KR20160142792A - 함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 - Google Patents

함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 화학식 1의 함질소 축합고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자{FUSED CYCLIC COMPOUND INCLUDING NITROGEN AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 2015년 06월 03일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2015-0078801 호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 함질소 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 현상은 특정 유기 분자의 내부 프로세스에 의하여 전류가 가시광으로 전환되는 예의 하나이다. 유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다.
양극과 음극 사이에 유기물층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 음극과 양극으로부터 각각 전자와 정공이 유기물층으로 주입된다. 유기물층으로 주입된 전자와 정공은 재결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다. 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 소자는 일반적으로 음극과 양극 및 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층을 포함하는 유기물층으로 구성될 수 있다.
유기 발광 소자에서 사용되는 물질로는 순수 유기 물질 또는 유기 물질과 금속이 착물을 이루는 착화합물이 대부분을 차지하고 있으며, 용도에 따라 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등으로 구분될 수 있다. 여기서, 정공주입 물질이나 정공수송 물질로는 p-타입의 성질을 가지는 유기물질, 즉 쉽게 산화가 되고 산화시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 한편, 전자주입 물질이나 전자수송 물질로는 n-타입 성질을 가지는 유기 물질, 즉 쉽게 환원이 되고 환원시에 전기화학적으로 안정한 상태를 가지는 유기물이 주로 사용되고 있다. 발광층 물질로는 p-타입 성질과 n-타입 성질을 동시에 가진 물질, 즉 산화와 환원 상태에서 모두 안정한 형태를 갖는 물질이 바람직하며, 엑시톤이 형성되었을 때 이를 빛으로 전환하는 발광 효율이 높은 물질이 바람직하다.
따라서, 당 기술분야에서는 새로운 유기물의 개발이 요구되고 있다.
한국 공개특허공보 제2000-0051826호
본 명세서는 축합고리 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
화학식 1에 있어서,
Ar은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R1 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 또 하나의 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함한 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 실시상태들에 따른 신규한 축합고리 화합물은 적절한 에너지 준위를 가지고, 전기 화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수하다. 따라서, 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자는 높은 효율 및/또는 높은 구동 안정성과 장수명 효과를 제공한다.
도 1 내지 5는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조를 예시한 단면도이다.
도 7 및 도 8은 합성예에서 사용된 물질 및 제조된 물질의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 것이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 상기 화학식 1로 표시되는 신규한 코어 구조는 평평한 구조적 특성을 가지기에 기존의 알려져 있던 구조들보다 유리전이온도가 높아 열적 안정성이 우수하며, 신규한 화합물들은 유기 발광 소자의 유기물층, 특히 발광층의 호스트 물질 및/또는 정공 수송 물질로 사용될 수 있다. 또한 정공주입물질, 전자수송물질, 전자주입물질 등의 역할을 할 수 있다.
상기 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서
Figure pat00002
는 다른 치환기에 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 니트릴기; 알킬기; 알케닐기; 시클로알킬기; 아릴기; 헤테로고리기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알케닐아릴기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬아민기; 아르알킬아민기; 아릴아민기; 알킬아릴아민기; 또는 헤테로아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
, 및
Figure pat00006
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N 및 S 중 1개 이상을 포함하는 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딘기, 비피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프탈라진기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 카볼린기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 구체적으로 아릴옥시기로는 페녹시, p-토릴옥시, m-토릴옥시, 3,5-디메틸-페녹시, 2,4,6-트리메틸페녹시, p-tert-부틸페녹시, 3-비페닐옥시, 4-비페닐옥시, 1-나프틸옥시, 2-나프틸옥시, 4-메틸-1-나프틸옥시, 5-메틸-2-나프틸옥시, 1-안트릴옥시, 2-안트릴옥시, 9-안트릴옥시, 1-페난트릴옥시, 3-페난트릴옥시, 9-페난트릴옥시 등이 있고, 아릴티옥시기로는 페닐티옥시기, 2－메틸페닐티옥시기, 4－tert－부틸페닐티옥시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기, 아르알킬아민기, 아릴아민기, 알킬아릴아민기, 및 헤테로아릴아민기는 각각 알킬기, 아르알킬기, 아릴기, 알킬아릴기 및 헤테로아릴기로 치환된 아민기로서, 여기서, 알킬 및 아릴은 전술한 알킬기 및 아릴기에 대한 설명이 적용될 수 있고, 헤테로아릴기는 전술한 헤테로고리기 중 방향족 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 3-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 방향족 헤테로고리기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접하는 기와 서로 결합하여 고리를 형성한다는 의미는 인접하는 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, "인접하는 기"는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho) 위치에 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접하는 기"로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소고리란 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리의 예로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로고리란 헤테로원자로 N, O 또는 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리란 헤테로원자로 N, O 또는 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 상기 지방족고리, 방향족고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00007
[화학식 3]
Figure pat00008
화학식 2 및 3에 있어서, R1 내지 R13, Ar 및 L은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar은 N을 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar은 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar은 니트릴기, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴헤테로아릴기, 헤테로아릴아릴기, 니트릴기로 치환된 아릴기로 치환 또는 비치환된 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 단환 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 N 함유 단환 헤테로아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 피리딘기; 치환 또는 비치환된 피리미딘기; 또는 치환 또는 비치환된 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 페닐렌기; 피리딘기; 피리미딘기; 또는 트리아진기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 L은 직접결합; 페닐렌기; 또는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 페닐렌기는 하기 구조로 표시될 수 있다.
Figure pat00009
Figure pat00010
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 Ar이 하기 화학식 A 내지 F 중 하나로 표시된다.
[화학식 A]
Figure pat00011
[화학식 B]
Figure pat00012
[화학식 C]
Figure pat00013
[화학식 D]
Figure pat00014
[화학식 E]
Figure pat00015
[화학식 F]
Figure pat00016
화학식 A 내지 F에 있어서,
Y1, Y2, Z1 내지 Z4, Q1 내지 Q8, T1, T2 및 U1 내지 U8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CRd이고, 단 Q1 내지 Q4 중 하나는 L에 연결된 C이며,
X2는 NAr1, S 또는 O이며,
Ar1, Rd 및 R300 내지 R305는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하고, n은 0 내지 2의 정수이며, m은 0 내지 3의 정수이고, n 또는 m이 2 일 때 R305는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 A는 하기 화학식 A-1로 표시될 수 있다.
[화학식 A-1]
Figure pat00017
화학식 A-1에 있어서, Y1 및 Y2의 정의는 전술한 바와 같고,
R202 내지 R205는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B는 하기 화학식 B-1 내지 B-6-2 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 B-1]
Figure pat00018
[화학식 B-2]
Figure pat00019
[화학식 B-3]
Figure pat00020
[화학식 B-4]
Figure pat00021
[화학식 B-5]
Figure pat00022
[화학식 B-6-1]
Figure pat00023
[화학식 B-6-2]
Figure pat00024
화학식 B-1 내지 B-6-2에 있어서,
Y1 및 Y2의 정의는 전술한 바와 같고,
X1은 직접결합, C(=O) 또는 CRR'이며,
R202 내지 R207, R, R', Ra 및 Rb는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하며, a는 0 내지 3의 정수이고, a가 2 이상인 경우 Ra는 서로 같거나 상이하고, b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상인 경우 Rb는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 A-1, B-1, B-2, B-5, B-6-1 및 B-6-2에 있어서, Y1 및 Y2 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 A-1, B-1, B-2, B-5, B-6-1 및 B-6-2에 있어서, Y1 및 Y2 중 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D의 U1 내지 U8 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 내지 Q8 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 내지 Q4 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q3 및 Q4 중 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q3 및 Q4 중 하나는 N이고, X2는 NAr1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 및 Q3은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C의 Q1 및 Q3은 N이고, X2는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D의 U1 내지 U8 중 적어도 하나는 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-1은 하기 화학식 B-7 또는 B-8로 표시될 수 있다.
[화학식 B-7]
Figure pat00025
[화학식 B-8]
Figure pat00026
화학식 B-7 및 B-8에 있어서,
R202 내지 R207 은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-2 및 B-3은 각각 하기 화학식 B-9 또는 B-10으로 표시될 수 있다.
[화학식 B-9]
Figure pat00027
[화학식 B-10]
Figure pat00028
화학식 B-9 및 B-10에 있어서,
R202 내지 R205, R208 및 R209는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-4는 하기 화학식 B-11 내지 B-13 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 B-11]
Figure pat00029
[화학식 B-12]
Figure pat00030
[화학식 B-13]
Figure pat00031
화학식 B-11 내지 B-13에 있어서,
R210 내지 R218은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C는 하기 화학식 C-1 내지 C-6 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 C-1]
Figure pat00032
[화학식 C-2]
Figure pat00033
[화학식 C-3]
Figure pat00034
[화학식 C-4]
Figure pat00035
[화학식 C-5]
Figure pat00036
[화학식 C-6]
Figure pat00037
상기 화학식들에 있어서, X2 및 Rd의 정의는 전술한 바와 같고, q는 0 내지 6의 정수이고, q가 2 이상인 경우 Rd는 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 C는 하기 구조식들 중 하나로 표시될 수 있다.
Figure pat00038
상기 구조식들에 있어서, Rd의 정의는 전술한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D는 하기 화학식 D-1로 표시될 수 있다.
[화학식 D-1]
Figure pat00039
화학식 D-1에 있어서,
U1 내지 U4는 화학식 D에서 정의한 바와 같고,
R312 내지 R315는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D-1의 U1 내지 U4 중 하나 또는 2개 이상은 N이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 D는 하기 화학식 D-2 또는 D-3으로 표시될 수 있다.
[화학식 D-2]
Figure pat00040
[화학식 D-3]
Figure pat00041
화학식 D-2 및 D-3에 있어서,
R312 내지 R319는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 E는 하기 화학식 E-1로 표시될 수 있다.
[화학식 E-1]
Figure pat00042
화학식 E-1에 있어서,
T1 및 T2는 화학식 E에서 정의한 바와 같고,
R300 내지 R306은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 E는 하기 화학식 E-2 내지 E-4 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 E-2]
Figure pat00043
[화학식 E-3]
Figure pat00044
[화학식 E-4]
Figure pat00045
화학식 E-2 내지 E-4에 있어서,
R300 내지 R312은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 3 중 R1 내지 R4 중 인접한 2개가 서로 결합하여 고리, 예컨대 방향족고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 6 내지 8 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 6]
Figure pat00046
[화학식 7]
Figure pat00047
[화학식 8]
Figure pat00048
화학식 6 내지 8에 있어서,
R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R21 내지 R32는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화학식 9 내지 11 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 9]
Figure pat00049
[화학식 10]
Figure pat00050
[화학식 11]
Figure pat00051
화학식 9 내지 11에 있어서,
R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R33 내지 R44는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1 내지 3 중 R3, R6 및 R7 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 또는 치환 또는 비치환된 바이페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 12 또는 13로 표시된다.
[화학식 12]
Figure pat00052
[화학식 13]
Figure pat00053
화학식 12 및 13에 있어서,
R1 내지 R5, R7 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Rc는 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하며, p는 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 14 및 15 중 하나로 표시된다.
[화학식 14]
Figure pat00054
[화학식 15]
Figure pat00055
화학식 14 및 15에 있어서,
R1 내지 R6, R8 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Rc는 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하며, p는 1 내지 5의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 R5 내지 R8 중 인접하는 2개가 서로 결합하여 고리, 예컨대 방향족고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 16 및 17 중 하나로 표시된다.
[화학식 16]
Figure pat00056
[화학식 17]
Figure pat00057
화학식 16 및 17에 있어서,
R1 내지 R4, R7 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R69 내지 R76는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 18 및 19 중 하나로 표시된다.
[화학식 18]
Figure pat00058
[화학식 19]
Figure pat00059
ㅍ
화학식 18 및 19에 있어서,
R1 내지 R5, R8 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R85 내지 R92은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 20 및 21 중 하나로 표시된다.
[화학식 20]
Figure pat00060
[화학식 21]
Figure pat00061
ㅍ
화학식 20 및 21에 있어서,
R1 내지 R6, R9 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R101 내지 R108은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1 내지 3 중 R9 내지 R12 중 인접하는 2개가 서로 결합하여 고리, 예컨대 방향족고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 22 및 23 중 하나로 표시된다.
[화학식 22]
Figure pat00062
[화학식 23]
Figure pat00063
ㅍ
화학식 22 및 23에 있어서,
R1 내지 R10, R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R117 내지 R124은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 24 및 25 중 하나로 표시된다.
[화학식 24]
Figure pat00064
[화학식 25]
Figure pat00065
화학식 24 및 25에 있어서,
R1 내지 R9, R12, R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R133 내지 R140은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 26 및 27 중 하나로 표시된다.
[화학식 26]
Figure pat00066
[화학식 27]
Figure pat00067
화학식 26 및 27에 있어서,
R1 내지 R8, R11 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R149 내지 R156은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-7에 있어서, R206은 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-8에 있어서, R207은 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-9에 있어서, R208은 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B-10에 있어서, R209는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B에 있어서, Y1은 CR219이고, Y2는 N 또는 CR220이며, R219는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이고, R220은 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B에 있어서, Y1은 CR219이고, Y2는 N이며, R219는 수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 예컨대 메틸기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 B에 있어서, Y1은 CR219이고, Y2는 N이며, R219는 치환 또는 비치환된 아릴기, 예컨대 페닐기, 바이페닐릴기, 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면 Ar은 하기 화학식으로 표시되는 기일 수 있다.
Figure pat00068
Figure pat00069
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Figure pat00079
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시된다.
Figure pat00080
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Figure pat00139
Figure pat00140
Figure pat00141
Figure pat00142
Figure pat00143
Figure pat00144
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 예컨대 울만(Ulmann) 또는 부치월드-하트윙 커플링(Buchwald-Hartwing coupling) 에 의하여 아민화반응(amination)을 하고, 스즈끼(Suzki) 또는 헤크 커플링(Heck coupling)의 반응을 이용하고 그리야드(Grignard) 시약을 사용할 수 있다. 나머지 화학식도 같은 반응들에 의하여 합성이 이루어 질 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 2의 코어는 하기 제조예 1, 상기 화학식 3의 코어는 하기 제조예 2에 의하여 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 추가의 치환기의 도입은 당기술분야에 알려져 있는 재료 및 반응 조건을 이용하여 수행될 수 있다.
<제조예>
제조예 1. 화학식 2의 코어 제조
Figure pat00145
(1) 화학식 1-a의 제조
4-브로모-9H-카바졸(4-bromo-9H-carbazole) 100.00 g (408.20 mmol, 1.0 eq), 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 116.53 g (489.83 mmol, 1.2 eq), 구리 파우더(Copper powder) 51.88 g (816.39 mmol, 2.0 eq), K3PO4 259.94 g (1224.59 mmol, 3.0 eq) 을 자일렌(xylene) 1000 ml에 넣고 환류하여 교반했다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤 구리 파우더를 먼저 여과하여 제거하였다. 생성물이 녹아 있는 용액을 감압하여 용매를 모두 제거해 준 뒤, CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 1-a, 131.86 g (371.46 mmol, 수율91 %)을 얻었다.
(2) 화학식 1-b의 제조
화학식 1-a 131.86 g (371.46 mmol, 1.0 eq), 2-(니트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 74.46 g (445.75 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.79 g (3.71 mmol, 0.01 eq) 를 다이옥센(Dioxane) 900 ml에 녹여 교반한 다음 K2CO3 102.67 g (742.91 mmol, 2.0 eq)를 물 300 ml에 녹여 첨가, 이를 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화학식 1-b 121.25 g (304.59 mmol, 수율82 %)를 얻었다.
(3) 화학식 1-c의 제조
화학식 1-b 121.25 g (304.59 mmol, 1.0 eq), P(OEt)3 151.83 g (913.76 mmol, 3.0 eq) 를 넣고 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 감압 펌프를 이용하여 P(OEt)3를 최대한 증류하여 제거해 내었다. 이를 EA에 완전히 녹여 물로 씻어준 뒤, 유기층을 분리해 내고 감압하여 용매를 모두 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화학식 1-c 84.75 g (231.48 mmol, 수율 76 %)를 얻었다
(4) 화학식 1-d의 제조
화학식 1-c 84.75 g (231.50 mmol, 1.0 eq) 에 Pd(OAc)2 2.60 g (11.57 mmol, 0.05 eq), PPh3 6.07 g (23.15 mmol, 0.1 eq), K2CO3 63.98 g (463.00 mmol, 2.0 eq), 테트라-n-부틸암모니움 브로마이드(Tetra-n-butylammonium bromide) 37.31 g (115.75 mmol, 0.5 eq) 을 다이메일아세트아마이드(Dimethylacetamide) 550 mL에 넣고 반응을 진행했다. 반응액을 150℃ 에서 20시간 동안 교반 시킨 후 용매를 감압 농축하였다. 이 농축액을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 1-d 66.49 g (201.41 mmol, 수율 87%)을 얻었다
(5) 화학식 2의 코어 제조
화학식 1-d에 치환기 Ar을 도입하여, 상기 화학식 2의 코어를 제조할 수 있다. 상기 Ar의 정의는 전술한 화학식 1과 동일하다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 2. 화학식 3의 코어 제조
Figure pat00146
(1) 화학식 2-a의 제조
3-브로모-9H-카바졸(3-bromo-9H-carbazole) 100.00 g (408.20 mmol, 1.0 eq), 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 116.53 g (489.84 mmol, 1.2 eq), 구리 파우더(Copper powder) 51.88 g (816.39 mmol, 2.0 eq), K3PO4 259.94 g (1224.59 mmol, 3.0 eq)을 자일렌(xylene) 1000 ml에 넣고 환류하여 교반했다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤 구리 파우더를 먼저 여과하여 제거하였다. 생성물이 녹아 있는 용액을 감압하여 용매를 모두 제거해 준 뒤, CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 2-a, 130.41 g (367.38 mmol, 수율90 %)을 얻었다.
(2) 화학식 2-b의 제조
화학식 2-a 130.41 g (367.38 mmol, 1.0 eq), (2-나이트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 73.64 g (440.85 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.78 g (3.67 mmol, 0.01 eq) 를 다이옥센(Dioxane) 900 ml에 녹여 교반한 다음 K2CO3 101.54 g (734.74 mmol, 2.0 eq)를 물 300 ml에 녹여 첨가, 이를 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-b 121.38 g (304.91 mmol, 수율83 %)를 얻었다.
(3) 화학식 2-c의 제조
화학식 2-b 121.38 g (304.91 mmol, 1.0 eq), P(OEt)3 151.99 g (914.74 mmol, 3.0 eq) 를 넣고 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 감압 펌프를 이용하여 P(OEt)3를 최대한 증류하여 제거해 내었다. 이를 EA에 완전히 녹여 물로 씻어준 뒤, 유기층을 분리해 내고 감압하여 용매를 모두 제거하였다. 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 화학식 2-c 81.49 g (222.58 mmol, 수율 73 %)를 얻었다.
(4) 화학식 2-d의 제조
화학식 2-c 81.49 g (222.58 mmol, 1.0 eq) 에 Pd(OAc)2 2.50 g (11.13 mmol, 0.05 eq), PPh3 5.84 g (22.26 mmol, 0.1 eq), K2CO3 61.53 g (445.19 mmol, 2.0 eq), 테트라-n-부틸암모니움 브로마이드(Tetra-n-butylammonium bromide) 35.87 g (111.30 mmol, 0.5 eq) 을 다이메틸아세트아마이드(Dimethylacetamide) 550 mL에 넣고 반응을 진행했다. 반응액을 150℃ 에서 20시간 동안 교반 시킨 후 용매를 감압 농축하였다. 이 농축액을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제하였다. 화학식 2-d 65.40 g (198.11 mmol, 수율 89 %)을 얻었다.
(5) 화학식 3의 코어 제조
화학식 2-d에 치환기 Ar을 도입하여, 상기 화학식 3의 코어를 제조할 수 있다. 상기 Ar의 정의는 전술한 화학식 1과 동일하다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 3. 화학식 26의 코어 제조
Figure pat00147
제조예 1에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 2-브로모-1-클로로나프탈렌(2-bromo-1-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하여, 화학식 26의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 4. 화학식 27의 코어 제조
Figure pat00148
제조예 2에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 2-브로모-1-클로로나프탈렌(2-bromo-1-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일하게 실시하여, 화학식 27의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 5. 화학식 34의 코어 제조
Figure pat00149
제조예 1에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 1-브로모-2-클로로나프탈렌(1-bromo-2-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하여, 화학식 34의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 6. 화학식 35의 코어 제조
Figure pat00150
제조예 2에서 1-클로로-2-아이도벤젠(1-chloro-2-iodobenzene) 대신 1-브로모-2-클로로나프탈렌(2-bromo-1-chloronaphthalene)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일하게 실시하여, 화학식 35의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 7. 화학식 8의 코어 제조
Figure pat00151
제조예 1에서 2-(니트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 대신 2-(니트로나프틸)브로닉 에시드((2-nitronaphthyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일하게 실시하여, 화학식 8의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
제조예 8. 화학식 11의 코어 제조
Figure pat00152
제조예 2에서 2-(니트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 대신 2-(니트로나프틸)브로닉 에시드((2-nitronaphthyl)boronic acid)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 2와 동일하게 실시하여, 화학식 11의 코어를 제조하였다. 여기서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R13 중 인접한 치환기가 서로 결합하여 추가로 축합되는 경우의 화합물을 하기 일반 제조예 1 및 2에 의하여, 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
하기 구조에서 "
Figure pat00153
"는 상기 화학식 2 또는 3에 페닐기가 추가로 축합되는 것을 의미한다.
<일반 제조예>
일반 제조예 1
Figure pat00154
일반 제조예 2
Figure pat00155
상기 일반 제조예 1 및 2에 있어서,
X, X' 및 X"는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 할로겐기이고,
Ar의 정의는 상기 화학식 1과 동일하다. 상기 일반 제조예에서, Ar 대신 L-Ar이 도입될 수 있다.
또한, 본 명세서의 또 하나의 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 실시상태들에 따른 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 명세서의 실시상태들에 따른 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 발광층은 추가로 도펀트를 포함할 수 있다.
상기 도펀트는 당 기술분야에 알려진 것들을 사용할 수 있다. 예컨대, 인광 도펀트, 구체적으로 이리듐계 착체를 사용할 수 있다.
상기 도펀트은 하기 화합물로 표시될 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다.
Figure pat00156
Figure pat00157
Figure pat00158
Figure pat00159
다만, 도펀트 화합물이 상기 예시로만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층 이외에 아릴아미노기, 카바졸기 또는 벤조카바졸기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 상기 화학식 1의 화합물을 호스트로서 포함하고, 다른 유기화합물, 금속 또는 금속화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 5에 예시되어 있다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 주입층(3), 정공 수송층(4), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 주입층(3), 정공 수송층(4) 또는 발광층(5)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공 수송층(4), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공 수송층(4), 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5) 또는 전자 수송층(6)에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 발광층(5) 및 음극(7)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층(5)에 포함될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상이 본 명세서의 화합물, 즉 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(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 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 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 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자 수송 물질로는 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정할 것을 의도한 것은 아니다.
<합성예>
합성예 1. 화학식 1-d-1의 합성
Figure pat00160
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4(나프탈렌-2-일)퀴나졸린(2-chloro-4-(naphthalen-2-yl)quinazoline) 9.66 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-1 14.09 g (26.66 mmol, 수율 82 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린은 2,4-디클로로퀴나졸린을 시작 물질로 하여서 나프탈렌-2-일보론산과 스즈키 커플링 반응을 통하여 합성했다.
합성예 2. 화학식 1-d-2의 합성
Figure pat00161
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 9.35 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.07 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-2 13.05 g (22.71 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘은 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘을 시작 물질로 하여서 페닐보론산과 스즈키 커플링 반응을 통하여 합성했다.
합성예 3. 화학식 1-d-3의 합성
Figure pat00162
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 9.88 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.07 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-3 13.77 g (23.32 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘은 2,4-디클로로벤조티에노[3,2-d]피리미딘을 시작 물질로 하여서 페닐보론산과 스즈키 커플링 반응을 통하여 합성했다.
합성예 4. 화학식 1-d-4의 합성
Figure pat00163
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.24 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-a 13.72 g (25.75 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 532 [(M+1)+]
화학식 1-d-a 13.72 g (25.75 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.76 g (30.88 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 7.11 g (51.48 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-4 13.46 g (23.42 mmol, 수율91 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
합성예 5. 화학식 1-d-5의 합성
Figure pat00164
화학식 1-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 디클로로벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 7.72 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-b 13.80 g (25.14 mmol, 수율 83 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 548 [(M+1)+]
화학식 1-d-b 13.80 g (25.14 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.67 g (30.16 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 6.94 g (50.26 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-5 13.51 g (22.87 mmol, 수율 88 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
합성예 6. 화학식 1-d-6의 합성
Figure pat00165
화학식 1-d 50.00 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 DMF 700 ml 에 녹여주면서 NBS 26.93 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 천천히 적가 했다. 반응 종결 후 반응물을 물 3L 에 부어서 결정을 떨어트려 여과했다. 여과물을 에틸아세테이트에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 반정도 용매를 제거하고 여기에 에탄올을 넣어주면서 재결정하여 화학식 1-d-c 52.64 g (128.64 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 408 [(M+1)+]
화학식 1-d-c 52.64 g (128.64 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산18.82 g (154.33 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.27 g (1.28 mmol, 0.01 eq), K2CO3 35.54 g (257.22 mmol, 2.0 eq)를 물 150 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 300 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-d 47.57 g (117.03 mmol, 수율 91 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 406 [(M+1)+]
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-퀴나졸린 7.59 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (17.64 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-6 11.26 g (18.45 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 7. 화학식 1-d-7의 합성
Figure pat00166
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 7.86 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (17.64 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-10 12.51 g (18.94 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 660 [(M+1)+]
합성예 8. 화학식 1-d-8의 합성
Figure pat00167
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 8.03 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-8 11.81 g (17.71 mmol, 수율 72 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 666 [(M+1)+]
합성예 9. 화학식 1-d-9의 합성
Figure pat00168
화학식 1-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.59 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 1-d-9 12.01 g (18.45 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 10. 화학식 2-d-1의 합성
Figure pat00169
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 4-([1, 1'-바이페닐]-4-일)-2-클로로퀴나졸린(4-([1,1'-biphenyl]-4-일)-2-chloroquinazolin) 10.53 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-1 14.88 g (24.23 mmol, 수율 80 %)를 얻었다. 화학식 2-d-1 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 도 7에 나타내었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 11. 화학식 2-d-2의 합성
Figure pat00170
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 9.35 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-2 13.92 g (24.23 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
합성예 12. 화학식 2-d-3의 합성
Figure pat00171
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-(4-클로로페닐)-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 11.88 g (33.32 mmol, 1.1 eq), 소디움 터트-부톡사이드(Sodium tert-butoxide) 8.73 g (90.87 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-3 15.17 g (23.32 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 13. 화학식 2-d-4의 합성
Figure pat00172
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 9.89 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-4 14.31 g (24.23 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
합성예 14. 화학식 2-d-5의 합성
Figure pat00173
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-(4-클로로페닐)-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 12.42 g (33.32 mmol, 1.1 eq), 소디움 터트-부톡사이드(Sodium tert-butoxide) 8.73 g (90.87 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-5 14.95 g (22.41 mmol, 수율 74 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 666 [(M+1)+]
합성예 15. 화학식 2-d-6의 합성
Figure pat00174
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.24 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-a 14.31 g (26.84 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 532 [(M+1)+]
화학식 2-d-a 14.31 g (26.84 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.92 g (32.21 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 7.42 g (51.48 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-6 12.80 g (22.28 mmol, 수율 83 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 574 [(M+1)+]
합성예 16. 화학식 2-d-7의 합성
Figure pat00175
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 7.73 g (30.29 mmol, 1.0 eq), K3PO4 6.43 g (30.29 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-b 13.63 g (24.83 mmol, 수율 82 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 578 [(M+1)+]
화학식 2-d-b 13.63 g (24.83 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.81 g (31.27 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.25 mmol, 0.01 eq), K2CO3 7.20 g (52.12 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-7 12.47 g (21.11 mmol, 수율 81 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 590 [(M+1)+]
합성예 17. 화학식 2-d-8의 합성
Figure pat00176
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 8.02 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-8 12.46 g (23.32 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 534 [(M+1)+]
합성예 18. 화학식 2-d-9의 합성
Figure pat00177
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 9.68 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-9 13.28 g (22.71 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 19. 화학식 2-d-10의 합성
Figure pat00178
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-페닐퀴나졸린 8.02 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-13 11.66 g (21.81 mmol, 수율 72 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 534 [(M+1)+]
합성예 20. 화학식 2-d-11의 합성
Figure pat00179
화학식 2-d 10.00 g (30.29 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 9.68 g (33.32 mmol, 1.1 eq), K3PO4 19.29 g (90.88 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-11 12.57 g (21.50 mmol, 수율 71 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 21. 화학식 2-d-12의 합성
Figure pat00180
화학식 2-d 50.00 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 DMF 700 ml 에 녹여주면서 NBS 26.93 g (151.34 mmol, 1.0 eq) 을 천천히 적가 했다. 반응 종결 후 반응물을 물 3L 에 부어서 결정을 떨어트려 여과했다. 여과물을 에틸아세테이트에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 반정도 용매를 제거하고 여기에 에탄올을 넣어주면서 재결정하여 화학식 2-d-c 53.88 g (131.66 mmol, 수율 87 %)를 얻었다. 화학식 2-d-c 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 도 6에 나타내었다.
LC/MS : m/z= 408 [(M+1)+]
화학식 2-d-c 53.88 g (131.66 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산 19.26 g (154.33 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.28 g (1.28 mmol, 0.01 eq), K2CO3 36.38 g (263.29 mmol, 2.0 eq)를 물 150 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 300 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-d 48.69 g (119.79 mmol, 수율 90 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 406 [(M+1)+]
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 7.86 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 17.64 g (17.64 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-12 10.81 g (17.71 mmol, 수율 72 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 660 [(M+1)+]
합성예 22. 화학식 2-d-13의 합성
Figure pat00181
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 6.51 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-13 10.66 g (17.46 mmol, 수율 71 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 23. 화학식 2-d-14의 합성
Figure pat00182
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 7.59 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-14 12.00 g (18.45 mmol, 수율 75 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 24. 화학식 2-d-15의 합성
Figure pat00183
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐벤조[4,5]티에노[3,2-d]피리미딘 8.03 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.15 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-15 12.63 g (18.94 mmol, 수율 77 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 666 [(M+1)+]
합성예 25. 화학식 2-d-16의 합성
Figure pat00184
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 5.88 g (24.60 mmol, 1.0 eq), K3PO4 5.22 g (24.60 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-e 12.28 g (20.17 mmol, 수율 82 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 608 [(M+1)+]
화학식 2-d-e 12.28 g (20.17 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산3.43 g (28.19 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.23 mmol, 0.01 eq), K2CO3 6.49 g (46.98 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-16 12.38 g (19.03 mmol, 수율 81 %)를 얻었다
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 26. 화학식 2-d-17의 합성
Figure pat00185
화학식 2-d-d 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2,4-디클로로벤조퓨로[3,2-d]피리미딘 6.27 g (24.60 mmol, 1.0 eq), K3PO4 5.22 g (24.60 mmol, 1.0 eq), THF 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-f 13.07 g (20.91 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 624 [(M+1)+]
화학식 2-d-f 13.07 g (20.91 mmol, 1.0 eq), 페닐보론산 3.35 g (27.46 mmol, 1.2 eq), Pd(PPh3)4 0.05 g (0.23 mmol, 0.01 eq), K2CO3 6.33 g (45.78 mmol, 2.0 eq)를 물 30 ml에 녹여 첨가하고 다이옥센(Dioxane) 70 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-17 12.36 g (18.54 mmol, 수율 81 %)를 얻었다
LC/MS : m/z= 650 [(M+1)+]
합성예 27. 화학식 2-d-18의 합성
Figure pat00186
화학식 2-a의 제조에서 1-클로로-2-요오도벤젠 대신 4-클로로-3-요오도-1,1'-바이페닐을 이용하여 합성을 진행하여 화학식 2-d의 방법과 같은 방법으로 화학식 2-d-g를 합성을 했다.
LC/MS : m/z= 406 [(M+1)+]
화학식 2-d-g 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 6.51 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-18 12.77 g (20.91 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 610 [(M+1)+]
합성예 28. 화학식 2-d-19의 합성
Figure pat00187
화학식 2-d-g 10.00 g (24.60 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 7.86 g (27.06 mmol, 1.1 eq), K3PO4 15.66 g (73.80 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.08 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-d-22 13.49 g (20.41 mmol, 수율 83 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 660 [(M+1)+]
합성예 29. 화학식 6-d-1의 합성
Figure pat00188
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 6.95 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-1 11.98 g (20.50 mmol, 수율 78 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 30. 화학식 6-d-2의 합성
Figure pat00189
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 8.40 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-2 13.18 g (20.76 mmol, 수율 79 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 634 [(M+1)+]
합성예 31. 화학식 6-d-3의 합성
Figure pat00190
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-페닐퀴나졸린 6.95 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-3 11.37 g (19.45 mmol, 수율 74 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 584 [(M+1)+]
합성예 32. 화학식 6-d-4의 합성
Figure pat00191
화학식 6-d 10.00 g (26.28 mmol, 1.0 eq), 4-클로로-2-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 8.40 g (28.91 mmol, 1.1 eq), K3PO4 16.73 g (78.85 mmol, 3 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 80 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-d-4 11.84 g (18.66 mmol, 수율 71 %)를 얻었다.
LC/MS : m/z= 634 [(M+1)+]
<실험예 1> 내지 <실험예 12>
제조예에서 제조된 화합물들을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같은 방법으로 적색 유기 발광 소자를 제조하였다.
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1 × 10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 상기 ITO위에 정공 주입층으로 DNTPD(700 Å)을 증착했다. 그 위에 정공 이동층으로 α-NPB (300 Å)를 증착 한 후, 전술한 제조예에서 합성된 하기 표 1의 화합물을 승화 정제한 후 호스트로서(95 wt%) 사용하고, 도판트로서 Dp-7 (5 wt%)를 공증착(300 Å)하여 발광층을 증착했다. 그 위에 정공 차단층으로 BCP (50 Å)를 증착 시키고 ET-1과 ET-2를 2:1의 속도로 증발시켜 발광층 위에 300 Å의 전자 전달층을 증착했다. 전자 주입층으로ET-2 (5 Å)를 그리고 Al 음극(1,000 Å)의 순서로 OLED 소자를 제조했다.
Figure pat00192
<비교예 1>
비교예 1의 유기 발광 소자는 상기 실험예 1 내지 12의 유기 발광 소자구조에서 발광층의 호스트로서 본 발명의 화합물 대신 일반적인 인광호스트 물질로 많이 사용되고 있는 CBP를 사용한 것을 제외하고 동일하게 제작하였다.
하기 실험예 1 내지 12 및 비교예 1 에 따라 제조된 유기 발광 소자에 대하여 구동전압, 전류효율, 수명을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
화합물 구동전압
(V) 		전류효율
(cd/A) 		수명
(T95) 		CIE x CIE y
실험예 1 1-d-1 4.2 42.7 250 0.686 0.331
실험예 2 1-d-3 4.4 47.2 100 0.685 0.313
실험예 3 1-d-7 4.1 44.3 280 0.687 0.337
실험예 4 2-d-4 4.2 46.80 95 0.686 0.314
실험예 5 2-d-8 3.8 50.8 390 0.688 0.313
실험예 6 2-d-9 3.9 52.3 390 0.678 0.322
실험예 7 2-d-11 3.7 47.0 110 0.686 0.314
실험예 8 2-d-12 4.0 57.5 410 0.688 0.312
실험예 9 2-d-13 4.1 52.2 405 0.684 0.346
실험예 10 2-d-15 4.3 51.6 105 0.682 0.318
실험예 11 6-d-1 3.5 42.0 320 0.686 0.312
실험예 12 6-d-4 3.6 46.6 120 0.688 0.312
비교예 1 CBP 6.1 20.7 57 0.675 0.330
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물을 사용한 유기 발광 소자는 구동 전압을 낮추면서 발광효율이 개선되며 수명 상승효과에 기인 하는 것을 알 수 있다. 일반적으로 비교 호스트물질로 사용되는 CBP보다 낮은 구동전압과 높은 효율을 나타내었고, 수명 면에서도 우수한 결과를 보였다.
1: 기판
2: 양극
3: 정공주입층
4: 정공수송층
5: 발광층
6: 전자수송층
7: 음극

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00193

    화학식 1에 있어서,
    Ar은 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    R1 내지 R13은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00194

    [화학식 3]
    Figure pat00195

    화학식 2 및 3에 있어서, R1 내지 R13, Ar 및 L은 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, Ar은 N을 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서, Ar은 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, Ar은 니트릴기, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴헤테로아릴기, 헤테로아릴아릴기, 니트릴기로 치환된 아릴기로 치환 또는 비치환된 N을 2개 이상 함유하는 2환 이상의 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, Ar이 하기 화학식 A 내지 F 중 하나로 표시된 것인 화합물:
    [화학식 A]
    Figure pat00196

    [화학식 B]
    Figure pat00197


    [화학식 C]
    Figure pat00198

    [화학식 D]
    Figure pat00199

    [화학식 E]
    Figure pat00200

    [화학식 F]
    Figure pat00201

    화학식 A 내지 F에 있어서,
    Y1, Y2, Z1 내지 Z4, Q1 내지 Q8, T1, T2 및 U1 내지 U8은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CRd이고, 단 Q1 내지 Q4 중 하나는 L에 연결된 C이며,
    X2는 NAr1, S 또는 O이며, Ar1, Rd 및 R300 내지 R305는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성하고, n은 0 내지 2의 정수이며, m은 0 내지 3의 정수이고, n 또는 m이 2 일 때 R305는 서로 같거나 상이하다.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 6 내지 11 중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 6]
    Figure pat00202

    [화학식 7]
    Figure pat00203

    [화학식 8]
    Figure pat00204

    [화학식 9]
    Figure pat00205

    [화학식 10]
    Figure pat00206

    [화학식 11]
    Figure pat00207

    화학식 6 내지 11에 있어서,
    R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R21 내지 R44는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 16 내지 21중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 16]
    Figure pat00208

    [화학식 17]
    Figure pat00209

    [화학식 18]
    Figure pat00210

    [화학식 19]
    Figure pat00211

    [화학식 20]
    Figure pat00212

    [화학식 21]
    Figure pat00213
    ㅍ
    화학식 16 내지 21에 있어서,
    R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R69 내지 R108은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 22 내지 27 중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 22]
    Figure pat00214

    [화학식 23]
    Figure pat00215
    ㅍ
    [화학식 24]
    Figure pat00216

    [화학식 25]
    Figure pat00217

    [화학식 26]
    Figure pat00218

    [화학식 27]
    Figure pat00219

    화학식 22 내지 27에 있어서,
    R1 내지 R13, L 및 Ar은 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R117 내지 R156은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 방향족 또는 지방족의 헤테로고리기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아르알킬아민기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴아민기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기이거나 인접한 치환기와 서로 결합하여 고리를 형성한다.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    Figure pat00220

    Figure pat00221

    Figure pat00222

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    Figure pat00228

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    Figure pat00249

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    Figure pat00280

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    Figure pat00283

    Figure pat00284
  11. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 발광층을 포함한 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층, 발광층, 정공수송층, 정공주입층 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 11에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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