KR20150027937A - 축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

축합환 화합물 및 상기 축합환 화합물을 포함한 유기 발광 소자가 제시된다.

Description

축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자{Condensed compound and organic light emitting diode including the same}
축합환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자가 제시된다.
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.
일예에 따르면, 유기 발광 소자는, 애노드, 캐소드 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재되고 발광층을 포함한 유기층 포함할 수 있다. 상기 애노드와 발광층 사이에는 정공 수송 영역이 구비될 수 있고, 상기 발광층과 캐소드 사이에는 전자 수송 영역이 구비될 수 있다. 상기 애노드로부터 주입된 정공은 정공 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동하고, 캐소드로부터 주입된 전자는 전자 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
신규 축합환 화합물 및 이를 채용한 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물이 제공된다.
<화학식 1>
Figure pat00001
상기 화학식 1 중,
X1은 N-[(L1)a1-(R1)b1], S, O, S(=O), S(=O)2, C(R2)(R3) 및 Si(R2)(R3) 중에서 선택되되, 단, X1이 C(R2)(R3) 또는 Si(R2)(R3)일 경우, R2과 R3은 서로 결합되지 않고;
X11은 N 또는 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 N 또는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N 또는 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N 또는 C-[(L14)a14-(R14)b14]이고;
L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐렌, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌, 치환 또는 비치환된 C2-C60헤테로아릴렌, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹(substituted or unsubstituted divalent non-aromatic condensed polycyclic group) 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹(substituted or unsubstituted divalent non-aromatic hetero-condensed polycyclic group) 중에서 선택되고;
a1, a11, a12, a13, a14, a21 및 a22는, 서로 독립적으로, 0 내지 5의 정수에서 선택되고;
R1, R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오, 치환 또는 비치환된 C2-C60헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q1)(Q2), -Si(Q3)(Q4)(Q5) 및 -B(Q6)(Q7) 중에서 선택되고;
b1, b11, b12, b13, b14, b21 및 b22는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고;
c21 및 c22는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4이고;
c21이 2 이상일 경우, 2 이상의 *-(L21)a21-R21은 서로 동일하거나 상이하고;
c22이 2 이상일 경우, 2 이상의 *-(L22)a22-R22은 서로 동일하거나 상이하고;
상기 치환된 C3-C10시클로알킬렌, 치환된 C3-C10헤테로시클로알킬렌, 치환된 C3-C10시클로알케닐렌, 치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐렌, 치환된 C6-C60아릴렌, 치환된 C2-C60헤테로아릴렌, 치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 치환된 C1-C60알킬, 비치환된 C2-C60알케닐, 치환된 C2-C60알키닐, 치환된 C1-C60알콕시, 치환된 C3-C10시클로알킬, 치환된 C3-C10헤테로시클로알킬, 치환된 C3-C10시클로알케닐, 치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐, 치환된 C6-C60아릴, 치환된 C6-C60아릴옥시, 치환된 C6-C60아릴티오, 치환된 C2-C60헤테로아릴, 치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹의 치환기 중 적어도 하나는,
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시(aryloxy), C6-C60아릴티오(arylthio), C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q11)(Q12), -Si(Q13)(Q14)(Q15) 및 -B(Q16)(Q17) 중 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q21)(Q22), -Si(Q23)(Q24)(Q25) 및 -B(Q26)(Q27) 중 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 및
-N(Q31)(Q32), -Si(Q33)(Q34)(Q35) 및 -B(Q36)(Q37); 중에서 선택되고;
상기 Q1 내지 Q7, Q11 내지 Q17, Q21 내지 Q27 및 Q31 내지 Q37은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택된다.
상기 축합환 화합물은 하기 화학식 1A 또는 1B로 표시될 수 있다:
<화학식 1A> <화학식 1B>
Figure pat00002
Figure pat00003
또는, 상기 축합환 화합물은 하기 화학식 1A(1) 또는 1B(1)로 표시될 수 있다.
<화학식 1A(1)> <화학식 1B(1)>
Figure pat00004
Figure pat00005
다른 측면에 따르면, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 발광층을 포함하고, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 적어도 1종 이상 포함한 유기층;을 포함한, 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 축합환 화합물은 상기 발광층에 포함되어 있을 수 있고, 상기 발광층은 도펀트를 더 포함하고, 상기 발광층에 포함된 상기 축합환 화합물은 호스트의 역할을 할 수 있다. 여기서, 상기 발광층은 녹색광을 방출하는 녹색 발광층일 수 있고, 상기 도펀트는 인광 메커니즘에 따라 광을 방출하는 인광 도펀트일 수 있다.
상기 축합환 화합물은 우수한 전기적 특성 및 열적 안정성을 갖는 바, 상기 축합환 화합물을 채용한 유기 발광 소자는 저구동 전압, 고효율, 고휘도 및 장수명 특성을 가질 수 있다.
도 1은 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2a는 화합물 2의 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 데이타이다.
도 2b는 화합물 2의 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 데이터다.
도 3a는 화합물 4의 TGA 데이타이다.
도 3b는 화합물 4의 DSC 데이터다.
상기 축합환 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다:
<화학식 1>
Figure pat00006
상기 화학식 1 중, X1은 N-[(L1)a1-(R1)b1], S, O, S(=O), S(=O)2, C(R2)(R3) 및 Si(R2)(R3) 중에서 선택되되, 단, X1이 C(R2)(R3) 또는 Si(R2)(R3)일 경우, R2과 R3은 서로 결합되지 않는다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 X1은 N-[(L1)a1-(R1)b1]일 수 있다. L1, a1, R1 및 b1에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 X1은 C(R2)(R3)이고, R2 및 R3은 서로 독립적으로,
C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐; 및
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 X1은 S 또는 O일 수 있다.
상기 화학식 1 중, X11은 N 또는 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 N 또는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N 또는 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N 또는 C-[(L14)a14-(R14)b14]이다. 여기서, L11 내지 L14, a11 내지 a14, R11 내지 R14 및 b11 내지 b14 각각에 대한 상세한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중, X11은 N이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중, X11은 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 N 이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중, X11은 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 X11은 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 X11은 N 이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중, X11은 N이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로,
페닐렌(phenylene), 펜탈레닐렌(pentalenylene), 인데닐렌(indenylene), 나프틸렌(naphthylene), 아줄레닐렌(azulenylene), 헵탈레닐렌(heptalenylene), 인다세닐렌(indacenylene), 아세나프틸렌(acenaphthylene), 플루오레닐렌(fluorenylene), 스파이로-플루오레닐렌, 벤조플루오레닐렌, 디벤조플루오레닐렌, 페날레닐렌(phenalenylene), 페난트레닐렌(phenanthrenylene), 안트라세닐렌(anthracenylene), 플루오란테닐렌(fluoranthenylene), 트리페닐레닐렌(triphenylenylene), 파이레닐렌(pyrenylene), 크라이세닐렌(chrysenylene), 나프타세닐렌(naphthacenylene), 피세닐렌(picenylene), 페릴레닐렌(perylenylene), 펜타페닐렌(pentaphenylene), 헥사세닐렌(hexacenylene), 펜타세닐렌(pentacenylene), 루비세닐렌(rubicenylene), 코로네닐렌(coronenylene), 오발레닐렌(ovalenylene), 피롤일렌(pyrrolylene), 티오페닐렌(thiophenylene), 퓨라닐렌(furanylene), 이미다졸일렌(imidazolylene), 피라졸일렌(pyrazolylene), 티아졸일렌(thiazolylene), 이소티아졸일렌(isothiazolylene), 옥사졸일렌(oxazolylene), 이속사졸일렌(isooxazolylene), 피리디닐렌(pyridinylene), 피라지닐렌(pyrazinylene), 피리미디닐렌(pyrimidinylene), 피리다지닐렌(pyridazinylene), 이소인돌일렌(isoindolylene), 인돌일렌(indolylene), 인다졸일렌(indazolylene), 푸리닐렌(purinylene), 퀴놀리닐렌(quinolinylene), 이소퀴놀리닐렌(isoquinolinylene), 벤조퀴놀리닐렌(benzoquinolinylene), 프탈라지닐렌(phthalazinylene), 나프티리디닐렌(naphthyridinylene), 퀴녹살리닐렌(quinoxalinylene), 퀴나졸리닐렌(quinazolinylene), 시놀리닐렌(cinnolinylene), 카바졸일렌(carbazolylene), 페난트리디닐렌(phenanthridinylene), 아크리디닐렌(acridinylene), 페난트롤리닐렌(phenanthrolinylene), 페나지닐렌(phenazinylene), 벤조이미다졸일렌(benzoimidazolylene), 벤조퓨라닐렌(benzofuranylene), 벤조티오페닐렌(benzothiophenylene), 이소벤조티아졸일렌(isobenzothiazolylene), 벤조옥사졸일렌(benzooxazolylene), 이소벤조옥사졸일렌(isobenzooxazolylene), 트리아졸일렌(triazolylene), 테트라졸일렌(tetrazolylene), 옥사디아졸일렌(oxadiazolylene), 트리아지닐렌(triazinylene), 디벤조퓨라닐렌(dibenzofuranylene), 디벤조티오페닐렌(dibenzothiophenylene), 벤조카바졸일렌, 디벤조카바졸일렌 및 이미다조피리디닐렌; 및
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌, 펜탈레닐렌, 인데닐렌, 나프틸렌, 아줄레닐렌, 헵탈레닐렌, 인다세닐렌, 아세나프틸렌, 플루오레닐렌, 스파이로-플루오레닐렌, 벤조플루오레닐렌, 디벤조플루오레닐렌, 페날레닐렌, 페난트레닐렌, 안트라세닐렌, 플루오란테닐렌, 트리페닐레닐렌, 파이레닐렌, 크라이세닐렌, 나프타세닐렌, 피세닐렌, 페릴레닐렌, 펜타페닐렌, 헥사세닐렌, 펜타세닐렌, 루비세닐렌, 코로네닐렌, 오발레닐렌, 피롤일렌, 티오페닐렌, 퓨라닐렌, 이미다졸일렌, 피라졸일렌, 티아졸일렌, 이소티아졸일렌, 옥사졸일렌, 이속사졸일렌, 피리디닐렌, 피라지닐렌, 피리미디닐렌, 피리다지닐렌, 이소인돌일렌, 인돌일렌, 인다졸일렌, 푸리닐렌, 퀴놀리닐렌, 이소퀴놀리닐렌, 벤조퀴놀리닐렌, 프탈라지닐렌, 나프티리디닐렌, 퀴녹살리닐렌, 퀴나졸리닐렌, 시놀리닐렌, 카바졸일렌, 페난트리디닐렌, 아크리디닐렌, 페난트롤리닐렌, 페나지닐렌, 벤조이미다졸일렌, 벤조퓨라닐렌, 벤조티오페닐렌, 이소벤조티아졸일렌, 벤조옥사졸일렌, 이소벤조옥사졸일렌, 트리아졸일렌, 테트라졸일렌, 옥사디아졸일렌, 트리아지닐렌, 디벤조퓨라닐렌, 디벤조티오페닐렌, 벤조카바졸일렌, 디벤조카바졸일렌 및 이미다조피리디닐렌; 중에서 선택될 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로, 화학식 2-1 내지 2-33 중에서 선택될 수 있다:
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
상기 화학식 2-1 내지 2-33 중,
Y1은 O, S, S(=O), S(=O)2, C(Z3)(Z4), N(Z5) 또는 Si(Z6)(Z7)이고;
Z1 내지 Z7은 서로 독립적으로,
수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시(aryloxy), C6-C60아릴티오(arylthio), C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹(monovalent non-aromatic condensed polycyclic group), 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹(monovalent non-aromatic hetero-condensed polycyclic group), -N(Q11)(Q12), -Si(Q13)(Q14)(Q15) 및 -B(Q16)(Q17) 중 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q21)(Q22), -Si(Q23)(Q24)(Q25) 및 -B(Q26)(Q27) 중 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 및
-N(Q31)(Q32), -Si(Q33)(Q34)(Q35) 및 -B(Q36)(Q37); 중에서 선택되고;
d1은 1 내지 4의 정수이고;
d2는 1 내지 3의 정수이고;
d3는 1 내지 6의 정수이고;
d4는 1 내지 8의 정수이고;
d5는 1 또는 2이고;
d6는 1 내지 5의 정수이고;
* 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트일 수 있다.
상기 Q11 내지 Q17, Q21 내지 Q27, Q31 내지 Q37에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
예를 들어, 화학식 2-1 내지 2-33 중 *는 화학식 1 중 코어와의 결합 사이트 또는 이웃한 L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22 각각과의 결합 사이트이고, 화학식 2-1 내지 2-33 중 *'은 이웃한 L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22 각각과의 결합 사이트 또는 R1, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22 각각과의 결합 사이트이다.
예를 들어, 상기 화학식 2-1 내지 2-33 중 Z1 내지 Z7은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐 및 -Si(Q33)(Q34)(Q35) 중에서 선택되고;
상기 Q33 내지 Q35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로, 화학식 3-1 내지 3-38 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
상기 화학식 1 중 a1은 L1의 개수를 나타낸 것으로서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 예를 들면, 0, 1 또는 2, 또 다른 예로서는 0 또는 1일 수 있다. a1이 0일 경우, R1은 N과 직접(directly) 결합된다. a1이 2 이상일 경우, 2 이상의 L1은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 a11은 L11의 개수를 나타낸 것으로서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 예를 들면, 0, 1 또는 2, 또 다른 예로서는 0 또는 1일 수 있다. a11이 0일 경우, R11은 화학식 1의 코어의 C와 직접(directly) 결합된다. a11이 2 이상일 경우, 2 이상의 L11은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 a12은 L12의 개수를 나타낸 것으로서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 예를 들면, 0, 1 또는 2, 또 다른 예로서는 0 또는 1일 수 있다. a12이 0일 경우, R12는 화학식 1의 코어의 C와 직접(directly) 결합된다. a12가 2 이상일 경우, 2 이상의 L12는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 a13은 L13의 개수를 나타낸 것으로서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 예를 들면, 0, 1 또는 2, 또 다른 예로서는 0 또는 1일 수 있다. a13이 0일 경우, R13은 화학식 1의 코어의 C와 직접(directly) 결합된다. a13이 2 이상일 경우, 2 이상의 L13은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 a14는 L14의 개수를 나타낸 것으로서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 예를 들면, 0, 1 또는 2, 또 다른 예로서는 0 또는 1일 수 있다. a14가 0일 경우, R14는 화학식 1의 코어의 C와 직접(directly) 결합된다. a14가 2 이상일 경우, 2 이상의 L14는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 a21은 L21의 개수를 나타낸 것으로서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 예를 들면, 0, 1 또는 2, 또 다른 예로서는 0 또는 1일 수 있다. a21이 0일 경우, R21은 화학식 1의 코어의 C와 직접(directly) 결합된다. a21이 2 이상일 경우, 2 이상의 L21은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 a22는 L22의 개수를 나타낸 것으로서 0, 1, 2, 3, 4 또는 5, 예를 들면, 0, 1 또는 2, 또 다른 예로서는 0 또는 1일 수 있다. a22가 0일 경우, R22는 화학식 1의 코어의 C와 직접(directly) 결합된다. a22가 2 이상일 경우, 2 이상의 L22는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 R1은,
페닐(phenyl), 펜탈레닐(pentalenyl), 인데닐(indenyl), 나프틸(naphthyl), 아줄레닐(azulenyl), 헵탈레닐(heptalenyl), 인다세닐(indacenyl), 아세나프틸(acenaphthyl), 플루오레닐(fluorenyl), 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐(phenalenyl), 페난트레닐(phenanthrenyl), 안트라세닐(anthracenyl), 플루오란테닐(fluoranthenyl), 트리페닐레닐(triphenylenyl), 파이레닐(pyrenyl), 크라이세닐(chrysenyl), 나프타세닐(naphthacenyl), 피세닐(picenyl), 페릴레닐(perylenyl), 펜타페닐(pentaphenyl), 헥사세닐(hexacenyl), 펜타세닐(pentacenyl), 루비세닐(rubicenyl), 코로네닐(coronenyl), 오발레닐(ovalenyl), 피롤일(pyrrolyl), 티오페닐(thiophenyl), 퓨라닐(furanyl), 이미다졸일(imidazolyl), 피라졸일(pyrazolyl), 티아졸일(thiazolyl), 이소티아졸일(isothiazolyl), 옥사졸일(oxazolyl), 이속사졸일(isooxazolyl), 피리디닐(pyridinyl), 피라지닐(pyrazinyl), 피리미디닐(pyrimidinyl), 피리다지닐(pyridazinyl), 이소인돌일(isoindolyl), 인돌일(indolyl), 인다졸일(indazolyl), 푸리닐(purinyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이소퀴놀리닐(isoquinolinyl), 벤조퀴놀리닐(benzoquinolinyl), 프탈라지닐(phthalazinyl), 나프티리디닐(naphthyridinyl), 퀴녹살리닐(quinoxalinyl), 퀴나졸리닐(quinazolinyl), 시놀리닐(cinnolinyl), 카바졸일(carbazolyl), 페난트리디닐(phenanthridinyl), 아크리디닐(acridinyl), 페난트롤리닐(phenanthrolinyl), 페나지닐(phenazinyl), 벤조이미다졸일(benzoimidazolyl), 벤조퓨라닐(benzofuranyl), 벤조티오페닐(benzothiophenyl), 이소벤조티아졸일(isobenzothiazolyl), 벤조옥사졸일(benzooxazolyl), 이소벤조옥사졸일(isobenzooxazolyl), 트리아졸일(triazolyl), 테트라졸일(tetrazolyl), 옥사디아졸일(oxadiazolyl), 트리아지닐(triazinyl), 디벤조퓨라닐(dibenzofuranyl), 디벤조티오페닐(dibenzothiophenyl), 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐; 및
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, -Si(Q33)(Q34)(Q35), 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐; 중에서 선택되고;
상기 Q33 내지 Q35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 화학식 1 중, R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
페닐(phenyl), 펜탈레닐(pentalenyl), 인데닐(indenyl), 나프틸(naphthyl), 아줄레닐(azulenyl), 헵탈레닐(heptalenyl), 인다세닐(indacenyl), 아세나프틸(acenaphthyl), 플루오레닐(fluorenyl), 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐(phenalenyl), 페난트레닐(phenanthrenyl), 안트라세닐(anthracenyl), 플루오란테닐(fluoranthenyl), 트리페닐레닐(triphenylenyl), 파이레닐(pyrenyl), 크라이세닐(chrysenyl), 나프타세닐(naphthacenyl), 피세닐(picenyl), 페릴레닐(perylenyl), 펜타페닐(pentaphenyl), 헥사세닐(hexacenyl), 펜타세닐(pentacenyl), 루비세닐(rubicenyl), 코로네닐(coronenyl), 오발레닐(ovalenyl), 피롤일(pyrrolyl), 티오페닐(thiophenyl), 퓨라닐(furanyl), 이미다졸일(imidazolyl), 피라졸일(pyrazolyl), 티아졸일(thiazolyl), 이소티아졸일(isothiazolyl), 옥사졸일(oxazolyl), 이속사졸일(isooxazolyl), 피리디닐(pyridinyl), 피라지닐(pyrazinyl), 피리미디닐(pyrimidinyl), 피리다지닐(pyridazinyl), 이소인돌일(isoindolyl), 인돌일(indolyl), 인다졸일(indazolyl), 푸리닐(purinyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이소퀴놀리닐(isoquinolinyl), 벤조퀴놀리닐(benzoquinolinyl), 프탈라지닐(phthalazinyl), 나프티리디닐(naphthyridinyl), 퀴녹살리닐(quinoxalinyl), 퀴나졸리닐(quinazolinyl), 시놀리닐(cinnolinyl), 카바졸일(carbazolyl), 페난트리디닐(phenanthridinyl), 아크리디닐(acridinyl), 페난트롤리닐(phenanthrolinyl), 페나지닐(phenazinyl), 벤조이미다졸일(benzoimidazolyl), 벤조퓨라닐(benzofuranyl), 벤조티오페닐(benzothiophenyl), 이소벤조티아졸일(isobenzothiazolyl), 벤조옥사졸일(benzooxazolyl), 이소벤조옥사졸일(isobenzooxazolyl), 트리아졸일(triazolyl), 테트라졸일(tetrazolyl), 옥사디아졸일(oxadiazolyl), 트리아지닐(triazinyl), 디벤조퓨라닐(dibenzofuranyl), 디벤조티오페닐(dibenzothiophenyl), 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, -Si(Q33)(Q34)(Q35), 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐; 및
-Si(Q3)(Q4)(Q5); 중에서 선택되고;
상기 Q33 내지 Q35 및 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중,
R1은 하기 화학식 4-1 내지 4-31 중에서 선택되고;
R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
하기 화학식 4-1 내지 4-31; 및
-Si(Q3)(Q4)(Q5); 중에서 선택되고;
상기 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택될 수 있다:
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
화학식 4-1 내지 4-31 중,
Y31은 O, S, C(Z33)(Z34), N(Z35) 또는 Si(Z36)(Z37)이고;
Z31 내지 Z37은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q31)(Q32), -Si(Q33)(Q34)(Q35) 및 -B(Q36)(Q37) 중에서 선택되고;
e1은 1 내지 5의 정수이고;
e2는 1 내지 7의 정수이고;
e3는 1 내지 3의 정수이고;
e4는 1 내지 4의 정수이고;
e5는 1 또는 2이고;
e6은 1 내지 6의 정수이고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
상기 Q31 내지 Q37에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 4-1 내지 4-31 중, Z31 내지 Z37은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐 및 -Si(Q33)(Q34)(Q35) 중에서 선택되고;
상기 Q33 내지 Q35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 4-1 내지 4-31 중 e1, e2, e3, e4, e5 및 e6는 서로 독립적으로 1 또는 2일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중,
R1은 하기 화학식 5-1 내지 5-80 중에서 선택되고;
R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, 및 C1-C20알콕시; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬 및 C1-C60알콕시; 하기 화학식 5-1 내지 5-80; 및 -Si(Q3)(Q4)(Q5) 중에서 선택되고;
상기 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택될 수 있다:
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
상기 화학식 1 중 b1은 R1의 개수를 나타낸 것으로서 1 내지 5의 정수, 예를 들면, 1 내지 3 중에서 선택될 수 있다. 상기 b1은 1 또는 2거나, 1일 수 있다. b1이 2 이상일 경우, 2 이상의 R1은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 b11은 R11의 개수를 나타낸 것으로서 1 내지 5의 정수, 예를 들면, 1 내지 3 중에서 선택될 수 있다. 상기 b11은 1 또는 2거나, 1일 수 있다. b11이 2 이상일 경우, 2 이상의 R11은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 b12는 R12의 개수를 나타낸 것으로서 1 내지 5의 정수, 예를 들면, 1 내지 3 중에서 선택될 수 있다. 상기 b12는 1 또는 2거나, 1일 수 있다. b12가 2 이상일 경우, 2 이상의 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 b13은 R13의 개수를 나타낸 것으로서 1 내지 5의 정수, 예를 들면, 1 내지 3 중에서 선택될 수 있다. 상기 b13은 1 또는 2거나, 1일 수 있다. b13이 2 이상일 경우, 2 이상의 R13은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 b14는 R14의 개수를 나타낸 것으로서 1 내지 5의 정수, 예를 들면, 1 내지 3 중에서 선택될 수 있다. 상기 b14는 1 또는 2거나, 1일 수 있다. b14가 2 이상일 경우, 2 이상의 R14는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 b21은 R21의 개수를 나타낸 것으로서 1 내지 5의 정수, 예를 들면, 1 내지 3 중에서 선택될 수 있다. 상기 b21은 1 또는 2거나, 1일 수 있다. b21이 2 이상일 경우, 2 이상의 R21은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 b22는 R22의 개수를 나타낸 것으로서 1 내지 5의 정수, 예를 들면, 1 내지 3 중에서 선택될 수 있다. 상기 b22는 1 또는 2거나, 1일 수 있다. b22가 2 이상일 경우, 2 이상의 R22는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
화학식 1 중 c21는 *-(L21)a21-(R21)로 표시되는 모이어티의 개수를 나타낸 것으로, 1 내지 4의 정수 중에서 선택된다. c21은 1 또는 2일 수 있다. c21이 2 이상일 경우, 2 이상의 *-(L21)a21-(R21)은 서로 동일하거나 상이하다.
화학식 1 중 c22는 *-(L22)a22-(R22)로 표시되는 모이어티의 개수를 나타낸 것으로, 1 내지 4의 정수 중에서 선택된다. c22는 1 또는 2일 수 있다. c22가 2 이상일 경우, 2 이상의 *-(L22)a22-(R22)은 서로 동일하거나 상이하다.
한편, 상기 축합환 화합물은 하기 화학식 1A 또는 1B로 표시될 수 있다:
<화학식 1A> <화학식 1B>
Figure pat00027
Figure pat00028
상기 화학식 1A 및 1B 중 X1, X11, X12, X13, X14, L21, a21, R21 및 b21 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중 X1은 N-[(L1)a1-(R1)b1]일 수 있다. L1, a1, R1 및 b1에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중 X1은 C(R2)(R3)이되, R2 및 R3는 서로 결합되지 않는다. R2 및 R3에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중 X1은 S 또는 O일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중, X11은 N 또는 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 N 또는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N 또는 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N 또는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있다. 여기서, L11 내지 L14, a11 내지 a14, R11 내지 R14 및 b11 내지 b14 각각에 대한 상세한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중, X11은 N이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중, X11은 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 N 이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중, X11은 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중 X11은 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 상기 화학식 1A 및 1B 중 X11은 N 이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N이고, X14는 C-[(L14)a14-(R14)b14]일 수 있다.
또 다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1A 및 1B 중, X11은 N이고, X12는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N일 수 있다.
또한, 상기 축합환 화합물은 하기 하기 화학식 1A(1) 또는 1B(1)로 표시될 수 있다:
<화학식 1A(1)> <화학식 1B(1)>
Figure pat00029
Figure pat00030
상기 화학식 1A(1) 및 1B(1) 중 L1, L21, a1, a21, R1 R2, R3, R21, b1 및 b21에 대한 설명은 제1항에 기재된 바와 동일하다.
예를 들면, 상기 화학식 1A(1) 및 1B(1) 중,
L1 및 L21은 서로 독립적으로, 상기 화학식 2-1 내지 2-33(예를 들면, 상기 화학식 3-1 내지 3-38) 중에서 선택되고;
상기 a1 및 a21는 서로 독립적으로, 0 또는 1이고;
상기 R1은 서로 독립적으로, 상기 화학식 4-1 내지 4-31(예를 들면, 상기 화학식 5-1 내지 5-80)중에서 선택되고;
상기 R21는, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시; 하기 화학식 4-1 내지 4-31(예를 들면, 화학식 5-1 내지 5-80); 및 -Si(Q3)(Q4)(Q5); 중에서 선택되고;
상기 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되고;
상기 b1 및 b21은 서로 독립적으로, 1 또는 2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 본 명세서 중 상기 치환된 C3-C10시클로알킬렌, 치환된 C3-C10헤테로시클로알킬렌, 치환된 C3-C10시클로알케닐렌, 치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐렌, 치환된 C6-C60아릴렌, 치환된 C2-C60헤테로아릴렌, 치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 치환된 C1-C60알킬, 비치환된 C2-C60알케닐, 치환된 C2-C60알키닐, 치환된 C1-C60알콕시, 치환된 C3-C10시클로알킬, 치환된 C3-C10헤테로시클로알킬, 치환된 C3-C10시클로알케닐, 치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐, 치환된 C6-C60아릴, 치환된 C6-C60아릴옥시, 치환된 C6-C60아릴티오, 치환된 C2-C60헤테로아릴, 치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹의 치환기 중 적어도 하나는,
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로펜테닐, 시클로헵테닐, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 이미다조피리디닐, -N(Q11)(Q12), -Si(Q13)(Q14)(Q15) 및 -B(Q16)(Q17) 중 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로펜테닐, 시클로헵테닐, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로펜테닐, 시클로헵테닐, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 이미다조피리디닐 -N(Q21)(Q22), -Si(Q23)(Q24)(Q25) 및 -B(Q26)(Q27) 중 적어도 하나로 치환된, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로펜테닐, 시클로헵테닐, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐; 및
-N(Q31)(Q32), -Si(Q33)(Q34)(Q35) 및 -B(Q36)(Q37); 중에서 선택되고;
상기 Q1 내지 Q7, Q11 내지 Q17, Q21 내지 Q27 및 Q31 내지 Q37은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로펜테닐, 시클로헵테닐, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐 중에서 선택될 수 있다.
상기 축합환 화합물은, 하기 화합물 1 내지 117 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
상기 축합환 화합물은 A 고리 중 고리-형성 원소로서 적어도 하나의 N을 포함하고, B 고리 중 고리-형성 원소로서 C만을 포함하므로(하기 화학식 1' 참조), 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물의 HOMO 및 LUMO 제어가 가능해 질 수 있는 바, 상기 축합환 화합물을 포함한 유기 발광 소자의 효율이 향상될 수 있다. 또한, 상기 축합환 화합물 중 X2가 C(R2)(R3) 또는 Si(R2)(R3)일 경우, 상기 R2 및 R3는 서로 결합하여 고리를 형성하지 않으므로(하기 화학식 1" 참조), 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물의 T1 에너지 레벨이 제어되어 상기 축합환 화합물을 채용한 유기 발광 소자는 저구동 전압 및 고효율을 가질 수 있다.
<화학식 1'>
Figure pat00040
<화학식 1">
Figure pat00041
하기 화합물 A, B 및 C의 HOMO, LUMO 및 T1 에너지 레벨은 Gaussian 프로그램의 DFT 방법을 이용하여 B3LYP/6-31G(d,p) 수준에서 구조 최적화하여 수행하였으며, 그 결과는 하기 표 1과 같다:
<화합물 A> <화합물 B>
Figure pat00042
Figure pat00043
<화합물 C>
Figure pat00044
　 HOMO LUMO T1 에너지 레벨
화합물A -5.653 -2.119 2.519
화합물B -5.130 -2.092 2.374
화합물C -5.500 -1.486 2.389
상기 표 1에 따르면, 화합물 A는 LUMO 에너지 레벨(음수)이 낮다. 이러한 화합물 A를 채용한 유기 발광 소자의 발광 zone은, 정공 수송 영역과 발광층 사이의 계면으로 치우치게 되어, 유기 발광 소자의 수명이 저하되는 원인이 될 수 있다.
또한, 상기 표 1에 따르면, 화합물 B 및 C는 낮은 T1 에너지 레벨을 갖는 바, 상기 화합물 B 또는 C는 녹색 인광 도펀트와 함께 사용할 녹색 인광 호스트로는 부적절할 수 있다. 또한, 상기 화합물 C는 매우 높은 LUMO 에너지 레벨(음수)을 가지므로, 상기 화합물 C를 채용한 유기 발광 소자 중 전자 수송 영역에서 발광층으로의 전하 이동은 용이하지 않게 되어, 유기 발광 소자의 효율 저하 및 구동 전압 상승의 원인이 될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물의 합성 방법은, 후술하는 합성예 1 내지 3을 참조하여, 당업자가 용이하게 인식할 수 있다.
따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 유기 발광 소자의 유기층, 예를 들면, 상기 유기층 중 발광층의 호스트로 사용하기 적합할 수 있는 바, 다른 측면에 따르면, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 발광층을 포함하고, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 적어도 1종 이상 포함한 유기층;을 포함한, 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 유기 발광 소자는 상술한 바와 같은 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함한 유기층을 구비함으로써, 저구동 전압, 고효율, 고휘도 및 장수명을 가질 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 유기 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 축합환 화합물은 발광층, 제1전극과 발광층 사이의 정공 수송 영역(예를 들면, 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함함) 및 발광층과 제2전극 사이의 전자 수송 영역(예를 들면, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함함) 중 적어도 하나에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 상기 발광층에 포함되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 발광층은 도펀트를 더 포함하고, 상기 발광층에 포함된 축합환 화합물은 호스트의 역할을 할 수 있다. 상기 발광층은 녹색광을 방출하는 녹색 발광층일 수 있고, 상기 도펀트는 인광 도펀트일 수 있다.
본 명세서 중 "(유기층이) 축합환 화합물을 1종 이상 포함한다"란, "(유기층이) 상기 화학식 1의 범주에 속하는 1종의 축합환 화합물 또는 상기 화학식 1의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 축합환 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
예를 들어, 상기 유기층은 상기 축합환 화합물로서, 상기 화합물 1만을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1은 상기 유기 발광 소자의 발광층에 존재할 수 있다. 또는, 상기 유기층은 상기 축합환 화합물로서, 상기 화합물 1과 화합물 2를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1과 화합물 2는 동일한 층에 존재(예를 들면, 상기 화합물 1과 화합물 2는 모두 발광층에 존재할 수 있음)하거나, 서로 다른 층에 존재할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1전극은 애노드이고, 상기 제2전극은 캐소드이고, 상기 유기층은, i) 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 개재되고, 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역; 및 ii) 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함한 전자 수송 영역;을 포함할 수 있다.
본 명세서 중 "유기층"은 유기 발광 소자 중 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 단일 및/또는 복수의 층을 가리키는 용어이다. 상기 "유기층"은 유기 화합물뿐만 아니라, 금속을 포함한 유기금속 착체 등도 포함할 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 제1전극(11), 유기층(15) 및 제2전극(19)이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
상기 제1전극(11) 하부 또는 제2전극(19) 상부에는 기판이 추가로 배치될 수 있다. 상기 기판으로는, 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있는데, 기계적 강도, 열안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상기 제1전극(11)은 예를 들면, 기판 상부에, 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극(11)은 애노드일 수 있다. 상기 제1전극용 물질은 정공 주입이 용이하도록 높은 일함수를 갖는 물질 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1전극(11)은 반사형 전극, 반투과형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 제1전극용 물질로는 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)등과 같은 금속을 이용할 수 있다.
상기 제1전극(11)은 단일층 또는 2 이상의 층을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 제1전극(11) 상부로는 유기층(15)이 배치되어 있다.
상기 유기층(15)은 정공 수송 영역(hole transport region); 발광층(emission layer); 및 전자 수송 영역(electron transport region);을 포함할 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 제1전극(11)과 발광층 사이에 배치될 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층 및 버퍼층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층만을 포함하거나, 정공 수송층만을 포함할 수 있다. 또는, 상기 정공 수송 영역은, 제1전극(11)로부터 차례로 적층된, 정공 주입층/정공 수송층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 구조를 가질 수 있다.
정공 수송 영역이 정공 주입층을 포함할 경우, 정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극(11) 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층 재료로 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 예를 들면, 증착온도 약 100 내지 약 500℃, 진공도 약 10-8 내지 약 10-3torr, 증착 속도 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
스핀 코팅법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 코팅 조건은 정공주입층 재료로 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2000rpm 내지 약 5000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층 및 전자 저지층 형성 조건은 정공 주입층 형성 조건을 참조한다.
상기 정공 수송 영역은, 예를 들면, m-MTDATA, TDATA, 2-TNATA, NPB, β-NPB, TPD, Spiro-TPD, Spiro-NPB, α-NPB, TAPC, HMTPD, TCTA(4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)), 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), PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트)), 하기 화학식 201로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 202로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
Figure pat00045
Figure pat00046
<화학식 201>
Figure pat00047
<화학식 202>
Figure pat00048
상기 화학식 201 중, Ar101 및 Ar102는 서로 독립적으로,
페닐렌, 펜타레닐렌, 인데닐렌, 나프틸렌, 아줄레닐렌, 헵탈레닐렌, 아세나프틸렌, 플루오레닐렌, 페나레닐렌, 페난트레닐렌, 안트라세닐렌, 플루오란테닐렌, 트리페닐레닐렌, 파이레닐렌, 크라이세닐레닐렌, 나프타세닐렌, 피세닐렌, 페릴레닐렌 및 펜타세닐렌; 및
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노기 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, C3-C10시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오 및 C2-C60헤테로아릴 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌, 펜타레닐렌, 인데닐렌, 나프틸렌, 아줄레닐렌, 헵탈레닐렌, 아세나프틸렌, 플루오레닐렌, 페나레닐렌, 페난트레닐렌, 안트라세닐렌, 플루오란테닐렌, 트리페닐레닐렌, 파이레닐렌, 크라이세닐레닐렌, 나프타세닐렌, 피세닐렌, 페릴레닐렌 및 펜타세닐렌; 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 201 중, 상기 xa 및 xb는 서로 독립적으로 0 내지 5의 정수, 또는 0, 1 또는 2일 수 있다. 예를 들어, 상기 xa는 1이고, xb는 0일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 201 및 202 중, 상기 R101 내지 R108, R111 내지 R119 및 R121 내지 R124는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C10알킬(예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 등) 및 C1-C10알콕시(예를 들면, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시 등);
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염 및 인산 및 이의 염 중 하나 이상으로 치환된, C1-C10알킬 및 C1-C10알콕시;
페닐, 나프틸, 안트라세닐, 플루오레닐 및 파이레닐; 및
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C10알킬 및 C1-C10알콕시 중 하나 이상으로 치환된, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 플루오레닐 및 파이레닐; 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 201 중, R109는, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 바이페닐 및 피리디닐; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, 및 C1-C20알콕시 중 하나 이상으로 치환된, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 바이페닐 및 피리디닐; 중 하나일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 201로 표시되는 화합물은 하기 화학식 201A로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 201A>
Figure pat00049
상기 화학식 201A 중, R101, R111, R112 및 R109에 대한 상세한 설명은 상술한 바를 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 201로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 202로 표시되는 화합물은 하기 화합물 HT1 내지 HT20을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
상기 정공 수송 영역의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역이 정공 주입층 및 정공 수송층을 모두 포함한다면, 상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å이고, 상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å, 예를 들면 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역, 정공 주입층 및 정공 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 상술한 바와 같은 물질 외에, 도전성 향상을 위하여 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하-생성 물질은 상기 정공 수송 영역 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 전하-생성 물질은 예를 들면, p-도펀트일 수 있다. 상기 p-도펀트는 퀴논 유도체, 금속 산화물 및 시아노기-함유 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 p-도펀트의 비제한적인 예로는, 테트라사이아노퀴논다이메테인(TCNQ) 및 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라사이아노-1,4-벤조퀴논다이메테인(F4-TCNQ) 등과 같은 퀴논 유도체; 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물; 및 하기 화합물 HT-D1 등과 같은 시아노기-함유 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<화합물 HT-D1> <F4-TCNQ>
Figure pat00054
Figure pat00055
상기 정공 수송 영역은, 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼층은 발광층에서 방출되는 광의 파장에 따른 광학적 공진 거리를 보상하여 효율을 증가시키는 역할을 수 있다.
상기 정공 수송 영역 상부에 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 발광층(EML)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 코팅법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그 증착 조건 및 코팅 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 외에, 하기 TPBi, TBADN, ADN("DNA"라고도 함), CBP, CDBP 및 TCP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
Figure pat00056
또는, 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 외에, 하기 화학식 301로 표시되는 화합물을 더 포함할 수 있다:
<화학식 301>
Figure pat00057
상기 화학식 301 중, Ar111 및 Ar112는 서로 독립적으로, 페닐렌, 나프틸렌, 페난트레닐렌 및 파이레닐렌; 및 페닐, 나프틸 및 안트라세닐 중 하나 이상으로 치환된 페닐렌, 나프틸렌, 페난트레닐렌, 플루오레닐, 및 파이레닐렌; 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 301 중 상기 Ar113 내지 Ar116은 서로 독립적으로, C1-C10알킬; 페닐, 나프틸, 페난트레닐 및 파이레닐; 및 페닐, 나프틸 및 안트라세닐 중 하나 이상으로 치환된 페닐, 나프틸, 페난트레닐, 플루오레닐, 및 파이레닐; 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 301 중 g, h, i 및 j는 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수, 예를 들면, 0, 1또는 2일 수 있다.
상기 화학식 301 중, Ar113 내지 Ar116은 서로 독립적으로,
페닐, 나프틸 및 안트라세닐 중 하나 이상으로 치환된, C1-C10알킬;
페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난트레닐 및 플루오레닐;
중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난트레닐 및 플루오레닐 중 하나 이상으로 치환된, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난트레닐 및 플루오레닐; 및
Figure pat00058
; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또는, 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 외에, 하기 화학식 302로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다:
<화학식 302>
Figure pat00059
상기 화학식 302 중 Ar122 내지 Ar125에 대한 상세한 설명은 상기 화학식 301의 Ar113에 대한 설명을 참조한다.
상기 화학식 302 중 Ar126 및 Ar127은 서로 독립적으로, C1-C10알킬(예를 들면, 메틸, 에틸 또는 프로필)일 수 있다.
상기 화학식 302 중 k 및 l은 서로 독립적으로 0 내지 4의 정수일 수 있다. 예를 들어, 상기 k 및 l은 0, 1 또는 2일 수 있다.
상기 화학식 301로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 302로 표시되는 화합물은 하기 화합물 H1 내지 H42를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
또는, 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 외에, 하기 화합물 H43 내지 H49 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00066
Figure pat00067
상기 유기 발광 소자가 풀 컬러 유기 발광 소자일 경우, 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 패터닝될 수 있다. 또는, 상기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및/또는 청색 발광층이 적층된 구조를 가짐으로써, 백색광을 방출할 수 있는 등 다양한 변형예가 가능하다. 상기 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층 중 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 녹색 발광층 중 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있다.
상기 발광층 중 도펀트는 형광 방출 메커니즘에 따라 광을 방출하는 형광 도펀트로서 또는 인광 방출 메커니즘에 따라 광을 방출하는 인광 도펀트를 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 발광층은 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함한 호스트 및 인광 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 인광 도펀트는 전이 금속(예를 들면, 이리듐(Ir), 백금(Pt), 오스뮴(Os), 로듐(Rh) 등)을 포함한 유기금속 착체를 포함할 수 있다.
상기 인광 도펀트는 하기 화합물 PD1 내지 PD74 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00068
Figure pat00069
Figure pat00070
Figure pat00071
Figure pat00072
Figure pat00073
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
또는, 상기 인광 도펀트는 하기 PtOEP 또는 화합물 PhGD를 포함할 수 있다:
Figure pat00081
Figure pat00082
상기 형광 도펀트는 하기 DPAVBi, BDAVBi, TBPe, DCM, DCJTB, Coumarin 6 및 C545T 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Figure pat00083
Figure pat00084
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 1000Å, 예를 들면 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.
다음으로 발광층 상부에 전자 수송 영역이 배치된다.
전자 수송 영역은 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 영역은, 전자 수송층, 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 또는 전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 수송층은 단일층 또는 2 이상의 서로 다른 물질을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 수송 영역의 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층의 형성 조건은 정공 주입층의 형성 조건을 참조한다.
상기 전자 수송 영역이 정공 저지층을 포함할 경우, 상기 정공 저지층은 예를 들면, 하기 BCP 및 Bphen 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00085
상기 정공 저지층의 두께는 약 20Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 30Å 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.
상기 전자 수송층은 상기 BCP, Bphen 및 하기 Alq3, Balq, TAZ 및 NTAZ 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
Figure pat00086
또는, 상기 전자 수송층은 하기 화합물 ET1 및 ET2 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00087
상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 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.
상기 전자 수송층은 상술한 바와 같은 물질 외에, 금속-함유 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 금속-함유 물질은 Li 착체를 포함할 수 있다. 상기 Li 착체는, 예를 들면, 하기 화합물 ET-D1(리튬 퀴놀레이트, LiQ) 또는 ET-D2을 포함할 수 있다.
Figure pat00088
또한 전자 수송 영역은, 제2전극(19)으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 전자 주입층(EIL)을 포함할 수 있다.
상기 전자 주입층은, LiF, NaCl, CsF, Li2O 및 BaO 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 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.
상기 유기층(15) 상부로는 제2전극(19)이 구비되어 있다. 상기 제2전극(19)은 캐소드일 수 있다. 상기 제2전극(19)용 물질로는 상대적으로 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 조합을 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 제2전극(19) 형성용 물질로 사용할 수 있다. 또는, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 이용하여 투과형 제2전극(19)을 형성할 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
이상, 상기 유기 발광 소자를 도 1을 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 중 C1-C60알킬는 탄소수 1 내지 60의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, 구체적인 예에는, 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, ter-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 포함된다. 본 명세서 중 C1-C60알킬렌은 상기 C1-C60알킬과 동일한 구조를 갖는 2가(divalent) 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C1-C60알콕시는 -OA101(여기서, A101은 상기 C1-C60알킬임)의 화학식을 갖는 1가 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 메톡시, 에톡시, 이소프로필옥시 등이 포함된다.
본 명세서 중 C2-C60알케닐는 상기 C2-C60알킬의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 이중 결합을 포함한 구조를 가지며, 이의 구체적인 예에는, 에테닐, 프로페닐, 부테닐 등이 포함된다. 본 명세서 중 C2-C60알케닐렌은 상기 C2-C60알케닐과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C2-C60알키닐은 상기 C2-C60알킬의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 삼중 결합을 포함한 구조를 가지며, 이의 구체적인 예에는, 에티닐(ethynyl), 프로피닐(propynyl), 등이 포함된다. 본 명세서 중 C2-C60알키닐렌은 상기 C2-C60알키닐과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알킬은 탄소수 3 내지 10의 1가 포화 탄화수소 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸 등을 포함한다. 본 명세서 중 C3-C10시클로알킬렌은 상기 C3-C10시클로알킬과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C3-C10헤테로시클로알킬은 N, O, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 3 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예는 테트라히드로퓨라닐(tetrahydrofuranyl), 테트라히드로티오페닐 등을 포함한다. 본 명세서 중 C3-C10헤테로시클로알킬렌은 상기 C3-C10헤테로시클로알킬과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알케닐은 탄소수 3 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 가지나, 방향족성(aromacity)을 갖지 않는 그룹을 의미하며, 이의 구체예는 시클로펜테닐, 시클로헥세닐, 시클로헵테닐 등을 포함한다. 본 명세서 중 C3-C10시클로알케닐렌은 상기 C3-C10시클로알케닐과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C3-C10헤테로시클로알케닐은 N, O, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 3 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 갖는다. 상기 C3-C10헤테로시클로알케닐의 구체예는, 2,3-히드로퓨라닐, 2,3-히드로티오페닐 등을 포함한다. 본 명세서 중 C3-C10헤테로시클로알케닐렌은 상기 C3-C10헤테로시클로알케닐과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 C6-C60아릴은 탄소 원자수 6 내지 60개의 카보사이클릭 방향족 시스템을 갖는 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, C6-C60아릴렌은 탄소 원자수 6 내지 60개의 카보사이클릭 방향족 시스템을 갖는 2가(divalent) 그룹을 의미한다. 상기 C6-C60아릴의 구체예는, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 파이레닐, 크라이세닐 등을 포함한다. 상기 C6-C60아릴 및 C6-C60아릴렌이 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 융합될 수 있다.
본 명세서 중 C2-C60헤테로아릴은 N, O, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함하고 탄소수 2 내지 60개의 카보사이클릭 방향족 시스템을 갖는 1가 그룹을 의미하고, C2-C60헤테로아릴렌은 N, O, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함하고 탄소수 2 내지 60개의 카보사이클릭 방향족 시스템을 갖는 2가 그룹을 의미한다. 상기 C2-C60헤테로아릴의 구체예는, 피리디닐, 피리미디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐 등을 포함한다. 상기 C2-C60헤테로아릴 및 C2-C60헤테로아릴렌이 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 융합될 수 있다.
본 명세서 중 C6-C60아릴옥시는 -OA102(여기서, A102는 상기 C6-C60아릴임)를 가리키고, 상기 C6-C60아릴티오(arylthio)는 -SA103(여기서, A103은 상기 C6-C60아릴기임)를 가리킨다.
본 명세서 중 1가 비-방향족 축합다환 그룹(non-aromatic condensed polycyclic group)은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소만을 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 그룹을 의미한다. 상기 비-방향족 축합다환 그룹의 구체예는 플루오레닐 등을 포함한다. 본 명세서 중 2가 비-방향족 축합다환 그룹은 상기 비-방향족 축합다환 그룹과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
본 명세서 중 비-방향족 헤테로축합다환 그룹(non-aromatic condensed heteropolycyclic group)은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소 외에 N, O, P 및 S 중에서 선택된 헤테로 원자를 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 그룹을 의미한다. 상기 비-방향족 헤테로축합다환 그룹은, 카바졸일 등을 포함한다. 본 명세서 중 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹은 상기 비-방향족 헤테로축합다환 그룹과 동일한 구조를 갖는 2가 그룹을 의미한다.
이하, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 구현예를 따르는 화합물 및 유기 발광 소자에 대하여 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기의 합성예 및 실시예로 한정되는 것은 아니다. 하기 합성예 중 "'A' 대신 'B'를 사용하였다"란 표현 중 'B'의 사용량과 'A'의 사용량은 몰당량 기준으로 동일하다.
[실시예]
합성예 1 : 화합물 1의 합성
중간체 A의 합성
Figure pat00089
1L 둥근바닥 플라스크에서, 1-아미노-4-브로모나프탈렌 (1-amino-4-bromonaphthalene) 75 g (337.72 mmol), 글리세롤(glycerol) 93.3 g (1013.15 mmol), 황산제일철(ferrous sulfate) 2.8 g (10.13 mmol) 및 m-니트로벤젠 설폰산(m-nitrobenzene sulfonic acid) 47.9 g (212.76 mmol)을 메탄 설폰산(methane sulfonic acid) 200 ml과 혼합한 후 125℃에서 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종료 후 1L의 증류수에 넣은 후 소듐 하이드록사이드(sodium hydroxide)를 PH 12가 될 때까지 첨가하였다. 이어서, 에틸 아세테이트(Ethyl acetate) 1L로 3회 나누어 추출하고, 유기층을 셀라이트 여과(celite filter)한 후, 농축한 다음, 메탄올(methanol) 300 ml를 첨가하여 생성된 고체를 여과 및 건조하여 중간체 A 40 g (수율 : 46%)을 수득하였다.
1H-NMR (300MHz, CDCl3) δ 9.31 (m, 1H), 9.00 (m, 1H), 8.32 (m, 2H), 8.07 (m, 2H), 7.78 (m, 1H), 7.52 (m, 1H)
중간체 B의 합성
Figure pat00090
2L 둥근 바닥 플라스크에서, 상기 중간체 A 40 g (154.97 mmol), Pd(dppf)Cl2 ([1,1′-Bis(diphenylphosphino)ferrocene]dichloropalladium(II)) 3.8 g (4.65 mmol), 비스(피나콜레이토)디보론(Bis(pinacolato)diboron) 47.2 g (185.97 mmol) 및 포타슘 아세테이트(Potassium acetate) 45.63 g (464.92 mmol)을 톨루엔(Toluene) 800 ml과 혼합한 후, 12 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각시키고 여과한 후 여액을 농축시켰다. 이로부터 수득한 결과물에 톨루엔 300 ml를 추가하고 charcoaol을 첨가한 후 30분간 교반한 다음, 실리카겔로 여과하였다. 이로부터 수득한 여액을 농축한 후 메탄올 300 ml를 첨가하여 생성된 고체를 여과 및 건조시켜 중간체 B 40.5 g (수율 : 86%)을 수득 하였다.
중간체 C의 합성
Figure pat00091
2L 둥근 바닥 플라스크에서, 상기 중간체 B 40.5 g (132.71 mmol), 2-브로모니트로벤젠(2-bromonitrobenzene) 26.8 g (132.71 mmol), Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) 4.6 g (3.98 mmol) 및 포타슘 카보네이트(Potassium carbonate) 36.68 g (265.42 mmol)을 THF 700 ml 및 증류수 300 ml과 혼합한 후, 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각 시킨 후 추출하고, 유기층을 농축한 후 메틸렌 클로라이드(methylene chloride)로 추출하고 실리카겔 여과하여 수득한 여액을 농측하였다. 이로부터 수득한 결과물에 메탄올 200 ml를 첨가하여 생성된 고체를 여과 및 건조시켜 중간체 C 37.50 g (수율 : 94%)을 수득하였다.
중간체 D의 합성
Figure pat00092
1L 둥근 바닥 플라스크에서, 상기 중간체 C 37.5 g (124.87 mmol) 및 트리페닐포스핀(Triphenylphosphine) 98.25 g (374.61 mmol)을 1,2-디클로로벤젠(1,2-dichlorobenzene) 300 ml과 혼합한 후, 환류 교반하였다. 반응 종료 후 1,2-디클로로벤젠을 감압 하에서 제거하고 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(Hex : EA = 1 : 1 v/v)를 수행하여 중간체 D 26 g (yield : 78%)을 수득 하였다.
화합물 1의 합성
Figure pat00093
1L 둥근 바닥 플라스크에서, 상기 중간체 D 3.2 g (11.93 mmol), 브로모벤젠(Bromobenzene) 2.25 g (14.31 mmol), Pd2(dba)3 (트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)) 1.09 g (1.19 mmol), 소듐 tert-부톡사이드(Sodium tert-butoxide) 3.44 g (35.78 mmol) 및 트리-tert-부틸포스핀(Tri-tert-butylphosphine) (50% in Toluene) 0.241 g (1.19 mmol) 을 톨루엔 60 ml과 혼합한 후 12시간 동안 환류교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각시킨 후 실리카겔 여과한 다음 여액을 농축시켰다. 이로부터 수득한 결과물에 대하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피 (Hex : EA = 3 : 1 v/v)를 수행하여 화합물 1 2.8 g (수율 : 68%)을 수득하였다.
1H-NMR (300MHz, CDCl3) δ 9.44 (d, 1H, ?? = 6.96), 8.88 (dd, 2H), 8.65 (d, 1H, ?? = 7.29), 7.87 (t, 1H, ?? = 8.16), 7.67 (m, 5H), 7.44 (m, 4H), 7.18 (m, 2H)
합성예 2 : 화합물 2의 합성
Figure pat00094
1L 둥근 바닥 플라스크에서, 상기 합성예 1의 중간체 D 13 g (48.45 mmol), 중간체 E 14.22 g (53.30 mmol), Pd2(dba)3 4.44 g (4.85 mmol), 소듐 tert-부톡사이드 13.97 g (145.35 mmol) 및 트리-tert-부틸포스핀 (50% in Toluene) 0.980 g (4.85 mmol)을 톨루엔 250 ml과 혼합한 후 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각시킨 후 메탄올 500 ml 에 첨가하여 생성된 고체를 여과하였다. 이로부터 수득한 결과물을 건조시킨 다음, 모노클로로벤젠 360 ml에 넣고 가열 교반 한 후 실리카겔 여과하였다. 이로부터 수득한 여액을 상온으로 냉각시킨 후 메탄올 500 ml를 첨가하여 생성된 고체를 여과하여 화합물 2 12.50 g (수율 : 52%)을 수득 하였다.
1H-NMR (300MHz, CDCl3) δ 9.44 (d, 1H, ?? = 7.20), 9.01 (m, 2H), 8.82 (m, 2H), 8.34 (m, 4H), 8.25 (m, 1H), 7.96 (m, 2H), 7.81 (t, 1H, ?? = 7.23), 7.57 (m, 8H), 7.45 (m, 1H)
합성예 3 : 화합물 4의 합성
Figure pat00095
1L 둥근 바닥 플라스크에서 상기 합성예 1의 중간체 D 13.6 g (50.69 mmol), 중간체 F 21.59 g (55.76 mmol), Pd2(dba)3 4.64 g (5.07 mmol), 소듐-tert-부톡사이드 14.615 g (152.06 mmol) 및 트리-tert-부틸포스핀 (50% in Toluene) 1.03 g (5.07 mmol)을 톨루엔 250 ml과 혼합한 후 12시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종료 후 상온으로 냉각 시킨 후 메탄올 500 ml 에 첨가하여 생성된 고체를 여과하였다. 이로부터 수득한 결과물을 건조시킨 후 모노클로로벤젠 360 ml에 넣고 가열 교반한 후 실리카겔 여과하였다. 이로부터 수득한 여액을 상온으로 냉각시킨 후 메탄올 500 ml를 첨가하여 생성된 고체를 여과하여 화합물 4 20.39 g (수율 : 70%)을 수득하였다.
1H-NMR (300MHz, CDCl3) δ 9.44 (d, 1H, ?? = 7.20), 9.01 (m, 2H), 8.82 (m, 2H), 8.34 (m, 4H), 8.25 (m, 1H), 7.96 (m, 2H), 7.81 (t, 1H, ?? = 7.23), 7.57 (m, 8H), 7.45 (m, 1H)
평가예 1 : 화합물 1, 2 및 4의 HOMO, LUMO 및 삼중항(T1) 에너지 레벨 평가
표 2의 방법에 따라 화합물 1, 2 및 4의 HOMO, LUMO 및 T1 에너지 레벨을 평가하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
HOMO 에너지 레벨 평가 방법 각 화합물을 CHCl3에 1x10-5M의 농도로 희석시켜, 시마즈 유브이-350 스펙트로메터(Shimadzu UV-350 Spectrometer)를 이용하여, 상온에서 UV 흡수 스펙트럼을 측정한 후, 상기 흡수 스펙트럼의 에지(edge)로부터의 광학 밴드갭(optical band gap)(Eg)를 이용하여 HOMO 에너지 레벨을 계산함
LUMO 에너지 레벨 평가 방법 Cyclic voltammetry (CV) (전해질: 0.1 M Bu4NClO4 / 용매: CH2Cl2을 / 전극: 3전극 시스템(작업전극: GC, 기준전극: Ag/AgCl, 보조전극: Pt))를 이용하여 각 화합물의 전위(V)-전류(A) 그래프를 얻을 후, 상기 그래프의 환원 온셋(reduction onset)으로부터 각 화합물의 LUMO 에너지 레벨을 계산함
T1 에너지 레벨 평가 방법 톨루엔과 각 화합물의 혼합물(톨루엔 3cc에 각 화합물 1mg을 녹임)을 석영 셀에 넣은 후 액체 질소(77K)에 넣고 포토루미네센스 측정기기를 이용하여 포토루미네센스 스펙트럼을 측정하고 이를 일반 상온 포토루미네센스 스펙트럼과 비교하여 저온에서만 관측되는 피크만을 분석하여 T1 에너지 레벨을 계산함
화합물 No. HOMO(eV)
(실측치)		 LUMO(eV)
(실측치)		 T1 에너지 레벨(eV)
화합물 1 -5.792 - 2.540
화합물 2 -5.980 -2.660 2.510
화합물 4 -5.847 -2.610 2.540
상기 표 3으로부터 화합물 1, 2 및 4는 유기 발광 소자용 재료로 사용하기에 적합한 전기적 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
평가예 2: 화합물 2 및 4의 열적 특성 평가
화합물 2 및 4 각각에 대하여 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 및 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용하여 열분석 (N2 분위기, 온도구간 : 상온~ 800℃ (10℃/min)-TGA ,상온에서 400℃까지-DSC, Pan Type : Pt Pan in 일회용 Al Pan(TGA) , 일회용 Al pan(DSC))을 수행하여 화합물 2의 TGA 데이터, 화합물 2의 DSC 데이터, 화합물 4의 TGA 데이터 및 화합물 4의 DSC 데이터를 각각 도 2a, 2b, 3a 및 3b에 나타내고, 그 결과를 표 2에 정리하였다. 도 2a, 2b, 3a 및 3b과 표 4에 따르면, 화합물 2 및 4는 우수한 열안정성을 가짐을 확인할 수 있다.
Tc(℃) Tm(℃) Tg(℃)
화합물 2 - 307.05 -
화합물 4 271.34 291.26 131.42
실시예 1
1500Å 두께의 ITO (Indium tin oxide)전극(제1전극, 애노드)이 형성된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정 한 후 진공 층착기로 상기 기판을 이송하였다.
상기 유리 기판의 ITO 전극 상에 화합물 HT5를 진공 증착하여 1200Å 두께의 정공 수송층을 형성하여, 정공 수송 영역을 형성하였다.
상기 정공 수송 영역 상에 상기 화합물 1(호스트) 및 PhGD(도펀트, 7wt%)를 공증착하여 300Å 두께의 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 상에 BAlq를 진공 증착하여 50Å 두께의 제1전자 수송층을 형성하고, 상기 제1전자 수송층 상에 Alq3를 진공 증착하여 250Å 두께의 제2전자 수송층을 형성한 다음, 상기 제2전자 수송층 상에 LiF를 증착하여 5Å 두께의 전자 주입층을 형성하고, 상기 전자 주입층 상에 1000Å 두께의 Al 제2전극(캐소드)를 형성함으로써, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00096
Figure pat00097
Figure pat00098
실시예 2
호스트로서 화합물 1 대신 화합물 2를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 3
호스트로서 화합물 1 대신 화합물 4를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1
호스트로서 화합물 1 대신 CBP를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00099

평가예 3: 유기 발광 소자의 특성 평가
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조된 각각의 유기 발광 소자에 대하여 전압에 따른 전류 밀도 변화, 휘도 변화 및 발광 효율을 측정하였다. 구체적인 측정방법은 하기과 같고, 그 결과는 하기 표 4와 같다:
(1) 전압 변화에 따른 전류 밀도의 변화 측정
제조된 유기 발광 소자에 대해, 전압을 0 V 부터 10 V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(2) 전압 변화에 따른 휘도 변화 측정
제조된 유기 발광 소자에 대해, 전압을 0 V 부터 10 V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(3) 발광 효율 측정
상기(1) 및 (2)로부터 측정된 휘도와 전류 밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다.
호스트 도펀트 구동
전압
(V)		 효율
(cd/A)		 색좌표
CIE x CIE y
실시예 1 화합물 1 PhGD 7.5 40.5 0.33 0.62
실시예 2 화합물 2 PhGD 6.5 47.6 0.34 0.62
실시예 3 화합물 4 PhGD 6.1 46.2 0.34 0.62
비교예 1 CBP PhGD 8.5 45.4 0.33 0.62
상기 표 5로부터, 실시예 1 내지 3의 유기 발광 소자는 비교예 1의 유기 발광 소자에 비하여, 저구동 전압 및 고효율을 가짐을 확인할 수 있다.
10: 유기 발광 소자
11: 제1전극
15: 유기층
19: 제2전극

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물:
    <화학식 1>
    Figure pat00100

    상기 화학식 1 중,
    X1은 N-[(L1)a1-(R1)b1], S, O, S(=O), S(=O)2, C(R2)(R3) 및 Si(R2)(R3) 중에서 선택되되, 단, X1이 C(R2)(R3) 또는 Si(R2)(R3)일 경우, R2과 R3은 서로 결합되지 않고;
    X11은 N 또는 C-[(L11)a11-(R11)b11]이고, X12는 N 또는 C-[(L12)a12-(R12)b12]이고, X13은 N 또는 C-[(L13)a13-(R13)b13]이고, X14는 N 또는 C-[(L14)a14-(R14)b14]이고;
    L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐렌, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐렌, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌, 치환 또는 비치환된 C2-C60헤테로아릴렌, 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹(substituted or unsubstituted divalent non-aromatic condensed polycyclic group) 및 치환 또는 비치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹(substituted or unsubstituted divalent non-aromatic hetero-condensed polycyclic group) 중에서 선택되고;
    a1, a11, a12, a13, a14, a21 및 a22는, 서로 독립적으로, 0 내지 5의 정수에서 선택되고;
    R1, R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오, 치환 또는 비치환된 C2-C60헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q1)(Q2), -Si(Q3)(Q4)(Q5) 및 -B(Q6)(Q7) 중에서 선택되고;
    b1, b11, b12, b13, b14, b21 및 b22는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고;
    c21 및 c22는 서로 독립적으로, 1, 2, 3 또는 4이고;
    c21이 2 이상일 경우, 2 이상의 *-(L21)a21-R21은 서로 동일하거나 상이하고;
    c22이 2 이상일 경우, 2 이상의 *-(L22)a22-R22은 서로 동일하거나 상이하고;
    상기 치환된 C3-C10시클로알킬렌, 치환된 C3-C10헤테로시클로알킬렌, 치환된 C3-C10시클로알케닐렌, 치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐렌, 치환된 C6-C60아릴렌, 치환된 C2-C60헤테로아릴렌, 치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 치환된 C1-C60알킬, 비치환된 C2-C60알케닐, 치환된 C2-C60알키닐, 치환된 C1-C60알콕시, 치환된 C3-C10시클로알킬, 치환된 C3-C10헤테로시클로알킬, 치환된 C3-C10시클로알케닐, 치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐, 치환된 C6-C60아릴, 치환된 C6-C60아릴옥시, 치환된 C6-C60아릴티오, 치환된 C2-C60헤테로아릴, 치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹의 치환기 중 적어도 하나는,
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시(aryloxy), C6-C60아릴티오(arylthio), C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q11)(Q12), -Si(Q13)(Q14)(Q15) 및 -B(Q16)(Q17) 중 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐 및 C1-C60알콕시;
    C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹;
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -N(Q21)(Q22), -Si(Q23)(Q24)(Q25) 및 -B(Q26)(Q27) 중 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 및
    -N(Q31)(Q32), -Si(Q33)(Q34)(Q35) 및 -B(Q36)(Q37); 중에서 선택되고;
    상기 Q1 내지 Q7, Q11 내지 Q17, Q21 내지 Q27 및 Q31 내지 Q37은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C60알킬, C2-C60알케닐, C2-C60알키닐, C1-C60알콕시, C3-C10시클로알킬, C3-C10헤테로시클로알킬, C3-C10시클로알케닐, C3-C10헤테로시클로알케닐, C6-C60아릴, C6-C60아릴옥시, C6-C60아릴티오, C2-C60헤테로아릴, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택된다.
  2. 제1항에 있어서,
    X1이 N-[(L1)a1-R1]인, 축합환 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    X1은 C(R2)(R3)이고, R2 및 R3은 서로 독립적으로,
    C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
    페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐; 및
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐; 중에서 선택된, 축합환 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    X11은 N이고, X12는 C-[(L12)a12-R12]이고, X13은 C-[(L13)a13-R13]이고, X14는 C-[(L14)a14-R14]인, 축합환 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로,
    페닐렌(phenylene), 펜탈레닐렌(pentalenylene), 인데닐렌(indenylene), 나프틸렌(naphthylene), 아줄레닐렌(azulenylene), 헵탈레닐렌(heptalenylene), 인다세닐렌(indacenylene), 아세나프틸렌(acenaphthylene), 플루오레닐렌(fluorenylene), 스파이로-플루오레닐렌, 벤조플루오레닐렌, 디벤조플루오레닐렌, 페날레닐렌(phenalenylene), 페난트레닐렌(phenanthrenylene), 안트라세닐렌(anthracenylene), 플루오란테닐렌(fluoranthenylene), 트리페닐레닐렌(triphenylenylene), 파이레닐렌(pyrenylene), 크라이세닐렌(chrysenylene), 나프타세닐렌(naphthacenylene), 피세닐렌(picenylene), 페릴레닐렌(perylenylene), 펜타페닐렌(pentaphenylene), 헥사세닐렌(hexacenylene), 펜타세닐렌(pentacenylene), 루비세닐렌(rubicenylene), 코로네닐렌(coronenylene), 오발레닐렌(ovalenylene), 피롤일렌(pyrrolylene), 티오페닐렌(thiophenylene), 퓨라닐렌(furanylene), 이미다졸일렌(imidazolylene), 피라졸일렌(pyrazolylene), 티아졸일렌(thiazolylene), 이소티아졸일렌(isothiazolylene), 옥사졸일렌(oxazolylene), 이속사졸일렌(isooxazolylene), 피리디닐렌(pyridinylene), 피라지닐렌(pyrazinylene), 피리미디닐렌(pyrimidinylene), 피리다지닐렌(pyridazinylene), 이소인돌일렌(isoindolylene), 인돌일렌(indolylene), 인다졸일렌(indazolylene), 푸리닐렌(purinylene), 퀴놀리닐렌(quinolinylene), 이소퀴놀리닐렌(isoquinolinylene), 벤조퀴놀리닐렌(benzoquinolinylene), 프탈라지닐렌(phthalazinylene), 나프티리디닐렌(naphthyridinylene), 퀴녹살리닐렌(quinoxalinylene), 퀴나졸리닐렌(quinazolinylene), 시놀리닐렌(cinnolinylene), 카바졸일렌(carbazolylene), 페난트리디닐렌(phenanthridinylene), 아크리디닐렌(acridinylene), 페난트롤리닐렌(phenanthrolinylene), 페나지닐렌(phenazinylene), 벤조이미다졸일렌(benzoimidazolylene), 벤조퓨라닐렌(benzofuranylene), 벤조티오페닐렌(benzothiophenylene), 이소벤조티아졸일렌(isobenzothiazolylene), 벤조옥사졸일렌(benzooxazolylene), 이소벤조옥사졸일렌(isobenzooxazolylene), 트리아졸일렌(triazolylene), 테트라졸일렌(tetrazolylene), 옥사디아졸일렌(oxadiazolylene), 트리아지닐렌(triazinylene), 디벤조퓨라닐렌(dibenzofuranylene), 디벤조티오페닐렌(dibenzothiophenylene), 벤조카바졸일렌, 디벤조카바졸일렌 및 이미다조피리디닐렌; 및
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌, 펜탈레닐렌, 인데닐렌, 나프틸렌, 아줄레닐렌, 헵탈레닐렌, 인다세닐렌, 아세나프틸렌, 플루오레닐렌, 스파이로-플루오레닐렌, 벤조플루오레닐렌, 디벤조플루오레닐렌, 페날레닐렌, 페난트레닐렌, 안트라세닐렌, 플루오란테닐렌, 트리페닐레닐렌, 파이레닐렌, 크라이세닐렌, 나프타세닐렌, 피세닐렌, 페릴레닐렌, 펜타페닐렌, 헥사세닐렌, 펜타세닐렌, 루비세닐렌, 코로네닐렌, 오발레닐렌, 피롤일렌, 티오페닐렌, 퓨라닐렌, 이미다졸일렌, 피라졸일렌, 티아졸일렌, 이소티아졸일렌, 옥사졸일렌, 이속사졸일렌, 피리디닐렌, 피라지닐렌, 피리미디닐렌, 피리다지닐렌, 이소인돌일렌, 인돌일렌, 인다졸일렌, 푸리닐렌, 퀴놀리닐렌, 이소퀴놀리닐렌, 벤조퀴놀리닐렌, 프탈라지닐렌, 나프티리디닐렌, 퀴녹살리닐렌, 퀴나졸리닐렌, 시놀리닐렌, 카바졸일렌, 페난트리디닐렌, 아크리디닐렌, 페난트롤리닐렌, 페나지닐렌, 벤조이미다졸일렌, 벤조퓨라닐렌, 벤조티오페닐렌, 이소벤조티아졸일렌, 벤조옥사졸일렌, 이소벤조옥사졸일렌, 트리아졸일렌, 테트라졸일렌, 옥사디아졸일렌, 트리아지닐렌, 디벤조퓨라닐렌, 디벤조티오페닐렌, 벤조카바졸일렌, 디벤조카바졸일렌 및 이미다조피리디닐렌; 중에서 선택된, 축합환 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로, 화학식 2-1 내지 2-33 중에서 선택된, 축합환 화합물:
    Figure pat00101

    Figure pat00102

    Figure pat00103

    상기 화학식 2-1 내지 2-33 중,
    Y1은 O, S, S(=O), S(=O)2, C(Z3)(Z4), N(Z5) 또는 Si(Z6)(Z7)이고;
    Z1 내지 Z7은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐 및 -Si(Q33)(Q34)(Q35) 중에서 선택되고;
    상기 Q33 내지 Q35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되고;
    d1은 1 내지 4의 정수이고;
    d2는 1 내지 3의 정수이고;
    d3는 1 내지 6의 정수이고;
    d4는 1 내지 8의 정수이고;
    d5는 1 또는 2이고;
    d6는 1 내지 5의 정수이고;
    * 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  7. 제1항에 있어서,
    L1, L11, L12, L13, L14, L21 및 L22는 서로 독립적으로, 화학식 3-1 내지 3-38 중에서 선택된, 축합환 화합물:
    Figure pat00104

    Figure pat00105

    Figure pat00106

    Figure pat00107
  8. 제1항에 있어서,
    a1, a11, a12, a13, a14, a21 및 a22는 서로 독립적으로, 0, 1 또는 2인, 축합환 화합물.
  9. 제1항에 있어서,
    R1은,
    페닐(phenyl), 펜탈레닐(pentalenyl), 인데닐(indenyl), 나프틸(naphthyl), 아줄레닐(azulenyl), 헵탈레닐(heptalenyl), 인다세닐(indacenyl), 아세나프틸(acenaphthyl), 플루오레닐(fluorenyl), 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐(phenalenyl), 페난트레닐(phenanthrenyl), 안트라세닐(anthracenyl), 플루오란테닐(fluoranthenyl), 트리페닐레닐(triphenylenyl), 파이레닐(pyrenyl), 크라이세닐(chrysenyl), 나프타세닐(naphthacenyl), 피세닐(picenyl), 페릴레닐(perylenyl), 펜타페닐(pentaphenyl), 헥사세닐(hexacenyl), 펜타세닐(pentacenyl), 루비세닐(rubicenyl), 코로네닐(coronenyl), 오발레닐(ovalenyl), 피롤일(pyrrolyl), 티오페닐(thiophenyl), 퓨라닐(furanyl), 이미다졸일(imidazolyl), 피라졸일(pyrazolyl), 티아졸일(thiazolyl), 이소티아졸일(isothiazolyl), 옥사졸일(oxazolyl), 이속사졸일(isooxazolyl), 피리디닐(pyridinyl), 피라지닐(pyrazinyl), 피리미디닐(pyrimidinyl), 피리다지닐(pyridazinyl), 이소인돌일(isoindolyl), 인돌일(indolyl), 인다졸일(indazolyl), 푸리닐(purinyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이소퀴놀리닐(isoquinolinyl), 벤조퀴놀리닐(benzoquinolinyl), 프탈라지닐(phthalazinyl), 나프티리디닐(naphthyridinyl), 퀴녹살리닐(quinoxalinyl), 퀴나졸리닐(quinazolinyl), 시놀리닐(cinnolinyl), 카바졸일(carbazolyl), 페난트리디닐(phenanthridinyl), 아크리디닐(acridinyl), 페난트롤리닐(phenanthrolinyl), 페나지닐(phenazinyl), 벤조이미다졸일(benzoimidazolyl), 벤조퓨라닐(benzofuranyl), 벤조티오페닐(benzothiophenyl), 이소벤조티아졸일(isobenzothiazolyl), 벤조옥사졸일(benzooxazolyl), 이소벤조옥사졸일(isobenzooxazolyl), 트리아졸일(triazolyl), 테트라졸일(tetrazolyl), 옥사디아졸일(oxadiazolyl), 트리아지닐(triazinyl), 디벤조퓨라닐(dibenzofuranyl), 디벤조티오페닐(dibenzothiophenyl), 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐; 및
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, -Si(Q33)(Q34)(Q35), 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐; 중에서 선택되고;
    상기 Q33 내지 Q35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  10. 제1항에 있어서,
    R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로,
    수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
    페닐(phenyl), 펜탈레닐(pentalenyl), 인데닐(indenyl), 나프틸(naphthyl), 아줄레닐(azulenyl), 헵탈레닐(heptalenyl), 인다세닐(indacenyl), 아세나프틸(acenaphthyl), 플루오레닐(fluorenyl), 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐(phenalenyl), 페난트레닐(phenanthrenyl), 안트라세닐(anthracenyl), 플루오란테닐(fluoranthenyl), 트리페닐레닐(triphenylenyl), 파이레닐(pyrenyl), 크라이세닐(chrysenyl), 나프타세닐(naphthacenyl), 피세닐(picenyl), 페릴레닐(perylenyl), 펜타페닐(pentaphenyl), 헥사세닐(hexacenyl), 펜타세닐(pentacenyl), 루비세닐(rubicenyl), 코로네닐(coronenyl), 오발레닐(ovalenyl), 피롤일(pyrrolyl), 티오페닐(thiophenyl), 퓨라닐(furanyl), 이미다졸일(imidazolyl), 피라졸일(pyrazolyl), 티아졸일(thiazolyl), 이소티아졸일(isothiazolyl), 옥사졸일(oxazolyl), 이속사졸일(isooxazolyl), 피리디닐(pyridinyl), 피라지닐(pyrazinyl), 피리미디닐(pyrimidinyl), 피리다지닐(pyridazinyl), 이소인돌일(isoindolyl), 인돌일(indolyl), 인다졸일(indazolyl), 푸리닐(purinyl), 퀴놀리닐(quinolinyl), 이소퀴놀리닐(isoquinolinyl), 벤조퀴놀리닐(benzoquinolinyl), 프탈라지닐(phthalazinyl), 나프티리디닐(naphthyridinyl), 퀴녹살리닐(quinoxalinyl), 퀴나졸리닐(quinazolinyl), 시놀리닐(cinnolinyl), 카바졸일(carbazolyl), 페난트리디닐(phenanthridinyl), 아크리디닐(acridinyl), 페난트롤리닐(phenanthrolinyl), 페나지닐(phenazinyl), 벤조이미다졸일(benzoimidazolyl), 벤조퓨라닐(benzofuranyl), 벤조티오페닐(benzothiophenyl), 이소벤조티아졸일(isobenzothiazolyl), 벤조옥사졸일(benzooxazolyl), 이소벤조옥사졸일(isobenzooxazolyl), 트리아졸일(triazolyl), 테트라졸일(tetrazolyl), 옥사디아졸일(oxadiazolyl), 트리아지닐(triazinyl), 디벤조퓨라닐(dibenzofuranyl), 디벤조티오페닐(dibenzothiophenyl), 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐;
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, -Si(Q33)(Q34)(Q35), 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐 중 적어도 하나로 치환된, 페닐, 펜탈레닐, 인데닐, 나프틸, 아줄레닐, 헵탈레닐, 인다세닐, 아세나프틸, 플루오레닐, 스파이로-플루오레닐, 벤조플루오레닐, 디벤조플루오레닐, 페날레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 플루오란테닐, 트리페닐레닐, 파이레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 피세닐, 페릴레닐, 펜타페닐, 헥사세닐, 펜타세닐, 루비세닐, 코로네닐, 오발레닐, 피롤일, 티오페닐, 퓨라닐, 이미다졸일, 피라졸일, 티아졸일, 이소티아졸일, 옥사졸일, 이속사졸일, 피리디닐, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 이소인돌일, 인돌일, 인다졸일, 푸리닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤조퀴놀리닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 카바졸일, 페난트리디닐, 아크리디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 벤조이미다졸일, 벤조퓨라닐, 벤조티오페닐, 이소벤조티아졸일, 벤조옥사졸일, 이소벤조옥사졸일, 트리아졸일, 테트라졸일, 옥사디아졸일, 트리아지닐, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일 및 이미다조피리디닐; 및
    -Si(Q3)(Q4)(Q5); 중에서 선택되고;
    상기 Q33 내지 Q35 및 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되는, 축합환 화합물.
  11. 제1항에 있어서,
    R1은 하기 화학식 4-1 내지 4-31 중에서 선택되고;
    R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로,
    수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시;
    하기 화학식 4-1 내지 4-31; 및
    -Si(Q3)(Q4)(Q5); 중에서 선택되고;
    상기 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되는, 축합환 화합물:
    Figure pat00108

    Figure pat00109

    Figure pat00110

    화학식 4-1 내지 4-31 중,
    Y31은 O, S, C(Z33)(Z34), N(Z35) 또는 Si(Z36)(Z37)이고;
    Z31 내지 Z37은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐 및 -Si(Q33)(Q34)(Q35) 중에서 선택되고;
    상기 Q33 내지 Q35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되고;
    e1은 1 내지 5의 정수이고;
    e2는 1 내지 7의 정수이고;
    e3는 1 내지 3의 정수이고;
    e4는 1 내지 4의 정수이고;
    e5는 1 또는 2이고;
    e6은 1 내지 6의 정수이고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  12. 제1항에 있어서,
    R1은 하기 화학식 5-1 내지 5-80 중에서 선택되고;
    R2, R3, R11, R12, R13, R14, R21 및 R22는 서로 독립적으로,
    수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, 및 C1-C20알콕시;
    중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬 및 C1-C60알콕시;
    하기 화학식 5-1 내지 5-80; 및
    -Si(Q3)(Q4)(Q5) 중에서 선택되고;
    상기 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되는, 축합환 화합물:
    Figure pat00111

    Figure pat00112

    Figure pat00113

    Figure pat00114

    Figure pat00115

    Figure pat00116

    Figure pat00117

    Figure pat00118

    Figure pat00119

    Figure pat00120
  13. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 1A 또는 1B로 표시되는, 축합환 화합물:
    <화학식 1A> <화학식 1B>
    Figure pat00121
    Figure pat00122

    상기 화학식 1A 및 1B 중 X1, X11, X12, X13, X14, L21, a21, R21 및 b21에 대한 설명은 제1항에 기재된 바와 동일하다.
  14. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 1A(1) 또는 1B(1)로 표시되는, 축합환 화합물:
    <화학식 1A(1)> <화학식 1B(1)>
    Figure pat00123
    Figure pat00124

    상기 화학식 1A(1) 및 1B(1) 중 L1, L21, a1, a21, R1 R2, R3, R21, b1 및 b21에 대한 설명은 제1항에 기재된 바와 동일하다.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 L1 및 L21은 서로 독립적으로, 하기 화학식 2-1 내지 2-33 중에서 선택되고;
    상기 a1 및 a21는 서로 독립적으로, 0 또는 1이고;
    상기 R1은 하기 화학식 4-1 내지 4-31 중에서 선택되고;
    상기 R21는, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬 및 C1-C20알콕시; 하기 화학식 4-1 내지 4-31; 및 -Si(Q3)(Q4)(Q5); 중에서 선택되고;
    상기 Q3 내지 Q5는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되는, 축합환 화합물:
    Figure pat00125

    Figure pat00126

    Figure pat00127

    상기 화학식 2-1 내지 2-33 중,
    Y1은 O, S, S(=O), S(=O)2, C(Z3)(Z4), N(Z5) 또는 Si(Z6)(Z7)이고;
    Z1 내지 Z7은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐 및 -Si(Q33)(Q34)(Q35) 중에서 선택되고;
    상기 Q33 내지 Q35는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되고;
    d1은 1 내지 4의 정수이고;
    d2는 1 내지 3의 정수이고;
    d3는 1 내지 6의 정수이고;
    d4는 1 내지 8의 정수이고;
    d5는 1 또는 2이고;
    d6는 1 내지 5의 정수이고;
    * 및 *'는 이웃한 원자와의 결합 사이트이고;
    Figure pat00128

    Figure pat00129

    Figure pat00130

    화학식 4-1 내지 4-31 중,
    Y31은 O, S, C(Z33)(Z34), N(Z35) 또는 Si(Z36)(Z37)이고;
    Z31 내지 Z37은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실, 시아노, 니트로, 아미노, 아미디노, 히드라진, 히드라존, 카르복실 및 이의 염, 술폰산 및 이의 염, 인산 및 이의 염, C1-C20알킬, C1-C20알콕시, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 파이레닐, 페난쓰레닐, 플루오레닐, 크라이세닐, 카바졸일, 벤조카바졸일, 디벤조카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐기, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴나졸리닐 및 퀴녹살리닐 중에서 선택되고;
    e1은 1 내지 5의 정수이고;
    e2는 1 내지 7의 정수이고;
    e3는 1 내지 3의 정수이고;
    e4는 1 내지 4의 정수이고;
    e5는 1 또는 2이고;
    e6은 1 내지 6의 정수이고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  16. 제1항에 있어서,
    하기 화합물 1 내지 117 중 하나인, 축합환 화합물:
    Figure pat00131

    Figure pat00132

    Figure pat00133

    Figure pat00134

    Figure pat00135

    Figure pat00136

    Figure pat00137

    Figure pat00138

    Figure pat00139
  17. 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 발광층을 포함하고, 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 축합환 화합물을 1종 이상 포함한 유기층;을 포함한, 유기 발광 소자.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1전극은 애노드이고, 상기 제2전극은 캐소드이고, 상기 유기층은, i) 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 개재되고, 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역; 및 ii) 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함한 전자 수송 영역;을 포함한, 유기 발광 소자.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 축합환 화합물은 상기 발광층에 포함되어 있는, 유기 발광 소자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 발광층은 인광 도펀트를 더 포함하고, 상기 축합환 화합물은 호스트의 역할을 하는 유기 발광 소자.
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