KR102266642B1 - 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR102266642B1
KR102266642B1 KR1020140038830A KR20140038830A KR102266642B1 KR 102266642 B1 KR102266642 B1 KR 102266642B1 KR 1020140038830 A KR1020140038830 A KR 1020140038830A KR 20140038830 A KR20140038830 A KR 20140038830A KR 102266642 B1 KR102266642 B1 KR 102266642B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
group
substituted
unsubstituted
scheme
Prior art date
Application number
KR1020140038830A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150114636A (ko
Inventor
유정호
이세진
양병선
이봉향
오현주
황문찬
Original Assignee
에스에프씨주식회사
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 에스에프씨주식회사 filed Critical 에스에프씨주식회사
Priority to KR1020140038830A priority Critical patent/KR102266642B1/ko
Publication of KR20150114636A publication Critical patent/KR20150114636A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102266642B1 publication Critical patent/KR102266642B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D491/00Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/02Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D491/04Ortho-condensed systems
    • C07D491/044Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring
    • C07D491/048Ortho-condensed systems with only one oxygen atom as ring hetero atom in the oxygen-containing ring the oxygen-containing ring being five-membered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56Ring systems containing three or more rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1037Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur

Abstract

본 발명은 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것으로, A1 내지 A3, X, Y 및 Z은 발명의 상세한 설명에 정의된 바와 동일하다.
[화학식 A]
Figure 112014031427400-pat00317

[화학식 B]
Figure 112014031427400-pat00318

Description

신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{Novel aromatic amine compounds for organic light-emitting diode and organic light-emitting diode including the same}
본 발명은 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있고, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있어 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기 발광 소자에서 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. 이때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 한다.
유기발광소자에 전류를 가하면 양극과 음극으로부터 각각 정공과 전자가 주입되고, 주입된 정공과 전자는 각각의 정공수송층과 전자수송층을 거쳐 발광층에서 재결합하여 발광여기자를 형성한다. 이와 같이 형성된 발광여기자는 바닥상태로 전이하면서 빛을 방출한다. 상기 빛은 발광 메카니즘에 따라 단일항 여기자를 이용하는 형광과 삼중항 여기자를 이용하는 인광으로 나뉠 수 있고, 상기 형광 및 인광은 유기발광소자의 발광원으로 사용될 수 있다.
한편, 유기발광소자에는 상기 발광층으로 정공이 도달하기 위해서는 적절한 정공전달물질을 정공주입층 및 정공수송층의 재료로서 선택하여야 한다.
상기 정공주입층 재료는 예를 들어 2-TNATA [4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine], NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)], TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine], DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine] 등을 사용할 수 있고, 또한 상기 정공수송층의 재료로서 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'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있으며, 이외에도 다양한 구조의 화합물들이 정공전달물질로서 개발되고 있다.
상기 정공 전달물질에 관한 종래기술로서, 공개특허공보 제10-2013-0121516호(2013.11.06)에서는 티오펜 및 플루오렌 구조를 가지는 3차 아릴 아민구조의 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광 소자에 관해 기재되어 있고, 공개특허공보 제10-2012-0052936(2012.05.24)에서는 페난트로아졸 골격을 가지는 화합물을 정공 수송 물질로서 사용한 유기발광소자에 관해 기재되어 있다.
그러나, 상기와 같은 유기 발광 소자용 재료를 제조하기 위한 노력에도 불구하고 아직까지 유기발광 소자의 개선된 효율, 안정성, 제조성 또는 스펙트럼 특성을 제공할 수 있는 정공 수송 물질을 위한, 정공 수송/주입 층을 위한 물질 및 이를 포함하는 유기발광소자 소자의 개발에 대한 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 제10-2013-0121516호(2013.11.06) 공개특허공보 제10-2012-0052936(2012.05.24)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 정공전달 물질로서 유기발광소자의 정공주입층 및/또는 정공수송층에 사용할 수 있는 신규한 아민 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 유기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여, 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물을 제공한다.
[화학식 A]
Figure 112014031427400-pat00001
[화학식 B]
Figure 112014031427400-pat00002
상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서,
A1 내지 A3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 방향족탄화수소 고리, 치환 또는 비치환된 단환의 방향족복소환고리, 치환 또는 비치환된 다환축합의 방향족탄화수소고리, 치환 또는 비치환된 다환축합의 방향족복소환고리 중에서 선택되되, 상기 A1 내지 A3의 방향족탄화수소 고리 및 방향족복소환고리 중 서로 이웃한 두 개의 탄소원자는 상기 X를 포함하는 5원환, Y를 포함하는 5원환 및 Z을 포함하는 5원환을 각각 형성함으로써 축합고리를 형성하며;
X, Y 및 Z는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 NR1, CR2R3, O, S, SiR4R5, GeR6R7로 이루어지는 군으로부터 선택되되, 단, X, Y 및 Z가 모두 NR1이거나, 모두 CR2R3 인 것은 제외하고;
상기 R1 내지 R7은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기중에서 선택되는 어느 하나이고, 각각 서로 인접하는 치환기와 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, S, O 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 A1 내지 A3 중 적어도 하나는 하기 [구조식 Q]와 결합되어 있거나, 또는 X, Y, Z 중 적어도 하나는 하기 [구조식 Q]와 결합된 질소원자(N-Q)이며;
[구조식 Q]
Figure 112014031427400-pat00003
여기서, 상기 구조식 Q내의 연결기 L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며;
n은 1 내지 3의 정수이되, n이 2이상인 경우 각각의 L은 서로 동일하거나 상이하고;
J1 및 J2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기이고, 상기 J1 내지 J2는 각각 인접한 치환기와 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있다.
또한 본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 제1전극, 상기 제1전극에 대향된 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하고, 상기 유기층이 본 발명의 아민 화합물을 1종 이상 포함한, 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명에 따르면, [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물은 기존 물질에 비하여 장수명 및 높은 발광효율이 우수한 특성을 가지고 있어, 안정적이고 우수한 소자의 제조에 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기 발광 소자의 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 유기발광소자의 정공전달 물질로서 정공주입층 및/또는 정공수송층에 사용할 수 있는 화합물로서, 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 화합물이 종래기술에 의한 유기발광재료보다 유기발광소자의 장수명 및 양호한 발광효율을 보여 줄 수 있는 것으로 나타남으로써, 안정적이고 우수한 소자를 제조할 수 있음을 알게 되었다.
보다 구체적으로 본 발명은 하기 [화학식 A] 또는 [화학식 B]로 표시되는 아민 화합물을 제공한다.
[화학식 A]
Figure 112014031427400-pat00004
[화학식 B]
Figure 112014031427400-pat00005
상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서,
A1 내지 A3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환의 방향족탄화수소 고리, 치환 또는 비치환된 단환의 방향족복소환고리, 치환 또는 비치환된 다환축합의 방향족탄화수소고리, 치환 또는 비치환된 다환축합의 방향족복소환고리 중에서 선택되되, 상기 A1 내지 A3의 방향족탄화수소 고리 및 방향족복소환고리 중 서로 이웃한 두 개의 탄소원자는 상기 X를 포함하는 5원환, Y를 포함하는 5원환 및 Z을 포함하는 5원환을 각각 형성함으로써 축합고리를 형성하며;
X, Y 및 Z는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 NR1, CR2R3, O, S, SiR4R5, GeR6R7로 이루어지는 군으로부터 선택되되, 단, X, Y 및 Z가 모두 NR1이거나, 모두 CR2R3 인 것은 제외하고;
상기 R1 내지 R7은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기중에서 선택되는 어느 하나이고, 각각 서로 인접하는 치환기와 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리의 탄소원자는 N, S, O 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자로 치환될 수 있으며;
상기 A1 내지 A3 중 적어도 하나는 하기 [구조식 Q]와 결합되어 있거나, 또는 X, Y, Z 중 적어도 하나는 하기 [구조식 Q]와 결합된 질소원자(N-Q)이며;
[구조식 Q]
Figure 112014031427400-pat00006
여기서, 상기 구조식 Q내의 연결기 L은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이며;
n은 1 내지 3의 정수이되, n이 2이상인 경우 각각의 L은 서로 동일하거나 상이하고;
J1 및 J2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기이고, 상기 J1 내지 J2는 각각 인접한 치환기와 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고;
상기 [화학식 A] [화학식 B] 및 [구조식 Q]에서의 상기 ‘치환 또는 비치환된’에서의 ‘치환’은 중수소, 시아노기, 할로기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에서 상기 “치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기″, “치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기” 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 5 내지 50의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는 전체 탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.
한편, 본 발명의 화합물에서 사용되는 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 5 내지 7원, 바람직하게는 5 또는 6원을 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 또한 상기 아릴기에 치환기가 있는 경우 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.
상기 아릴의 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 터페닐, 안트릴, 인데닐(indenyl), 플루오레닐, 페난트릴, 트라이페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 상기 아릴기에서 각각의 고리 내에 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1 내지 4개의 헤테로 원자를 포함할 수 있는 탄소수 2 내지 24의 헤테로방향족 유기 라디칼을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
일실시예로서, 본 발명의 상기 화학식 A 또는 화학식 B에서 상기 구조식 Q내 상기 n은 1 또는 2이고; 상기 A1 내지 A3 중 하나만이 [구조식 Q]와 결합되어 있으며; 연결기 L은 단일결합이거나, 아래 [구조식 1]내지 [구조식 8] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 1] [구조식 2] [구조식 3] [구조식 4]
Figure 112014031427400-pat00007
Figure 112014031427400-pat00008
Figure 112014031427400-pat00009
Figure 112014031427400-pat00010
[구조식 5] [구조식 6] [구조식 7] [구조식 8]
Figure 112014031427400-pat00011
Figure 112014031427400-pat00012
Figure 112014031427400-pat00013
Figure 112014031427400-pat00014
여기서 상기 치환기 L의 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
이 경우에, 상기 화학식 A 및 화학식 B에서, X, Y 및 Z는 각각 NR1, CR2R3, O, S 중 에서 선택되되, 적어도 하나는 N-R1이고, 이때 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 중에서 선택되는 어느 하나 일 수 있다.
일실시예로서, 본 발명의 상기 화학식 A 또는 화학식 B에서 상기 A1 내지 A3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 하기 [구조식 10] 내지 [구조식 18] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 10] [구조식 11] [구조식 12]
Figure 112014031427400-pat00015
[구조식 13] [구조식 14] [구조식 15]
Figure 112014031427400-pat00016
[구조식 16] [구조식 17] [구조식 18]
Figure 112014031427400-pat00017
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 18]에서 "-*"는 A1 내지 A3의 X를 포함하는 5원환, Y를 포함하는 5원환 및 Z을 포함하는 5원환을 이루기 위한 결합 사이트를 의미하며, 상기 구조식에서 R은 앞서 정의한 R1 내지 R7와 동일하고, m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있고,
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 18]의 방향족 고리의 탄소자리에 치환기 R이 결합되지 않은 경우에는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 치환기 J1 및 J2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 24의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 A 또는 화학식 B로 표시되는 화합물은 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 214]로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure 112014031427400-pat00018
[화학식 1] [화학식 2] [화학식 3]
Figure 112014031427400-pat00019
[화학식 4] [화학식 5] [화학식 6]
Figure 112014031427400-pat00020
[화학식 7] [화학식 8] [화학식 9]
Figure 112014031427400-pat00021
[화학식 10] [화학식 11] [화학식 12]
Figure 112014031427400-pat00022
[화학식 13] [화학식 14] [화학식 15]
Figure 112014031427400-pat00023
[화학식 16] [화학식 17] [화학식 18]
Figure 112014031427400-pat00024
[화학식 19] [화학식 20] [화학식 21]
Figure 112014031427400-pat00025
[화학식 22] [화학식 23] [화학식 24]
Figure 112014031427400-pat00026
[화학식 25] [화학식 26] [화학식 27]
Figure 112014031427400-pat00027
[화학식 28] [화학식 29] [화학식 30]
Figure 112014031427400-pat00028
[화학식 31] [화학식 32] [화학식 33]
Figure 112014031427400-pat00029
[화학식 34] [화학식 35] [화학식 36]
Figure 112014031427400-pat00030
[화학식 37] [화학식 38] [화학식 39]
Figure 112014031427400-pat00031
[화학식 40] [화학식 41] [화학식 42]
Figure 112014031427400-pat00032
[화학식 43] [화학식 44] [화학식 45]
Figure 112014031427400-pat00033
[화학식 46] [화학식 47] [화학식 48]
Figure 112014031427400-pat00034
[화학식 49] [화학식 50] [화학식 51]
Figure 112014031427400-pat00035
[화학식 52] [화학식 53] [화학식 54]
Figure 112014031427400-pat00036
[화학식 55] [화학식 56] [화학식 57]
Figure 112014031427400-pat00037
[화학식 58] [화학식 59] [화학식 60]
Figure 112014031427400-pat00038
[화학식 61] [화학식 62] [화학식 63]
Figure 112014031427400-pat00039
[화학식 64] [화학식 65] [화학식 66]
Figure 112014031427400-pat00040
[화학식 67] [화학식 68] [화학식 69]
Figure 112014031427400-pat00041
[화학식 70] [화학식 71] [화학식 72]
Figure 112014031427400-pat00042
[화학식 73] [화학식 74] [화학식 75]
Figure 112014031427400-pat00043
[화학식 76] [화학식 77] [화학식 78]
Figure 112014031427400-pat00044
[화학식 79] [화학식 80] [화학식 81]
Figure 112014031427400-pat00045
[화학식 82] [화학식 83] [화학식 84]
Figure 112014031427400-pat00046
[화학식 85] [화학식 86] [화학식 87]
Figure 112014031427400-pat00047
[화학식 88] [화학식 89] [화학식 90]
Figure 112014031427400-pat00048
[화학식 91] [화학식 92] [화학식 93]
Figure 112014031427400-pat00049
[화학식 94] [화학식 95] [화학식 96]
Figure 112014031427400-pat00050
[화학식 97] [화학식 98] [화학식 99] [화학식 100]
Figure 112014031427400-pat00051
[화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]
Figure 112014031427400-pat00052
[화학식 104] [화학식 105] [화학식 106]
Figure 112014031427400-pat00053
[화학식 107] [화학식 108] [화학식 109]
Figure 112014031427400-pat00054
[화학식 110] [화학식 111] [화학식 112]
Figure 112014031427400-pat00055
[화학식 113] [화학식 114] [화학식 115]
Figure 112014031427400-pat00056
[화학식 116] [화학식 117] [화학식 118]
Figure 112014031427400-pat00057
[화학식 119] [화학식 120] [화학식 121]
Figure 112014031427400-pat00058
[화학식 122] [화학식 123] [화학식 124]
Figure 112014031427400-pat00059
[화학식 125] [화학식 126] [화학식 127]
Figure 112014031427400-pat00060
[화학식 128] [화학식 129] [화학식 130]
Figure 112014031427400-pat00061
[화학식 131] [화학식 132] [화학식 133]
Figure 112014031427400-pat00062
[화학식 137] [화학식 138] [화학식 139]
Figure 112014031427400-pat00063
[화학식 140] [화학식 141] [화학식 142]
Figure 112014031427400-pat00064
[화학식 143] [화학식 144] [화학식 145]
Figure 112014031427400-pat00065
[화학식 146] [화학식 147] [화학식 148]
Figure 112014031427400-pat00066
[화학식 149] [화학식 150] [화학식 151]
Figure 112014031427400-pat00067
[화학식 152] [화학식 153] [화학식 154]
Figure 112014031427400-pat00068
[화학식 155] [화학식 156] [화학식 157]
Figure 112014031427400-pat00069
[화학식 158] [화학식 159] [화학식 160]
Figure 112014031427400-pat00070
[화학식 161] [화학식 162] [화학식 163]
Figure 112014031427400-pat00071
[화학식 164] [화학식 165] [화학식 166]
Figure 112014031427400-pat00072
[화학식 167] [화학식 168] [화학식 169]
Figure 112014031427400-pat00073
[화학식 170] [화학식 171] [화학식 172]
Figure 112014031427400-pat00074
[화학식 173] [화학식 174] [화학식 175]
Figure 112014031427400-pat00075
[화학식 176] [화학식 177] [화학식 178]
Figure 112014031427400-pat00076
[화학식 179] [화학식 180] [화학식 181]
Figure 112014031427400-pat00077
[화학식 182] [화학식 183] [화학식 184]
Figure 112014031427400-pat00078
[화학식 185] [화학식 186] [화학식 187]
Figure 112014031427400-pat00079
[화학식 188] [화학식 189] [화학식 190]
Figure 112014031427400-pat00080
[화학식 191] [화학식 192] [화학식 193]
Figure 112014031427400-pat00081
[화학식 194] [화학식 195] [화학식 196]
Figure 112014031427400-pat00082
[화학식 197] [화학식 198] [화학식 199]
Figure 112014031427400-pat00083
[화학식 200] [화학식 201] [화학식 202]
Figure 112014031427400-pat00084
[화학식 203] [화학식 204] [화학식 205]
Figure 112014031427400-pat00085
[화학식 206] [화학식 207] [화학식 208]
Figure 112014031427400-pat00086
[화학식 209] [화학식 210] [화학식 211]
Figure 112014031427400-pat00087
[화학식 212] [화학식 213] [화학식 214]
또한, 본 발명은 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 유기층;을 포함하고, 상기 유기층이 본 발명에서의 상기 아민 화합물을 1종 이상 포함하는 유기발광소자를 제공할 수 있다.
본 발명에서 “(유기층이) 유기 화합물을 1종 이상 포함한다” 란, “(유기층이) 본 발명의 범주에 속하는 1종의 유기 화합물 또는 상기 유기 화합물의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다”로 해석될 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 아민 화합물이 포함된 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층이 발광층을 포함하며, 또한 정공 주입층, 정공 수송층 중 하나 이상을 포함하고, 상기 아민 화합물이 정공 주입층, 정공 수송층 중에 어느 하나 이상에 사용될 수 있다.
이때, 상기 발광층은 호스트와 도펀트가 사용될 수 있으며, 상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함할 경우, 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 경우에 상기 발광층에 사용하는 도판트 물질의 구체적인 예로는 피렌계 화합물, 중수소 치환된 피렌계 화합물, 플루오렌계 화합물, 중수소 치환된 플루오렌계 화합물, 벤조플루오렌계 화합물, 중수소 치환된 벤조플루오렌계 화합물, 디벤조플루오렌계 화합물, 중수소 치환된 디벤조플루오렌계 화합물, 인데노페난트렌계 화합물, 중수소 치환된 인데노페난트렌계 화합물, 아릴아민, 중수소 치환된 아릴아민, 페릴계 화합물, 중수소 치환된 페릴계 화합물, 피롤계 화합물, 중수소 치환된 피롤계 화합물, 히드라존계 화합물, 중수소 치환된 히드라존계 화합물, 카바졸계 화합물, 중수소 치환된 카바졸계 화합물, 스틸벤계 화합물, 중수소 치환된 스틸벤계 화합물, 스타버스트계 화합물, 중수소 치환된 스타버스트계 화합물, 옥사디아졸계 화합물, 중수소 치환된 옥사디아졸계 화합물, 쿠마린(coumarine), 중수소 치환된 쿠마린(coumarine) 등을 들 수 있으나, 본 발명은 이에 의해 제한되지 아니한다.
또한, 상기 발광층에 사용되는 상기 호스트로서, Alq3, CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(ADN), TCTA, TPBI(1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)), TBADN(3-tert-부틸-9,10-디(나프트-2-일) 안트라센), E3, DSA(디스티릴아릴렌), dmCBP(하기 화학식 참조) 및 상기 기재된 호스트 화합물들의 중수소 치환체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112014031427400-pat00088
Figure 112014031427400-pat00089
Figure 112014031427400-pat00090
Figure 112014031427400-pat00091
PVK ADN
Figure 112014031427400-pat00092
Figure 112014031427400-pat00093
한편 본 발명에서 상기 전자 수송층 재료로는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자 수송 물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자 수송 물질의 예로는, 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ, Balq, 베릴륨 비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), ADN, 화합물 201, 화합물 202, 옥사디아졸 유도체인 PBD, BMD, BND 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112014031427400-pat00094
TAZ BAlq
Figure 112014031427400-pat00095
<화합물 201> <화합물 202> BCP
Figure 112014031427400-pat00096
Figure 112014031427400-pat00097
Figure 112014031427400-pat00098
또한, 본 발명에서 사용되는 전자 수송층은 하기 화학식 C로 표시되는 유기 금속 화합물이 단독 또는 상기 전자수송층 재료와 혼합으로 사용될 수 있다.
[화학식 C]
Figure 112014031427400-pat00099
상기 [화학식 C]에서,
Y는 C, N, O 및 S에서 선택되는 어느 하나가 상기 M에 직접 결합되어 단일결합을 이루는 부분과, C, N, O 및 S에서 선택되는 어느 하나가 상기 M에 배위결합을 이루는 부분을 포함하며, 상기 단일결합과 배위결합에 의해 킬레이트된 리간드이고
상기 M은 알카리 금속, 알카리 토금속, 알루미늄(Al) 또는 붕소(B)원자이고, 상기 OA는 상기 M과 단일결합 또는 배위결합 가능한 1가의 리간드로서,
상기 O는 산소이며,
A는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기 및 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기중에서 선택되는 어느 하나이고,
상기 M이 알카리 금속에서 선택되는 하나의 금속인 경우에는 m=1, n=0이고,
상기 M이 알카리 토금속에서 선택되는 하나의 금속인 경우에는 m=1, n=1이거나, 또는 m=2, n=0이고,
상기 M이 붕소 또는 알루미늄인 경우에는 m = 1 내지 3중 어느 하나이며, n은 0 내지 2 중 어느 하나로서 m +n=3을 만족하며;
상기 ‘치환 또는 비치환된’에서의 ‘치환’은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 알킬기, 알콕시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기, 헤테로 아릴아미노기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아릴옥시기, 아릴기, 헤테로아릴기, 게르마늄, 인 및 보론으로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
본 발명에서 Y 는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 하기 [구조식 C1] 내지 [구조식 C39]부터 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
[구조식 C1] [구조식 C2] [구조식 C3]
Figure 112014031427400-pat00100
[구조식 C4] [구조식 C5] [구조식 C6]
Figure 112014031427400-pat00101
[구조식 C7] [구조식 C8] [구조식 C9] [구조식 C10]
Figure 112014031427400-pat00102
[구조식 C11] [구조식 C12] [구조식 C13]
Figure 112014031427400-pat00103
[구조식 C14] [구조식 C15] [구조식 C16]
Figure 112014031427400-pat00104
[구조식 C17] [구조식 C18] [구조식 C19] [구조식 C20]
Figure 112014031427400-pat00105
[구조식 C21] [구조식 C22] [구조식 C23]
Figure 112014031427400-pat00106
[구조식 C24] [구조식 C25] [구조식 C26]
Figure 112014031427400-pat00107
[구조식 C27] [구조식 C28] [구조식 C29] [구조식 C30]
Figure 112014031427400-pat00108
[구조식 C31] [구조식 C32] [구조식 C33]
Figure 112014031427400-pat00109
[구조식 C34] [구조식 C35] [구조식 C36]
Figure 112014031427400-pat00110
[구조식 C37] [구조식 C38] [구조식 C39]
Figure 112014031427400-pat00111
상기 [구조식 C1] 내지 [구조식 C39]에서,
R은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30이 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택되고, 인접한 치환체와 알킬렌 또는 알케닐렌으로 연결되어 스피로고리 또는 융합고리를 형성할 수 있다.
이하 본 발명의 유기 발광 소자를 도 1을 통해 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 유기 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 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 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 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.
본 발명에서의 상기 아민 화합물은 단독으로 정공주입층(30) 또는 정공수송층(40)에 사용될 수 있고, 상기 아민화합물과 공지의 정공주입층 재료 또는 공지의 정공 수송층 재료가 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 정공주입층 재료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 2-TNATA [4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine], NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)], TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine], DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine] 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 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'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 상기 유기발광층(50)은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있고, 발광층의 두께가 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하다.
이때, 발광층에 사용되는 도펀트는 하기 [화학식 1] 또는 [화학식 2]로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1] [화학식 2]
Figure 112014031427400-pat00112
Figure 112014031427400-pat00113
상기 [화학식 1]과 [화학식 2] 중,
A는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고, 바람직하게는 안트라센, 파이렌, 페난트렌, 인데노페난트렌, 크라이센, 나프타센, 피센, 트리페닐렌, 페릴렌, 펜타센이다.
이때, 상기 A는 하기 화학식 A1 내지 화학식A10으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식A1] [화학식A2] [화학식A3] [화학식A4] [화학식A5]
Figure 112014031427400-pat00114
[화학식A6] [화학식A7] [화학식A8] [화학식A9] [화학식A10]
Figure 112014031427400-pat00115
여기서 상기 [화학식 A3]의 Z1 내지 Z2는 수소, 중수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되고, Z1 내지 Z2 각각은 서로 동일하거나 상이하며, 서로 인접하는 기와 축합 고리를 형성할 수 있다.
또한 상기 [화학식 1] 중,
상기 X1 및 X2는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이거나 단일결합이고, X1과 X2는 서로 결합될 수 있고,
상기 Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 24의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론, 중수소 및 수소로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되고, Y1내지 Y2 각각은 서로 동일하거나 상이하며, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며.
상기 l, m 은 각각 1내지 20의 정수이고, n은 1 내지 4의 정수이다.
또한 상기 [화학식 2] 중,
Cy는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬이고, b은 1 내지 4 의 정수이되, b이 2 이상인 경우 각각의 시클로알칸은 융합된 형태일 수 있고, 또한, 이에 치환된 수소는 각각 중수소 또는 알킬로 치환될 수 있으며, 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 B 는 단일 결합 또는 -[C(R5)(R6)]p- 이고, 상기 p는 1 내지 3의 정수이되, p가 2 이상인 경우 2 이상의 R5 및 R6은 서로 동일하거나 상이하고;
상기 R1, R2, R3 , R5 및 R6은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬 아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택될 수 있으며,
a는 1 내지 4의 정수이되, a가 2 이상인 경우 2 이상의 R3는 서로 동일하거나 상이하고, R3 이 복수인 경우, 각각의 R3은 융합된 형태일 수 있고, n은 1 내지 4의 정수이다.
또한, 상기 [화학식 1]과 [화학식 2]의 A에 결합되는 아민기는 하기 [치환기 1] 내지 [치환기 52]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
[치환기1] [치환기2] [치환기3] [치환기4]
Figure 112014031427400-pat00116
[치환기5] [치환기6] [치환기7] [치환기8]
Figure 112014031427400-pat00117
[치환기9] [치환기10] [치환기11] [치환기12]
Figure 112014031427400-pat00118
[치환기13] [치환기14] [치환기15] [치환기16]
Figure 112014031427400-pat00119
[치환기17] [치환기18] [치환기19] [치환기20]
Figure 112014031427400-pat00120
[치환기21] [치환기22] [치환기23] [치환기24]
Figure 112014031427400-pat00121
[치환기25] [치환기26]
Figure 112014031427400-pat00122
[치환기27] [치환기28] [치환기29] [치환기30]
Figure 112014031427400-pat00123
[치환기31] [치환기32] [치환기33] [치환기34]
Figure 112014031427400-pat00124
[치환기35] [치환기36] [치환기37] [치환기38]
Figure 112014031427400-pat00125
[치환기39] [치환기40] [치환기41] [치환기42]
Figure 112014031427400-pat00126
[치환기43] [치환기44] [치환기45] [치환기46]
Figure 112014031427400-pat00127
[치환기47] [치환기48] [치환기49] [치환기50]
Figure 112014031427400-pat00128
[치환기51] [치환기52]
Figure 112014031427400-pat00129
상기 치환기에서 R은 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론 중에서 선택될 수 있으며, 각각 1에서 12개까지 치환될 수 있고, 각각의 치환기는 서로 인접하는 기와 축합 고리를 형성할 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 호스트는 하기 화학식 1A 내지 화학식 1D로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1A]
Figure 112014031427400-pat00130
상기 화학식 1A에서,
상기 Ar7 , Ar8 및 Ar9은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로, 단일결합, 치환 또는 비치환된 C5-C60 방향족 연결기(aromatic linking group), 또는 치환 또는 비치환된 C2-C60 헤테로방향족 연결기이고;
상기 R21내지 R30은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론 중에서 선택될 수 있으며, 각각의 치환기는 서로 인접하는 기와 축합 고리를 형성할 수 있고;
상기 e와 f와 g는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 또는 1내지4의 정수이고;
상기 안트라센의 *로 표시된 2개의 부위는 서로 동일하거나 상이할 수 있고 각각 독립적으로 상기 P 또는 Q 구조와 결합하여 하기 화학식 1Aa-1 내지 1Aa-3 중에서 선택되는 안트라센계 유도체를 구성할 수 있다.
[화학식 1Aa-1] [화학식 1Aa-2] [화학식 1Aa-3]
Figure 112014031427400-pat00131
여기서, 상기 '치환 또는 비치환된’에서의 ‘치환’은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
[화학식 1B]
Figure 112014031427400-pat00132
상기 화학식 1B에서,
상기 Ar17 내지 Ar20은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 화학식 1A에서 Ar7 내지 Ar8에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지고, R60 내지 R63은 상기 화학식 1A의 R21내지 R30에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어진다.
상기 w와 ww는 서로 동일하거나 상이하고, 상기 x 및 xx는 서로 동일하거나 상이하고, w+ww와 x+xx 값은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0-3의 정수이다. 또한, 상기 y와 yy는 서로 동일하거나 상이하고, 상기 z와 zz는 서로 동일하거나 상이하고, y+yy 내지 z+zz 값이 2이하이며, 각각 0 내지 2의 정수이다.
[화학식 1C]
Figure 112014031427400-pat00133
상기 화학식 1C에서,
상기 Ar21 내지 Ar24은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 화학식 1A의 Ar7 내지 Ar8에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지고, 상기 R64 내지 R67은 상기 화학식 1A의 R21내지 R30 에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어진다.
또한, 상기 ee 내지 hh는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이고, 상기 ii 내지 ll은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
[화학식 1D]
Figure 112014031427400-pat00134
상기 화학식 1D에서,
상기 Ar25 내지 Ar27은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 화학식 1A의 Ar7 내지 Ar8에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지고, 상기 R68 내지 R73은 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 상기 화학식 1A의 R21내지 R30에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지며, 각각의 치환기는 인접하는 것끼리 포화 또는 불포화 환상 구조를 형성할 수 있다. 또한, 상기 mm 내지 ss는 서로 동일하거나 상이하고 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.
보다 구체적으로, 상기 호스트는 하기 [화합물 1] 내지 [화합물 56]으로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
[화합물1] [화합물2] [화합물3] [화합물4]
Figure 112014031427400-pat00135
[화합물5] [화합물6] [화합물7] [화합물8]
Figure 112014031427400-pat00136
[화합물9] [화합물10] [화합물11] [화합물12]
Figure 112014031427400-pat00137
[화합물13] [화합물14] [화합물15] [화합물16]
Figure 112014031427400-pat00138
[화합물17] [화합물18] [화합물19] [화합물20]
Figure 112014031427400-pat00139
[화합물21] [화합물22] [화합물23] [화합물24]
Figure 112014031427400-pat00140
[화합물25] [화합물26] [화합물27] [화합물28]
Figure 112014031427400-pat00141
[화합물29] [화합물30] [화합물31] [화합물32]
Figure 112014031427400-pat00142
[화합물33] [화합물34] [화합물35] [화합물36]
Figure 112014031427400-pat00143
[화합물37] [화합물38] [화합물39] [화합물40]
Figure 112014031427400-pat00144
[화합물41] [화합물42] [화합물43] [화합물44]
Figure 112014031427400-pat00145
[화합물45] [화합물46] [화합물47] [화합물48]
Figure 112014031427400-pat00146
[화합물49] [화합물50] [화합물51] [화합물52]
Figure 112014031427400-pat00147
[화합물53] [화합물54] [화합물55] [화합물56]
Figure 112014031427400-pat00148
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
상기 발광층(50) 위에 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(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 이 때, 사용되는 정공 저지 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI 등이 사용될 수 있다.
이러한 정공저지층 위에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성한다.
상기 전자주입층은 전자수송층의 상부에 형성되어 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 파워효율을 개선시키는 기능을 수행하며, 이의 재료로서, LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다
마지막으로, 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.
또한, 본 발명에서 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있다. 여기서 상기 증착 방식은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 진공 또는 저압상태에서 가열 등을 통해 증발시켜 박막을 형성하는 방법을 의미하고, 상기 용액공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 용매와 혼합하고 이를 잉크젯 인쇄, 롤투롤 코팅, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅 등과 같은 방법을 통하여 박막을 형성하는 방법을 의미한다.
또한 본 발명에서의 상기 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
(실시예)
합성예 1. [화학식 2]의 합성
합성예 1-1. < 중간체 1-a>의 합성
하기 [반응식 1]에 의하여 <1-a>를 합성하였다.
[반응식 1]
Figure 112014031427400-pat00149
<1-a>
다이벤조퓨란 50 g (297 mmol)을 질소 기류하에서 테트라하이드로퓨란400 ml에 녹인 후 -78 ℃에서 교반하면서 1.6 M 노르말-부틸리튬162 ml (285 mmol)을 천천히 적가하고, 상온 상태에서 3시간 동안 교반시킨다. 아이오딘 75.5 g (297 mmol)을 천천히 적가 한 후 상온으로 올려서 1시간 교반시킨다. 반응이 완료되면, 소듐 싸이오썰페이트 수용액 500 ml를 적가 한 후 30분간 교반시킨다. 추출하고 유기층을 무수 황산나트륨으로 건조하고, 감압농축하여 <1-a>로 표시되는 화합물 59 g을 얻었다. (수율 67%)
합성예 1-2. <1-b>의 합성
하기 [반응식 2]에 의하여 <1-b>를 합성하였다.
[반응식 2]
Figure 112014031427400-pat00150
<1-a> <1-b>
상기 [반응식 1]로부터 표시되는 화합물 <1-a> 59 g (201 mmol), 2-브로모아닐린 34.5 g (201 mmol), 트리스(다이벤지리덴아세톤) 다이팔라듐 3.7 g (4 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 38.6 g (401 mmol), 2, 2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 1.2 g (4 mmol) 및 톨루엔 590 ml을 반응기에 넣는다. 12시간 환류 교반 후, 반응이 종결시, 뜨거운 상태로 감압 여과하여 여액을 농축 시킨다. 용액을 감압 건조 후에 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-b>로 표시되는 화합물 60 g을 얻었다. (수율 88%)
합성예 1-3. <1-c>의 합성
하기 [반응식 3]에 의하여 <1-c>를 합성하였다.
[반응식 3]
Figure 112014031427400-pat00151
<1-b> <1-c>
상기 [반응식 2]로부터 표시되는 화합물 <1-b> 60 g (201 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) 0.7 g (4 mmol), 아세트산칼륨 24.3 g (213 mmol) 및 디메틸포름아미드 600 ml를 반응기에 넣고 12시간 110 ℃ 교반 시킨다. 반응 종결 후, 상온까지 온도를 식힌 후 추출한다. 유기층 감압여과 하여 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-c>로 표시되는 화합물 20 g을 얻었다. (수율 44%)
합성예 1-4. <1-d>의 합성
하기 [반응식 4]에 의하여 <1-d>를 합성하였다.
[반응식 4]
Figure 112014031427400-pat00152
<1-c> <1-d>
상기 [반응식 3]으로부터 얻은 <1-c>로 표시되는 화합물 20 g (78 mmol), 아이오드벤젠 23.8 g (117 mmol), 1,2-싸이크로헥사니딘아민 26.6 g (233 mmol), 쿠퍼아이오다이드 0.7 g (4 mmol), 제삼인산칼륨 49.4 g (233 mmol) 및 1,4-다이옥산 200 mL을 넣고 12 시간 환류시켰다. 반응이 종료되면 뜨거운 상태에서 감압 여과한다. 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-d>로 표시되는 화합물 21 g을 얻었다. (수율 81%)
합성예 1-5. <1-e>의 합성
하기 [반응식 5]에 의하여 <1-e>를 합성하였다.
[반응식 5]
Figure 112014031427400-pat00153
<1-d> <1-e>
상기 [반응식 4]로부터 얻은 <1-d>로 표시되는 화합물 20 g (78 mmol)을 디메틸포름아미드 150 ml에 녹인 후, 디메틸포름아미드 50 ml에 녹인 N-브로모썩신이미드 13.8 g (78 mmol)을 반응기에 천천히 적가 시킨 후, 4시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면 증류수를 상온에서 적가한 후 갈색 결정이 생기면 결정을 여과하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-e>로 표시되는 화합물 15 g을 얻었다. (수율 57%)
합성예 1-6. <1-f>의 합성
하기 [반응식 6]에 의하여 <1-f>를 합성하였다.
[반응식 6]
Figure 112014031427400-pat00154
<1-e> <1-f>
상기 [반응식 5]로부터 얻은 <1-e>로 표시되는 화합물 15 g (36 mmol), 비스(피나콜라토)디보론 11.1 g (44 mmol), [1,1'- 비스(다이페닐리포스피노)페라센]다이클로로팔라듐(II) 0.6 g (1 mmol), 아세트산 칼륨 7.2 g (73 mmol) 및 툴루엔 150 ml를 넣고 6시간 교반시킨다. 반응이 종료되면, 뜨거운 상태에서 여과하고, 감압농축 후에, 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-f>로 표시되는 화합물 14 g을 얻었다. (수율 84%)
합성예 1-7. <1-g>의 합성
하기 [반응식 7]에 의하여 <1-g>를 합성하였다.
[반응식 7]
Figure 112014031427400-pat00155
<1-f> <1-g>
상기 [반응식 6]으로부터 얻은 <1-f>로 표시되는 화합물 14 g (40 mmol), 메틸 5-브르모-2-아이오도벤조에이트 22.9 g (67 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 0.7 g (1 mmol), 탄산칼륨 8.4 g (61 mmol), 1,4-다이옥산 70 mL, 톨루엔 70 mL, 증류수 28 mL에 넣고 100 ℃에서 12시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면 추출한 후 유기층을 감압농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-g>로 표시되는 화합물 15 g을 얻었다. (수율 90%)
합성예 1-8. <1-h>의 합성
하기 [반응식 8]에 의하여 <1-h>를 합성하였다.
[반응식 8]
Figure 112014031427400-pat00156
<1-g> <1-h>
상기 [반응식 7]로부터 얻은 <1-g>로 표시되는 화합물 15 g (27 mmol)을 건조된 반응기에 넣고 질소 기류하에서 테트라하이드로퓨란 150 ml에 녹인다. 온도를 0 ℃로 낮춘 후, 3 M의 메틸마그네슘브롬마이드9.8 g (82 mmol) 을 천천히 적가시킨다. 적가 후 실온에서 12시간 교반시킨다. 반응 종결 후, 0 ℃에서 2 N 염산 수용액을 천천히 적가 시킨다. 추출 한 후 유기층을 소듐바이카본네이트 수용액으로 중화시킨다. 유기층을 감압농축 시켜, <1-h>로 표시되는 화합물 12 g을 얻었다. (수율 80%)
합성예 1-9. <1-i>의 합성
하기 [반응식 9]에 의하여 <1-i>를 합성하였다.
[반응식 9]
Figure 112014031427400-pat00157
<1-h> <1-i>
상기 [반응식 8]로부터 얻은 <1-h>로 표시되는 화합물 12 g (22 mmol)을 아세트산 120 ml와 염산 10 ml를 넣은 후, 12시간 교반시킨다. 반응이 종료되면, 추출한 후, 유기층을 감압농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-i>로 표시되는 화합물 7 g을 얻었다. (수율 60%)
합성예 1-10. <1-j>의 합성
하기 [반응식 10]에 의하여 <1-j>를 합성하였다.
[반응식 10]
Figure 112014031427400-pat00158
<1-j>
디페닐아민40 g (236 mmol)을 디메틸포름아마이드400 mL 에 녹인 후 0 ℃ 에서 교반 시킨다. 그 후 N-브로모썩신이미드 82 g (461 mmol)을 반응기에 천천히 넣는다. 상온으로 올린 후 4시간 동안 교반 시킨다. 반응 종료 후 증류수를 적가 한 후 갈색 결정이 생기면 여과한 후 톨루엔과 메탄올로 재결정하여 <1-j>로 표시되는 화합물 40 g 얻었다. (수율 60%)
합성예 1-11. <1-k>의 합성
하기 [반응식 11]에 의하여 <1-k>를 합성하였다.
[반응식 11]
Figure 112014031427400-pat00159
<1-j> <1-k>
상기 [반응식 10] 으로부터 얻은 <1-j>로 표시되는 화합물 12 g (37 mmol), 페닐 보론산 10 g (81 mmol) , 탄산칼륨 15.2 g (11 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 1.7 g (1 mmol) 증류수 40 mL, 톨루엔 100 mL 및 1,4-다이옥산 100 mL를 넣고, 24 시간 동안 환류 교반한다. 반응 종결 후 추출 한 후, 유기층을 감압 농축한다. 톨루엔과 메탄올으로 재결정하고 여과 건조 하여 <1-k>로 표시되는 화합물 7.9 g 얻었다. (수율 65%)
합성예 1-12. <1-l>의 합성
하기 [반응식 12] 에 의하여 <1-l>를 합성하였다.
[반응식 12]
Figure 112014031427400-pat00160
<1-k> <1-l>
상기 [반응식 11] 로부터 얻은 <1-k>로 표시되는 화합물 7.9 g (24.6 mmol), 4-브로모 아이오도벤젠 8.3 g (30 mmol), 팔라듐 아세테이트 0.4 g (0.3 mmol), 소듐터셔리 부톡사이드 4.2 g (43 mmol), 트리터셔리부틸포스핀 0.1 g (0.3 mmol) 그리고, 톨루엔 100 ml를 넣고 13 시간 동안 환류 교반 시킨다. 반응 종결 후 여과 하여 여액을 농축한다. 컬럼 크로마토그래피로 분리하고 메틸렌 클로라이드와 메탄올로 재결정하여 <1-l>로 표시되는 화합물 4.0 g 얻었다. (수율 45%)
합성예 1-13. <1-m>의 합성
하기 [반응식 13] 에 의하여 <1-m>를 합성하였다.
[반응식 13]
Figure 112014031427400-pat00161
<1-l> <1-m>
상기 [반응식 12] 로부터 얻은 <1-l>로 표시되는 화합물 125 g (262.4 mmol), 비스피나콜라토 디보론 78 g, (314.8 mmol), 팔라듐(II) 염화-1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 7.5 g (9 mmol), 칼륨 아세테이트 72.2 g (524.9 mmol), 톨루엔 1250 ml를 넣고 10시간 동안 환류 교반시킨다. 반응종료 후, 고체를 걸러낸 후 여액을 감압하여 농축한다. 메틸렌 클로라이드와 헵탄으로 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <1-m>으로 표시되는 화합물 102 g 얻었다. (수율 83%)
합성예 1-14. [화학식 2]의 합성
하기 [반응식 14]에 의하여 [화학식 2]를 합성하였다.
[반응식 14]
Figure 112014031427400-pat00162
<1-i> <1-m> <화학식 2>
상기 [반응식 9]로부터 얻은 <1-i>로 표시되는 화합물 7 g (13 mmol)과 [반응식 13]에서 얻은 <1-m>으로 표시되는 화합물 8.3 g (16 mmol) , 탄산칼륨 3.7 g (26 mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 0.3 g (2 mmol), 1,4-다이옥산 65 mL, 톨루엔 65 mL 및 증류수 26 mL를 넣고 100 ℃에서 12시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면, 추출한 후 유기층을 감압농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [화학식 2]로 표시되는 화합물 5 g을 얻었다. (수율 44%)
MS [M]+ : 844.3
합성예 2. [화학식 16]의 합성
합성예 2-1. <2-a>의 합성
하기 [반응식 15]에 의하여 <2-a>를 합성하였다.
[반응식 15]
Figure 112014031427400-pat00163
<2-a>
합성예 1-1의 [반응식 1]에서 사용한 다이벤조퓨란 대신 다이벤조티오펜를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-a>로 표시되는 화합물 30.5 g을 얻었다. (수율 36%)
합성예 2-2. <2-b>의 합성
하기 [반응식 16]에 의하여 <2-b>를 합성하였다.
[반응식 16]
Figure 112014031427400-pat00164
<2-a> <2-b>
합성예 1-2의 [반응식 2]에서 사용한 <1-a> 대신 <2-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-b>로 표시되는 화합물 29 g을 얻었다. (수율 83%)
합성예 2-3. <2-c>의 합성
하기 [반응식 17]에 의하여 <2-c>를 합성하였다.
[반응식 17]
Figure 112014031427400-pat00165
<2-b> <2-c>
합성예 1-3의 [반응식 3]에서 사용한 <1-b> 대신 <2-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-c>로 표시되는 화합물 15 g을 얻었다. (수율 68%)
합성예 2-4. <2-d>의 합성
하기 [반응식 18]에 의하여 <2-d>를 합성하였다.
[반응식 18]
Figure 112014031427400-pat00166
<2-c> <2-d>
합성예 1-4의 [반응식 4]에서 사용한 <1-c> 대신 <2-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-d>로 표시되는 화합물 17 g을 얻었다. (수율 83%)
합성예 2-5. <2-e>의 합성
하기 [반응식 19]에 의하여 <2-e>를 합성하였다.
[반응식 19]
Figure 112014031427400-pat00167
<2-d> <2-e>
합성예 1-5의 [반응식 5]에서 사용한 <1-d> 대신 <2-d>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-e>로 표시되는 화합물 14 g을 얻었다. (수율 67%)
합성예 2-6. <2-f>의 합성
하기 [반응식 20]에 의하여 <2-f>를 합성하였다.
[반응식 20]
Figure 112014031427400-pat00168
<2-e> <2-f>
합성예 1-6의 [반응식 6]에서 사용한 <1-e> 대신 <2-e>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-f>로 표시되는 화합물 13 g을 얻었다. (수율 83%)
합성예 2-7. <2-g>의 합성
하기 [반응식 21]에 의하여 <2-g>를 합성하였다.
[반응식 21]
Figure 112014031427400-pat00169
<2-f> <2-g>
합성예 1-7의 [반응식 7]에서 사용한 <1-e> 대신 <2-e>, 메틸 5-브르모-2-아이오도벤조에이트 대신 메틸 2-아이오드벤죠에이트를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-g>로 표시되는 화합물 13 g을 얻었다. (수율 83%)
합성예 2-8. <2-h>의 합성
하기 [반응식 22]에 의하여 <2-h>를 합성하였다.
[반응식 22]
Figure 112014031427400-pat00170
<2-g> <2-h>
합성예 1-8의 [반응식 8]에서 사용한 <1-g> 대신 <2-g>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-h>로 표시되는 화합물 9 g을 얻었다. (수율 69%)
합성예 2-9. <2-i>의 합성
하기 [반응식 23]에 의하여 <2-i>를 합성하였다.
[반응식 23]
Figure 112014031427400-pat00171
<2-h> <2-i>
합성예 1-9의 [반응식 9]에서 사용한 <1-h> 대신 <2-h>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-i>로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 69%)
합성예 2-10. <2-j>의 합성
하기 [반응식 24]에 의하여 <2-j>를 합성하였다.
[반응식 24]
Figure 112014031427400-pat00172
<2-i> <2-j>
합성예 1-5의 [반응식 5]에서 사용한 <1-d> 대신 <2-i>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <2-j>로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 85%)
합성예 2-11. [화학식 16]의 합성
하기 [반응식 25]에 의하여 [화학식 16]를 합성하였다.
[반응식 25]
Figure 112014031427400-pat00173
<2-j> <1-m> [화학식 16]
합성예 1-14의 [반응식 14]에서 사용한 <1-i> 대신 <2-j>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 16]으로 표시되는 화합물 5.5 g을 얻었다. (수율 58%)
MS [M]+ : 860.3
합성예 3. [화학식 17]의 합성
합성예 3-1. <3-a>의 합성
하기 [반응식 26]에 의하여 <3-a>를 합성하였다.
[반응식 26]
Figure 112014031427400-pat00174
<3-a>
바이페닐-4-아민 50.0 g (330 mmol), 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌 43.2g (276 mmol), 팔라듐 아세테이트 1.2 g (5.6 mmol), 잔트포스 6.4 g (11.02 mmol), 탄산세슘 126 g (386 mmol), 톨루엔 1000 ml을 넣고 24시간 환류 교반시킨다. 반응 종결 후, 상온으로 냉각시켜 여과하고 톨루엔을 감압 농축한다. 컬럼 로마토그래피로 분리하여 <3-a>로 표시되는 화합물 57 g을 얻었다. (수율 91%)
합성예 3-2. <3-b>의 합성
하기 [반응식 27]에 의하여 <3-b>를 합성하였다.
[반응식 27]
Figure 112014031427400-pat00175
<3-a> <3-b>
합성예 1-12의 [반응식 12]에서 사용한 <1-k>대신 [반응식 26]에서 얻은 <3-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <3-b>로 표시되는 화합물 45 g 얻었다. (수율 92%)
합성예 3-3. <3-c>의 합성
하기 [반응식 28]에 의하여 <3-c>를 합성하였다.
[반응식 28]
Figure 112014031427400-pat00176
<3-b> <3-c>
합성예 1-13의 [반응식 13] 에서 사용한 <1-l>대신 <3-b>을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <3-c>로 표시되는 화합물 25 g 얻었다. (수율 72%)
합성예 3-4. [화학식 17]의 합성
하기 [반응식 29]에 의하여 [화학식 17]을 합성하였다.
[반응식 29]
Figure 112014031427400-pat00177
<2-j> <3-c> [화학식 17]
합성예 1-14의 [반응식 14]에서 사용한 <1-i> 대신 <2-j> 그리고, <1-m> 대신 <3-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 17]로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 60%)
MS [M]+ : 900.3
합성예 4. [화학식 41]의 합성
합성예 4-1. <4-a>의 합성
하기 [반응식 30]에 의하여 <4-a>를 합성하였다
[반응식30]
Figure 112014031427400-pat00178
<4-a>
반응기에 1,3-다이브로모-2,6-다이메톡시벤젠, 50 g (169 mmol), 2-플로오페닐리보로닉 산 52 g (372 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) 3.9 g (3 mmol), 탄산칼륨 46.7 g (338 mmol), 1,4-다이옥산 250 ml, 톨루엔 250 ml, 증류수 50 ml 에 넣고 100 ℃에서 12시간 동안 교반시킨다. 반응 종료 후 실온으로 냉각 후, 추출하고 유기층을 감압농축하여 <4-a>로 표시되는 화합물 23 g을 얻었다. (수율 42%)
합성예 4-2. <4-b>의 합성
하기 [반응식 31]에 의하여 < 4-b>를 합성하였다
[반응식31]
Figure 112014031427400-pat00179
<4-a> <4-b>
상기 [반응식 30]으로부터 얻은 <4-a>로 표시되는 화합물 25 g (77 mmol)을 N,N-디메틸포름아미드에 250 ml에 녹인 후, N,N-디메틸포름아미드에 녹인 N-브로모썩신이미드 13 g (73 mmol)를 넣은 후, 50 ℃에서 8 시간 교반한다. 반응 종결 후, 실온으로 냉각한다. 톨루엔과 물로 추출하고 유기층을 감압 농축한 뒤 컬럼 크로마토그래피로 분리여 <4-b>로 표시되는 화합물 30 g을 얻었다. (수율 96%)
합성예 4-3. <4-c>의 합성
하기 [반응식 32]에 의하여 < 4-c>를 합성하였다
[반응식32]
Figure 112014031427400-pat00180
<4-b> <4-c>
상기 [반응식 31]으로부터 얻은 <4-b>로 표시되는 화합물 14 g (35 mmol)을 질소기류하에서디클로로메탄 140 ml에 녹인다 1 M의 트리브롬화마이드 90 ml를 -78 ℃에서 천천히 적가 한 후, 온도를 실온으로 올린 후 3시간 동안 교반한다. 다시 온도를 0 ℃로 낮춘 후, 물 150 ml를 천천히 적가 한 후, 디클로로메탄과 물로 추출하고 유기층을 감압 농축시켜 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <4-c>로 표시되는 화합물 12.5 g을 얻었다. (수율 95%)
합성예 4-4. <4-d>의 합성
하기 [반응식 33]에 의하여 <4-d>를 합성하였다
[반응식33]
Figure 112014031427400-pat00181
<4-c> < 4-d>
상기 [반응식 32]으로부터 얻은 <4-c>로 표시되는 화합물 26 g (69 mmol), 탄산칼륨 28.6 g (207 mmol)을 N-메틸피롤리디논 260 mL 에 넣고 질소기류하 상태에서 150 ℃로 8시간 교반 환류시킨다. 반응물을 실온으로 식힌 후, 추출하여 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <4-d>로 표시되는 화합물 15 g을 얻었다. (수율 64%)
합성예 4-5. <4-e>의 합성
하기 [반응식 34]에 의하여 <4-e>를 합성하였다
[반응식34]
Figure 112014031427400-pat00182
<4-d> <4-e>
합성예 1-7의 [반응식 7]에서 사용한 <1-f> 대신 <4-d> 그리고 메틸 5-브로모-2-아이오드벤조에이트 대신 4,4,5,5-테트라메틸-2-(2-니트로페닐)-1,3,2-디옥사보레인을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <4-e>로 표시되는 화합물 13 g을 얻었다. (수율 77%)
합성예 4-6. <4-f>의 합성
하기 [반응식 35]에 의하여 <4-f>를 합성하였다
[반응식35]
Figure 112014031427400-pat00183
< 4-e> <4-f>
상기 [반응식 34]로부터 얻은 <4-e>로 표시되는 화합물 9 g (22 mmol), 트리페닐포스핀 6.9 g (268 mmol), 디클로로벤젠 90 ml를 가한 후, 180 ℃에서 24시간 교반시킨다. 반응이 종료되면, 뜨거운 상태에서 여과한 후, 추출하고 감압농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <4-f>로 표시되는 화합물 5.6 g을 얻었다. (수율 62%)
합성예 4-7. <4-g>의 합성
하기 [반응식 36]에 의하여 <4-g>를 합성하였다
[반응식36]
Figure 112014031427400-pat00184
< 4-f> <4-g>
합성예 1-4의 [반응식 4]에서 사용한 <1-c> 대신 <4-f>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <4-g>로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 88%)
합성예 4-8. <4-h>의 합성
하기 [반응식 37]에 의하여 <4-h>를 합성하였다
[반응식37]
Figure 112014031427400-pat00185
<4-g> <4-h>
합성예 1-5의 [반응식 5]에서 사용한 <1-d> 대신 <4-g>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <4-h>로 표시되는 화합물 5.5 g을 얻었다. (수율 77%)
합성예 4-9. [화학식 41]의 합성
하기 [반응식 38]에 의하여 [화학식 41]을 합성하였다
[반응식38]
Figure 112014031427400-pat00186
< <4-h> <3-c> [화학식 41]
합성예 1-14의 [반응식 14]에서 사용한 <1-i> 대신 <4-h> 그리고 <1-m> 대신 <3-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 41]로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 64%)
MS [M]+ : 858.3
합성예 5. [화학식 104]의 합성
합성예 5-1. <5-a>의 합성
하기 [반응식 39]에 의하여 <5-a>를 합성하였다
[반응식39]
Figure 112014031427400-pat00187
<5-a>
4-하이드록시카바졸 100 g (546 mmol)을 아세트산 950 ml에 넣고, 온도를 0 ℃로 낮춘 상태에서 아세트산 50 ml에 녹인 브로민 95.9 g (600 mmol)을 천천히 적가 시킨다. 완전히 적가한 후, 50 ℃에서 12시간 교반시킨다. 반응이 종결 된 후, 증류수를 첨가 한다. 30분간 교반 후, 결정체를 여과한다. 걸러진 결정체체를 물과 메탄올로 세척한 뒤 건조시킨 후, <5-a>로 표시되는 화합물 36 g을 얻었다. (수율 25%)
합성예 5-2. <5-b>의 합성
하기 [반응식 40]에 의하여 <5-b>를 합성하였다
[반응식40]
Figure 112014031427400-pat00188
< 5-a> <5-b>
상기 [반응식 39]로부터 얻은 <5-a>로 표시되는 화합물 36 g을 피리딘 46.5 g (412 mmol)에 녹인 후, 질소 기류하 상태에서 10분간 교반시킨다. 트리플루오로메탄술폰산 46.5 g (165 mmol)을 0 ℃에서 적가 시킨다. 완전히 적가 후, 상온에서 3시간 교반시킨다. 과량의 메탄올을 첨가하여 반응을 종결 시킨 후, 추출하고 감압농축하여 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <5-b>로 표시되는 화합물 45 g을 얻었다. (수율 83%)
합성예 5-3. <5-c>의 합성
하기 [반응식 41]에 의하여 <5-c>를 합성하였다
[반응식41]
Figure 112014031427400-pat00189
<5-b> <5-c>
합성예 1-7의 [반응식 7]에서 사용한 <1-f> 대신 <5-b> 그리고 메틸 5-브르모-2-아이오도벤조에이트 대신 메틸 2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)벤조에이트를 각각 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-c>로 표시되는 화합물 43 g을 얻었다. (수율 93%)
합성예 5-4. <5-d>의 합성
하기 [반응식 42]에 의하여 <5-d>를 합성하였다
[반응식42]
Figure 112014031427400-pat00190
<5-c> <5-d>
합성예 1-8의 [반응식 8]에서 사용한 <1-g> 대신 <5-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-d>로 표시되는 화합물 30 g을 얻었다. (수율 69%)
합성예 5-5. <5-e>의 합성
하기 [반응식 43]에 의하여 <5-e>를 합성하였다
[반응식43]
Figure 112014031427400-pat00191
< 5-d> <5-e>
합성예 1-9의 [반응식 9]에서 사용한 <1-h> 대신 <5-d>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-e>로 표시되는 화합물 29 g을 얻었다. (수율 80%)
합성예 5-6. <5-f>의 합성
하기 [반응식 44]에 의하여 <5-f>를 합성하였다
[반응식44]
Figure 112014031427400-pat00192
<5-f>
합성예 3-1의 [반응식 26]에서 사용한 바이페닐-4-아민과 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌 대신 2-아미노 나프탈렌과 4-브로모 바이페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-f>로 표시되는 화합물 33 g 얻었다. (수율 71%)
합성예 5-7. <5-g>의 합성
하기 [반응식 45]에 의하여 <5-g>를 합성하였다
[반응식45]
Figure 112014031427400-pat00193
<5-f> <5-g>
합성예 1-12의 [반응식 12]에서 사용한 <1-k>대신 [반응식 44]에서 얻은 <5-f>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <5-g>로 표시되는 화합물 31 g을 얻었다. (수율 82%)
합성예 5-8. [화학식 104]의 합성
하기 [반응식 46]에 의하여 [화학식 104]를 합성하였다
[반응식46]
Figure 112014031427400-pat00194
<5-e> <5-g> [화학식 104]
상기 [반응식 43]으로부터 얻은 <5-e>로 표시되는 화합물 6 g (15 mmol), 상기 [반응식 45]로부터 얻은 <5-g>로 표시되는 화합물 8.1 g (18 mmol), 트리스(다이벤지리덴아세톤) 다이팔라듐 0.3 g (1 mmol), 트리터셔리 부틸포스포늄 테트라플루오로보레이트 0.4 g (2 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 6.2 g (45 mmol) 및 자일렌 60 mL를 넣고 12 시간 환류시킨다. 반응이 종료되면 뜨거운 상태에서 감압 여과한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [화학식 104]로 표시되는 화합물 5.0 g을 얻었다. (수율 43%)
MS [M]+ : 768.3
합성예 6. [화학식 108]의 합성
합성예 6-1. <6-a>의 합성
하기 [반응식 47]에 의하여 <6-a>를 합성하였다
[반응식47]
Figure 112014031427400-pat00195
<5-e> <6-a>
합성예 1-4의 [반응식 4]에서 사용한 <1-c> 대신 <5-e>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <6-a>로 표시되는 화합물 13 g을 얻었다. (수율 72%)
합성예 6-2. <6-b>의 합성
하기 [반응식 48]에 의하여 <6-b>를 합성하였다
[반응식48]
Figure 112014031427400-pat00196
<6-a> <6-b>
합성예 1-5의 [반응식 5]에서 사용한 <1-d> 대신 <6-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <6-b>로 표시되는 화합물 11 g을 얻었다. (수율 73%)
합성예 6-3. <6-c>의 합성
하기 [반응식 49]에 의하여 <6-c>를 합성하였다
[반응식49]
Figure 112014031427400-pat00197
<5-f> <6-c>
합성예 1-13의 [반응식 13] 에서 사용한 <1-l> 대신 <5-f>을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <6-c>로 표시되는 화합물 25 g 얻었다. (수율 63%)
합성예 6-4. [화학식 108]의 합성
하기 [반응식 50]에 의하여 [화학식 108]를 합성하였다
[반응식50]
Figure 112014031427400-pat00198
<6-b> <6-c> [화학식 108]
합성예 1-14의 [반응식 14]에서 사용한 <1-i> 대신 <6-b> 그리고 <1-M> 대신 <6-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 108]로 표시되는 화합물 10 g을 얻었다. (수율 60%)
MS [M]+ : 844.4
합성예 7. [화학식 119]의 합성
합성예 7-1. <7-a>의 합성
하기 [반응식 51]에 의하여 <7-a>를 합성하였다.
[반응식 51]
Figure 112014031427400-pat00199
<1-f> <7-a>
합성예 1-7의 [반응식 7]에서 사용한 메틸 5-브르모-2-아이오도벤조에이트 대신 메틸 2-브로모벤조에이트 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <7-a>로 표시되는 화합물 19 g을 얻었다. (수율 90%)
합성예 7-2. <7-b>의 합성
하기 [반응식 52]에 의하여 <7-b>를 합성하였다.
[반응식 52]
Figure 112014031427400-pat00200
<7-a> <7-b>
합성예 1-8의 [반응식 8]에서 사용한 <1-g> 대신 <7-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <7-b>로 표시되는 화합물 15 g을 얻었다. (수율 79%)
합성예 7-3. <7-c>의 합성
하기 [반응식 53]에 의하여 <7-c>를 합성하였다.
[반응식 53]
Figure 112014031427400-pat00201
<7-b> <7-c>
합성예 1-9의 [반응식 9]에서 사용한 <1-h> 대신 <7-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <7-c>로 표시되는 화합물 10 g을 얻었다. (수율 69%)
합성예 7-4. <7-d>의 합성
하기 [반응식 54]에 의하여 <7-d>를 합성하였다.
[반응식 54]
Figure 112014031427400-pat00202
<7-c> <7-d>
합성예 1-5의 [반응식 5]에서 사용한 <1-d> 대신 <7-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <7-d>로 표시되는 화합물 8.5 g을 얻었다. (수율 72%)
합성예 7-5. [ 화학식119 ]의 합성
하기 [반응식 55]에 의하여 [화학식 119]를 합성하였다.
[반응식 55]
Figure 112014031427400-pat00203
<7-d> <6-c> [화학식 119]
합성예 1-14의 [반응식 14]에서 사용한 <1-i> 대신 <7-d> 그리고 <1-m> 대신 <6-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 119]로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 45%)
MS [M]+ : 818.3
합성예 8. [화학식 120]의 합성
합성예 8-1. <8-a>의 합성
하기 [반응식 56]에 의하여 <8-a>를 합성하였다.
[반응식 56]
Figure 112014031427400-pat00204
<8-a>
2-브로모-9,9-다이메틸-9H-플로렌 100 g (366 mmol)을 질소 기류하에서 테트라하이드로퓨란 1000 ml에 녹인 후 -78 ℃에서 교반하면서 1.6 M 노르말-부틸리튬275 ml (439 mmol)을 천천히 적가하고, 적가가 완료되면 -78 ℃를 유지하면서 1시간 동안 교반시킨다. 그 후 트리메틸보레이트 49.5 g (476 mmol)을 천천히 적가 한 후 상온으로 올려서 1시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면 1 M 염산수용액 200 ml를 상온에서 적가 한 후 30분간 교반시킨다. 추출하고 유기층을 감압농축하고 메틸렌클로라이드와 헥산에서 재결정하여 <8-a>로 표시되는 화합물 70 g을 얻었다. (수율 80%)
합성예 8-2 <8-b>의 합성
하기 [반응식 57]에 의하여 <8-b>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식57]
Figure 112014031427400-pat00205
< 8-a> <8-b>
합성예 1-7의 [반응식 7]에서 사용한 <1-f> 대신 <8-a> 그리고, 메틸 5-브르모-2-아이오도벤조에이트 대신 메틸 2-브로모벤조에이트 대신 1-브로모-2-나이트로벤젠을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-b>로 표시되는 화합물 85 g을 얻었다. (수율 91%)
합성예 8-3 <8-c>의 합성
하기 [반응식 58]에 의하여 <8-c>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식58]
Figure 112014031427400-pat00206
<8-b> <8-c>
합성예 4-6의 [반응식 35]에서 사용한 <4-e> 대신 <8-b>를 대신 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-c>로 표시되는 화합물 24 g을 얻었다. (수율 31%)
합성예 8-4 <8-d>의 합성
하기 [반응식 59]에 의하여 <8-d>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식59]
Figure 112014031427400-pat00207
<8-c> <8-d>
합성예 1-4의 [반응식 4]에서 사용한 <1-c> 대신 <8-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-d>로 표시되는 화합물 25 g을 얻었다. (수율 82%)
합성예 8-5 <8-e>의 합성
하기 [반응식 60]에 의하여 <8-e>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식60]
Figure 112014031427400-pat00208
< 8-d> <8-e>
합성예 1-5의 [반응식 5]에서 사용한 <1-d> 대신 <8-d>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-e>로 표시되는 화합물 17 g을 얻었다. (수율 56%)
합성예 8-6 <8-f>의 합성
하기 [반응식 61]에 의하여 <8-f>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식61]
Figure 112014031427400-pat00209
< 8-e> <8-f>
합성예 1-6의 [반응식 6]에서 사용한 <1-e> 대신 <8-e>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-f>로 표시되는 화합물 15 g을 얻었다. (수율 80%)
합성예 8-7 <8-g>의 합성
하기 [반응식 62]에 의하여 <8-g>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식62]
Figure 112014031427400-pat00210
<8-f> <8-g>
합성예 1-7의 [반응식 7]에서 사용한 <1-f> 대신 <8-f> 그리고 메틸 5-브르모-2-아이오도벤조에이트 대신 메틸 2-브로모벤조에이트 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-g>로 표시되는 화합물 13 g을 얻었다. (수율 85%)
합성예 8-8 <8-h>의 합성
하기 [반응식 63]에 의하여 <8-h>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식63]
Figure 112014031427400-pat00211
< 8-g> <8-h>
합성예 1-8의 [반응식 8]에서 사용한 <1-g> 대신 <8-g>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-h>로 표시되는 화합물 8 g을 얻었다. (수율 61%)
합성예 8-9 <8-i>의 합성
하기 [반응식 64]에 의하여 <8-i>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식64]
Figure 112014031427400-pat00212
< 8-h> <8-i>
합성예 1-9의 [반응식 9]에서 사용한 <1-h> 대신 <8-h>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-i>로 표시되는 화합물 5.5 g을 얻었다. (수율 71%)
합성예 8-9 <8-j>의 합성
하기 [반응식 65]에 의하여 <8-j>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식65]
Figure 112014031427400-pat00213
< 8-i> <8-j>
합성예 1-5의 [반응식 5]에서 사용한 <1-d> 대신 <8-i>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <8-j>로 표시되는 화합물 4 g을 얻었다. (수율 62%)
합성예 8-10 [화학식 120]의 합성
하기 [반응식 66]에 의하여 [화학식 120]으로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식66]
Figure 112014031427400-pat00214
< 8-j> <3-c> [화학식 120]
합성예 1-14의 [반응식 14]에서 사용한 <1-i> 대신 <8-j> 그리고, <1-m> 대신 <3-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 120]으로 표시되는 화합물 3 g을 얻었다. (수율 46%)
MS [M]+ : 910.4
합성예 9. [화학식 123]의 합성
합성예 9-1. <9-a>의 합성
하기 [반응식 67]에 의하여 <9-a>를 합성하였다.
[반응식 67]
Figure 112014031427400-pat00215
<4-d> <9-a>
합성예 1-6의 [반응식 6]에서 사용한 <1-e> 대신 <4-d>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-a>로 표시되는 화합물 18 g을 얻었다. (수율 79%)
합성예 9-2. <9-b>의 합성
하기 [반응식 68]에 의하여 <9-b>를 합성하였다.
[반응식 68]
Figure 112014031427400-pat00216
<9-a> <9-b>
합성예 1-7의 [반응식 7]에서 사용한 <1-f> 대신 <9-a>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-b>로 표시되는 화합물 20 g을 얻었다. (수율 91%)
합성예 9-3. <9-c>의 합성
하기 [반응식 69]에 의하여 <9-c>를 합성하였다.
[반응식 69]
Figure 112014031427400-pat00217
<9-b> <9-c>
합성예 1-8의 [반응식 8]에서 사용한 <1-g> 대신 <9-b>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-c>로 표시되는 화합물 12.5 g을 얻었다. (수율 62%)
합성예 9-4. <9-d>의 합성
하기 [반응식 70]에 의하여 <9-d>를 합성하였다.
[반응식 70]
Figure 112014031427400-pat00218
<9-c> <9-d>
합성예 1-9의 [반응식 9]에서 사용한 <1-h> 대신 <9-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <9-d>로 표시되는 화합물 8.5 g을 얻었다. (수율 71%)
합성예 9-5. [화학식 123]의 합성
하기 [반응식 71]에 의하여 [화학식 123]을 합성하였다.
[반응식 71]
Figure 112014031427400-pat00219
< 9-d> <6-c> [화학식 123]
합성예 1-14의 [반응식 14]에서 사용한 <1-i> 대신 <9-d> 그리고 <1-m> 대신 <6-c>를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 123]으로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 43%)
MS [M]+ : 743.3
합성예 10. [화학식 146]의 합성
합성예 10-1. <10-a>의 합성
하기 [반응식 72]에 의하여 <10-a>를 합성하였다.
[반응식 72]
Figure 112014031427400-pat00220
<1-c> <10-a>
상기 [반응식 3]으로부터 얻은 <1-c>로 표시되는 화합물 20 g (78 mmol)을 디메틸포름아미드 150 ml에 녹인 후, 디메틸포름아미드 50 ml에 녹인 N-브로모썩신이미드 13.8 g (78 mmol)을 반응기에 천천히 적가 시킨 후, 4시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면 증류수를 상온에서 적가한 후 갈색 결정이 생기면 결정을 여과하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <10-a>로 표시되는 화합물 17 g을 얻었다. (수율 65%)
합성예 10-2. <10-b>의 합성
하기 [반응식 73]에 의하여 <10-b>를 합성하였다.
[반응식 73]
Figure 112014031427400-pat00221
< 10-a> <10-b>
상기 [반응식 72]로부터 얻은 <10-a>로 표시되는 화합물 17 g (51 mmol), 비스(피나콜라토)디보론 15.4 g (61 mmol), [1,1'-비스(다이페닐리포스피노)페라센]다이클로로팔라듐(II) 0.8 g (1 mmol), 아세트산 칼륨 9.9 g (101 mmol) 및 툴루엔 170 ml를 넣고 6시간 교반시킨다. 반응이 종료되면, 뜨거운 상태에서 여과하고, 감압농축 후에, 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <10-b>로 표시되는 화합물 16 g을 얻었다. (수율 83%)
합성예 10-3. <10-c>의 합성
하기 [반응식 74]에 의하여 <10-c>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식74]
Figure 112014031427400-pat00222
<10-b> <10-c>
상기 [반응식 73]으로부터 얻은 <10-b>로 표시되는 화합물 16 g (42 mmol), 메틸 2-브로모벤조에이트 19.8 g (92 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 1.0 g (1 mmol), 탄산칼륨 11.5 g (83 mmol), 1,4-다이옥산 80 mL, 톨루엔 80 mL, 증류수 32 mL에 넣고 100 ℃에서 12시간 동안 교반시킨다. 반응이 종료되면 추출한 후 유기층을 감압농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <10-c>로 표시되는 화합물 14 g을 얻었다. (수율 86%)
합성예 10-4. <10-d>의 합성
하기 [반응식 75]에 의하여 <10-d>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식75]
Figure 112014031427400-pat00223
<10-c> <10-d>
상기 [반응식 74]로부터 얻은 <10-c>로 표시되는 화합물 14 g (36 mmol)을 건조된 반응기에 넣고 질소 기류하에서 테트라하이드로퓨란 140 ml에 녹인다. 온도를 0 ℃로 낮춘 후, 3 M의 메틸마그네슘브롬마이드12.8 g (107 mmol) 을 천천히 적가시킨다. 적가 후 실온에서 12시간 교반시킨다. 반응종결 후, 0 ℃에서 2 N 염산 수용액을 천천히 적가 시킨다. 추출 한 후 유기층을 소듐바이카본네이트 수용액으로 중화시킨다. 유기층을 감압농축 시켜, <10-d>로 표시되는 화합물 10 g을 얻었다. (수율 71%)
합성예 10-5. <10-e>의 합성
하기 [반응식 76]에 의하여 <10-e>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식76]
Figure 112014031427400-pat00224
<10-d> <10-e>
상기 [반응식 7]로부터 얻은 <10-d>로 표시되는 화합물 10 g (26 mmol)을 아세트산 100 ml와 염산 10 ml를 넣은 후, 12시간 교반시킨다. 반응이 종료되면, 추출한 후, 유기층을 감압농축하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 <10-e>로 표시되는 화합물 6 g을 얻었다. (수율 61%)
합성예 10-6. <10-f>의 합성
하기 [반응식 77]에 의하여 <10-f>로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식77]
Figure 112014031427400-pat00225
<10-f>
상기 [반응식 46]으로부터 얻은 <5-e> 대신 디페닐아민을 사용하고, <5-g> 대신 4-브로모 아이오도벤젠을 각각 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 <10-f>로 표시되는 화합물 16 g을 얻었다. (수율 70%)
합성예 10-7. [화학식 146]의 합성
하기 [반응식 78]에 의하여 [화학식 146]으로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식78]
Figure 112014031427400-pat00226
<10-e> <10-f> [화학식 146]
상기 [반응식 46]으로부터 얻은 <5-e> 대신 <10-e>를 사용하고, <5-g> 대신 <10-f>를 각각 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 146]으로 표시되는 화합물 4 g을 얻었다. (수율 40%)
MS [M]+ : 616.2
합성예 11. [화학식 151]의 합성
합성예 11-1. [화학식 151]의 합성
하기 [반응식 79]에 의하여 [화학식 151]을 합성하였다.
[반응식 79]
Figure 112014031427400-pat00227
<4-h> [화학식 151]
상기 반응식 46에서 사용된 5-g 대신 4-h를 사용하고 5-e 대신 디페닐아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 [화학식 151]로 표시되는 화합물 7 g을 얻었다. (수율 49%)
MS [M]+ : 590.2
실시예 1 내지 11
유기 발광다이오드의 제조
실시예 1
ITO 글래스의 발광 면적이 2 mm x 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1x10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 상기 ITO위에 DNTPD(700Å), 본 발명에 의해 제조된 화학식 2로 표시되는 아민 화합물(300Å) 순으로 성막한다, 이어서, 호스트로서 BH1과 도판트로서 BD1 3%를 혼합하여 성막(250Å)한 후 화합물 E1 : Liq = 1:1 (250Å), Liq(10Å), Al(1,000Å)의 순서로 성막 하였으며, 0.4 mA에서 측정을 하였다.
실시예 2 내지 11
실시예 2~11는 상기 실시예 1에서, [화학식2] 대신 하기 [표 1]에 기재된 화합물을 이용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 유기발광소자를 제작하였으며, 0.4 mA에서 측정하였다.
Figure 112014031427400-pat00228
<DNTPD>
Figure 112014031427400-pat00229
<BH1> < BD1 >
Figure 112014031427400-pat00230
<E1> <Liq>
비교예 1
ITO 글래스의 발광 면적이 2 mm x 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1x10-6 torr가 되도록한 후 유기물을 상기 ITO위에 DNTPD(700Å), α-NPB (300Å) 순으로 성막한다, 이어서, 호스트 BH1과 도판트 BD1 3%를 혼합하여 성막(250Å)한 다음 화합물 E1 : Liq = 1:1 (250Å, Liq(10Å), Al(1,000Å)의 순서로 성막 하였으며, 0.4 mA에서 측정을 하였다.
Figure 112014031427400-pat00231
<α-NPB>
실시예 1∼11는 제조된 유기발광소자에 대하여, 전압, 전류, 휘도, 색 좌표 및 수명을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. T80은 휘도가 초기 휘도(3000cd/m2)에 비해 80%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.
Figure 112014031427400-pat00232
상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명에 의하여 확보된 유기화합물은 정공 수송층 재료로 많이 쓰이는 α-NPB 에 비하여 높은 발광효율 및 장수명을 가진다.

Claims (11)

  1. 하기 [화학식 A]로 표시되는 아민 화합물.
    [화학식 A]
    Figure 112021013990010-pat00233

    상기 [화학식 A]에서,
    A1 내지 A3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 6원환의 방향족탄화수소 고리이되, 상기 A1 내지 A3의 방향족탄화수소 고리 중 서로 이웃한 두 개의 탄소원자는 상기 X를 포함하는 5 원환, Y를 포함하는 5원환 및 Z을 포함하는 5원환을 각각 형성함으로써 축합고리를 형성하며;
    X, Y 및 Z는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 NR1, CR2R3, O, S로 이루어지는 군으로부터 선택되되, 단, X, Y 및 Z가 모두 NR1인 것을 제외하고, X, Y 및 Z가 모두 O인 것을 제외하고, X, Y 및 Z가 모두 S인 것을 제외하고, X, Y 및 Z가 모두 CR2R3인 것은 제외하고;
    상기 R1 내지 R3은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고, 각각 서로 인접하는 치환기와 연결되어 지환족, 방향족의 단일환 또는 다환 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 A1 내지 A3 중 하나만이 하기 [구조식 Q]와 결합되어 있거나, 또는 X, Y, Z 중 하나만이 하기 [구조식 Q]와 결합된 질소원자(N-Q)이며;
    [구조식 Q]
    Figure 112021013990010-pat00235

    여기서, 상기 구조식 Q내의 연결기 L은 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이며;
    n은 1 내지 3의 정수이되, n이 2이상인 경우 각각의 L은 서로 동일하거나 상이하고;
    J1 및 J2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 헤테로아릴기이고, 상기 J1 내지 J2는 각각 인접한 치환기와 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고;
    상기 [화학식 A] 및 [구조식 Q]에서의 상기 ‘치환 또는 비치환된’에서의 ‘치환’은 중 수소, 시아노기, 할로겐기, 니트로기, 탄소수 1 내지 2 4의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조식 Q내 상기 n은 1 또는 2이고;
    상기 연결기 L은 단일결합이거나, 아래 [구조식 1], [구조식 2], [구조식 4], [구조식 6], [구조식 7] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 아민 화합물.
    [구조식 1] [구조식 2] [구조식 4]
    Figure 112020090846722-pat00236
    Figure 112020090846722-pat00237
    Figure 112020090846722-pat00239

    [구조식 6] [구조식 7]
    Figure 112020090846722-pat00241
    Figure 112020090846722-pat00242

    상기 치환기 L에서 방향족 고리의 탄소자리는 수소 또는 중수소가 결합될 수 있다.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화학식 A에서, X, Y 및 Z는 각각 NR1, CR2R3, O, S 중 에서 선택되되, 적어도 하나는 N-R1이고, 이때 상기 R1은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 아민 화합물.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 J1 및 J2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 24의 헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 아민 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 아민 화합물은 하기 [화학식 1] 내지 [화학식 25], [화학식 27] 내지 [화학식 29], [화학식 50], [화학식 90] 내지 [화학식 93], [화학식 98] 내지 [화학식 120], [화학식 130] 내지 [화학식 146], [화학식 179] 내지 [화학식 182], [화학식 184], [화학식 189] 내지 [화학식 197], [화학식 202], [화학식 207] 내지 [화학식 210]로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 아민 화합물.
    Figure 112021013990010-pat00247

    [화학식 1] [화학식 2] [화학식 3]
    Figure 112021013990010-pat00248

    [화학식 4] [화학식 5] [화학식 6]
    Figure 112021013990010-pat00249

    [화학식 7] [화학식 8] [화학식 9]
    Figure 112021013990010-pat00250

    [화학식 10] [화학식 11] [화학식 12]
    Figure 112021013990010-pat00251

    [화학식 13] [화학식 14] [화학식 15]
    Figure 112021013990010-pat00252

    [화학식 16] [화학식 17] [화학식 18]
    Figure 112021013990010-pat00253

    [화학식 19] [화학식 20] [화학식 21]
    Figure 112021013990010-pat00254

    [화학식 22] [화학식 23] [화학식 24]
    Figure 112021013990010-pat00320

    [화학식 25] [화학식 27]
    Figure 112021013990010-pat00327

    [화학식 28] [화학식 29]
    Figure 112021013990010-pat00322
    Figure 112021013990010-pat00328

    [화학식 50] [화학식 90]
    Figure 112021013990010-pat00277

    [화학식 91] [화학식 92] [화학식 93]
    Figure 112021013990010-pat00329

    [화학식 98] [화학식 99] [화학식 100]
    Figure 112021013990010-pat00280

    [화학식 101] [화학식 102] [화학식 103]
    Figure 112021013990010-pat00281

    [화학식 104] [화학식 105] [화학식 106]
    Figure 112021013990010-pat00282

    [화학식 107] [화학식 108] [화학식 109]
    Figure 112021013990010-pat00283

    [화학식 110] [화학식 111] [화학식 112]
    Figure 112021013990010-pat00284

    [화학식 113] [화학식 114] [화학식 115]
    Figure 112021013990010-pat00285

    [화학식 116] [화학식 117] [화학식 118]
    Figure 112021013990010-pat00330

    [화학식 119] [화학식 120]
    Figure 112021013990010-pat00326

    [화학식 130]
    Figure 112021013990010-pat00290

    [화학식 131] [화학식 132] [화학식 133]
    Figure 112021013990010-pat00291

    [화학식 137] [화학식 138] [화학식 139]
    Figure 112021013990010-pat00292

    [화학식 140] [화학식 141] [화학식 142]
    Figure 112021013990010-pat00293

    [화학식 143] [화학식 144] [화학식 145]
    Figure 112021013990010-pat00331

    [화학식 146]
    Figure 112021013990010-pat00305

    [화학식 179] [화학식 180] [화학식 181]
    Figure 112021013990010-pat00332

    [화학식 182] [화학식 184]
    Figure 112021013990010-pat00333

    [화학식 189] [화학식 190]
    Figure 112021013990010-pat00309

    [화학식 191] [화학식 192] [화학식 193]
    Figure 112021013990010-pat00310

    [화학식 194] [화학식 195] [화학식 196]
    Figure 112021013990010-pat00334

    [화학식 197] [화학식 202]
    Figure 112021013990010-pat00335

    [화학식 207] [화학식 208]
    Figure 112021013990010-pat00336

    [화학식 209] [화학식 210]
  7. 제1전극;
    상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 유기층;을 포함하고, 상기 유기층이 제1항 내지 제3항, 제5항, 제6항 중에서 선택되는 어느 한 항의 화합물을 1종 이상 포함한, 유기 발광 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층이 정공 주입층, 정공 수송층 중 하나 이상을 포함하며, 상기 아민 화합물이 정공 주입층, 정공 수송층 중에 어느 하나 이상에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 증착공정 또는 용액공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기발광소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및, 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
KR1020140038830A 2014-04-01 2014-04-01 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 KR102266642B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140038830A KR102266642B1 (ko) 2014-04-01 2014-04-01 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140038830A KR102266642B1 (ko) 2014-04-01 2014-04-01 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150114636A KR20150114636A (ko) 2015-10-13
KR102266642B1 true KR102266642B1 (ko) 2021-06-21

Family

ID=54348069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140038830A KR102266642B1 (ko) 2014-04-01 2014-04-01 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102266642B1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190214574A1 (en) * 2016-09-14 2019-07-11 Merck Patent Gmbh Compounds with carbazole structures
CN108017606B (zh) * 2016-10-31 2021-07-20 株式会社Lg化学 一种化合物和包含其的有机电致发光元件
KR20200051722A (ko) * 2017-09-08 2020-05-13 메르크 파텐트 게엠베하 전자 디바이스용 재료
TW201938761A (zh) * 2018-03-06 2019-10-01 德商麥克專利有限公司 用於有機電致發光裝置的材料
TWI802656B (zh) * 2018-03-06 2023-05-21 德商麥克專利有限公司 用於有機電致發光裝置之材料
KR102230987B1 (ko) * 2018-05-17 2021-03-23 주식회사 엘지화학 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102608414B1 (ko) 2018-06-22 2023-12-01 삼성디스플레이 주식회사 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
CN113444100A (zh) * 2020-03-27 2021-09-28 苏州深通新材料有限公司 新型杂环化合物及包含该化合物的有机电子元件
CN113214280B (zh) * 2021-04-27 2023-06-23 陕西莱特迈思光电材料有限公司 有机化合物及包含其的电子器件和电子装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006135146A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Sony Corp 表示素子用有機材料および表示素子

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9028979B2 (en) 2009-06-18 2015-05-12 Basf Se Phenanthroazole compounds as hole transporting materials for electro luminescent devices
KR101415734B1 (ko) 2012-04-27 2014-07-04 (주)위델소재 신규한 아릴 아민을 사용한 정공수송 물질 및 이를 포함한 유기전계 발광소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006135146A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Sony Corp 表示素子用有機材料および表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150114636A (ko) 2015-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102230153B1 (ko) 방향족 아민기를 포함하는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102190108B1 (ko) 고효율과 장수명을 갖는 유기 발광 소자
KR102266642B1 (ko) 신규한 방향족 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102122212B1 (ko) 고효율을 갖는 유기 발광 소자
KR101974860B1 (ko) 저전압구동이 가능하며 장수명을 갖는 유기 발광 소자
KR102138582B1 (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102030587B1 (ko) 두 개의 나프틸기를 포함하는 비대칭 안트라센 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102201104B1 (ko) 고효율과 장수명을 갖는 유기 발광 소자
JP6371872B2 (ja) 新規なヘテロ環式化合物及びこれを含む有機発光素子
KR20180037717A (ko) 장수명, 저전압 및 고효율 특성을 갖는 유기 발광 소자
KR102122213B1 (ko) 고효율을 갖는 유기 발광 소자
KR20180037695A (ko) 장수명, 저전압 및 고효율 특성을 갖는 유기 발광 소자
JP2017529316A (ja) 複素環を含む縮合フルオレン誘導体
KR102144446B1 (ko) 유기 발광 소자용 화합물 및 이를 포함하는 장수명의 유기발광소자
KR101842013B1 (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20150111106A (ko) 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102156562B1 (ko) 아릴 아민기를 포함하는 비대칭 피렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20160026661A (ko) 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102637956B1 (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102184351B1 (ko) 유기 발광 소자용 화합물 및 이를 포함하는 장수명의 유기발광소자
KR102249278B1 (ko) 방향족 아민 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102215783B1 (ko) 신규한 방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20150145131A (ko) 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102002025B1 (ko) 헤테로아릴 치환기를 갖는 나프틸기를 포함하는 안트라센 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102393188B1 (ko) 피리디닐기를 포함하는 아민기가 치환된 비대칭 피렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant