KR20140076888A

KR20140076888A - 융합된 고리 치환기를 갖는 방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Info

Publication number: KR20140076888A
Application number: KR1020120145423A
Authority: KR
Inventors: 유세진; 이상해; 심소영
Original assignee: 에스에프씨 주식회사
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-06-23
Also published as: KR101515814B1

Abstract

본 발명은 방향족 고리에 융합된 고리의 치환기를 갖는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하기 [화학식 A]로 표시되는 유기발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
[화학식 A]

상기 [화학식 A] 에서,
X는 하기 구조식 X를 갖는 치환기이며,
Y는 하기 구조식 Y1 내지 구조식 Y5에서 선택되는 어느 하나를 갖는 치환기이며, n은 1 내지 4의 정수이고, 구조식 X 및 구조식 Y1 내지 구조식 Y5 는 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 같다.

Description

융합된 고리 치환기를 갖는 방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{aromatic compound having fused cyclic substituent in aromatic ring and organic light-emitting diode including the same}

본 발명은 융합된 고리 치환기를 갖는 방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 장수명의 특성을 가지며 발광 효율 등의 소자 특성이 우수한 유기발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 작은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 대표적인 평면표시소자인 액정 디스플레이는 기존의 CRT(cathode ray tube)에 비해 경량화가 가능하다는 장점은 있으나, 시야각(viewing angle)이 제한되고 배면 광(back light)이 반드시 필요하다는 등의 단점을 갖고 있다. 이에 반하여, 새로운 평면표시소자인 유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고, 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있으며, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있으며, 최근에는 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.

일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다.

유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.

유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.

한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.

한편, 유기발광소자의 효율을 개선시키기 위한 종래기술로서 등록특허공보 제10-1018547호에서는 아릴아민과 안트라센 유도체의 혼합물를 발광매체층에 포함하는 유기 발광소자에 관한 기술이 기재되어 있고, 또한 공개특허공보 제 10-2006-0113954호 에서는 특정 구조의 비대칭 안트라센 유도체를 발광매체층에 포함하는 유기발광소자에 관한 기술이 기재되어 있다.

그러나, 상기 종래기술을 포함하여 발광매체층에 사용하기 위한 다양한 종류의 화합물이 제조되었음에도 불구하고 아직까지 안정하고 효율이면서도, 장수명을 가지는 유기 발광 소자용 유기물층 재료의 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.

등록특허공보 제10-1018547호(2011.03.03)

공개특허공보 제10-2006-0113954호(2006.11.03)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 유기발광층용으로 사용될 수 있으며, 장수명을 가지며 발광 효율 등의 소자 특성이 우수한 유기 발광 소자용 화합물을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위하여, 유기 발광 소자의 발광층에 사용될 수 있는 화합물로서, 하기 [화학식 A] 로 표시되는 유기 화합물을 제공한다.

[화학식 A]

상기 [화학식 A] 에서,

X는 하기 구조식 X를 갖는 치환기이며,

Y는 하기 구조식 Y1내지 구조식 Y5에서 선택되는 어느 하나를 갖는 치환기이며, n은 1 내지 4의 정수이다.

[구조식 X]

여기서 T₁ 및 T₂는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, -C(R₁₁)(R₁₂)-, -N(R₁₁)-, 산소원자 또는 황원자이며,

상기 Cy는 서로 융합되어 연결됨으로써 형성되고, T₁ 및 T₂를 포함하여 탄소수 2 내지 6의 포화 또는 불포화고리이며,

상기 p는 0 내지 3의 정수이고,

상기 R, R₁₁ 및 R₁₂는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 게르마늄기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 알루미늄기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 셀레늄기, 텔루륨기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택되며, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,

연결기 L 은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이고,

[구조식 Y1]

상기 구조식 Y1에서,

R₂₁ 내지 R₃₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₂₁ 내지 R₃₀중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.

[구조식 Y2]

상기 구조식 Y2에서, R₃₁ 내지 R₄₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₃₁ 내지 R₄₀ 중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.

[구조식 Y3]

상기 구조식 Y3에서, R₄₁ 내지 R₅₂은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₄₁ 내지 R₅₂중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.

[구조식 Y4]

상기 구조식 Y4에서, R₆₁ 내지 R₇₄은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₆₁ 내지 R₇₂중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.

[구조식 Y5]

상기 구조식 Y5에서, R₈₁ 내지 R₉₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₈₁ 내지 R₉₀중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.

또한 본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 제1전극, 상기 제1전극에 대향된 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하고, 상기 유기층이 [화학식 A]로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함한, 유기 발광 소자를 제공한다.

본 발명에 따르면, [화학식 A] 로 표시되는 화합물은 기존 물질에 비하여 내열성이 향상될 수 있어 장수명의 특성을 가지며, 발광 효율 등의 소자 특성이 우수한 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기 발광 소자의 개략도이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명은 유기 발광 소자의 발광층에 사용될 수 있는 유기 화합물로서, 하기 [화학식 A] 로 표시되는 화합물을 제공한다.

[화학식 A]

상기 [화학식 A] 에서,

X는 하기 구조식 X를 갖는 치환기이며,

Y는 하기 구조식 Y1 내지 구조식 Y5에서 선택되는 어느 하나를 갖는 치환기이며, n은 1 내지 4의 정수이다.

[구조식 X]

여기서 T₁ 및 T₂는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, -C(R₁₁)(R₁₂)-, -N(R₁₁)-,산소원자 또는 황원자이며,

상기 Cy는 서로 융합되어 연결됨으로써 형성되고, T₁ 및 T₂를 포함하여 탄소수 2 내지6의 포화 또는 불포화고리이며,

상기 p는 0 내지 3의 정수이고,

상기 R, R₁₁및 R₁₂는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 게르마늄기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 알루미늄기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 셀레늄기, 텔루륨기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택되며, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,

[구조식 Y1]

상기 구조식 Y1에서,

R₂₁내지 R₃₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₂₁내지 R₃₀중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.

[구조식 Y2]

[구조식 Y3]

[구조식 Y4]

상기 구조식 Y4에서, R₆₁ 내지 R₇₄은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₆₁ 내지 R₇₂중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다

[구조식 Y5]

상기 구조식 Y5에서, R₈₁ 내지 R₉₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₈₁ 내지 R₉₀중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.

여기서, 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기는 하나 이상의 고리를 포함하는 카보시클릭 방향족 시스템을 의미하며, 상기 치환기가 있는 경우 이웃하는 치환기와 서로 융합(fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.

아릴기의 구체적인 예로는 페닐, 나프틸, 테트라히드로나프틸 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 탄소수 2 내지 24의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.

본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.

보다 구체적으로, 본 발명의 화합물에서 [화학식 A] 의 R, R₁₁ _,R₁₂, R₂₁ 내지 R₅₂ _,R₆₁ 내지 R₇₄ _, R₈₁ 내지 R₉₀은 각각, 서로 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐 원자; 히드록실기; 시아노기; 니트로기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기; 하기 화학식 4A 내지 4H의 치환기; 중에서 선택되는 하나로 표시되는 치환기이다.

상기 화학식 4A 내지 4H 에서,

Z₁ 내지 Z₇은 서로 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐 원자; 히드록실기; 시아노기; 니트로기; 아미노기; 아미디노기; 히드라진; 히드라존; 카르복실기나 이의 염; 술폰산기나 이의 염; 인산이나 이의 염; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염 및 인산이나 이의 염 중 하나 이상으로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기; 페닐기; 나프틸기; 플루오레닐기; 페난트레닐기; 안트릴기; 파이레닐기; 크라이세닐기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기 중 하나 이상으로 치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트릴기, 파이레닐기 및 크라이세닐기; 인돌일기; 벤조이미다졸일기; 카바졸일기; 이미다졸일기; 이미다졸리닐기; 이미다조피리디닐기; 이미다조피리미디닐기; 피리디닐기; 피리미디닐기; 트리아지닐기; 퀴놀리닐기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기 페닐기 및 나프틸기 중 하나 이상으로 치환된 인돌일기, 벤조이미다졸일기, 카바졸일기, 이미다졸일기, 이미다졸리닐기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 및 퀴놀리닐기; 디(탄소수 1 내지 10의 알킬)아미노기; 및 디(탄소수 1 내지 10의 아릴)아미노기 중에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 탄소수 6 내지 10의 아릴기는 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트릴기, 파이레닐기 및 크라이세닐기 중에서 선택되는 어느 하나이다.

본 발명에서 상기 화학식 A에서의 구조식 X는 하기 [화학식 1A-a] 내지 [화학식 1A-c], [화학식 1B-a] 내지 [화학식 1B-c], [화학식 1C-a] 내지 [화학식 1C-c]로 표시되는 어느 하나일 수 있다.

[화학식 1A-a] [화학식 1A-b] [화학식 1A-c]

[화학식 1B-a] [화학식 1B-b] [화학식 1B-c]

[화학식 1C-a] [화학식 1C-b] [화학식 1C-c]

이때, 상기 X₁ 내지 X₆은 CR₉R₁₀, CR₁₁R₁₂, CR₁₃R₁₄, CR₁₅R₁₆, CR₁₇R₁₈, CR₁₉R₂₀, NR₁₁, S, O중에서 선택되며, R, R₁ 내지 R₂₀은 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일하다.

보다 구체적으로, 상기 화학식 A에서의 구조식 X는 하기 [화학식 1A-a1] 내지 [화학식 1A-c1], [화학식 1B-a1] 내지 [화학식 1B-c1], [화학식 1C-a1] 내지 [화학식 1C-c1]로 표시되는 어느 하나일 수 있다.

[화학식 1A-a1] [화학식 1A-b1] [화학식 1A-c1]

[화학식 1B-a1] [화학식 1B-b1] [화학식 1B-c1]

[화학식 1C-a1] [화학식 1C-b1] [화학식 1C-c1]

이때, 상기 X₁내지 X₆은 CR₉R₁₀, CR₁₁R₁₂ _,CR₁₃R₁₄ _,CR₁₅R₁₆ _,CR₁₇R₁₈ _,CR₁₉R₂₀ _,NR₁₁, S, O중에서 선택되며, R, R₁내지 R₆, R₉ 내지 R₂₀은 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일하다.

이 경우에 상기 구조식 X의 방향족 육각고리에 융합된 고리부분(사이클릭기)이 연결기 L 또는 치환기 Y(Y1 내지 Y5 중에서 선택되는 어느 하나)로부터 탄소수 2개만큼의 거리가 떨어져서 위치하게 됨으로써, 방향족 육각고리에 융합된 고리부분(사이클릭기)이 연결기 L 또는 치환기 Y(Y1 내지 Y5 중에서 선택되는 어느 하나)와 탄소수 1개만큼 떨어져 연결된 경우보다 분자간의 회합을 보다 유리하게 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 상기 [화학식 A] 는 하기 [화합물1] 내지 [화합물52]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 화합물일 수 있다.

[화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]

[화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]

[화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]

[화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]

[화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]

[화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]

[화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]

[화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]

[화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]

[화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]

[화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]

[화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]

[화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]

[화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]

[화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]

[화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]

[화합물 49] [화합물 50] [화합물 51]

[화합물 52]

상기 [화합물 1] 내지 [화합물 52]에서,

치환기 R은 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 게르마늄기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 알루미늄기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 셀레늄기, 텔루륨기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, x는 1 내지 20의 정수이고, 각각의 치환기 R은 서로 인접하는 기와 축합 고리를 형성할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 화학식 A로 표시되는 화합물은 하기 [화합물1-1] 내지 [화합물 52-1]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.

[화합물 1-1] [화합물 2-1] [화합물 3-1]

[화합물 4-1] [화합물 5-1] [화합물 6-1]

[화합물 7-1] [화합물 8-1] [화합물 9-1]

[화합물 10-1] [화합물 11-1] [화합물 12-1]

[화합물 13-1] [화합물 14-1] [화합물 15-1]

[화합물 16-1] [화합물 17-1] [화합물 18-1]

[화합물 19-1] [화합물 20-1] [화합물 21-1]

[화합물 22-1] [화합물 23-1] [화합물 24-1]

[화합물 25-1] [화합물 26-1] [화합물 27-1]

[화합물 28-1] [화합물 29-1] [화합물 30-1]

[화합물 31-1] [화합물 32-1] [화합물 33-1]

[화합물 34-1] [화합물 35-1] [화합물 36-1]

[화합물 37-1] [화합물 38-1] [화합물 39-1]

[화합물 40-1] [화합물 41-1] [화합물 42-1]

[화합물 43-1] [화합물 44-1] [화합물 45-1]

[화합물 46-1] [화합물 47-1] [화합물 48-1]

[화합물 49-1] [화합물 50-1] [화합물 51-1]

[화합물 52-1]

상기 [화합물 1-1] 내지 [화합물 52-1]에서, 상기 x와 치환기R은 상기 [화합물 1] 내지 [화합물 52]에서 정의한 바와 동일하다.

또한 본 발명에서, 상기 화학식 A로 표시되는 화합물이 상기 [화합물 1] 내지 [화합물 52], 또는 [화합물 1-1] 내지 [화합물 52-1]에서 선택되는 어느 하나인 경우에 상기 치환기R은 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 5의 알킬기; 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 10의 아릴기; 질소, 산소, 또는 황 원자를 1 내지 2개를 갖는 헤테로아릴기; 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기 및 탄소수 6 내지 10의 아릴기에서 선택되는 치환기를 가진 실릴기; 에서 선택되는 어느 하나이며; x는 1 내지 4의 정수일 수 있다.

이 경우 상기 치환기R은 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 페닐기, 나프틸기 에서 선택되는 어느 하나이며; x는 1 또는 2의 정수일 수 있다.

또한 본 발명의 상기 [화학식 A] 는 하기 [화합물 101] 내지 [화합물 136]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

[화합물 101] [화합물 102] [화합물 103]

[화합물 104] [화합물 105] [화합물 106]

[화합물 107] [화합물 108] [화합물 109]

[화합물 110] [화합물 111] [화합물 112]

[화합물 113] [화합물 114] [화합물 115]

[화합물 116] [화합물 117] [화합물 118]

[화합물 119] [화합물 120] [화합물 121]

[화합물 122] [화합물 123] [화합물 124]

[화합물 125] [화합물 126] [화합물 127]

[화합물 128] [화합물 129] [화합물 130]

[화합물 131] [화합물 132] [화합물 133]

[화합물 134] [화합물 135] [화합물 136]

본 발명에서의 상기 화학식 A의 화합물을 한 쌍의 전극(애노드 및 캐소드) 사이에 채용한 유기 발광 소자의 구동시, 상기 화학식 A의 화합물은 방향족 고리에 융합된 포화 또는 불포화 고리에 의해 분자 사이의 회합을 방지할 수 있고, 이로 인하여 발광층에서 형성되는 엑시톤이 서로 상호작용하지 못하게 하여 발광 효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 한 쌍의 전극 사이의 유기층 중, 유기층들 사이 또는 유기층과 전극 사이에 발생하는 줄 열에 대하여 높은 내열성을 가질 수 있고 장수명 특성을 가질 수 있다.

또한, 본 발명은 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 유기층;을 포함하고, 상기 유기층이 본 발명에서의 상기 화합물을 1종 이상 포함한, 유기 발광 소자를 제공한다.

본 발명에서 "(유기층이) 화합물을 1종 이상 포함한다" 란, "(유기층이) 본 발명의 범주에 속하는 1종의 화합물 또는 상기 화합물의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.

이때, 상기 본 발명의 화합물이 포함된 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층이 발광층일 수 있고, 이경우에 상기 발광층은 호스트와 도판트로 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에서, 상기 화학식 A의 화합물은 호스트로 사용될 수 있다.

상기 발광층에 사용하는 도판트 물질의 구체적인 예로는 피렌계 화합물, 중수소 치환된 피렌계 화합물, 아릴아민, 중수소 치환된 아릴아민, 페릴계 화합물, 중수소 치환된 페릴계 화합물, 피롤계 화합물, 중수소 치환된 피롤계 화합물, 히드라존계 화합물, 중수소 치환된 히드라존계 화합물, 카바졸계 화합물, 중수소 치환된 카바졸계 화합물, 스틸벤계 화합물, 중수소 치환된 스틸벤계 화합물, 스타버스트계 화합물, 중수소 치환된 스타버스트계 화합물, 옥사디아졸계 화합물, 중수소 치환된 옥사디아졸계 화합물, 쿠마린(coumarine), 중수소 치환된 쿠마린(coumarine) 등을 들 수 있는데, 본 발명은 이에 의해 제한되지 아니한다.

상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함할 경우, 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 본 발명에서 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있고, 상기 유기 발광 소자는 표시소자, 디스플레이 소자, 또는 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용될 수 있다.

본 발명의 구체적인 예로서, 상기 애노드와 상기 유기발광층 사이에 정공수송층(HTL, Hole Transport Layer)이 추가로 적층되어 있고, 상기 캐소드와 상기 유기발광층 사이에 전자수송층(ETL, Electron Transport Layer)이 추가로 적층되어 있는 것일 수 있는데, 상기 정공수송층은 애노드로부터 정공을 주입하기 쉽게 하기 위하여 적층되는 것으로서, 상기 정공수송층의 재료로는 이온화 포텐셜이 작은 전자공여성 분자가 사용되는데, 주로 트리페닐아민을 기본 골격으로 하는 디아민, 트리아민 또는 테트라아민 유도체가 많이 사용되고 있다.

본 발명에서도 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘 (a-NPD) 등을 사용할 수 있다.

상기 정공수송층의 하부에는 정공주입층(HIL, Hole Injecting Layer)을 추가적으로 더 적층할 수 있는데, 상기 정공주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 CuPc(copperphthalocyanine) 또는 스타버스트형 아민류인 TCTA(4,4',4"-tri(N-carbazolyl)triphenyl-amine), m-MTDATA(4,4',4"-tris-(3-methylphenylphenyl amino)riphenylamine) 등을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자에 사용되는 상기 전자수송층은 캐소드로부터 공급된 전자를 유기발광층으로 원활히 수송하고 상기 유기발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제함으로써 발광층 내에서 재결합할 수 있는 기회를 증가시키는 역할을 한다.

상기 전자수송층 재료로는 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있음은 물론이며, 예를 들어 앞서 기재한 바와 같이 옥사디아졸 유도체인 PBD, BMD, BND 또는 Alq₃등을 사용할 수 있다.

한편, 상기 전자수송층의 상부에는 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 파워효율을 개선시키는 기능을 수행하는 전자주입층(EIL, Electron Injecting Layer)을 더 적층시킬 수도 있는데, 상기 전자주입층 재료 역시 당해 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, LiF, NaCl, CsF, Li₂O,BaO등의 물질을 이용할 수 있다.

이하 본 발명의 유기 발광 소자를 도 1을 통해 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 유기 발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 애노드(20), 정공수송층(40), 유기발광층(50), 전자수송층(60) 및 캐소드(80)을 포함하며, 필요에 따라 정공주입층(30)과 전자주입층(70)을 더 포함할 수 있으며, 그 이외에도 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하며, 정공저지층 또는 전자저지층을 더 형성시킬 수도 있다.

도 1을 참조하여 본 발명의 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드(20)를 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO₂),산화아연(ZnO) 등을 사용한다.

상기 애노드(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.

이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 유기발광층(50)을 적층하고 상기 유기발광층(50)의 상부에 선택적으로 정공저지층(미도시)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박막을 형성할 수 있다. 상기 정공저지층은 정공이 유기발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 경우에는 소자의 수명과 효율이 감소되기 때문에 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 이 때, 사용되는 정공 저지 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI 등이 사용될 수 있다.

이러한 정공저지층 위에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성하고 상기 전자주입층(70)의 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착하여 캐소드(80) 전극을 형성함으로써 유기 EL 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용할 수 있으며, 전면 발광 소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 구체적인 예에 의하면, 상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하고, 또한 상기 발광층은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있고 본 발명의 상기 화합물은 호스트로 사용될 수 있다.

이때, 상기 도펀트는 하기 [화학식 1] 또는 [화학식 2]로 표시되는 화합물일 수 있다. 이때 상기 발광층은 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.

[화학식 1] [화학식 2]

상기 [화학식 1]와 [화학식 2] 중,

A는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고;

보다 구체적으로, A는 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 또는 단일결합이고, 바람직하게는 안트라센, 파이렌, 페난트렌, 인데노페난트렌, 크라이센, 나프타센, 피센, 트리페닐렌, 페릴렌, 펜타센이다. 이때, 상기 A는 하기 화학식 A1 내지 화학식A10으로 표시되는 화합물일 수 있다.

[화학식A1] [화학식A2] [화학식A3]

[화학식A4] [화학식A5] [화학식A6]

[화학식A7] [화학식A8] [화학식A9]

[화학식A10]

여기서 상기 [화학식 A3]의 Z1 내지 Z2는 수소, 중수소원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기 (alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되고, Z₁ 내지 Z₂ 각각은 서로 동일하거나 상이하며, 서로 인접하는 기와 축합 고리를 형성할 수 있다.

또한 상기 [화학식 1] 중,

상기 X₁ 내지 X₂는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이거나 단일결합이고, X₁과 X₂는 서로 결합될 수 있고,

상기 Y₁ 내지 Y₂는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 24의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론, 중수소 및 수소로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되고, Y₁ 내지 Y₂ 각각은 서로 동일하거나 상이하며, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며.

상기 l, m 은 각각 1 내지 20의 정수이고, n은 1 내지 4의 정수이다.

또한 상기 [화학식 2] 중,

C_y는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬이고, b은 1 내지 4 의 정수이되, b이 2 이상인 경우 각각의 시클로알칸은 융합된 형태일 수 있고, 또한, 이에 치환된 수소는 각각 중수소 또는 알킬로 치환될 수 있으며, 서로 동일하거나 상이할 수 있다.

상기 B는 단일 결합 또는 -[C(R₅)(R₆)]_p-이고, 상기 p는 1 내지 3의 정수이되, p가 2 이상인 경우 2 이상의 R₅ 및 R₆은 서로 동일하거나 상이하고;

상기 R₁, R₂, R₃ _, R₅ 및 R₆은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론 중에서 선택될 수 있으며,

a는 1 내지 4의 정수이되, a가 2 이상인 경우 2 이상의 R₃는 서로 동일하거나 상이하고, R₃이 복수인 경우, 각각의 R₃은 융합된 형태일 수 있고, n은 1 내지 4의 정수이다.

또한, 상기 [화학식 1]과 [화학식 2]의 A에 결합되는 아민기는 하기 [치환기 1] 내지 [치환기 52]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.

[치환기1] [치환기2] [치환기3]

[치환기4] [치환기5] [치환기6]

[치환기7] [치환기8] [치환기9]

[치환기10] [치환기11] [치환기12]

[치환기13] [치환기14] [치환기15]

[치환기16] [치환기17] [치환기18]

[치환기19] [치환기20] [치환기21]

[치환기22] [치환기23] [치환기24]

[치환기25] [치환기26] [치환기27]

[치환기28] [치환기29] [치환기30]

[치환기31] [치환기32] [치환기33]

[치환기34] [치환기35] 치환기36]

[치환기37] [치환기38] [치환기39]

[치환기40] [치환기41] [치환기42]

[치환기43] [치환기44] [치환기45]

[치환기46] [치환기47] [치환기48]

[치환기49] [치환기50] [치환기51]

[치환기52]

상기 치환기에서 R은 서로 동일하거나 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 (알킬)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론 중에서 선택될 수 있으며, 각각 1에서 12개까지 치환될 수 있고, 각각의 치환기는 서로 인접하는 기와 축합 고리를 형성할 수 있다.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

<실시예>

합성예1. BH1의 합성

합성예1 -1. 6- 브로모 -1,1,4,4- 테트라메틸 -1,2,3,4- 테트라하이드로나프탈렌의 합성

반응기를 질소퍼지하에 0 ℃로 세팅하고, 2,5-다이클로로-2,5-다이메틸헥산(110 g, 600 mmol) 와 브로보벤젠(90 mL)의 혼합용액에 알루미늄 클로라이드 (7 g, 52.5 mmol)를 천천히 적가한다. 약 20분 정도 교반한 후에, 에터와 헥산이 1:1로 혼합된 용액 1 L를 넣고, 얼음물, 10 % HCl, brine 100 mL로 워싱하고, 황산마그네슘으로 수분제거 후 유기층을 감압제거하여, 갈색 오일을 얻는다. 메탄올을 이용하여 결정화하여 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 120 g (수율 80 %)을 얻었다.

합성예 1-2. 안트라센 유도체의 합성

합성예 1-2-a) 9-페닐 안트라센의 합성

500 ml의 3구 둥근바닥 플라스크에 페닐 보론산(phenyl Boric aicd) 9.7g(79 mmol), 9-브로모안트라센(9-Bromoanthracene) 17g(66 mmol), 탄산칼륨 18.3 g(132 mmol), Pd(PPh₃)₄1.5g(1mmol),물 35 ml, 톨루엔 90 ml 및 테트라하이드로퓨란 90ml를 넣고 환류반응시켰다.

상기 반응 종료 후, 층 분리하여 수층은 제거하고 유기층을 감압 농축하여, 컬럼크로마토그래피를 이용하여 9-페닐 안트라센 13.6 g(수율 81 %)을 얻었다.

합성예 1-2-b) 9-페닐-10브로모안트라센의 합성

1L의 3구 둥근바닥 플라스크에 상기 합성예 1-2-a 에서 제조된 9-페닐안트라센 13.6 g(0.054 mol), 디클로로메탄 272 ml를 넣고 상온에서 결정을 녹인 후, 0 ℃로 냉각한 후, 브롬 10.1 g(0.063 mol)을 디클로로메탄 50 ml에 희석시켜 천천히 투입하며 반응시켰다. 상기 반응 종료 후 층 분리하여 수층은 제거하고 유기층을 감압 농축하여, 메탄올로 결정을 석출시킨 후 재결정하여 노란색의 9-페닐-10-브로모안트라센 결정 13.4 g(수율 75.5 %)을 얻었다.

합성예 1-2-c) 9-페닐-10-안트라센보론산의 합성

9-페닐-10-브로모안트라센 (13.4 g, 40 mmol)을 THF 110 mL에 녹였다. -78 ℃까지 냉각시킨 상태에서 n-BuLi(30 mL)를 천천히 넣어 주었다. 첨가가 끝나면 -78 ℃에서 1 시간 가량 교반 후 트리메틸 보레이트(5.9 g, 56 mmol)을 넣어 주었다. -78 ℃에서 1 시간 교반 후 2 시간 가량 상온에서 교반하고 2 N HCl을 넣어 산성을 맞추었다. EA로 추출 후 용매 제거하면서 헥산으로 결정을 얻어 9-페닐-10-안트라센보론산 9.2 g(수율 76.7 %)을 얻었다.

합성예1-3. BH1의 합성

둥근 바닥 플라스크에 상기 합성예 1-2-c 에서 제조된 9-페닐-10-안트라센보론산 (9.2g, 31 mmol), 상기 합성예 1-1에서 합성한 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 (8.3 g, 31 mmol), K₂CO₃(8.6 g,62 mmol), Pd(PPh₃)₄(0.7g,1mmol)을 톨루엔 100 mL, 테트라하이드로퓨란 100 mL, 물 40 mL 반응기에 넣고 환류교반시켰다.

반응 종료 후 생성된 결정을 여과하고 톨루엔과 아세톤으로 여러 번 재결정 하여 BH1(5.1 g, 수율37 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 441 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:31.7,33.0,34.9,35.2,124.4, 125.6, 127.4, 127.6, 127.9, 129.2, 130.9, 133.0, 133.1, 137.2, 138.4, 140.5, 148.2 [34C]

합성예2. BH2의 합성

합성예2-1. 6-브로모-1,1,4,4,7-펜타메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌의 합성

질소퍼지하의 반응기에 2,5-다이클로로-2,5-다이메틸헥산 (18.3 g, 100 mmol), 2-브로모톨루엔(17.1 g (100 mmol)과 1,2-다이클로로에탄 200 ml 를 넣고 교반한다. 여기에 알루미늄 클로라이드(1.33 g, 10 mmol)를 한번에 투입하고, 실온에서 30분간 교반한다. 반응이 종료된 후, 물을 넣고, 다이클로로메탄으로 추출한 후 유기층을 황산마그네슘처리하고 수분을 제거하고 감압농축한다. 메탄올을 이용하여 재결정하여 녹는점 73 ℃의 흰색고체인 6-브로모-1,1,4,4,7-펜타메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 15 g(수율 53 %)을 얻었다.

합성예2-2. BH2의 합성

상기 합성예1-3에서, 사용된 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 상기 합성예 2-1에서 제조된 6-브로모-1,1,4,4,7-펜타메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH2 (4.8 g, 수율 32 %)를 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 455 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:19.0, 31.7, 33.0, 35.2, 35.2, 125.6, 126.3, 127.4, 127.6, 127.9, 129.0, 129.2, 130.1, 130.9, 133.1, 137.2, 138.4, 145.2, 146.5[35C]

합성예3. BH3의 합성

합성예3-1. 5-브로모-2,2-다이하이드로-1,1,3,3-테트라메틸- 1 H -인덴의 합성

합성예 1-1에서, 사용된 2,5-다이클로로-2,5-다이메틸헥산 대신 2,4-다이클로로-2,4-다이메틸펜탄을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 5-브로모-2,2-다이하이드로-1,1,3,3-테트라메틸- 1H-인덴 (110 g, 수율 75 %)을 합성하였다.

합성예3-2. BH3의 합성

상기 합성예 1-3에서 사용된 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 합성예 3-1에서 제조된 5-브로모-2,2-다이하이드로-1,1,3,3-테트라메틸- 1H-인덴을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH3(4.9 g, 수율 35 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 427 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:32.0, 41.0, 41.3, 57.3, 124.4, 125.6, 126.4, 127.4, 127.6, 127.9, 129.2, 130.9, 133.0, 133.1, 137.2, 138.4, 147.8, 149.4[33C]

합성예4. BH4의 합성

합성예4-1. 7-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로-1,1-다이메틸-나프탈렌의 합성

2-메틸-5-(4-브로모페닐)-2-펜탄올 21.5 g (84 mmol) 을 폴리인산 42 g에 녹여서 60 ℃에서 9시간 가열한다. 반응종료 후 가수분해하고 에틸아세테이트로 추출한다. 유기층을 포화된 탄산나트륨과 염화나트륨 수용액으로 처리한다. 컬럼크로마토그래피로 분리하여 7-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로-1,1-다이메틸-나프탈렌 17 g(수율 85 %)를 얻었다.

합성예4-2. BH4의 합성

상기 합성예 1-3에서 사용된 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 합성예 4-1에서 제조된 7-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로-1,1-다이메틸-나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH4(4.5 g, 수율 32 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 413 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:19.4, 30.1, 31.7, 34.6, 38.0, 124.6, 125.6, 126.6, 127.6, 127.9, 129.2, 133.0, 133.1, 133.3, 137.2, 138.4, 151.3, [32C]

합성예5. BH5의 합성

합성예5-1. 6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로-1,1-다이메틸-나프탈렌 의 합성

반응기에 7-브로모-4,4-다이메틸-3,4-다이하이드로-2H-나프탈렌-1-온(prepared according to the procedures published in Journal of Medicinal Chemistry 1995, 38, 4764-7) (52.5 g, 208 mmol)와 트라이플루오로아세트산 500 mL을 혼합한 용액에 트라이에틸실란 (241 g, 2080 mmol)를 적가한다. 혼합액을 8시간 정도 환류한다. 반응종료 후에 실온으로 식힌 후, 얼음물 2L로 ?칭하고, 다이에틸에터로 추출한 후, 유기층을 황산마그네슘으로 처리하여 감압농축한다. 헥산으로 컬럼크로마토그래피를 실시하여 연노란색의 오일 38 g(수율 76 %)을 얻었다.

합성예5-2. BH5의 합성

상기 합성예 1-3에서 사용된 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 합성예 5-1에서 제조된 6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로-1,1-다이메틸-나프탈렌을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH5(5.2 g, 수율 44 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 413 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:19.4, 30.4, 31.7, 34.3, 38.0, 124.7, 125.6, 127.6, 127.9, 129.2, 129.5, 130.9, 133.1, 133.2, 134.3, 137.2, 138.4, 144.7, [32C]

합성예6. BH6의 합성

합성예6-1. 6-브로모-2,3-다이하이드로-1,1-다이메틸-1 H -인덴 의 합성

반응기에 1M 염화티타늄 246 mL(246 mmol)와 다이클로로메탄 200 mL의 혼합용액을 넣고 40 ℃에서 2 M 다이메틸아연/톨루엔 용액 176 mL(351 mmol) 을 천천히 적가한다. 20분정도 교반한 후, 6-브로모-인단-1-온 460 g, 117 mmol)와 다이클로로메탄 200 mL의 혼합용액을 투입한다. 반응은 실온에서 약 18시간 정도 진행한다. 반응종료 후에, 0 ℃에서 메탄올로 ?칭한 후, 다이클로로메탄으로 추출한다. 유기층을 황산마그네슘 처리한 후 감압농축한다. 헥산으로 컬럼크로마토그래피 분리하여 무색 오일(24 g, 수율 94 %)을 얻었다.

합성예6-2. BH6의 합성

상기 합성예 1-3에서 사용된 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 합성예 6-1에서 제조된 6-브로모-2,3-다이하이드로-1,1-다이메틸-1H-인덴 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH5(5.2 g, 수율 44 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 399 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:28.8, 29.8, 41.4, 44.1, 124.6, 125.6, 126.6, 127.6, 127.9, 129.2, 130.9, 133.1, 133.3, 137.2, 138.4, 141.6, 152.5[31C]

합성예7. BH7의 합성

합성예7-1. 5-브로모-2,3-다이하이드로-2,2-다이메틸-1 H -인덴의 합성

6-브로모-2,3-다이하이드로-2,2-다이메틸-1H-인덴-1-온(12.4 g, 52mmol)과 트라이플루오로아세트산(300 mL) 을 혼합한 용액에 트라이에틸실란 (15.0 g)을 실온에서 적가한다. 약 2.5일동안 실온에서 교반한 후 반응액에 물을 넣어 반응을 멈춘다. 물과 포화된 탄산수소나트륨수용액으로 씻어준다. 에틸아세테이트로 추출하고, 유기층을 무수황산나트륨으로 처리한 후, 유기층을 감압농축한다. 헥산으로 컬럼크로마토그래피로 분리하여 5-브로모-2,3-다이하이드로-2,2-다이메틸-1H-인덴 11g(수율 94%)을 얻었다.

합성예7-2. BH7의 합성

상기 합성예 1-3에서 사용된 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 합성예 7-1에서 제조된 5-브로모-2,3-다이하이드로-2,2-다이메틸-1H-인덴 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH7(5.0 g, 수율 48 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 399 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:29.4, 30.4, 47.9, 48.2, 123.8, 125.6, 127.6, 127.9, 129.2, 129.3, 130.6, 130.9, 132.4, 133.1, 137.2, 138.4, 143.2, 147.5[31C]

합성예8. BH8의 합성

합성예8-1. 1-파이렌보론산의 합성

둥근바닥 플라스크에 1-브로모 파이렌 (30g, 107 mmol) 을 THF 240 mL에 녹였다. -78 ℃까지 냉각시킨 상태에서 n-BuLi in n-hexane(1.6M)(80 mL)를 천천히 넣어 주었다. 첨가가 끝나면 -78 ℃에서 1 시간 가량 교반 후 트리메틸 보레이트(15.5 g, 149 mmol)을 넣어 주었다. -78 ℃에서 1 시간 교반 후 2 시간 가량 상온에서 교반하고 2 N HCl을 넣어 산성을 맞추었다. EA로 추출 후 용매 제거하면서 헥산으로 결정을 얻어 1-파이렌보론산 19.5 g(수율 74 %)을 얻었다.

합성예8-2. BH8의 합성

상기 합성예 7-2에서 사용된 9-페닐-10-안트라센보론산 대신 합성예 8-1에서 제조된 1-파이렌보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH8(4.5 g, 수율 46 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 347 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:29.4, 30.4, 47.9, 48.2, 115.5, 121.9, 123.3, 123.8, 125.1, 125.6, 126.3, 126.6, 128.8, 129.3, 130.6, 132.2, 133.3, 133.9, 138.0, 143.2, 147.5[27C]

합성예9. 화학식8의 합성

합성예9-1. 4-페닐나프탈렌보론산의 합성

상기 합성예1-2-c 에서 사용된 9-페닐-10-브로모안트라센 대신 1-브로모-4-페닐나프탈렌을 사용하여 4-페닐나프탈렌보론산 8 g(수율 75 %)을 얻었다.

합성예9-2. (10-(4-페닐나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산의 합성

상기 합성예1-2의 안트라센유도체의 합성에서 사용된 페닐보론산 대신 합성예 9-1에서 제조된 4-페닐나프탈렌보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 (10-(4-페닐나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산 5 g(수율 71 %)을 얻었다.

합성예9-3. 화학식8의 합성

상기 합성예 1-3에서 사용된 9-페닐-10-안트라센보론산 대신 합성예 9-2에서 제조된 (10-(4-페닐나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 화학식 8(3.3 g, 수율 35 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 567 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:31.7, 33, 34.9, 35.2, 124.4, 125.6, 126.3, 126.4, 127.4, 127.6, 127.9, 128.3, 129, 129.2, 129.6, 130.7, 130.9, 131.9, 133, 133.1, 135.4, 135.6, 137.2, 140.5, 142, 148.2 [44C]

합성예10. 화학식10의 합성

합성예10-1. 4-브로모나프톨의 합성

질소분위기의 둥근 바닥 플라스크에 나프톨 20 g (139 mmol)과 아세토나이트릴 100 mL를 넣고 녹였다. 반응물을 0 ℃로 냉각하고 N-브로모쑥신이미드 25.2 g (142 mmol)을 아세토나이트릴 250 mL에 녹여 천천히 적가하였다. 적가 후 상온으로 옮겨 반응하고 반응이 완료되면 감압 농축 후 에틸아세테이트에 녹여 추출한다. 분리한 유기층은 실리카겔에 여과 후 감압증류하였다. 다이클로로에탄에 녹인 후 냉각하면서 헥산을 넣고 교반하여 여과하여 4-브로모나프톨 (24.2 g, 수율 78 %)을 얻었다.

합성예10-2. 3-페닐나프톨의 합성

질소분위기의 둥근 바닥 플라스크에 알루미늄클로라이드 28.5 g (214 mmol)과 벤젠 150 mL을 넣고 가열하여 환류교반하였다. 상기 합성예 10-1에서 제조된 4-브로모나프톨 27.6 g (124 mmol)을 벤젠 200 mL에 가열하여 녹인 후 천천히 적가하였다. 한시간동안 환류교반 후 반응이 완료되면 상온으로 냉각하고, 반응물을 차가운 6 M 염산수용액에 천천히 부어준다. 에틸아세테이트로 추출한다. 분리한 유기층은 소듐바이카보네이트 수용액과 물로 씻어주고 실리카겔에 여과 후 감압농축 하여 헥산을 넣고 교반 후 여과하였다. 여과한 결정은 다이클로로메탄과 헥산으로 재결정하여 3-페닐나프톨 (15 .7g, 수율 58 %)을 얻었다.

합성예10-3. 3-페닐나프탈렌-1-일 트라이플루오로메탄설포네이트의 합성

둥근 바닥 플라스크에 상기 합성예 10-2에서 제조된 3-페닐나프톨 15.7 g (71 mmol)을 넣고 다이클로로메탄 160 mL를 넣었다. 여기에 피리딘 7.3 g (93 mmol)을 넣고 반응물을 0 ℃로 냉각하였다. 여기에 트라이플루오로메탄설포닉언하이드라이드 22.1 g (78 mmol)을 천천히 적가하고 상온으로 옮겨 반응하였다. 반응 완료 후 0.3 M 염산수용액을 넣어 반응을 완료하였다. 다이클로로메탄으로 추출하고 분리된 유기층은 실리카겔에 여과 후 감압농축 하고 컬럼크로마토그래피로 분리하여 감압농축하여 3-페닐나프탈렌-1-일 트라이플루오로메탄설포네이트 (24 g, 수율 95 %)를 얻었다.

합성예10-4. (10-(3-페닐나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산의 합성

상기 합성예1-2의 안트라센유도체의 합성에서 사용된 페닐보론산 대신 합성예 10-3에서 제조된 3-페닐나프탈렌-1-일 트라이플루오로메탄설포네이트 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 (10-(3-페닐나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산 15 g(수율 65 %)을 얻었다.

합성예10-5. 화학식10의 합성

상기 합성예2-2에서, 사용된 9-페닐-10-안트라센보론산 대신 상기 합성예 10-4에서 제조된 (10-(3-페닐나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 화학식10 (4.9g, 수율 35%)를 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 581 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

19,31.7,33,35.2,125.6,126.3,127,127.4,127.6,127.9,128.3,129,129.2,130.1,130.9,132,133.1,134.6,134.7,134.9,137,137.2,140.8,145.2,146.5 [45C]

합성예11. 화학식11의 합성

합성예 11-1. 안트라센 유도체의 합성

상기 합성예 1-1에서 제조된 안트라센 유도체의 합성방법과 동일한 방법을 이용하여 (10-(6-페닐나프탈렌-2-일)안트라센-9-일)보론산을 합성하였다.

합성예 11-2. 화학식11의 합성

상기 합성예 1-3 에서 사용된 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 5-브로모-2,3-다이하이드로-3,3,6-트라이메틸벤조퓨란을 사용하고, 9-페닐-10-안트라센보론산 대신 상기 합성예 11-1에서 제조된 (10-(6-페닐나프탈렌-2-일)안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 화학식11 (4.2 g, 수율 39 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 541 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

19,27.3,41.9,84.6,113.3,124.8,125.6,126.1,127.3,127.6,127.9,128.2,129,129.2,130.1,130.9,131.9,132.6,133,133.1,134.2,137.2,137.5,140.8,156.6 [41C]

합성예12. 화학식16의 합성

합성예 12-1. 안트라센 유도체의 합성

상기 합성예 1-1에서 제조된 안트라센 유도체의 합성방법과 동일한 방법을 이용하여 (10-(5-페닐-7-(페닐-d5)나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산을 합성하였다.

합성예 12-2. 화학식16의 합성

상기 합성예 11에서 사용된 5-브로모-2,3-다이하이드로-3,3,6-트라이메틸벤조퓨란 대신 5-브로모-3-[(1-메틸-2-프로펜-1-일)옥시]-1H-인덴을 사용하고, 안트라센 유도체는 상기 합성예 12-1에서 제조된 (10-(5-페닐-7-(페닐-d5)나프탈렌-1-일)안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 화학식16 (4.0 g, 수율 37 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 653 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

14.1,22.7,31.2,31.4,31.7,33,33.4,35.2,107.1,115.5,115.8,121.9,123.3,125.1,125.4,125.6,126.1,126.2,126.3,126.6,128.3,128.4,128.6,128.8,129,129.2,130.1,130.9,132,132.2,132.4,132.5,133.3,134.2,145.4,146.4,160.9 [49C]

합성예13. 화학식18의 합성

합성예 13-1. 안트라센 유도체의 합성

상기 합성예 1-1에서 제조된 안트라센 유도체의 합성방법과 동일한 방법을 이용하여 (10-(페닐-d5)안트라센-9-일)보론산을 합성하였다.

합성예 13-2. 화학식18의 합성

상기 합성예 11에서 사용된 5-브로모-2,3-다이하이드로-3,3,6-트라이메틸벤조퓨란 대신 7-브로모-1,2-다이하이드로-1,1,4-트라이메틸나프탈렌을 사용하고, 안트라센 유도체는 상기 합성예 13-1에서 제조된 (10-(페닐-d5)안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 화학식18 (3.5 g, 수율 38 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 646 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

21.5,82.2,83.5,116.4,119.6,123.3,124.5,124.6,125.1,125.4,125.6,125.8,125.9,126,126.8,126.9,127.5,127.6,127.9,129,129.1,129.2,130,130.7,130.9,131.8,131.9,132,133.1,133.3,134.5,135.4,135.6,135.7,136.7,137.2,142,142.4 [49C]

합성예14. 화학식19의 합성

합성예 14-1. 안트라센 유도체의 합성

상기 합성예 1-1에서 제조된 안트라센 유도체의 합성방법과 동일한 방법을 이용하여 (2-플루오로-10-(파이렌-1-일)안트라센-9-일)보론산을 합성하였다.

합성예 14-2. 화학식19의 합성

상기 합성예 11에서 사용된 5-브로모-2,3-다이하이드로-3,3,6-트라이메틸벤조퓨란 대신 6-브로모-1,2,3,4-테트라하이드로-1,1,4,4-테트라메틸-7-펜틸나프탈렌을 사용하고, 안트라센 유도체는 상기 합성예 14-1에서 제조된 (2-플루오로-10-(파이렌-1-일)안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 화학식19 (4.5 g, 수율 43 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 430 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

16.7,30.5,44.4,46,116.9,124.6,124.7,125.6,125.9,126,126.7,127.5,129,130.9,133.1,134.5,134.8,135.3,137.2,139.5,152.2 [33C]

합성예15. 화학식23의 합성

합성예 15-1. 안트라센 유도체의 합성

상기 합성예 1-1에서 제조된 안트라센 유도체의 합성방법과 동일한 방법을 이용하여 (10-(나프탈렌-2-일)-2,7-다이페닐안트라센-9-일)보론산을 합성하였다.

합성예 15-2. 화학식23의 합성

상기 합성예 11에서 사용된 5-브로모-2,3-다이하이드로-3,3,6-트라이메틸벤조퓨란 대신 6-브로모-3,4-다이하이드로-2,2,4,4-테트라메틸-2H-1-벤조싸이오피란을 사용하고, 안트라센 유도체는 상기 합성예 15-1에서 제조된 (10-(나프탈렌-2-일)-2,7-다이페닐안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 화학식23 (4.0 g, 수율 41 %)을 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 661 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

28.5,29,29.9,39.6,62.2,123.3,124.5,125,125.8,126.1,126.2,126.5,127.6,127.7,127.9,128.1,128.2,129.2,131.8,132,132.7,133.1,133.3,134.2,136.1,137.2,137.8,140.8,156.6 [49C]

합성예16. 화학식26의 합성

합성예16-1. (10-사이클로헥실안트라센-9-일)보론산의 합성

상기 합성예1-2의 안트라센유도체의 합성에서 사용된 페닐보론산 대신 사이클로헥실보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 (10-사이클로헥실안트라센-9-일)보론산을 얻었다.

합성예16-2. 화학식26의 합성

상기 합성예2-2에서, 사용된 9-페닐-10-안트라센보론산 대신 상기 합성예 16-1에서 제조된 (10-사이클로헥실안트라센-9-일)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 화학식26 (3.6 g, 수율 수율 31 %)를 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 461 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

19,25.4,26,31.7,33,35.2,35.4,40,124.1,125.2,125.3,126,126.3,127,127.4,128.3,130.1,131,131.1,145.2,146.5 [35C]

합성예17. 화학식27의 합성

상기 합성예16에서 사용된 사이클로헥실보론산 대신 B-2-싸이아졸일보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 화학식27 (3.5 g, 수율 32 %)를 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 462 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

19,31.7,33,35.2,116.6,124,124.8,125.6,126.3,127,127.4,130.1,130.9,133.1,145.2,146.5,169.3 [33C]

합성예18. 화학식28의 합성

상기 합성예16에서 사용된 사이클로헥실보론산 대신 B-4-다이벤조싸이에닐보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 화학식28 (3.0 g, 수율 30 %)를 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 561 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

19,31.7,33,35.2,119.7,122.1,122.7,122.8,123.2,124.3,124.4,124.8,125.6,126.3,126.4,127,127.4,129,130.1,130.9,133.1,137.1,139.9,142.4,145.2,146.5 [41C]

합성예19. 화학식29의 합성

상기 합성예16에서 사용된 사이클로헥실보론산 대신 B-(2,3,4,5,6-펜타플루오로페닐)보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 화학식29 (3.2 g, 수율 33 %)를 합성하였다.

MS(MALDI-TOF): m/z 545 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

19,31.7,33,35.2,117,125.6,126.3,127,127.4,129,130.1,130.9,133.1,136.6,137.2,142,145.2,146.5 [35C]

합성예20. BH9의 합성

합성예20-1. 중간체 20-a의 합성

<반응식 20-1>

중간체 20-a

테트라하이드로퓨란 500ml가 들어 있는 둥근 바닥 플라스크에 9-브로모 페난트렌 50g(194mmol)을 넣어준 후 질소 분위기 하에서 온도를 -78℃로 조절하였다. 30분 후 노르말 부틸리튬 146ml(233mmol)을 천천히 적가한 다음, 1시간 후 트리메틸보레이트 28.3g(274mmol)을 천천히 적가하고, 상온까지 승온시켰다. 상온에서 약 12 시간 정도 교반 후 2N(노르말) 염산 수용액을 산이 될 때까지 반응 용액에 적가한 다음, 추출하여 유기층을 모아 감압증류하였다. 노르말 핵산을 가지고 재결정을 한 후 필터하여 건조한 결과, 흰색 고체의 중간체 20-a (35g, 수율 81%)를 수득하였다.

합성예20-2. 중간체 20-b의 합성

<반응식 20-2>

중간체 20-b

둥근 바닥 플라스크에 메틸 2-브로모벤조에이트 24g (112mmol), 중간체 20-a 34.7g(0.156mmol), 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 {Pd(PPh₃)₄}2.6g(2mmol),탄산칼륨 30.9 g (223mmol), 물 50 mL, 톨루엔 125 ml 및 테트라하이드로퓨란 125 mL를 투입하고 12시간 동안 환류시켰다. 반응 종결 후 반응물을 층 분리하여 유기층을 감압 농축 후, 컬럼분리 하여 건조한 결과, 흰색 고체인 중간체 20-b(25 g, 수율 72%)를 수득하였다.

합성예20-3. 중간체 20-c의 합성

<반응식 20-3>

중간체 20-c

테트라하이드로퓨란 250ml가 들어 있는 둥근 바닥 플라스크에 중간체 20-b 25g(80mmol)을 넣어준 후, 질소 분위기 하에서 온도를 -78℃까지 내렸다. 30분 후 1.6M 페닐리튬 150ml(240mmol)을 천천히 적가하면서, 1시간 후 상온까지 승온시켰다. 상온에서 약 2 시간 정도 교반 후 염화 암모니움 수용액을 적가한 다음, 추출하여 유기층을 모아 감압증류하였다. 노르말 핵산으로 재결정한 후 필터하여 건조한 결과, 흰색 고체인 중간체 20-c(29g, 수율 83%)를 수득하였다.

합성예20-4. 중간체 20-d의 합성

<반응식 20-4>

중간체 20-d

아세트산 290ml가 들어 있는 둥근 바닥 플라스크에 중간체 20-c 29g(66mmol)을 넣았다. 이후, 온도를 80℃까지 승온시킨 후 염산 수용액 1~2방울을 추가하고, 2시간 정도 환류시킨 다음, 온도를 상온으로 조정하였다. 이로부터 생성된 고체를 필터하여 건조시킨 결과, 흰색 고체인 중간체 20-d(27g, 수율 93%)의 흰색 고체를 수측하였다.

합성예20-5. 중간체 20-e의 합성

<반응식 20-5>

중간체 20-e

클로로포름 216 ml가 들어 있는 둥근 바닥 플라스크에 중간체 20-d 27 g(65 mmol)을 넣어준 후 교반하였다. 브로민 28.9 g(181 mmol)을 클로로포름 54 ml로 희석시킨 후 이를 천천히 적가하고, 48시간 동안 상온에서 교반시켰다. 이로부터 생성된 고체를 필터 후 건조시킨 결과, 흰색 고체인 중간체 20-e(27g, 수율 93%)를 수득하였다.

합성예20-6. 중간체 20-f의 합성

<반응식 20-6>

중간체 20-e 중간체 20-f

상기 합성예7에서 제조된 중간체 20-e를 사용하여 합성예 1-2-c와 동일한 방법으로 중간체 20-f를 합성하였다.(15 g, 수율 78 %)

합성예20-7. BH9의 합성

<반응식 20-7>

BH9

상기 합성예 1-3에서 사용된 9-페닐-10-안트라센보론산 대신 상기 합성예20-6에서 제조된 중간체 20-f를 사용하고, 6-브로모-1,1,4,4-테트라메틸-1,2,3,4-테트라하이드로나프탈렌 대신 합성예 20-5에서 제조된 중간체 20-e를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 BH9을 합성하였다.(7 g, 수율 45 %)

MS(MALDI-TOF): m/z 707 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

29.4,30.4,47.9,48.2,61.9,115.4,122.4,123.8,124.7,125.2,126.2,126.6,128.3,128.9,129,129.2,129.3,129.4,130.5,130.6,131.3,131.9,132.1,134.6,137.6,139.9,140,141.1,142.4,143.2,147.5,147.7 [55C]

합성예21. BH10의 합성

합성예 1-3에서 사용된 9-페닐-10-안트라센보론산 대신 9,9'-스파이로바이[플루오렌]-2-일보론산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법을 이용하여 BH10을 합성하였다. (5.5g, 수율 48%)

MS(MALDI-TOF): m/z 503 [M]⁺.¹³CNMR(75MHz,CDCl₃)δ:

128.7,128.9,130.5,138.2,139.9,140.5,141,141.1,141.9,142.4,148.2 [39C]

실시예

소자 제작 및 평가 : 실시예 1 내지 41

ITO 글래스의 발광면적이 2 mm × 2 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10^-7torr가 되도록 한 후 상기 ITO 위에 CuPc(800 Å), α-NPD(300 Å)순으로 성막한 후 본 발명에 따른 화합물인 BH1 내지 BH10 및 화학식 8 내지 화학식 29 중 선택하여 성막(250 Å)한 다음 Alq₃(350Å), LiF(5 Å), Al(500 Å)의 순서로 성막하여 유기전계발광소자를 제조하였다. 한편 도판트 물질로서 하기 [화학식 5] 내지 [화학식 7] 화합물 중 하나를 선택하여 사용하였다. 화합물 [BH1] 내지 [BH10], [화학식 8], [화학식 10], [화학식11], [화학식16], [화학식18], [화학식19], [화학식23], [화학식26] 내지 [화학식29] 는 다음과 같다.

[BH1] [BH2] [BH3]

[BH4] [BH5] [BH6]

[BH7] [BH8]

[BH9] [BH10]

[화학식 8] [화학식 10] [화학식11] [화학식16]

[화학식18] [화학식19] [화학식23] [화학식26]

[화학식27] [화학식28] [화학식29]

비교예 1 내지 3

상기 실시예와 동일하게 제조하고, 다만, 발광층은 호스트 화합물로서, 하기 [화학식 4]으로 표시되는 안트라센계 화합물을 더 포함하고, 도판트 물질은 [화학식 5] 내지 [화학식 7] 화합물 중 하나를 선택하여 사용하였다.

여기서 화학식 7은 좌측구조식과 우측구조식이 몰비로 30:70 혼합된 혼합물이다.

[화학식 4] [화학식 5] [화학식 6]

[화학식 7]

평가예

상기 실시예 1 내지 41, 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 유기전계발광소자에 대하여, 전압, 전류밀도, 휘도, 발광색 및 수명을 측정하고 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다. T97은 휘도가 초기휘도에 비해 97 %로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.

	호스트	도펀트	전압	전류밀도 (㎃/㎠)	휘도 (Cd/㎡)	발광색	T97
실시예1	BH 1	화학식5	4.2	10	610	청색	89
실시예2	BH 2	화학식5	4.1	10	650	청색	96
실시예3	BH 3	화학식5	4.2	10	580	청색	75
실시예4	BH 4	화학식5	4.3	10	590	청색	69
실시예5	BH 5	화학식5	4.2	10	630	청색	70
실시예6	BH 6	화학식5	4.1	10	600	청색	85
실시예7	BH 7	화학식5	4.2	10	620	청색	82
실시예8	BH 8	화학식5	4.1	10	610	청색	88
실시예9	BH 9	화학식5	4.1	10	610	청색	85
실시예10	BH 10	화학식5	4.2	10	590	청색	80
실시예11	화학식 8	화학식5	4.0	10	610	청색	91
실시예12	화학식 10	화학식5	4.1	10	610	청색	87
실시예13	화학식 11	화학식5	4.2	10	580	청색	80
실시예14	화학식 16	화학식5	4.1	10	580	청색	80
실시예15	화학식 18	화학식5	4.0	10	680	청색	92
실시예16	화학식 19	화학식5	4.0	10	600	청색	86
실시예17	화학식 23	화학식5	4.2	10	580	청색	79
실시예18	화학식 26	화학식5	4.1	10	590	청색	87
실시예19	화학식 27	화학식5	4.0	10	560	청색	86
실시예20	화학식 28	화학식5	4.1	10	560	청색	85
실시예21	화학식 29	화학식5	4.1	10	600	청색	86
비교예1	화학식 4	화학식5	6.5	10	420	청색	20
실시예22	BH 1	화학식6	4.2	10	530	녹색	86
실시예23	BH 2	화학식6	4.1	10	550	녹색	90
실시예24	BH 3	화학식6	4.2	10	540	녹색	75
실시예25	BH 4	화학식6	4.1	10	530	녹색	80
실시예26	BH 5	화학식6	4.2	10	570	녹색	69
실시예27	BH 6	화학식6	4.2	10	540	녹색	82
실시예28	BH 7	화학식6	4.2	10	530	녹색	64
실시예29	BH 8	화학식6	4.0	10	520	녹색	73
실시예30	BH 9	화학식6	4.1	10	530	녹색	78
실시예31	BH 10	화학식6	4.2	10	520	녹색	69
비교예2	화학식 4	화학식6	6.2	10	380	녹색	12
실시예32	BH 1	화학식7	4.1	10	510	황색	74
실시예33	BH 2	화학식7	4.2	10	580	황색	85
실시예34	BH 3	화학식7	4.2	10	520	황색	70
실시예35	BH 4	화학식7	4.1	10	560	황색	69
실시예36	BH 5	화학식7	4.0	10	550	황색	64
실시예37	BH 6	화학식7	4.2	10	540	황색	73
실시예38	BH 7	화학식7	4.1	10	560	황색	71
실시예39	BH 8	화학식7	4.2	10	540	황색	69
실시예40	BH 9	화학식7	4.1	10	570	황색	78
실시예41	BH 10	화학식7	4.2	10	530	황색	70
비교예3	화학식 4	화학식7	6.4	10	410	황색	15

상기 [표 1]에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 발광 화합물을 포함하는 유기전계발광자는 구동 전압이 낮으며, 휘도 및 장수명 등의 발광특성이 우수하여 다양한 디스플레이 소자에 활용할 수 있다.

10 : 기판 20 : 애노드
30 : 정공주입층 40 : 정공수송층
50 : 유기발광층 60 : 전자수송층
70 : 전자주입층 80 : 캐소드

Claims

하기 [화학식 A] 으로 표시되는, 방향족 고리에 융합된 고리의 치환기를 갖는 화합물.
[화학식 A]

상기 [화학식 A] 에서,
X는 하기 구조식 X를 갖는 치환기이며,
Y는 하기 구조식 Y1 내지 구조식 Y5에서 선택되는 어느 하나를 갖는 치환기이며, n은 1 내지 4의 정수이다.
[구조식 X]

여기서 T₁및 T₂는 각각 서로 독립적으로 동일하거나 상이하며, -C(R₁₁)(R₁₂)-, -N(R₁₁)-, 산소원자 또는 황원자이며,
상기 Cy는 서로 융합되어 연결됨으로써 형성되고, T₁및 T₂를 포함하여 탄소수 2 내지 6의 포화 또는 불포화고리이며,
상기 p는 0 내지 3의 정수이고,
상기 R, R₁₁ 및 R₁₂는 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 게르마늄기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 알루미늄기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 셀레늄기, 텔루륨기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택되며, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며,
연결기 L 은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴렌기이고,
여기서, 상기 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 1 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 1 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
[구조식 Y1]

상기 구조식 Y1에서,
R₂₁ 내지 R₃₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₂₁ 내지 R₃₀중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.
[구조식 Y2]

상기 구조식 Y2에서, R₃₁ 내지 R₄₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₃₁ 내지 R₄₀ 중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.
[구조식 Y3]

상기 구조식 Y3에서, R₄₁ 내지 R₅₂은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₄₁ 내지 R₅₂중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다
[구조식 Y4]

상기 구조식 Y4에서, R₆₁ 내지 R₇₄은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₆₁ 내지 R₇₂중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다
[구조식 Y5]

상기 구조식 Y5에서, R₈₁ 내지 R₉₀은 각각 동일하거나 상이하며, 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일한 치환기로 이루어지되, R₈₁ 내지 R₉₀중에서 n개는 구조식 X로 표시되는 동일하거나 상이한 치환기이다.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 A] 의 R, R₁₁ _, R₁₂,및 [구조식 Y1] 내지 [구조식 Y5] 의 R₂₁ 내지 R₅₂ _, R₆₁ 내지 R₇₄ _, R₈₁내지 R₉₀은 각각, 서로 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐 원자; 히드록실기; 시아노기; 니트로기; 아미노기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기; 하기 화학식 4A 내지 4H의 치환기; 중에서 선택되는 하나로 표시되는, 화합물:

상기 화학식 4A 내지 4H 에서,
Z₁ 내지 Z₇은 서로 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐 원자; 히드록실기; 시아노기; 니트로기; 아미노기; 아미디노기; 히드라진; 히드라존; 카르복실기나 이의 염; 술폰산기나 이의 염; 인산이나 이의 염; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 1 내지 10의 알콕시기; 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염 및 인산이나 이의 염 중 하나 이상으로 치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기; 페닐기; 나프틸기; 플루오레닐기; 페난트레닐기; 안트릴기; 파이레닐기; 크라이세닐기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기 중 하나 이상으로 치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트릴기, 파이레닐기 및 크라이세닐기; 인돌일기; 벤조이미다졸일기; 카바졸일기; 이미다졸일기; 이미다졸리닐기; 이미다조피리디닐기; 이미다조피리미디닐기; 피리디닐기; 피리미디닐기; 트리아지닐기; 퀴놀리닐기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기 페닐기 및 나프틸기 중 하나 이상으로 치환된 인돌일기, 벤조이미다졸일기, 카바졸일기, 이미다졸일기, 이미다졸리닐기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기 및 퀴놀리닐기; 디(탄소수 1 내지 10의 알킬)아미노기; 및 디(탄소수 1 내지 10의 아릴)아미노기 중에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 탄소수 6 내지 10의 아릴기는 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트릴기, 파이레닐기 및 크라이세닐기 중에서 선택되는 어느 하나이다.
제2항에 있어서,
상기 구조식 X는 하기 [화학식 1A-a] 내지 [화학식 1A-c], [화학식 1B-a] 내지 [화학식 1B-c], [화학식 1C-a] 내지 [화학식 1C-c]로 표시되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 화합물
[화학식 1A-a] [화학식 1A-b] [화학식 1A-c]

[화학식 1B-a] [화학식 1B-b] [화학식 1B-c]

[화학식 1C-a] [화학식 1C-b] [화학식 1C-c]

이때, 상기 X₁ 내지 X₆은 CR₉R₁₀, CR₁₁R₁₂ _,CR₁₃R₁₄ _,CR₁₅R₁₆ _,CR₁₇R₁₈ _,CR₁₉R₂₀ _,NR₁₁, S, O중에서 선택되며, R, R₁ 내지 R₆, R₉ 내지 R₂₀은 상기 구조식 X의 R, R₁₁ 및 R₁₂에서 정의한 바와 동일하다.
제 3 항에 있어서,
상기 구조식 X는 하기 [화학식 1A-a1] 내지 [화학식 1A-c1], [화학식 1B-a1] 내지 [화학식 1B-c1], [화학식 1C-a1] 내지 [화학식 1C-c1]로 표시되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 화합물
[화학식 1A-a1] [화학식 1A-b1] [화학식 1A-c1]

[화학식 1B-a1] [화학식 1B-b1] [화학식 1B-c1]

[화학식 1C-a1] [화학식 1C-b1] [화학식 1C-c1]

이때, 상기 X₁ 내지 X₆은 제3항에서 정의한 바와 동일하다.
제 1 항에 있어서,
상기 [화학식 A] 는 하기 [화합물1] 내지 [화합물52]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 화합물
[화합물 1] [화합물 2] [화합물 3]

[화합물 4] [화합물 5] [화합물 6]

[화합물 7] [화합물 8] [화합물 9]

[화합물 10] [화합물 11] [화합물 12]

[화합물 13] [화합물 14] [화합물 15]

[화합물 16] [화합물 17] [화합물 18]

[화합물 19] [화합물 20] [화합물 21]

[화합물 22] [화합물 23] [화합물 24]

[화합물 25] [화합물 26] [화합물 27]

[화합물 28] [화합물 29] [화합물 30]

[화합물 31] [화합물 32] [화합물 33]

[화합물 34] [화합물 35] [화합물 36]

[화합물 37] [화합물 38] [화합물 39]

[화합물 40] [화합물 41] [화합물 42]

[화합물 43] [화합물 44] [화합물 45]

[화합물 46] [화합물 47] [화합물 48]

[화합물 49] [화합물 50] [화합물 51]

[화합물 52]

상기 [화합물 1] 내지 [화합물 52]에서,
치환기R은 동일하거나 상이하며 각각 독립적으로 수소 원자, 중수소 원자, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 게르마늄기, 치환 또는 비치환된 붕소기, 치환 또는 비치환된 알루미늄기, 카르보닐기, 포스포릴기, 아미노기, 니트릴기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐기, 셀레늄기, 텔루륨기, 아미드기 및 에스테르기로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, x는 1 내지 20의 정수이고, 각각의 치환기 R은 서로 인접하는 기와 축합 고리를 형성할 수 있다.
제 5항에 있어서,
상기 [화학식 A] 는 하기 [화합물 1-1] 내지 [화합물 52-1]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 화합물
[화합물 1-1] [화합물 2-1] [화합물 3-1]

[화합물 4-1] [화합물 5-1] [화합물 6-1]

[화합물 7-1] [화합물 8-1] [화합물 9-1]

[화합물 10-1] [화합물 11-1] [화합물 12-1]

[화합물 13-1] [화합물 14-1] [화합물 15-1]

[화합물 16-1] [화합물 17-1] [화합물 18-1]

[화합물 19-1] [화합물 20-1] [화합물 21-1]

[화합물 22-1] [화합물 23-1] [화합물 24-1]

[화합물 25-1] [화합물 26-1] [화합물 27-1]

[화합물 28-1] [화합물 29-1] [화합물 30-1]

[화합물 31-1] [화합물 32-1] [화합물 33-1]

[화합물 34-1] [화합물 35-1] [화합물 36-1]

[화합물 37-1] [화합물 38-1] [화합물 39-1]

[화합물 40-1] [화합물 41-1] [화합물 42-1]

[화합물 43-1] [화합물 44-1] [화합물 45-1]

[화합물 46-1] [화합물 47-1] [화합물 48-1]

[화합물 49-1] [화합물 50-1] [화합물 51-1]

[화합물 52-1]

상기 [화합물1-1]내지 [화합물52-1]에서,
상기 x와 치환기R은 제5항에서의 상기 [화합물 1] 내지 [화합물 52]에서 정의한 바와 동일하다.
제6 항에 있어서,
상기 치환기R은 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로, 탄소수 1 내지 5의 알킬기; 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기; 탄소수 6 내지 10의 아릴기; 질소, 산소, 또는 황 원자를 1 내지 2개를 갖는 헤테로아릴기; 탄소수 1 내지 5의 알킬기, 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬기 및 탄소수 6 내지 10의 아릴기에서 선택되는 치환기를 가진 실릴기;에서 선택되는 어느 하나이며;
x는 1 내지 4의 정수인 것을 특징으로 하는, 화합물
제 7 항에 있어서,
상기 치환기R은 동일하거나 상이하며 서로 독립적으로,
메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 페닐기, 나프틸기 에서 선택되는 어느 하나이며;
x는 1 또는 2의 정수인 것을 특징으로 하는, 화합물
제1항에 있어서,
상기 [화학식 A] 는 하기 [화합물101] 내지 [화합물136]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 화합물
[화합물 101] [화합물 102] [화합물 103]

[화합물 104] [화합물 105] [화합물 106]

[화합물 107] [화합물 108] [화합물 109]

[화합물 110] [화합물 111] [화합물 112]

[화합물 113] [화합물 114] [화합물 115]

[화합물 116] [화합물 117] [화합물 118]

[화합물 119] [화합물 120] [화합물 121]

[화합물 122] [화합물 123] [화합물 124]

[화합물 125] [화합물 126] [화합물 127]

[화합물 128] [화합물 129] [화합물 130]

[화합물 131] [화합물 132] [화합물 133]

[화합물 134] [화합물 135] ] [화합물 136]
제1전극;
상기 제1전극에 대향된 제2전극; 및
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 유기층;을 포함하고, 상기 유기층이 제1항 내지 제9항 중에서 선택되는 어느 한 항의 화합물을 1종 이상 포함한, 유기 발광 소자.
제 10 항에 있어서,
상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제 10 항에 있어서,
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층이 발광층인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제12항에 있어서,
상기 발광층은 호스트와 도판트로 이루어지며, 상기 화합물은 호스트로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
제 13 항에 있어서,
상기 도판트는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는, 유기발광소자
[화학식 1] [화학식 2]

상기 [화학식 1]과 [화학식 2] 중,
A는 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기, 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기, 치환 또는 비치환되고 이종 원자로 O, N 또는 S를 갖는 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이고;
상기 [화학식 1] 에서,
X₁ 및 X₂는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이거나 단일결합이고, X₁과 X₂는 서로 결합될 수 있고;
Y₁ 내지 Y₂는 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 24의 사이클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 시아노기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 게르마늄, 인, 보론, 중수소 및 수소로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되고, Y₁ 내지 Y₂ 각각은 서로 동일하거나 상이하며, 서로 인접하는 기와 지방족, 방향족, 지방족헤테로 또는 방향족헤테로의 축합 고리를 형성할 수 있으며;
l, m 은 각각 1 내지 20의 정수이고, n은 1 내지 4의 정수이며;
상기 [화학식 2] 에서,
C_y는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬이고, b은 1 내지 4 의 정수이되, b이 2 이상인 경우 각각의 시클로알칸은 융합된 형태일 수 있고. 또한, 시클로알칸내의 수소자리는 각각 중수소 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬로 치환될 수 있으며, 서로 동일하거나 상이하고;
B는 단일 결합 또는 -[C(R₅)(R₆)]_p-이고, 상기 p는 1 내지 3의 정수이되, p가 2 이상인 경우 2 이상의 R₅및 R₆은 서로 동일하거나 상이하고;
R₁, R₂, R₃ _, R₅ 및 R₆은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬티오기(alkylthio), 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬 아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬)아미노기, 또는 (치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 디(치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴)아미노기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환 된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 중에서 선택될 수 있으며,
a는 1 내지 4의 정수이되, a가 2 이상인 경우 2 이상의 R₃는 서로 동일하거나 상이하고, R₃이 복수인 경우, 각각의 R₃은 융합된 형태일 수 있고, n은 1 내지 4의 정수이다.