KR20170003451A - 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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KR20170003451A
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Abstract

본 발명은 발광능이 우수한 신규의 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 높은 발광 효율, 낮은 구동 전압, 장수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자{ORGANIC LIGHT-EMITTING COMPOUND AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자 또는 정공 주입 및 수송능, 발광능 등이 우수한 신규한 디아조신계 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 발광 효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1950년대 베르나소스(Bernanose)의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 이어진 유기 전계 발광 (electroluminescent, EL) 소자(유기 EL 소자)에 대한 연구는 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층구조의 유기 전계 발광 소자가 제시되었다. 이후 고효율, 고수명의 유기 전계 발광 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물 층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 전계 발광 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 양극에서는 정공이 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
유기 전계 발광 소자의 발광층 형성 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료로 구분될 수 있다. 그 밖에, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 발광 재료로 노란색 및 주황색 발광 재료도 사용된다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 도펀트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도펀트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도펀트로 나눌 수 있다. 이러한 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지의 발광 효율을 향상시킬 수 있어 인광 도펀트뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대해 관심이 집중되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층. 정공 차단층, 전자 수송층으로는, 하기 화학식으로 표현된 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있고, 발광 재료는 안트라센 유도체들이 형광 도펀트/호스트 재료로서 보고되고 있다. 특히 발광 재료 중 효율 향상 측면에서 큰 장점을 가지고 있는 인광 재료로서는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색, 녹색, 적색 도판트 재료로 사용되고 있다. 현재까지는 CBP가 인광 호스트 재료로 우수한 특성을 나타내고 있다.
Figure pat00001
그러나 기존의 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮고 열적 안정성이 매우 좋지 않아 유기 전계 발광 소자에서의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 적용할 수 있으며, 전자 또는 정공 주입 및 수송능, 발광능 등이 모두 우수한 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 낮은 구동 전압과 높은 발광 효율을 나타내며 장수명의 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현 예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에서,
R1과 R2, R3과 R4 및 R5과 R6 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
[화학식 2]
Figure pat00003
[화학식 3]
Figure pat00004
[화학식 4]
Figure pat00005
[화학식 5]
Figure pat00006
[화학식 6]
Figure pat00007
[화학식 7]
Figure pat00008
[화학식 8]
Figure pat00009
상기 화학식 1 내지 화학식 8에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
X1 내지 X4는 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 X3 내지 X4가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Y1 내지 Y40은 각각 독립적으로 N 또는 C(R7)이고, 상기 Y1 내지 Y40이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 화학식 2 내지 화학식 8로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 R1 내지 R6는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
R7은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R7가 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R7이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Ar1 내지 Ar5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar1 내지 Ar5가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R1 내지 R7 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 9]
Figure pat00010
상기 화학식 9에서,
R8과 R9, R10과 R11, R12와 R13, R14와 R15, R16과 R17 및 R18과 R19 중 적어도 하나, 바람직하게는 R8과 R9, R10과 R11 및 R12와 R13 중 적어도 하나와 R14와 R15, R16과 R17 및 R18과 R19 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고, 상기 R14 내지 R19가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
[화학식 2]
Figure pat00011
[화학식 3]
Figure pat00012
[화학식 4]
Figure pat00013
[화학식 5]
Figure pat00014
[화학식 6]
Figure pat00015
[화학식 7]
Figure pat00016
[화학식 8]
Figure pat00017
상기 화학식 2 내지 화학식 9에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
m은 1 또는 2의 정수이며;
X3 내지 X4 및 X7 내지 X10은 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 X3 내지 X4과 X9 내지 X10이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 또는 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이고, 바람직하게는 페닐렌기, 비페닐렌기, 카바졸릴기 또는 트리아지닐기일 수 있고, 상기 L1이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Y1 내지 Y40은 각각 독립적으로 N 또는 C(R7)이고, 상기 Y1 내지 Y40이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
R7은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R7가 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R7이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 화학식 2 내지 화학식 8로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 R8 내지 R19은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
Ar1 내지 Ar5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar1 내지 Ar5가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R7 내지 R19 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 본 발명은 (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소만을 포함(예를 들어, 탄소수는 8 내지 60개일 수 있음)하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 치환기도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 플루오레닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, P, S 및 Se 중에서 선택된 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합 되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소 외에 N, O, P, S 및 Se 중에서 선택된 헤테로 원자를 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 그룹도 포함하는 것으로 해석된다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 6 내지 60개의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40개의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, "아릴실릴"은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 "축합고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 열적 안정성 및 발광 특성이 우수하여 유기 전계 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용하기에 바람직하다. 특히, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 호스트 재료로 사용할 경우, 종래의 호스트 재료에 비해 우수한 발광 성능, 낮은 구동 전압, 높은 효율 및 장수명의 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있고, 나아가서는 성능 및 수명이 향상된 풀 칼라 디스플레이 패널도 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 신규 유기 화합물
본 발명에 따른 신규 유기 화합물은 디아조신(diazocine), 디싸이오신(dithiocine), 디옥소신(dioxocine), 또는 옥타트리엔(octatriene)에 벤젠(benezene), 나프탈렌(naphthalene), 페난스렌(phenanthrene), 트리페닐렌(triphenylen), 인덴 모이어티(indene moiety), 또는 인돌 모이어티(indole moiety)가 축합되어 기본 골격을 이루며, 구체적으로는 하기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00018
상기 화학식 1에서,
R1과 R2, R3과 R4 및 R5과 R6 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하되, 상기 R1과 R2, R3과 R4 및 R5과 R6 중 2개 이상이 축합 고리를 형성하는 경우 이들은 각각 독립적으로 하기 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성할 수 있고;
[화학식 2]
Figure pat00019
[화학식 3]
Figure pat00020
[화학식 4]
Figure pat00021
[화학식 5]
Figure pat00022
[화학식 6]
Figure pat00023
[화학식 7]
Figure pat00024
[화학식 8]
Figure pat00025
상기 화학식 1 내지 화학식 8에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
X1 내지 X4는 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 X3 내지 X4가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Y1 내지 Y40은 각각 독립적으로 N 또는 C(R7)이고, 상기 Y1 내지 Y40이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 화학식 2 내지 화학식 8로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
R7은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R7가 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R7이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Ar1 내지 Ar5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar1 내지 Ar5가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R1 내지 R7 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 종래 유기 전계 발광 (electroluminescent, EL) 소자(유기 EL 소자)용 재료[예: 4,4-디카바졸릴비페닐(이하, 'CBP'라 함)]보다 높은 분자량을 갖기 때문에, 유리전이온도가 높아 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 캐리어 수송능, 발광능 등이 우수하다. 따라서, 유기 전계 발광 소자에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 경우, 소자의 구동 전압, 효율 및 수명 등의 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
일반적으로 유기 전계 발광 소자의 인광 발광층에서 호스트 물질은 이의 삼중항 에너지 갭이 도펀트의 삼중항 에너지 갭보다 높아야 한다. 즉, 호스트의 가장 낮은 여기 상태가 도펀트의 가장 낮은 방출 상태보다 에너지가 더 높은 경우, 인광 발광 효율이 보다 향상될 수 있다. 본 발명에서 상기 화학식 1의 화합물은 삼중항 에너지가 높고, 넓은 일중항 에너지 준위와 높은 삼중항 에너지 준위를 갖는 인돌 유도체가 축합되어 있는 기본 골격에 특정의 치환기가 도입됨으로써, 에너지 준위가 도펀트보다 높게 조절될 수 있어 호스트 물질로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물은 전술한 바와 같이 높은 삼중항 에너지를 갖기 때문에, 발광층에서 생성된 엑시톤이 발광층에 인접하는 전자 수송층 또는 정공 수송층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 정공 수송층과 발광층 사이에 유기물층(이하, '발광 보조층'이라 함)을 형성할 경우, 상기 화합물에 의해서 엑시톤의 확산이 방지되기 때문에, 상기 제1 엑시톤 확산 방지층을 포함하지 않은 종래의 유기 전계 발광 소자와 달리, 실질적으로 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 개선될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 발광층과 전자 수송층 사이에 유기물층(이하, '수명 개선층'이라 함)을 형성할 경우에도, 상기 화학식 1의 화합물에 의해 엑시톤의 확산이 방지됨으로써, 유기 전계 발광 소자의 내구성 및 안정성이 향상될 수 있고, 이로 인해 소자의 반감 수명이 효율적으로 증가될 수 있다. 이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 호스트 이외, 발광 보조층 재료 또는 수명 개선층 재료로 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 기본 골격에 도입되는 치환기의 종류에 따라 HOMO 및 LUMO 에너지 레벨을 조절할 수 있어, 넓은 밴드갭을 가질 수 있고, 높은 캐리어 수송성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 화합물은 상기 기본 골격에 질소-함유 헤테로환(예컨대, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기 등)과 같이 전자 흡수성이 큰 전자 끌개기(EWG)가 결합될 경우, 분자 전체가 바이폴라(bipolar) 특성을 갖기 때문에, 정공과 전자의 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 상기 기본 골격에 EWG가 도입된 상기 화학식 1의 화합물은 우수한 캐리어 수송성 및 발광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료 이외, 전자주입/수송층 재료, 또는 수명 개선층 재료로도 사용될 수 있다. 한편, 상기 화학식 1의 화합물이 상기한 기본 골격에 아릴아민기, 카바졸기, 터페닐기, 트리페닐렌기 등과 같이 전자 공여성이 큰 전자 주게기(EDG)가 결합될 경우, 정공의 주입 및 수송이 원활하게 이루어지기 때문에, 발광층 재료 이외, 정공주입/수송층 또는 발광 보조층 재료로도 유용하게 사용될 수 있다.
이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 발광 특성을 향상시킴과 동시에, 정공 주입/수송 능력, 전자 주입/수송 능력, 발광 효율, 구동 전압, 수명 특성 등을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료), 전자 수송/주입층 재료, 정공 수송/주입층 재료, 발광 보조층 재료 및 수명 개선층 재료, 더 바람직하게는 발광층 재료, 전자 주입층 재료, 발광 보조층 재료 및 수명 개선층 재료로 사용될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 기본 골격에 다양한 치환기, 특히 아릴기 및/또는 헤테로아릴기가 도입되어 화합물의 분자량이 유의적으로 증대됨으로써, 유리 전이온도가 향상될 수 있고, 이로 인해 종래의 발광 재료(예를 들어, CBP)보다 높은 열적 안정성을 가질 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기물층의 결정화 억제에도 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있고, 이러한 유기 전계 발광 소자가 적용된 풀 칼라 유기 발광 패널도 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 상기 R1과 R2, R3과 R4 및 R5과 R6 중 2개는 상기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합고리를 형성하고, 나머지 하나는 상기 화학식 3으로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 구체적으로 하기 화학식 N-1 내지 화학식 N-31 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있으며, 보다 바람직하게는 하기 화학식 N-1로 표시되는 화합물일 수 있다:
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
상기 화학식 N-1 내지 화학식 N-31에 있어서,
X1 내지 X4 및 Y1 내지 Y40은 상기 화학식 1 내지 화학식 8에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 다른 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 2 이상을 링커로 연결시킴으로써 열적 안정성, 캐리어 수송능, 발광능 등을 더욱 향상시킬 수 있고, 이를 유기 전계 발광 소자에 사용하는 경우, 소자의 구동 전압, 효율 및 수명 등의 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 구체적으로는 하기 화학식 9로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 9]
Figure pat00041
상기 화학식 9에서,
R8과 R9, R10과 R11, R12와 R13, R14와 R15, R16과 R17 및 R18과 R19 중 적어도 하나, 바람직하게는 R8과 R9, R10과 R11 및 R12와 R13 중 적어도 하나와 R14와 R15, R16과 R17 및 R18과 R19 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하되, 상기 R8과 R9, R10과 R11, R12와 R13, R14와 R15, R16과 R17 및 R18과 R19 중 2개 이상이 축합 고리를 형성하는 경우 이들은 각각 독립적으로 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R14 내지 R19가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
[화학식 2]
Figure pat00042
[화학식 3]
Figure pat00043
[화학식 4]
Figure pat00044
[화학식 5]
Figure pat00045
[화학식 6]
Figure pat00046
[화학식 7]
Figure pat00047
[화학식 8]
Figure pat00048
상기 화학식 2 내지 화학식 9에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
m은 1 또는 2의 정수이며;
X3 내지 X4 및 X7 내지 X10은 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 X3 내지 X4 및 X9 내지 X10이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 또는 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이고, 바람직하게는 페닐렌기, 비페닐렌기, 카바졸릴기 또는 트리아지닐기일 수 있고, 상기 L1이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Y1 내지 Y40은 각각 독립적으로 N 또는 C(R7)이고, 상기 Y1 내지 Y40 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
R7은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R7가 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R7이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 화학식 2 내지 화학식 8로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 R8 내지 R19는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
Ar1 내지 Ar5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar1 내지 Ar5가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R7 내지 R19 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물에서 상기 R7은 C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C6~C60의 아릴포스파닐기 및 C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R7의 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴실릴기, 아릴포스파닐기 및 모노 또는 디아릴포스피닐기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물에서 R7은 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프탈렌, 트리페닐렌, 페난스렌, 카바졸, 디벤조[b,d]퓨란, 디벤조[b,d]티오펜, 플루오렌, 스피로비[플루오렌], 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 디페닐포스피닐기, 트리페닐실릴기 및 퀴나졸린으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
상기 R7의 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프탈렌, 트리페닐렌, 페난스렌, 카바졸, 디벤조[b,d]퓨란, 디벤조[b,d]티오펜, 플루오렌, 스피로비[플루오렌], 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 디페닐포스피닐기, 트리페닐실릴기 및 퀴나졸린은 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물에서 상기 R7은 하기 화학식 10 또는 하기 화학식 11로 표시되는 치환기일 수 있다:
[화학식 10]
Figure pat00049
[화학식 11]
Figure pat00050
상기 화학식 10 및 화학식 11에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
X5 및 X6는 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar6), C(Ar7)(Ar8) 및 Si(Ar9)(Ar10) 으로 이루어진 군으로부터 선택되며;
Y41 내지 Y52는 각각 독립적으로 N 또는 C(R8)이며;
상기 화학식 10에서 화학식 1 내지 9에 결합되는 Y49 내지 Y52 중 어느 하나는 C(R8)이고, 이때 상기 R8은 부재이고, 상기 화학식 11에서 화학식 1 내지 9에 결합되는 Y41 내지 Y44 중 어느 하나는 C(R8)이고, 이때 상기 R8은 부재이며;
R8은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R8이 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R8이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Ar6 내지 Ar10은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar6 내지 Ar10이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R8 및 Ar6 내지 Ar10의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 화학식 10으로 표시되는 치환기는 하기 화학식 12 내지 화학식 15 중 어느 하나로 표시되는 치환기일 수 있다:
[화학식 12]
Figure pat00051
[화학식 13]
Figure pat00052
[화학식 14]
Figure pat00053
[화학식 15]
Figure pat00054
상기 화학식 12 내지 화학식 15에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물에서 축합 고리를 형성하지 않는 R7 및 Ar1 내지 Ar5 중 적어도 하나는 하기 화학식 16으로 표시되는 치환기일 수 있다:
[화학식 16]
Figure pat00055
상기 화학식 16에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L2 및 L3는 각각 독립적으로 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 또는 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이고, 바람직하게는 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기, 피리미디닐기 및 카바졸릴기로 이루어진 군에서 선택되며;
Ar11은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, L2 또는 L3)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 L2 및 L3 의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 Ar11의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 Ar11은 하기 화학식 17 내지 화학식 24 중 어느 하나로 표시되는 치환기일 수 있다:
[화학식 17]
Figure pat00056
[화학식 18]
Figure pat00057
[화학식 19]
Figure pat00058
[화학식 20]
Figure pat00059
[화학식 21]
Figure pat00060
[화학식 22]
Figure pat00061
[화학식 23]
Figure pat00062
[화학식 24]
Figure pat00063
상기 화학식 17 내지 화학식 24에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고:
l 및 m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며;
R20 및 R21은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, L2 또는 L3, 인접하는 다른 R20 또는 R21 등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R20 및 R21 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Z1 내지 Z12는 각각 독립적으로 N 또는 C(R22)이며;
상기 화학식 22 및 23에서 L3와 결합되는 Z1 내지 Z4 중 어느 하나는 C(R22)이나, 이때 상기 R22는 부재이고, 상기 화학식 24에서 L3와 결합되는 Z9 또는 Z10은 C(R22)이고, 이때 상기 R22는 부재이며;
T1은 O, S, N(R23) 또는 C(R24)(R25)이며;
Y1은 N 또는 C(R26)이며;
R22 내지 R26은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, L2 또는 L3, 인접하는 다른 R22 내지 R26 등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R22가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R20 내지 R26의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 17 내지 화학식 24로 표시되는 치환기는 하기 화학식 F-1 내지 화학식 F-22 중 어느 하나로 표시되는 치환기일 수 있다:
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
상기 화학식 F-1 내지 화학식 F-22에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
p는 0 내지 5의 정수이고;
q는 0 내지 4의 정수이며;
r은 0 내지 3의 정수이며;
s는 0 내지 2의 정수이며;
R27은 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, L2, L3, R22 또는 다른 R27 등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R27이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R27의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있고;
l, m, R20 내지 R25 각각은 상기 화학식 17 내지 화학식 24에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 Ar11은 하기 화학식 25 내지 화학식 27 중 어느 하나로 표시되는 치환기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
[화학식 25]
Figure pat00068
[화학식 26]
Figure pat00069
[화학식 27]
Figure pat00070
상기 화학식 25 내지 화학식 27에서,
*는 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
R28 내지 R30은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 상기 R28 및 R29 또는 R29 및 R30이 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 R28 내지 R30의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 25 내지 화학식 27에서 R28 내지 R30은 각각 독립적으로, C6~C60의 아릴기 또는 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기일 수 있고,
상기 R28 내지 R30의 아릴기 및 헤테로아릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
보다 바람직하게는, 상기 화학식 25 내지 화학식 27에서 R28 내지 R30은 각각 독립적으로, 페닐기, 비페닐기, 플루오렌 및 나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며,
상기 R28 내지 R30의 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기 및 나프탈렌은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물은 보다 구체적으로 하기 화합물로 나타낼 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00071
Figure pat00072
Figure pat00073
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082
Figure pat00083
Figure pat00084
Figure pat00085
Figure pat00086
Figure pat00087
Figure pat00088
Figure pat00089
Figure pat00090
Figure pat00091
Figure pat00092
Figure pat00093
Figure pat00094
Figure pat00095
Figure pat00096
Figure pat00097
Figure pat00098
Figure pat00099
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본 발명에서 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다. 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
2. 유기 전계 발광 소자
한편, 본 발명의 다른 측면은 상기한 본 발명에 따른 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 (i) 양극(anode), (ii) 음극(cathode) 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현 예에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광 보조층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 화학식 1 또는 화학식 9의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자 수송층 또는 정공 수송층인 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 호스트 재료를 포함할 수 있는데, 이때 호스트 재료로서 상기 화학식 1 또는 화학식 9의 화합물을 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 상기 화학식 1 또는 화학식 9의 화합물 이외의 화합물을 호스트로 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 유기 EL 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 기판, 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광 보조층, 발광층, 전자 수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 이때, 상기 전자 수송층 위에는 전자 주입층이 추가로 적층될 수 있으며, 상기한 바와 같이 정공 주입층, 정공 수송층, 발광 보조층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 하나 이상은 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기 전계 발광 소자는 발광층과 전자 수송층 사이에 수명 개선층 또는 전자 수송 보조층이 포함될 수 있다. 이때 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물은 수명 개선층 또는 전자 수송 보조층으로도 이용될 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1 또는 화학식 9로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는, 당업계에 공지된 재료 및 방법으로 유기물층 및 전극을 형성하여 제조할 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자 제조 시 사용되는 기판은 특별히 한정되지 않으나, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등을 사용할 수 있다.
또, 양극 물질로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질을 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 준비예 1] 5,10- 디하이드로트리벤조[b,e,g][1,4]디아조신의 합성
Figure pat00126
질소 기류 하에서 50 g (271.39 mmol)의 [1,1'-비페닐]-2,2'-디아민, 64.02 g (271.39 mmol)의 1,2-디브로모벤젠, 14.91 g (16.28 mmol)의 Pd2(dba)3 , 21.97 g (108.55 mmol)의 P(t-bu)3, 78.24 g (814.16 mmol)의 NaO(t-bu) 및 톨루엔 1000 ml를 혼합하고 110℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 21.73 g (yield: 31 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 258.32 g/mol, 측정치: 258 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 2] 중간체-2의 합성
Figure pat00127
질소 기류 하에서 10 g (38.71 mmol)의 5,10-디하이드로트리벤조[b,e,g][1,4]디아조신, 6.08 g (38.71 mmol)의 브로모벤젠, 1.06 g (1.16 mmol)의 Pd2(dba)3 , 1.57 g (7.74 mmol)의 P(t-bu)3, 7.44 g (77.42 mmol)의 NaO(t-bu) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 110℃에서 3시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 11.00 g (yield: 85 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 334.42 g/mol, 측정치: 334 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 1H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.20 (m, 7H), 7.28 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 3] 중간체-3의 합성
Figure pat00128
브로모벤젠 대신 4-브로모-1,1'-비페닐 (9.02 g, 38.71 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12.87 g (yield: 81 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 410.52 g/mol, 측정치: 410 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 1H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.30 (m, 6H), 7.23 (m, 7H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 4] 중간체-4의 합성
Figure pat00129
브로모벤젠 대신 3-브로모-1,1'-비페닐 (9.02 g, 38.71 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 12.55 g (yield: 79 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 410.52 g/mol, 측정치: 410 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 1H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.30 (m, 6H), 7.23 (m, 7H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 5] 중간체-5의 합성
Figure pat00130
브로모벤젠 대신 2-브로모트리페닐렌 (11.89 g, 38.71 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 15.95 g (yield: 85 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 484.60 g/mol, 측정치: 484 g/mol)
1 H-NMR : δ 6.95 (t, 2H), 7.14 (m, 5H), 7.26 (m, 4H), 7.64 (m, 7H), 8.07 (m, 3H), 8.33 (d, 1H), 8.40 (s, 1H), 8.60 (d, 1H)
[ 준비예 6] 중간체-6의 합성
Figure pat00131
브로모벤젠 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (14.84 g, 38.71 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 17.36 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 560.70 g/mol, 측정치: 560 g/mol)
1 H-NMR : δ 6.95 (t, 2H), 7.14 (m, 5H), 7.26 (m, 8H), 7.64 (m, 7H), 8.07 (m, 3H), 8.33 (d, 1H), 8.40 (s, 1H), 8.60 (d, 1H)
[ 준비예 7] 중간체-7의 합성
Figure pat00132
브로모벤젠 대신 9-(4-브로모페닐)-9H-카바졸 (12.47 g, 38.71 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 16.05 g (yield: 83 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 499.62 g/mol, 측정치: 499 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 1H), 6.92 (m, 7H), 7.14 (d, 4H), 7.20 (m, 7H), 7.28 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 8] 중간체-8의 합성
Figure pat00133
브로모벤젠 대신 9-(3-브로모페닐)-9H-카바졸 (12.47 g, 38.71 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 14.51 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 499.62 g/mol, 측정치: 499 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 1H), 6.92 (m, 7H), 7.14 (d, 4H), 7.20 (m, 7H), 7.28 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 9] 중간체-9의 합성
Figure pat00134
브로모벤젠 대신 3-브로모-9-페닐-9H-카바졸 (12.47 g, 38.71 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 준비예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 14.12 g (yield: 73 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 499.62 g/mol, 측정치: 499 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 1H), 6.92 (m, 4H), 7.14 (d, 4H), 7.20 (m, 10H), 7.28 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 10] 중간체-10의 합성
Figure pat00135
질소 기류 하에서 20 g (181.63 mmol)의 카테콜, 48.87 g (181.63 mmol)의 4-브로모-2,2'-디플루오로-1,1'-비페닐, 75.30 g (544.89 mmol)의 탄산칼륨 및 DMF 600 ml와 톨루엔 200 ml를 혼합하고 130℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 40 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 339.19 g/mol, 측정치: 339 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 11] 중간체-11의 합성
Figure pat00136
질소 기류 하에서 20 g (105.81 mmol)의 4-브로모카테콜, 20.12 g (105.81 mmol)의 2,2'-디플루오로-1,1'-비페닐, 43.87 g (317.43 mmol)의 탄산칼륨 및 DMF 600 ml와 톨루엔 200 ml를 혼합하고 130℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 21 g (yield: 60 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 339.19 g/mol, 측정치: 339 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 12] 2'-((2- 아미노페닐 ) 티오 )-5'-니트로-[1,1'-비페닐]-2- 아민의 합성
Figure pat00137
질소 기류 하에서 10 g (45.65 mmol)의 2-요오드아닐린, 15.52 g (45.65 mmol)의 2'-요오드-5'-니트로-[1,1'-비페닐]-2-아민, 6.95 g (91.30 mmol)의 이황화탄소, 0.86 g (4.56 mmol)의 요오드화구리, 27.79 g (182.6 mmol)의 1,8-디아자비사이클로[5.4.0]운데크-7-엔 및 톨루엔 200 ml를 혼합하고 100℃ 에서 10시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 6.9 g (yield: 45 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 337.40 g/mol, 측정치: 337 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 13] (2'-요오드-5-니트로-[1,1'-비페닐]-2-일)(2- 요오드페닐 ) 설판의 합성
Figure pat00138
질소 기류 하에서 10 g (29.63 mmol)의 2'-((2-아미노페닐)티오)-5'-니트로-[1,1'-비페닐]-2-아민, 100ml의 1,4-디옥산, 12.5 ml의 35wt% 염산, 150 ml의 증류수를 넣고 3~5℃으로 냉각한 후 5.11 g (74.09 mmol)의 NaNO2 수용액(12.5 ml)을 넣고 30분 동안 교반하고 냉각기 제거 후 30분 동안 교반하였다. 19.67 g (118.52 mmol)의 KI 수용액(25 ml)을 넣고 80℃에서 30분 동안 교반하였다. 상온에서 4g의 Na2CO3 수용액을 넣어 반응을 종결한 후 생성된 고체를 여과하고 증류수로 염산을 제거 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 10.76 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 559.16 g/mol, 측정치: 559 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 14] 2- 니트로벤조[b,e,g][1,4]디티오신의 합성
Figure pat00139
질소 기류 하에서 10 g (17.88 mmol)의 (2'-요오드-5-니트로-[1,1'-비페닐]-2-일)(2-요오드페닐)설판, 2.72 g (35.76 mmol)의 이황화탄소, 0.34 g (1.78 mmol)의 요오드화구리, 10.89 g (71.53 mmol)의 1,8-디아자비사이클로[5.4.0]운데크-7-엔 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 100℃에서 10시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 3.9 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 337.41 g/mol, 측정치: 337 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 15] 트리벤조[b,e,g][1,4]디티오신 -2- 아민의 합성
Figure pat00140
질소 기류 하에서 10 g (29.63 mmol)의 2-니트로벤조[b,e,g][1,4]디티오신, 23.39 g (103.70 mmol)의 염화주석(II) 수화물, 에틸 아세테이트 (120 ml) 및 에탄올 (60 ml)을 혼합하고 80℃에서 12시간 동안 교반하였다. 탄산수소나트륨 수용액으로 pH 7-8수준으로 중화시킨 후 고체를 여과하여 제거하고 다이클로로메탄으로 씻어준다. 여과액을 농축하고 소금물로 교반한 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 여과된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 7.2 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 307.43 g/mol, 측정치: 307 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 16] 중간체 12의 합성
Figure pat00141
질소 기류 하에서 10 g (32.52 mmol)의 트리벤조[b,e,g][1,4]디티오신-2-아민, 100ml의 1,4-디옥산, 12.5 ml의 35wt% 염산, 150 ml의 증류수를 넣고 3~5℃ 으로 냉각한 후 2.69 g (39.02 mmol)의 NaNO2 수용액(12.5 ml)을 넣고 30분 동안 교반하고 냉각기 제거 후 30분동안 교반하였다. 10.79 g (65.04 mmol)의 KI 수용액(25 ml)을 넣고 80℃에서 30분 동안 교반하였다. 상온에서 4g의 Na2CO3 수용액을 넣어 반응을 종결한 후 생성된 고체를 여과하고 증류수로 염산을 제거 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 10.20 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 418.31 g/mol, 측정치: 418 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 17] 2'-((2-아미노-5- 니트로페닐 ) 티오 )-[1,1'-비페닐]-2- 아민의 합성
Figure pat00142
질소 기류 하에서 10 g (37.87 mmol)의 2-요오드-4-니트로아닐린, 11.17 g (37.87 mmol)의 2'-요오드-[1,1'-비페닐]-2-아민, 5.76 g (75.75 mmol)의 이황화탄소, 0.72 g (3.78 mmol)의 요오드화구리, 23.06 g (151.5 mmol)의 1,8-디아자비사이클로[5.4.0]운데크-7-엔 및 톨루엔 200 ml를 혼합하고 100℃에서 10시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 8.3 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 337.40 g/mol, 측정치: 337 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 18] (2-요오드-5- 니트로페닐 )(2'-요오드-[1,1'-비페닐]-2-일) 설판의 합성
Figure pat00143
질소 기류 하에서 10 g (29.63 mmol)의 2'-((2-아미노-5-니틀로페닐)티오)-[1,1'-비페닐]-2-아민, 100ml의 1,4-디옥산, 12.5 ml의 35wt% 염산, 150 ml의 증류수를 넣고 3~5℃으로 냉각한 후 5.11 g (74.09 mmol)의 NaNO2 수용액(12.5 ml)을 넣고 30분 동안 교반하고 냉각기 제거 후 30분동안 교반하였다. 19.67 g (118.52 mmol)의 KI 수용액(25 ml)을 넣고 80℃ 에서 30분 동안 교반하였다. 상온에서 4g의 Na2CO3 수용액을 넣어 반응을 종결한 후 생성된 고체를 여과하고 증류수로 염산을 제거 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 10.76 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 559.16 g/mol, 측정치: 559 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 19] 7- 니트로벤조[b,e,g][1,4]디티오신의 합성
Figure pat00144
질소 기류 하에서 10 g (17.88 mmol)의 (2-요오드-5-니트로페닐)(2'-요오드-[1,1'-비페닐]-2-일)설판, 2.72 g (35.76 mmol)의 이황화탄소, 0.34 g (1.78 mmol)의 요오드화구리, 10.89 g (71.53 mmol)의 1,8-디아자비사이클로[5.4.0]운데크-7-엔 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 100℃ 에서 10시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 3.9 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 337.41 g/mol, 측정치: 337 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 20] 트리벤조[b,e,g][1,4]디티오신 -7- 아민의 합성
Figure pat00145
질소 기류 하에서 10 g (29.63 mmol)의 7-니트로벤조[b,e,g][1,4]디티오신, 23.39 g (103.70 mmol)의 염화주석(II) 수화물, 에틸 아세테이트 (120 ml) 및 에탄올 (60 ml)을 혼합하고 80℃ 에서 12시간 동안 교반하였다. 탄화수소나트륨 수용액으로 pH 7-8수준으로 중화시킨 후 고체를 여과하여 제거하고 다이클로로메탄으로 씻어준다. 여과액을 농축하고 소금물로 교반한 후 다이클로로메탄으로 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 여과된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 7.2 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 307.43 g/mol, 측정치: 307 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 준비예 21] 중간체 13의 합성
Figure pat00146
질소 기류 하에서 10 g (32.52 mmol)의 트리벤조[b,e,g][1,4]디티오신-7-아민, 100ml의 1,4-디옥산, 12.5 ml의 35wt% 염산, 150 ml의 증류수를 넣고 3~5℃으로 냉각한 후 2.69 g (39.02 mmol)의 NaNO2 수용액(12.5 ml)을 넣고 30분 동안 교반하고 냉각기 제거 후 30분동안 교반하였다. 10.79 g (65.04 mmol)의 KI 수용액(25 ml)을 넣고 80℃ 에서 30분 동안 교반하였다. 상온에서 4g의 Na2CO3 수용액을 넣어 반응을 종결한 후 생성된 고체를 여과하고 증류수로 염산을 제거 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 10.20 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 418.31 g/mol, 측정치: 418 g/mol)
1H-NMR: δ 6.65 (m, 2H), 6.76 (s, 2H), 6.92 (m, 2H), 7.14 (d, 2H), 7.19 (t, 2H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (t, 2H)
[ 합성예 1] A-4의 합성
Figure pat00147
질소 기류 하에서 중간체-2 (5.0 g, 14.95 mmol), 3-브로모-1,1'-비페닐 (3.49 g, 14.95 mmol), Pd2(dba)3 (0.41 g, 0.41 mmol), P(t-bu)3 (0.61 g, 2.99 mmol), NaO(t-bu) (2.87 g, 29.90 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 110℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 6.18 g (yield: 85 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 486.62 g/mol, 측정치: 486 g/mol)
[ 합성예 2] A-7의 합성
Figure pat00148
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 5'-브로모-1,1':3',1''-터페닐 (4.62 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.81 g (yield: 81 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 562.72 g/mol, 측정치: 562 g/mol)
[ 합성예 3] A-49의 합성
Figure pat00149
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-(3-브로모페닐)트리페닐렌 (5.73 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 7.05 g (yield: 74 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 636.80 g/mol, 측정치: 636 g/mol)
[ 합성예 4] A-54의 합성
Figure pat00150
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 9-(4-브로모페닐)-9H-카바졸 (4.82 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.71 g (yield: 78 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 575.72 g/mol, 측정치: 575 g/mol)
[ 합성예 5] A-65의 합성
Figure pat00151
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 9-(3-브로모페닐)-9H-카바졸 (4.82 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 7.23 g (yield: 84 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 575.72 g/mol, 측정치: 575 g/mol)
[ 합성예 6] A-84의 합성
Figure pat00152
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌 (4.08 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.85 g (yield: 87 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 528.68 g/mol, 측정치: 528 g/mol)
[ 합성예 7] B-5의 합성
Figure pat00153
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (4.14 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.85 g (yield: 81 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 565.68 g/mol, 측정치: 565 g/mol)
[ 합성예 8] B-15의 합성
Figure pat00154
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (5.81 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8.16 g (yield: 85 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 641.78 g/mol, 측정치: 641 g/mol)
[ 합성예 9] B-20의 합성
Figure pat00155
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-(3'-브로모-[1,1'-비페닐]-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (6.94 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8.05 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 717.88 g/mol, 측정치: 717 g/mol)
[ 합성예 10] C-109의 합성
Figure pat00156
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 3-브로모-9-(3-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)페닐)-9H-카바졸 (8.27 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8.57 g (yield: 71 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 806.97 g/mol, 측정치: 806 g/mol)
[ 합성예 11] E-3의 합성
Figure pat00157
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 4-([1,1'-비페닐]-4-일)-2-브로모퀴나졸린 (5.40 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.34 g (yield: 69 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 614.75 g/mol, 측정치: 614 g/mol)
[ 합성예 12] E-4의 합성
Figure pat00158
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-브로모-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (4.14 g, 6.15 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 7.45 g (yield: 81 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 664.81 g/mol, 측정치: 664 g/mol)
[ 합성예 13] E-53의 합성
Figure pat00159
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민 (7.12 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 7.75 g (yield: 71 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 729.93 g/mol, 측정치: 729 g/mol)
[ 합성예 14] E-54의 합성
Figure pat00160
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 (7.72 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 9.67 g (yield: 84 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 769.99 g/mol, 측정치: 769 g/mol)
[ 합성예 15] E-57의 합성
Figure pat00161
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 N,N-디([1,1'-비페닐]-4-일)-4'-브로모-[1,1'-비페닐]-4-아민 (8.26 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 9.76 g (yield: 81 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 806.03 g/mol, 측정치: 806 g/mol)
[ 합성예 16] E-58의 합성
Figure pat00162
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-N-(4'-브로모-[1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 (8.86 g, 14.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8.22 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 846.09 g/mol, 측정치: 846 g/mol)
[ 합성예 17] A-6의 합성
Figure pat00163
질소 기류 하에서 중간체-4 (5.0 g, 12.18 mmol), 4-브로모-1,1'-비페닐 (2.84 g, 12.18 mmol), Pd2(dba)3 (0.33 g, 0.37 mmol), P(t-bu)3 (0.49 g, 2.44 mmol), NaO(t-bu) (2.34 g, 24.36 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 110℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 4.59 g (yield: 67 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 562.72 g/mol, 측정치: 562 g/mol)
[ 합성예 18] A-56의 합성
Figure pat00164
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 9-(4-브로모페닐)-9H-카바졸 (3.92 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.24 g (yield: 66 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 651.81 g/mol, 측정치: 651 g/mol)
[ 합성예 19] A-67의 합성
Figure pat00165
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 9-(3-브로모페닐)-9H-카바졸 (3.92 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.40 g (yield: 68 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 651.81 g/mol, 측정치: 651 g/mol)
[ 합성예 20] A-77의 합성
Figure pat00166
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 3-브로모-9-페닐-9H-카바졸 (3.92 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.95 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 651.81 g/mol, 측정치: 651 g/mol)
[ 합성예 21] A-95의 합성
Figure pat00167
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌 (3.33 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.65 g (yield: 77 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 602.78 g/mol, 측정치: 602 g/mol)
[ 합성예 22] B-85의 합성
Figure pat00168
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.26 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 8.22 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 846.09 g/mol, 측정치: 846 g/mol)
[ 합성예 23] B-95의 합성
Figure pat00169
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (4.73 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.99 g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 717.88 g/mol, 측정치: 717 g/mol)
[ 합성예 24] B-101의 합성
Figure pat00170
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-(3'-브로모-[1,1'-비페닐]-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (5.66 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 7.16 g (yield: 74 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 793.97 g/mol, 측정치: 793 g/mol)
[ 합성예 25] E-11의 합성
Figure pat00171
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 4-([1,1'-비페닐]-4-일)-2-브로모퀴나졸린 (4.40 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.97 g (yield: 71 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 690.85 g/mol, 측정치: 690 g/mol)
[ 합성예 26] E-12의 합성
Figure pat00172
3-브로모-1,1'-비페닐 대신 2-브로모-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (5.01 g, 12.18 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 17과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.87 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 740.91 g/mol, 측정치: 740 g/mol)
[ 합성예 27] C-5의 합성
Figure pat00173
질소 기류 하에서 중간체-9 (5.0 g, 10.01 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.68 g, 10.01 mmol), Pd2(dba)3 (0.27 g, 0.30 mmol), P(t-bu)3 (0.41 g, 2.00 mmol), NaO(t-bu) (1.92 g, 20.02 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 110℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 4.90 g (yield: 67 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 730.88 g/mol, 측정치: 730 g/mol)
[ 합성예 28] C-15의 합성
Figure pat00174
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.89 g, 10.01 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 27과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.65 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 806.97 g/mol, 측정치: 806 g/mol)
[ 합성예 29] E-31의 합성
Figure pat00175
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 4-([1,1'-비페닐]-4-일)-2-브로모퀴나졸린 (3.862g, 10.01 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 27과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.31 g (yield: 68 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 779.95 g/mol, 측정치: 779 g/mol)
[ 합성예 30] E-32의 합성
Figure pat00176
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-브로모-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (4.12 g, 10.01 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 27과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.81 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 830.01 g/mol, 측정치: 830 g/mol)
[ 합성예 31] C-77의 합성
Figure pat00177
질소 기류 하에서 중간체-8 (5.0 g, 10.01 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.68 g, 10.01 mmol), Pd2(dba)3 (0.27 g, 0.30 mmol), P(t-bu)3 (0.41 g, 2.00 mmol), NaO(t-bu) (1.92 g, 20.02 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 110℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 4.90 g (yield: 67 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 730.88 g/mol, 측정치: 730 g/mol)
[ 합성예 32] C-93의 합성
Figure pat00178
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.89 g, 10.01 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.65 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 806.97 g/mol, 측정치: 806 g/mol)
[ 합성예 33] E-47의 합성
Figure pat00179
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 4-([1,1'-비페닐]-4-일)-2-브로모퀴나졸린 (3.862g, 10.01 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.31 g (yield: 68 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 779.95 g/mol, 측정치: 779 g/mol)
[ 합성예 34] E-48의 합성
Figure pat00180
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-브로모-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (4.12 g, 10.01 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 31과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.81 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 830.01 g/mol, 측정치: 830 g/mol)
[ 합성예 35] C-141의 합성
Figure pat00181
질소 기류 하에서 중간체-5 (5.0 g, 10.32 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.76 g, 10.32 mmol), Pd2(dba)3 (0.28 g, 0.31 mmol), P(t-bu)3 (0.42 g, 2.06 mmol), NaO(t-bu) (1.98 g, 20.64 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 110℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 5.17 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 715.86 g/mol, 측정치: 715 g/mol)
[ 합성예 36] C-142의 합성
Figure pat00182
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (4.01 g, 10.32 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 35와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.80 g (yield: 71 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 791.96 g/mol, 측정치: 791 g/mol)
[ 합성예 37] C-145의 합성
Figure pat00183
질소 기류 하에서 중간체-6 (5.0 g, 8.92 mmol), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.39 g, 8.92 mmol), Pd2(dba)3 (0.24 g, 0.27 mmol), P(t-bu)3 (0.36 g, 1.78 mmol), NaO(t-bu) (1.71 g, 17.83 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 110℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 4.5 g (yield: 65 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 791.96 g/mol, 측정치: 791 g/mol)
[ 합성예 38] C-146의 합성
Figure pat00184
2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.46 g, 8.92 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 37과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.5 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 888.06 g/mol, 측정치: 888 g/mol)
[ 합성예 39] F-1의 합성
Figure pat00185
질소 기류 하에서 중간체-10 (5.0 g, 14.74 mmol), (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 (4.23 g, 14.74 mmol), Pd(PPh3)4 (0.85 g, 074 mmol), K2CO3 (6.11 g, 44.22 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 100℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 5.5 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 501.59 g/mol, 측정치: 501 g/mol)
[ 합성예 40] F-10의 합성
Figure pat00186
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (3-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)페닐)보론산 (5.21 g, 14.74 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 39과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.8 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 567.65 g/mol, 측정치: 567 g/mol)
[ 합성예 41] F-24의 합성
Figure pat00187
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (4-(디([1,1'-비페닐]-4-일)아미노)페닐)보론산 (6.51 g, 14.74 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 39과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 7.54g (yield: 78 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 655.80 g/mol, 측정치: 655 g/mol)
[ 합성예 42] F-25의 합성
Figure pat00188
질소 기류 하에서 중간체-11 (5.0 g, 14.74 mmol), (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 (4.23 g, 14.74 mmol), Pd(PPh3)4 (0.85 g, 074 mmol), K2CO3 (6.11 g, 44.22 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 100℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 5.5 g (yield: 75 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 501.59 g/mol, 측정치: 501 g/mol)
[ 합성예 43] F-34의 합성
Figure pat00189
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (3-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)페닐)보론산 (5.21 g, 14.74 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 39과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.8 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 567.65 g/mol, 측정치: 567 g/mol)
[ 합성예 44] F-48의 합성
Figure pat00190
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (4-(디([1,1'-비페닐]-4-일)아미노)페닐)보론산 (6.51 g, 14.74 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 39과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 7.54g (yield: 78 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 655.80 g/mol, 측정치: 655 g/mol)
[ 합성예 45] G-1의 합성
Figure pat00191
질소 기류 하에서 중간체-12 (5.0 g, 11.95 mmol), (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 (4.23 g, 11.95 mmol), Pd(PPh3)4 (0.69 g, 060 mmol), K2CO3 (4.96 g, 35.86 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 100℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 4.47 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 533.71 g/mol, 측정치: 533 g/mol)
[ 합성예 46] G-10의 합성
Figure pat00192
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (3-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)페닐)보론산 (4.22 g, 11.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 45와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.0 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 599.77 g/mol, 측정치: 599 g/mol)
[ 합성예 47] G-24의 합성
Figure pat00193
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (4-(디([1,1'-비페닐]-4-일)아미노)페닐)보론산 (5.28 g, 11.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 45과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.5g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 687.92 g/mol, 측정치: 687 g/mol)
[ 합성예 48] G-25의 합성
Figure pat00194
질소 기류 하에서 중간체-13 (5.0 g, 11.95 mmol), (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 (4.23 g, 11.95 mmol), Pd(PPh3)4 (0.69 g, 060 mmol), K2CO3 (4.96 g, 35.86 mmol) 및 톨루엔 100 ml를 혼합하고 100℃에서 8시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 다이클로로메탄 으로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물 4.47 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 533.71 g/mol, 측정치: 533 g/mol)
[ 합성예 49] G-34의 합성
Figure pat00195
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (3-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)페닐)보론산 (4.22 g, 11.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 48과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 5.0 g (yield: 70 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 599.77 g/mol, 측정치: 599 g/mol)
[ 합성예 50] G-48의 합성
Figure pat00196
(9-페닐-9H-카바졸-3-일)보론산 대신 (4-(디([1,1'-비페닐]-4-일)아미노)페닐)보론산 (5.28 g, 11.95 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 48과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6.5g (yield: 80 %)을 획득하였다.
GC-Mass (이론치: 687.92 g/mol, 측정치: 687 g/mol)
[실시예 1] 유기 전계 발광 소자의 제조
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 층착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA(60nm)/E-49 의 화합물(80nm)/DS-H522 + 5% DS-501(300nm)/BCP(10nm)/Alq3(30 nm)/LiF(1nm)/Al(200nm) 순서로 유기 EL 소자를 제조하였다.
소자 제작에 사용된 DS-H522 및 DS-501은 ㈜두산 전자 BG의 제품이며, m-MTDATA, TCTA, CBP, Ir(ppy)3, 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00197
Figure pat00198
[실시예 2 내지 24] 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 정공 수송층 형성시 정공 수송층 물질로 사용된 화합물 E-49 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 1] 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 1에서 정공 수송층 형성시 정공 수송층 물질로 사용된 화합물 E-49 대신 NPB를 정공수송층 물질로 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 EL 소자를 제조하였다. 사용된 NPB의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00199

[평가예 1]
실시예 1 내지 24, 및 비교예 1에서 각각 제조된 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 정공수송층 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 1 화합물 E-49 4.1 22.2
실시예 2 화합물 E-50 4.3 20.1
실시예 3 화합물 E-51 4.4 21.3
실시예 4 화합물 E-52 4 22.6
실시예 5 화합물 E-53 4.5 19.5
실시예 6 화합물 E-54 4.7 20.1
실시예 7 화합물 E-55 4.3 21.6
실시예 8 화합물 E-56 4.5 20.5
실시예 9 화합물 E-57 4.7 20.6
실시예 10 화합물 E-58 4.4 21.6
실시예 11 화합물 E-59 5 20.1
실시예 12 화합물 E-60 5.1 18.6
실시예 13 화합물 E-61 4.3 22
실시예 14 화합물 E-62 4.6 21.2
실시예 15 화합물 E-63 4.5 21.2
실시예 16 화합물 E-64 4.4 22.3
실시예 17 화합물 E-65 5.1 18.3
실시예 18 화합물 E-66 5 18.9
실시예 19 화합물 E-67 4.5 21.7
실시예 20 화합물 E-68 4.7 21.2
실시예 21 화합물 E-69 4.8 20.8
실시예 22 화합물 E-70 4.5 21.4
실시예 23 화합물 E-71 5.1 18.2
실시예 24 화합물 E-72 5.1 18.5
비교예 1 NPB 5.2 18.1
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 정공 수송층으로 사용한 유기 전계 발광 소자(실시예 1 내지 24에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자)는, 종래 NPB를 사용한 유기 전계 발광 소자(비교예1의 유기 전계 발광 소자)에 비해 전류 효율 및 구동 전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.
[실시예 25] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성된 화합물 B-1을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 ÅÅ 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고, 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/B-1의 화합물(40nm)/CBP + 10 % Ir(ppy)3 (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, CBP 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00200
Figure pat00201

[실시예 26 ~ 52] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 25에서 화합물 B-1 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 25와 동일하게 수행하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 2] 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 25에서 B-1 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 25와 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[평가예 2]
실시예 25 내지 52, 및 비교예 2에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동 전압, 전류 효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 정공수송층 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 25 화합물 B-1 6.7 41.9
실시예 26 화합물 B-2 6.85 42.1
실시예 27 화합물 B-3 6.8 44.8
실시예 28 화합물 B-4 6.8 47.5
실시예 29 화합물 B-5 6.85 41.5
실시예 30 화합물 B-6 6.9 41.9
실시예 31 화합물 B-7 6.95 42.4
실시예 32 화합물 B-8 6.8 42.3
실시예 33 화합물 B-9 6.9 45.2
실시예 34 화합물 B-10 6.8 44.6
실시예 35 화합물 B-11 6.7 44.1
실시예 36 화합물 B-12 6.65 43.6
실시예 37 화합물 B-13 6.7 42.6
실시예 38 화합물 B-14 6.9 44.1
실시예 39 화합물 B-15 6.8 42.8
실시예 40 화합물 B-16 6.7 41.4
실시예 41 화합물 B-17 6.7 41.8
실시예 42 화합물 B-18 6.65 45.3
실시예 43 화합물 B-19 6.7 45.1
실시예 44 화합물 B-20 6.65 42.6
실시예 45 화합물 B-21 6.6 41.3
실시예 46 화합물 B-22 6.6 42.1
실시예 47 화합물 B-23 6.7 41.9
실시예 48 화합물 B-24 6.9 42.1
실시예 49 화합물 B-25 6.8 44.8
실시예 50 화합물 B-26 6.8 47.5
실시예 51 화합물 B-27 6.85 41.5
실시예 52 화합물 B-28 6.85 41.9
비교예 2 -　 6.93 38.2
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광 재료로 사용한 녹색 유기 전계 발광 소자(실시예 25 내지 52에서 각각 제조된 녹색 유기 전계 발광 소자)는, 종래 CBP만을 발광층의 재료로 사용한 녹색 유기 전계 발광 소자(비교예 2의 유기 전계 발광 소자)에 비해 전류 효율 및 구동 전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.
[실시예 53] 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성된 화합물을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 적색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500ÅÅ 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ E-1의 화합물(40nm)/CBP + 10 % (piq)2Ir(acac) (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, (piq)2Ir(acac) 및 CBP의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00202

[실시예 54 ~ 100] 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 53에서 E-1 화합물 대신 하기 표 3에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 53과 동일하게 수행하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[비교예 3] 적색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 53 에서 E-1 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 53과 동일하게 수행하여 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 3]
실시예 53 내지 100 및 비교예 3에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동 전압, 전류 효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
샘플 정공수송층 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 53 화합물 E-1 4.9 11.9
실시예 54 화합물 E-2 5.1 12.1
실시예 55 화합물 E-3 5 14.8
실시예 56 화합물 E-4 5 17.5
실시예 57 화합물 E-5 5.1 11.5
실시예 58 화합물 E-6 5.1 11.9
실시예 59 화합물 E-7 5.2 12.4
실시예 60 화합물 E-8 5 12.3
실시예 61 화합물 E-9 5.1 15.2
실시예 62 화합물 E-10 5 14.6
실시예 63 화합물 E-11 4.9 14.1
실시예 64 화합물 E-12 4.9 13.6
실시예 65 화합물 E-13 4.9 12.6
실시예 66 화합물 E-14 5.1 14.1
실시예 67 화합물 E-15 5 12.8
실시예 68 화합물 E-16 4.9 11.4
실시예 69 화합물 E-17 4.9 11.8
실시예 70 화합물 E-18 4.9 15.3
실시예 71 화합물 E-19 4.9 15.1
실시예 72 화합물 E-20 4.9 12.6
실시예 73 화합물 E-21 4.8 11.3
실시예 74 화합물 E-22 4.8 12.1
실시예 75 화합물 E-23 4.9 11.9
실시예 76 화합물 E-24 5.1 12.1
실시예 77 화합물 E-25 5 14.8
실시예 78 화합물 E-26 5 17.5
실시예 79 화합물 E-27 5.1 11.5
실시예 80 화합물 E-28 5.1 11.9
실시예 81 화합물 E-29 4.9 12.4
실시예 82 화합물 E-30 4.8 12.3
실시예 83 화합물 E-31 4.9 15.2
실시예 84 화합물 E-32 5.1 14.6
실시예 85 화합물 E-33 4.9 14.1
실시예 86 화합물 E-34 5 13.6
실시예 87 화합물 E-35 5 12.6
실시예 88 화합물 E-36 5 14.1
실시예 89 화합물 E-37 5 12.8
실시예 90 화합물 E-38 5.1 11.4
실시예 91 화합물 E-39 5.1 11.8
실시예 92 화합물 E-40 4.3 15.3
실시예 93 화합물 E-41 4.9 15.1
실시예 94 화합물 E-42 4.7 12.6
실시예 95 화합물 E-43 4.5 11.3
실시예 96 화합물 E-44 4.9 12.1
실시예 97 화합물 E-45 5 13.6
실시예 98 화합물 E-46 4.8 12.3
실시예 99 화합물 E-47 5 14.1
실시예 100 화합물 E-48 4.8 11.9
비교예 3 -　 5.2 8.2
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광 재료로 사용한 적색 유기 전계 발광 소자(실시예 53 내지 100에서 각각 제조된 적색 유기 전계 발광 소자)는, 종래 CBP만을 발광층의 재료로 사용한 적색 유기 전계 발광 소자(비교예 3의 유기 전계 발광 소자)에 비해 전류 효율 및 구동 전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[실시예 101] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성된 화합물을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 적색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500ÅÅ 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV OZONE 세정기 (Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음 UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (두산社) (80 nm)/NPB (15 nm)/ A-1의 화합물(15nm)/ADN + 5 % DS-405 (두산社) (300nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 ADN의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00203
[실시예 102 ~ 122] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 101에서 A-1 화합물 대신 하기 표 4에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 101과 동일하게 수행하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 4] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 101에서 A-1 화합물을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 101과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[평가예 4]
실시예 101 ~ 122 및 비교예 4 에서 제작한 각각의 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동 전압 및 전류 효율을 측정하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
샘플 정공수송층 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 101 화합물 A-1 4.3 9.2
실시예 102 화합물 A-2 4.5 7.1
실시예 103 화합물 A-3 4.6 8.3
실시예 104 화합물 A-4 4.2 9.6
실시예 105 화합물 A-5 4.7 6.5
실시예 106 화합물 A-6 4.9 7.1
실시예 107 화합물 A-7 4.5 8.6
실시예 108 화합물 A-8 4.7 7.5
실시예 109 화합물 A-9 4.9 7.6
실시예 110 화합물 A-10 4.6 8.6
실시예 111 화합물 A-11 5.2 7.1
실시예 112 화합물 A-12 5.3 5.6
실시예 113 화합물 A-13 4.5 9
실시예 114 화합물 A-14 4.8 8.2
실시예 115 화합물 A-15 4.7 8.2
실시예 116 화합물 A-16 4.6 9.3
실시예 117 화합물 A-17 5.3 5.3
실시예 118 화합물 A-18 5.2 5.9
실시예 119 화합물 A-19 4.7 8.7
실시예 120 화합물 A-20 4.9 8.2
실시예 121 화합물 A-21 5 7.8
실시예 122 화합물 A-22 4.7 8.4
비교예 4 -　 5.6 4.8
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물을 발광 재료로 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(실시예 101 내지 122 에서 각각 제조된 청색 유기 전계 발광 소자)는, 종래의 청색 유기 전계 발광 소자(비교예 4의 유기 전계 발광 소자)에 비해 전류 효율 및 구동 전압 면에서 보다 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00204

    상기 화학식 1에서,
    R1과 R2, R3과 R4 및 R5과 R6 중 적어도 하나는 하기 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
    [화학식 2]
    Figure pat00205

    [화학식 3]
    Figure pat00206

    [화학식 4]
    Figure pat00207

    [화학식 5]
    Figure pat00208

    [화학식 6]
    Figure pat00209

    [화학식 7]
    Figure pat00210

    [화학식 8]
    Figure pat00211

    상기 화학식 1 내지 화학식 8에서,
    점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
    X1 내지 X4는 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5) 으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 X3 내지 X4가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Y1 내지 Y40은 각각 독립적으로 N 또는 C(R7)이고, 상기 Y1 내지 Y40이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 화학식 2 내지 화학식 8로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R7은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R7가 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R7이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Ar1 내지 Ar5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar1 내지 Ar5가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 R1 내지 R7 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 N-1 내지 화학식 N-31 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure pat00212

    Figure pat00213

    Figure pat00214

    Figure pat00215

    Figure pat00216

    Figure pat00217

    Figure pat00218

    Figure pat00219

    Figure pat00220

    Figure pat00221

    Figure pat00222

    Figure pat00223

    Figure pat00224

    Figure pat00225

    Figure pat00226

    상기 화학식 N-1 내지 화학식 N-31에서,
    X1 내지 X4 및 Y1 내지 Y40은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R7은 C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C6~C60의 아릴포스파닐기 및 C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 R7이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며,
    상기 R7의 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴실릴기, 아릴포스파닐기 및 모노 또는 디아릴포스피닐기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이한 화합물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 R7은 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프탈렌, 트리페닐렌, 페난스렌, 카바졸, 디벤조[b,d]퓨란, 디벤조[b,d]티오펜, 플루오렌, 스피로비[플루오렌], 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 디페닐포스피닐기, 트리페닐실릴기 및 퀴나졸린으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 R7의 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프탈렌, 트리페닐렌, 페난스렌, 카바졸, 디벤조[b,d]퓨란, 디벤조[b,d]티오펜, 플루오렌, 스피로비[플루오렌], 피리딘, 피리미딘, 트리아진, 디페닐포스피닐기, 트리페닐실릴기 및 퀴나졸린은 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이한 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 R7은 하기 화학식 10 또는 화학식 11로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 10]
    Figure pat00227

    [화학식 11]
    Figure pat00228

    상기 화학식 10 및 화학식 11에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    X5 및 X6는 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar6), C(Ar7)(Ar8) 및 Si(Ar9)(Ar10)으로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    Y41 내지 Y52는 각각 독립적으로 N 또는 C(R8)이며;
    상기 화학식 10에서 화학식 1 내지 9에 결합되는 Y49 내지 Y52 중 어느 하나는 C(R8)이고, 이때 상기 R8은 부재이고, 상기 화학식 11에서 화학식 1 내지 9에 결합되는 Y41 내지 Y44 중 어느 하나는 C(R8)이고, 이때 상기 R8은 부재이며;
    R8은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R8이 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R8이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Ar6 내지 Ar10은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar6 내지 Ar10이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 R8 및 Ar6 내지 Ar10의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 R7은 하기 화학식 12 내지 화학식 15 중 어느 하나로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 12]
    Figure pat00229

    [화학식 13]
    Figure pat00230

    [화학식 14]
    Figure pat00231

    [화학식 15]
    Figure pat00232

    상기 화학식 12 내지 화학식 15에서,
    *는 결합이 이루어지는 부분을 의미한다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 R7 및 내지 Ar1 내지 Ar5 중 적어도 하나는 하기 화학식 16으로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 16]
    Figure pat00233

    상기 화학식 16에서,
    *는 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L2 및 L3는 각각 독립적으로 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 또는 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이며;
    Ar11은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
    상기 L2 및 L3 의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 Ar11의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 Ar11은 하기 화학식 17 내지 화학식 24 중 어느 하나로 표시되는 치환기인 화합물:
    [화학식 17]
    Figure pat00234

    [화학식 18]
    Figure pat00235

    [화학식 19]
    Figure pat00236

    [화학식 20]
    Figure pat00237

    [화학식 21]
    Figure pat00238

    [화학식 22]
    Figure pat00239

    [화학식 23]
    Figure pat00240

    [화학식 24]
    Figure pat00241

    상기 화학식 17 내지 화학식 24에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고:
    l 및 m은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며;
    R20 및 R21은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R20 및 R21 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Z1 내지 Z12는 각각 독립적으로 N 또는 C(R22)이며;
    상기 화학식 22 및 23에서 L3와 결합되는 Z1 내지 Z4 중 어느 하나는 C(R22)이나, 이때 상기 R22는 부재이고, 상기 화학식 24에서 L3와 결합되는 Z9 또는 Z10은 C(R22)이고, 이때 상기 R22는 부재이며;
    T1은 O, S, N(R23) 또는 C(R24)(R25)이며;
    Y1은 N 또는 C(R26)이며;
    R22 내지 R26은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R22가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 R20 내지 R26의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 Ar11은 하기 화학식 F-1 내지 화학식 F-22 중 어느 하나로 표시되는 치환기인 화합물:
    Figure pat00242

    Figure pat00243

    Figure pat00244

    Figure pat00245

    상기 화학식 F-1 내지 화학식 F-22에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    p는 0 내지 5의 정수이고;
    l, m 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며;
    r은 0 내지 3의 정수이며;
    s는 0 내지 2의 정수이며;
    R20, R21 및 R27은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R20, R21 및 R27 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    R22 내지 R26은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
    상기 R20 내지 R27의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 Ar11은 하기 화학식 25 내지 화학식 27 중 어느 하나로 표시되는 치환기인 화합물:
    [화학식 25]
    Figure pat00246

    [화학식 26]
    Figure pat00247

    [화학식 27]
    Figure pat00248

    상기 화학식 25 내지 화학식 27에서,
    *는 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    R28 내지 R30은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 상기 R28 및 R29 또는 R29 및 R30이 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
    상기 R28 내지 R30의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 L2 및 L3는 각각 독립적으로 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기, 피리미디닐기 및 카바졸릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 R28 내지 R30은 각각 독립적으로 C6~C60의 아릴기 또는 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기이고,
    상기 R28 내지 R30의 아릴기 및 헤테로아릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이한 화합물.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 R28 내지 R30은 각각 독립적으로 페닐기, 비페닐기, 플루오렌 및 나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 R28 내지 R30의 페닐기, 비페닐기, 플루오렌기 및 나프탈렌은 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이한 화합물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 아래의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure pat00249

    Figure pat00250

    Figure pat00251

    Figure pat00252

    Figure pat00253

    Figure pat00254

    Figure pat00255

    Figure pat00256

    Figure pat00257

    Figure pat00258

    Figure pat00259

    Figure pat00260

    Figure pat00261

    Figure pat00262

    Figure pat00263

    Figure pat00264

    Figure pat00265

    Figure pat00266

    Figure pat00267

    Figure pat00268

    Figure pat00269

    Figure pat00270

    Figure pat00271

    Figure pat00272

    Figure pat00273

    Figure pat00274

    Figure pat00275

    Figure pat00276

    Figure pat00277

    Figure pat00278

    Figure pat00279

    Figure pat00280

    Figure pat00281

    Figure pat00282

    Figure pat00283

    Figure pat00284

    Figure pat00285

    Figure pat00286

    Figure pat00287

    Figure pat00288

    Figure pat00289

    Figure pat00290

    Figure pat00291

    Figure pat00292


    Figure pat00293

    Figure pat00294

    Figure pat00295

    Figure pat00296

    Figure pat00297

    Figure pat00298

    Figure pat00299

    Figure pat00300

    Figure pat00301

    Figure pat00302
  15. 하기 화학식 9로 표시되는 화합물:
    [화학식 9]
    Figure pat00303

    상기 화학식 9에서,
    R8과 R9, R10과 R11, R12와 R13, R14와 R15, R16과 R17 및 R18과 R19 중 적어도 하는 하기 화학식 2 내지 화학식 8 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고, 상기 R14 내지 R19가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    [화학식 2]
    Figure pat00304

    [화학식 3]
    Figure pat00305

    [화학식 4]
    Figure pat00306

    [화학식 5]
    Figure pat00307

    [화학식 6]
    Figure pat00308

    [화학식 7]
    Figure pat00309

    [화학식 8]
    Figure pat00310

    상기 화학식 2 내지 화학식 9에서,
    점선은 축합이 이루어지는 부분이며;
    m은 1 또는 2의 정수이며;
    X3 내지 X4 및 X7 내지 X10은 각각 독립적으로 O, S, Se, P, N(Ar1), C(Ar2)(Ar3) 및 Si(Ar4)(Ar5) 으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 X3 내지 X4과 X9 내지 X10이 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 또는 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기이고, 상기 L1이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Y1 내지 Y40은 각각 독립적으로 N 또는 C(R7)이고, 상기 Y1 내지 Y40 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    R7은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접한 각각의 R7이 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R7이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Ar1 내지 Ar5는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar1 내지 Ar5가 각각 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 화학식 2 내지 화학식 8로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하지 않는 R8 내지 R19는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
    상기 R7 내지 R19 및 Ar1 내지 Ar5의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환될 수 있으며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 L1은 페닐렌기, 비페닐렌기, 카바졸릴기 또는 트리아지닐기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 화학식 9로 표시되는 화합물은 아래의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure pat00311

    Figure pat00312
  18. (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 제1항의 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 제13항의 화학식 9로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층, 수명 개선층, 발광층 및 발광 보조층으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 전계 발광 소자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 전자 주입층, 발광 보조층, 발광층 및 수명 개선층으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 전계 발광 소자.
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