]
    Figure 112014049787712-pat00278

    [화학식 1-4]
    Figure 112014049787712-pat00279

    [화학식 1-5]
    Figure 112014049787712-pat00280

    [화학식 1-6]
    Figure 112014049787712-pat00281

    [화학식 1-7]
    Figure 112014049787712-pat00282

    [화학식 1-8]
    Figure 112014049787712-pat00283

    [화학식 1-9]
    Figure 112014049787712-pat00284

    [화학식 1-10]
    Figure 112014049787712-pat00285

    상기 화학식 1-1 내지 1-10에서,
    X, L 및 R1 내지 R9는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 같고,
    R10 내지 R27은 각각 독립적으로, L에 연결되거나, 수소, 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C1~C40의 알콕시기, C3~C40의 시클로알킬기, C3~C40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, C6~C40의 헤테로아릴기, C6~C20의 알킬아민기, C6~C20의 아릴아민기, C4-C30 헤테로아릴렌기, 또는 C6-C60 축합 다환기이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물이 하기 구조식들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 화합물:

    Figure 112014049787712-pat00286
    ,
    Figure 112014049787712-pat00287
    ,
    Figure 112014049787712-pat00288
    ,
    Figure 112014049787712-pat00289
    ,
    Figure 112014049787712-pat00290
    ,
    Figure 112014049787712-pat00291
    ,
    Figure 112014049787712-pat00292
    ,
    Figure 112014049787712-pat00293
    ,
    Figure 112014049787712-pat00294
    ,
    Figure 112014049787712-pat00295
    ,
    Figure 112014049787712-pat00296
    ,
    Figure 112014049787712-pat00297
    ,
    Figure 112014049787712-pat00298
    ,
    Figure 112014049787712-pat00299
    ,
    Figure 112014049787712-pat00300
    ,
    Figure 112014049787712-pat00301
    ,
    Figure 112014049787712-pat00302
    ,
    Figure 112014049787712-pat00303
    ,
    Figure 112014049787712-pat00304
    ,
    Figure 112014049787712-pat00305
    ,
    Figure 112014049787712-pat00306
    ,
    Figure 112014049787712-pat00307
    ,
    Figure 112014049787712-pat00308
    ,
    Figure 112014049787712-pat00309
    ,
    Figure 112014049787712-pat00310
    ,
    Figure 112014049787712-pat00311
    ,
    Figure 112014049787712-pat00312
    ,
    Figure 112014049787712-pat00313
    ,
    Figure 112014049787712-pat00314
    ,
    Figure 112014049787712-pat00315
    ,
    Figure 112014049787712-pat00316
    ,
    Figure 112014049787712-pat00317
    ,
    Figure 112014049787712-pat00318
    ,
    Figure 112014049787712-pat00319
    ,
    Figure 112014049787712-pat00320
    ,
    Figure 112014049787712-pat00321
    ,
    Figure 112014049787712-pat00322
    ,
    Figure 112014049787712-pat00323
    ,
    Figure 112014049787712-pat00324
    ,
    Figure 112014049787712-pat00325
    ,
    Figure 112014049787712-pat00326
    ,
    Figure 112014049787712-pat00327
    ,
    Figure 112014049787712-pat00328
    ,
    Figure 112014049787712-pat00329
    ,
    Figure 112014049787712-pat00330
    ,
    Figure 112014049787712-pat00331
    ,
    Figure 112014049787712-pat00332
    ,
    Figure 112014049787712-pat00333
    ,
    Figure 112014049787712-pat00334
    ,
    Figure 112014049787712-pat00335
    ,
    Figure 112014049787712-pat00336
    ,
    Figure 112014049787712-pat00337
    ,
    Figure 112014049787712-pat00338
    ,
    Figure 112014049787712-pat00339
    ,
    Figure 112014049787712-pat00340
    ,
    Figure 112014049787712-pat00341
    ,
    Figure 112014049787712-pat00342
    ,
    Figure 112014049787712-pat00343
    ,
    Figure 112014049787712-pat00344
    ,
    Figure 112014049787712-pat00345
    ,
    Figure 112014049787712-pat00346
    ,
    Figure 112014049787712-pat00347
    ,
    Figure 112014049787712-pat00348
    ,
    Figure 112014049787712-pat00349
    ,
    Figure 112014049787712-pat00350
    ,
    Figure 112014049787712-pat00351
    ,
    Figure 112014049787712-pat00352
    ,
    Figure 112014049787712-pat00353
    ,
    Figure 112014049787712-pat00354
    ,
    Figure 112014049787712-pat00355
    ,
    Figure 112014049787712-pat00356
    ,
    Figure 112014049787712-pat00357
    ,
    Figure 112014049787712-pat00358
    ,
    Figure 112014049787712-pat00359
    ,
    Figure 112014049787712-pat00360
    ,
    Figure 112014049787712-pat00361
    ,
    Figure 112014049787712-pat00362
    ,
    Figure 112014049787712-pat00363
    ,
    Figure 112014049787712-pat00364
    ,
    Figure 112014049787712-pat00365
    ,
    Figure 112014049787712-pat00366
    ,
    Figure 112014049787712-pat00367
    ,
    Figure 112014049787712-pat00368
    ,
    Figure 112014049787712-pat00369
    ,
    Figure 112014049787712-pat00370
    ,
    Figure 112014049787712-pat00371
    ,
    Figure 112014049787712-pat00372
    ,
    Figure 112014049787712-pat00373
    ,
    Figure 112014049787712-pat00374
    ,
    Figure 112014049787712-pat00375
    ,
    Figure 112014049787712-pat00376
    ,
    Figure 112014049787712-pat00377
    ,
    Figure 112014049787712-pat00378
    ,
    Figure 112014049787712-pat00379
    ,
    Figure 112014049787712-pat00380
    ,
    Figure 112014049787712-pat00381
    ,
    Figure 112014049787712-pat00382
    ,
    Figure 112014049787712-pat00383
    ,
    Figure 112014049787712-pat00384
    ,
    Figure 112014049787712-pat00385
    ,
    Figure 112014049787712-pat00386
    ,
    Figure 112014049787712-pat00387
    ,
    Figure 112014049787712-pat00388
    ,
    Figure 112014049787712-pat00389
    ,
    Figure 112014049787712-pat00390
    ,
    Figure 112014049787712-pat00391
    ,
    Figure 112014049787712-pat00392
    ,
    Figure 112014049787712-pat00393
    ,
    Figure 112014049787712-pat00394
    ,
    Figure 112014049787712-pat00395
    ,
    Figure 112014049787712-pat00396
    ,
    Figure 112014049787712-pat00397
    ,
    Figure 112014049787712-pat00398
    ,
    Figure 112014049787712-pat00399
    ,
    Figure 112014049787712-pat00400
    ,
    Figure 112014049787712-pat00401
    ,
    Figure 112014049787712-pat00402
    ,
    Figure 112014049787712-pat00403
    ,
    Figure 112014049787712-pat00404
    ,
    Figure 112014049787712-pat00405
    ,
    Figure 112014049787712-pat00406
    ,
    Figure 112014049787712-pat00407
    ,
    Figure 112014049787712-pat00408
    ,
    Figure 112014049787712-pat00409
    ,
    Figure 112014049787712-pat00410
    ,
    Figure 112014049787712-pat00411
    ,
    Figure 112014049787712-pat00412
    ,
    Figure 112014049787712-pat00413
    ,
    Figure 112014049787712-pat00414
    ,
    Figure 112014049787712-pat00415
    ,
    Figure 112014049787712-pat00416
    ,
    Figure 112014049787712-pat00417
    ,
    Figure 112014049787712-pat00418
    ,
    Figure 112014049787712-pat00419
    ,
    Figure 112014049787712-pat00420
    ,
    Figure 112014049787712-pat00421
    ,
    Figure 112014049787712-pat00422
    ,
    Figure 112014049787712-pat00423
    ,
    Figure 112014049787712-pat00424
    ,
    Figure 112014049787712-pat00425
    ,
    Figure 112014049787712-pat00426
    ,
    Figure 112014049787712-pat00427
    ,
    Figure 112014049787712-pat00428
    Figure 112014049787712-pat00429
    ,
    Figure 112014049787712-pat00430
    ,
    Figure 112014049787712-pat00431
    ,
    Figure 112014049787712-pat00432
    ,
    Figure 112014049787712-pat00433
    ,
    Figure 112014049787712-pat00434
    ,
    Figure 112014049787712-pat00435
    ,
    Figure 112014049787712-pat00436
    ,
    Figure 112014049787712-pat00437
    ,
    Figure 112014049787712-pat00438
    ,
    Figure 112014049787712-pat00439
    ,
    Figure 112014049787712-pat00440
    ,
    Figure 112014049787712-pat00441
    ,
    Figure 112014049787712-pat00442
    ,
    Figure 112014049787712-pat00443
    ,
    Figure 112014049787712-pat00444
    ,
    Figure 112014049787712-pat00445
    ,
    Figure 112014049787712-pat00446
    ,
    Figure 112014049787712-pat00447
    ,
    Figure 112014049787712-pat00448
    ,
    Figure 112014049787712-pat00449
    ,
    Figure 112014049787712-pat00450
    ,
    Figure 112014049787712-pat00451
    ,
    Figure 112014049787712-pat00452
    ,
    Figure 112014049787712-pat00453
    ,
    Figure 112014049787712-pat00454
    ,
    Figure 112014049787712-pat00455
    ,
    Figure 112014049787712-pat00456
    ,
    Figure 112014049787712-pat00457
    ,
    Figure 112014049787712-pat00458
    ,
    Figure 112014049787712-pat00459
    ,
    Figure 112014049787712-pat00460
    ,
    Figure 112014049787712-pat00461
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    Figure 112014049787712-pat00506
    ,
    Figure 112014049787712-pat00507
  4. 하기 반응식들 중 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는 제1항의 유기화합물의 제조방법:
    Figure 112014049787712-pat00508

    Figure 112014049787712-pat00509

    Figure 112014049787712-pat00510

    상기 반응식들에서 X, L 및 R1은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  5. 애노드(anode), 캐소드(cathode) 및 두 전극 사이에 제1항의 화합물 또는 둘 이상의 혼합물을 함유하는 유기발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    애노드, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 캐소드가 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층이 각각 10 내지 1,000 ㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 정공주입층, 정공수송층 또는 발광층이 제1항 기재의 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
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