KR20130049276A - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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KR20130049276A
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Abstract

하기 화학식 1A 로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자가 제공된다:
<화학식 1A>
Figure pat00184

상기 R1 내지 R7 중 적어도 하나는 하기의 화학식 1B로 표시되는 그룹이다.
<화학식 1B>
Figure pat00185

상기 화학식 1A 및 화학식 1B 중, R1 내지 R9, Ar1, Ar2, A, B, a 및 b 는 발명의 상세한 설명을 참조한다. 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기층을 구비한 유기 발광 소자는 저구동 전압, 고발광 효율 및 장수명의 특성을 가진다.

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{Heterocyclic compound and organic light-emitting diode comprising the same}
헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일반적인 유기 발광 소자는 기판 상부에 애노드가 형성되어 있고, 이 애노드 상부에 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 캐소드가 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 여기에서 정공수송층, 발광층 및 전자수송층은 유기화합물로 이루어진 유기 박막들이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 발광 소자의 구동 원리는 다음과 같다. 상기 애노드 및 캐소드간에 전압을 인가하면, 애노드로부터 주입된 정공은 정공수송층을 경유하여 발광층으로 이동하고, 캐소드로부터 주입된 전자는 전자수송층을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
저전압, 고휘도, 고효율, 장수명의 유기 전계 발광 소자 용 신규한 헤테로고리 화합물 및 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기층을 채용한 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
일 측면에 따라 하기 화학식 1A로 표시되는 헤테로고리 화합물이 제공된다.
<화학식 1A>
Figure pat00001
상기 화학식 1A 중,
R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴티오기, 및 하기의 화학식 1B로 표시되는 그룹 중 하나이고;
<화학식 1B>
Figure pat00002
상기 화학식 1B 중,
R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴옥시기, 및 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴티오기 중 하나이고;
상기 R1 내지 R7 중 적어도 하나는 하기의 화학식 1B로 표시되는 그룹이고;
Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴기 중 하나이고;
A 및 B는 2가의 연결기로서, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴렌기 중 하나이고;
a는 0 또는 3의 정수이고, a가 2 이상인 경우 2 이상의 A는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, b는 0 또는 3의 정수이고, b가 2 이상인 경우 2 이상의 B는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, * 은 결합 사이트이다.
다른 측면에 따라 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 유기층을 포함하되, 상기 유기층은 적어도 1개의 층을 포함하며, 상기 유기층이 상기 헤테로고리 화합물의 1종 이상을 포함하는 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 헤테로고리 화합물을 포함한 유기 발광 소자는 우수한 성능, 예를 들어, 저구동 전압, 고휘도, 고효율 및 장수명 등을 가질 수 있다.
도 1은 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 헤테로고리 화합물은 하기 화학식 1A로 표시된다.
<화학식 1A>
Figure pat00003
상기 화학식 1A 중,
R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴티오기, 및 하기의 화학식 1B로 표시되는 그룹 중 하나이고;
<화학식 1B>
Figure pat00004
상기 화학식 1B 중,
R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴옥시기, 및 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴티오기 중 하나이고;
상기 R1 내지 R7 중 적어도 하나는 하기의 화학식 1B로 표시되는 그룹이고;
Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴기 중 하나이고;
A 및 B는 2가의 연결기로서, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴렌기 중 하나이고;
a는 0 또는 3의 정수이고, a가 2 이상인 경우 2 이상의 A는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, b는 0 또는 3의 정수이고, b가 2 이상인 경우 2 이상의 B는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, * 은 결합 사이트이다.
구체적으로, Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기(phenyl), 치환 또는 비치환된 비페닐기(biphenyl), 치환 또는 비치환된 터페닐기(terphenyl), 치환 또는 비치환된 나프틸기(naphthyl), 치환 또는 비치환된 페녹시기(phenoxy), 치환 또는 비치환된 플루오레닐기(fluorenyl), 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기(spiro-fluorenyl), 치환 또는 비치환된 카바졸일기(carbozolyl), 치환 또는 비치환된 페난트레닐기(phenanthrenyl), 치환 또는 비치환된 피라닐기(pyranyl), 치환 또는 비치환된 피리디닐기(pyridinyl), 치환 또는 비치환된 피리미디닐기(pyrimidinyl), 치환 또는 비치환된 디아지닐기(diazinyl), 치환 또는 비치환된 트리아지닐기(triazinyl), 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기(quinolinyl), 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일기(benzoimidazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기(benzoxazolyl), 치환 또는 비치환된 펜타레닐기(pentalenyl), 치환 또는 비치환된 인데닐기(indenyl), 치환 또는 비치환된 아줄레닐기(azulenyl), 치환 또는 비치환된 헵타레닐기(heptalenyl), 치환 또는 비치환된 인다세닐(indacenyl), 치환 또는 비치환된 아세나프틸기(acenaphthyl), 치환 또는 비치환된 페나레닐기(phenalenyl), 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기(phenanthridinyl), 치환 또는 비치환된 안트릴기(anthryl), 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기(fluoranthenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기(triphenylenyl), 치환 또는 비치환된 피레닐기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 크리세닐기(chrysenyl), 치환 또는 비치환된 나프타세닐기(naphthacenyl), 치환 또는 비치환된 피세닐기(picenyl), 치환 또는 비치환된 페릴레닐기(perylenyl), 치환 또는 비치환된 펜타페닐기(pentaphenyl), 치환 또는 비치환된 헥사세닐기(hexacenyl), 치환 또는 비치환된 피롤일기(pyrrolyl), 치환 또는 비치환된 이미다졸일기(imidazolinyl), 치환 또는 비치환된 피라졸일기(pyrazolyl), 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기(imidazopyridinyl), 치환 또는 비치환된 피라지닐기(pyrazinyl), 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐기(imidazopyrimidinyl), 치환 또는 비치환된 피리다지닐기(pyridazinyl), 치환 또는 비치환된 인돌일기(indolyl), 치환 또는 비치환된 인돌리지닐기(indolizinyl), 치환 또는 비치환된 이소인돌일기(isoindolizinyl), 치환 또는 비치환된 피리도인돌일기(pyridoindolizinyl), 치환 또는 비치환된 인다졸일기(indazolyl), 치환 또는 비치환된 카바졸일기(carbazolyl), 치환 또는 비치환된 푸리닐기(purinyl), 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기(benzoquinolinyl), 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기(phthalazinyl), 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기(naphthyridinyl), 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기(quinoxalinyl), 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기(quinazolinyl), 치환 또는 비치환된 시놀리닐기(cinnolinyl), 치환 또는 비치환된 페나지닐기(phenazinyl), 치환 또는 비치환된 퓨라닐이기(furanyl), 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐이기(benzofuranyl), 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐이기(dibenzofuranyl), 치환 또는 비치환된 티오페닐기(thiophenyl), 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기(benzothiophenyl), 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기(dibenzothiophenyl), 치환 또는 비치환된 티아졸일기(thiazolyl), 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기(isothiazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기(benzothiazolyl), 치환 또는 비치환된 옥사졸일기(oxazolyl), 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기(isoxazolyl), 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기(oxadiazolyl), 치환 또는 비치환된 트리아졸일기(triazolyl), 및 치환 또는 비치환된 테트라졸일기(tetrazolyl) 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 하기 화학식 2A 내지 2I 로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
<화학식 2A> <화학식 2B>
Figure pat00005
Figure pat00006
<화학식 2C> <화학식 2D>
Figure pat00007
Figure pat00008
<화학식 2E> <화학식 2F>
Figure pat00009
Figure pat00010
<화학식 2G> <화학식 2H>
Figure pat00011
Figure pat00012
<화학식 2I>
Figure pat00013
상기 화학식 2A 내지 2I 중,
Z11, Z12, Z13 및 Z14 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 메톡시기, 치환 또는 비치환된 에톡시기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 및 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기 중 하나이고,
복수 개의 Z11, Z12, Z13 및 Z14 는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있고, r은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, s, t 및 u는 1 내지 4의 정수 중 하나이고, * 은 결합 사이트이다.
예를 들어, 상기 Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 하기 화학식 3A 내지 3Q로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
<화학식 3A> <화학식 3B>
Figure pat00014
Figure pat00015
<화학식 3C> <화학식 3D> <화학식 3E>
Figure pat00016
Figure pat00018
<화학식 3F> <화학식 3G>
Figure pat00019
Figure pat00020
<화학식 3H> <화학식 3I>
Figure pat00021
Figure pat00022
<화학식 3J> <화학식 3K>
Figure pat00023
Figure pat00024
<화학식 3L> <화학식 3M>
Figure pat00025
Figure pat00026
<화학식 3N> <화학식 3O>
Figure pat00027
Figure pat00028
<화학식 3P> <화학식 3Q>
Figure pat00029
Figure pat00030
상기 식 중, * 은 결합 사이트이다.
상기 화학식 3A 내지 3Q 중, * 은 결합 사이트이다.
상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 펜타레닐렌기(pentalenylene), 치환 또는 비치환된 인데닐렌기(indenylene), 치환 또는 비치환된 나프틸렌기(naphthylene), 치환 또는 비치환된 아줄레닐렌기(azulenylene), 치환 또는 비치환된 헵탈레닐렌기(heptalenylene), 치환 또는 비치환된 인다세닐렌기(indacenylene), 치환 또는 비치환된 아세나프틸렌기(acenaphthylene), 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기(fluorenylene), 치환 또는 비치환된 페나레닐렌기(phenalenylene), 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기(phenanthrenylene), 치환 또는 비치환된 안트릴렌기(anthrylene), 치환 또는 비치환된 플루오란테닐렌기(fluoranthenylene), 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐렌기(triphenylenylene), 치환 또는 비치환된 파이레닐렌기(pyrenylene), 치환 또는 비치환된 크라이세닐렌기(chrysenylene), 치환 또는 비치환된 나프타세닐렌기(naphthacenylene), 치환 또는 비치환된 피세닐렌기(picenylene), 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌기(perylenylene), 치환 또는 비치환된 펜타세닐렌기(pentaphenylene), 치환 또는 비치환된 헥사세닐렌기(hexacenylene), 치환 또는 비치환된 피롤일렌기(pyrrolylene), 치환 또는 비치환된 피라졸일렌기(pyrazolylene), 치환 또는 비치환된 이미다졸일렌기(imidazolylene), 치환 또는 비치환된 이미다졸리닐렌기(imidazolinylene), 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐렌기(imidazopyridinylene), 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐렌기(imidazopyrimidinylene), 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기(pyridinylene), 치환 또는 비치환된 피라지닐렌기(pyrazinylene), 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌기(pyrimidinylene), 치환 또는 비치환된 인돌일렌기(indolylene), 치환 또는 비치환된 푸리닐렌기(purinylene), 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐렌기(quinolinylene), 치환 또는 비치환된 프탈라지닐렌기(phthalazinylene), 치환 또는 비치환된 인돌리지닐렌기(indolizinylene), 치환 또는 비치환된 나프티리디닐렌기(naphthyridinylene), 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐렌기(quinazolinylene), 치환 또는 비치환된 시놀리닐렌기(cinnolinylene), 치환 또는 비치환된 인다졸일렌기(indazolylene), 치환 또는 비치환된 카바졸일렌기(carbazolylene), 치환 또는 비치환된 페나지닐렌기(phenazinylene), 치환 또는 비치환된 페난트리디닐렌기(phenanthridinylene), 치환 또는 비치환된 파이라닐렌기(pyranylene), 치환 또는 비치환된 크로메닐렌기(chromenylene), 치환 또는 비치환된 푸라닐렌기, 치환 또는 비치환된 벤조푸라닐렌기(benzofuranylene), 치환 또는 비치환된 티오페닐렌기(thiophenylene), 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐렌기(benzothiophenylene), 치환 또는 비치환된 이소티아졸일렌기(isothiazolylene), 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일렌기(benzoimidazolylene), 치환 또는 비치환된 이속사졸일렌기(isoxazolylene), 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기(dibenzothiophenylene), 치환 또는 비치환된 디벤조푸라닐렌기(dibenzopuranylene), 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌기(triazinylene), 또는 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일렌기(oxadiazolylene)일 수 있다.
상세하게, 상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸일렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌기, 치환 또는 비치환된 안트릴렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기, 치환 또는 비치환된 피레닐렌기, 치환 또는 비치환된 크리세닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌기, 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐렌기, 치환 또는 비치환된 티오페닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일렌기 중 하나일 수 있다.
구체적으로, 상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 하기 화학식 4A 내지 4E로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
<화학식 4A> <화학식 4B>
Figure pat00031
Figure pat00032
<화학식 4C> <화학식 4D>
Figure pat00033
Figure pat00034
<화학식 4E>
Figure pat00035
상기 4A 내지 4E 중,
Z21 및 Z22 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 메톡시기, 치환 또는 비치환된 에톡시기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기 및 치환 또는 비치환된 피리디닐기 중 하나이고, 복수 개의 Z21 및 Z22 는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있고, v 및 w 는 1 내지 4의 정수 중 하나이고, * 및 *!!! 은 결합 사이트이다.
예를 들어, 상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 하기 화학식 5A 내지 5F로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
<화학식 5A> <화학식 5B>
Figure pat00036
Figure pat00037
<화학식 5C> <화학식 5D>
Figure pat00038
Figure pat00039
<화학식 5E> <화학식 5F>
Figure pat00040
Figure pat00041
상기 화학식 5A 내지 5F 중, * 및 *!!! 은 결합 사이트이다.
상기 R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 페닐기(phenyl), 치환 또는 비치환된 펜타레닐기(pentalenyl), 치환 또는 비치환된 인데닐기(indenyl), 치환 또는 비치환된 나프틸기(naphtyl), 치환 또는 비치환된 아줄레닐기(azulenyl), 치환 또는 비치환된 헵타레닐기(heptalenyl), 치환 또는 비치환된 인다세닐기(indacenyl), 치환 또는 비치환된 아세나프틸기(acenaphtyl), 치환 또는 비치환된 플루오레닐기(fluorenyl), 치환 또는 비치환된 스파이로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페날레닐기(phenalenyl), 치환 또는 비치환된 페난트레닐기(phenanthrenyl), 치환 또는 비치환된 안트릴기(anthryl), 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기(fluoranthenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기(triphenylenyl), 치환 또는 비치환된 파이레닐기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 크라이세닐기(chrysenyl), 치환 또는 비치환된 나프타세닐기(naphthacenyl). 치환 또는 비치환된 피세닐기(picenyl), 치환 또는 비치환된 페릴레닐기(perylenyl), 치환 또는 비치환된 펜타페닐기(pentaphenyl), 치환 또는 비치환된 헥사세닐기(hexacenyl), 치환 또는 비치환된 피롤일기(pyrrolyl), 치환 또는 비치환된 이미다졸일기(imidazolyl), 치환 또는 비치환된 피라졸일기(pyrazolyl), 치환 또는 비치환된 피리디닐기(pyridinyl), 치환 또는 비치환된 피라지닐기(pyrazinyl), 치환 또는 비치환된 피리미디닐기(pyrimidinyl), 치환 또는 비치환된 피리다지닐기(pyridazinyl), 치환 또는 비치환된 이소인돌일기(isoindolyl), 치환 또는 비치환된 인돌일기(indolyl), 치환 또는 비치환된 인다졸일기(indazolyl), 치환 또는 비치환된 푸리닐기(purinyl), 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기(quinolinyl), 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기(benzoquinolinyl), 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기(phthalazinyl), 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기(naphthyridinyl), 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기(quinoxalinyl), 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기(quinazolinyl), 치환 또는 비치환된 시놀리닐기(cinnolinyl), 치환 또는 비치환된 카바졸일기(carbazolyl), 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기(phenanthridinyl), 치환 또는 비치환된 아크리디닐기(acridinyl), 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기(phenanthrolinyl), 치환 또는 비치환된 페나지닐기(phenazinyl), 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기(benzooxazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일기(benzoimidazolyl), 치환 또는 비치환된 푸라닐기(furanyl), 치환 또는 비치환된 벤조푸라닐기(benzofuranyl), 치환 또는 비치환된 티오페닐기(thiophenyl), 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기(benzothiophenyl), 치환 또는 비치환된 티아졸일기(thiazolyl), 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기(isothiazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기(benzothiazolyl), 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기(isoxazolyl), 치환 또는 비치환된 옥사졸일기(oxazolyl), 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 테트라졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기(oxadiazolyl), 치환 또는 비치환된 트리아지닐기(triazinyl), 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기(benzooxazolyl), 치환 또는 비치환된 디벤조푸라닐기(dibenzopuranyl), 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기(dibenzothiophenyl) 또는 벤조카바졸일기일 수 있다.
상세하게, R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 피라닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 펜타레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, N(Q1)(Q2)로 표시되는 그룹, 및 상기의 화학식 1B로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있다.
이때 상기 Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기 및 치환 또는 비치환된 피리디닐기 중 하나일 수 있다.
상기 R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 및 치환 또는 비치환된 페난트레닐기 중 하나일 수 있다.
이때, 상기 Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 및 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기 중 하나이고;
이때, 상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸일렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌기, 치환 또는 비치환된 안트릴렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기, 치환 또는 비치환된 피레닐렌기, 치환 또는 비치환된 크리세닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌기, 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐렌기, 치환 또는 비치환된 티오페닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일렌기 중 하나이고;
이때, a는 0 또는 2의 정수이고, a가 2인 경우 2개의 A는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, b는 0 또는 2의 정수이고, b가 2인 경우 2개의 B는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
구체적으로, 상기 R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 상기의 화학식 1B로 표시되는 그룹, 및 하기 화학식 6A 내지 6D로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 상기 R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기 및 하기 화학식 6A 내지 6D로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<화학식 6A> <화학식 6B>
Figure pat00042
Figure pat00043
<화학식 6C> <화학식 6D>
Figure pat00044
Figure pat00045
상기 화학식 6A 내지 6D 중,
Z31, Z32, Z33 및 Z34 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 메톡시기, 치환 또는 비치환된 에톡시기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 및 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기 중 하나일 수 있다.
복수 개의 Z31 및 Z32 는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있다. p 는 1 내지 9의 정수 중 하나이고, q 는 1 내지 4의 정수 중 하나이고, * 은 결합 사이트이다.
예를 들어, 상기 R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 터트부틸기, 시아노기, -CD3, -CF3 및 하기 화학식 3A 내지 3G로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 상기 R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 및 하기 화학식 7A 내지 7G 로 표시되는 그룹 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<화학식 7A> <화학식 7B>
Figure pat00046
Figure pat00047
<화학식 7C> <화학식 7D>
Figure pat00048
Figure pat00049
<화학식 7E> <화학식 7F>
Figure pat00050
Figure pat00051
<화학식 7G>
Figure pat00052
상기 7A 내지 7G 중, * 은 결합 사이트이다.
상기 화학식 1A로 표시되는 헤테로고리 화합물이 하기 화합물 1 내지 83 으로 표시되는 화합물들 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
상기 화학식 1A로 표시되는 화합물들은 유기 발광 소자용 발광 재료, 정공주입 재료 및/또는 정공수송 재료로서의 기능을 가질 수 있다. 또한, 화학식 1A의 분자 내 헤테로고리를 함유하는　화합물들은 헤테로고리의 도입으로 유리전이온도(Tg)나 융점이 높은 특성을 갖는다. 따라서 전계 발광시에 있어서의 유기층 중, 유기층 사이 내지는, 유기층과 금속전극 간에서 발생하는 줄 열에 대한 내열성 및 고온 환경 하에서의 내성이 증가된다. 또한, 화학식 1A 로 표시되는 헤테로고리 화합물은 플루오렌기 등의 치환기가 도입되면 유기층의 모폴로지가 개선되어 유기 발광 소자의 특성을 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 화학식 1A로 표시되는 화합물은 화합물 내에 아릴 아미노기가 1개만 존재하여 딥블루의 색상을 구현할 수 있어서 색순도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서 중의 "치환 또는 비치환된 A(A는 임의의 치환기)"라는 표현 중 "치환된 A"란 용어는 "상기 A의 하나 이상의 수소 원자가 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기 또는 이의 염 유도체, 술폰산기 또는 이의 염 유도체, 인산기 또는 이의 염 유도체, C1-C30 알킬기, C2-C30 알케닐기, C2-C30 알키닐기, C1-C30 알콕시기, C3-C30 시클로알킬기, C3-C30 시클로알케닐기, C5-C30 아릴기, C5-C30 아릴옥시기, C5-C30 아릴티오기, C3-C30 헤테로아릴기, N(Q101)(Q102)로 표시되는 그룹 및 Si(Q103)(Q104)(Q105)로 표시되는 그룹 중 하나로 치환된 A"를 의미한다. 여기서, Q101 내지 Q105는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 아미노기, 니트로기, 카르복실기, C1-C30 알킬기, C2-C30 알케닐기, C2-C30 알키닐기, C1-C30 알콕시기, C3-C30 시클로알킬기, C3-C30 시클로알케닐기, C5-C30 아릴기, C5-C30 아릴옥시기, C5-C30 아릴티오기 및 C3-C30 헤테로아릴기 중 하나일 수 있다.
예를 들어, 상기 "치환된 A"란 "상기 A의 하나 이상의 수소 원자가 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 메톡시기, 에톡시기, 페닐기, 비페닐기, 펜타레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵타레닐기, 인다세닐기, 아세나프틸기, 플루오레닐기, 스피로-플루오레닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 페난트리디닐기, 페난트롤리닐기, 안트릴기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 피레닐기, 크리세닐기, 나프타세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 헥사세닐기, 피롤일기, 이미다졸일기, 벤조이미다졸일기, 피라졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 이미다조피리미디닐기, 피리다지닐기, 인돌일기, 이소인돌일기, 피리도인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 나프티리디닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 카바졸일기, 페나지닐기, 푸라닐기, 벤조푸라닐기, 디벤조푸라닐기, 티오페닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조티오페닐기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 벤조티아졸일기, 옥사졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소옥사졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아졸일기, 트리아지닐기, 테트라졸일기, N(Q101)(Q102)로 표시되는 그룹 및 Si(Q103)(Q104)(Q105)로 표시되는 그룹 중 하나로 치환된 A"를 의미할 수 있다.
본 명세서 중 비치환된 C1-C30 알킬기는 알칸(alkane)에서 수소 원자 1 개가 결여된 선형 및 분지형 구조의 포화 탄화수소기를 의미한다. 비치환된 C1-C30 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있다. 치환된 C1-C30 알킬기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C2-C30 알케닐기는 상기 비치환된 C2-C30 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 하나 이상의 탄소 이중결합을 함유하고 있는 것을 의미한다. 비치환된 C2-C30알케닐기의 예로는 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐, 헵테닐, 옥테닐, 프로파디에닐(propadienyl), 이소프레닐(isoprenyl), 알릴(allyl) 등을 들 수 있다. 치환된 C2-C30 알케닐기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C2-C30 알키닐기는 상기 비치환된 C2-C60 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 하나 이상의 탄소 삼중결합을 함유하고 있는 것을 의미한다. 비치환된 C2-C30 알키닐기의 예로는 에티닐(ethynyl), 프로피닐(propynyl), 아세틸레닐(acetylenyl) 등을 들 수 있다. 치환된 C2-C30 알키닐기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C1-C30알콕시기는 -OY(단, Y는 상기 비치환된 C1-C30알킬기임)의 화학식을 가지며, 이의 구체적인 예로서 메톡시, 에톡시, 이소프로필옥시, 부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있다. 치환된 C1-C30알콕시기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C3-C30 시클로알킬기는 고리형 포화 탄화수소기를 가리키는 것으로서, 이의 구체예로는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로옥틸 등을 들 수 있다. 치환된 C3-C30 시클로알킬기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기는 하나 이상의 탄소 이중결합을 가지면서 방향족 고리가 아닌 고리형 불포화 탄화수소기를 의미한다. 비치환된 C3-C30시클로알케닐기의 예로는 시클로프로페닐(cyclopropenyl), 시클로부테닐(cyclobutenyl), 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 시클로헵테닐, 1,3-시클로헥사디에닐기, 1,4-시클로헥사디에닐기, 2,4-시클로헵타디에닐기, 1,5-히클로옥타디에닐기 등을 들 수 있다. 치환된 C3-C60시클로알케닐기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C5-C30 아릴기는 탄소 원자수 5 내지 30개의 카보사이클릭 방향족 시스템을 갖는 1가(monovalent) 그룹을 의미하고, 이것은 모노시클릭(monocyclic) 또는 폴리시클릭(polycyclic) 그룹 등일 수 있다. 폴리시클릭 그룹인 경우, 이에 포함된 2 이상의 고리는 서로 융합될(fused) 수 있다. 비치환된 C5-C30 아릴기의 예로는 페닐, 펜타레닐(pentalenyl), 인데닐(indenyl), 나프틸(naphtyl), 아줄레닐(azulenyl), 헵타레닐(heptalenyl), 인다세닐(indacenyl), 아세나프틸(acenaphtyl), 플루오레닐(fluorenyl), 스피로-플루오레닐, 페날레닐(phenalenyl), 페난트레닐(phenanthrenyl), 안트릴(anthryl), 플루오란테닐(fluoranthenyl), 트리페닐레닐(triphenylenyl), 피레닐(pyrenyl), 크리세닐(chrysenyl), 나프타세닐(naphthacenyl). 피세닐(picenyl), 페릴레닐(perylenyl), 펜타페닐(pentaphenyl), 헥사세닐(hexacenyl) 등을 들 수 있다. 치환된 C5-C30 아릴기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C5-C30 아릴옥시기는 상기 C5-C30 아릴기의 탄소 원자가 산소 연결기(-O-)를 통하여 부착된 1가 그룹을 의미한다. 치환된 C5-C30 아릴옥시기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C5-C30아릴티오기는 상기 C5-C30아릴기의 탄소 원자가 황 연결기(-S-)를 통하여 부착된 1가 그룹을 의미한다. 비치환된 C5-C30아릴티오기의 예로는 페닐티오, 나프틸티오, 인다닐티오 및 인데닐티오 등을 들 수 있다. 치환된 C5-C30아릴티오기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C3-C30 헤테로아릴기는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1 개 이상의 헤테로원자를 포함한 고리를 하나 이상 포함하는 1가 그룹을 의미하고 이것은 모노시클릭 또는 폴리시클릭 그룹 등일 수 있다. 폴리시클릭 그룹일 경우, 이에 포함된 2 이상의 고리는 서로 융합될 수 있다. 비치환된 C3-C30헤테로아릴기의 구체예로는 피롤일(pyrrolyl), 이미다졸일(imidazolyl), 피라졸일(pyrazolyl), 피리디닐(pyridinyl), 피라지닐(pyrazinyl), 피리미디닐(pyrimidinyl), 피리다지닐(pyridazinyl), 이소인돌일(isoindolyl), 인돌일(indolyl), 인다졸일(indazolyl), 푸리닐(purinyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 벤조퀴놀리닐(benzoquinolinyl), 프탈라지닐(phthalazinyl), 나프티리디닐(naphthyridinyl), 퀴녹살리닐(quinoxalinyl), 퀴나졸리닐(quinazolinyl), 시놀리닐(cinnolinyl), 카바졸일(carbazolyl), 페난트리닐(phenanthridinyl), 아크리디닐(acridinyl), 페난트롤리닐(phenanthrolinyl), 페나지닐(phenazinyl), 벤조옥사졸일(benzooxazolyl), 벤조이미다졸일(benzoimidazolyl), 푸라닐(furanyl), 벤조푸라닐(benzofuranyl), 티오페닐(thiophenyl), 벤조티오페닐(benzothiophenyl), 티아졸일(thiazolyl), 이소티아졸일(isothiazolyl), 벤조티아졸일(benzothiazolyl), 이소옥사졸일(isoxazolyl), 옥사졸일(oxazolyl), 트리아졸일(triazolyl), 테트라졸일(tetrazolyl), 옥사디아졸일(oxadiazolyl), 트리아지닐(triazinyl), 벤조옥사졸일(benzooxazolyl) 등을 들 수 있다. 치환된 C3-C30헤테로아릴기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C1-C30 알킬렌기는 알칸에서 수소 원자 2 개가 결여된 선형 및 분지형 구조의 2가(divalent) 그룹을 의미한다. 비치환된 C1-C30 알킬렌기의 예는 상기 비치환된 C1-C30 알킬기의 예를 참조하여 이해될 수 있다. 치환된 C1-C30 알킬렌기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
본 명세서 중 비치환된 C5-C30 아릴렌기는 탄소 원자수 5 내지 30개의 카보사이클릭 방향족 시스템을 갖는 2가 그룹을 의미하고 이것은 모노시클릭 또는 폴리시클릭 그룹일 수 있다. 비치환된 C5-C30 아릴렌기의 구체예는 상기 비치환된 C5-C30아릴기의 예를 참조하여 이해될 수 있다. 치환된 C5-C30 아릴렌기의 치환기는 상기 "치환된 A"에 대한 설명을 참조한다.
상기 화학식 1A을 갖는 헤테로고리 화합물은 공지의 유기 합성 방법을 이용하여 합성될 수 있다. 상기 헤테로고리 화합물의 합성 방법은 후술하는 실시예를 참조하여 당업자에게 용이하게 인식될 수 있다.
상기 화학식 1A을 갖는 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자에 사용될 수 있다.
일 구현예에 따라, 제1 전극, 상기 제1 전극에 대향하는 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 유기층을 포함하는 유기 발광 소자가 제공된다. 상기 유기층은 적어도 1개의 층을 포함하며, 상기 유기층이 상술한 바와 같은 화학식 1A로 표시된 헤테로고리 화합물의 1종 이상을 포함한다.
본 명세서 중에서 "유기층"이란 유기 화합물을 포함하는 층이고, 1개 이상의 층으로 이루어지는 층을 의미한다. 예를 들어, 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 정공 주입 수송층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입 기능 및 전자 수송 기능을 동시에 갖는 전자 주입 수송층 중 적어도 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 유기층은 유기 화합물만으로 이루어진 것을 아니며, 무기 화합물 또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기층은 하나의 층 내에 유기 화합물과 함께 무기 화합물 또는 무기 물질, 예를 들어, 유기 금속 착체를 포함할 수 있다. 또는 유기층은 유기 화합물을 포함하는 층과 함께 무기 화합물 또는 무기 물질로만 이루어진 층을 포함할 수 있다.
상기 유기층은 하나의 층 내에 상기 헤테로고리 화합물을 1종 이상 포함하거나, 서로 다른 층 내에 상기 헤테로고리 화합물을 1종 이상 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기층은 발광층 내에서 상기 헤테로고리 화합물의 1종을 발광 도펀트로 포함하고, 정공 수송층 내에서 상기 헤테로고리 화합물의 다른 1종을 정공 수송 물질로서 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 유기층은 발광층 내에서 상기 헤테로고리 화합물의 1종을 발광 도펀트로서, 상기 헤테로고리 화합물의 다른 1종을 발광 호스트로서 포함할 수 있다. 또는, 예를 들어, 유기층은 발광층 내에서 상기 헤테로고리 화합물의 1종을 발광 도펀트로서, 상기 헤테로고리 화합물의 다른 1종을 발광 호스트로서 포함하고, 정공 수송층 내에서 상기 헤테로고리 화합물의 또 다른 1종을 정공 수송 물질로서 포함할 수 있다.
상기 유기층이 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 정공 주입 수송층 중 적어도 하나를 포함하되, 상기 발광층, 상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층, 및 상기 정공 주입 수송층 중 적어도 하나가 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기 발광 소자는, 제1전극/정공 주입층/정공 수송층/ 발광층/전자 수송층/전자 주입층/제2전극의 구조를 가질 수 있고, 여기서, 발광층이 상기 헤테로고리 화합물을 포함하거나, 정공 수송층이 상기 헤테로고리 화합물을 포함하거나, 또는 정공 주입층이 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다. 또는 발광층, 정공 수송층 또는 정공 주입층 중 둘 이상의 층이 상기 헤테로고리 화합물을 포함할 수 있다. 이 경우 각 층에 사용되는 상기 헤테로고리 화합물은 서로 다를 수 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 각 층에서 2종 이상의 상기 헤테로고리 화합물이 혼합되어 사용될 수 있고, 상기 헤테로 고리 화합물의 1종 이상이 상기 헤테로 고리 화합물 이외의 다른 화합물과 혼합되어 사용될 수도 있다.
예를 들어, 상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 헤테로고리 화합물이 상기 발광층의 형광 호스트, 인광 호스트 또는 형광 도펀트일 수 있다.
한편, 상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 안트라센 화합물, 아릴아민 화합물 또는 스티릴 화합물을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
또한, 상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 발광층이 인광 도펀트를 더 포함할 수 있다. 인광 도펀트는 예를 들어, Ir, Pt, Os, Re, Ti, Zr, Hf 또는 이들 중 2 이상의 조합을 포함하는 유기 금속 착체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서 상기 발광층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
상기 정공 주입층, 상기 상기 정공 수송층, 및 상기 정공 주입 수송층 중 적어도 하나가 상기 헤테로고리 화합물 외의 전하 생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하 생성 물질은 예를 들어 p-도펀트일 수 있다. 여기서 상기 정공 주입층, 상기 상기 정공 수송층, 및 상기 정공 주입 수송층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
상기 유기층이 전자 수송층을 더 포함하고, 상기 전자 수송층이 전자 수송성 유기 화합물 및 금속-함유 물질을 포함할 수 있다. 상기 금속-함유 물질이 Li 착체를 포함할 수 있다. 여기서 상기 전자 수송층은 상기 헤테로고리 화합물을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
상기 제1전극 및 제2전극 사이에 개재된 유기층의 하나 이상의 층은 증착법 또는 습식 공정에 의하여 형성될 수 있다.
본 명세서 중 "습식 공정"이란 소정의 물질을 소정의 용매와 혼합하여 수득한 혼합물을 소정의 기판 상에 제공한 후, 건조 및/또는 열처리하여 상기 소정의 용매의 일부 이상을 제거함으로써, 상기 기판 상에 상기 소정의 물질을 포함한 막을 형성하는 공정을 말한다.
예를 들어, 상기 유기층은 통상의 진공 증착법에 의하여 형성될 수 있다. 또는, 상기 헤테로고리 화합물 및 용매를 포함한 혼합물을 스핀 코팅법, 스프레잉법, 잉크젯 프린팅법, 디핑법, 캐스팅, 그라비아 코팅, 바코팅, 롤코팅, 와이어 바 코팅, 스크린 코팅, 플렉소 코팅, 오프셋 코팅, 레이저 전사법 등을 이용하여 상기 유기층 형성 영역(예를 들어, 정공 수송층 상부 등)에 제공한 후, 유기층 형성 영역에 제공된 상기 혼합물을 건조 및/또는 열처리하여 상기 용매의 일부 이상을 제거함으로써, 유기층을 형성할 수 있다.
한편, 베이스 필름에 상술한 바와 같은 진공 증착법 또는 습식 공정을 이용하여 유기층을 형성한 후, 상기 유기층을 유기층 형성 영역(예를 들어, 정공 수송층 상부 등)에 레이저 등을 이용하여 전사시키는 등의 레이저 전사법도 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자(10)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 구조 및 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
유기 발광 소자(10)는 기판(11), 제1전극(13) 유기층(15) 및 제2전극(17)을 차례로 구비한다.
상기 기판(11)으로는, 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있는데, 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상기 제1전극(13)은 기판 상부에 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극(13)이 애노드일 경우, 정공 주입이 용이하도록 제1전극용 물질은 높은 일함수를 갖는 물질 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1전극(13)은 반사형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 제1전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 이용할 수 있다. 또는, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 이용하면, 상기 제1전극(13)을 반사형 전극으로 형성할 수도 있다.
상기 제1전극(13) 상부로는 유기층(15)이 구비되어 있다. 앞에서 설명한 바와 같이 유기층(15)은 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 모든 층을 포괄하여 지칭하는 것으로서, 상기 유기층(15)은 금속 착체 등도 포함할 수 있는 것으로서, 반드시 유기물로만 이루어진 층을 의미하는 것은 아니다.
상기 유기층(15)은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층을 포함할 수 있다.
정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극(13) 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 예를 들어, 증착온도 약 100 내지 약 500℃, 진공도 약 10-8 내지 약 10-3 torr, 증착 속도 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
습식 공정으로서, 스핀 코팅법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 코팅 조건은 정공주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2,000rpm 내지 약 5,000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공 주입층 물질로는 상기 화학식 1A의 헤테로고리 화합물 또는 공지된 정공 주입 재료를 사용할 수 있다. 공지된 정공 주입 재료로서, 예를 들어, DNTPD(N,N′-diphenyl-N,N′-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4′-diamine: N,N′-디페닐-N,N′-비스-[4-(페닐-m-톨일-아미노)-페닐]-비페닐-4,4′-디아민), 구리프탈로시아닌 등과 같은 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino) triphenylamine: 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민), NPB(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine: N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘), TDATA(4,4'4"-Tris(N,N-diphenylamino)triphenylamine: 4,4',4"-트리스(N,N'-디페닐아미노)트리페닐아민), 2T-NATA(4,4', 4"-tris{N,-(2-naphthyl)-N-phenylamino}-triphenylamine: 4,4',4"-트리스{N,-(2-나프틸)-N-페닐아미노}-트리페닐아민), PANI/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid: 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), PANI/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트))등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Figure pat00057
Figure pat00058
Figure pat00059
m-MTDATA TDATA 2T-NATA
Figure pat00060
Figure pat00061
PEDOT/PSS PANI/DBSA
상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 약 10,000Å, 예를 들어, 약 100Å 내지 약 1,000Å일 수 있다. 상기 정공 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압의 상승없이 만족스러운 정도의 정공 주입 특성을 얻을 수 있다.
다음으로 상기 정공 주입층 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공 수송층(HTL)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 팅법에 의하여 정공 수송층을 형성하는 경우, 그 증착 조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
정공 수송층 물질로는 상기 화학식 1A의 헤테로고리 화합물 또는 공지된 정공 수송 재료를 사용할 수 있다. 공지된 정공 수송 재료로서, 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, TPD(N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine: N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민) 등과 같은 트리페닐아민계 물질, α-NPD(4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl: 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐), TCTA(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine: 4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민) 등의 방향족 축합환을 갖는 아민 유도체와 같은 공지된 정공 수송 물질을 사용할 수 있다.
Figure pat00062
Figure pat00063
TPD α-NPD
Figure pat00064
TCTA
상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 약 1,000Å, 예를 들어 약 100Å 내지 약 800Å일 수 있다. 상기 정공 수송층(14)의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
또는, 정공 주입층과 정공 수송층 대신, 정공 주입 기능과 정공 수송 기능을 동시에 갖는 정공 주입 수송층을 형성할 수 있다. 상기 정공 주입 수송층 물질은 상기 화학식 1A의 헤테로고리 화합물 또는 공지된 재료 중에서 선택될 수 있다.
상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 정공 주입 수송층 중 적어도 하나는, 공지된 정공 주입 재료 및 공지된 정공 수송 재료 외에, 막의 도전성 등을 향상시키기 위하여 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 전하-생성 물질은 예를 들어, p-도펀트일 수 있다. 상기 p-도펀트의 비제한적인 예로는, 테트라시아노퀴논디메테인(TCNQ) 및 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라시아노-1,4-벤조퀴논디메테인(F4TCNQ) 등과 같은 퀴논 유도체, 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물 및 하기 화합물 100 등과 같은 시아노기-함유 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
TCNQ F4TCNQ <화합물 100>
상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층 또는 상기 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층이 상기 전하-생성 물질을 더 포함할 경우, 상기 전하-생성 물질은 상기 층들 중에 균일하게(homogeneous) 분산되거나, 또는 불균일하게 분포될 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
상기 정공 수송층 또는 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층 상부에 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 발광층(EML)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 발광층 물질로는 상기 화학식 1A의 헤테로고리 화합물 및 공지의 발광 재료(호스트 및 도펀트를 모두 포함함) 중 1종 이상의 물질을 사용할 수 있다. 상기 발광층이 화학식 1A로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 경우, 화학식 1A로 표시되는 헤테로고리 화합물 외에, 공지의 인광 호스트, 형광 호스트, 인광 도펀트 또는 형광 도펀트를 더 포함할 수 있다. 상기 헤테로고리 화합물은 인광 호스트, 형광 호스트 또는 형광 도펀트로서의 역할을 할 수 있다.
호스트로서 화학식 1A로 표시되는 헤테로고리 화합물 또는 공지의 호스트를 사용할 수 있다. 공지의 호스트로서, 예를 들어, Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicabazole-biphenyl: 4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(poly(n-vinylcabazole): 폴리(n-비닐카바졸)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene: 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센), TCTA, TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene: 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene : 3-터트-부틸-9,10-디(나프트-2-일) 안트라센), DSA(distyrylarylene: 디스티릴아릴렌), E3 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00068
Figure pat00069
Figure pat00070
CBP PVK DSA
Figure pat00071
Figure pat00072
Figure pat00073
ADN TPBI TBADN
Figure pat00074
E3
상기 도펀트로서 상기 화학식 1A의 헤테로고리 화합물 또는 공지의 도펀트를 사용할 수 있다. 상기 도펀트는 형광 도펀트 및 인광 도펀트 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 인광 도펀트는, Ir, Pt, Os, Re, Ti, Zr, Hf 또는 이들 중 2 이상의 조합을 포함한 유기 금속 착체일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 공지의 적색 도펀트로서 PtOEP(Pt(II) Octaethylporphine: Pt(II) 옥타에틸포르핀), Ir(piq)3 (tris(2-phenylisoquinoline)iridium: 트리스(2-페닐이소퀴놀린)이리듐), Btp2Ir(acac) (bis(2-(2'-benzothienyl)-pyridinato-N,C3')iridium(acetylacetonate): 비스(2-(2'-벤조티에닐)-피리디나토-N,C3')이리듐(아세틸아세토네이트)) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
PtOEP Ir(piq)3 Btp2Ir(acac)
또한, 공지의 녹색 도펀트로서, Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine) iridium: 트리스(2-페닐피리딘) 이리듐), Ir(ppy)2(acac) (Bis(2-phenylpyridine)(Acetylacetonato)iridium(III): 비스(2-페닐피리딘)(아세틸아세토) 이리듐(III)), Ir(mppy)3 (tirs(2-(4-tolyl)phenylpiridine)iridium: 트리스(2-(4-톨일)페닐피리딘) 이리듐), C545T (10-(2-benzothiazolyl)-1,1,7,7-
tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H,11H-[1]benzopyrano [6,7,8-ij]-quinolizin-11-one: 10-(2-벤조티아졸일)-1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7,-테트라하이드로-1H,5H,11H-[1]벤조피라노 [6,7,8-ij]-퀴놀리진-11-온) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
Ir(ppy)3 Ir(mppy)3 Ir(ppy)2(acac)
Figure pat00081
C545T
한편, 공지의 청색 도펀트로서, F2Irpic (Bis[3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl](picolinato)iridium(III): 비스[3,5-디플루오로-2-(2-피리딜)페닐(피콜리나토) 이리듐(III)), (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, DPVBi (4,4'-bis(2,2'-diphenylethen-1-yl)biphenyl: 4,4'-비스(2,2'-디페닐에텐-1-일)비페닐), DPAVBi (4,4'-Bis[4-(diphenylamino)styryl]biphenyl: 4,4'-비스(4-디페닐아미노스티릴)비페닐), TBPe (2,5,8,11-tetra-tert-butyl perylene: 2,5,8,11-테트라-tert-부틸 페릴렌) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00082
Figure pat00083
Figure pat00084
F2Irpic (F2ppy)2Ir(tmd) Ir(dfppz)3
DPAVBi
Figure pat00086
Figure pat00087
DPVBi TBPe
상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함할 경우, 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 15 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층의 두께는 약 100Å 내지 약 1,000Å, 예를 들어 약 200Å 내지 약 600Å일 수 있다. 상기 발광층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
발광층에 인광 도펀트와 함께 사용할 경우에는 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여, 상기 정공 수송층과 발광층 사이에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 정공 저지층(HBL)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 정공 저지층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 될 수 있다. 공지의 정공 저지 재료도 사용할 수 있는데, 이의 예로는, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등을 들 수 있다. 예를 들어, BCP를 정공 저지층의 재료로서 사용할 수 있다.
상기 정공 저지층의 두께는 약 50Å 내지 약 1,000Å, 예를 들어 약 100Å 내지 약 300Å일 수 있다. 상기 정공저지층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 정공 저지 특성을 얻을 수 있다.
다음으로 전자 수송층(ETL)을 진공증착법, 또는 스핀코팅법, 캐스트법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성한다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 전자수송층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 수송층 물질로는 공지의 전자 수송 물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자 수송 물질의 예로는, 퀴놀린 유도체, 특히 Alq3(트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline: 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Bphen(4,7-Diphenyl-1,10-phenanthroline: 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), TAZ(3-(4-Biphenylyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole: 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-tert-부틸페닐-1,2,4-트리아졸), NTAZ(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole: 4-(나프탈렌-1-일)-3,5-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸), tBu-PBD(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole: 2-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸), BAlq(하기 화학식 참조), Bebq2(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: 베릴륨 비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthrascene: 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센), 화합물 101, 화합물 102 등과 같은 공지의 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00088
Figure pat00089
BAlq BCP
Figure pat00090
Figure pat00091
Bphen NTAZ
Figure pat00092
Figure pat00093
TAZ tBu-PBD
Figure pat00094
Figure pat00095
<화합물 101> <화합물 102>
상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들어 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
또는, 상기 전자 수송층은 전자 수송성 유기 화합물 및 금속-함유 물질을 포함할 수 있다. 상기 금속-함유 물질은 Li 착체를 포함할 수 있다. 상기 Li 착체의 비제한적인 예로는, 리튬 퀴놀레이트(LiQ) 또는 하기 화합물 103 등을 들 수 있다:
<화합물 103>
Figure pat00096
또한 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1Å 내지 약 100Å, 약 3Å 내지 약 90Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
이와 같은 유기층(15) 상부로는 제2전극(17)이 구비되어 있다. 상기 제2전극은 전자 주입 전극인 캐소드(Cathode)일 수 있는데, 이 때, 상기 제2전극 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 박막으로 형성하여 투과형 전극을 얻을 수 있다. 한편, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 이용한 투과형 전극을 형성할 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
이하에서, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자에 대하여 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기의 합성예 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.
합성예
합성예 1: 화합물 10의 합성
Figure pat00097
중간체 I-1의 합성
아닐린 0.93g (15mmol), 3-아이오도-9-페닐-카바졸 (3-iodo-9-phenyl-carbazole) 3.69g (10mmol), Pd2(dba)3 0.83g (0.2mmol), PtBu3 0.040g (0.2mmol) 및 KOtBu 13.9g (20mmol)을 톨루엔 60 ml 에 녹인 후 85℃ 에서 4시간 동안 교반하였다. 상기 반응 용액을 상온으로 식힌 후, 물 100ml 와 디에틸에테르 100ml 로 3번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-1 2.63g (수율 79%)을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C24H18N2 : 계산값 334.14, 측정값 334.21
중간체 I-2의 합성
중간체 1-1의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 중간체 I-1을 사용하고, 3-아이오도-9-페닐-카바졸 대신 1-브로모-4-아이오도벤젠을 사용하여 중간체 I-2 를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C30H21BrN2 : 계산값 488.08, 측정값 488.31
중간체 I-3의 합성
4-브로모스티렌 5.49g (30mmol), 벤조페논 하이드라존 7.1g (36mmol), t-BuONa 4.3g (45mmol), Pd(OAc)2 0.13g (0.6mmol) 및 2-디사이클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필비페닐(2-Dicyclohexylphosphino-2',4',6'-triisopropylbiphenyl) 0.29g (0.6mmol)을 톨루엔 60 ml에 녹인 후 90℃에서 3시간 교반하였다. 상온으로 식힌 반응물에 증류수를 가하고 디에틸에테르 100 ml로 2번, 디클로로메탄 100 ml로 1번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 여과한 후 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-3을　7.61g (수율 85%) 얻었으며 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C21H18N2 : 계산값 488.08, 측정값 488.31
중간체 I-4의 합성
중간체 I-3 5.96g(20mmol)과 p-톨루엔술폰산 디하이드레이트(p-toluenesulfonic acid dehydrate) 7.60g (40mmol)의 혼합물에 메틸에틸케톤 80 ml 를 가한 후 110℃에서 24시간 교반하였다. 상온으로 식힌 반응물에 증류수를 가하고 디에틸에테르 100 ml로 2번, 디클로로메탄 100 ml로 2번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 여과한 후 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-4를 2.39g (수율 70%) 얻었으며 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C12H13N2 : 계산값 171.10, 측정값 171.32
중간체 I-5의 합성
중간체 I-4 1.71g (10.0mmol), 아이오도벤젠 3.06g (15.0mmol), CuI 0.19g (1.0mmol), 18-크라운-6 0.05g (0.2mmol) 및 K2CO3 4.15g (30.0mmol)을 DMPU (1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라하이드로-2(1H)-피리미디논) 30ml 에 녹인 후 170℃ 에서 12시간 동안 교반하였다. 상기 반응 용액을 상온으로 식힌 후, 물 50ml 와 디클로로메탄 50ml 로 3번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-5 2.27g (수율 92%)을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB를 통해 확인하였다. C18H17N : 계산값 247.13, 측정값 247.40
중간체 I-6의 합성
중간체 I-5 1.24g (5mmol), 중간체 I-2 2.45g (5mmol), Pd(OAc)2 0.056g (0.25mmol), (p-tolyl)3P (Tri(o-tolyl)phosphine) 0.76g (0.25mmol), 트리에틸아민 1.019g (10mmol)을 DMAc(디메틸아세트아미드) 100ml 에 녹인 후 85℃ 에서 4시간 동안 교반하였다. 상기 반응 용액을 상온으로 식힌 후, 물 100ml 와 디에틸에테르 100ml 로 3번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-6 1.51g (수율 46%)을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C48H37N3: 계산값 655.29, 측정값 655.38
화합물 10의 합성
중간체 I-6 1.84g (2.8mmol), 카보닐클로로하이드리도트리스 (트리페닐포스파인) 루테늄(II) ((carbonyl)chloro(hydrido)tris(triphenylphosphine)ruthenium(II)) 0.081g (0.08mmol), D2O 0.56g (28mmol)을 1,4-디옥산 30ml 에 녹인 후 80℃ 에서 12 시간 동안 교반하였다. 상기 반응 용액을 상온으로 식힌 후, 용매를 제거한뒤 물 50ml 와 디클로로메탄 50ml 로 3번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 10 1.30g (수율 71%)을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C48H36D2N3 : 계산값 657.31, 측정값 657.42 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δδ(ppm) 8.23-8.19 (m, 1H), 7.60 -7.59(m, 1H), 7.51-7.46 (m, 6H), 7.43-7.23 (m, 11H), 7.15-7.13 (m, 1H), 7.09-7.04 (m, 2H), 6.98 (d, 1H), 6.87-6.81 (m, 3H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.31-6.29 (m, 2H), 2.33-2.31 (m, 6H)
합성예 2: 화합물 28의 합성
Figure pat00098
중간체 I-7의 합성
합성예 1의 중간체 I-2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-1 대신 N-페닐-2-나프틸아민을 사용하여 중간체 I-7을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C22H16BrN2 : 계산값 373.04, 측정값 373.19
중간체 I-8의 합성
합성예 1의 중간체 I-3 5.96g (20mmol), p-톨루엔술폰산 디하이드레이트 7.6g (40mmol) 및 벤질페닐케톤 15.70g (80mmol)의 혼합물에 에탄올 80ml 와 톨루엔 80ml 를 가한 후 110℃에서 24시간 교반하였다. 상온으로 식힌 반응물에 증류수를 가하고 디에틸에테르 100ml로 2번, 디클로로메탄 100ml로 2번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 여과한 후 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-8을　4.13g (수율 70%) 얻었으며 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C22H17N : 계산값 295.13, 측정값 295.21
중간체 I-9의 합성
합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-4 대신 중간체 I-8을 사용하여 중간체 I-9를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C28H21N : 계산값 371.16, 측정값 371.25
중간체 I-10의 합성
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-5 대신 중간체 I-9를 사용하고, 중간체 I-2 대신 중간체 I-7을 사용하여 중간체 I-10를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C50H36N2 : 계산값 664.28, 측정값 664.36
화합물 28의 합성
합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-6 대신 중간체 I-10을 사용하여 화합물 28을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C50H34D2N2 : 계산값 666.30, 측정값 666.40 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.79-7.75 (m, 2H), 7.65 (d, 1H), 7.62-7.27 (m, 16H), 7.13-7.02 (m, 5H), 6.79-6.76 (m, 2H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.25-6.22 (m, 2H)
합성예 3: 화합물 35의 합성
Figure pat00099
중간체 I-11의 합성
2,4-디브로모-6-플루오르-페닐아민 5.37g (20.0mmol), 페닐보로닉산 4.88g (40.0mmol), Pd(PPh3)4 (테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐) 1.15g (1.0mmol) 및 K2CO3 8.29g (60.0mmol)을 THF/H2O (2/1 부피비) 혼합용액 60ml 에 녹인 후, 70℃에서 5시간 동안 교반하였다. 상기 반응 용액을 실온으로 식힌 후 물 40ml 를 가하고 에틸에테르 50ml 로 3번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 중간체 I-10 3.95g (수율 75%)을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB를 통해 확인하였다. C18H14FN : 계산값 263.11, 측정값 263.25
중간체 I-12의 합성
합성예 1의 중간체 1-1의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 중간체 I-11을 사용하고, 3-아이오도-9-페닐-카바졸 대신 아이오도벤젠을 사용하여 중간체 I-12를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C24H18FN : 계산값 339.14, 측정값 339.29
중간체 I-13의 합성
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-1 대신 중간체 I-12를 사용하고, 1-브로모-4-아이오도벤젠을 사용하여 중간체 I-13를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C30H11BrFN : 계산값 493.08, 측정값 493.15
화합물 35의 합성
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-5 대신 중간체 I-9, 중간체 I-2 대신 중간체 I-13을 사용하여 화합물 35를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C58H41FN2 : 계산값 784.32, 측정값 784.41 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.76-7.75 (m, 1H), 7.72-7.69 (m, 2H), 7.65-7.29 (m, 27H), 7.23-7.19 (m, 1H), 7.13-7.10 (m, 1H), 7.08-7.02 (m, 4H), 6.68-6.60 (m, 3H), 6.15-6.11 (m, 2H)
합성예 4: 화합물 53의 합성
Figure pat00100
중간체 I-14의 합성
합성예 1의 중간체 1-1의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 2-아미노-9,9-디메틸플루오렌을 사용하고, 3-아이오도-9-페닐-카바졸 대신 2-아이오도-9,9-디메틸플루오렌을 사용하여 중간체 I-14를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C30H27N : 계산값 401.21, 측정값 401.32
중간체 I-15의 합성
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-1 대신 중간체 I-14를 사용하여 중간체 I-15 를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C36H30BrN : 계산값 555.12, 측정값 555.24
중간체 I-16의 합성
합성예 1의 중간체 1-3의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하여 중간체 I-16을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C21H18N2 : 계산값 298.14, 측정값 298.25
중간체 I-17의 합성
합성예 2의 중간체 1-8의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-3 대신 중간체 I-16을 사용하여 중간체 I-17을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C22H17N : 계산값 295.16, 측정값 295.29
중간체 I-18의 합성
합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-4 대신 중간체 I-17을 사용하여 중간체 I-18를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C28H21N : 계산값 371.16, 측정값 371.25
화합물 53의 합성
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-5 대신 중간체 I-17를 사용하고, 중간체 I-2 대신 중간체 I-15을 사용하여 화합물 53을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C64H50N2 : 계산값 846.39, 측정값 846.45 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.85-7.84 (m, 1H), 7.83-7.81 (m, 2H), 7.78-7.77 (m, 1H), 7.76-7.75 (m, 1H), 7.60-7.56 (m, 4H), 7.51-7.48 (m, 2H), 7.45-7.42 (m, 2H), 7.38-7.29 (m, 10H), 7.26-7.21 (m, 3H), 7.16-7.08 (m, 4H), 6.95-6.89 (m, 2H), 6.75-6.71 (m, 4H), 6.45-6.44 (m, 2H), 1.61(s, 12H)
합성예 5: 화합물 67의 합성
Figure pat00101
중간체 I-19의 합성
합성예 1의 중간체 1-1의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 2-아미노나프탈렌을 사용하고, 3-아이오도-9-페닐-카바졸 대신 4-브로모벤조나이트릴을 사용하여 중간체 I-19를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C17H12N2 : 계산값 244.10, 측정값 244.20
중간체 I-20의 합성
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-1 대신 중간체 I-19를 사용하여 중간체 I-20을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C23H15BrN2 : 계산값 398.04, 측정값 398.12
중간체 I-21의 합성
합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-4 대신 중간체 I-17을 사용하고, 아이오도벤젠 대신 1-아이오도나프탈렌을 사용하여 중간체 I-21를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C32H23N : 계산값 421.18, 측정값 421.26
화합물 67의 합성
Figure pat00102
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-5 대신 중간체 I-21을 사용하고, 중간체 I-2 대신 중간체 I-20을 사용하여 화합물 67을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C55H37N3 : 계산값 739.29, 측정값 739.38 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.93-7.91 (m, 1H), 7.88-7.86 (m, 1H), 7.78-7.76 (m, 1H), 7.73-7.71 (m, 1H), 7.69-7.64 (m, 2H), 7.59-7.52 (m, 6H), 7.50-7.32 (m, 16H), 7.28-7.24 (m, 2H), 7.13-7.11 (m, 2H), 6.92-6.90 (m, 1H), 6.85-6.78 (m, 4H)
합성예 6: 화합물 77의 합성
Figure pat00103
Figure pat00104
중간체 I-22의 합성
합성예 1의 중간체 1-1의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐-카바졸 대신 3-브로모페난트렌을 사용하여 중간체 I-22를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C20H15N : 계산값 269.12, 측정값 269.19
중간체 I-23의 합성
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-1 대신 중간체 I-22를 사용하여 중간체 I-23을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C26H18BrN : 계산값 423.06, 측정값 423.15
중간체 I-24의 합성
합성예 1의 중간체 1-3의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 2-브로모스티렌을 사용하여 중간체 I-24를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C21H18N2 : 계산값 298.14, 측정값 298.25
중간체 I-25의 합성
합성예 2의 중간체 1-8의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-3 대신 중간체 I-24를 사용하여 중간체 I-25를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C22H17N : 계산값 295.16, 측정값 295.29
중간체 I-26의 합성
합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-4 대신 중간체 I-25를 사용하고, 아이오도벤젠 대신 2-아이오도나프탈렌을 사용하여 중간체 I-26을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다. C32H23N : 계산값 421.18, 측정값 421.26
화합물 77의 합성
Figure pat00105
중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-5 대신 중간체 I-26를 사용하고, 중간체 I-2 대신 중간체 I-23을 사용하여 화합물 77을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C58H40N2 : 계산값 764.31, 측정값 764.40 1H NMR (CDCl3, 400MHz) ??8.59-8.54 (m, 1H), 8.20-8.17 (m, 1H), 7.96-7.91 (m, 2H), 7.85-7.83 (m, 1H), 7.71-7.29 (m, 24H), 7.07-7.00 (m, 6H), 6.71-6.61 (m, 3H), 6.12-6.09 (m, 2H)
상기와 같은 방법으로 화합물 1에서 83까지 합성하였다.
합성예 7: 화합물 1의 합성
Figure pat00106
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 트리스(4-브로모페닐)아민을 사용하여 화합물 1을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C36H30N2 : 계산값 490.24 , 측정값 490.33 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.60-7.59 (m, 1H), 7.48-7.44 (m, 2H), 7.43-7.39 (m, 2H), 7.37-7.32 (m, 3H), 7.30-7.26 (m, 1H), 7.18-7.15 (m, 2H), 7.08-7.03 (m, 4H), 6.99-6.67 (m, 1H), 6.70-6.62 (m, 4H), 6.16-6.13 (m, 4H), 2.33-2.32 (m, 6H)
합성예 8: 화합물 5의 합성
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-20을 사용하여 화합물 5를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C41H31N3 : 계산값 585.25 , 측정값 585.33 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.78-7.75 (m, 1H), 7.65 (d, 1H), 7.60-7.58 (m, 1H), 7.56-7.53 (m, 2H), 7.50-7.46 (m, 2H), 7.43-7.33 (m, 9H), 7.30-7.26 (m, 1H), 7.18-7.15 (m, 2H), 6.98 (d, 1H), 6.91 (dd, 1H), 6.85-6.78 (m, 4H), 2.34-2.32 (m, 6H)
합성예 9: 화합물 8의 합성
합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-15를 사용하여 화합물 8을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C54H44D2N2 : 계산값 724.37 , 측정값 724.48 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.78-7.76 (m, 2H), 7.60 -7.56(m, 3H), 7.50-7.47 (m, 2H), 7.43-7.40 (m, 2H), 7.38-7.30 (m, 5H), 7.15-7.10 (m, 5H), 6.98 (d, 1H), 6.75-6.72 (m, 4H), 6.45-6.44 (m, 2H), 2.33-2.31 (m, 6H), 1.61 (s, 12H)
합성예 10: 화합물 11의 합성
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-13을 사용하여 화합물 11을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C48H37FN2 : 계산값 660.29 , 측정값 660.36 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.72-7.69 (m, 2H), 7.66 -7.59 (m, 4H), 7.56-7.49 (m, 5H), 7.44-7.39 (m, 5H), 7.38-7.34 (m, 2H), 7.30-7.26 (m, 2H), 7.16-7.03 (m, 5H), 6.98 (d, 1H), 6.68-6.60 (m, 3H), 6.15-6.11 (m, 2H), 2.33-2.31 (m, 6H)
합성예 11: 화합물 14의 합성
Figure pat00107
합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하여 중간체 I-27을 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-5 대신 중간체 I-27을 사용하고, 중간체 1-2 대신 합성예 6의 중간체 I-23을 사용하여 중간체 I-28을 얻었다. 이어서 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-6 대신 중간체 I-28을 사용하여 화합물 14를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C44H32D2N2 : 계산값 592.28 , 측정값 592.35 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.60-8.57 (m, 1H), 8.20 -8.17 (m, 1H), 7.96-7.93 (m, 1H), 7.72-7.67 (m, 2H), 7.60-7.54 (m, 2H), 7.46-7.32 (m, 8H), 7.30-7.27 (m, 1H), 7.14-7.11 (m, 1H), 7.08-7.03 (m, 3H), 6.98-6.97 (m, 1H), 6.66-6.61 (m, 3H), 6.12-6.09 (m, 2H), 2.54 (s, 3H), 2.33 (s, 3H)
합성예 12: 화합물 16의 합성
Figure pat00108
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 2-디벤조티오펜(2-dibenzothiophene)를 사용하여 중간체 I-29를 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하고 아이오도벤젠 대신 2-아이오도나프탈렌(2-iodonaphthalene)을 사용하여 중간체 I-30을 얻었다. 이어서 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-29를 사용하고 중간체 I-5 대신 중간체 I-30을 사용하여 화합물 16을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C46H34N2S :계산값 646.24 , 측정값 646.33 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.06-8.04 (m, 1H), 7.87 -7.81 (m, 3H), 7.72-7.70 (m, 1H), 7.67-7.65 (m, 1H), 7.62-7.58 (m, 2H), 7.55-7.36 (m, 9H), 7.23-7.21 (m, 1H), 7.09-7.00 (m, 4H), 6.87-6.81 (m, 3H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.32-6.29 (m, 2H), 2.54 (s, 3H), 2.33 (s, 3H)
합성예 13: 화합물 17의 합성
Figure pat00109
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 2-아이오도-9,9-디메틸플루오렌을 사용하여 중간체 I-31을 얻었다. 그리고 합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하고 아이오도벤젠 대신 2-아이오도-9,9-디메틸플루오렌을 사용하여 중간체 I-32를 얻었다. 이어서 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-31을 사용하고 중간체 I-5 대신 중간체 I-32를 사용하여 화합물 17을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C54H46N2 : 계산값 722.36 , 측정값 722.45 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.87-7.85 (m, 1H), 7.78 -7.76 (m, 1H), 7.64 (d, 1H), 7.55 (d, 1H), 7.50-7.46 (m, 2H), 7.39-7.30 (m, 3H), 7.23-7.16 (m, 4H), 7.13-6.97 (m, 6H), 6.86-6.85 (m, 1H), 6.73-6.63 (m, 5H), 6.39-6.39 (m, 1H), 6.24-6.20 (m, 2H), 2.54 (s, 3H), 2.31 (s, 3H), 1.64 (s, 6H), 1.61 (s, 6H)
합성예 14: 화합물 18의 합성
Figure pat00110
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 3-(3-아이오도페닐)피리딘(3-(3-iodophenyl)pyridine)를 사용하여 중간체 I-33을 얻었다. 이어서 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-33을 사용하고 중간체 I-5 대신 합성예 11의 중간체 I-27을 사용하여 화합물 18을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C41H33N3: 계산값 567.26 , 측정값 567.33 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.86-8.84 (m, 1H), 8.66 -8.64 (m, 1H), 7.86-7.83 (m, 1H), 7.50-7.46 (m, 2H), 7.44-7.32 (m, 6H), 7.28-7.26 (m, 1H), 7.23-7.15 (m, 4H), 7.09-6.97 (m, 5H), 6.79-6.76 (m, 2H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.25-6.22 (m, 2H), 6.17-6.15 (m, 1H), 2.54 (s, 3H), 2.32 (s, 3H)
합성예 15: 화합물 21의 합성
Figure pat00111
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 나프탈렌-2-아민(naphthalen-2-amine)을 사용하고, 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 1-아이오도-디벤조퓨란(1-iodo-dibenzofuran)을 사용하여 중간체 I-34를 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 2-브로모스티렌을 사용하여 중간체 I-35를 얻었다. 이어서 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-34를 사용하고 중간체 I-5 대신 중간체 I-35를 사용하여 화합물 21을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C46H34N2O :계산값 630.26 , 측정값 630.32 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.84-7.82 (m, 1H), 7.78 -7.76 (m, 1H), 7.74-7.72 (m, 1H), 7.70-7.68 (m, 1H), 7.62-7.61 (m, 1H), 7.58-7.50 (m, 7H), 7.44-7.30 (m, 9H), 7.25-7.23 (m, 1H), 7.14-7.07 (m, 2H), 6.94-6.88 (m, 5H), 2.37 (s, 3H), 2.33 (s, 3H)
합성예 16: 화합물 24의 합성
Figure pat00112
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 1-플루오로-2-아이오도벤젠(1-fluoro-2-iodobenzene)을 사용하여 중간체 I-36을 얻었다. 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-36을 사용하고 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하여 화합물 24를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C46H33FN2 :계산값 632.26 , 측정값 632.32 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.76-7.74 (m, 1H), 7.62 -7.57 (m, 2H), 7.49-7.29 (m, 16H), 7.23-7.19 (m, 1H), 7.11-7.02 (m, 5H), 6.98-6.93 (m, 2H), 6.67-6.61 (m, 4H), 6.15-6.12 (m, 2H)
합성예 17: 화합물 27의 합성
Figure pat00113
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 4-브로모벤조니트릴을 사용하여 중간체 I-37을 얻었다. 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-37을 사용하고 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하여 화합물 27을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C47H33N3 :계산값 639.26 , 측정값 639.34 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.76-7.75 (m, 1H), 7.61 -7.57 (m, 3H), 7.50-7.29 (m, 17H), 7.23-7.19 (m, 1H), 7.08-7.02 (m, 4H), 6.78-6.72 (m, 4H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.23-6.19 (m, 2H)
합성예 18: 화합물 32의 합성
Figure pat00114
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 중간체 I-38을 사용하여 중간체 I-39를 얻었다. 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-39를 사용하고 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하여 중간체 I-40을 얻었다. 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-6 대신 중간체 I-40을 사용하여 화합물 32를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C65H42D2N2 :계산값 854.36 , 측정값 854.44 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.92-7.87 (m, 4H), 7.75-7.74 (m, 1H), 7.62-7.56 (m, 4H), 7.49-7.29 (m, 19H), 7.19-7.15 (m, 2H), 7.09-7.02 (m, 3H), 6.83-6.80 (m, 1H), 6.77-6.70 (m, 4H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.46-6.45 (m, 1H), 6.24-6.21 (m, 2H)
합성예 19: 화합물 36의 합성
Figure pat00115
합성예 1의 중간체 I-2의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 아닐린-d5를 사용하고 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 브로모벤젠-d5를 사용하여 중간체 I-41을 얻었다. 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-41을 사용하고 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하여 화합물 36을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C46H22D12N2 : 계산값 626.34 , 측정값 626.44 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.76-7.74 (m, 1H), 7.62-7.54 (m, 2H), 7.48-7.40 (m, 5H), 7.39-7.28 (m, 10H), 7.05-7.02 (m, 2H), 6.69-6.66 (m, 2H)
합성예 20: 화합물 38의 합성
Figure pat00116
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 3-(4-아이오도페닐)피리딘(3-(4-iodophenyl)pyridine)를 사용하여 중간체 I-42를 얻었다. 이어서 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-42를 사용하고 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하여 화합물 38을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C51H37N3 :계산값 691.29 , 측정값 691.37 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.72-8.71 (m, 1H), 7.75-7.74 (m, 1H), 7.62-7.53 (m, 7H), 7.50-7.29 (m, 16H), 7.23-7.19 (m, 1H), 7.08-7.02 (m, 4H), 6.78-6.75 (m, 2H), 6.68-6.63 (m, 3H), 6.22-6.19 (m, 2H)
합성예 21: 화합물 40의 합성
Figure pat00117
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 4-메톡시-페닐아민을 사용하고 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 1-아이오도-4-메톡시벤젠(1-iodo-4-methoxybenzene)을 사용하여 중간체 I-43을 얻었다. 이어서 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-43을 사용하고 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하여 화합물 40을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C48H38N2O2 : 계산값 674.29 , 측정값 674.37 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.75-7.74 (m, 1H), 7.64-7.56 (m, 4H), 7.49-7.29 (m, 14H), 7.23-7.19 (m, 1H), 7.14-7.10 (m, 4H), 7.05-7.02 (m, 2H), 6.92-6.88 (m, 4H), 6.82-6.80 (m, 2H), 3.83 (s, 6H)
합성예 22: 화합물 46의 합성
Figure pat00118
합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하고, 메틸에틸케톤 대신 벤질페닐케톤을 사용하여 중간체 I-44를 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-5 대신 중간체 I-44를 사용하고, 중간체 1-2 대신 합성예 2의 중간체 I-7을 사용하여 중간체 I-45를 얻었다. 이어서 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-6 대신 중간체 I-45를 사용하여 화합물 46을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C54H34D2N2 : 계산값 666.30 , 측정값 666.37 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.84-7.81 (m, 1H), 7.78-7.76 (m, 1H), 7.66-7.64 (m, 1H), 7.59-7.52 (m, 5H), 7.48-7.29 (m, 15H), 7.13-7.05 (m, 5H), 6.94-6.89 (m, 2H), 6.79-6.76 (m, 2H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.25-6.23 (m, 1H)
합성예 23: 화합물 47의 합성
Figure pat00119
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 4-브로모벤조나이트릴을 사용하여 중간체 I-46을 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-5 대신 합성예 22의 중간체 I-44를 사용하고, 중간체 1-2 대신 중간체 I-46을 사용하여 중간체 I-47을 얻었다. 이어서 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-6 대신 중간체 I-47을 사용하여 화합물 47을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C47H31D2N3 : 계산값 641.27 , 측정값 641.38 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.84-7.81 (m, 2H), 7.61-7.56 (m, 2H), 7.47-7.42 (m, 5H), 7.39-7.29 (m, 9H), 7.11-7.03 (m, 4H), 6.95-6.89 (m, 2H), 6.78-6.73 (m, 4H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.23-6.20 (m, 2H),
합성예 24: 화합물 49의 합성
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-2 대신 합성예 13의 중간체 I-31을 사용하고, 중간체 1-5 대신 합성예 22의 중간체 I-44를 사용하여 화합물 49를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C55H42N2 : 계산값 730.33 , 측정값 730.42 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.84-7.81 (m, 2H), 7.78-7.76 (m, 1H), 7.59-7.54 (m, 3H), 7.49-7.42 (m, 5H), 7.39-7.29 (m, 9H), 7.26-7.22 (m, 3H), 7.13-7.04 (m, 4H), 6.94-6.89 (m, 2H), 6.73-6.63 (m, 4H), 6.39-6.37 (m, 1H), 6.24-6.21 (m, 2H), 1.61(s, 6H)
합성예 25: 화합물 54의 합성
합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-2 대신 합성예 3의 중간체 I-13을 사용하고, 중간체 1-5 대신 합성예 22의 중간체 I-44를 사용하여 화합물 54를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C58H39D2FN2 : 계산값 846.39 , 측정값 846.45 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.85-7.84 (m, 1H), 7.83-7.81 (m, 2H), 7.73-7.69 (m, 2H), 7.66-7.49 (m, 8H), 7.47-7.39 (m, 6H), 7.38-7.29 (m, 7H), 7.13-7.04 (m, 5H), 6.94-6.89 (m, 2H), 6.68-6.60 (m, 4H), 6.15-6.11 (m, 2H)
합성예 26: 화합물 57의 합성
Figure pat00120
합성예 2의 중간체 1-7의 합성과 동일한 방법으로 N-페닐-2-나프틸아민 대신 N-(나프탈렌-6-일)나프탈렌-2-아민(N-(naphthalen-6-yl)naphthalen-2-amine)을 사용하여 중간체 I-48을 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 2-브로모스티렌을 사용하고, 메틸에틸케톤 대신 벤질페닐케톤을 사용하여 중간체 I-49를 얻었다. 이어서 합성예 4의 화합물 53의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-15 대신 중간체 1-48를 사용하고, 중간체 I-18 대신 I-49를 사용하여 화합물 57을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C54H38N2 : 계산값 714.30 , 측정값 714.42 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.78-7.76 (m, 2H), 7.71-7.68 (m, 2H), 7.66-7.65 (m, 1H), 7.57-7.53 (m, 9H), 7.49-7.39 (m, 5H), 7.37-7.28 (m, 11H), 7.20-7.17 (m, 2H), 7.05-7.00 (m, 4H), 6.88-6.84 (m, 2H)
합성예 27: 화합물 58의 합성
합성예 4의 화합물 53의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-15 대신 합성예 22의 중간체 1-42를 사용하고, 중간체 I-18 대신 I-49를 사용하여 화합물 58을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C51H37N3 : 계산값 691.29 , 측정값 691.38 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.73-8.71 (m, 2H), 7.69-7.66 (m, 2H), 7.57-7.42 (m, 10H), 7.39-7.28 (m, 11H), 7.08-7.00 (m, 5H), 6.81-6.78 (m, 2H), 6.69-6.63 (m, 3H), 6.22-6.20 (m, 2H)
합성예 28: 화합물 66의 합성
합성예 2의 화합물 28의 합성과 동일한 방법으로 벤질페닐케톤 대신 메틸에틸케톤을 사용하고, 아이오도벤젠 대신 2-아이오도-9,9-디메틸플루오렌을 사용하여 화합물 66을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C49H38D2N2: 계산값 658.33 , 측정값 658.42 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.87-7.85 (m, 1H), 7.78-7.76 (m, 1H), 7.66-7.60 (m, 2H), 7.58-7.51 (m, 3H), 7.48-7.45 (m, 2H), 7.43-7.31 (m, 3H), 7.21-7.18 (m, 2H), 7.13-6.99 (m, 6H), 6.79-6.76 (m, 3H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.25-6.22 (m, 2H), 2.40 (s, 3H), 2.33 (s, 3H), 1.64 (s, 6H)
합성예 29: 화합물 71의 합성
Figure pat00121
합성예 2의 화합물 28의 합성과 동일한 방법으로 N-페닐-2-나프틸아민 대신 N-페닐파이렌-1-아민(N-phenylpyren-1-amine)을 사용하고, 벤질페닐케톤 대신 메틸에틸케톤을 사용하고, 아이오도벤젠 대신 터트-부틸아이오다이드(tert-butyl iodide)를 사용하여 화합물 71을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C44H36D2N2 : 계산값 596.31 , 측정값 596.40 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.14-8.12 (m, 3H), 8.02-7.99 (m, 2H), 7.82-7.76 (m, 2H), 7.68 (d, 1H), 7.59-7.55 (m, 2H), 7.46-7.41 (m, 3H) 7.14 (dd, 1H), 7.06-7.02 (m, 2H), 6.73-6.70 (m, 2H), 6.65-6.61 (m, 1H), 6.19-6.17 (m, 2H), 2.64 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 1.66 (s, 9H)
합성예 30: 화합물 73의 합성
Figure pat00122
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 나프탈렌-2-아민(naphthalen-2-amine)을 사용하고, 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 2-아이오도-디벤조티오펜(2-iodo-dibenzothiophene)을 사용하여 중간체 I-50을 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하고, 메틸에틸케톤 대신 벤질페닐케톤을 사용하고, 아이오도벤젠 대신 2-아이오도나프탈렌(2-iodonaphthalene)을 사용하여 중간체 I-51을 얻었다. 이어서 합성예 1의 중간체 I-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-2 대신 중간체 I-50을 사용하고 중간체 I-5 대신 중간체 I-51을 사용하여 화합물 73을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C60H40N2S :계산값 820.29 , 측정값 820.37 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.07-8.03 (m, 1H), 7.92-7.89 (m, 2H), 7.85-7.76 (m, 4H), 7.73-7.68 (m, 2H), 7.63-7.54 (m, 6H), 7.52-7.48 (m, 2H), 7.46-7.39 (m, 6H), 7.37-7.18 (m, 11H), 6.95-6.84 (m, 6H)
합성예 31: 화합물 75의 합성
Figure pat00123
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐-카바졸 (3-iodo-9-phenyl-carbazole) 대신 9-브로모페난트렌을 사용하여 중간체 I-52를 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하고, 아이오도벤젠 대신 2-아이오도-9,9-디메틸플루오렌을 사용하여 중간체 I-53을 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-2 대신 중간체 I-52를 사용하고, 중간체 1-5 대신 중간체 I-53을 사용하여 중간체 I-51을 얻었다. 이어서 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-6 대신 중간체 I-54를 사용하여 화합물 75를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C63H44D2N2 : 계산값 832.37 , 측정값 832.45 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.59-8.57 (m, 1H), 8.20-8.17 (m, 1H), 7.95-7.82 (m, 4H), 7.72-7.68 (m, 2H), 7.60-7.55 (m, 3H), 7.47-7.41 (m, 5H), 7.38-7.19 (m, 7H), 7.13-6.98 (m, 7H), 6.94-6.88 (m, 2H), 6.67-6.61 (m, 4H), 6.12-6.09 (m, 2H), 1.64 (s, 6H)
합성예 32: 화합물 78의 합성
Figure pat00124
합성예 1의 중간체 1-2의 합성과 동일한 방법으로 아닐린 대신 파라-톨루이딘(p-toluidine)을 사용하고 3-아이오도-9-페닐카바졸 대신 2-아이오도-9,9-디메틸플루오렌을 사용하여 중간체 I-55를 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-5의 합성과 동일한 방법으로 4-브로모스티렌 대신 3-브로모스티렌을 사용하고, 아이오도벤젠 대신 4-아이오도비페닐을 사용하여 중간체 I-56을 얻었다. 합성예 1의 중간체 1-6의 합성과 동일한 방법으로 중간체 1-2 대신 중간체 I-55를 사용하고, 중간체 1-5 대신 중간체 I-56을 사용하여 화합물 78을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C62H48N2 : 계산값 820.38 , 측정값 820.45 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.78-7.76 (m, 1H), 7.69-7.61 (m, 4H), 7.56-7.29 (m, 19H), 7.12-7.09 (m, 2H), 7.05-6.96 (m, 5H), 6.92-6.89 (m, 2H), 6.81-6.78 (m, 2H), 6.71-6.68 (m, 1H), 6.56-6.52 (m, 2H), 6.42-6.41 (m, 1H), 2.29 (s, 3H), 1.61 (s, 6H)
합성예 33: 화합물 79의 합성
합성예 2의 화합물 28의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-7 합성시 1-브로모-4-아이오도벤젠 대신 2-브로모-5-아이오도피리딘(2-bromo-5-iodopyridine)을 사용하여 화합물 79를 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C49H33D2N3 : 계산값 667.29 , 측정값 667.37 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.08-8.07 (m, 1H), 7.87-7.86 (m, 1H), 7.78-7.76 (m, 1H), 7.70-7.66 (m, 2H), 7.62-7.53 (m, 5H), 7.51-7.29 (m, 14H), 7.21-7.18 (m, 1H), 7.14-7.09 (m, 2H), 7.05-7.02 (m, 2H), 6.98-6.95 (m, 1H), 6.66-6.63 (m, 1H), 6.41-6.38 (m, 2H)
합성예 34: 화합물 81의 합성
Figure pat00125
합성예 1의 중간체 I-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐-카바졸 대신 3-브로모페난트렌을 사용하고, 1-브로모-4-아이오도벤젠 대신 2-브로모-5-아이오도퓨란(2-bromo-5-iodofuran)을 사용하여 중간체 I-57을 합성하였다. 이어서 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하고 중간체 I-2 대신 중간체 I-57을 사용하여 화합물 81을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C52H34D2N2O : 계산값 706.29 , 측정값 706.38 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 8.59-8.57 (m, 1H), 8.37-8.35 (m, 1H), 8.02-8.01 (m, 1H), 7.71-7.69 (m, 2H), 7.60-7.27 (m, 20H), 7.14-7.10 (m, 2H), 7.04-7.00 (m, 2H), 6.78-6.73 (m, 2H), 6.47-6.45 (m, 2H), 5.02-5.01 (m, 1H)
합성예 35: 화합물 83의 합성
Figure pat00126
합성예 1의 중간체 I-2의 합성과 동일한 방법으로 3-아이오도-9-페닐-카바졸 대신 아이오도벤젠을 사용하고, 1-브로모-4-아이오도벤젠 대신 2,7-디아이오도-9,9-디메틸플루오렌을 사용하여 중간체 I-58을 합성하였다. 이어서 합성예 1의 화합물 10의 합성과 동일한 방법으로 중간체 I-5 대신 합성예 2의 중간체 I-9를 사용하고 중간체 I-2 대신 중간체 I-58을 사용하여 화합물 83을 얻었다. 생성된 화합물은 MS/FAB로 확인하였다.
C55H40D2N2 : 계산값 732.34 , 측정값 732.44 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.78-7.77 (m, 1H), 7.76-7.73 (m, 1H), 7.68-7.66 (m, 1H), 7.65-7.63 (m, 1H), 7.62-7.60 (m, 1H), 7.59-7.56 (m, 3H), 7.49-7.29 (m, 11H), 7.09-7.02 (m, 6H), 6.67-6.62 (m, 4H), 6.46-6.45 (m, 1H), 6.16-6.13 (m, 4H), 1.61 (s, 6H)
실시예 1
애노드로는 코닝사(Corning)의 15Ω/㎠(1200Å ITO 유리 기판을 50㎜×50㎜×0.7㎜ 크기로 잘라 이소프로필 알코올과 순수를 이용하여 각각 5분간 초음파 세정한 후 30분간 자외선 오존 세정하여 사용하였다. 상기 ITO 유리 기판 상부에, 2-TNATA를 진공 증착하여 600Å 두께의 정공 주입층을 형성한 다음, 상기 정공 주입층 상부에 NPB(4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐)를 진공 증착하여 300Å 께의 정공 수송층을 형성하였다. 상기 정공 수송층 상부에 청색 형광 호스트로서 ADN 98 중량%와 청색 형광 도펀트로서 화합물 10을 2 중량%를 사용하여 300Å 두께의 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상부에 Alq3를 진공 증착하여 300Å 두께의 전자 수송층을 형성하였다. 상기 전자 수송층 상부에 LiF를 진공 증착하여 10Å 두께의 전자 주입층을 형성한 다음, Al을 진공 증착하여 3000Å 두께의 캐소드를 형성함으로써 유기 발광 소자를 완성하였다.
실시예 2
발광층 형성시 도펀트로서 화합물 10 대신 화합물 28을 이용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
실시예 3
발광층 형성시 도펀트로서 화합물 10 대신 화합물 35를 이용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
실시예 4
발광층 형성시 도펀트로서 화합물 10 대신 화합물 53을 이용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
실시예 5
발광층 형성시 도펀트로서 화합물 10 대신 화합물 67을 이용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
실시예 6
발광층 형성시 도펀트로서 화합물 10 대신 화합물 77을 이용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
실시예 7
발광층 형성시 도펀트로서 화합물 10 대신 화합물 83을 이용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
비교예 1
발광층 형성시 도펀트로서 화합물 10 대신 DPAVBi를 이용한 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
평가예
실시예 1 내지 7과 비교예 1 의 유기 발광 소자의 구동 전압, 전류 밀도, 휘도, 효율, 발광색, 반감 수명을 PR650 Spectroscan Source Measurement Unit.(PhotoResearch사 제품임)을 이용하여 평가하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다:
발광층호스트 발광층도펀트 구동 전압
(V)		 전류 밀도
(㎃/㎠)		 휘도
(cd/㎡)		 효율
(cd/A)		 발광색 반감
수명(hr)1
실시예1 ADN 화합물 10 6.23 50 2,910 5.82 청색 234hr
실시예2 ADN 화합물 28 6.27 50 3,045 6.09 청색 277hr
실시예3 ADN 화합물 35 6.35 50 3,075 6.15 청색 269hr
실시예4 ADN 화합물 53 6.40 50 3,255 6.51 청색 289hr
실시예5 ADN 화합물 67 5.95 50 3,170 6.34 청색 219hr
실시예6 ADN 화합물 77 6.29 50 2,850 5.70 청색 256hr
실시예7 ADN 화합물 83 6.13 50 3,320 6.64 청색 323hr
비교예1 ADN DPAVBi 7.35 50 2,065 4.13 청색 145 hr
1 반감 수명의 기준 전류 밀도: 100 ㎃/㎠
상기 표 2로부터, 실시예 1 내지 실시예 7의 유기 발광 소자가 비교예 1의 유기 발광 소자 보다 구동전압, 휘도, 효율 및 수명에서 모두 우수한 성능을 가짐을 확인할 수 있다.
본 발명에 대하여 상기 합성예 및 실시예를 참조하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사항에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 유기 발광 소자 11: 기판
13: 제1전극 15: 유기층
17: 제2전극

Claims (27)

  1. 하기 화학식 1A로 표시되는 헤테로고리 화합물(heterocyclic compound):
    <화학식 1A>
    Figure pat00127

    상기 화학식 1A 중,
    R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴티오기, N(Q1)(Q2)로 표시되는 그룹, 및 하기의 화학식 1B로 표시되는 그룹 중 하나이고, 상기 Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴옥시기, 및 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴티오기 중 하나이고;
    <화학식 1B>
    Figure pat00128

    상기 화학식 1B 중,
    R9 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴옥시기, 및 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴티오기 중 하나이고;
    상기 R1 내지 R7 중 적어도 하나는 하기의 화학식 1B로 표시되는 그룹이고;
    Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴기, 및 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴기 중 하나이고;
    A 및 B는 2가의 연결기로서, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 C5-C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴렌기 중 하나이고;
    a는 0 또는 3의 정수이고, a가 2 이상인 경우 2 이상의 A는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, b는 0 또는 3의 정수이고, b가 2 이상인 경우 2 이상의 B는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, * 은 결합 사이트이다.
  2. 제1 항에 있어서,
    Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기(phenyl), 치환 또는 비치환된 비페닐기(biphenyl), 치환 또는 비치환된 터페닐기(terphenyl), 치환 또는 비치환된 나프틸기(naphthyl), 치환 또는 비치환된 페녹시기(phenoxy), 치환 또는 비치환된 플루오레닐기(fluorenyl), 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기(spiro-fluorenyl), 치환 또는 비치환된 카바졸일기(carbozolyl), 치환 또는 비치환된 페난트레닐기(phenanthrenyl), 치환 또는 비치환된 피라닐기(pyranyl), 치환 또는 비치환된 피리디닐기(pyridinyl), 치환 또는 비치환된 피리미디닐기(pyrimidinyl), 치환 또는 비치환된 디아지닐기(diazinyl), 치환 또는 비치환된 트리아지닐기(triazinyl), 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기(quinolinyl), 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일기(benzoimidazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기(benzoxazolyl), 치환 또는 비치환된 펜타레닐기(pentalenyl), 치환 또는 비치환된 인데닐기(indenyl), 치환 또는 비치환된 아줄레닐기(azulenyl), 치환 또는 비치환된 헵타레닐기(heptalenyl), 치환 또는 비치환된 인다세닐(indacenyl), 치환 또는 비치환된 아세나프틸기(acenaphthyl), 치환 또는 비치환된 페나레닐기(phenalenyl), 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기(phenanthridinyl), 치환 또는 비치환된 안트릴기(anthryl), 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기(fluoranthenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기(triphenylenyl), 치환 또는 비치환된 피레닐기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 크리세닐기(chrysenyl), 치환 또는 비치환된 나프타세닐기(naphthacenyl), 치환 또는 비치환된 피세닐기(picenyl), 치환 또는 비치환된 페릴레닐기(perylenyl), 치환 또는 비치환된 펜타페닐기(pentaphenyl), 치환 또는 비치환된 헥사세닐기(hexacenyl), 치환 또는 비치환된 피롤일기(pyrrolyl), 치환 또는 비치환된 이미다졸일기(imidazolinyl), 치환 또는 비치환된 피라졸일기(pyrazolyl), 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐기(imidazopyridinyl), 치환 또는 비치환된 피라지닐기(pyrazinyl), 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐기(imidazopyrimidinyl), 치환 또는 비치환된 피리다지닐기(pyridazinyl), 치환 또는 비치환된 인돌일기(indolyl), 치환 또는 비치환된 인돌리지닐기(indolizinyl), 치환 또는 비치환된 이소인돌일기(isoindolizinyl), 치환 또는 비치환된 피리도인돌일기(pyridoindolizinyl), 치환 또는 비치환된 인다졸일기(indazolyl), 치환 또는 비치환된 카바졸일기(carbazolyl), 치환 또는 비치환된 푸리닐기(purinyl), 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기(benzoquinolinyl), 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기(phthalazinyl), 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기(naphthyridinyl), 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기(quinoxalinyl), 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기(quinazolinyl), 치환 또는 비치환된 시놀리닐기(cinnolinyl), 치환 또는 비치환된 페나지닐기(phenazinyl), 치환 또는 비치환된 퓨라닐이기(furanyl), 치환 또는 비치환된 벤조퓨라닐이기(benzofuranyl), 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐이기(dibenzofuranyl), 치환 또는 비치환된 티오페닐기(thiophenyl), 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기(benzothiophenyl), 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기(dibenzothiophenyl), 치환 또는 비치환된 티아졸일기(thiazolyl), 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기(isothiazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기(benzothiazolyl), 치환 또는 비치환된 옥사졸일기(oxazolyl), 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기(isoxazolyl), 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기(oxadiazolyl), 치환 또는 비치환된 트리아졸일기(triazolyl), 및 치환 또는 비치환된 테트라졸일기(tetrazolyl) 중 하나인 헤테로고리 화합물.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 하기 화학식 2A 내지 2I 로 표시되는 그룹 중 하나인 헤테로고리 화합물:
    <화학식 2A> <화학식 2B>
    Figure pat00129
    Figure pat00130

    <화학식 2C> <화학식 2D>
    Figure pat00131
    Figure pat00132

    <화학식 2E> <화학식 2F>
    Figure pat00133
    Figure pat00134

    <화학식 2G> <화학식 2H>
    Figure pat00135
    Figure pat00136

    <화학식 2I>
    Figure pat00137

    상기 화학식 2A 내지 2I 중,
    Z11, Z12, Z13 및 Z14 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 메톡시기, 치환 또는 비치환된 에톡시기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 및 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기 중 하나이고,
    복수 개의 Z11, Z12, Z13 및 Z14 는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있고, r은 1 내지 9의 정수 중 하나이고, s, t 및 u는 1 내지 4의 정수 중 하나이고, * 은 결합 사이트이다.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 하기 화학식 3A 내지 3Q로 표시되는 그룹 중 하나인 헤테로고리 화합물:
    <화학식 3A> <화학식 3B>
    Figure pat00138
    Figure pat00139

    <화학식 3C> <화학식 3D> <화학식 3E>
    Figure pat00140
    Figure pat00141
    Figure pat00142

    <화학식 3F> <화학식 3G>
    Figure pat00143
    Figure pat00144

    <화학식 3H> <화학식 3I>
    Figure pat00145
    Figure pat00146

    <화학식 3J> <화학식 3K>
    Figure pat00147
    Figure pat00148

    <화학식 3L> <화학식 3M>
    Figure pat00149
    Figure pat00150

    <화학식 3N> <화학식 3O>
    Figure pat00151
    Figure pat00152

    <화학식 3P> <화학식 3Q>
    Figure pat00153
    Figure pat00154

    상기 화학식 3A 내지 3Q 중, * 은 결합 사이트이다.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 펜타레닐렌기(pentalenylene), 치환 또는 비치환된 인데닐렌기(indenylene), 치환 또는 비치환된 나프틸렌기(naphthylene), 치환 또는 비치환된 아줄레닐렌기(azulenylene), 치환 또는 비치환된 헵탈레닐렌기(heptalenylene), 치환 또는 비치환된 인다세닐렌기(indacenylene), 치환 또는 비치환된 아세나프틸렌기(acenaphthylene), 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기(fluorenylene), 치환 또는 비치환된 페나레닐렌기(phenalenylene), 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기(phenanthrenylene), 치환 또는 비치환된 안트릴렌기(anthrylene), 치환 또는 비치환된 플루오란테닐렌기(fluoranthenylene), 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐렌기(triphenylenylene), 치환 또는 비치환된 파이레닐렌기(pyrenylene), 치환 또는 비치환된 크라이세닐렌기(chrysenylene), 치환 또는 비치환된 나프타세닐렌기(naphthacenylene), 치환 또는 비치환된 피세닐렌기(picenylene), 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌기(perylenylene), 치환 또는 비치환된 펜타세닐렌기(pentaphenylene), 치환 또는 비치환된 헥사세닐렌기(hexacenylene), 치환 또는 비치환된 피롤일렌기(pyrrolylene), 치환 또는 비치환된 피라졸일렌기(pyrazolylene), 치환 또는 비치환된 이미다졸일렌기(imidazolylene), 치환 또는 비치환된 이미다졸리닐렌기(imidazolinylene), 치환 또는 비치환된 이미다조피리디닐렌기(imidazopyridinylene), 치환 또는 비치환된 이미다조피리미디닐렌기(imidazopyrimidinylene), 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기(pyridinylene), 치환 또는 비치환된 피라지닐렌기(pyrazinylene), 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌기(pyrimidinylene), 치환 또는 비치환된 인돌일렌기(indolylene), 치환 또는 비치환된 푸리닐렌기(purinylene), 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐렌기(quinolinylene), 치환 또는 비치환된 프탈라지닐렌기(phthalazinylene), 치환 또는 비치환된 인돌리지닐렌기(indolizinylene), 치환 또는 비치환된 나프티리디닐렌기(naphthyridinylene), 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐렌기(quinazolinylene), 치환 또는 비치환된 시놀리닐렌기(cinnolinylene), 치환 또는 비치환된 인다졸일렌기(indazolylene), 치환 또는 비치환된 카바졸일렌기(carbazolylene), 치환 또는 비치환된 페나지닐렌기(phenazinylene), 치환 또는 비치환된 페난트리디닐렌기(phenanthridinylene), 치환 또는 비치환된 파이라닐렌기(pyranylene), 치환 또는 비치환된 크로메닐렌기(chromenylene), 치환 또는 비치환된 푸라닐렌기, 치환 또는 비치환된 벤조푸라닐렌기(benzofuranylene), 치환 또는 비치환된 티오페닐렌기(thiophenylene), 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐렌기(benzothiophenylene), 치환 또는 비치환된 이소티아졸일렌기(isothiazolylene), 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일렌기(benzoimidazolylene), 치환 또는 비치환된 이속사졸일렌기(isoxazolylene), 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기(dibenzothiophenylene), 치환 또는 비치환된 디벤조푸라닐렌기(dibenzopuranylene), 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌기(triazinylene), 또는 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일렌기(oxadiazolylene)인 헤테로고리 화합물.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸일렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌기, 치환 또는 비치환된 안트릴렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기, 치환 또는 비치환된 피레닐렌기, 치환 또는 비치환된 크리세닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌기, 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐렌기, 치환 또는 비치환된 티오페닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일렌기 중 하나인 헤테로고리 화합물.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 하기 화학식 4A 내지 4E로 표시되는 그룹 중 하나인 헤테로고리 화합물:
    <화학식 4A> <화학식 4B>
    Figure pat00155
    Figure pat00156

    <화학식 4C> <화학식 4D>
    Figure pat00157
    Figure pat00158

    <화학식 4E>
    Figure pat00159

    상기 4A 내지 4E 중,
    Z21 및 Z22 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 메톡시기, 치환 또는 비치환된 에톡시기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기 및 치환 또는 비치환된 피리디닐기 중 하나이고, 복수 개의 Z21 및 Z22 는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있고, v 및 w 는 1 내지 4의 정수 중 하나이고, * 및 *' 은 결합 사이트이다.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 하기 화학식 5A 내지 5F로 표시되는 그룹 중 하나인 헤테로고리 화합물:
    <화학식 5A> <화학식 5B>
    Figure pat00160
    Figure pat00161

    <화학식 5C> <화학식 5D>
    Figure pat00162
    Figure pat00163

    <화학식 5E> <화학식 5F>
    Figure pat00164
    Figure pat00165
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 페닐기(phenyl), 치환 또는 비치환된 펜타레닐기(pentalenyl), 치환 또는 비치환된 인데닐기(indenyl), 치환 또는 비치환된 나프틸기(naphtyl), 치환 또는 비치환된 아줄레닐기(azulenyl), 치환 또는 비치환된 헵타레닐기(heptalenyl), 치환 또는 비치환된 인다세닐기(indacenyl), 치환 또는 비치환된 아세나프틸기(acenaphtyl), 치환 또는 비치환된 플루오레닐기(fluorenyl), 치환 또는 비치환된 스파이로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 페날레닐기(phenalenyl), 치환 또는 비치환된 페난트레닐기(phenanthrenyl), 치환 또는 비치환된 안트릴기(anthryl), 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기(fluoranthenyl), 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기(triphenylenyl), 치환 또는 비치환된 파이레닐기(pyrenyl), 치환 또는 비치환된 크라이세닐기(chrysenyl), 치환 또는 비치환된 나프타세닐기(naphthacenyl). 치환 또는 비치환된 피세닐기(picenyl), 치환 또는 비치환된 페릴레닐기(perylenyl), 치환 또는 비치환된 펜타페닐기(pentaphenyl), 치환 또는 비치환된 헥사세닐기(hexacenyl), 치환 또는 비치환된 피롤일기(pyrrolyl), 치환 또는 비치환된 이미다졸일기(imidazolyl), 치환 또는 비치환된 피라졸일기(pyrazolyl), 치환 또는 비치환된 피리디닐기(pyridinyl), 치환 또는 비치환된 피라지닐기(pyrazinyl), 치환 또는 비치환된 피리미디닐기(pyrimidinyl), 치환 또는 비치환된 피리다지닐기(pyridazinyl), 치환 또는 비치환된 이소인돌일기(isoindolyl), 치환 또는 비치환된 인돌일기(indolyl), 치환 또는 비치환된 인다졸일기(indazolyl), 치환 또는 비치환된 푸리닐기(purinyl), 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기(quinolinyl), 치환 또는 비치환된 벤조퀴놀리닐기(benzoquinolinyl), 치환 또는 비치환된 프탈라지닐기(phthalazinyl), 치환 또는 비치환된 나프티리디닐기(naphthyridinyl), 치환 또는 비치환된 퀴녹살리닐기(quinoxalinyl), 치환 또는 비치환된 퀴나졸리닐기(quinazolinyl), 치환 또는 비치환된 시놀리닐기(cinnolinyl), 치환 또는 비치환된 카바졸일기(carbazolyl), 치환 또는 비치환된 페난트리디닐기(phenanthridinyl), 치환 또는 비치환된 아크리디닐기(acridinyl), 치환 또는 비치환된 페난트롤리닐기(phenanthrolinyl), 치환 또는 비치환된 페나지닐기(phenazinyl), 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기(benzooxazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일기(benzoimidazolyl), 치환 또는 비치환된 푸라닐기(furanyl), 치환 또는 비치환된 벤조푸라닐기(benzofuranyl), 치환 또는 비치환된 티오페닐기(thiophenyl), 치환 또는 비치환된 벤조티오페닐기(benzothiophenyl), 치환 또는 비치환된 티아졸일기(thiazolyl), 치환 또는 비치환된 이소티아졸일기(isothiazolyl), 치환 또는 비치환된 벤조티아졸일기(benzothiazolyl), 치환 또는 비치환된 이소옥사졸일기(isoxazolyl), 치환 또는 비치환된 옥사졸일기(oxazolyl), 치환 또는 비치환된 트리아졸일기, 치환 또는 비치환된 테트라졸일기, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기(oxadiazolyl), 치환 또는 비치환된 트리아지닐기(triazinyl), 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기(benzooxazolyl), 치환 또는 비치환된 디벤조푸라닐기(dibenzopuranyl), 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기(dibenzothiophenyl) 또는 벤조카바졸일기인 헤테로고리 화합물.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 비페닐기, 치환 또는 비치환된 터페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 피라닐기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 피라지닐기, 치환 또는 비치환된 피리다지닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기, 치환 또는 비치환된 벤조이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 벤조옥사졸일기, 치환 또는 비치환된 펜타레닐기, 치환 또는 비치환된 인데닐기, 치환 또는 비치환된 피롤일기, 치환 또는 비치환된 이미다졸일기, 치환 또는 비치환된 피라졸일기, N(Q1)(Q2)로 표시되는 그룹, 및 상기의 화학식 1B로 표시되는 그룹 중 하나이고;
    상기 Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 카르복실기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기 및 치환 또는 비치환된 피리디닐기 중 하나이고;
    상기 R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 펜틸기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 및 치환 또는 비치환된 페난트레닐기 중 하나이고;
    상기 Ar1 및 Ar2 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 피레닐기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기, 치환 또는 비치환된 디벤조퓨라닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐기, 치환 또는 비치환된 크리세닐기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐기, 및 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일기 중 하나이고;
    상기 A 및 B 는 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기, 치환 또는 비치환된 카바졸일렌기, 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리디닐렌기, 치환 또는 비치환된 피리미디닐렌기, 치환 또는 비치환된 트리아지닐렌기, 치환 또는 비치환된 안트릴렌기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐렌기, 치환 또는 비치환된 피레닐렌기, 치환 또는 비치환된 크리세닐렌기, 치환 또는 비치환된 페릴레닐렌기, 치환 또는 비치환된 스피로-플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 퓨라닐렌기, 치환 또는 비치환된 티오페닐렌기, 및 치환 또는 비치환된 옥사디아졸일렌기 중 하나이고;
    a는 0 또는 2의 정수이고, a가 2인 경우 2개의 A는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, b는 0 또는 2의 정수이고, b가 2인 경우 2개의 B는 서로 동일하거나 상이할 수 있는 헤테로고리 화합물.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 상기의 화학식 1B로 표시되는 그룹, 및 하기 화학식 6A 내지 6D로 표시되는 그룹 중 하나이고,
    상기 R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기 및 하기 화학식 6A 내지 6D로 표시되는 그룹 중 하나인 헤테로고리 화합물:
    <화학식 6A> <화학식 6B>
    Figure pat00166
    Figure pat00167

    <화학식 6C> <화학식 6D>
    Figure pat00168
    Figure pat00169

    상기 식 중,
    Z31, Z32, Z33 및 Z34 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 부틸기, 치환 또는 비치환된 메톡시기, 치환 또는 비치환된 에톡시기, 치환 또는 비치환된 에테닐기, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 피리디닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 및 치환 또는 비치환된 퀴놀리닐기 중 하나이고, 복수 개의 Z31 및 Z32 는 각각 서로 동일하거나 상이할 수 있고, p 는 1 내지 9의 정수 중 하나이고, q 는 1 내지 4의 정수 중 하나이고, * 은 결합 사이트이다.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 R1 내지 R7 은 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 메틸기, 치환 또는 비치환된 에틸기, 치환 또는 비치환된 프로필기, 치환 또는 비치환된 터트부틸기, 시아노기, -CD3, -CF3 및 하기 화학식 7A 내지 7G로 표시되는 그룹 중 하나이고,
    상기 R8 및 R9 는 서로 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 및 하기 화학식 7A 내지 7G 로 표시되는 그룹 중 하나인 헤테로고리 화합물:
    <화학식 7A> <화학식 7B>
    Figure pat00170
    Figure pat00171

    <화학식 7C> <화학식 7D>
    Figure pat00172
    Figure pat00173

    <화학식 7E> <화학식 7F>
    Figure pat00174
    Figure pat00175

    <화학식 7G>
    Figure pat00176

    상기 7A 내지 7G 중, * 은 결합 사이트이다.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 화학식 1A로 표시되는 헤테로 화합물이 하기 화합물 1 내지 83 중 하나인 헤테로고리 화합물:

  14. 제1 항에 있어서,
    상기 화학식 1A로 표시되는 헤테로 화합물이 하기 화합물 10, 28, 35, 53, 67, 77 및 83으로 표시되는 화합물들 중 하나인 헤테로고리 화합물:
    Figure pat00177
    <화합물 10>
    Figure pat00178
    <화합물 28>
    Figure pat00179
    <화합물 35>
    Figure pat00180
    <화합물 53>
    Figure pat00181
    <화합물 67>

    Figure pat00182
    <화합물 77>
    Figure pat00183
    <화합물 83>
  15. 제1 전극;
    상기 제1 전극에 대향하는 제2 전극; 및
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된 유기층을 포함하되,
    상기 유기층은 적어도 1개의 층을 포함하며, 상기 유기층이 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항의 헤테로고리 화합물의 1종 이상을 포함하는 유기 발광 소자.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 유기층이 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 정공 주입 수송층, 발광층, 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 전자 주입 기능 및 전자 수송 기능을 동시에 갖는 전자 주입 수송층 중 적어도 하나를 포함하는 유기 발광 소자.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 발광층, 상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층, 및 상기 정공 주입 수송층 중 적어도 하나가 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 헤테로고리 화합물이 상기 발광층의 형광 호스트인 유기 발광 소자.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 헤테로고리 화합물이 상기 발광층의 인광 호스트인 유기 발광 소자.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 헤테로고리 화합물이 상기 발광층의 형광 도펀트인 유기 발광 소자.
  21. 제17 항에 있어서,
    상기 발광층이 청색광을 방출하는 유기 발광 소자.
  22. 제17 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 발광층이 인광 도펀트를 더 포함하는 유기 발광 소자.
  23. 제17 항에 있어서,
    상기 정공 주입층, 상기 상기 정공 수송층, 및 상기 정공 주입 수송층 중 적어도 하나가 상기 헤테로고리 화합물 외의 전하 생성 물질을 더 포함하는 유기 발광 소자.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 전하 생성 물질은 p형 도펀트인 유기 발광 소자.
  25. 제17 항에 있어서,
    상기 유기층이 전자 수송층을 포함하고, 상기 전자 수송층이 전자 수송성 유기 화합물 및 금속-함유 물질을 포함하는 유기 발광 소자.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 금속-함유 물질이 Li 착체를 포함하는 유기 발광 소자.
  27. 제15 항에 있어서,
    상기 유기층의 적어도 1개의 층이 습식 공정에 의하여 형성되는 유기 발광 소자.
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