KR102287291B1 - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로 유기전계발광소자에 포함되는 하나 이상의 유기층에 신규한 보론계 유기 화합물 및 안트라센계 유기 화합물을 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.

Description

유기 전계 발광 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로 유기 전계 발광 소자에 포함되는 하나 이상의 유기층에 신규한 보론계 유기 화합물 및 안트라센계 유기 화합물을 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
유기전계발광 소자는 음극(전자주입전극)과 양극(정공주입전극), 및 상기 두 전극 사이에 하나 이상의 유기층을 포함하는 구조를 갖는다. 이때, 유기전계발광 소자는 양극으로부터 정공주입층(HIL, hole injection layer), 정공수송층(HTL, hole transport layer), 발광층(EML, light emitting layer), 전자수송층(ETL, electron transport layer) 또는 전자주입층(EIL, electron injection layer)의 순서로 적층되며, 발광층의 효율을 높이기 위하여 전자차단층(EBL, electron blocking layer) 또는 정공차단층(HBL, hole blocking layer)을 각각 발광층의 앞뒤에 추가로 포함할 수 있다.
이러한 유기전계발광 소자의 유기층 중에서 발광층은 호스트(host)와 도펀트(dopant)의 두 물질로 구성되며 도펀트는 양자 효율이 높아야 하며, 호스트 물질은 도펀트 물질보다 에너지 갭이 커서 도펀트로의 에너지 전이가 용이하게 일어나게 하는 것이 바람직하다.
기존의 청색 도펀트로 사용되는 물질은 페릴렌(Perylene), 쿠마린(Coumarine), 안트라센(Anthracene), 파이렌(Pyrene)등의 형광 분자의 활용이 많은 비중을 차지했지만, 도펀트의 발광스펙트럼의 반치폭(Full width half the maximum)이 ~40nm 수준으로 넓어 진청색(Deep Blue)을 구현하기 어려우며, 전면발광 소자에서 광학적인 공진을 통해 일정 파장 구간을 증폭시킬 때에도 광학적인 손실이 발생한다.
이를 해결하고자, 최근 소자의 발광 스텍트럼이 좁고 소자 효율이 높은 보론계 도펀트가 대두되고 있으나, 높은 효율과 우수한 색구현에도 불구하고, 낮은 수명으로 인해 상용화가 어려운 상태이다.
이에, 본 발명의 발명자들은 도펀트의 우수한 특성은 유지하면서도, 이상적인 호스트/도펀트 조합을 통해 유기전계 발광소자의 구동 및 효율 향상을 향상시키고 수명 감소 문제를 해결하고자 한다.
(특허 문헌 1) 10-2013-0010633 A1
Krebs, Frederik C., et al. "Synthesis, Structure, and Properties of 4, 8, 12-Trioxa-12c-phospha-4, 8, 12, 12ctetrahydrodibenzo [cd, mn] pyrene, a Molecular Pyroelectric." Journal of the American Chemical Society 119.6 (1997): 1208-1216.
본 발명의 목적은 소자의 효율, 색특성, 수명을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 특정 구조식을 가지는 호스트 물질을 사용하여 색특성 저하 방지 및 장수명 등의 특성을 갖는 유기 전계 발광소자를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 적어도 한 층의 유기막을 포함하는 유기전계 발광소자로서,
상기 유기막은 발광층을 포함하며,
상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112018079426371-pat00001
[화학식 2]
Figure 112018079426371-pat00002
Figure 112018079426371-pat00003
여기서,
n은 0 내지 3의 정수이며,
m, r 및 o은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
Y는 B, N,
Figure 112018079426371-pat00004
또는
Figure 112018079426371-pat00005
이며,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S, Se 및 N(R4)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환의 고리를 형성할 수 있으며,
L1은 단일결합, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환의 핵원자수 6 내지 30개의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알케닐렌기 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알케닐렌기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알케닐렌기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 Ar1 내지 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R5 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R1 내지 R13, L1, Ar1 및 Ar2의 치환기는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 도펀트로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 호스트로 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 명세서에서 “할로겐기”는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드이다.
본 발명에서 “알킬”은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알케닐(alkenyl)”은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알키닐(alkynyl)”은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “아릴”은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 플루오닐, 다이메틸플루오레닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “헤테로아릴”은 탄소수 6 내지 30개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “아릴옥시”는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 6 내지 60개의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알킬옥시”는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알콕시”는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 "아르알킬"은, 아릴 및 알킬이 상기한 바와 같은 아릴-알킬 그룹을 의미한다. 바람직한 아르알킬은 저급 알킬 그룹을 포함한다. 적합한 아르알킬 그룹의 비제한적인 예는 벤질, 2-펜에틸 및 나프탈레닐메틸을 포함한다. 모 잔기에 대한 결합은 알킬을 통해 이루어진다.
본 발명에서 “아릴아미노기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “알킬아미노기”는 탄소수 1 내지 30의 알킬기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “아르알킬아미노기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴-알킬기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “헤테로아릴아미노기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 헤테로고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 발명에서 “헤테로아르알킬기”는 헤테로고리기로 치환된 아릴-알킬 그룹을 의미한다.
본 발명에서 “시클로알킬”은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “헤테로시클로알킬”은 탄소수 3 내지 40개의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알킬실릴”은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, “아릴실릴”은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 “축합고리”는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명에서 “인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성한다”는 것은 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환의 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환의 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환의 지방족 헤테로고리; 치환 또는 비치환의 방향족 헤테로고리; 또는 이들의 축합고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에서 “지방족 탄화수소고리”란 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다.
본 명세서에서 “방향족 탄화수소고리”의 예로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 “지방족 헤테로고리”란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다.
본 명세서에서 “방향족 헤테로고리”란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다.
본 명세서에서 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서에서 "치환"은 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 상기 치환기는 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기 및 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
본 발명은 소자의 효율, 색특성, 수명을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
특히, 본 발명은 특정 구조식을 가지는 호스트 물질을 사용하여 색특성 저하 방지 및 장수명 등의 특성을 갖는 유기전계 발광소자를 제공한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 신규한 유기 화합물을 이용한 호스트/도펀트 시스템을 도입하여, 유기 전계 발광 소자의 우수한 색순도를 유지하면서도 장수명 효과를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 호스트로 사용 가능한 신규한 유기 화합물은 우수한 화학적 안정성을 가지며, 보다 구체적으로, 안트라센과 결합하는 치환기가 메타(Meta) 치환된 구조를 특징으로 한다.
안트라센과 결합하는 치환기가 파라(Para) 치환의 경우, 본원 발명의 메타(Meta) 치환의 경우에 비해 분자구조가 평평하여, 분자사이의 패킹(packing)이 잘 이루어지므로 분자와 분자 사이의 거리가 상대적으로 짧다. 이러한 이유로 호스트층에서 전자가 상대적으로 더 빠르게 이동하게 되고, 전자의 이동도가 증가하게 되면 호스트층에서 엑시톤이 형성될 때, 좁은 범위에서 엑시톤의 형성이 집중되므로 재료의 전기화학적 안정성이 떨어져 수명이 감소하게 된다.
반면, 본 발명의 메타(Meta)치환 재료의 경우, 분자의 평면성이 낮아, 분자와 분자 사이의 거리가 상대적으로 길어지게 되고 호스트층에서 전자의 이동이 느려진다. 전자의 이동이 느려지면 호스트층에서 엑시톤이 형성될 때, 엑시톤이 형성되는 범위가 넓어지게 되고 이러한 이유로 수명이 우수하게 향상된다.
구체적으로 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 적어도 한 층의 유기막을 포함하는 유기전계 발광소자로서,
상기 유기막은 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다:
[화학식 1]
Figure 112018079426371-pat00006
[화학식 2]
Figure 112018079426371-pat00007
여기서,
n은 0 내지 3의 정수이며,
m, r 및 o은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
Y는 B, N,
Figure 112018079426371-pat00008
또는
Figure 112018079426371-pat00009
이며,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S, Se 및 N(R4)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환의 고리를 형성할 수 있으며,
L1은 단일결합, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환의 핵원자수 6 내지 30개의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알케닐렌기 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알케닐렌기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알케닐렌기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 Ar1 내지 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R5 내지 R13은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
상기 R1 내지 R13, L1, Ar1 및 Ar2의 치환기는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물이다:
[화학식 3]
Figure 112018079426371-pat00010
여기서,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O 또는 N(R4)이며,
상기 n, m, r 및 R1 내지 R4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 시클로프로필기, 치환 또는 비치환의 시클로부틸기, 치환 또는 비치환의 시클로펜틸기, 치환 또는 비치환의 시클로헥실기, 치환 또는 비치환의 시클로헵틸기 및 치환 또는 비치환의 아다만틸기, 치환 또는 비치환의 페닐아미노기 및 치환 또는 비치환의 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물이다:
[화학식 4]
Figure 112018079426371-pat00011
여기서,
X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O 또는 N(R4)이며,
상기 n, m, r 및 R1 내지 R4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 X1 및 X2는 N(R4)이며, R4는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물이다:
[화학식 5]
Figure 112018079426371-pat00012
여기서,
o, Ar1, Ar2, L1, R5 내지 R13은 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 L1은 단일결합 또는 아릴렌기이다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 Ar1 내지 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 6내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30개의 헤테로아릴기이다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 Ar1은 하기 화학식 6 내지 11로 표시되는 치환기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
[화학식 6]
Figure 112018079426371-pat00013
[화학식 7]
Figure 112018079426371-pat00014
[화학식 8]
Figure 112018079426371-pat00015
[화학식 9]
Figure 112018079426371-pat00016
[화학식 10]
Figure 112018079426371-pat00017
[화학식 11]
Figure 112018079426371-pat00018
여기서, *는 결합 부분을 의미한다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
Figure 112018079426371-pat00019
Figure 112018079426371-pat00020
Figure 112018079426371-pat00021
Figure 112018079426371-pat00022
Figure 112018079426371-pat00023
Figure 112018079426371-pat00024
Figure 112018079426371-pat00025
Figure 112018079426371-pat00026
Figure 112018079426371-pat00027
Figure 112018079426371-pat00028
Figure 112018079426371-pat00029
Figure 112018079426371-pat00030
Figure 112018079426371-pat00031
Figure 112018079426371-pat00032
Figure 112018079426371-pat00033
Figure 112018079426371-pat00034
Figure 112018079426371-pat00035
Figure 112018079426371-pat00036
Figure 112018079426371-pat00037
Figure 112018079426371-pat00038
Figure 112018079426371-pat00039
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
Figure 112018079426371-pat00040
Figure 112018079426371-pat00041
Figure 112018079426371-pat00042
Figure 112018079426371-pat00043
Figure 112018079426371-pat00044
Figure 112018079426371-pat00045
Figure 112018079426371-pat00046
Figure 112018079426371-pat00047
Figure 112018079426371-pat00048
Figure 112018079426371-pat00049
Figure 112018079426371-pat00050
Figure 112018079426371-pat00051
Figure 112018079426371-pat00052
Figure 112018079426371-pat00053
Figure 112018079426371-pat00054
Figure 112018079426371-pat00055
Figure 112018079426371-pat00056
Figure 112018079426371-pat00057
Figure 112018079426371-pat00058
Figure 112018079426371-pat00059
Figure 112018079426371-pat00060
이하에서, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물들의 합성방법을 대표적인 예를 들어 하기에 설명한다.
그러나, 본 발명의 화합물들의 합성방법이 하기 예시된 방법으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 화합물들은 하기에 예시된 방법과 이 분야의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.
<합성예 1-1>
Figure 112018079426371-pat00061
출발물질 1을 8.9 g (20 mmol)을 tert-부틸벤젠(butylbenzene)(250 ml)에 녹인 후 0 ℃까지 냉각하였다. 질소 분위기 하에서 1.7 M의 tert-부틸리튬(butyllithium) 용액(in Pentane) 24.7 ml (42 mmol)을 첨가하고 60 ℃에서 2시간 교반하였다.
이 후 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 BBr3 4.0 ml (42 mmol)를 첨가한 후 상온에서 0.5시간 교반하였다. 다시 반응물을 0 ℃까지 냉각하고 N,N-디아이소프로필에틸아민(diisopropylethylamine) 7.3 ml (42 mmol)를 첨가한 후 60 ℃에서 2시간 교반하였다.
반응액을 실온까지 냉각시키고 에틸 아세테이트(Ethyl acetate)와 물(Water)를 이용하여 유기층을 추출하였다. 추출한 유기층의 용매를 제거한 후 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (DCM/Hexane) 방법을 이용하여 정제하였다. 이 후 DCM/Acetone 혼합 용매로 재결정 정제하여, 상기 화합물 1-1을 20.2 % 수율로 1.7 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 420 [M]+
<합성예 1-2>
Figure 112018079426371-pat00062
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-3을 9.9 g (20 mmol) 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-3 을 23.0 % 수율로 2.16 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 470 [M]+
<합성예 1-3>
Figure 112018079426371-pat00063
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-5를 10.6 g (20 mmol) 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-5를 23.2 % 수율로 2.3 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 502 [M]+
<합성예 1-4>
Figure 112018079426371-pat00064
출발물질 1-44 대신 출발물질 1-14를 19.0 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-14를 12.2 % 수율로 2.25 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 924 [M]+
<합성예 1- 5>
Figure 112018079426371-pat00065
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-55를 11.4 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-55를 15.0 % 수율로 1.6 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 545 [M]+
<합성예 1-6>
Figure 112018079426371-pat00066
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-62를 11.6 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-62를 8.4 % 수율로 0.9 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 552 [M]+
<합성예 1- 7>
Figure 112018079426371-pat00067
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-63을 12.2 g (20 mmol) 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-63을 7.0 % 수율로 0.82 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 586 [M]+
<합성예 1-8>
Figure 112018079426371-pat00068
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-64를 14.3 g (20 mmol) 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-64를 11.0 % 수율로 1.52 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 689 [M]+
<합성예 1-9>
Figure 112018079426371-pat00069
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-104를 13.4 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-104를 21.7 % 수율로 2.7 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 644 [M]+
<합성예 1-10>
Figure 112018079426371-pat00070
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-126를 15.3 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-126를 15.0 % 수율로 2.29 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 739 [M]+
<합성예 1-11>
Figure 112018079426371-pat00071
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-127을 12.8 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-127을 18.0 % 수율로 2.21 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 615 [M]+
<합성예 1-12>
Figure 112018079426371-pat00072
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-129를 15.5 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-129를 7.0 % 수율로 1.05 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 752 [M]+
<합성예 1-13>
Figure 112018079426371-pat00073
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-130 을 15.5 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-130을 1.1 % 수율로 0.15 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 752 [M]+
<합성예 1-14>
Figure 112018079426371-pat00074
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-146을 15.1 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-146을 21.2 % 수율로 3.1 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 726 [M]+
<합성예 1-15>
Figure 112018079426371-pat00075
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-148을 10.4 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-148을 12.7 % 수율로 1.3 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 492 [M]+
<합성예 1-16>
Figure 112018079426371-pat00076
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-151을 12.4 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-151을 16.4 % 수율로 1.9 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 592 [M]+
<합성예 1- 17>
Figure 112018079426371-pat00077
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-166을 13.9 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-166을 19.2 % 수율로 2.6 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 670 [M]+
<합성예 1- 18>
Figure 112018079426371-pat00078
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-167을 14.5 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-167을 20.4 % 수율로 2.8 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 696 [M]+
<합성예 1- 19>
Figure 112018079426371-pat00079
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-169를 14.5g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-169를 15.4 % 수율로 2.1 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 696 [M]+
<합성예 1- 20>
Figure 112018079426371-pat00080
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-170을 13.3 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-170을 17.8 % 수율로 2.3 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 640 [M]+
<합성예 1- 21>
Figure 112018079426371-pat00081
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-171을 15.5g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-171을 21.1 % 수율로 3.2 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 748 [M]+
<합성예 1-22>
Figure 112018079426371-pat00082
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-179를 16.1 g (20 mmol) 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-179를 20.7 % 수율로 3.2 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 778 [M]+
<합성예 1-23>
Figure 112018079426371-pat00083
출발물질 1-181 대신 출발물질 1-181을 13.1 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-181을 9.9 % 수율로 1.2 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 626 [M]+
<합성예 1-24>
Figure 112018079426371-pat00084
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-182를 15.0 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-182를 19.1 % 수율로 2.8 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 722 [M]+
<합성예 1-25>
Figure 112018079426371-pat00085
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-183을 15.0 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-183을 18.0 % 수율로 2.6 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 722 [M]+
<합성예 1-26>
Figure 112018079426371-pat00086
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-184를 16.1 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 251를 15.2 % 수율로 2.4 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 778 [M]+
<합성예 1- 27>
Figure 112018079426371-pat00087
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-185를 15.0 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-185를 18.8 % 수율로 2.7 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 722 [M]+
<합성예 1- 28>
Figure 112018079426371-pat00088
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-187을 16.1 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-187을 18.3 % 수율로 2.9 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 778 [M]+
<합성예 1- 29>
Figure 112018079426371-pat00089
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-188을 16.6 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-188을 17.8 % 수율로 2.9 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 800 [M]+
<합성예 1-30>
Figure 112018079426371-pat00090
출발물질 1-1 대신 출발물질 1-193을 14.8 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-193을 21.2 % 수율로 3.06 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 722 [M]+
<합성예 1-31>
Figure 112018079426371-pat00091
출발물질 1 대신 출발물질 1-198을 16.0 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-198 을 23.4 % 수율로 3.63 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 774 [M]+
<합성예 1-32>
Figure 112018079426371-pat00092
출발물질 1 대신 출발물질 1-211을 16.1 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-211 을 25.4 % 수율로 3.50 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 778 [M]+
<합성예 1-33>
Figure 112018079426371-pat00093
출발물질 1 대신 출발물질 1-212을 15.6 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-212 을 20.1 % 수율로 2.92 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 726 [M]+
<합성예 1-34>
Figure 112018079426371-pat00094
출발물질 1 대신 출발물질 1-216을 18.3 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-216 을 11.2 % 수율로 2.00 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 891 [M]+
<합성예 1-35>
Figure 112018079426371-pat00095
출발물질 1 대신 출발물질 1-219을 14.9 g 사용한 것을 제외하고는 합성예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하여 상기 화합물 1-219을 12.5 % 수율로 1.81 g 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 722 [M]+
<합성예 2-1: 화합물 2-13의 합성>
Figure 112018079426371-pat00096
9-브로모-10-(페닐-1-일)안트라센 (3.33 g, 10 mmol)과 (3-(페난쓰렌-9-일)페닐)보론산 (3.58 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣었다.
그 후, 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류하였다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조하였다.
여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-13을 3.19 g (63 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 506 [M]+
<합성예 2-2: 화합물 2-33의 합성>
Figure 112018079426371-pat00097
9-([1,1'-바이페닐]-4-일)-10-브로로안트라센 (4.09 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 1-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-33을 3.57 g (67 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 532 [M]+
<합성예 2-3: 화합물 2-37의 합성>
Figure 112018079426371-pat00098
9-([1,1'-바이페닐]-4-일)-10-브로로안트라센 (4.09 g, 10 mmol)과 (3-(페난쓰렌-9-일)페닐)보론산 (3.58 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-37을 3.32 g (57 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 582 [M]+
<합성예 2-4: 화합물 2-55의 합성>
Figure 112018079426371-pat00099
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(9,9-디메틸 -9H-플루오렌-2-일)페닐)보론산 (3.77 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-55를 3.72 g (65 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 572 [M]+
<합성예 2-5: 화합물 2-56의 합성>
Figure 112018079426371-pat00100
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 2-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-56을 3.64 g (72 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 506 [M]+
<합성예 2-6: 화합물 2-57의 합성>
Figure 112018079426371-pat00101
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 1-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-57을 3.34 g (68 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 506 [M]+
<합성예 2-7: 화합물 2-58의 합성>
Figure 112018079426371-pat00102
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(4-메틸나프탈렌-1-일)페닐)보론산 (3.14 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한 다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-58을 2.76 g (53 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 520 [M]+
<합성예 2-8: 화합물 2-60의 합성>
Figure 112018079426371-pat00103
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(페난쓰렌-9-일)페닐)보론산 (3.58 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-60을 3.56 g (64 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 556 [M]+
<합성예 2-9: 화합물 2-61의 합성>
Figure 112018079426371-pat00104
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(페난쓰렌-2-일)페닐)보론산 (3.58 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-61을 3.40 g (61 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 556 [M]+
<합성예 2-10: 화합물 2-63의 합성>
Figure 112018079426371-pat00105
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(다이벤조 [b,d]퓨란-4-일)페닐)보론산 (3.46 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-63을 3.27 g (60 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 546 [M]+
<합성예 2-11: 화합물 2-69의 합성>
Figure 112018079426371-pat00106
9-브로모-10-(나프탈렌-1-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (4-메틸-3-(나프탈렌-2-일)페닐)보론산 (3.13 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-69를 2.50 g (48 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 520 [M]+
<합성예 2-12: 화합물 2-87의 합성>
Figure 112018079426371-pat00107
9-브로모-10-(나프탈렌-2-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(다이벤조 [b,d]퓨란-4-일)페닐)보론산 (3.46 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-87을 3.61 g (66 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 546 [M]+
<합성예 2-13: 화합물 2-95의 합성>
Figure 112018079426371-pat00108
9-브로모-10-(나프탈렌-2-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 1-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-95을 3.34 g (68 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 506 [M]+
<합성예 2-14: 화합물 2-96의 합성>
Figure 112018079426371-pat00109
9-브로모-10-(나프탈렌-2-일)안트라센 (3.83 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 2-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-96을 2.79 g (55 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 506 [M]+
<합성예 2-15: 화합물 2-110의 합성>
Figure 112018079426371-pat00110
9-브로모-10-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-4-일)안트라센 (4.49 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 2-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-110을 3.03 g (53 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 572 [M]+
<합성예 2-16: 화합물 2-159의 합성>
Figure 112018079426371-pat00111
2-(10-브로모안트라센-9-일)디벤조[b,d]티오펜 (4.38 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 2-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-127을 3.11 g (57 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 562 [M]+
<합성예 2-17: 화합물 2-129의 합성>
Figure 112018079426371-pat00112
4-(10-브로모안트라센-9-일)디벤조[b,d]퓨란 (4.23 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 2-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-129을 3.22 g (59 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 546 [M]+
<합성예 2-18: 화합물 2-130의 합성>
Figure 112018079426371-pat00113
4-(10-브로모안트라센-9-일)디벤조[b,d]퓨란 (4.23 g, 10 mmol)과 (3-(나프탈렌 1-일)페닐)보론산 (2.98 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-130을 3.93 g (72 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 546 [M]+
<합성예 2-19: 화합물 2-135의 합성>
Figure 112018079426371-pat00114
4-(10-브로모안트라센-9-일)디벤조[b,d]퓨란 (4.23 g, 10 mmol)과 (3-(다이벤조 [b,d]퓨란-4-일)페닐)보론산 (3.46 g, 12 mmol), 탄산칼륨 (2.76 g, 20 mmol), 톨루엔 50 mL, 물 10 mL, 에탄올 10 mL를 넣는다. 테트라키스트라이페닐포스핀팔라듐 (0.231 g, 0.20 mmol)을 투입하고 10시간 동안 환류한다. 이후 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 정제수를 넣은 후, 층분리하고 유기층을 황산마그네슘으로 건조한다. 여과하고 감압하에서 농축한 후, 디클로로메탄과 n-헵탄으로 재결정하여 화합물 2-135을 3.23 g (55 %) 얻었다.
MS (MALDI-TOF) m/z: 586 [M]+
<실시예 1: 유기전계 발광소자의 제조>
광-반사층인 Ag와 유기 전계 발광 소자의 양극인 ITO(10nm)가 순차적으로 적층된 기판을 노광(Photo-Lithograph)공정을 통해 음극과 양극영역 그리고 절연층으로 구분하여 패터닝(patterning)하였고, 이후 양극(ITO)의 일함수(work-function) 증대와 세정을 목적으로 O2:N2 플라즈마로 표면처리 하였다. 그 위에 정공주입층(HIL)으로 1,4,5,8,9,11-헥사아자트리페닐렌-헥사카보니트릴(hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile)(HAT-CN)을 100 Å 두께로 형성하였다.
이어 상기 정공주입층 상부에, N4,N4,N4',N4'-테트라([1,1'-비페닐]-4-일)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민을 진공 증착하여 950Å 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 (HTL) 상부에 전자차단층(EBL)으로써 N-페닐-N-(4-(스피로[벤조[de]안트라센-7,9'-플루오렌]-2'-일)페닐)디벤조[b,d]푸란-4-아민을 100 Å 두께로 형성하고, 상기 전자차단층(EBL) 상부에 발광층의 호스트로 화합물 2-13을 증착시키면서 동시에 도펀트로 화합물 1-211을 2% 농도로 도핑하여 200 Å 두께로 발광층(EML)을 형성하였다.
발광층 상부에 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸과 Liq를 1:1로 함께 증착하여 360 Å 두께로 전자수송층(ETL)을 형성하였으며, 음극으로 마그네슘(Mg)과 은(Ag)을 9:1 비율로 160 Å 두께로 증착시켰다. 상기 음극 위에 캡핑층으로 N4,N4'-디페닐-N4,N4'-비스(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민을 63~65nm 두께로 증착시켰다. 캡핑층(CPL) 위에 UV 경화형 접착제로 씰 캡(seal cap)을 합착하여 대기중의 O2나 수분으로부터 유기 전계 발광 소자를 보호할 수 있게 하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
<실시예 2 내지 17: 유기전계 발광소자의 제조>
호스트로써 상기 화합물 2-13 대신 하기 표 1에 기재된 바와 같은 화합물을 사용하고, 도펀로써 상기 화합물 1-211 또는 그 대신 하기 표 1에 기재된 바와 같은 화합물을 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기전계 발광소자를 제조하였다.
<비교예 1 내지 2: 유기전계 발광소자의 제조>
호스트로써 상기 화합물 2-13 대신 하기 화합물 2-A 또는 화합물 2-B를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기전계 발광소자를 제조하였다.
[화합물 2-A] [화합물 2-B]
Figure 112018079426371-pat00115
Figure 112018079426371-pat00116
<비교예 3 내지 5: 유기전계발광소자의 제조>
도펀트로써 상기 화합물 1-211 대신 화합물 1-14 또는 화합물 1-212을 사용하고, 호스트로써 상기 화합물 2-13 대신 하기 화합물 2-C, 2-D 또는 2-E를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기전계 발광소자를 제조하였다.
[화합물 2-C] [화합물 2-D] [화합물 2-E]
Figure 112018079426371-pat00117
Figure 112018079426371-pat00118
Figure 112018079426371-pat00119
<실험예 1: 유기전계발광소자의 특성 분석>
이하 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 5에서 제조한 유기전계발광소자를 이용하여 10 mA/cm2의 전류 구동 시, 효율 및 전압 특성과 20 mA/cm2의 정전류 구동 초기 휘도 대비 5% 감소 수명 특성을 비교하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 DOPANT HOST 전압
(v)
전류
효율
(Cd/A)
외부양자효율
EQE(%)
색좌표 수명
T95
CIEx CIEy
비교예 1 화합물 1-211 화합물 2-A 4.0 4.8 9.1 0.14 0.052 50
비교예 2 화합물 1-211 화합물 2-B 4.25 6.8 13.0 0.138 0.051 45
비교예 3 화합물 1-14 화합물 2-C 4.21 6.56 13.12 0.139 0.049 45
비교예 4 화합물 1-14 화합물 2-D 4.19 7.11 13.96 0.139 0.05 55
비교예 5 화합물 1-212 화합물 2-E 3.8 6.72 13.6 0.14 0.048 45
실시예 1 화합물 1-211 화합물 2-13 4.1 6.42 13.7 0.141 0.045. 90
실시예 2 화합물 1-211 화합물 2-33 4.0 6.39 13.47 0.141 0.045 95
실시예 3 화합물 1-211 화합물 2-37 4.21 6.56 13.12 0.139 0.049 100
실시예 4 화합물 1-211 화합물 2-56 4.2 6.7 13.5 0.14 0.048 105
실시예 5 화합물 1-211 화합물 2-57 4.25 6.89 13.7 0.139 0.049 120
실시예 6 화합물 1-211 화합물 2-61 4.1 6.4 13.5 0.141 0.045 100
실시예 7 화합물 1-211 화합물 2-63 3.9 6.89 13.7 0.139 0.049 105
실시예 8 화합물 1-219 화합물 2-129 3.95 6.7 13.3 0.139 0.049 110
실시예 9 화합물 1-211 화합물 2-130 4.0 6.8 13.03 0.138 0.051 120
실시예 10 화합물 1-211 화합물 2-135 3.85 7.2 13.6 0.137 0.053 95
실시예 11 화합물 1-14 화합물 2-87 4.0 6.67 13.34 0.139 0.049 100
실시예 12 화합물 1-14 화합물 2-95 4.24 6.95 13.8 0.139 0.049 120
실시예 13 화합물 1-129 화합물 2-96 4.18 6.55 13.0 0.139 0.049 105
실시예 14 화합물 1-104 화합물 2-110 4.3 8.9 16.5 0.133 0.06 110
실시예 15 화합물 1-104 화합물 2-159 4.2 8.5 16.7 0.135 0.051 90
실시예 16 화합물 1-212 화합물 2-129 3.9 6.56 13.0 0.139 0.049 105
실시예 17 화합물 1-166 화합물 2-130 3.8 7.9 15.9 0.139 0.049 120
비교예의 소자와 실시예의 소자를 비교한 결과, 특정 구조식을 가지는 호스트 물질을 사용하여 동등 또는 우수한 색특성의 저하 방지를 보여주며, 비교예의 소자에 비해, 장수명을 나타냄을 확인하였다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

  1. 제1전극;
    제2전극; 및
    상기 제1전극과 제2전극 사이에 적어도 한 층의 유기막을 포함하는 유기전계 발광소자로서,
    상기 유기막은 발광층을 포함하며,
    상기 발광층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure 112020061629550-pat00120

    [화학식 5]
    Figure 112020061629550-pat00168

    여기서,
    n은 0 내지 3의 정수이며,
    m, r 및 o은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
    Y는 B, N,
    Figure 112020061629550-pat00191
    또는
    Figure 112020061629550-pat00192
    이며,
    X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S, Se 및 N(R4)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환의 고리를 형성할 수 있으며,
    L1은 단일결합이며,
    상기 Ar1 내지 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 6내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30개의 헤테로아릴기이며,
    R5 내지 R12는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 4의 알킬티오기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    R13은 수소 또는 중수소이며,
    상기 R1 내지 R4의 치환기는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기 및 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며,
    상기 R5 내지 R12의 치환기는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기 및 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며,
    상기 Ar1 및 Ar2의 치환기는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기 및 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으며, 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인
    유기 전계 발광 소자:
    [화학식 3]
    Figure 112018079426371-pat00124

    여기서,
    X1 및 X2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O 또는 N(R4)이며,
    상기 n, m, r 및 R1 내지 R4는 제1항에서 정의한 바와 같다.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 R1은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 시클로프로필기, 치환 또는 비치환의 시클로부틸기, 치환 또는 비치환의 시클로펜틸기, 치환 또는 비치환의 시클로헥실기, 치환 또는 비치환의 시클로헵틸기 및 치환 또는 비치환의 아다만틸기, 치환 또는 비치환의 페닐아미노기 및 치환 또는 비치환의 디페닐아미노기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는
    유기 전계 발광 소자.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는
    유기 전계 발광 소자:
    Figure 112018079426371-pat00126

    Figure 112018079426371-pat00127

    Figure 112018079426371-pat00128

    Figure 112018079426371-pat00129

    Figure 112018079426371-pat00130

    Figure 112018079426371-pat00131

    Figure 112018079426371-pat00132

    Figure 112018079426371-pat00133

    Figure 112018079426371-pat00134

    Figure 112018079426371-pat00135

    Figure 112018079426371-pat00136

    Figure 112018079426371-pat00137

    Figure 112018079426371-pat00138

    Figure 112018079426371-pat00139

    Figure 112018079426371-pat00140

    Figure 112018079426371-pat00141

    Figure 112018079426371-pat00142

    Figure 112018079426371-pat00143

    Figure 112018079426371-pat00144

    Figure 112018079426371-pat00145

    Figure 112018079426371-pat00146
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 전계 발광 소자:
    Figure 112021501997952-pat00171

    Figure 112021501997952-pat00172

    Figure 112021501997952-pat00173

    Figure 112021501997952-pat00174

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