KR102398180B1 - 유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 - Google Patents

유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치 Download PDF

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박종광
이선희
이윤석
문성윤
권의식
정연석
김지영
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Abstract

본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이의 유기물층을 포함하는 유기전기소자 및 상기 유기전기소자를 포함하는 전자 장치를 제공하며, 상기 유기물층이 본 발명의 화학식 (1), 및 화학식 (2) 또는 화학식 (3)으로 표시되는 이종 화합물을 포함함으로써, 유기전기소자의 구동전압을 낮출 수 있고 발광 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

유기전기소자용 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치{AN ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT COMPRISING COMPOUND FOR ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT AND AN ELECTRONIC DEVICE THEREOF}
본 발명은 유기전기소자용 화합물을 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기전기소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물 층은 유기전기소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
유기전기소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 그리고 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/도판트계를 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.
현재 휴대용 디스플레이 시장은 대면적 디스플레이로 그 크기가 증가하고 있는 추세이며, 이로 인해 기존 휴대용 디스플레이에서 요구되던 소비전력보다 더 큰 소비전력이 요구되고 있다. 따라서, 배터리라는 제한적인 전력 공급원을 가지고 있는 휴대용 디스플레이 입장에서는 소비전력이 매우 중요한 요소가 되었고, 효율과 수명 문제 또한 반드시 해결해야 하는 상황이다.
효율과 수명, 구동전압 등은 서로 연관이 있으며, 효율이 증가되면 상대적으로 구동전압이 떨어지고, 구동전압이 떨어지면서 구동 시 발생하는 주울열(Joule heating)에 의한 유기물질의 결정화가 적어져 결과적으로 수명이 높아지는 경향을 나타낸다. 하지만, 유기물층을 단순히 개선한다고 하여 효율을 극대화시킬 수는 없다. 왜냐하면, 각 유기물층 간의 에너지 준위(energy level) 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있기 때문이다.
고로, 유기전기소자의 수명단축 원인 중 하나인 양극전극(ITO)으로부터 금속산화물이 유기층으로 침투확산되는 것을 지연시키면서, 소자 구동시 발생되는 주울열(Joule heating)에 대해서 안정된 특성을 가져야 하며, 또한, OLED 소자는 주로 증착 방법에 의해 형성되는데, 증착시 오랫동안 견딜 수 있는 재료, 즉 내열특성이 강한 재료 개발이 필요한 실정이다.
즉, 유기전기소자가 갖는 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 하나, 아직까지 안정되고 효율적인 유기전기소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있으며, 특히 그 중에서도 발광층의 호스트 물질에 대한 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 소자의 구동전압을 낮추고, 소자의 발광효율, 색순도, 안정성 및 수명을 향상시킬 수 있는 화합물을 포함하는 유기전기소자 및 그 전자 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 측면에서, 본 발명은 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물; 및 하기 화학식 (2) 또는 하기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물;을 포함하는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (1)
Figure 112021100667614-pat00001
화학식 (2) 화학식 (3)
Figure 112021100667614-pat00002
Figure 112021100667614-pat00003
다른 측면에서, 본 발명은 상기 유기전기소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 화합물을 이용함으로써 소자의 높은 발광효율, 낮은 구동전압 및 고내열성을 달성할 수 있으며, 소자의 색순도 및 수명을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 유기전기발광소자의 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용된 바와 같이, 달리 언급하지 않는 한, 하기 용어의 의미는 하기와 같다:
본 명세서에서 사용된 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 설명이 없는 한 불소(F), 브롬(Br), 염소(Cl) 또는 요오드(I)이다.
본 발명에 사용된 용어 "알킬" 또는 "알킬기"는 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수의 단일결합을 가지며, 직쇄 알킬기, 분지쇄 알킬기, 사이클로알킬(지환족)기, 알킬-치환된 사이클로알킬기, 사이클로알킬-치환된 알킬기를 비롯한 포화 지방족 작용기의 라디칼을 의미한다.
본 발명에 사용된 용어 "알켄일기", "알케닐기" 또는 "알킨일기"는 다른 설명이 없는 한 각각 2 내지 60의 탄소수의 이중결합 또는 삼중결합을 가지며, 직쇄형 또는 측쇄형 사슬기를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "시클로알킬"은 다른 설명이 없는 한 3 내지 60의 탄소수를 갖는 고리를 형성하는 알킬을 의미하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "알콕실기", "알콕시기", 또는 "알킬옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 알킬기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 1 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴옥실기" 또는 "아릴옥시기"는 산소 라디칼이 부착된 아릴기를 의미하며, 다른 설명이 없는 한 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 사용된 용어 "아릴기" 및 "아릴렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 6 내지 60의 탄소수를 가지며, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명에서 아릴기 또는 아릴렌기는 단일 고리 또는 다중 고리의 방향족을 의미하며, 이웃한 치환기가 결합 또는 반응에 참여하여 형성된 방향족 고리를 포함한다. 예컨대, 아릴기는 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기, 스파이로플루오렌기일 수 있다.
접두사 "아릴" 또는 "아르"는 아릴기로 치환된 라디칼을 의미한다. 예를 들어 아릴알킬기는 아릴기로 치환된 알킬기이며, 아릴알켄일기는 아릴기로 치환된 알켄일기이며, 아릴기로 치환된 라디칼은 본 명세서에서 설명한 탄소수를 가진다.
또한 접두사가 연속으로 명명되는 경우 먼저 기재된 순서대로 치환기가 나열되는 것을 의미한다. 예를 들어, 아릴알콕시기의 경우 아릴기로 치환된 알콕시기를 의미하며, 알콕실카르보닐기의 경우 알콕실기로 치환된 카르보닐기를 의미하며, 또한 아릴카르보닐알켄일기의 경우 아릴카르보닐기로 치환된 알켄일기를 의미하며 여기서 아릴카르보닐기는 아릴기로 치환된 카르보닐기이다.
본 발명에 사용된 용어 "헤테로고리기"는 다른 설명이 없는 한 하나 이상의 헤테로원자를 포함하고, 2 내지 60의 탄소수를 가지며, 단일 고리 및 다중 고리 중 적어도 하나를 포함하며, 헤테로지방족 고리 및 헤테로방향족 고리를 포함한다. 이웃한 작용기가 결합하여 형성될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "헤테로원자"는 다른 설명이 없는 한 N, O, S, P 또는 Si를 나타낸다.
또한 "헤테로고리기"는 고리를 형성하는 탄소 대신 SO2를 포함하는 고리도 포함할 수 있다. 예컨대, "헤테로고리기"는 다음 화합물을 포함한다.
Figure 112021100667614-pat00004
본 발명에 사용된 용어 "플루오렌일기" 또는 "플루오렌일렌기"는 다른 설명이 없는 한 각각 하기 구조에서 R, R' 및 R"이 모두 수소인 1가 또는 2가 작용기를 의미하며, "치환된 플루오렌일기" 또는 "치환된 플루오렌일렌기"는 치환기 R, R', R" 중 적어도 하나가 수소 이외의 치환기인 것을 의미하며, R과 R'이 서로 결합되어 이들이 결합된 탄소와 함께 스파이로 화합물을 형성한 경우를 포함한다.
Figure 112021100667614-pat00005
본 발명에서 사용된 용어 "스파이로 화합물"은 '스파이로 연결(spiro union)'을 가지며, 스파이로 연결은 2개의 고리가 오로지 1개의 원자를 공유함으로써 이루어지는 연결을 의미한다. 이때, 두 고리에 공유된 원자를 '스파이로 원자'라 하며, 한 화합물에 들어 있는 스파이로 원자의 수에 따라 이들을 각각 '모노스파이로-', '다이스파이로-', '트라이스파이로-' 화합물이라 한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "지방족"은 탄소수 1 내지 60의 지방족 탄화수소를 의미하며, "지방족고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족 탄화수소 고리를 의미한다.
다른 설명이 없는 한, 본 발명에 사용된 용어 "고리"는 탄소수 3 내지 60의 지방족고리 또는 탄소수 6 내지 60의 방향족고리 또는 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화고리를 포함한다.
전술한 헤테로화합물 이외의 그 밖의 다른 헤테로화합물 또는 헤테로라디칼은 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며, 여기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용된 용어 "치환 또는 비치환된"에서 "치환"은 중수소, 할로겐, 아미노기, 니트릴기, 니트로기, C1~C20의 알킬기, C1~C20의 알콕실기, C1~C20의 알킬아민기, C1~C20의 알킬티오펜기, C6~C20의 아릴티오펜기, C2~C20의 알켄일기, C2~C20의 알킨일기, C3~C20의 시클로알킬기, C6~C20의 아릴기, 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기, C8~C20의 아릴알켄일기, 실란기, 붕소기, 게르마늄기, 및 C2~C20의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택되는 1개 이상의 치환기로 치환됨을 의미하며, 이들 치환기에 제한되는 것은 아니다.
또한 명시적인 설명이 없는 한, 본 발명에서 사용되는 화학식은 하기 화학식의 지수 정의에 의한 치환기 정의와 동일하게 적용된다.
Figure 112021100667614-pat00006
여기서, a가 0의 정수인 경우 치환기 R1은 부존재하며, a가 1의 정수인 경우 하나의 치환기 R1은 벤젠 고리를 형성하는 탄소 중 어느 하나의 탄소에 결합하며, a가 2 또는 3의 정수인 경우 각각 다음과 같이 결합하며 이때 R1은 서로 동일하거나 다를 수 있으며, a가 4 내지 6의 정수인 경우 이와 유사한 방식으로 벤젠 고리의 탄소에 결합하며, 한편 벤젠 고리를 형성하는 탄소에 결합된 수소의 표시는 생략한다.
Figure 112021100667614-pat00007
이하, 본 발명의 화합물이 포함된 유기전기소자의 적층구조에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기전기소자의 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자(100)는 기판(미도시) 상에 형성된 제 1전극(110)과, 제 2전극(170), 그리고 제 1전극(110)과 제 2전극(170) 사이에 형성된 유기물층을 포함한다.
상기 제 1전극(110)은 애노드(양극)이고, 제 2전극(170)은 캐소드(음극)일 수 있으며, 인버트형의 경우에는 제 1전극이 캐소드이고 제 2전극이 애노드일 수 있다.
상기 유기물층은 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1전극(110) 상에 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)이 순차적으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 1전극(110) 또는 제 2전극(170)의 양면 중에서 유기물층과 접하지 않는 일면에 광효율 개선층(180)이 형성될 수 있으며, 광효율 개선층(180)이 형성될 경우 유기전기소자의 광효율이 향상될 수 있다.
예를 들면, 제 2전극(170) 상에 광효율 개선층(180)이 형성될 수 있는데, 전면발광(top emission) 유기발광소자의 경우, 광효율 개선층(180)이 형성됨으로써 제 2전극(170)에서의 SPPs (surface plasmon polaritons)에 의한 광학 에너지 손실을 줄일 수 있고, 배면발광(bottom emission) 유기발광소자의 경우, 광효율 개선층(180)이 제 2전극(170)에 대한 완충 역할을 수행할 수 있다.
정공수송층(130)과 발광층(140) 사이에 버퍼층(210)이나 발광보조층(220)이 더 형성될 수 있는데 이에 대해 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전기소자(200)는 제 1전극(110) 상에 순차적으로 형성된 정공주입층(120), 정공수송층(130), 버퍼층(210), 발광보조층(220), 발광층(140), 전자수송층(150), 전자주입층(160), 제 2전극(170)을 포함할 수 있고, 제 2전극 상에 광효율 개선층(180)이 형성될 수 있다.
도 2에 도시되지는 않았으나, 발광층(140)과 전자수송층(150) 사이에 전자수송보조층이 더 형성될 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 유기물층은 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택이 복수 개 형성된 형태일 수도 있다. 이에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기전기소자(300)는 제 1전극(110)과 제 2전극(170) 사이에 다층으로 이루어진 유기물층의 스택(ST1, ST2)이 두 세트 이상 형성될 수 있고 유기물층의 스택 사이에 전하생성층(CGL)이 형성될 수도 있다.
구체적으로, 본 발명에 일 실시예에 따른 유기전기소자는 제 1전극(110), 제 1스택(ST1), 전하생성층(CGL: Charge Generation Layer), 제 2스택(ST2), 제 2전극(170) 및 광효율 개선층(180)을 포함할 수 있다.
제 1스택(ST1)은 제 1전극(110) 상에 형성된 유기물층으로, 이는 제 1정공주입층(320), 제 1정공수송층(330), 제 1발광층(340) 및 제 1전자수송층(350)을 포함할 수 있고, 제 2스택(ST2)은 제 2정공주입층(420), 제 2정공수송층(430), 제 2발광층(440) 및 제 2전자수송층(450)을 포함할 수 있다. 이와 같이 제 1스택과 제 2스택은 동일한 적층 구조를 갖는 유기물층일 수도 있지만 서로 다른 적층 구조의 유기물층일 수도 있다.
제 1스택(ST1)과 제 2스택(ST2) 사이에는 전하생성층(CGL)이 형성될 수 있다. 전하생성층(CGL)은 제 1전하생성층(360)과 제 2전하생성층(361)을 포함할 수 있다. 이러한 전하생성층(CGL)은 제 1발광층(340)과 제 2발광층(440) 사이에 형성되어 각각의 발광층에서 발생하는 전류 효율을 증가시키고, 전하를 원활하게 분배하는 역할을 한다.
도 3과 같이 다층의 스택 구조 방식에 의해 발광층이 복수개 형성될 경우, 각각의 발광층에서 발광된 광의 혼합 효과에 의해 백색 광이 발광되는 유기전기발광소자를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 색상의 광을 발광하는 유기전기발광소자를 제조할 수도 있다.
본 발명의 화학식 (1) 내지 화학식 (3)에 의해 표시되는 화합물은 정공주입층(120, 320, 420), 정공수송층(130, 330, 430), 버퍼층(210), 발광보조층(220), 전자수송층(150, 350, 450), 전자주입층(160), 발광층(140, 340, 440) 또는 광효율 개선층(180)의 재료로 사용될 수 있으나, 바람직하게는 본 발명의 화학식 (1), 및 화학식 (2) 또는 화학식 (3)으로 표시되는 화합물이 이종의 화합물로서 발광층(140, 340, 440)의 호스트로 사용될 수 있다.
동일유사한 코어일지라도 어느 위치에 어느 치환기를 결합시키냐에 따라 밴드갭(band gap), 전기적 특성, 계면특성 등이 달라질 수 있으므로, 코어의 선택 및 이에 결합된 서브(sub)-치환체의 조합에 대한 연구가 필요하며, 특히 각 유기물층 간의 에너지 준위 및 T1 값, 물질의 고유특성(이동도, 계면특성 등) 등이 최적의 조합을 이루었을 때 긴 수명과 높은 효율을 동시에 달성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기발광소자는 다양한 증착법(deposition)을 이용하여 제조될 수 있을 것이다. PVD나 CVD 등의 증착 방법을 사용하여 제조될 수 있는데, 예컨대, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극(110)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(120), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150) 및 전자주입층(160)을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극(170)으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 또한, 정공수송층(130)과 발광층(140) 사이에 발광보조층(220)을, 발광층(140)과 전자수송층(150) 사이에 전자수송보조층(미도시)을 더 형성할 수도 있고 상술한 바와 같이 스택 구조로 형성할 수도 있다.
또한, 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정 또는 솔벤트 프로세스(solvent process), 예컨대 스핀코팅 공정, 노즐 프린팅 공정, 잉크젯 프린팅 공정, 슬롯코팅 공정, 딥코팅 공정, 롤투롤 공정, 닥터 블레이딩 공정, 스크린 프린팅 공정, 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다. 본 발명에 따른 유기물층은 다양한 방법으로 형성될 수 있으므로, 그 형성방법에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 단색 조명용 소자 및 퀀텀닷 디스플레이용 소자로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 본 발명의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치와, 이 디스플레이장치를 제어하는 제어부를 포함하는 전자 장치를 포함할 수 있다. 이때, 전자 장치는 현재 또는 장래의 유무선 통신단말일 수 있으며, 휴대폰 등의 이동 통신 단말기, PDA, 전자사전, PMP, 리모콘, 네비게이션, 게임기, 각종 TV, 각종 컴퓨터 등 모든 전자 장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 일 측면에 따른 유기전기소자에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기전기소자는, 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물; 및 하기 화학식 (2) 또는 하기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물;을 포함한다.
화학식 (1)
Figure 112021100667614-pat00008
화학식 (2) 화학식 (3)
Figure 112021100667614-pat00009
Figure 112021100667614-pat00010
상기 화학식 (1) 내지 화학식 (3)에서, 각 기호는 하기와 같이 정의될 수 있다.
1) Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로 C6~C18의 아릴기; 또는 중수소로 치환된 C6~C18의 아릴기;이며,
2) R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소 또는 중수소이며,
3) a는 0 내지 7의 정수이고, b는 0 내지 6의 정수이며, e 및 f는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
4) L1, L2, L3 및 L4는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 및 C2~C60의 헤테로아릴렌기;로 이루어진 군에서 선택되며,
상기 L1, L2, L3 및 L4가 아릴렌기인 경우 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴렌기일 수 있으며, 예컨대, 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 L1, L2, L3 및 L4가 헤테로아릴렌기인 경우 바람직하게는 C2~C30의 헤테로아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C2~C25의 헤테로아릴렌기일 수 있다.
5) B환은 C6~C20의 아릴기이고,
6) Y는 O, S, CR'R" 또는 NRa이며,
7) 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C60의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 R' 및 R"은 서로 결합하여 스파이로 고리를 형성할 수 있으며,
상기 R' 및 R"이 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 R' 및 R"이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있으며, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있고,
상기 R' 및 R"이 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있으며,
상기 R' 및 R"이 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C30의 알킬기, 더욱 바람직하게는 C1~C24의 알킬기일 수 있고,
상기 R' 및 R"이 알콕시기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 알콕시기일 수 있으며,
상기 R' 및 R"이 아릴옥시기인 경우, 바람직하게는 C6~C24의 아릴옥시기일 수 있다.
8) Ar1, Ar2, Ar3 및 Ra는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 또는 C2~C60의 헤테로아릴기;이고,
상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ra가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 Ar1, Ar2, Ar3 및 Ra가 헤테로아릴기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로아릴기, 더욱 바람직하게는 C2~C25의 헤테로아릴기일 수 있다.
9) Ar4는 C6~C60의 아릴기; C2~C60의 헤테로아릴기; 및 -L'-NRbRc;로 이루어진 군에서 선택되며,
상기 Ar4가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 Ar4가 헤테로아릴기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로아릴기, 더욱 바람직하게는 C2~C25의 헤테로아릴기일 수 있다.
10) 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며,
상기 L'이 아릴렌기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴렌기일 수 있으며, 예컨대, 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 L'이 지방족고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리기일 수 있으며,
상기 L'이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있으며,
상기 Rb 및 Rc가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 Rb 및 Rc가 지방족고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리기일 수 있으며,
상기 Rb 및 Rc가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있고, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있다.
11) R7 및 R8은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되며, 또는 이웃한 복수의 R7끼리, 혹은 복수의 R8끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
상기 R7 및 R8이 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 R7 및 R8이 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있으며, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있고,
상기 R7 및 R8이 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있으며,
상기 R7 및 R8이 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C30의 알킬기, 더욱 바람직하게는 C1~C24의 알킬기일 수 있고,
상기 R7 및 R8이 알콕시기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 알콕시기일 수 있으며,
상기 R7 및 R8이 아릴옥시기인 경우, 바람직하게는 C6~C24의 아릴옥시기일 수 있고,
12) 여기서, 상기 아릴기, 아릴렌기, 헤테로아릴기, 헤테로아릴렌기, 헤테로고리기, 플루오렌일기, 플루오렌일렌기, 지방족고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 알콕실기 및 아릴옥시기는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕시기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기; 및 C8~C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3~C60의 지방족고리 또는 C6~C60의 방향족고리 또는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 (1)이 하기 화학식 (1-1) 또는 화학식 (1-2)로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식(1-1) 화학식 (1-2)
Figure 112021100667614-pat00011
{상기 화학식 (1-1) 내지 화학식 (1-2)에서, Ar1, Ar2, R1, R2, R3, R4, R5, R6, a 및 b는 상기에서 정의된 바와 동일하다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (2)가 하기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-3) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (2-1) 화학식 (2-2) 화학식 (2-3)
Figure 112021100667614-pat00012
상기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-3)에서, 각 기호는 하기와 같이 정의될 수 있다.
1) X, X1 및 X2는 상기 Y의 정의와 동일하며,
2) R9, R10, R11, R12, R13 및 R14는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-NRbRc;로 이루어진 군에서 선택되며, 또는 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
상기 R9, R10, R11, R12, R13 및 R14가 아릴기인 경우, 바람직하게는 C6~C30의 아릴기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴기, 예컨대 페닐렌, 바이페닐, 나프탈렌, 터페닐 등일 수 있고,
상기 R9, R10, R11, R12, R13 및 R14가 헤테로고리기인 경우, 바람직하게는 C2~C30의 헤테로고리기, 더욱 바람직하게는 C2~C24의 헤테로고리기일 수 있으며, 예시적으로 피라진, 싸이오펜, 피리딘, 피리미도인돌, 5-페닐-5H-피리미도[5,4-b]인돌, 퀴나졸린, 벤조퀴나졸린, 카바졸, 다이벤조퀴나졸, 다이벤조퓨란, 벤조싸이에노피리미딘, 벤조퓨로피리미딘, 페노싸이아진, 페닐페노싸이아진 등일 수 있고,
상기 R9, R10, R11, R12, R13 및 R14가 융합고리기인 경우, 바람직하게는 C3~C30의 지방족고리와 C6~C30의 방향족고리의 융합고리기, 더욱 바람직하게는 C3~C24의 지방족고리와 C6~C24의 방향족고리의 융합고리기일 수 있으며,
상기 R9, R10, R11, R12, R13 및 R14가 알킬기인 경우, 바람직하게는 C1~C30의 알킬기, 더욱 바람직하게는 C1~C24의 알킬기일 수 있고,
상기 R9, R10, R11, R12, R13 및 R14가 알콕시기인 경우, 바람직하게는 C1~C24의 알콕시기일 수 있으며,
상기 R9, R10, R11, R12, R13 및 R14가 아릴옥시기인 경우, 바람직하게는 C6~C24의 아릴옥시기일 수 있고,
3) L1, L2, L3, Ar2, Ar3, L', Rb 및 Rc는 상기에서 정의된 바와 동일하며,
4) g, j 및 l은 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, h, i 및 k는 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-1) 내지 화학식 (3-6) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (3-1) 화학식 (3-2)
Figure 112021100667614-pat00013
화학식 (3-3) 화학식 (3-4)
Figure 112021100667614-pat00014
화학식 (3-5) 화학식 (3-6)
Figure 112021100667614-pat00015
{상기 화학식 (3-1) 내지 화학식 (3-6)에서,
1) L4, Ar4 및 Y는 상기에서 정의된 바와 동일하고,
2) R15, R16 및 R17은 상기 R7의 정의와 동일하며,
3) m 및 o는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-7) 내지 화학식 (3-9) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (3-7) 화학식 (3-8)
Figure 112021100667614-pat00016
화학식 (3-9)
Figure 112021100667614-pat00017
{상기 화학식 (3-7) 내지 화학식 (3-9)에서,
1) L4, Ar4, R7, R8, f, B환 및 Y는 상기에서 정의된 바와 동일하며,
2) e'은 0 내지 6의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-10) 내지 화학식 (3-12) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (3-10) 화학식 (3-11)
Figure 112021100667614-pat00018
화학식 (3-12)
Figure 112021100667614-pat00019
{상기 화학식 (3-10) 내지 화학식 (3-12)에서,
1) L4, Ar4, R7, R8, e, B환 및 Y는 상기에서 정의된 바와 동일하며,
2) f'은 0 내지 6의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-13) 내지 화학식 (3-18) 중 어느 하나로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (3-13) 화학식 (3-14)
Figure 112021100667614-pat00020
화학식 (3-15) 화학식 (3-16)
Figure 112021100667614-pat00021
화학식 (3-17) 화학식 (3-18)
Figure 112021100667614-pat00022
{상기 화학식 (3-13) 내지 화학식 (3-18)에서,
1) L4, Ar4, Y, R15, R16, R17, m, n 및 o는 상기에서 정의된 바와 동일하며,
2) m' 및 o'은 서로 독립적으로 0 내지 6의 정수이다.}
또한, 본 발명은 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-19)로 표시되는 유기전기소자를 제공한다.
화학식 (3-19)
Figure 112021100667614-pat00023
상기 화학식 (3-19)에서, 각 기호는 하기와 같이 정의될 수 있다.
1) Ar4 및 Ra는 서로 독립적으로 C6~C18의 아릴기이며,
2) L4는 C6~C60의 아릴렌기이고, 바람직하게는 C6~C30의 아릴렌기, 더욱 바람직하게는 C6~C25의 아릴렌기일 수 있으며,
3) R15, R16, R17, n 및 o는 상기에서 정의된 바와 동일하며,
4) m'은 0 내지 6의 정수이다.
구체적으로, 상기 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 하기 화합물 P-1 내지 P-64 중 어느 하나일 수 있다.
Figure 112021100667614-pat00024
Figure 112021100667614-pat00025
Figure 112021100667614-pat00026
Figure 112021100667614-pat00027
Figure 112021100667614-pat00028
Figure 112021100667614-pat00029
Figure 112021100667614-pat00030
Figure 112021100667614-pat00031
Figure 112021100667614-pat00032
Figure 112021100667614-pat00033
Figure 112021100667614-pat00034
Figure 112021100667614-pat00035
Figure 112021100667614-pat00036
Figure 112021100667614-pat00037
Figure 112021100667614-pat00038
Figure 112021100667614-pat00039
구체적으로, 상기 화학식 (2)로 표시되는 화합물은 하기 화합물 N-1 내지 N-96 중 어느 하나일 수 있다.
Figure 112021100667614-pat00040
Figure 112021100667614-pat00041
Figure 112021100667614-pat00042
Figure 112021100667614-pat00043
Figure 112021100667614-pat00044
Figure 112021100667614-pat00045
Figure 112021100667614-pat00046
Figure 112021100667614-pat00047
Figure 112021100667614-pat00048
Figure 112021100667614-pat00049
Figure 112021100667614-pat00050
Figure 112021100667614-pat00051
Figure 112021100667614-pat00052
Figure 112021100667614-pat00053
Figure 112021100667614-pat00054
Figure 112021100667614-pat00055
Figure 112021100667614-pat00056
Figure 112021100667614-pat00057
Figure 112021100667614-pat00058
Figure 112021100667614-pat00059
Figure 112021100667614-pat00060
Figure 112021100667614-pat00061
Figure 112021100667614-pat00062
Figure 112021100667614-pat00063
구체적으로, 상기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물은 하기 화합물 S-1 내지 S-108 중 어느 하나일 수 있다.
Figure 112021100667614-pat00064
Figure 112021100667614-pat00065
Figure 112021100667614-pat00066
Figure 112021100667614-pat00067
Figure 112021100667614-pat00068
Figure 112021100667614-pat00069
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Figure 112021100667614-pat00072
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Figure 112021100667614-pat00074
Figure 112021100667614-pat00075
Figure 112021100667614-pat00076
Figure 112021100667614-pat00077
Figure 112021100667614-pat00078
Figure 112021100667614-pat00079
Figure 112021100667614-pat00080
Figure 112021100667614-pat00081
Figure 112021100667614-pat00082
Figure 112021100667614-pat00083
Figure 112021100667614-pat00084
Figure 112021100667614-pat00085
Figure 112021100667614-pat00086
Figure 112021100667614-pat00087
Figure 112021100667614-pat00088
Figure 112021100667614-pat00089
Figure 112021100667614-pat00090
본 발명은, 상기 제 1전극과 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 양극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함할 수 있으며, 상기 유기물층은 상기 둘 이상의 스택 사이에 형성된 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 상기 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자 장치를 제공한다. 이때 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기태양전지, 유기감광체, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용소자 중 적어도 하나일 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 화학식으로 표시되는 화합물의 합성예 및 유기전기소자의 제조예에 관하여 실시예를 들어 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[ 합성예 ]
본 발명에 따른 화학식 (1)로 표시되는 화합물(final products)은 하기 반응식 1과 같이 Sub 1과 Sub 2를 반응시켜 합성되며, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 1>
Figure 112021100667614-pat00091
I. Sub 1의 합성
상기 반응식 1의 Sub 1은 하기 반응식 2의 반응경로에 의해 합성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<반응식 2>
Figure 112021100667614-pat00092
상기 Sub 1에 속하는 구체적 화합물의 합성예는 다음과 같다.
1. Sub1 -1 합성예
Figure 112021100667614-pat00093
(1) Sub1 -1b 합성
Sub1-1a (50 g, 0.17 mol)에 naphthalen-2-ylboronic acid (23.9 g, 0.14 mol), Pd(PPh3)4 (6.1 g, 0.005 mol), NaOH (21 g, 0.52 mol), THF (350 mL) 및 물 (115 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 반응물의 온도를 상온으로 식히고, 반응용매를 제거한다. 이후 농축된 반응물을 실리카겔 컬럼 또는 재결정 방법을 이용하여 분리하여 생성물 Sub1-1b 48 g (82.4%)을 얻었다.
(2) Sub1 -1 합성
Sub1-1b (30 g, 0.09 mol), 1,3-bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzene (29.7 g, 0.09 mol), Pd(PPh3)4 (3.1 g, 0.003 mol), NaOH (10.8 g, 0.27 mol), THF (180 mL) 및 물 (60 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 반응물의 온도를 상온으로 식히고, 반응용매를 제거한다. 이후 농축된 반응물을 실리카겔 컬럼 또는 재결정 방법을 이용하여 분리하여 생성물 Sub1-1 33 g (80.4%)을 얻었다.
2. Sub1 -5 합성예
Figure 112021100667614-pat00094
(1) Sub1 -5b 합성
Sub1-5a (40 g, 0.14 mol)에 (naphthalen-2-yl-d7)boronic acid (24.5 g, 0.14 mol), Pd(PPh3)4 (4.8 g, 0.004 mol), NaOH (16.4 g, 0.41 mol), THF (280 mL) 및 물 (90 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 Sub1-1b의 분리방법을 이용하여 생성물 Sub1-5b 35 g (73.8%)을 얻었다.
(2) Sub1 - 5합성
Sub1-5b (35 g, 0.10 mol), 1,3-bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzene (33.4 g, 0.10 mol), Pd(PPh3)4 (3.5 g, 0.003 mol), NaOH (12.1 g, 0.30 mol), THF (200 mL) 및 물 (70 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 Sub1-1의 분리방법을 이용하여 생성물 Sub1-5 35 g (73.8%)을 얻었다.
3. Sub1 -7 합성예
Figure 112021100667614-pat00095
(1) Sub1 -1b 합성
상기 Sub1-1b 합성예와 동일하게 진행하였다.
(2) Sub1 - 7합성
Sub1-7b (30 g, 0.09 mol), 1,2-bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzene (29.7 g, 0.09 mol), Pd(PPh3)4 (3.1 g, 0.003 mol), NaOH (10.8 g, 0.27 mol), THF (180 mL) 및 물 (60 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 Sub1-1의 분리방법을 이용하여 생성물 Sub1-7 35 g (85.2%)을 얻었다.
4. Sub1 -9 합성예
Figure 112021100667614-pat00096
(1) Sub1 -9b 합성
Sub1-5a (40 g, 0.14 mol)에 naphthalen-2-ylboronic acid (23.4 g, 0.14 mol), Pd(PPh3)4 (4.8 g, 0.004 mol), NaOH (16.4 g, 0.41 mol), THF (280 mL) 및 물 (90 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 Sub1-1b의 분리방법을 이용하여 생성물 Sub1-9b 38 g (81.8%)을 얻었다.
(2) Sub1 -9 합성
Sub1-9b (38 g, 0.11 mol), 1,2-bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)benzene (37 g, 0.11 mol), Pd(PPh3)4 (3.9 g, 0.003 mol), NaOH (13.5 g, 0.34 mol), THF (230 mL) 및 물 (70 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 Sub1-1의 분리방법을 이용하여 생성물 Sub1-9 42 g (81.1%)을 얻었다.
한편, 상기 Sub 1에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 1은 상기 Sub 1에 속하는 화합물의 FD-MS (Field Desorption-Mass Spectrometry) 값을 나타낸 것이다.
Figure 112021100667614-pat00097
Figure 112021100667614-pat00098
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
Sub 1-1 m/z=456.23(C32H29BO2=456.39) Sub 1-2 m/z=463.27(C32H22D7BO2=463.43)
Sub 1-3 m/z=462.26(C32H23D6BO2=462.43) Sub 1-4 m/z=460.25(C32H25D4BO2=460.42)
Sub 1-5 m/z=469.31(C32H16D13BO2=469.47) Sub 1-6 m/z=458.24(C32H27D2BO2=458.4)
Sub 1-7 m/z=456.23(C32H29BO2=456.39) Sub 1-8 m/z=467.3(C32H18D11BO2=467.46)
Sub 1-9 m/z=462.26(C32H23D6BO2=462.43) Sub 1-10 m/z=458.24(C32H27D2BO2=458.4)
Sub 1-11 m/z=463.27(C32H22D7BO2=463.43) 　 　
한편, 상기 Sub 2에 속하는 화합물은 아래와 같은 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하기 표 2는 상기 Sub 2에 속하는 화합물의 FD-MS 값을 나타낸 것이다.
Figure 112021100667614-pat00099
Figure 112021100667614-pat00100
Figure 112021100667614-pat00101
Figure 112021100667614-pat00102
Figure 112021100667614-pat00103
Figure 112021100667614-pat00104
Figure 112021100667614-pat00105
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
Sub2-1 m/z=267.06(C15H10ClN3=267.72) Sub2-2 m/z=317.07(C19H12ClN3=317.78)
Sub2-3 m/z=317.07(C19H12ClN3=317.78) Sub2-4 m/z=343.09(C21H14ClN3=343.81)
Sub2-5 m/z=343.09(C21H14ClN3=343.81) Sub2-6 m/z=343.09(C21H14ClN3=343.81)
Sub2-7 m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87) Sub2-8 m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87)
Sub2-9 m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87) Sub2-10 m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91)
Sub2-11 m/z=367.09(C23H14ClN3=367.84) Sub2-12 m/z=367.09(C23H14ClN3=367.84)
Sub2-13 m/z=367.09(C23H14ClN3=367.84) Sub2-14 m/z=272.09(C15H5D5ClN3=272.75)
Sub2-15 m/z=348.12(C21H9D5ClN3=348.84) Sub2-16 m/z=270.08(C15H7D3ClN3=270.73)
Sub2-17 m/z=367.09(C23H14ClN3=367.84) Sub2-18 m/z=367.09(C23H14ClN3=367.84)
Sub2-19 m/z=367.09(C23H14ClN3=367.84) Sub2-20 m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87)
Sub2-21 m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87) Sub2-22 m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87)
Sub2-23 m/z=393.1(C25H16ClN3=393.87) Sub2-24 m/z=417.1(C27H16ClN3=417.9)
Sub2-25 m/z=417.1(C27H16ClN3=417.9) Sub2-26 m/z=443.12(C29H18ClN3=443.93)
Sub2-27 m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97) Sub2-28 m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91)
Sub2-29 m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91) Sub2-30 m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91)
Sub2-31 m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91) Sub2-32 m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97)
Sub2-33 m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97) Sub2-34 m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97)
Sub2-35 m/z=419.12(C27H18ClN3=419.91) Sub2-36 m/z=467.12(C31H18ClN3=467.96)
Sub2-37 m/z=467.12(C31H18ClN3=467.96) Sub2-38 m/z=322.1(C19H7D5ClN3=322.81)
Sub2-39 m/z=277.12(C15D10ClN3=277.78) Sub2-40 m/z=443.12(C29H18ClN3=443.93)
Sub2-41 m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97) Sub2-42 m/z=423.14(C27H14D4ClN3=423.94)
Sub2-43 m/z=469.13(C31H20ClN3=469.97) 　 　
II. Products 합성
1. P-1 합성예
Figure 112021100667614-pat00106
Sub1-1 (20 g, 0.04 mol), Sub2-1 (11.7 g, 0.04 mol), Pd(PPh3)4 (1.5 g, 0.001 mol), NaOH (5.3 g, 0.13 mol), THF (90 mL) 및 물 (30 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 반응물의 온도를 상온으로 식히고, 반응용매를 제거한다. 이후 농축된 반응물을 실리카겔 컬럼 또는 재결정 방법을 이용하여 분리하여 생성물 P-1 22 g (89.4%)을 얻었다.
2. P-3 합성예
Figure 112021100667614-pat00107
Sub1-1 (20 g, 0.04 mol), Sub2-3 (13.9 g, 0.04 mol), Pd(PPh3)4 (1.5 g, 0.001 mol), NaOH (5.3 g, 0.13 mol), THF (90 mL) 및 물 (30 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 P-3 23 g (85.8%)을 얻었다.
3. P-10 합성예
Figure 112021100667614-pat00108
Sub1-1 (33 g, 0.07 mol), Sub2-28 (30.3 g, 0.07 mol), Pd(PPh3)4 (2.5 g, 0.002 mol), NaOH (8.7 g, 0.22 mol), THF (150 mL) 및 물 (50 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 P-10 46 g (89.1%)을 얻었다.
4. P-25 합성예
Figure 112021100667614-pat00109
Sub1-2 (30 g, 0.06 mol), Sub2-1 (17.3 g, 0.06 mol), Pd(PPh3)4 (2.2 g, 0.002 mol), NaOH (7.8 g, 0.19 mol), THF (130 mL) 및 물 (40 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 P-25 30 g (81.5%)을 얻었다.
5. P-29 합성예
Figure 112021100667614-pat00110
Sub1-2 (35 g, 0.08 mol), Sub2-14 (20.6 g, 0.08 mol), Pd(PPh3)4 (2.6 g, 0.002 mol), NaOH (9.1 g, 0.23 mol), THF (150 mL) 및 물 (50 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 P-29 40 g (92.3%)을 얻었다.
6. P-34 합성예
Figure 112021100667614-pat00111
Sub1-7 (30 g, 0.07 mol), Sub2-2 (20.9 g, 0.07 mol), Pd(PPh3)4 (2.3 g, 0.002 mol), NaOH (7.9 g, 0.20 mol), THF (130 mL) 및 물 (40 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 P-34 32 g (79.6%)을 얻었다.
7. P-51 합성예
Figure 112021100667614-pat00112
Sub1-7 (20 g, 0.04 mol), Sub2-12 (16.1 g, 0.04 mol), Pd(PPh3)4 (1.5 g, 0.001 mol), NaOH (5.3 g, 0.13 mol), THF (90 mL) 및 물 (30 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 P-51 26 g (89.7%)을 얻었다.
8. P-62 합성예
Figure 112021100667614-pat00113
Sub1-9 (15 g, 0.03 mol), Sub2-14 (8.8 g, 0.03 mol), Pd(PPh3)4 (1.1 g, 0.001 mol), NaOH (3.9 g, 0.10 mol), THF (65 mL) 및 물 (20 mL)을 첨가하고, 70℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 P-62 15 g (80.8%)을 얻었다.
9. N-12 합성예
Figure 112021100667614-pat00114
N-12a (30 g, 0.08 mol), N-12b (34.8 g, 0.08 mol), Pd2(dba)3 (2.3 g, 0.003 mol), NaOt-Bu (24.5 g, 0.25 mol), P(t-Bu)3 (2.1 g, 0.005 mol), Toluene (170 mL) 첨가하고, 135℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 N-12 53 g (85.8%)을 얻었다.
10. N-19 합성예
Figure 112021100667614-pat00115
N-19a (50 g, 0.13 mol), N-19b (35 g, 0.13 mol), Pd2(dba)3 (3.6 g, 0.004 mol), NaOt-Bu (37.6 g, 0.40 mol), P(t-Bu)3 (3.2 g, 0.008 mol), Toluene (260 mL) 첨가하고, 135℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 N-19 67 g (83.4%)을 얻었다.
11. S-32 합성예
Figure 112021100667614-pat00116
S-32a (10 g, 0.04 mol), S-32b (15.6 g, 0.04 mol), Pd2(dba)3 (1.1 g, 0.001 mol), NaOt-Bu (11.7 g, 0.12 mol), P(t-Bu)3 (1.0 g, 0.002 mol), Toluene (80 mL) 첨가하고, 135℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 S-32 18 g (80.8%)을 얻었다.
12. S-74 합성예
Figure 112021100667614-pat00117
S-74a (15 g, 0.06 mol), S-74b (20.9 g, 0.06 mol), Pd2(dba)3 (1.6 g, 0.002 mol), NaOt-Bu (16.9 g, 0.18 mol), P(t-Bu)3 (1.4 g, 0.004 mol), Toluene (120 mL) 첨가하고, 135℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 S-74 27 g (86.4%)을 얻었다.
13. S-104 합성예
Figure 112021100667614-pat00118
S-104a (30 g, 0.13 mol), S-104b (48.2.9 g, 0.13 mol), Pd2(dba)3 (3.5 g, 0.004 mol), NaOt-Bu (36.4 g, 0.38 mol), P(t-Bu)3 (3.1 g, 0.008 mol), Toluene (250 mL) 첨가하고, 135℃에서 6시간 반응시켰다. 반응이 종료되면, 상기 표기된 P-1의 분리방법을 이용하여 생성물 S-104 60 g (81.5%)을 얻었다.
한편, 상기와 같은 합성예에 따라 제조된 본 발명의 화합물 P-1 내지 P-64, N-1 내지 N-96 및 S-1 내지 S-108의 FD-MS 값은 하기 표 3과 같다.
화합물 FD-MS 화합물 FD-MS
P-1 m/z=561.22(C41H27N3=561.69) P-2 m/z=611.24(C45H29N3=611.75)
P-3 m/z=611.24(C45H29N3=611.75) P-4 m/z=661.25(C49H31N3=661.81)
P-5 m/z=661.25(C49H31N3=661.81) P-6 m/z=637.25(C47H31N3=637.79)
P-7 m/z=637.25(C47H31N3=637.79) P-8 m/z=637.25(C47H31N3=637.79)
P-9 m/z=687.27(C51H33N3=687.85) P-10 m/z=713.28(C53H35N3=713.88)
P-11 m/z=713.28(C53H35N3=713.88) P-12 m/z=713.28(C53H35N3=713.88)
P-13 m/z=713.28(C53H35N3=713.88) P-14 m/z=687.27(C51H33N3=687.85)
P-15 m/z=687.27(C51H33N3=687.85) P-16 m/z=763.3(C57H37N3=763.94)
P-17 m/z=661.25(C49H31N3=661.81) P-18 m/z=661.25(C49H31N3=661.81)
P-19 m/z=711.27(C53H33N3=711.87) P-20 m/z=763.3(C57H37N3=763.94)
P-21 m/z=661.25(C49H31N3=661.81) P-22 m/z=687.27(C51H33N3=687.85)
P-23 m/z=761.28(C57H35N3=761.93) P-24 m/z=763.3(C57H37N3=763.94)
P-25 m/z=568.26(C41H20D7N3=568.73) P-26 m/z=567.26(C41H21D6N3=567.72)
P-27 m/z=616.27(C45H24D5N3=616.78) P-28 m/z=641.28(C47H27D4N3=641.81)
P-29 m/z=573.3(C41H15D12N3=573.76) P-30 m/z=624.32(C45H16D13N3=624.83)
P-31 m/z=573.3(C41H17D10N3=573.76) P-32 m/z=646.31(C47H22D9N3=646.84)
P-33 m/z=561.22(C41H27N3=561.69) P-34 m/z=611.24(C45H29N3=611.75)
P-35 m/z=611.24(C45H29N3=611.75) P-36 m/z=661.25(C49H31N3=661.81)
P-37 m/z=661.25(C49H31N3=661.81) P-38 m/z=661.25(C49H31N3=661.81)
P-39 m/z=687.27(C51H33N3=687.85) P-40 m/z=711.27(C53H33N3=711.87)
P-41 m/z=687.27(C51H33N3=687.85) P-42 m/z=737.28(C55H35N3=737.91)
P-43 m/z=763.3(C57H37N3=763.94) P-44 m/z=713.28(C53H35N3=713.88)
P-45 m/z=713.28(C53H35N3=713.88) P-46 m/z=713.28(C53H35N3=713.88)
P-47 m/z=763.3(C57H37N3=763.94) P-48 m/z=713.28(C53H35N3=713.88)
P-49 m/z=687.27(C51H33N3=687.85) P-50 m/z=687.27(C51H33N3=687.85)
P-51 m/z=661.25(C49H31N3=661.81) P-52 m/z=737.28(C55H35N3=737.91)
P-53 m/z=761.28(C57H35N3=761.93) P-54 m/z=687.27(C51H33N3=687.85)
P-55 m/z=661.25(C49H31N3=661.81) P-56 m/z=763.3(C57H37N3=763.94)
P-57 m/z=564.24(C41H24D3N3=564.71) P-58 m/z=618.28(C45H22D7N3=618.79)
P-59 m/z=717.31(C53H31D4N3=717.91) P-60 m/z=573.3(C41H15D12N3=573.76)
P-61 m/z=672.32(C49H20D11N3=672.88) P-62 m/z=572.29(C41H16D11N3=572.76)
P-63 m/z=568.26(C41H20D7N3=568.73) P-64 m/z=577.32(C41H11D16N3=577.79)
N-1 m/z=487.19(C36H25NO=487.6) N-2 m/z=553.19(C40H27NS=553.72)
N-3 m/z=563.26(C43H33N=563.74) N-4 m/z=602.27(C45H34N2=602.78)
N-5 m/z=517.15(C36H23NOS=517.65) N-6 m/z=603.2(C44H29NS=603.78)
N-7 m/z=735.29(C57H37N=735.93) N-8 m/z=562.24(C42H30N2=562.72)
N-9 m/z=565.17(C40H23NO3=565.63) N-10 m/z=581.14(C40H23NO2S=581.69)
N-11 m/z=823.24(C59H37NS2=824.07) N-12 m/z=727.3(C54H37N3=727.91)
N-13 m/z=627.22(C46H29NO2=627.74) N-14 m/z=633.16(C44H27NS2=633.83)
N-15 m/z=675.29(C52H37N=675.88) N-16 m/z=678.3(C51H38N2=678.88)
N-17 m/z=669.21(C48H31NOS=669.84) N-18 m/z=785.22(C56H35NS2=786.02)
N-19 m/z=617.18(C44H27NOS=617.77) N-20 m/z=601.2(C44H27NO2=601.71)
N-21 m/z=779.32(C59H41NO=779.98) N-22 m/z=583.23(C42H33NS=583.79)
N-23 m/z=679.32(C52H41N=679.91) N-24 m/z=726.27(C54H34N2O=726.88)
N-25 m/z=593.18(C42H27NOS=593.74) N-26 m/z=774.22(C54H34N2S2=775)
N-27 m/z=557.24(C40H31NO2=557.69) N-28 m/z=652.25(C48H32N2O=652.8)
N-29 m/z=619.29(C46H37NO=619.81) N-30 m/z=603.2(C44H29NS=603.78)
N-31 m/z=813.3(C62H39NO=814) N-32 m/z=784.29(C57H40N2S=785.02)
N-33 m/z=577.2(C42H27NO2=577.68) N-34 m/z=607.14(C42H25NS2=607.79)
N-35 m/z=801.34(C62H43N=802.03) N-36 m/z=575.24(C42H29N3=575.72)
N-37 m/z=577.2(C42H27NO2=577.68) N-38 m/z=607.14(C42H25NS2=607.79)
N-39 m/z=801.34(C62H43N=802.03) N-40 m/z=575.24(C42H29N3=575.72)
N-41 m/z=601.2(C44H27NO2=601.71) N-42 m/z=471.11(C31H21NS2=471.64)
N-43 m/z=675.29(C52H37N=675.88) N-44 m/z=727.3(C54H37N3=727.91)
N-45 m/z=603.2(C44H29NS=603.78) N-46 m/z=561.16(C38H27NS2=561.76)
N-47 m/z=799.32(C62H41N=800.02) N-48 m/z=702.27(C52H34N2O=702.86)
N-49 m/z=729.27(C54H35NO2=729.88) N-50 m/z=785.22(C56H35NS2=786.02)
N-51 m/z=812.32(C62H40N2=813.02) N-52 m/z=681.22(C48H31N3S=681.86)
N-53 m/z=615.18(C44H25NO3=615.69) N-54 m/z=763.15(C52H29NS3=763.99)
N-55 m/z=593.31(C45H39N=593.81) N-56 m/z=840.33(C62H40N4=841.03)
N-57 m/z=657.18(C46H27NO2S=657.79) N-58 m/z=824.23(C58H36N2S2=825.06)
N-59 m/z=1195.42(C91H57NS=1196.52) N-60 m/z=656.19(C46H28N2OS=656.8)
N-61 m/z=607.16(C42H25NO2S=607.73) N-62 m/z=773.2(C54H31NO3S=773.91)
N-63 m/z=1013.4(C79H51N=1014.28) N-64 m/z=758.24(C54H34N2OS=758.94)
N-65 m/z=623.14(C42H25NOS2=623.79) N-66 m/z=763.16(C52H29NO2S2=763.93)
N-67 m/z=799.2(C56H33NOS2=800.01) N-68 m/z=743.23(C54H33NOS=743.92)
N-69 m/z=872.25(C62H36N2O2S=873.04) N-70 m/z=772.22(C54H32N2O2S=772.92)
N-71 m/z=830.28(C61H38N2S=831.05) N-72 m/z=808.25(C58H33FN2O2=808.91)
N-73 m/z=929.21(C64H35NO3S2=930.11) N-74 m/z=963.27(C68H41N3S2=964.22)
N-75 m/z=809.24(C58H35NO2S=809.98) N-76 m/z=893.29(C66H39NO3=894.04)
N-77 m/z=794.28(C58H38N2S=795.02) N-78 m/z=900.26(C64H40N2S2=901.16)
N-79 m/z=758.28(C55H38N2S=758.98) N-80 m/z=1082.37(C81H50N2S=1083.37)
N-81 m/z=573.25(C44H31N=573.74) N-82 m/z=649.28(C50H35N=649.84)
N-83 m/z=699.29(C54H37N=699.9) N-84 m/z=699.29(C54H37N=699.9)
N-85 m/z=673.28(C52H35N=673.86) N-86 m/z=649.28(C50H35N=649.84)
N-87 m/z=625.28(C48H35N=625.82) N-88 m/z=673.28(C52H35N=673.86)
N-89 m/z=773.31(C60H39N=773.98) N-90 m/z=749.31(C58H39N=749.96)
N-91 m/z=699.29(C54H37N=699.9) N-92 m/z=599.26(C46H33N=599.78)
N-93 m/z=639.26(C48H33NO=639.8) N-94 m/z=765.25(C57H35NS=765.97)
N-95 m/z=677.31(C52H39N=677.89) N-96 m/z=727.3(C54H37N3=727.91)
S-1 m/z=408.16(C30H20N2=408.5) S-2 m/z=534.21(C40H26N2=534.66)
S-3 m/z=560.23(C42H28N2=560.7) S-4 m/z=584.23(C44H28N2=584.72)
S-5 m/z=560.23(C42H28N2=560.7) S-6 m/z=634.24(C48H30N2=634.78)
S-7 m/z=610.24(C46H30N2=610.76) S-8 m/z=498.17(C36H22N2O=498.59)
S-9 m/z=574.2(C42H26N2O=574.68) S-10 m/z=660.26(C50H32N2=660.82)
S-11 m/z=686.27(C52H34N2=686.86) S-12 m/z=620.14(C42H24N2S2=620.79)
S-13 m/z=640.2(C46H28N2S=640.8) S-14 m/z=560.23(C42H28N2=560.7)
S-15 m/z=558.21(C42H26N2=558.68) S-16 m/z=548.19(C40H24N2O=548.65)
S-17 m/z=573.22(C42H27N3=573.7) S-18 m/z=564.17(C40H24N2S=564.71)
S-19 m/z=574.2(C42H26N2O=574.68) S-20 m/z=564.17(C40H24N2S=564.71)
S-21 m/z=564.17(C40H24N2S=564.71) S-22 m/z=813.31(C61H39N3=814)
S-23 m/z=696.26(C53H32N2=696.85) S-24 m/z=691.23(C49H29N3O2=691.79)
S-25 m/z=710.27(C54H34N2=710.88) S-26 m/z=610.24(C46H30N2=610.76)
S-27 m/z=670.15(C46H26N2S2=670.85) S-28 m/z=640.29(C48H36N2=640.83)
S-29 m/z=598.2(C44H26N2O=598.71) S-30 m/z=623.24(C46H29N3=623.76)
S-31 m/z=458.18(C34H22N2=458.56) S-32 m/z=548.19(C40H24N2O=548.65)
S-33 m/z=508.19(C38H24N2=508.62) S-34 m/z=508.19(C38H24N2=508.62)
S-35 m/z=623.24(C46H29N3=623.76) S-36 m/z=564.17(C40H24N2S=564.71)
S-37 m/z=627.2(C46H29NS=627.81) S-38 m/z=505.1(C34H19NS2=505.65)
S-39 m/z=514.15(C36H22N2S=514.65) S-40 m/z=575.17(C42H25NS=575.73)
S-41 m/z=642.21(C46H30N2S=642.82) S-42 m/z=575.17(C42H25NS=575.73)
S-43 m/z=606.18(C42H26N2OS=606.74) S-44 m/z=575.17(C42H25NS=575.73)
S-45 m/z=551.17(C40H25NS=551.71) S-46 m/z=607.14(C42H25NS2=607.79)
S-47 m/z=525.16(C38H23NS=525.67) S-48 m/z=642.21(C46H30N2S=642.82)
S-49 m/z=548.19(C40H24N2O=548.65) S-50 m/z=473.14(C34H19NO2=473.53)
S-51 m/z=566.15(C39H22N2OS=566.68) S-52 m/z=459.16(C34H21NO=459.55)
S-53 m/z=473.14(C34H19NO2=473.53) S-54 m/z=523.16(C38H21NO2=523.59)
S-55 m/z=539.13(C38H21NOS=539.65) S-56 m/z=548.19(C40H24N2O=548.65)
S-57 m/z=489.12(C34H19NOS=489.59) S-58 m/z=545.09(C36H19NOS2=545.67)
S-59 m/z=549.17(C40H23NO2=549.63) S-60 m/z=565.15(C40H23NOS=565.69)
S-61 m/z=523.16(C38H21NO2=523.59) S-62 m/z=598.2(C44H26N2O=598.71)
S-63 m/z=539.13(C38H21NOS=539.65) S-64 m/z=589.15(C42H23NOS=589.71)
S-65 m/z=498.17(C36H22N2O=498.59) S-66 m/z=509.18(C38H23NO=509.61)
S-67 m/z=548.19(C40H24N2O=548.65) S-68 m/z=549.17(C40H23NO2=549.63)
S-69 m/z=449.12(C32H19NS=449.57) S-70 m/z=439.1(C30H17NOS=439.53)
S-71 m/z=647.22(C49H29NO=647.78) S-72 m/z=717.28(C52H35N3O=717.87)
S-73 m/z=459.16(C34H21NO=459.55) S-74 m/z=533.18(C40H23NO=533.63)
S-75 m/z=525.16(C38H23NS=525.67) S-76 m/z=564.17(C40H24N2S=564.71)
S-77 m/z=575.19(C42H25NO2=575.67) S-78 m/z=663.22(C49H29NO2=663.78)
S-79 m/z=647.22(C49H29NO=647.78) S-80 m/z=496.16(C36H20N2O=496.57)
S-81 m/z=565.15(C40H23NOS=565.69) S-82 m/z=505.1(C34H19NS2=505.65)
S-83 m/z=765.25(C56H35NOSi=765.99) S-84 m/z=615.17(C44H25NOS=615.75)
S-85 m/z=603.17(C43H25NOS=603.74) S-86 m/z=772.29(C59H36N2=772.95)
S-87 m/z=802.33(C61H42N2=803.02) S-88 m/z=607.23(C47H29N=607.76)
S-89 m/z=524.23(C39H28N2=524.67) S-90 m/z=665.22(C49H31NS=665.85)
S-91 m/z=633.25(C49H31N=633.79) S-92 m/z=775.29(C59H37NO=775.95)
S-93 m/z=535.23(C41H29N=535.69) S-94 m/z=623.22(C47H29NO=623.76)
S-95 m/z=687.2(C51H29NS=687.86) S-96 m/z=735.29(C57H37N=735.93)
S-97 m/z=611.26(C47H33N=611.79) S-98 m/z=679.23(C50H33NS=679.88)
S-99 m/z=787.32(C61H41N=788.01) S-100 m/z=743.33(C55H41N3=743.95)
S-101 m/z=485.21(C37H27N=485.63) S-102 m/z=471.2(C36H25N=471.6)
S-103 m/z=571.19(C43H25NO=571.68) S-104 m/z=584.23(C44H28N2=584.72)
S-105 m/z=539.24(C40H21D5N2=539.69) S-106 m/z=453.15(C32H15NS=471.6)
S-107 m/z=563.26(C43H26D4NO=563.74) S-108 m/z=589.26(C44H23D5N2=584.72)
[ 실시예1 ] 적색유기발광소자 (인광호스트)
합성을 통해 얻은 화합물을 발광층의 발광 호스트 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기전계 발광소자를 제작하였다. 먼저, 유리 기판에 형성된 ITO층(양극) 상에 N1-(naphthalen-2-yl)-N4, N4-bis(4-(naphthalen-2-yl(phenyl)amino)phenyl)-N1-phenylbenzene-1,4-diamine (2-TNATA로 약기함) 막을 진공증착하여 60 nm 두께의 정공주입층을 형성한 후, 정공주입층 위에 정공수송 화합물로서 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (이하 -NPD로 약기함) 60 nm 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 정공수송층 상부에 호스트로서는 화학식 (1)로 표시되는 본 발명의 화합물 (P-1)과 화학식 (2)로 표시되는 본 발명의 화합물 (N-14)를 중량비 (5:5)로 사용하였으며, 도판트 물질로 (piq)2Ir(acac) [bis-(1-phenylisoquinolyl)iridium(III)acetylacetonate]를 95:5 중량비로 도핑하여 30 nm 두께로 발광층을 증착하였다. 이어서 홀저지층으로 (1,1’-비스페닐)-4-올레이토)비스(2-메틸-8-퀴놀린올레이토)알루미늄(이하 BAlq로 약기함)을 10 nm 두께로 진공증착하고, 전자수송층으로 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하 Alq3로 약칭함)을 40 nm 두께로 성막하였다. 이후, 전자주입층으로 할로젠화 알칼리 금속인 LiF를 0.2 nm 두께로 증착하고, 이어서 Al을 150 nm의 두께로 증착하여 음극으로 사용함으로써 유기전계발광소자를 제조하였다.
[ 실시예 2] 내지 [ 실시예 70]
발광층의 호스트 물질로 본 발명의 화합물 (P-1)과 (N-14) 대신 하기 표 4에 기재된 본 발명의 화합물을 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기 발광소자를 제작하였다.
[ 비교예 1] 내지 [ 비교예 6]
발광층의 호스트 물질로 하기 비교화합물 A 내지 비교화합물 C를 사용한 점을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기전기발광소자를 제작하였다.
<비교화합물 A> <비교화합물 B>
Figure 112021100667614-pat00119
<비교화합물 C>
Figure 112021100667614-pat00120
이와 같이 제조된 상기 실시예 1 내지 실시예 70과 상기 비교예 1 내지 비교예 6에 의해 제조된 유기전기소자들에 순바이어스 직류전압을 가하여 포토리서치(photo research)사의 PR-650으로 전기발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과 2500cd/m2 기준 휘도에서 맥사이언스사에서 제조된 수명 측정 장비를 통해 T95 수명을 측정하였다. 하기 표 4는 소자 제작 및 평가한 결과를 나타낸다.
제 1 화합물 제 2 화합물 구동전압(V) 전류(mA/cm2) 휘도(cd/m2) 효율(cd/A) T(95)
비교예(1) 비교화합물A 비교화합물C 6.41 14.3 2500 17.5 78.8
비교예(2) 비교화합물B 비교화합물C 6.62 15.0 2500 16.7 71.9
비교예(3) P-1 비교화합물C 5.63 11.4 2500 21.9 98.2
비교예(4) P-3 비교화합물C 5.72 12.1 2500 20.7 100.4
비교예(5) 비교화합물A N-14 5.99 11.7 2500 21.4 92.2
비교예(6) 비교화합물B S-59 6.27 11.0 2500 22.8 101.3
실시예(1) P-1 N-14 4.51 7.9 2500 31.7 127.6
실시예(2) N-16 4.54 8.0 2500 31.3 124.7
실시예(3) N-17 4.52 7.6 2500 33.1 131.0
실시예(4) N-75 4.46 8.1 2500 30.7 123.0
실시예(5) N-86 4.62 8.0 2500 31.1 130.5
실시예(6) N-95 4.58 7.7 2500 32.5 126.2
실시예(7) P-3 N-14 4.44 8.3 2500 30.0 127.2
실시예(8) N-16 4.47 8.3 2500 30.1 124.4
실시예(9) N-17 4.44 8.0 2500 31.3 130.4
실시예(10) N-75 4.40 8.7 2500 28.8 122.3
실시예(11) N-86 4.56 8.5 2500 29.3 130.0
실시예(12) N-95 4.52 8.2 2500 30.7 125.6
실시예(13) P-25 N-14 4.51 8.0 2500 31.4 128.6
실시예(14) N-16 4.53 7.9 2500 31.6 125.7
실시예(15) N-17 4.50 7.6 2500 32.7 131.9
실시예(16) N-75 4.46 8.3 2500 30.3 123.9
실시예(17) N-86 4.62 8.1 2500 30.7 131.4
실시예(18) N-95 4.58 7.8 2500 32.2 127.2
실시예(19) P-31 N-14 4.50 8.0 2500 31.2 129.0
실시예(20) N-16 4.54 8.0 2500 31.4 126.0
실시예(21) N-17 4.50 7.7 2500 32.5 132.3
실시예(22) N-75 4.46 8.3 2500 30.1 124.3
실시예(23) N-86 4.62 8.2 2500 30.5 131.8
실시예(24) N-95 4.58 7.8 2500 31.9 127.5
실시예(25) P-34 N-14 4.56 8.8 2500 28.3 125.2
실시예(26) N-16 4.60 8.8 2500 28.4 122.3
실시예(27) N-17 4.56 8.5 2500 29.6 128.5
실시예(28) N-75 4.53 9.2 2500 27.2 120.5
실시예(29) N-86 4.68 9.1 2500 27.5 128.1
실시예(30) N-95 4.64 8.6 2500 29.0 123.8
실시예(31) P-1 S-5 4.62 7.5 2500 33.2 133.4
실시예(32) S-8 4.62 7.4 2500 33.8 131.2
실시예(33) S-21 4.57 7.5 2500 33.4 127.8
실시예(34) S-32 4.46 7.4 2500 33.8 137.8
실시예(35) S-66 4.58 7.7 2500 32.3 134.9
실시예(36) S-74 4.50 7.6 2500 32.8 137.2
실시예(37) S-86 4.58 7.7 2500 32.5 131.8
실시예(38) S-104 4.54 7.7 2500 32.4 141.5
실시예(39) P-3 S-5 4.56 7.8 2500 32.2 132.9
실시예(40) S-8 4.56 7.6 2500 32.8 130.7
실시예(41) S-21 4.52 7.7 2500 32.4 127.2
실시예(42) S-32 4.40 7.6 2500 32.9 137.3
실시예(43) S-66 4.52 8.0 2500 31.3 134.3
실시예(44) S-74 4.44 7.9 2500 31.8 136.5
실시예(45) S-86 4.52 7.9 2500 31.5 131.3
실시예(46) S-104 4.48 8.0 2500 31.4 141.0
실시예(47) P-25 S-5 4.68 7.9 2500 31.8 134.4
실시예(48) S-8 4.67 7.7 2500 32.4 132.2
실시예(49) S-21 4.64 7.8 2500 32.0 128.7
실시예(50) S-32 4.52 7.7 2500 32.4 138.7
실시예(51) S-66 4.64 8.1 2500 30.9 135.8
실시예(52) S-74 4.56 8.0 2500 31.4 137.9
실시예(53) S-86 4.64 8.0 2500 31.1 132.7
실시예(54) S-104 4.60 8.1 2500 30.9 142.5
실시예(55) P-31 S-5 4.68 7.7 2500 32.6 134.8
실시예(56) S-8 4.68 7.5 2500 33.2 132.5
실시예(57) S-21 4.64 7.6 2500 32.8 129.2
실시예(58) S-32 4.52 7.5 2500 33.2 139.1
실시예(59) S-66 4.64 7.9 2500 31.7 136.2
실시예(60) S-74 4.56 7.8 2500 32.2 138.3
실시예(61) S-86 4.64 7.8 2500 31.9 133.1
실시예(62) S-104 4.60 7.9 2500 31.8 142.9
실시예(63) P-34 S-5 4.74 7.8 2500 31.9 131.0
실시예(64) S-8 4.73 7.9 2500 31.8 128.8
실시예(65) S-21 4.70 7.9 2500 31.7 125.3
실시예(66) S-32 4.58 7.9 2500 31.7 135.3
실시예(67) S-66 4.70 7.9 2500 31.6 132.4
실시예(68) S-74 4.62 7.9 2500 31.6 134.6
실시예(69) S-86 4.70 7.9 2500 31.5 129.4
실시예(70) S-104 4.65 8.0 2500 31.3 139.1
상기 표 4의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물을 발광층 재료로 사용할 경우, 비교화합물 A 내지 비교화합물 C를 사용한 경우에 비해 구동전압이 낮아지고 효율과 수명이 현저히 개선되는 것을 알 수 있다.
상기 화학식 (1)로 표시되는 본 발명의 화합물들과 비교화합물 A 및 비교화합물 B를 비교해보면 본 발명의 화합물들이 빠른 EOD값을 가진다. 이는 트리아진에 연결된 치환기의 종류에 따라 mobility에 영향을 준 것으로 판단된다. 이러한 차이는 발광층 내 전자의 주입에 영향을 주게 되고 이러한 영향이 전체적인 소자의 성능을 결정하게 된다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 발광층은 이종의 2개의 화합물로 구성되어 있다. 이중 본 발명의 화학식 (1)은 전자이동을 결정하게 되며, 이와 조합되는 화학식 (2) 또는 화학식 (3)의 화합물들은 정공이동을 결정하게 된다. 강한 전기적 특성을 보이는 화학식 (1)의 화합물과 이에 조합하여 원활한 정공의 주입특성을 가지고 있는 화학식 (2) 내지 화학식 (3)의 조합에 의해 빠른 구동전압, 높은 효율 및 수명 결과가 나온 것으로 판단된다.
화학식 (2) 또는 화학식 (3)의 경우 앞서 설명한 것과 같이 발광층 내 정공이동에 크게 영향을 준다. 이들은 비교화합물 C에 비해서 빠른 mobility를 가지고 HOD에 영향을 주어 발광층 내부의 전자와 전공의 균형에 크게 기여한다. 본 발명의 화학식 (2)와 화학식 (3)의 경우 3차 아민의 형태와 인돌카바졸 형태를 가지고 있는데 화합물이 가지는 화학적 안전성 및 mobility 차이에 의해 화학식 (2)의 경우 빠른 구동전압을 가지는 반면 소폭 낮은 수명을 보이고 이와 반대로 화학식 (3)의 경우에는 상대적으로 화학식 (2) 화합물에 비해 소폭 느린 구동전압을 가지지만 높은 수명의 소자 결과를 보였다.
전반적인 특성으로는 본 발명의 화합물들의 경우 전자의 안정도가 높아 비교화합물과의 비교에서 전기적 안정성이 높아 장수명 특성을 보인다. 본 발명의 화합물들을 비교해보면 화합물들의 구성요소에 따라서 소자 성능이 결정된다는 것을 알 수 있다. 구동전압 측면에서는 전체적인 EOD, HOD에 의존도가 크며, 이러한 mobility는 화합물이 가지고 있는 판상구조형 형태와 구성 원소의 종류에 따라 결정된다는 것을 알 수 있고, 효율적인 측면은 이종의 화합물의 전자 정공의 균형에 의해 결정된다는 것을 알 수 있다. 수명의 경우에는 열안정 측면에서 취약한 알킬기 또는 헤테로원소를 포함하게 되면 소폭 수명이 감소하는 것을 알 수 있다. 결과적으로 동일 골격내에 치환되는 치환기의 종류와 결합위치에 따라서 소자의 성능에 크게 영향을 주게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내의 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300 : 유기전기소자 110 : 제 1전극
120 : 정공주입층 130 : 정공수송층
140 : 발광층 150 : 전자수송층
160 : 전자주입층 170 : 제 2전극
180 : 광효율 개선층 210 : 버퍼층
220 : 발광보조층 320 : 제 1정공주입층
330 : 제 1정공수송층 340 : 제 1발광층
350 : 제 1전자수송층 360 : 제 1전하생성층
361 : 제 2전하생성층 420 : 제 2정공주입층
430 : 제 2정공수송층 440 : 제 2발광층
450 : 제 2전자수송층 CGL : 전하생성층
ST1 : 제 1스택 ST2 : 제 2스택

Claims (16)

  1. 제 1전극, 제 2전극, 및 상기 제 1전극과 상기 제 2전극 사이에 형성된 유기물층을 포함하는 유기전기소자에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 하기 화학식 (1)로 표시되는 화합물; 및 하기 화학식 (2) 또는 하기 화학식 (3)으로 표시되는 화합물;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (1)
    Figure 112021100667614-pat00121

    화학식 (2) 화학식 (3)
    Figure 112021100667614-pat00122
    Figure 112021100667614-pat00123

    {상기 화학식 (1) 내지 화학식 (3)에서,
    1) Ar1 및 Ar2는 서로 독립적으로 C6~C18의 아릴기; 또는 중수소로 치환된 C6~C18의 아릴기;이며,
    2) R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소 또는 중수소이며,
    3) a는 0 내지 7의 정수이고, b는 0 내지 6의 정수이며, e 및 f는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
    4) L1, L2, L3 및 L4는 서로 독립적으로 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 및 C2~C60의 헤테로아릴렌기;로 이루어진 군에서 선택되며,
    5) B환은 C6~C20의 아릴기이고,
    6) Y는 O, S, CR'R" 또는 NRa이며,
    7) 상기 R' 및 R"은 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C60의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되고, 또는 R' 및 R"은 서로 결합하여 스파이로 고리를 형성할 수 있으며,
    8) Ar1, Ar2, Ar3 및 Ra는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 또는 C2~C60의 헤테로아릴기;이고,
    9) Ar4는 C6~C60의 아릴기; C2~C60의 헤테로아릴기; 및 -L'-NRbRc;로 이루어진 군에서 선택되며,
    10) 상기 L'은 단일결합; C6~C60의 아릴렌기; 플루오렌일렌기; C3~C60의 지방족고리기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Rb 및 Rc는 서로 독립적으로 C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; C3~C60의 지방족고리기; 및 O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며,
    11) R7 및 R8은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕시기; 및 C6~C30의 아릴옥시기;로 이루어진 군에서 선택되며, 또는 이웃한 복수의 R7끼리, 혹은 복수의 R8끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    12) 여기서, 상기 아릴기, 아릴렌기, 헤테로아릴기, 헤테로아릴렌기, 헤테로고리기, 플루오렌일기, 플루오렌일렌기, 지방족고리기, 융합고리기, 알킬기, 알켄일기, 알킨일기, 알콕실기 및 아릴옥시기는 각각 중수소; 할로겐; 실란기; 실록산기; 붕소기; 게르마늄기; 시아노기; 니트로기; C1~C20의 알킬싸이오기; C1~C20의 알콕시기; C1~C20의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C6~C20의 아릴기; 중수소로 치환된 C6~C20의 아릴기; 플루오렌일기; C2~C20의 헤테로고리기; C3~C20의 시클로알킬기; C7~C20의 아릴알킬기; 및 C8~C20의 아릴알켄일기;로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 치환기로 더욱 치환될 수 있으며, 또한 이들 치환기들은 서로 결합하여 고리를 형성할 수도 있으며, 여기서 '고리'란 C3~C60의 지방족고리 또는 C6~C60의 방향족고리 또는 C2~C60의 헤테로고리 또는 이들의 조합으로 이루어진 융합 고리를 말하며, 포화 또는 불포화 고리를 포함한다.}
  2. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (1)이 하기 화학식 (1-1) 또는 화학식 (1-2)로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (1-1) 화학식 (1-2)
    Figure 112021100667614-pat00124

    {상기 화학식 (1-1) 내지 화학식 (1-2)에서, Ar1, Ar2, R1, R2, R3, R4, R5, R6, a 및 b는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하다.}
  3. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (2)가 하기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-3) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (2-1) 화학식 (2-2) 화학식 (2-3)
    Figure 112021100667614-pat00125

    {상기 화학식 (2-1) 내지 화학식 (2-3)에서,
    1) X, X1 및 X2는 상기 청구항 1의 Y의 정의와 동일하며,
    2) R9, R10, R11, R12, R13 및 R14는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소; 중수소; C6~C60의 아릴기; 플루오렌일기; O, N, S, Si 및 P 중 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 C2~C60의 헤테로고리기; C3~C60의 지방족고리와 C6~C60의 방향족고리의 융합고리기; C1~C50의 알킬기; C2~C20의 알켄일기; C2~C20의 알킨일기; C1~C30의 알콕시기; C6~C30의 아릴옥시기; 및 -L'-NRbRc;로 이루어진 군에서 선택되며, 또는 이웃한 기끼리 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
    3) L1, L2, L3, Ar2, Ar3, L', Rb 및 Rc는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
    4) g, j 및 l은 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, h, i 및 k는 서로 독립적으로 0 내지 3의 정수이다.}
  4. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-1) 내지 화학식 (3-6) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (3-1) 화학식 (3-2)
    Figure 112021100667614-pat00126

    화학식 (3-3) 화학식 (3-4)
    Figure 112021100667614-pat00127

    화학식 (3-5) 화학식 (3-6)
    Figure 112021100667614-pat00128

    {상기 화학식 (3-1) 내지 화학식 (3-6)에서,
    1) L4, Ar4 및 Y는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하고,
    2) R15, R16 및 R17은 상기 청구항 1의 R7의 정의와 동일하며,
    3) m 및 o는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, n은 0 내지 2의 정수이다.}
  5. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-7) 내지 화학식 (3-9) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (3-7) 화학식 (3-8)
    Figure 112021100667614-pat00129

    화학식 (3-9)
    Figure 112021100667614-pat00130

    {상기 화학식 (3-7) 내지 화학식 (3-9)에서,
    1) L4, Ar4, R7, R8, f, B환 및 Y는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
    2) e'은 0 내지 6의 정수이다.}
  6. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-10) 내지 화학식 (3-12) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (3-10) 화학식 (3-11)
    Figure 112021100667614-pat00131

    화학식 (3-12)
    Figure 112021100667614-pat00132

    {상기 화학식 (3-10) 내지 화학식 (3-12)에서,
    1) L4, Ar4, R7, R8, e, B환 및 Y는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
    2) f'은 0 내지 6의 정수이다.}
  7. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-13) 내지 화학식 (3-18) 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (3-13) 화학식 (3-14)
    Figure 112021100667614-pat00133

    화학식 (3-15) 화학식 (3-16)
    Figure 112021100667614-pat00134

    화학식 (3-17) 화학식 (3-18)
    Figure 112021100667614-pat00135

    {상기 화학식 (3-13) 내지 화학식 (3-18)에서,
    1) L4, Ar4 및 Y는 상기 청구항 1에서 정의된 바와 동일하며,
    2) R15, R16, R17, m, n 및 o는 상기 청구항 4에서 정의된 바와 동일하고,
    3) m' 및 o'은 서로 독립적으로 0 내지 6의 정수이다.}
  8. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (3)이 하기 화학식 (3-19)로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    화학식 (3-19)
    Figure 112021100667614-pat00136

    {상기 화학식 (3-19)에서,
    1) Ar4 및 Ra는 서로 독립적으로 C6~C18의 아릴기이며,
    2) L4는 C6~C60의 아릴렌기이고,
    3) R15, R16, R17, n 및 o는 상기 청구항 4에서 정의된 바와 동일하며,
    4) m'은 0 내지 6의 정수이다.}
  9. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (1)은 하기 화합물 P-1 내지 P-64 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    Figure 112021100667614-pat00137

    Figure 112021100667614-pat00138

    Figure 112021100667614-pat00139

    Figure 112021100667614-pat00140

    Figure 112021100667614-pat00141

    Figure 112021100667614-pat00142

    Figure 112021100667614-pat00143

    Figure 112021100667614-pat00144

    Figure 112021100667614-pat00145

    Figure 112021100667614-pat00146

    Figure 112021100667614-pat00147

    Figure 112021100667614-pat00148

    Figure 112021100667614-pat00149

    Figure 112021100667614-pat00150

    Figure 112021100667614-pat00151

    Figure 112021100667614-pat00152

  10. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (2)는 하기 화합물 N-1 내지 N-96 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    Figure 112021100667614-pat00153

    Figure 112021100667614-pat00154

    Figure 112021100667614-pat00155

    Figure 112021100667614-pat00156

    Figure 112021100667614-pat00157

    Figure 112021100667614-pat00158

    Figure 112021100667614-pat00159

    Figure 112021100667614-pat00160

    Figure 112021100667614-pat00161

    Figure 112021100667614-pat00162

    Figure 112021100667614-pat00163

    Figure 112021100667614-pat00164

    Figure 112021100667614-pat00165

    Figure 112021100667614-pat00166

    Figure 112021100667614-pat00167

    Figure 112021100667614-pat00168

    Figure 112021100667614-pat00169

    Figure 112021100667614-pat00170

    Figure 112021100667614-pat00171

    Figure 112021100667614-pat00172

    Figure 112021100667614-pat00173

    Figure 112021100667614-pat00174

    Figure 112021100667614-pat00175

    Figure 112021100667614-pat00176

  11. 제1항에 있어서, 상기 화학식 (3)은 하기 화합물 S-1 내지 S-108 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
    Figure 112021100667614-pat00177

    Figure 112021100667614-pat00178

    Figure 112021100667614-pat00179

    Figure 112021100667614-pat00180

    Figure 112021100667614-pat00181

    Figure 112021100667614-pat00182

    Figure 112021100667614-pat00183

    Figure 112021100667614-pat00184

    Figure 112021100667614-pat00185

    Figure 112021100667614-pat00186

    Figure 112021100667614-pat00187

    Figure 112021100667614-pat00188

    Figure 112021100667614-pat00189

    Figure 112021100667614-pat00190

    Figure 112021100667614-pat00191

    Figure 112021100667614-pat00192

    Figure 112021100667614-pat00193

    Figure 112021100667614-pat00194

    Figure 112021100667614-pat00195

    Figure 112021100667614-pat00196

    Figure 112021100667614-pat00197

    Figure 112021100667614-pat00198

    Figure 112021100667614-pat00199

    Figure 112021100667614-pat00200

    Figure 112021100667614-pat00201

    Figure 112021100667614-pat00202

    Figure 112021100667614-pat00203

  12. 제1항에 있어서, 상기 제 1전극과 상기 제 2전극의 일면 중 상기 유기물층과 반대되는 적어도 일면에 형성되는 광효율 개선층을 더 포함하는 유기전기소자
  13. 제1항에 있어서, 상기 유기물층은 제 1전극 상에 순차적으로 형성된 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 둘 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  14. 제13항에 있어서, 상기 유기물층은 상기 둘 이상의 스택 사이에 형성된 전하생성층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전기소자
  15. 제1항의 유기전기소자를 포함하는 디스플레이장치; 및 상기 디스플레이장치를 구동하는 제어부;를 포함하는 전자 장치
  16. 제15항에 있어서, 상기 유기전기소자는 유기전기발광소자, 유기트랜지스터, 및 단색 또는 백색 조명용소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전자 장치
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