KR20170116983A - 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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KR20170116983A
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Abstract

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

Description

헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 {HETEROCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다. 본 명세서는 2016년 4월 12일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2016-0044967호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용은 전부 본 명세서에 포함된다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
한국 특허공개공보 2000-0051826
본 명세서에는 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
L은 직접결합이거나, 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기이고, n은 1 내지 3의 정수이며, n이 2 또는 3인 경우, L은 서로 같거나 상이하고,
Ar은 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이며,
R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, a 내지 d는 각각 0 내지 4의 정수이고, a가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하고, b가 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며, c가 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하고 d가 2 이상인 경우 R4는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에 기재된 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다. 적어도 하나의 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 정공주입과 정공수송, 발광, 전자수송, 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기재된 화합물은 바람직하게는 발광층, 전자수송 또는 전자주입 재료로 사용될 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는 본 명세서에 기재된 화합물은 정공주입, 정공수송, 전자억제층의 재료로 사용하는 경우 저전압, 고효율 및/또는 장수명의 특성을 나타낸다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(7) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 화학식 2-3의 LC/MS 스펙트럼이다.
도 4는 화학식 3-1의 LC/MS 스펙트럼이다.
도 5는 화학식 4-2의 LC/MS 스펙트럼이다.
도 6은 화학식 6-2의 LC/MS 스펙트럼이다.
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아민기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 알킬기로 치환 또는 비치환된 실릴기; 붕소기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00002
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00003
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00004
Figure pat00005
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRR'R''의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 R, R' 및 R''는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BRR'의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 R 및 R'는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 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, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 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 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 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, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 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, 알콕시기는 특별히 한정되지는 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알콕시기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알콕시기의 탄소수는 1 내지 6이다. 상기 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, iso-아밀옥시기, 헥실옥시기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴아민기가 있다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 아릴기를 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
아릴 아민기의 구체적인 예로는 페닐아민, 나프틸아민, 비페닐아민, 안트라세닐아민, 3-메틸-페닐아민, 4-메틸-나프틸아민, 2-메틸-비페닐아민, 9-메틸-안트라세닐아민, 디페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸 및 트리페닐 아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기, 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기, 또는 치환 또는 비치환된 트리헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로고리기일 수 있고, 다환식 헤테로고리기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로고리기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로고리기, 다환식 헤테로고리기, 또는 단환식 헤테로고리기와 다환식 헤테로고리기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기는 아릴기 및 헤테로고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아릴포스핀기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노아릴포스핀기, 치환 또는 비치환된 디아릴포스핀기, 또는 치환 또는 비치환된 트리아릴포스핀기가 있다. 상기 아릴포스핀기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수 있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 상기 아릴기가 2 이상을 포함하는 아릴포스핀기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식 아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 트리페닐렌기 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 pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
및
Figure pat00013
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, S, Si 및 Se 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딘기, 트리아진기, 아크리딘기, 카르볼린기, 아세나프토피라진기, 아세나프토퀴녹살린기, 인데노퀴나졸린, 인데노이소퀴놀린기, 인데노퀴놀린기, 피리도인돌기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프탈라진기, 프테리딘기, 피리도 피리미딘기, 피리도 피라진기, 피라지노 피라진기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 디벤조퓨란기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페녹사지닐기, 페노티아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 벤조퀴나졸린, 피리도피리미딘기, 인다졸기, 벤조페리미디논기, 벤조페리미딘기, 피리도인돌기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 헤테로고리기는 지방족 헤테로고리기와 방향족 헤테로고리기를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴옥시기, 아릴티옥시기, 아릴술폭시기, 아릴포스핀기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬티옥시기, 알킬술폭시기, 아르알킬기, 아랄킬아민기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기, 헤테로아릴아민기, 아릴헤테로아릴아민기 중 헤테로아릴기는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬렌기은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 2가 헤테로고리기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기와 결합하여 형성할 수 있는 치환 또는 비치환된 고리는 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 포함한다. 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리는 단환 또는 다환의 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리이고, 치환 또는 비치환된 헤테로고리는 단환 또는 다환의 지방족 또는 방향족 헤테로고리이다. 예컨대, 방향족 탄화수소 고리는 벤젠 고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합이거나, 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 알킬렌기; 아릴렌기; 또는 2가 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, L은 직접결합; 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기이고, 상기 아릴렌기는 페닐렌기, 바이페닐릴렌기, 터페닐릴렌기, 쿼터페닐릴렌기, 나프틸렌기, 2가의 플루오란텐기, 2가의 트리페닐렌기, 페난트레닐렌기, 플루오레닐렌기 또는 스피로비플루오레닐렌기이고, 헤테로고리기는 트리아진기, 피리미딘기, 피리딘기, 퀴놀린기, 이소퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프테리딘기, 프탈라진기, 피리도피리미딘기, 피라지노피라진기, 피리도피라진기, 피라지노피리다진기, 피리도피리다진기, 페난트롤린기, 인다졸기, 벤조퀴나졸린기, 디벤조퓨란기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 카르볼린기, 디벤조티오펜기, 아크리딘기, 아세나프토피라진기, 아세나프토퀴녹살린기, 인데노퀴나졸린기, 인데노이소퀴놀린기, 인데노퀴놀린기, 피리도인돌기, 벤즈이미다졸기, 벤조페리미디논기, 벤조페리미딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar은 수소; 중수소; 니트릴기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 아릴기; 탄소수 7 내지 50의 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 탄소수 4 내지 50의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar은 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar은 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴헤테로아릴아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기, 알킬기, 아릴아민기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 니트릴기, 알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar은 아릴아민기; 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기, 알킬기, 아릴아민기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 알킬아릴기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar은 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기, 알킬기, 아릴아민기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 알킬아릴기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, Ar은 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기, 알킬기, 아릴아민기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, 여기서 아릴기는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기, 나프틸기, 플루오란텐기, 트리페닐렌기, 페난트레닐기, 플루오레닐기 또는 스피로비플루오레닐기이고, 헤테로고리기는 트리아진기, 피리미딘기, 피리딘기, 퀴놀린기, 이소퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프테리딘기, 프탈라진기, 피리도피리미딘기, 피라지노피라진기, 피리도피라진기, 피라지노피리다진기, 피리도피리다진기, 페난트롤린기, 인다졸기, 벤조퀴나졸린기, 디벤조퓨란기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 카르볼린기, 디벤조티오펜기, 아크리딘기, 아세나프토피라진기, 아세나프토퀴녹살린기, 인데노퀴나졸린기, 인데노이소퀴놀린기, 인데노퀴놀린기, 피리도인돌기, 벤즈이미다졸기, 벤조페리미디논기, 벤조페리미딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00014
[화학식 3]
Figure pat00015
화학식 2 및 3에 있어서, 치환기는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R4는 수소 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R1 내지 R4는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R4 중 2개는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, R4 중 2개는 서로 결합하여 벤젠 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00016
[화학식 5]
Figure pat00017
[화학식 6]
Figure pat00018
화학식 4 내지 6에 있어서,
Ar, L, n, R1 내지 R3, a, b, c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R5는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, e는 0 내지 6의 정수이며, e가 2 이상인 경우 R5는 서로 같거나 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R5는 수소 또는 중수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R5는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 7 내지 9 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 7]
Figure pat00019
[화학식 8]
Figure pat00020
[화학식 9]
Figure pat00021
화학식 4 내지 6에 있어서,
Ar, L, n, R1 내지 R3, a, b, c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R6은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, f는 0 내지 6의 정수이며, f가 2 이상인 경우 R5는 서로 같거나 상이하다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R6은 수소 또는 중수소이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, R6은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
Figure pat00022
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3은 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
Figure pat00038
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 4는 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 5는 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 6은 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 7은 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 8은 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
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본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 9는 하기 구조식들로 표시될 수 있다.
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Figure pat00137
일 실시상태에 따르면, 전술한 화학식 1의 화합물은 하기 반응식에 따라 제조될 수 있다. 하기 반응식 1 내지 3은 Suzuki couling, Buckwald-Hartwig couling, Heck couling, Ullmann reaction 등을 이용하고 L, Ar 를 변형시켜서 상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물을 다양하게 제조할 수 있다.
[반응식 1] 화학식 1- e 의 합성
Figure pat00138
1) 1-a의 합성
3,4-디하이드로나프탈렌-1(2H)-온 200.0g (1368.1 mmol, 1.0 eq), 페닐히드라진 하이드로클로라이드(phenylhydrazine hydrochloride) 217.6 g (1504.9 mmol, 1.1 eq), 를 에탄올 3.5L 에 녹여 환류하여 교반했다. 2시간 후 반응이 종료되면 용매를 갑압하여 제거했다. 이를 CHCl3 에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 70% 정도 제거하고 식힌 후 화학식 1-a 276.0 g (1258.6 mmol, 수율 92 %)를 얻었다.
2) 1-b의 합성
1-a 276.0g (1258.6 mmol, 1.0 eq), DDQ 285.7 g (1258.6 mmol, 1.0 eq), 를 아세토니트릴 3L 에 녹여 교반했다. 1시간 후 반응이 종료되면 용매를 갑압하여 제거한다. 이를 에틸아세테이트에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 70% 정도 제거하고 식힌 후 화학식 1-b 237.9 g (1094.9 mmol, 수율 87 %)를 얻었다.
3) 1-c의 합성
1-b 237.9 g (1094.9 mmol, 1.0 eq), 1-bromo-2-iodobenzene 371.74 g (1314.0 mmol, 1.2 eq), 구리 파우더(Copper powder) 139.2 g (2188.9 mmol, 2.0 eq), K3PO4 697.3 g (3284.9 mmol, 3.0 eq)을 자일렌(xylene) 2.7 L에 넣고 환류하여 교반했다. 반응이 종료되면 상온으로 식힌 뒤 구리 파우더를 먼저 여과하여 제거했다. 생성물이 녹아 있는 용액을 감압하여 용매를 모두 제거해 준 뒤, CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제했다. 화학식 1-c 309.8 g (832.2 mmol, 수율 76 %)을 얻었다.
4) 1-d의 합성
1-c 309.8 g (832.2 mmol, 1.0 eq) 에 Pd(dba)2 4.8 g (8.32 mmol, 0.01 eq), PCy3 7.00 g (24.9 mmol, 0.03 eq), K2CO3 230.0 g (1664.3 mmol, 2.0 eq) 을 다이에틸아세트아마이드 (Dimethylacetamide) 2 L에 넣고 환류하여 교반했다. 3시간 후 반응물을 물에 부어서 결정을 떨어트리고 여과했다. 여과한 고체를 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제했다. 화학식 1-d 210.9 g (724.0 mmol, 수율 87 %)을 얻었다.
5) 1-e의 합성
1-d 210.9 g (724.0 mmol, 1.0 eq) 를 DMF 2 L에 넣고 교반하여 녹이고 NBS 164.4 g (824.0 mmol, 1.0 eq)를 넣었다. 3시간 후 반응물을 물에 부어서 결정을 떨어트리고 여과했다. 여과한 고체를 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제했다. 화학식 1-e 251.9 g (680.5 mmol, 수율 94 %)을 얻었다.
[반응식 2] 화학식 2, 4, 5 및 6의 합성
Figure pat00139
1) 2- a 의 합성
1-e 100.0 g (270.1 mmol, 1.0 eq), 2-클로로아닐린 37.9 g (297.1 mmol, 1.1 eq), K3PO4 114.7 g (540.2 mmol, 2.0 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.69 g (1.35 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 600 ml에 녹여 환류하여 교반했다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거했다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-a 91.2 g (218.7 mmol, 수율 81 %)를 얻었다.
2) 2- b 의 합성
2-a 91.2 g (218.7 mmol, 1.0 eq) 에 Pd(dba)2 4.8 g (8.32 mmol, 0.01 eq), PCy3 7.00 g (24.9 mmol, 0.03 eq), K3PO4 92.8 g (437.5 mmol, 2.0 eq) 을 다이에틸아세트아마이드 (Dimethylacetamide) 500 mL에 넣고 환류하여 교반했다. 3시간 후 반응물을 물에 부어서 결정을 떨어트리고 여과했다. 여과한 고체를 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 생성물이 녹아있는 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제했다. 화학식 2-b 72.4 g (190.3 mmol, 수율 87 %)을 얻었다.
3) 화학식 2 의 합성
화학식 2의 합성에서 2-b를 시작 물질로 하여 2-a 합성과 같은 방식으로 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 2를 합성 할 수 있다.
4) 화학식 4의 합성
화학식 2의 합성 방법에서 2-클로로아닐린 대신 1-클로로나프탈렌-2-아민을 사용하고 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 4를 합성할 수 있다.
5) 화학식 5의 합성
화학식 2의 합성 방법에서 2-클로로아닐린 대신 3-클로로나프탈렌-2-아민을 사용하고 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 5를 합성할 수 있다.
6) 화학식 6의 합성
화학식 2의 합성 방법에서 2-클로로아닐린 대신 2-클로로나프탈렌-1-아민을 사용하고 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 6을 합성할 수 있다.
[반응식 3] 화학식 3, 7, 8 및 9의 합성
Figure pat00140
1) 화학식 3- a 의 합성
1-e 100.0 g (367.38 mmol, 1.0 eq), (2-나이트로페닐)브로닉 에시드((2-nitrophenyl)boronic acid) 49.3 g (295.5 mmol, 1.1 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.68 g (134.3 mmol, 0.005 eq) 를 다이옥센(Dioxane) 700 ml 에 녹여 교반한 다음 K2CO3 74.2 g (537.3 mmol, 2.0 eq)를 물 300 ml 에 녹여 첨가 이를 환류하여 교반했다. 2시간 후 반응이 종료되면 유기층을 분리한 뒤 감압하여 용매를 제거했다. 생성물을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제했다. 화학식 3-a 91.9 g (222.9 mmol, 수율83 %)를 얻었다.
2) 화학식 3- b 의 합성
5-a 91.9 g (222.9 mmol, 1.0 eq)를 트라이에틸포스파이트 (P(OEt) 3) 500 ml 에 녹여 환류하여 교반했다. 3시간 후 반응이 종료되면 진공 감압하여 용매를 제거했다. 생성물을 CHCl3에 완전히 녹인 후 물로 씻어주고 용액을 감압 농축하고 컬럼크로마토그래피를 이용하여 정제했다. 화학식 3-b 72.1 g (189.5 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
3) 화학식 3의 합성
3-b를 시작 물질로 하여 2-a 합성과 같은 방식으로 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 3을 합성할 수 있다.
4) 화학식 7 의 합성
화학식 3의 합성 방법에서 (2-나이트로페닐)보로닉 에시드 대신 (2-나이트로나프탈렌-1- 일)보로닉 에시드를 사용하고 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 7을 합성할 수 있다.
5) 화학식 8 의 합성
화학식 3의 합성 방법에서 (2-나이트로페닐)보로닉 에시드 대신 (3-나이트로나프탈렌-2- 일)보로닉 에시드를 사용하고 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 8을 합성할 수 있다.
5) 화학식 9 의 합성화학식 3의 합성 방법에서 (2-나이트로페닐)보로닉 에시드 대신 (1-나이트로나프탈렌-2-일)보로닉 에시드를 사용하고 다양한 L-Ar 을 결합시켜서 화학식 9를 합성할 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다. 본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다. 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물 이외에 발광 도펀트를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물과 도펀트 화합물을 100:1 내지 5:5 의 비율로 포함한다.
상기 발광 도펀트로는 이리듐 착물이 사용될 수 있으며, 예컨대 하기 구조식의 화합물이 사용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00141
Figure pat00142
Figure pat00143
Dp - 1 Dp - 2 Dp -3
Figure pat00144
Figure pat00145
Figure pat00146
Dp - 4 Dp - 5 Dp -6
Figure pat00147
Figure pat00148
Figure pat00149
Dp - 7 Dp - 8 Dp -9
Figure pat00150
Figure pat00151
Figure pat00152
Dp - 10 Dp - 11 Dp -12
Figure pat00153
Figure pat00154
Figure pat00155
DP- 13 Dp - 14 Dp -15
Figure pat00156
Figure pat00157
Figure pat00158
Dp - 16 Dp - 17 Dp -18
Figure pat00159
Figure pat00160
Figure pat00161
Dp - 19 Dp - 20 Dp -21
Figure pat00162
Figure pat00163
Figure pat00164
Dp - 22 Dp - 23 Dp -24
Figure pat00165
Figure pat00166
Figure pat00167
Dp - 25 Dp - 26 Dp -27
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 억제층을 포함하고, 상기 전자 억제층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층 및 전자수송층을 포함하고, 상기 전자수송층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 2층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다. 하나의 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 전자 수송과 전자주입을 동시에 하는 층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 2 이상이 선택될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 2층 이상의 전자수송층을 포함하고, 상기 2층 이상의 전자수송층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다. 구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 2층 이상의 전자수송층 중 1층에 포함될 수도 있으며, 각각의 2층 이상의 전자수송층에 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물이 상기 각각의 2층 이상의 전자수송층에 포함되는 경우, 상기 화학식 1의 화합물을 제외한 다른 재료들은 서로 동일하거나 상이할 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 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(7) 및 음극(4)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 중 1층 이상에 포함될 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.
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 상기 화학식 1의 화합물, 즉 상기 화학식 1로 표시되는 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 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아민기로 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
합성예 화학식 2-1의 합성
Figure pat00168
화학식 2의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 2-b 10.00 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-1-일)퀴나졸린 8.40 g (28.9 mmol, 1.1 eq), K3PO4 11.15 g (52.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-1 14.1 g (22.3 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
화학식 2-2의 합성
Figure pat00169
화학식 2의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 2-b 10.00 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 3-(2-클로로퀴나졸린-4-일)-9-페닐-9H-카바졸 11.7 g (28.9 mmol, 1.1 eq), K3PO4 11.15 g (52.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-2 15.7 g (21.0 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
화학식 2-3의 합성
Figure pat00170
화학식 2의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 2-b 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-(나프탈렌-2-일)퀴나졸린 8.4 g (28.9 mmol, 1.1 eq), K3PO4 11.15 g (52.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 2-3 14.0 g (22.2 mmol, 수율 84 %)를 얻었다.
화학식 4-1의 합성
Figure pat00171
화학식 4의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 4-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로퀴나졸린 8.1 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 3시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 4-1 13.4 g (18.8 mmol, 수율 81 %)를 얻었다.
화학식 4-2의 합성
Figure pat00172
화학식 4의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 4-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진 8.8 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd( t -Bu 3 P) 2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 4-2 13.4 g (18.1 mmol, 수율 78 %)를 얻었다.
화학식 4-3의 합성
Figure pat00173
화학식 4의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 4-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 4-([1,1'-비페닐]-4-일)-2-클로로퀴나졸린 8.1 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 4-3 14.4 g (20.2 mmol, 수율 87 %)를 얻었다.
화학식 4-4의 합성
Figure pat00174
화학식 4의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 4-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-3-페닐퀴녹살린 6.1 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 3시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 4-4 12.8 g (20.2 mmol, 수율 87 %)를 얻었다.
화학식 5-1의 합성
Figure pat00175
화학식 5의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 5-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐피리도[2,3-d]피리미딘 6.2 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 5-1 13.1 g (20.6 mmol, 수율 89 %)를 얻었다.
화학식 5-2의 합성
Figure pat00176
화학식 5의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 5-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 4-브로모-1,1'-비페닐 5.9 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 1시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 5-2 12.3 g (21.1 mmol, 수율 91 %)를 얻었다.
화학식 6-1의 합성
Figure pat00177
화학식 6-a 화학식 6-1
화학식 6의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 6-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 6.8 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-1 12.6 g (20.6 mmol, 수율 89 %)를 얻었다.
화학식 6-2의 합성
Figure pat00178
화학식 6-a 화학식 6-2
화학식 6의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 6-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 9.9 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 6-2 13.9 g (20.2 mmol, 수율 87 %)를 얻었다.
화학식 3-1의 합성
Figure pat00179
화학식 3의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 3-b 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 6.9 g (28.9 mmol, 1.1 eq), K3PO4 11.15 g (52.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 3-1 13.0 g (22.3 mmol, 수율 85 %)를 얻었다.
화학식 3-2의 합성
Figure pat00180
화학식 3의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 3-b 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), N-([1,1'-비페닐]-4-일)-N-(4-브로모페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민 13.7 g (28.9 mmol, 1.1 eq), K3PO4 11.15 g (52.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 3-2 14.9 g (19.2 mmol, 수율 73 %)를 얻었다.
화학식 3-3의 합성
Figure pat00181
화학식 3의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 3-b 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로벤조[h]퀴나졸린 6.2 g (28.9 mmol, 1.1 eq), K3PO4 11.15 g (52.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.07 g (0.13 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 3-3 12.9 g (23.1 mmol, 수율 88 %)를 얻었다.
화학식 7-1의 합성
Figure pat00182
화학식 7의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 7-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-클로로-4-페닐퀴나졸린 8.8 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 6.1 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 7-1 11.9 g (18.8 mmol, 수율 81 %)를 얻었다.
화학식 7-2의 합성
Figure pat00183
화학식 7의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 7-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 9.9 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 7-2 14.4 g (19.5 mmol, 수율 84 %)를 얻었다.
화학식 8-1의 합성
Figure pat00184
화학식 8의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 8-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌 6.9 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 8-1 11.7 g (18.8 mmol, 수율 81 %)를 얻었다.
화학식 8-2의 합성
Figure pat00185
화학식 8의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 8-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 1-브로모-4-페닐프탈라진 7.3 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 8-2 12.4 g (19.5 mmol, 수율 84 %)를 얻었다.
화학식 9-1의 합성
Figure pat00186
화학식 9의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 9-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 4-(2-클로로퀴나졸린-4-일)벤조니트릴 6.8 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 9-1 13.3 g (20.2 mmol, 수율 87 %)를 얻었다.
화학식 9-2의 합성
Figure pat00187
화학식 9의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 9-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 9-(2-클로로퀴나졸린-4-일)-9H-카바졸 8.4 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 2시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 9-2 13.4 g (18.5 mmol, 수율 80 %)를 얻었다.
화학식 9-3의 합성
Figure pat00188
화학식 9의 합성 방법에 의해 만들어진 화학식 9-a 10.0 g (26.2 mmol, 1.0 eq), 3-브로모-1,1'-비페닐 5.9 g (25.5 mmol, 1.1 eq), K3PO4 9.8 g (46.5 mmol, 2.0 eq), Pd(t-Bu3P)2 0.06 g (0.12 mmol, 0.005 eq) 를 자일렌(Xylene) 60 ml에 녹여 환류하여 교반하였다. 1시간 후 반응이 종료되면 감압하여 용매를 제거하였다. 이 후 CHCl3에 완전히 녹여 물로 씻어주고 다시 감압하여 용매를 제거하고 이를 컬럼크로마토그래피하여 화학식 9-3 12.4 g (21.3 mmol, 수율 92 %)를 얻었다.
< 실시예1 >
ITO(indium tin oxide)가 1,300 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기와 같은 HAT-CN 화합물을 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 상기 정공 주입층 위에 HT1 화합물을 800Å의 두께로 열 진공증착하고, 순차적으로 HT2 화합물을 500Å 두께로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다. 발광층에는 호스트로 화학식 2-1 과 도판트 Dp-7 화합물을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 호스트와 도판트의 합계량에 대해 도판트는 3중량%의 양을 사용하였다.
상기 발광층 위에 ET-1 물질을 50Å의 두께로 진공 증착하여 정공저지층을 형성하고, 상기 정공저지층 위에 ET-2 물질 및 LiQ를 1:1의 중량비로 진공증착하여 250Å의 전자 수송층을 형성하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 10Å 두께의 리튬 프루라이드(LiF)를 증착하고, 이위에 1000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플루오라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 × 10-7 ~ 5 × 10-8 torr를 유지하였다.
Figure pat00189
< 실시예 2>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 2-3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 3>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 3-1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 4>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 4-1를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 5>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 4-2을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 6>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 4-3를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 7>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 4-4을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 8>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 6-1를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 9>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 6-2을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 10>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 7-1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 11>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 7-2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 12>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 9-1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 실시예 13>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 화학식 9-2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 비교예 1>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 H-1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 비교예 2>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 H-2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 비교예 3>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 H-3을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
< 비교예 4>
상기 실시예 1에서 화학식 2-1 대신 H-4를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
상기 실시예 1 내지 13과 비교예 1 내지 4에 의해 제작된 유기 발광 소자의 결과를 표 1에 나타냈다. 전압, 효율, 발광색은 5000nit 휘도에서의 데이터이다. 수명은 처음 광전류 값을 100%로 보고 이에 대한 98%일때의 시간을 표시했다.
구분 물질 구동전압(V) 효율(cd/A) 수명 T98(hr) 발광색
실시예 1 화학식 2-1 4.4 34.1 71 적색
실시예 2 화학식 2-3 4.3 34.8 76 적색
실시예 3 화학식 3-1 4.1 35.3 73 적색
실시예 4 화학식 4-1 4.0 34.2 81 적색
실시예 5 화학식 4-2 3.9 34.5 83 적색
실시예 6 화학식 4-3 4.1 35.5 79 적색
실시예 7 화학식 4-4 4.3 37.5 71 적색
실시예 8 화학식 6-1 4.0 35.3 93 적색
실시예 9 화학식 6-2 4.1 36.5 78 적색
실시예 10 화학식 7-1 4.1 37.3 85 적색
실시예 11 화학식 7-2 3.9 39.2 70 적색
실시예 12 화학식 9-1 4.2 37.7 84 적색
실시예 13 화학식 9-2 3.9 39.0 75 적색
비교예 1 H-1 4.4 29.6 35 적색
비교예 2 H-2 4.7 32.7 47 적색
비교예 3 H-3 4.3 30.7 31 적색
비교예 4 H-4 4.6 31.6 49 적색
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 발명의 화합물을 사용한 유기 발광 소자는 구동 전압을 낮추면서 발광효율이 개선되었고 모두 적색의 발광을 나타냈다. 비교예 물질인 H-1 내지 H-4 보다 효율 측면에서 최고 70%의 개선효과를 보였고, 전체적으로 구동전압의 장점이 있었다. 비교예 1 내지 비교예4 는 구동전압의 장점이 있어 보이기도 했지만 수명이 매우 짧은 수준이다. 그렇기에 본 발명의 화합물은 유기 발광 소자에서 높은 효율, 낮은 구동전압 그리고 장수명의 장점이 있다고 판단할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속한다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 전자수송층

Claims (18)

  1. 하기 화학식 1의 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00190

    상기 화학식 1에 있어서,
    L은 직접결합이거나, 치환 또는 비치환된 알킬렌기; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기이고, n은 1 내지 3의 정수이며, n이 2 또는 3인 경우, L은 서로 같거나 상이하고,
    Ar은 수소; 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기이며,
    R1 내지 R4는 서로 같거나 상이하고, 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, a 내지 d는 각각 0 내지 4의 정수이고, a가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하고, b가 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며, c가 2 이상인 경우 R3는 서로 같거나 상이하고 d가 2 이상인 경우 R4는 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, Ar은 수소; 중수소; 니트릴기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 탄소수 6 내지 50의 치환 또는 비치환된 아릴기; 탄소수 7 내지 50의 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 탄소수 4 내지 50의 치환 또는 비치환된 헤테로고리기; 또는 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기인 것인 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서, L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기인 것인 화합물.
  4. 청구항 1에 있어서, L은 직접결합; 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된 2가 헤테로고리기인 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, Ar은 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기, 알킬기, 아릴아민기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 알킬아릴기; 또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, Ar은 아릴기로 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 니트릴기, 알킬기, 아릴아민기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 아릴기;또는 니트릴기, 알킬기, 아릴기 및 헤테로고리기 중 하나 이상으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, 여기서 아릴기는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기, 나프틸기, 플루오란텐기, 트리페닐렌기, 페난트레닐기, 플루오레닐기 또는 스피로비플루오레닐기이고, 헤테로고리기는 트리아진기, 피리미딘기, 피리딘기, 퀴놀린기, 이소퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 프테리딘기, 프탈라진기, 피리도피리미딘기, 피라지노피라진기, 피리도피라진기, 피라지노피리다진기, 피리도피리다진기, 페난트롤린기, 인다졸기, 벤조퀴나졸린기, 디벤조퓨란기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 카르볼린기, 디벤조티오펜기, 아크리딘기, 아세나프토피라진기, 아세나프토퀴녹살린기, 인데노퀴나졸린기, 인데노이소퀴놀린기, 인데노퀴놀린기, 피리도인돌기, 벤즈이미다졸기, 벤조페리미디논기, 또는 벤조페리미딘기인 것인 화합물.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00191

    [화학식 3]
    Figure pat00192

    화학식 2 및 3에 있어서, 치환기는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 4 내지 6 중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 4]
    Figure pat00193

    [화학식 5]
    Figure pat00194

    [화학식 6]
    Figure pat00195

    화학식 4 내지 6에 있어서,
    Ar, L, n, R1 내지 R3, a, b, c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R5는 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, e는 0 내지 6의 정수이며, e가 2 이상인 경우 R5는 서로 같거나 상이하다.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 화학식 7 내지 9 중 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 7]
    Figure pat00196

    [화학식 8]
    Figure pat00197

    [화학식 9]
    Figure pat00198

    화학식 4 내지 6에 있어서,
    Ar, L, n, R1 내지 R3, a, b, c는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R6은 수소; 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬티옥시기; 치환 또는 비치환된 아릴티옥시기; 치환 또는 비치환된 알킬술폭시기; 치환 또는 비치환된 아릴술폭시기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아르알킬기; 치환 또는 비치환된 아르알케닐기; 치환 또는 비치환된 알킬아릴기; 치환 또는 비치환된 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 아랄킬아민기; 치환 또는 비치환된 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 아릴포스핀기; 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고, f는 0 내지 6의 정수이며, f가 2 이상인 경우 R5는 서로 같거나 상이하다.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  11. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 3의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  12. 청구항 8에 있어서, 상기 화학식 4의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  13. 청구항 8에 있어서, 상기 화학식 5의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  14. 청구항 8에 있어서, 상기 화학식 6의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  15. 청구항 9에 있어서, 상기 화학식 7의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  16. 청구항 9에 있어서, 상기 화학식 8의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  17. 청구항 9에 있어서, 상기 화학식 9의 화합물은 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
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  18. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 청구항 1 내지 17 중 어느 하나의 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
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