KR20150033272A - 유기 전기 발광 소자용 발광 재료, 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 및 유기 전기 발광 소자용 재료 - Google Patents

유기 전기 발광 소자용 발광 재료, 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 및 유기 전기 발광 소자용 재료 Download PDF

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Abstract

발광효율 및 열적 안정성이 우수한 신규 방향족 화합물, 그의 제조방법 및 상기 신규 방향족 화합물을 포함하는 유기전자소자가 제시된다.

Description

유기 전기 발광 소자용 발광 재료, 이를 이용한 유기 전기 발광 소자 및 유기 전기 발광 소자용 재료 {LIGHT-EMITTING MATERIAL FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE USING SAME, AND MATERIAL FOR ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 발명은 신규 방향족 아민 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 유기전자소자에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 공통층 용도 (정공주입물질, 정공전달물질, 전자전달물질 등)의 응용성과 열적 안정성이 우수한 신규 방향족 아민 유도체, 그의 제조방법 및 상기 유도체를 포함하는 유기전자소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diodes)는 음극 (예; 알루미늄 또는 리튬 알루미늄), 양극 (예; ITO), 및 음극과 양극 사이에 개재된 유기물 층으로 구성되어 있다. 소자의 구성을 전체적으로 보면 투명 ITO 양극, 정공주입층 (HIL), 정공전달층 (HTL), 발광층 (EL), 정공저지층 (HBL), 전자전달층 (ETL), 전자주입층 (EIL), LiAl 등의 음극으로 형성되며, 필요에 따라 유기물 층의 1~2 개를 생략하는 경우도 있다. 구성된 양 전극 사이에 전계가 인가되면 음극 측으로 전자가 주입되고 양극 측으로 정공이 주입된다. 또한, 이 전자가 발광층에 정공과 재결합하여 여기 상태를 생성하고, 여기 상태가 기저상태로 되돌아갈 때에 에너지를 빛으로서 방출한다.
이러한 발광 재료는 크게 형광과 인광으로 나뉘며, 발광층 형성방법은 형광 호스트(순수 유기물)에 인광(유기금속)을 도핑하는 방법과 형광 호스트에 형광 도판트(질소 등을 포함하는 유기물)를 도핑하는 방법 및 발광체에 도판트 (DCM, Rubrene, DCJTB 등)를 이용하여 장파장을 구현하는 방법 등이 있다. 이러한 도핑을 통해 발광 파장, 효율, 구동전압, 수명 등을 개선하려 하고 있다.
일반적으로 HIL은 하기와 같은 구조들로 2-TNATA (4,4',4"-Tris-(N-(naphthylen-2-yl)-N-phenylamine)triphenylamine), m-MTDATA (4,4',4''-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine), TCTA (4,4',4;-Tris(carbazol-9-yl)triphenylamine;4,4',4''-Tricarbazolyltriphenylamine) 등이 사용되며, HTL은 a-NPD (4,4-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl), OA-3 (N1,N1-di(biphenyl-4-yl)-N4-(4-(dibiphenyl-4-ylamino)phenyl)-N4-phenylbenzene-1,4-diamine), Spiro-TPD (N2,N2,N2',N2',N7,N7,N7',N7'-octaphenyl-9,9'-spirobi[fluorene]-2,2',7,7'-tetraamine) 등이 사용된다.
Figure pat00001
또한 ETL은 Alq3 (Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium), L01 (9,10-di(quinolin-2-yl)anthracene), TmPyPB (1,3,5-Tri(m-pyrid-3-yl-phenyl)benzene) 등이 OLED의 공통층으로 사용된다.
그러나 HTL (예; a-NPD) 또는 ETL (예; TmPyPb) 등은 열안정성이 낮은 (Tg <100℃. Tg ; Glass Temperature) 단점을 나타내므로 양산에서는 사용되지 않고 있다. 양산에서는 수명에 영향을 주는 열적 안정성이 높은 (Tg >130℃) 및 빠른 정공/전자 이동도의 재료를 요구한다.
그리고 발광층 형성용의 재료들은 벤젠, 나프탈렌, 플로렌, 스파이로플로렌, 안트라센, 파이렌, 카바졸 등의 중심체와 페닐, 바이페닐, 나프탈렌, 헤테로사이클 등의 리간드 그리고 오르소, 메타, 파라 등의 결합 위치 및 아민, 시안, 불소, 메틸, 트리메틸 등이 치환된 구조들을 갖는다.
Figure pat00002
예를 들면, 청색의 경우 상기 화합물에서 a,b-ADN, b,b-MADN 및 BD1 등이 있으며,녹색은 Indeno[1,2,3-cd]perylene, 5,12-diphenyltetracene, ATCDA와 같은 구조들이 사용될 수 있으며, 적색은 소니의 BSN, 코닥의 DCM2 및 이데미쓰의 PI 등이 있다.
현재 디스플레이의 화면이 대형화 방향으로 진행되면서 OLED 공통층의 경우는 빠른 정공/전자 이동도와 열적 안정성, 소자의 낮은 구동전압 및 소자의 효율을 개선할 수 있는 재료들을 요구하고 있다.
본 발명은 고리를 형성한 방향족 화합물에 의해 열 안정성이 우수하고, 정공/전자 이동도가 우수한 코어 (Core) 또는 리간드(Ligand)의 도입을 통해 소자의 성능을 향상시키는 신규 방향족 아민 유도체를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 상기 신규 방향족 아민 유도체를 포함하는 유기전기소자를 제공하고자 한다.
본 발명자들은 고리를 형성한 방향족 화합물 및 소자의 성능을 향상시키는 하기 화학식 1로 표시되는 신규 방향족 아민 유도체를 제공한다: [화학식 1]
Figure pat00003
상기 화학식 1에서
Z는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, N (질소), O (산소), S (황)이고, Z가 N (질소)인 경우 L1은 1의 정수이고, Z가 O (산소) 또는 S (황)인 경우L1은 0의 정수이다.
Y는 질소(N) 또는 수소(N)이며, X1 내지 X4와 결합할 수 있다.
Ar1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Ar1 과 R1 또는 Ar1과 X7은 Ar1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
Q1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Q1과 R3내지 R6은 Q1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
R1 내지 R7은 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며. 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
X1 내지 X4는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며, 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에서는 상기 화학식 1의 신규 방향족 아민 유도체를 포함하는 유기 전자 소자가 제공된다.
본 발명에 따르는 신규 방향족 아민 유도체는 Ar1, Q1, X1내지 X4 및 R1 내지 R7 등에 의해 다양한 코어를 형성할 수 있으며, Ar1, Q1, X1내지 X4 및 R1 내지 R7 등의 분자량 조절과 Ar1과 Q1 및 X1내지 X4의 리간드 종류에 의해 성능 개선 (정공/전자 이동도 및 열안정성 등) 및 기능성 개선 (HIL, HTL, ETL 등)이 가능하다는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따르는 신규 방향족 아민 유도체를 사용하는 유기전자소자는 높은 휘도, 우수한 내열성, 긴 수명 및 높은 효율을 갖는다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기의 구체적 설명은 본 발명의 일례를 들어 설명하는 것이므로 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 측면에 따라, 하기 화학식 1로 표시되는 신규 방향족 아민 유도체가 제공된다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에서
Z는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, N (질소), O (산소), S (황)이고, Z가 N (질소)인 경우 L1은 1의 정수이고, Z가 O (산소) 또는 S (황)인 경우L1은 0의 정수이다.
Y는 질소(N) 또는 수소(N)이며, X1 내지 X4와 결합할 수 있다.
Ar1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Ar1 과 R1 또는 Ar1과 X7은 Ar1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
Q1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Q1과 R3내지 R6은 Q1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
R1 내지 R7은 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며. 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
X1 내지 X4는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며, 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
상기 화학식 1에서 Ar1은 하기의 화학식으로 선택될 수 있으며, 이에 한정한 것은 아니다.
Figure pat00005
상기에서, Q2와 Q3은 서로 같거나 다를 수 있으며, 수소원자, 시안원자, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~40의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~40의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~40의 아르알킬싸이오기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~40의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아미노아릴기, 아미노기, 시아노기, 실릴기, 포스핀옥사이드기이다.
본 명세서에서 사용되는 용어의 정의를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
"알킬기"는 탄소 원자의 직쇄 또는 분지쇄 포화 1가 탄화수소 부위를 의미한다. 상기 알킬기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 할로겐 원자, 실릴기, 포스핀옥사이드기, 하이드록실기, -SH, 니트로기,
Figure pat00006
, 시아노기, 치환 또는 비치환된 아미노기(-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기임), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, C1-C20의 알킬기, C1-C20의 할로겐화된 알킬기, C1-C20의 알케닐기, C1-C20의 알키닐기, C1-C20의 헤테로알킬기, C6-C20의 아릴기, C6-C20의 아릴알킬기, C6-C20의 헤테로아릴기, 또는 C6-C20의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다. 이러한 알킬기의 예로서 메틸, 에틸, 프로필, 2-프로필, n-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 도데실, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 클로로메틸, 디클로로메틸, 트리클로로메틸, 요오도메틸, 브로모메틸 등을 들 수 있다.
"아릴기"는 1가 모노시클릭, 바이시클릭 또는 트리시클릭 방향족 탄화수소 부위를 의미하며, 아릴기의 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다. 아릴기의 방향족 부분은 탄소 원자만을 포함한다. 아릴기의 예로서 페닐, 나프탈레닐 및 플루오레닐을 들 수 있다.
"복소환기"는 N, O, 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 C인 1가 모노사이클릭 또는 비사이클릭 방향족 라디칼을 의미한다. 또한 상기 용어는 고리내 헤테로 원자가 산화되거나 사원화되어 예를 들어 N-옥사이드 또는 4차 염을 형성하는 1가 모노사이클릭 또는 비사이클릭 방향족 라디칼을 의미한다. 대표적인 예로는 티에닐, 벤조티에닐, 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 퀴놀리닐, 퀴녹살리닐, 이미다졸릴, 푸라닐, 벤조푸라닐, 티아졸릴, 이속사졸린, 벤즈이속사졸린, 벤즈이미다졸릴, 트리아졸릴, 피라졸릴, 피롤릴, 인돌릴, 2-피리도닐, N-알킬-2-피리도닐, 피라지노닐, 피리다지노닐, 피리미디노닐, 옥사졸로닐 및 이들의 상응하는 N-옥사이드(예를 들어 피리딜 N-옥사이드, 퀴놀리닐 N-옥사이드), 이들의 4차 염 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 상기 복소환기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
"아릴기로 치환된 아민기" 아미노기의 수소원자 1개 이상이 아릴기로 치환된 것으로, 아릴기의 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
"아르알킬" 또는 "아릴알킬"은 상기 정의된 알킬기의 수소원자 1개 이상이 아릴기로 치환된 것으로, 아르알킬기의 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다. 예를 들면, 벤질, 벤즈하이드릴 및 트리틸 등을 들 수 있다.
"알콕시기", "아르알킬옥시기", "아릴옥시기"는 각각 전술한 "알킬기", "아르알킬기", "아릴기"의 연결기 결합 부위에 산소가 더 함유된 형태를 나타내고,"아르알킬싸이오기", "아릴싸이오기"는 "아르알킬기", "아릴기"의 연결기 결합 부위에 황이 더 함유된 형태를 나타낸다.
"결합"은 일체의 치환기가 삽입되지 않은 단순한 결합으로만 연결된 부위를 말한다.
상기 R1 내지 R3은 전술한 바와 같이, 이들의 탄소에 연결된 수소 중 적어도 하나 이상은, 서로 독립적으로 다른 치환기로 치환될 수 있으며, 그 예로 아미노기, 시아노기, 실릴기, 하이드록실기, 또는 포스핀옥사이드기가 있을 수 있으나, 여기에 제한되는 것은 아니다.
상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1과 2-3으로 나타낼 수 있다:
[화학식 2-1]
Figure pat00007

[화학식 2-2]
Figure pat00008

[화학식 2-3]
Figure pat00009

화학식 2-1 내지 2-3의
Y는 질소(N) 또는 수소(N)이며, X1 내지 X4와 결합할 수 있다.
Ar1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Ar1 과 R7 또는 Ar1과 X1은 Ar1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
화학식 2-1의 Q1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Q1과 R3내지 R6은 Q1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
R1 내지 R7은 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며. 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
X1 내지 X4는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며, 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
상기 화학식 1의 보다 구체적인 양태는 하기 화학식 3-1 내지 3-36으로 나타낼 수 있다:
[화학식 3-1]
Figure pat00010

[화학식 3-2]
Figure pat00011

[화학식 3-3]
Figure pat00012

[화학식 3-4]
Figure pat00013

[화학식 3-5]
Figure pat00014

[화학식 3-6]
Figure pat00015

[화학식 3-7]
Figure pat00016

[화학식 3-8]
Figure pat00017

[화학식 3-9]
Figure pat00018

[화학식 3-10]
Figure pat00019

[화학식 3-11]
Figure pat00020

[화학식 3-12]
Figure pat00021

[화학식 3-13]
Figure pat00022

[화학식 3-14]
Figure pat00023

[화학식 3-15]
Figure pat00024

[화학식 3-16]
Figure pat00025

[화학식 3-17]
Figure pat00026

[화학식 3-18]
Figure pat00027

[화학식 3-19]
Figure pat00028

[화학식 3-20]
Figure pat00029

[화학식 3-21]
Figure pat00030

[화학식 3-22]
Figure pat00031

[화학식 3-23]
Figure pat00032

[화학식 3-24]
Figure pat00033

[화학식 3-25]
Figure pat00034

[화학식 3-26]
Figure pat00035

[화학식 3-27]
Figure pat00036

[화학식 3-28]
Figure pat00037

[화학식 3-29]
Figure pat00038

[화학식 3-30]
Figure pat00039

[화학식 3-31]
Figure pat00040

[화학식 3-32]
Figure pat00041

[화학식 3-33]
Figure pat00042

[화학식 3-34]
Figure pat00043

[화학식 3-35]
Figure pat00044

[화학식 3-36]
Figure pat00045

상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-36에서,
Y는 질소(N) 또는 수소(N)이다.
Ar1 내지 Ar5는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, 인접한 치환 및 비치환제와 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
X1 내지 X5는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있으며, 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 아미네이션 (Amination) 반응 및 이산화질소 (NO2)를 이용하여 질소(N)를 함유하는 융합고리를 형성한 후, 아미네이션 (Amination) 반응 등의 단계로 화학식 1을 포함하는 상기 신규 방향족 아민 유도체의 제조방법이 제공된다.
상기 신규 방향족 아민 유도체의 제조방법의 일 양태는 다음과 같다.
반응식 1과 같이, (I) A-1과 할로겐 화합물을 이용하여 아미네이션 (Amination) 반응으로 A-2의 화합물를 합성하는 단계, (II) 이산화질소 (NO2)를 이용하여 질소(N)를 함유하는 융합고리를 형성하는 A-3 화합물을 합성하는 단계, (III) A-3 화합물과 할로겐 화합물의 아미네이션 반응을 통해 A-4 (화학식 1)의 화합물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
Figure pat00046
(Hal = I, Br, Cl etc.)
[반응식 1]
상기 반응식 1의 A-4 (화학식 1)에서, Z, X, Q1, L1, Ar1 그리고 Y1 내지 Y4 및 R1내지 R7의 정의는 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 전극, 제2 전극 및 이들 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전자소자로서, 상기 유기물층 중 적어도 1층 이상이 상기 화학식 1의 신규 방향족 아민 유도체를 포함하는 유기전자소자가 제공된다.
상기 신규 방향족 아민 유도체는 단일 물질 또는 서로 다른 물질의 혼합물의 형태로 상기 유기물층에 포함될 수 있다.
상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송 기능 및 전자 주입 기능을 동시에 갖는 기능층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층 및 상기 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층 중 적어도 하나는, 통상의 정공 주입 물질, 정공 수송 물질 및 정공 주입 및 수송 기능을 동시에 하는 물질 외에, 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다.
본 명세서 중 "유기물층"은 유기전자소자 중 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 모든 층을 가리키는 용어이다.
예를 들어, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 인광 호스트, 형광 호스트, 인광 도판트 및 형광 도판트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 발광층에 상기 신규 방향족 아민 유도체가 포함되어 있고, i) 상기 형광 호스트가 상기 신규 방향족 아민 유도체이거나, ii) 상기 형광 도판트가 상기 신규 방향족 아민 유도체이거나, iii) 상기 형광 호스트 및 형광 도판트 각각이 상기 신규 방향족 아민 유도체일 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색 발광층일 수 있다. 예를 들어, 상기 발광층은 청색 발광층일 수 있다.
또한, 상기 유기물층은 전자 수송층을 포함하고, 상기 전자 수송층에 상기 신규 방향족 아민 유도체가 포함될 수 있다. 여기서, 상기 전자 수송층은 상기 신규 방향족 아민 유도체 외에, 금속-함유 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층은 발광층 및 전자 수송층을 모두 포함하고, 상기 발광층 및 전자 수송층 각각에 상기 신규 방향족 아민 유도체 (발광층 및 전자 수송층에 포함된 상기 신규 방향족 아민 유도체는 서로 동일하거나 상이할 수 있음)가 포함되어 있을 수 있다.
상기 유기전자소자는 화학식 1의 신규 방향족 아민 유도체를 이용하는 것을 제외하고는, 통상의 유기전자소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 구체예로써, 상기 유기전자소자는 유기발광소자 (OLED), 유기태양전지 (OSC), 전자종이 (e-Paper), 유기감광체(OPC) 또는 유기트랜지스터 (OTFT)일 수 있다.
유기발광소자는 스퍼터링 (sputtering)이나 전자빔 증발 (e-beam evaporation)과 같은 PVD (physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공전달층, 발광층, 정공저지층 및 전자전달층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기발광소자를 만들 수도 있다. 상기 유기물 층은 정공주입층, 정공전달층, 발광층, 정공저지층 및 전자전달층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다. 본 발명에 따른 화합물은 유기태양전지, 조명용 OLED, Flexible OLED, 유기감광체, 유기트랜지스터 등을 비롯한 유기전자소자에서도 유기발광소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 각 실시예에서 제조방법이 구체적으로 개시되지 않은 화합물은 당업계에 통상적인 방법으로 제조하거나 또는 다른 실시예에 기재된 제조방법을 참고하여 제조함을 이해한다.
<중간체의 제조>
* 중간체 (1-1). 5,10-dihydrophenazine의 제조
Figure pat00047
질소분위기 하에서14g(77.7 mmol) phenazine을 끊는 에탄올 400ml에 용해시킨 후, 28.0g(136.6 mmol) sodium dithionite (Na2S204)를 물 400ml에 용해하여 1시간 동안 적가하고 상온에서 3시간 동안 교반했다. 반응이 완결되면 생성된 침전물을 거르고 오산화인(P4O10)으로 물을 제거한 후 진공 건조시켜 화합물 (13.9g)을 98% 수득하였다.
* 중간체 1-2 ~ 1-3의 제조.
상기 중간체 (1-1)의 제조 방법으로 하기 [표 1]의 화합물을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
1-2		 dibenzo[b,i]phenazine 6,13-dihydrodibenzo[b,i]phenazine 95%
중간체
1-3		 benzo[b]phenazine 5,12-dihydrobenzo[b]phenazine 96%
* 중간체 (1-4). 3-bromobiphenyl의 제조
Figure pat00048
질소 분위기 하에서 14.1g(50mmol) 1-bromo-3-iodobenzene, 6.7g(55mmol) phenylboronic acid, 탄산나트륨 2M 수용액 50ml, 1,2-다이메톡시에테인 100ml를 넣고, 이 혼합 용액에 테트라키스 (트라이페닐포스핀)팔라듐 0.59g(0.5mmol)을 가하고 8시간 환류시켰다. 반응 종료 후, 실온까지 냉각한 후, 분액 깔때기를 이용하여 톨루엔으로 추출했다. 무수 황산 마그네슘으로 건조 후, 여과, 농축하고, 이것을 실리카 겔 크로마토그래피(전개 용매 헥세인 : 톨루엔 = 8:2)로 정제했다. 이것을 헥세인으로 재결정하여 고체화합물 (9.3g)을 80% 수득했다.
* 중간체 (2-1). 5-(4-chloro-2-nitrophenyl)-5,10-dihydrophenazine의 제조
Figure pat00049
질소 분위기 하에서 12.4g(68mmol) 5,10-dihydrophenazine, 16.5g(70mmol) 1-bromo-4-chloro-2-nitrobenzene, 0.54g(8.5mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 7g(50.6mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 200ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 고체화합물 (12.6g)을 55% 수득했다.
* 중간체 2-2 ~ 2-30의 제조
상기 중간체 (2-1)의 제조 방법으로 하기 [표 2]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
2-2
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
 53%
중간체
2-3
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
 52%
중간체
2-4
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
 50%
중간체
2-5
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
 53%
중간체
2-6
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
 51%
중간체
2-7
Figure pat00066
Figure pat00067
 53%
중간체
2-8
Figure pat00068
Figure pat00069
Figure pat00070
 50%
중간체
2-9
Figure pat00071
Figure pat00072
Figure pat00073
 49%
중간체
2-10
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
 47%
중간체
2-11
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
 45%
중간체
2-12
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082
 58%
중간체
2-13
Figure pat00083
Figure pat00084
Figure pat00085
 51%
중간체
2-14
Figure pat00086
Figure pat00087
Figure pat00088
 52%
중간체
2-15
Figure pat00089
Figure pat00090
Figure pat00091
 49%
중간체
2-16
Figure pat00092
Figure pat00093
Figure pat00094
 47%
중간체
2-17
Figure pat00095
Figure pat00096
Figure pat00097
 52%
중간체
2-18
Figure pat00098
Figure pat00099
Figure pat00100
 55%
중간체
2-19
Figure pat00101
Figure pat00102
Figure pat00103
 53%
중간체
2-20
Figure pat00104
Figure pat00105
Figure pat00106
 46%
중간체
2-21
Figure pat00107
Figure pat00108
Figure pat00109
 49%
중간체
2-22
Figure pat00110
Figure pat00111
Figure pat00112
 50%
중간체
2-23
Figure pat00113
Figure pat00114
Figure pat00115
 51%
중간체
2-24
Figure pat00116
Figure pat00117
Figure pat00118
 54%
중간체
2-25
Figure pat00119
Figure pat00120
Figure pat00121
 53%
중간체
2-26
Figure pat00122
Figure pat00123
Figure pat00124
 50%
중간체
2-27
Figure pat00125
Figure pat00126
Figure pat00127
 52%
중간체
2-28
Figure pat00128
Figure pat00129
Figure pat00130
 47%
중간체
2-29
Figure pat00131
Figure pat00132
Figure pat00133
 50%
중간체
2-30
Figure pat00134
Figure pat00135
Figure pat00136
 48%
* 중간체 (2-31). 5,10-bis(4-chloro-2-nitrophenyl)-5,10-dihydrophenazine 의 제조
Figure pat00137
질소 분위기 하에서 12.4g(68mmol) 5,10-dihydrophenazine, 33g(140mmol) 1-bromo-4-chloro-2-nitrobenzene, 10.8g(16mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 14g(101.2mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 5시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 200ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 고체화합물 (27.5g)을 82% 수득했다.
* 중간체 2-32 ~ 2-37의 제조
상기 중간체 (2-31)의 제조 방법으로 하기 [표 3]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
2-32
Figure pat00138
Figure pat00139
Figure pat00140
 78%
중간체
2-33
Figure pat00141
Figure pat00142
Figure pat00143
 81%
중간체
2-34
Figure pat00144
Figure pat00145
Figure pat00146
 77%
중간체
2-35
Figure pat00147
Figure pat00148
Figure pat00149
 80%
중간체
2-36
Figure pat00150
Figure pat00151
Figure pat00152
 79%
중간체
2-37
Figure pat00153
Figure pat00154
Figure pat00155
 76%
* 중간체 (2-38). 5-(2,6-dinitrophenyl)-10-phenyl-5,10-dihydrophenazine의 제조
Figure pat00156
질소 분위기 하에서 23.7g(68mmol) 5-(2,6-dinitrophenyl)-5,10-dihydrophenazine(2-9), 12.1g(77mmol) 브로모벤젠, 0.54g(8.5mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 7g(50.6mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 200ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 2-38고체화합물 (21.9g)을 76% 수득했다.
* 중간체 (2-39). 6-(biphenyl-3-yl)-13-(2,6-dinitrophenyl)-6,13-dihydrodibenzo[b,i]phenazine 의 제조
Figure pat00157
질소 분위기 하에서 30.5g(68mmol) 6-(2,6-dinitrophenyl)-6,13-dihydrodibenzo[b,i]phenazine (2-10), 18g(77mmol) 3-bromobiphenyl, 0.54g(8.5mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 7g(50.6mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 200ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 2-39고체화합물 (29.8g)을 73% 수득했다.
* 중간체 3-1의 제조
Figure pat00158
THF 용매 400ml에 12.6g(37mmol) 5-(4-chloro-2-nitrophenyl)-5,10-dihydrophenazine (2-1), 24g(92mmol) triphenylphosphine, 탄산칼륨을 녹인 후 24시간 동안 환류시켰다. 반응이 종료되면 상온으로 식히고, CH2Cl2와 물로 추출하고, 유기물층을 황산마그네슘으로 건조 및 감압 농축한 후 생성물을 실리카겔 컬럼을 이용하여 3-1고체화합물 (8.6g)을 76% 수득했다.
* 중간체 3-2 ~ 3-24의 제조
상기 중간체 (3-1)의 제조 방법으로 하기 [표 4]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
3-2
Figure pat00159
Figure pat00160
 72%
중간체
3-3
Figure pat00161
Figure pat00162
 74%
중간체
3-4
Figure pat00163
Figure pat00164
 72%
중간체
3-5
Figure pat00165
Figure pat00166
 74%
중간체
3-6
Figure pat00167
Figure pat00168
 72%
중간체
3-7
Figure pat00169
Figure pat00170
 69%
중간체
3-8
Figure pat00171
Figure pat00172
 71%
중간체
3-9
Figure pat00173
Figure pat00174
 73%
중간체
3-10
Figure pat00175
Figure pat00176
 74%
중간체
3-11
Figure pat00177
Figure pat00178
 72%
중간체
3-12
Figure pat00179
Figure pat00180
 70%
중간체
3-13
Figure pat00181
Figure pat00182
 69%
중간체
3-14
Figure pat00183
Figure pat00184
 70%
중간체
3-15
Figure pat00185
Figure pat00186
 73%
중간체
3-16
Figure pat00187
Figure pat00188
 70%
중간체
3-17
Figure pat00189
Figure pat00190
 68%
중간체
3-18
Figure pat00191
Figure pat00192
 72%
중간체
3-19
Figure pat00193
Figure pat00194
 75%
중간체
3-20
Figure pat00195
Figure pat00196
 73%
중간체
3-21
Figure pat00197
Figure pat00198
 72%
중간체
3-22
Figure pat00199
Figure pat00200
 71%
중간체
3-23
Figure pat00201
Figure pat00202
 73%
중간체
3-24
Figure pat00203
Figure pat00204
 70%
* 중간체 3-25의 제조
Figure pat00205
THF 용매 400ml에 12.9g(37mmol) 중간체 2-9, 34g(130mmol) triphenylphosphine, 탄산칼륨을 녹인 후 36시간 동안 환류시켰다. 반응이 종료되면 상온으로 식히고, CH2Cl2와 물로 추출하고, 유기물층을 황산마그네슘으로 건조 및 감압 농축한 후 생성물을 실리카겔 컬럼을 이용하여 3-25 고체화합물 (7.1g)을 68% 수득했다.
* 중간체 3-26 ~ 3-36의 제조
상기 중간체 (3-25)의 제조 방법으로 하기 [표 5]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
3-26
Figure pat00206
Figure pat00207
 66%
중간체
3-27
Figure pat00208
Figure pat00209
 65%
중간체
3-28
Figure pat00210
Figure pat00211
 63%
중간체
3-29
Figure pat00212
Figure pat00213
 65%
중간체
3-30
Figure pat00214
Figure pat00215
 62%
중간체
3-31
Figure pat00216
Figure pat00217
 64%
중간체
3-32
Figure pat00218
Figure pat00219
 66%
중간체
3-33
Figure pat00220
Figure pat00221
 62%
중간체
3-34
Figure pat00222
Figure pat00223
 61%
중간체
3-35
Figure pat00224
Figure pat00225
 63%
중간체
3-36
Figure pat00226
Figure pat00227
 65%
* 중간체 3-37의 제조
Figure pat00228
질소 분위기 하에서 19.4g(68mmol) 중간체 3-33, 37g(150mmol) 2-bromo-1,3-dinitrobenzene, 10.8g(16mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 14g(101.2mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 8시간 반응시켰다. 반응 종료후 실온으로 냉각하고 톨루엔 200ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 3-37고체화합물 (31.9g)을 76% 수득했다.
* 중간체 3-38 ~ 3-39의 제조
상기 중간체 (3-37)의 제조 방법으로 하기 [표 6]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
3-38
Figure pat00229
Figure pat00230
Figure pat00231
 75%
중간체
3-39
Figure pat00232
Figure pat00233
Figure pat00234
 72%
* 중간체 3-40의 제조
Figure pat00235
THF 용매 400ml에 12.9g(37mmol) 중간체 2-36, 34g(130mmol) triphenylphosphine, 탄산칼륨을 녹인 후 36시간 동안 환류시켰다. 반응이 종료되면 상온으로 식히고, CH2Cl2와 물로 추출하고, 유기물층을 황산마그네슘으로 건조 및 감압 농축한 후 생성물을 실리카겔 컬럼을 이용하여 3-40 고체화합물 (8.8g)을 62% 수득했다.
* 중간체 3-41 ~ 3-44의 제조
상기 중간체 (3-40)의 제조 방법으로 하기 [표 7]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
3-41
Figure pat00236
 64%
중간체
3-42
Figure pat00238
Figure pat00239
 61%
중간체
3-43
Figure pat00240
Figure pat00241
 63%
중간체
3-44
Figure pat00242
Figure pat00243
 59%
* 중간체 4-1의 제조
Figure pat00244
질소 분위기 하에서 20.8g(68mmol) 중간체 3-1, 36g(154mmol) 3-bromobiphenyl, 10.8g(17mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 14g(101.2mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 3시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 200ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 4-1고체화합물 (25.7g)을 62% 수득했다.
* 중간체 4-2 ~ 4-14의 제조
상기 중간체 (4-1)의 제조 방법으로 하기 [표 8]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
중간체
4-2
Figure pat00245
Figure pat00246
Figure pat00247
 60%
중간체
4-3
Figure pat00248
Figure pat00249
Figure pat00250
 63%
중간체
4-4
Figure pat00251
Figure pat00252
Figure pat00253
 61%
중간체
4-5
Figure pat00254
Figure pat00255
Figure pat00256
 58%
중간체
4-6
Figure pat00257
Figure pat00258
Figure pat00259
 63%
중간체
4-7
Figure pat00260
Figure pat00261
Figure pat00262
 63%
중간체
4-8
Figure pat00263
Figure pat00264
Figure pat00265
 58%
중간체
4-9
Figure pat00266
Figure pat00267
Figure pat00268
 62%
중간체
4-10
Figure pat00269
Figure pat00270
Figure pat00271
 60%
중간체
4-11
Figure pat00272
Figure pat00273
Figure pat00274
 59%
중간체
4-12
Figure pat00275
Figure pat00276
Figure pat00277
 62%
중간체
4-13
Figure pat00278
Figure pat00279
Figure pat00280
 61%
중간체
4-14
Figure pat00281
Figure pat00282
Figure pat00283
 60%
* 실시예 5-1의 제조
Figure pat00284
질소 분위기 하에서 30.5g(50mmol) 중간체 4-1, 6.7g(55mmol) phenylboronic acid, 탄산나트륨 2M 수용액 50ml, 1,2-다이메톡시에테인 100ml를 넣고, 이 혼합 용액에 테트라키스 (트라이페닐포스핀)팔라듐 0.59g(0.5mmol)을 가하고 8시간 환류시켰다. 반응 종료 후, 실온까지 냉각한 후, 분액 깔때기를 이용하여 톨루엔으로 추출했다. 무수 황산 마그네슘으로 건조 후, 여과, 농축하 농축하고, 이것을 실리카 겔 크로마토그래피(전개 용매 헥세인 : 톨루엔 = 8:2)로 정제했다. 이것을 헥세인으로부터 재결정하여 5-1 고체화합물 (23.5g)을 72% 수득했다.
* 실시예 5-2 ~ 5-14의 제조
상기 중간체 (5-1)의 제조 방법으로 하기 [표 9]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
실시예
5-2
Figure pat00285
Figure pat00286
Figure pat00287
 71%
실시예
5-3
Figure pat00288
Figure pat00289
Figure pat00290
 74%
실시예
5-4
Figure pat00291
Figure pat00292
Figure pat00293
 70%
실시예
5-5
Figure pat00294
Figure pat00295
Figure pat00296
 72%
실시예
5-6
Figure pat00297
Figure pat00298
Figure pat00299
 71%
실시예
5-7
Figure pat00300
Figure pat00301
Figure pat00302
 70%
실시예
5-8
Figure pat00303
Figure pat00304
Figure pat00305
 72%
실시예
5-9
Figure pat00306
Figure pat00307
Figure pat00308
 67%
실시예
5-10
Figure pat00309
Figure pat00310
Figure pat00311
 70%
실시예
5-11
Figure pat00312
Figure pat00313
Figure pat00314
 69%
실시예
5-12
Figure pat00315
Figure pat00316
Figure pat00317
 73%
실시예
5-13
Figure pat00318
Figure pat00319
Figure pat00320
 70%
실시예
5-14
Figure pat00321
Figure pat00322
Figure pat00323
 68%
* 실시예 5-15의 제조
Figure pat00324
질소 분위기 하에서 18.5g(68mmol) 중간체 3-2, 40g(154mmol) 5-bromo-1,10-phenanthroline, 10.8g(17mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 14g(101.2mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 5시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 200ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 5-15고체화합물 (26.9g)을 63% 수득했다.
* 실시예 5-16 ~ 5-26의 제조
상기 중간체 (5-15)의 제조 방법으로 하기 [표 10]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
실시예
5-16
Figure pat00325
Figure pat00326
Figure pat00327
 60%
실시예
5-17
Figure pat00328
Figure pat00329
Figure pat00330
 59%
실시예
5-18
Figure pat00331
Figure pat00332
Figure pat00333
 63%
실시예
5-19
Figure pat00334
Figure pat00335
Figure pat00336
 60%
실시예
5-20
Figure pat00337
Figure pat00338
Figure pat00339
 62%
실시예
5-21
Figure pat00340
Figure pat00341
Figure pat00342
 60%
실시예
5-22
Figure pat00343
Figure pat00344
Figure pat00345
 62%
실시예
5-23
Figure pat00346
Figure pat00347
Figure pat00348
 58%
실시예
5-24
Figure pat00349
Figure pat00350
Figure pat00351
 63%
실시예
5-25
Figure pat00352
Figure pat00353
Figure pat00354
 60%
실시예
5-26
Figure pat00355
Figure pat00356
Figure pat00357
 59%
* 실시예 5-27의 제조
Figure pat00358
질소 분위기 하에서 9.7g(34mmol) 중간체 3-25, 27g(116mmol) 3-bromobiphenyl, 16.2g(25.5mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 21g(151.8mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 8시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 300ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 5-27고체화합물 (14.4g)을 57% 수득했다.
* 실시예 5-28 ~ 5-35의 제조
상기 중간체 (5-27)의 제조 방법으로 하기 [표 11]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
실시예
5-28
Figure pat00359
Figure pat00360
Figure pat00361
 56%
실시예
5-29
Figure pat00362
Figure pat00363
Figure pat00364
 54%
실시예
5-30
Figure pat00365
Figure pat00366
Figure pat00367
 58%
실시예
5-31
Figure pat00368
Figure pat00369
Figure pat00370
 52%
실시예
5-32
Figure pat00371
Figure pat00372
Figure pat00373
 54%
실시예
5-33
Figure pat00374
Figure pat00375
Figure pat00376
 56%
실시예
5-34
Figure pat00377
Figure pat00378
Figure pat00379
 53%
실시예
5-35
Figure pat00380
Figure pat00381
Figure pat00382
 55%
* 실시예 5-36의 제조
Figure pat00383
질소 분위기 하에서 13.1g(34mmol) 중간체 3-40, 28.1g(154.6mmol) 4-bromobenzonitrile, 21.6g(34mmol) 구리, 건조한 탄산칼륨 28g(202.4mmol)을 크실렌 용매에 녹인 후 180℃에서 12시간 반응시켰다. 반응 종료 후 실온으로 냉각하고 톨루엔 300ml추가하고 흡인여과로 여별하여 실리카겔 컬럼을 통과시킨 후, 농축한 다음, 아세트산 에틸/메탄올 혼합용매로 세정하여 5-36고체화합물 (14.3g)을 53% 수득했다.
* 실시예 5-37 ~ 5-40의 제조
상기 중간체 (5-36)의 제조 방법으로 하기 [표 12]의 화합물들을 얻었다:
출발물질 생성물질 수율(%)
실시예
5-37
Figure pat00384
Figure pat00385
Figure pat00386
 49%
실시예
5-38
Figure pat00387
Figure pat00388
Figure pat00389
 52%
실시예
5-39
Figure pat00390
Figure pat00391
Figure pat00392
 50%
실시예
5-40
Figure pat00393
Figure pat00394
Figure pat00395
 46%
<실시예>
Figure pat00396
ITO가 1500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 피셔사의 세제를 녹인 2차 증류수에 넣고 초음파로 30분간 세척하였다. ITO를 30 분간 세척한 후 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척하고 건조시킨 후, 플라즈마 세정기로 이송시켜, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 이송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 정공주입층으로 2-TNATA 또는 [표 13]에 기재된 대로 실시예의 물질을 500Å 진공증착 후, 정공전달층으로 a-NPD 또는 [표 13]에 기재된 대로 실시예의 물질을 300Å 진공증착한 후, 그리고 호스트 ADN, 도판트 TPPDA 5% 도핑하여 300Å의 두께로 진공 증착하였으며, 정공전달층으로 Alq3 또는 [표 13]에 기재된 대로 실시예의 물질을 400Å의 두께로 진공증착 하였으며, 순차적으로 LiF 5Å과 Al(알루미늄) 2000Å 증착하여 음극을 형성하였다. 상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, LiF는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3~7Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
상기에서 제조된 유기 발광 소자에 대한 전기적 특성을 하기 [표 13]에 나타내었다.
공통층 전류밀도
(mA/cm2)		 색상 효율
(cd/A)		 수명
(hrs)
비교실험예 일반물질 20 옅은청색 3.8 3,500
HIL 실시예 5-5 20 옅은청색 5.8 7,300
- 실시예 5-27 20 옅은청색 5.4 7,100
- 실시예 5-30 20 옅은청색 5.3 7,100
실시예 5-31 20 옅은청색 5.1 6,900
실시예 5-36 20 옅은청색 6.1 8,000
HTL 실시예 5-1 20 옅은청색 6.2 8,100
실시예 5-7 20 옅은청색 5.7 7,300
실시예 5-21 20 옅은청색 5.3 7,200
실시예 5-22 20 옅은청색 5.5 7,300
실시예 5-32 20 옅은청색 5.2 7,100
ETL 실시예 5-2 20 옅은청색 6.5 8,300
- 실시예 5-6 20 옅은청색 5.4 7,500
실시예 5-8 20 옅은청색 5.9 7,400
실시예 5-12 20 옅은청색 6.2 8,200
실시예 5-15 20 옅은청색 5.7 7,300
상기 [표 13]의 결과로부터, 본 발명에 따른 신규 방향족 아민 유도체는 공통층의 역할에서 발광 효율 및 수명 특성이 향상됨을 확인할 수 있었다.
본 발명의 신규 방향족 아민 유도체를 이용한 유기발광소자는 발광 효율과 수명이 우수한 향상을 얻을 수 있었다. 이 때문에, 실용성이 높은 OLED로서 산업적으로 유용하다.
본 발명의 유기발광소자는 평면 패널 디스플레이, 평면 발광체, 조명용 면발광 OLED의 발광체, flexible 발광체, 복사기, 프린터, LCD 백라이트 또는 계량기류 등의 광원, 디스플레이판, 표식등 등에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 신규 방향족 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00397

    상기 화학식 1에서
    Z는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, N (질소), O (산소), S (황)이고, Z가 N (질소)인 경우 L1은 1의 정수이고, Z가 O (산소) 또는 S (황)인 경우L1은 0의 정수이다.
    Y는 질소(N) 또는 수소(N)이며, X1 내지 X4와 결합할 수 있다.
    Ar1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Ar1 과 R1 또는 Ar1과 X7은 Ar1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
    Q1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Q1과 R3내지 R6은 Q1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
    R1 내지 R7은 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며. 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
    X1 내지 X4는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며, 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 2-1 내지 2-3 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 신규 방향족 화합물:
    [화학식 2-1]
    Figure pat00398


    [화학식 2-2]
    Figure pat00399


    [화학식 2-3]
    Figure pat00400


    화학식 2-1 내지 2-3의
    Y는 질소(N) 또는 수소(N)이며, X1 내지 X4와 결합할 수 있다.
    Ar1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Ar1 과 R7 또는 Ar1과 X1은 Ar1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
    화학식 2-1의 Q1은 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, Q1과 R3내지 R6은 Q1과 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
    R1 내지 R7은 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며. 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
    X1 내지 X4는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있며, 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
  3. 상기 화학식 1은 하기 화학식 3-1 내지 3-36 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 신규 방향족 화합물:
    [화학식 3-1]
    Figure pat00401


    [화학식 3-2]
    Figure pat00402


    [화학식 3-3]
    Figure pat00403


    [화학식 3-4]
    Figure pat00404


    [화학식 3-5]
    Figure pat00405


    [화학식 3-6]
    Figure pat00406


    [화학식 3-7]
    Figure pat00407


    [화학식 3-8]
    Figure pat00408


    [화학식 3-9]
    Figure pat00409


    [화학식 3-10]
    Figure pat00410


    [화학식 3-11]
    Figure pat00411


    [화학식 3-12]
    Figure pat00412


    [화학식 3-13]
    Figure pat00413


    [화학식 3-14]
    Figure pat00414


    [화학식 3-15]
    Figure pat00415


    [화학식 3-16]
    Figure pat00416


    [화학식 3-17]
    Figure pat00417


    [화학식 3-18]
    Figure pat00418


    [화학식 3-19]
    Figure pat00419


    [화학식 3-20]
    Figure pat00420


    [화학식 3-21]
    Figure pat00421


    [화학식 3-22]
    Figure pat00422


    [화학식 3-23]
    Figure pat00423


    [화학식 3-24]
    Figure pat00424


    [화학식 3-25]
    Figure pat00425


    [화학식 3-26]
    Figure pat00426


    [화학식 3-27]
    Figure pat00427


    [화학식 3-28]
    Figure pat00428


    [화학식 3-29]
    Figure pat00429


    [화학식 3-30]
    Figure pat00430


    [화학식 3-31]
    Figure pat00431


    [화학식 3-32]
    Figure pat00432


    [화학식 3-33]
    Figure pat00433


    [화학식 3-34]
    Figure pat00434


    [화학식 3-35]
    Figure pat00435


    [화학식 3-36]
    Figure pat00436


    상기 화학식 3-1 내지 화학식 3-36에서,
    Y는 질소(N) 또는 수소(N)이다.
    Ar1 내지 Ar5는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 8~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기로 선택될 수 선택될 수 있으며, 인접한 치환 및 비치환제와 질소 (N) 함유에 의한 반응으로 융합고리 (N 포함)를 형성할 수 있다.
    X1 내지 X5는 각 경우에, 동일하거나 상이하게, 수소원자, 할로겐원자, 시아노기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐기, 치환 또는 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 2~30의 알케닐옥시기티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~50의 아르알킬티올기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~50의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴티올기, 무치환 또는 탄소 원자수 6~50의 아릴기로 치환된 아민기, 실릴기, 포스핀옥사이드기로 선택될 수 있으며, 인접한 치환 및 비치환제와 융합고리를 형성할 수 있다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1은 하기의 화학식들로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 신규 방향족 화합물:

    Figure pat00437

    상기 식에서, Q2와 Q3은 서로 같거나 다를 수 있으며, 수소원자, 시안원자, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 1~30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~40의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~40의 아르알킬옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 7~40의 아르알킬싸이오기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 5~40의 복소환기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아릴싸이오기, 치환 또는 비치환의 탄소 원자수 6~50의 아미노아릴기, 아미노기, 시아노기, 실릴기, 포스핀옥사이드기이다.
  5. 제 1 전극, 제 2전극 및 이들 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물 층을 포함하는 유기전자소자로서,
    상기 유기물층 중 적어도 1층 이상이 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 기재된 신규 방향족 화합물을 포함하는 유기전자소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유기물 층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송 기능 및 전자 주입 기능을 동시에 갖는 기능층 중 적어도 하나를 포함하는 유기전자소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 유기전자소자가 유기발광소자 (OLED), 유기태양전지 (OSC), 전자종이 (e-Paper), 유기감광체(OPC) 또는 유기트랜지스터 (OTFT)인 유기전자소자.
  8. 아미네이션 (Amination) 반응 및 이산화질소 (NO2)를 이용하여 질소(N)를 함유하는 융합고리를 형성한 후, 아미네이션 (Amination) 반응 등의 단계로 화학식 1을 포함하는, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 신규 방향족 아민 화합물의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제조방법이 하기 반응식 1과 같이
    (I) A-1과 할로겐 화합물을 이용하여 아미네이션 (Amination) 반응으로 A-2의 화합물를 합성하는 단계, (II) 이산화질소 (NO2)를 이용하여 질소(N)를 함유하는 융합고리를 형성하는 A-3 화합물을 합성하는 단계, (III) A-3 화합물과 할로겐 화합물의 아미네이션 반응을 통해 A-4 (화학식 1)의 화합물을 수득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신규 방향족 아민 화합물의 제조방법:
    Figure pat00438

    (Hal = I, Br, Cl etc.)
    [반응식 1]
    상기 반응식 1의 A-4 (화학식 1)에서, Z, X, Q1, L1, Ar1 그리고 Y1 내지 Y4 및 R1내지 R7의 정의는 전술한 바와 같다.
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