KR20180044610A - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20180044610A
KR20180044610A KR1020160138338A KR20160138338A KR20180044610A KR 20180044610 A KR20180044610 A KR 20180044610A KR 1020160138338 A KR1020160138338 A KR 1020160138338A KR 20160138338 A KR20160138338 A KR 20160138338A KR 20180044610 A KR20180044610 A KR 20180044610A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
aryl
alkyl
nuclear atoms
aryloxy
Prior art date
Application number
KR1020160138338A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102617613B1 (ko
Inventor
이용환
심재의
Original Assignee
주식회사 두산
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 두산 filed Critical 주식회사 두산
Priority to KR1020160138338A priority Critical patent/KR102617613B1/ko
Priority to PCT/KR2017/011365 priority patent/WO2018080065A1/ko
Publication of KR20180044610A publication Critical patent/KR20180044610A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102617613B1 publication Critical patent/KR102617613B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D471/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00
    • C07D471/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D471/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
    • C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
    • C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D251/14—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom
    • C07D251/24—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hydrogen or carbon atoms directly attached to at least one ring carbon atom to three ring carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D487/00—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00
    • C07D487/02—Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, not provided for by groups C07D451/00 - C07D477/00 in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D487/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H01L51/0071—
    • H01L51/0072—
    • H01L51/5012—
    • H01L51/5056—
    • H01L51/5072—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층, 바람직하게는 발광층에 사용됨에 따라 유기 전계 발광 소자의 발광 효율, 구동 전압, 수명 등을 향상시킬 수 있다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자{ORGANIC COMPOUNDS AND ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유기 전계 발광 소자용 재료로서 사용될 수 있는 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1950년대 베르나소스(Bernanose)의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 하여, 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 이어진 유기 전계 발광(electroluminescent, EL) 소자에 대한 연구가 이어져 오다가, 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층 구조의 유기 전계 발광 소자가 제시되었다. 이후, 고효율, 고수명의 유기 전계 발광 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 전계 발광 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어주면 양극에서는 정공이 유기물층으로 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.
발광 물질은 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 물질과, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 노란색 및 주황색 발광 물질로 구분될 수 있다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 물질로서 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. 이때, 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지 발광 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 인광 도펀트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대한 연구도 많이 진행되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 수송층 재료로는 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있으며, 발광층 재료로는 안트라센 유도체들이 보고되고 있다. 특히, 발광층 재료 중 효율 향상 측면에서 장점을 가지고 있는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색(blue), 녹색(green), 적색(red)의 인광 도판트 재료로 사용되고 있으며, 4,4-디카바졸리비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, CBP)은 인광 호스트 재료로 사용되고 있다.
Figure pat00001
그러나 종래의 유기물층 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 매우 좋지 않기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 성능이 뛰어난 유기물층 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 적용할 수 있으며, 정공, 전자 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 수명이 향상되는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에서,
X1 내지 X4는 각각 독립적으로 N 또는 C(R2)이고;
R1 및 R2는 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 치환기로, 상기 R2가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
[화학식 2]
Figure pat00003
상기 화학식 2에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
R3은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 R3가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명에서의 “알킬”은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “알케닐(alkenyl)”은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “알키닐(alkynyl)”은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진, 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “아릴”은 단독 고리 또는 2 이상의 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 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “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 축합되어 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(벤조thiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리; 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “아릴옥시”는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 60개의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “알킬옥시”는 R’O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R’는 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함하는 것으로 해석한다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “아릴아민”은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서의 “시클로알킬”은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 놀보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “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 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “알킬실릴”은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, “아릴실릴”은 탄소수 5 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서의 “방향족 환”은 단독 고리 또는 2 이상의 고리가 조합된, 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 방향족 환의 예로는 페닐, 나프틸, 페난쓰레닐, 안쓰레닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "비-방향족(non-aromic) 축합 다환"은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소만을 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 1가 그룹(예를 들면, 탄소수 8 내지 60을 가짐)을 의미한다. 상기 비-방향족 축합 다환의 예로는 플루오레닐기 등을 포함할 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 "방향족 헤테로 환"은 핵원자수 5 내지 60개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소를 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 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소 외에 N, O, P, S 및 Se 중에서 선택된 헤테로 원자를 포함한다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리; 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(벤조thiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리; 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 "비-방향족(non-aromatic) 축합 헤테로 다환"은 2 이상의 고리가 서로 축합되어 있고, 고리 형성 원자로서 탄소 외에 N, O, P 및 S 중에서 선택된 헤테로 원자를 포함하고, 분자 전체가 비-방향족성(non-aromacity)를 갖는 그룹(예를 들면, 탄소수 2 내지 60개을 가짐)을 의미한다. 상기 비-방향족 축합 헤테로 다환의 예로는, 카바졸일기 등을 포함할 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서의 “축합 고리”는 축합 지방족 환, 축합 방향족 환, 축합 헤테로지방족 환, 축합 헤테로 방향족 환 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화합물은 열적 안정성, 캐리어 수송능, 발광능 등이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 화합물을 유기물층에 포함하는 유기 전계 발광 소자는 발광성능, 구동전압, 수명, 효율 등의 측면이 크게 향상되어 풀 칼라 디스플레이 패널 등에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 신규 유기 화합물
본 발명의 신규 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에서,
X1 내지 X4는 각각 독립적으로 N 또는 C(R2)이고;
R1 및 R2는 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 치환기로, 상기 R2가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
[화학식 2]
Figure pat00005
상기 화학식 2에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
R3은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 R3가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 EWG(electronwithdrawing froup) 특성이 우수하고, 기존에 알려진 6원의 헤테로환 구조에 비해 전기화학적으로 안정하며, 전자 이동성이 우수할 뿐만 아니라 높은 유리 전이온도 및 열적 안정이 우수하다. 이로 인해, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 전자 수송 능력 및 발광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층인 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 어느 하나의 재료로 사용될 수 있다. 바람직하게는 발광층, 전자 수송층 및 전자 수송층에 추가로 적층되는 전자 수송 보조층 중 어느 하나의 재료, 보다 바람직하게는 전자 수송층, 또는 전 자수송 보조층의 재료로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 화학식 1 구조의 화합물들은 유기 전계 발광 소자에 사용할 경우, 우수한 열적 안정성 및 캐리어 수송능(특히, 전자 수송능 및 발광능)을 기대할 수 있을 뿐만 아니라 소자의 구동전압, 효율, 수명 등이 향상될 수 있고, 높은 삼중항 에너지에 의해 최신 유기 전계 발광 소자의 재료로서 우수한 효율 상승을 나타낼 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물일 수 있다:
[화학식 3]
Figure pat00006
[화학식 4]
Figure pat00007
상기 화학식 3 및 4에서,
R1 및 R4 내지 R7은 각각 독립적으로 상기 화학식 2로 표시되는 치환기일 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 R4과 R5, R5와 R6, R6와 R7 및 R7과 R1 중 하나 이상은 서로 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하고;
상기 R4과 R5, R5와 R6, R6와 R7 및 R7과 R1가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 3 또는 4로 표시되는 화합물에서, R4과 R5, R5와 R6 및 R6와 R7 중 하나 이상은 각각 독립적으로 하기 화학식 5 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합 고리를 형성할 수 있다:
[화학식 5]
Figure pat00008
[화학식 6]
Figure pat00009
[화학식 7]
Figure pat00010
[화학식 8]
Figure pat00011
[화학식 9]
Figure pat00012
상기 화학식 5 내지 9에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar1)이고, 상기 Ar1이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
X5는 O, N, C(Ar2)(Ar3), S 또는 Si(Ar4)(Ar5)이며;
Ar1 내지 Ar5 및 R8 내지 R13은 각각 독립적으로 하기 화학식 10으로 표시되는 치환기이며;
[화학식 10]
Figure pat00013
상기 화학식 10에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L2는 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
R14는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 R14의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 5로 표시되는 고리는 하기 화학식 11 또는 12로 표시될 수 있다:
[화학식 11]
Figure pat00014
[화학식 12]
Figure pat00015
상기 화학식 11 및 12에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
R15 내지 R18은 각각 독립적으로 하기 화학식 13으로 표시되는 치환기이며;
[화학식 13]
Figure pat00016
상기 화학식 13에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L3은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
R19는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 R19의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 6으로 표시되는 고리에서, R8 및 R9는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R8 및 R9의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 6으로 표시되는 고리는 하기 화학식 14로 표시될 수 있다:
[화학식 14]
Figure pat00017
상기 화학식 14에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
R20 내지 R24는 각각 독립적으로 하기 화학식 13으로 표시되는 치환기이며;
[화학식 13]
Figure pat00018
상기 화학식 13에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L3은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
R19는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 R19의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 7로 표시되는 고리에서, X5는 O, N, C(Ar2)(Ar3), S 또는 Si(Ar4)(Ar5)이고;
여기서, 상기 Ar2 내지 Ar5는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 Ar2 내지 Ar5의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 7로 표시되는 고리는 하기 화학식 15 또는 16으로 표시될 수 있다:
[화학식 15]
Figure pat00019
[화학식 16]
Figure pat00020
상기 화학식 15 및 16에서,
점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
R25 내지 R36은 각각 독립적으로 하기 화학식 13으로 표시되는 치환기이며;
[화학식 13]
Figure pat00021
상기 화학식 13에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L3은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
R19는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 R19의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
X5는 상기 화학식 7에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물에서 R7과 R1은 서로 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성할 수 있고, 그 구체적인 예로는 하기 화학식 17 또는 18로 표시될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다:
[화학식 17]
Figure pat00022
[화학식 18]
Figure pat00023
상기 화학식 17 및 18에서,
B1 및 B2는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기 또는 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 B1 및 B2의 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기와, B1 및 B2가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
A1 내지 A9는 각각 독립적으로 하기 화학식 19로 표시되는 치환기이며;
[화학식 19]
Figure pat00024
상기 화학식 19에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
L4는 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
R37은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
상기 R37의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프탈레닐기, 퀴나졸리닐기 및 카바졸릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 L1 내지 L4는 각각 독립적으로 하기 화학식 A-1 내지 A-6 중 어느 하나로 표시되는 링커일 수 있다:
Figure pat00025
상기 화학식 A-1 내지 A-6에서,
*은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
q는 0 내지 4의 정수이며;
A10은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 A10이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
Z1 내지 Z8은 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar6)이며;
상기 화학식 A-3에서 링커로서 결합이 이루어지는 Z1 내지 Z4 중 어느 하나 및 Z5 내지 Z8 중 어느 하나는 C(Ar6)이고, 이때 상기 Ar6는 부재이며;
상기 화학식 A-4에서 링커로서 결합이 이루어지는 Z1 내지 Z4 중 어느 2개는 C(Ar6)이고, 이때 상기 Ar6는 부재이며;
X6은 각각 독립적으로 O, S, N(Ar7) 또는 C(Ar8)(Ar9)이며;
X7는 N 또는 C(Ar10)이며;
Ar6 내지 Ar10은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar6이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 A10 및 Ar6 내지 Ar10의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 R1, R3, R14, R19 및 R37 중 어느 하나는 C2~C40의 알케닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R1, R3, R14, R19 및 R37의 알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 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 R1 및 R3 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 C2~C40의 알케닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R1 및 R3의 알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 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 R14는 C2~C40의 알케닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R14의 알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 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 R19는 C2~C40의 알케닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R19의 알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 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 R37은 C2~C40의 알케닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 R37의 알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 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 R1, R3, R14, R19 및 R37 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 하기 화학식 B-1 내지 B-7 중 어느 하나로 표시되는 치환기일 수 있다:
Figure pat00026
상기 화학식 B-1 내지 B-7에서,
Z9 내지 Z13은 각각 독립적으로 N 또는 C(B4)이며;
상기 화학식 B-4에서 치환기로서 결합이 이루어지는 Z9 내지 Z12 중 어느 하나는 C(Ar11)이고, 이때 상기 Ar11은 부재이며;
T1 및 T2는 각각 독립적으로 단일결합, C(Ar12)(Ar13), N(Ar14), O, S, S(=O)(=0), B(Ar15) 및 Si(Ar16)(Ar17)로 이루어진 군에서 선택되나, T1 및 T2 모두가 단일결합은 아니며;
T3는 N(Ar18) 또는 O이며;
r 및 s는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며;
A11 및 A12는 각각 독립적으로 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 A11 및 A12 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
B3, B4 및 Ar11 내지 Ar18은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 B4 및 Ar11 내지 Ar18은 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
A11, A12, B3, B4 및 Ar11 내지 Ar18의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 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 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 나타낼 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
본 발명의 화학식 1의 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다(Chem. Rev ., 60:313 (1960); J. Chem . SOC. 4482 (1955); Chem. Rev. 95: 2457 (1995) 등 참조). 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 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명은 양극(anode), 음극(cathode), 및 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 포함한다. 이때, 상기 화합물은 단독 또는 2 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 1층 이상의 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 발광 보조층, 수명 개선층, 전자 수송층, 전자 수송 보조층 및 전자 주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 일 예시로 도 1을 참고하면, 예컨대 서로 마주하는 양극(10)과 음극(20), 그리고 상기 양극(10)과 음극(20) 사이에 위치하는 유기층(30)을 포함한다. 여기서, 상기 유기층(30)은 정공 수송층(31), 발광층(32) 및 전자 수송층(34)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 정공 수송층(31)과 발광층(32) 사이에는 정공 수송 보조층(33)을 포함할 수 있으며, 상기 전자 수송층(34)과 발광층(32) 사이에는 전자 수송 보조층(35)을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 예시로 도 2를 참고하면, 상기 유기층(30)은 정공 수송층(31)과 양극(10)사이에 정공 주입층(37)을 더 포함할 수 있으며, 전자 수송층(34)과 음극(20)사이에는 전자 주입층(36)을 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 정공 수송층(31)과 양극(10) 사이에 적층되는 정공 주입층(37)은 양극으로 사용되는 ITO와, 정공 수송층(31)으로 사용되는 유기물질 사이의 계면 특성을 개선할 뿐만 아니라 그 표면이 평탄하지 않은 ITO의 상부에 도포되어 ITO의 표면을 부드럽게 만들어주는 기능을 하는 층으로, 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예컨대, 아민 화합물을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 전자 주입층(36)은 전자 수송층의 상부에 적층되어 음극으로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 전력효율을 개선시키는 기능을 수행하는 층으로, 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예컨대, LiF, Liq, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 정공 수송 보조층(33)과 발광층(32) 사이에 발광 보조층을 더 포함할 수 있다. 상기 발광 보조층은 발광층(32)에 정공을 수송하는 역할을 하면서 유기층(30)의 두께를 조정하는 역할을 할 수 있다. 상기 발광 보조층은 정공 수송 물질을 포함할 수 있고, 정공 수송층(31)과 동일한 물질로 만들어질 수 있다.
또한, 본 발명에서 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 전자 수송 보조층 (35)과 발광층(32) 사이에 수명 개선층을 더 포함할 수 있다. 상기 발광층(32)으로 유기 발광 소자 내에서 이온화 포텐셜 레벨을 타고 이동하는 정공이 수명개선층의 높은 에너지 장벽에 막혀 전자 수송층으로 확산, 또는 이동하지 못해, 결과적으로 정공을 발광층에 제한시키는 기능을 한다. 이렇게 정공을 발광층에 제한시키는 기능은 환원에 의해 전자를 이동시키는 전자 수송층으로 정공이 확산되는 것을 막아, 산화에 의한 비가역적 분해반응을 통한 수명저하 현상을 억제하여, 유기 발광 소자의 수명 개선에 기여할 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 EWG(electronwithdrawing froup) 특성이 우수하고, 기존에 알려진 6원의 헤테로환 구조에 비해 전기화학적으로 안정하며, 전자 이동성이 우수할 뿐만 아니라 높은 유리 전이온도 및 열적 안정이 우수하다. 이로 인해, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 전자 수송 능력 및 발광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층인 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 어느 하나의 재료로 사용될 수 있다. 바람직하게는 발광층, 전자 수송층 및 전자 수송층에 추가로 적층되는 전자 수송 보조층 중 어느 하나의 재료, 보다 바람직하게는 전자 수송층, 또는 전자 수송 보조층의 재료로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물을 발광층 재료로 사용하는 경우, 구체적으로는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광층의 인광 호스트, 형광 호스트 또는 도펀트 재료로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 인광 호스트(청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료)로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 유기 전계 발광 소자는 상기한 바와 같이 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층될 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 적어도 하나 이상(예컨대, 전자 수송 보조층)이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 다른 유기물층 및 전극을 형성하여 제조될 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 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판으로는 특별히 한정되지 않으며, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등이 사용될 수 있다.
또, 양극 물질로는 예컨대 정공 주입이 원활하도록 일 함수가 높은 도전체로 만들어질 수 있으며, 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 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질로는 예컨대 전자 주입이 원활하도록 일 함수가 낮은 도전체로 만들어질 수 있으며, 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 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
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] A-1의 합성
Figure pat00033
상온에서 하이드라진 모노하이드레이트 (0.75 g, 15 mmol), acetic acid (0.06 g, 1 mmol), 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 (1.55 g, 10 mmol), 에탄올 (50 ml)을 혼합한 다음 6시간 동안 가열 교반하였다. 이어서 EtOAc (250 ml), ethanol (50 ml), Cu(OAc)2 (0.09 g, 0.5mmol) 를 첨가한 후 60℃ 에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 상온으로 식힌 후 EtOAc로 추출한 다음 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 A-1 (1.17 g, 수율 70%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 2.38 (s, 3H), 7.30 (d, 1H), 7.95 (m, 2H)
[ 준비예 2] A-2의 합성
Figure pat00034
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (5-클로로피리딘-2-일)(페닐)메탄온 (2.17 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-2 (1.58 g, 수율 69%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.53 (m, 4H), 7.84 (m, 2H), 7.99 (d, 1H), 8.79 (s, 1H)
[ 준비예 3] A-3의 합성
Figure pat00035
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (3-클로로페닐)(피리딘-2-일)메탄온 (2.17 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-3 (1.56 g, 수율 68%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.36 (t, 1H), 7.48 (m, 2H), 7.60 (d, 1H), 7.72 (d, 1H), 7.97 (s, 1H), 8.59 (d, 1H), 8.98 (t, 1H)
[ 준비예 4] A-4의 합성
Figure pat00036
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (4-클로로페닐)(피리미딘-2-일)메탄온 (2.18 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-4 (1.54 g, 수율 67%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.28 (t, 1H), 7.52 (m, 2H), 7.98 (m, 2H), 8.83 (d, 1H), 9.25 (d, 1H)
[ 준비예 5] A-5의 합성
Figure pat00037
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 6-클로로퀴놀리닌-2-카바알데하이드 (1.91 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-5 (1.34 g, 수율 66%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.26 (d, 1H), 7.70 (m, 2H), 7.95(m, 2H), 8.45 (d, 1H)
[ 준비예 6] A-6의 합성
Figure pat00038
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (4-클로로페닐)(이소퀴놀린-3-일)메탄온 (2.67 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-6 (1.81 g, 수율 65%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.50 (m, 4H), 7.66 (m, 2H), 7.98 (m, 2H), 8.11 (d, 1H), 9.15 (s, 1H)
[ 준비예 7] A-7의 합성
Figure pat00039
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (4-클로로페닐)(이소퀴놀린-1-일)메탄온 (2.67 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-7 (2.79 g, 수율 64%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.62~7.65 (m, 6H), 7.98 (m, 3H), 8.45 (d, 1H)
[ 준비예 8] A-8의 합성
Figure pat00040
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (2-클로로페난트리딘-6-일)(페닐)메탄온 (3.17 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-8 (2.07 g, 수율 63%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.50 (m, 6H), 7.86 (m, 6H)
[ 준비예 9] A-9의 합성
Figure pat00041
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 5-클로로-7H-인데노[2,1-c]이소퀴놀린-7-온 (2.65 g, 10 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-9 (1.72 g, 수율 62%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.70 (m, 2H), 7.81 (d, 1H), 8.10 (d, 2H), 8.42 (m, 3H)
[ 준비예 10] A-10의 합성
Figure pat00042
[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]퀴놀린 (0.99 g, 5.91 mmol)을 15 mL의 THF에 녹여 넣고 -78 로 냉각하였다. 여기에 1.5M n-BuLi (7.88 mL, 11.84 mmol)을 적하하고, 2시간 동안 교반한 후 iodine (6.09 g, 24 mmol) 을 10 mL의 THF에 녹여 적하하였다. 적하가 끝나면 상온으로 서서히 온도를 올리고 2시간 동안 교반한 후, 디클로로메탄으로 재결정하여 목적 화합물인 A-10 (1.51 g, 수율 61%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.20 (m, 2H), 7.81 (d, 1H), 8.24 (m, 2H)
[ 준비예 11] A-11의 합성
<단계 1> 2-(3-(2-(3- 클로로벤조일 )페닐) 트리아즈 -2-엔-1-일) 아세토니트릴의 합성
Figure pat00043
0에서 (2-아미노페닐)(3-클로로페닐)메탄온 (2.31 g, 10 mmol)에 소디움 나이트레이트 (0.68 g, 10 mmol), HCl (0.8 ml)을 첨가하여 디아조늄 염을 만든 후 아미노아세토니트릴 비설페이트 (1.54 g, 10 mmol) 를 첨가하여 0.5시간 동안 반응시켰다. 반응 종결 후 소디움 카보네이트 수용액으로 2시간 동안 교반하면서 중화시켰다. 생성물을 여과 후 재결정 하여 목적 화합물인 2-(3-(2-(3-클로로벤조일)페닐)트리아즈-2-엔-1-일)아세토니트릴 (1.70 g, 수율 57%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 3.77 (s, 2H), 7.34 (d, 1H), 7.55 (m, 7H)
<단계 2> A-11의 합성
Figure pat00044
단계 1에서 얻은 2-(3-(2-(3-클로로벤조일)페닐)트리아즈-2-엔-1-일)아세토니트릴 (2.98 g, 10 mmol)을 클로로폼 (200ml)에 녹인 후 무수 중성 알루미나 (30.58 g, 0.3 mol)를 첨가하여 상온에서 2일 동안 교반하였다. 반응 종결 후 chloroform으로 여러 번 씻어준 후 유기층을 농축하고 재결정하여 목적 화합물인 A-11 (1.54 g, 수율 55%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.52 (m, 3H), 7.77 (m, 4H), 7.97 (s, 1H), 8.13 (d, 1H)
[ 준비예 12] A-12의 합성
<단계 1> 3-페닐- [1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 -6- 아민의 합성
Figure pat00045
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (5-아미노피리딘-2-일)(페닐)메탄온 (1.98 g, 10 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘-6-아민 (1.13 g, 수율 54%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.72 (s, 1H), 7.15 (d, 1H), 7.48 (m, 4H), 7.84 (m, 2H), 8.53 (s, 1H)
<단계 2> N-(2- 브로모페닐 )-3-페닐- [1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 -6- 아민의 합성
Figure pat00046
질소 기류 하에서 단계 1에서 얻은 3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘-6-아민 (2.10 g, 10 mmol), 1,2-디브로모벤젠 (2.35 g, 10 mmol), Pd(OAc)2 (0.11 g, 5 mol%), P(t-Bu)3 (0.20 g, 1 mmol), NaO(t-Bu) (1.92 g, 20 mmol), 톨루엔 (200 ml)를 혼합한 다음 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출한 다음 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 N-(2-브로모페닐)-3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘-6-아민 (1.93 g, 수율 53%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.07 (m, 4H), 7.50 (m, 4H), 7.66 (d, 1H), 7.84 (m, 2H), 8.53 (s, 1H), 9.23 (s, 1H)
<단계 3> A-12의 합성
Figure pat00047
질소 기류 하에서 단계 2에서 얻은 N-(2-브로모페닐)-3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘-6-아민 (3.65 g, 10 mmol), Pd(PPh3)2Cl2 (1.40 g, 20 mol%), NaOAc.3H2O (3.4 g, 25 mmol), DMA (150 ml)를 혼합한 다음 130℃에서 16시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 농축하고 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 A-12 (1.42 g, 수율 50%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.23 (t, 1H), 7.55 (m, 2H), 7.84 (m, 2H), 7.97 (d, 1H), 8.10 (d, 1H), 11.71 (s, 1H)
[ 준비예 13] A-13의 합성
<단계 1> 6- 플루오로 -3-페닐- [1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘의 합성
Figure pat00048
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-일)에탄-1-온 대신 (5-플루오로피리딘-2-일)(페닐)메탄온 (2.01 g, 10 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6-플루오로-3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (1.04 g, 수율 49%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.36 (d, 1H), 7.50 (m, 4H), 7.84 (m, 2H), 8.30 (s, 1H)
<단계 2> 6-(2- 브로모 -4- 클로로페녹시 )-3-페닐- [1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘의 합성
Figure pat00049
질소 기류 하에서 단계 1에서 얻은 6-플루오로-3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (2.13 g, 10 mmol), 2-브로모-4-클로로페놀 (2.07 g, 10 mmol), K2CO3 (2.76 g, 20 mmol), NMP (150 ml)를 혼합한 다음 220℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 농축하고 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 6-(2-브로모-4-클로로페녹시)-3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (1.92 g, 수율 48%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.64 (d, 1H), 7.16 (d, 1H), 7.34 (d, 1H), 7.55 (m, 5H), 7.84 (m, 2H), 8.56 (s, 1H)
<단계 3> A-13의 합성
Figure pat00050
반응물로 N-(2-브로모페닐)-3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘-6-아민 대신 6-(2-브로모-4-클로로페녹시)-3-페닐-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (4.00 g, 10 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 12]의 <단계 3> 과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 A-13 (1.50 g, 수율 47%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.20 (d, 1H), 7.33 (d, 1H), 7.54 (m, 6H), 7.84 (m, 2H)
[ 준비예 14] A-14의 합성
<단계 1> 6- 브로모 -3-(4- 클로로페닐 )- [1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 의 합성
Figure pat00051
반응물로 1-(6-클로로피리딘-2-yl)에탄-1-온 대신 (5-브로모피리딘-2-일)(4-클로로페닐)메탄온 (2.96 g, 10 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 [준비예 1]과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물 6-브로모-3-(4-클로로페닐)-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (1.41 g, 수율 46%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.52 (m, 2H), 7.72 (d, 1H), 7.98 (m, 2H), 8.18 (d, 1H), 8.79 (s, 1H)
<단계 2> 3-(4- 클로로페닐 )-6-(4,4,5,5- 테트라메틸 -1,3,2- 디옥사보로란 -2-일)-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘의 합성
Figure pat00052
질소 기류 하에서 단계 1에서 얻은 6-브로모-3-(4-클로로페닐)-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (3.08 g, 10 mmol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-옥타메틸-2,2'-비(1,3,2-디옥사보로란) (2.53 g, 10 mmol), Pd(dppf)Cl2 (0.36 g, 5 mol%), KOAc (1.96 g, 20 mmol), 1,4-디옥산 (100 ml)를 혼합한 다음 100℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출한 다음 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 3-(4-클로로페닐)-6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (1.60 g, 수율 45%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 1.20 (s, 12H), 7.33 (d, 1H), 7.52 (m, 2H), 7.70 (d, 1H), 7.98 (m, 2H), 8.33 (s, 1H)
<단계 3> 2-(2-(3-(4- 클로로페닐 )- [1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 -6-일)페닐)프로판-2-올 의 합성
Figure pat00053
3-(4-클로로페닐)-6-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘 (3.55 g, 10 mmol), 2-(2-브로모페닐)프로판-2-ol (2.36 g, 11 mmol), K2CO3 (2.07 g, 15 mmol), Pd(PPh3)4 (0.58 g, 0.5 mmol) 및 톨루엔(60 mL)과 정제수(15ml)을 혼합하고 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 상온으로 식힌 후 H2O를 첨가하고 브라인을 이용하여 추출하였다. Na2SO4로 수분을 제거한 후 유기층을 농축한 후 컬럼크로마토그래피를 실시하여 2-(2-(3-(4-클로로페닐)-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘-6-일)페닐)프로판-2-올 (1.60 g, 44%)를 얻었다.
1H-NMR: δ 1.35 (s, 6H), 5.50 (s, 1H), 7.40 (m, 6H), 7.80 (d, 1H), 7.98 (m, 2H), 8.42 (d, 1H), 8.93 (s, 1H)
<단계 4> A-14의 합성
Figure pat00054
0℃로 온도를 냉각하고 톨루엔 1L에 2-(2-(3-(4-클로로페닐)-[1,2,3]트리아졸로[1,5-a]피리딘-6-일)페닐)프로판-2-올 (36.38 g, 0.1 mol)을 넣어준 후 메탄술폰산 (6.5 ml, 10 mmol)를 한 방울씩 적하하였다. 상온으로 온도를 올린 후 정제수 100 ml를 첨가하여 반응을 종결하였다. 혼합액을 CH2Cl2 로 추출한 후, 분리한 유기층을 포화탄산칼슘 7 ml로 중화하고 증류수로 세척하였다. 얻어진 유기층을 무수 MgSO4로 건조하고, 감압증류하고 실리카겔 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물인 A-14 (14.87 g, 수율 43%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 1.75 (s, 6H), 7.39 (m, 3H), 7.52 (m, 2H), 7.65 (d, 1H), 7.76 (d, 1H), 8.00 (m, 3H)
[ 합성예 1] J-1의 합성
Figure pat00055
질소 기류 하에서 A-1 (1.67 g, 10 mmol), 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 (4.35 g, 10 mmol), Pd(OAc)2 (0.11 g, 5 mol%), Xphos (0.47 g, 2 mmol), Cs2CO3 (6.51 g, 20 mmol), 톨루엔/EtOH/H2O (80 ml/40 ml/20 ml)를 혼합하고 110℃ 에서 6시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출하고 MgSO4를 넣고 필터하였다. 필터된 유기층의 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 J-1 (1.85 g, 수율 42%)을 얻었다.
[LCMS]: 440
[ 합성예 2] J-2의 합성
Figure pat00056
A-1 대신 A-2 (2.29 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 2,4-디페닐-6-(3'-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-[1,1'-비페닐]-3-yl)-1,3,5-트리아진 (5.11 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-2 (2.37 g, 수율 41%)를 얻었다.
[LCMS]: 578
[ 합성예 3] J-3의 합성
Figure pat00057
A-1 대신 A-3 (2.29 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 10-페닐-2'-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)-10H-스피로[아크리딘-9,9'-플루오렌] (5.33 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-3 (2.40 g, 수율 40%)를 얻었다.
[LCMS]: 600
[ 합성예 4] J-4의 합성
Figure pat00058
A-1 대신 A-4 (2.30 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-(4-플루오로페닐)-6-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)피리미딘 (5.28 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-4 (2.44 g, 수율 41%)를 얻었다.
[LCMS]: 596
[ 합성예 5] J-5의 합성
Figure pat00059
A-1 대신 A-5 (2.03 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 4,4,5,5-테트라메틸-2-(4-(1,2,2-트리페닐비닐)페닐)-1,3,2-디옥사보로란 (4.58 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-5 (2.09 g, 수율 42%)를 얻었다.
[LCMS]: 499
[ 합성예 6] J-6의 합성
Figure pat00060
A-1 대신 A-6 (2.03 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 4-([1,1'-비페닐]-4-일)-2-페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)피리미딘 (5.10 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-6 (2.69 g, 수율 43%)를 얻었다.
[LCMS]: 627
[ 합성예 7] J-7의 합성
Figure pat00061
A-1 대신 A-7 (2.79 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 (3-(트리페닐렌 -2-일)페닐)보론산 (3.48 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-7 (2.40 g, 수율 44%)를 얻었다.
[LCMS]: 547
[ 합성예 8] J-8의 합성
Figure pat00062
질소 기류 하에서 A-8 (3.29 g, 10 mmol), 9-페닐-9H,9'H-3,3'-비카바졸 (4.08 g, 10 mmol), Pd(OAc)2 (0.11 g, 5 mol%), P(t-Bu)3 (0.20 g, 1 mmol), NaO(t-Bu) (1.92 g, 20 mmol), 톨루엔 (200 ml)를 혼합한 다음 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출한 다음 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼크로마토그래피를 이용하여 목적 화합물인 J-8 (3.15 g, 수율 45%)을 얻었다.
[LCMS]: 701
[ 합성예 9] J-9의 합성
Figure pat00063
A-8 대신 A-9 (2.77 g, 10.0 mmol)를 사용하고 9-페닐-9H,9'H-3,3'-비카바졸 대신 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 (3.61 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 8과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-9 (2.77 g, 수율 46%)를 얻었다.
[LCMS]: 602
[ 합성예 10] J-10의 합성
Figure pat00064
A-1 대신 A-10 (4.20 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 (4-(디페닐아미노)페닐)보로닉산 (5.78 g, 20.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-10 (3.08 g, 수율 47%)를 얻었다.
[LCMS]: 655
[ 합성예 11] J-11의 합성
Figure pat00065
A-1 대신 A-11 (2.80 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 (9-페닐-9H-카바졸-3-일)보로닉산 (2.87 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-11 (2.34 g, 수율 48%)를 얻었다.
[LCMS]: 457
[ 합성예 12] J-12의 합성
Figure pat00066
A-8 대신 A-12 (2.84 g, 10.0 mmol)를 사용하고 9-페닐-9H,9'H-3,3'-비카바졸 대신 (4-브로모페닐)디페닐포스핀옥사이드 (3.57 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 8과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-12 (2.74 g, 수율 49%)를 얻었다.
[LCMS]: 560
[ 합성예 13] J-13의 합성
Figure pat00067
A-1 대신 A-13 (3.19 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 4-페닐-2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)퀴나졸린 (3.32 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-13 (2.44 g, 수율 50%)를 얻었다.
[LCMS]: 489
[ 합성예 14] J-14의 합성
Figure pat00068
A-1 대신 A-14 (3.45 g, 10.0 mmol)를 사용하고 2,4-디페닐-6-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1,3,5-트리아진 대신 2-(9,9'-스피로비[플루오렌]-3-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란 (4.42 g, 10.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-14 (3.19 g, 수율 51%)를 얻었다.
[LCMS]: 625
[ 실시예 1 내지 7] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
합성예에서 합성된 화합물 J-1~7를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 하기와 같이 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저. 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 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (㈜두산전자, 80 nm)/NPB (15 nm)/ADN + 5 % DS-405 (㈜두산전자, 30nm)/화합물 J-1~7 각각의 화합물 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[ 비교예 1] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
전자 수송층 물질로서 화합물 J-1 대신 Alq3을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[ 비교예 2]청색 유기 전계 발광 소자의 제작
전자 수송층 물질로서 화합물 J-1를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1, 2에서 사용된 NPB, AND 및 Alq3의 구조는 하기와 같다.
Figure pat00069

[ 평가예 1]
실시예 1 내지 7 및 비교예 1, 2에서 각각 제작한 청색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율, 발광파장을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 전자 수송층 구동전압
(V)		 발광피크
(nm)		 전류효율
(cd/A)
실시예 1 J-1 3.7 451 7.4
실시예 2 J-2 4.1 452 8.1
실시예 3 J-3 3.5 453 7.7
실시예 4 J-4 3.2 452 8.1
실시예 5 J-5 3.7 451 8.1
실시예 6 J-6 4.0 452 7.7
실시예 7 J-7 3.8 454 8.3
비교예 1 Alq3 5.4 458 5.5
비교예 2 - 4.9 460 5.8
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물을 전자 수송층에 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(실시예 1 내지 7)는 종래의 Alq3를 전자 수송층에 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(비교예 1) 및 전자 수송층이 없는 청색 유기 전계 발광 소자(비교예 2)에 비해 구동전압, 발광피크 및 전류효율 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
[ 실시예 8 내지 14] 청색 유기 전계 발광 소자의 제작
합성예에서 합성된 화합물 J-8~14를 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후, 아래의 과정에 따라 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
먼저, 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 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, DS-205 (㈜두산전자, 80 nm)/NPB (15 nm)/ADN + 5 % DS-405 (㈜두산전자, 30nm)/ 화합물 J-8~14 (5 nm)/Alq3 (25 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
[ 비교예 3] 청색 유기 전계 발광 소자의 제조
전자수송 보조층 물질로서 화합물 J-8을 사용하지 않고, 전자 수송층 물질인 Alq3를 25 nm 대신 30 nm로 증착하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 8과 동일하게 수행하여 청색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[ 평가예 2]
실시예 8 내지 14 및 비교예 3에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 발광파장, 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
샘플 전자수송 보조층 구동 전압(V) 발광 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 8 J-8 4.5 455 8.6
실시예 9 J-9 3.4 452 8.4
실시예 10 J-10 3.8 453 9.0
실시예 11 J-11 3.9 454 8.1
실시예 12 J-12 3.7 457 7.8
실시예 13 J-13 3.8 457 8.4
실시예 14 J-14 3.6 452 8.7
비교예 3 - 4.8 458 6.0
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 화합물을 전자수송 보조층에 사용한 청색 유기 전계 발광 소자(실시예 8 내지 14)는 전자수송 보조층이 없는 청색 유기 전계 발광 소자(비교예 3)에 비해 전류 효율, 발광피크 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있었다.
10: 양극 20: 음극
30: 유기층 31: 정공 수송층
32: 발광층 33: 정공 수송 보조층
34: 전자 수송층 35: 전자 수송 보조층
36: 전자 주입층 37: 정공 주입층

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00070

    상기 화학식 1에서,
    X1 내지 X4는 각각 독립적으로 N 또는 C(R2)이고;
    R1 및 R2는 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 치환기로, 상기 R2가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    [화학식 2]
    Figure pat00071

    상기 화학식 2에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R3은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 R3가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 화합물:
    [화학식 3]
    Figure pat00072

    [화학식 4]
    Figure pat00073

    상기 화학식 3 및 4에서,
    R1 및 R4 내지 R7은 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 치환기이고;
    [화학식 2]
    Figure pat00074

    상기 화학식 2에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R3은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 L1의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기와, 상기 R3의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 R3가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 R4과 R5, R5와 R6, R6와 R7 및 R7과 R1 중 하나 이상은 서로 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하고;
    상기 R4과 R5, R5와 R6, R6와 R7 및 R7과 R1가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이한 화합물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 R4과 R5, R5와 R6 및 R6와 R7 중 하나 이상은 각각 독립적으로 하기 화학식 5 내지 9 중 어느 하나로 표시되는 고리와 축합 고리를 형성하는, 화합물:
    [화학식 5]
    Figure pat00075

    [화학식 6]
    Figure pat00076

    [화학식 7]
    Figure pat00077

    [화학식 8]
    Figure pat00078

    [화학식 9]
    Figure pat00079

    상기 화학식 5 내지 9에서,
    점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar1)이고, 상기 Ar1이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    X5는 O, N, C(Ar2)(Ar3), S 또는 Si(Ar4)(Ar5)이며;
    Ar1 내지 Ar5 및 R8 내지 R13은 각각 독립적으로 하기 화학식 10으로 표시되는 치환기이며;
    [화학식 10]
    Figure pat00080

    상기 화학식 10에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L2는 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R14는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 R14의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화학식 5로 표시되는 고리는 하기 화학식 11 또는 12로 표시되는, 화합물:
    [화학식 11]
    Figure pat00081

    [화학식 12]
    Figure pat00082

    상기 화학식 11 및 12에서,
    점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    R15 내지 R18은 각각 독립적으로 하기 화학식 13으로 표시되는 치환기이며;
    [화학식 13]
    Figure pat00083

    상기 화학식 13에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L3은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R19는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 R19의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 화학식 6으로 표시되는 고리는 하기 화학식 14로 표시되는, 화합물:
    [화학식 14]
    Figure pat00084

    상기 화학식 14에서,
    점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    R20 내지 R24는 각각 독립적으로 하기 화학식 13으로 표시되는 치환기이며;
    [화학식 13]
    Figure pat00085

    상기 화학식 13에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L3은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R19는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 R19의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 화학식 7로 표시되는 고리는 하기 화학식 15 또는 16으로 표시되는, 화합물:
    [화학식 15]
    Figure pat00086

    [화학식 16]
    Figure pat00087

    상기 화학식 15 및 16에서,
    점선은 축합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    R25 내지 R36은 각각 독립적으로 하기 화학식 13으로 표시되는 치환기이며;
    [화학식 13]
    Figure pat00088

    상기 화학식 13에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L3은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R19는 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 R19의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    X5는 제4항에서 정의된 바와 같다.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 하기 화학식 17 또는 18로 표시되는, 화합물:
    [화학식 17]
    Figure pat00089

    [화학식 18]
    Figure pat00090

    상기 화학식 17 및 18에서,
    B1 및 B2는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기 또는 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 B1 및 B2의 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기와, B1 및 B2가 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
    A1 내지 A9는 각각 독립적으로 하기 화학식 19로 표시되는 치환기이며;
    [화학식 19]
    Figure pat00091

    상기 화학식 19에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    L4는 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R37은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 환, 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 다환, 핵원자수 5 내지 50개의 방향족 헤테로 환, 또는 핵원자수 5 내지 50개의 비-방향족 축합 헤테로 다환을 형성하며;
    상기 R37의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기와, 인접하는 2개의 치환기가 서로 결합하여 형성하는 방향족 환, 비-방향족 축합 다환, 방향족 헤테로 환 및 비-방향족 축합 헤테로 다환은 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 L1은 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프탈레닐기, 퀴나졸리닐기 및 카바졸릴기로 이루어진 군에서 선택되는, 화합물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 L1은 하기 화학식 A-1 내지 A-6 중 어느 하나로 표시되는 링커인, 화합물:
    Figure pat00092

    상기 화학식 A-1 내지 A-6에서,
    *은 결합이 이루어지는 부분을 의미하고;
    q는 0 내지 4의 정수이며;
    A10은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 A10이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Z1 내지 Z8은 각각 독립적으로 N 또는 C(Ar6)이며;
    상기 화학식 A-3에서 링커로서 결합이 이루어지는 Z1 내지 Z4 중 어느 하나 및 Z5 내지 Z8 중 어느 하나는 C(Ar6)이고, 이때 상기 Ar6는 부재이며;
    상기 화학식 A-4에서 링커로서 결합이 이루어지는 Z1 내지 Z4 중 어느 2개는 C(Ar6)이고, 이때 상기 Ar6는 부재이며;
    X6은 각각 독립적으로 O, S, N(Ar7) 또는 C(Ar8)(Ar9)이며;
    X7는 N 또는 C(Ar10)이며;
    Ar6 내지 Ar10은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar6이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 A10 및 Ar6 내지 Ar10의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 R1 및 R3 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 C2~C40의 알케닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고,
    상기 R1 및 R3의 알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기 및 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이한 화합물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 R1 및 R3 중 적어도 하나는 각각 독립적으로 하기 화학식 B-1 내지 B-7 중 어느 하나로 표시되는 치환기인, 화합물:
    Figure pat00093

    상기 화학식 B-1 내지 B-7에서,
    Z9 내지 Z13은 각각 독립적으로 N 또는 C(B4)이며;
    상기 화학식 B-4에서 치환기로서 결합이 이루어지는 Z9 내지 Z12 중 어느 하나는 C(Ar11)이고, 이때 상기 Ar11은 부재이며;
    T1 및 T2는 각각 독립적으로 단일결합, C(Ar12)(Ar13), N(Ar14), O, S, S(=O)(=0), B(Ar15) 및 Si(Ar16)(Ar17)로 이루어진 군에서 선택되나, T1 및 T2 모두가 단일결합은 아니며;
    T3는 N(Ar18) 또는 O이며;
    r 및 s는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며;
    A11 및 A12는 각각 독립적으로 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 A11 및 A12 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    B3, B4 및 Ar11 내지 Ar18은 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, C3~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 B4 및 Ar11 내지 Ar18은 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    A11, A12, B3, B4 및 Ar11 내지 Ar18의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬설포닐기, 아릴설포닐기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스파닐기, 모노 또는 디아릴포스피닐기, 알킬카보닐기, 아릴카보닐기 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 알킬설포닐기, C6~C60의 아릴설포닐기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스파닐기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기, C1~C40의 알킬카보닐기, C6~C60의 아릴카보닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 아래의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure pat00094

    Figure pat00095

    Figure pat00096

    Figure pat00097

    Figure pat00098

    Figure pat00099
  14. (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 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 화합물을 포함하는 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 수송 보조층, 전자 주입층, 수명 개선층, 발광층 및 발광 보조층으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 전계 발광 소자.
KR1020160138338A 2016-10-24 2016-10-24 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 KR102617613B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160138338A KR102617613B1 (ko) 2016-10-24 2016-10-24 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
PCT/KR2017/011365 WO2018080065A1 (ko) 2016-10-24 2017-10-16 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160138338A KR102617613B1 (ko) 2016-10-24 2016-10-24 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180044610A true KR20180044610A (ko) 2018-05-03
KR102617613B1 KR102617613B1 (ko) 2023-12-27

Family

ID=62023807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160138338A KR102617613B1 (ko) 2016-10-24 2016-10-24 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102617613B1 (ko)
WO (1) WO2018080065A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116082369A (zh) * 2019-08-22 2023-05-09 武汉尚赛光电科技有限公司 一种基于三唑并吡啶的有机电致发光材料及有机电致发光器件
CN111662286B (zh) * 2020-05-19 2021-08-24 浙江虹舞科技有限公司 一种含有吡啶并三氮唑及衍生物受体结构单元的可见光延迟荧光材料及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050091080A (ko) * 2003-01-10 2005-09-14 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 질소-함유 헤테로환 유도체 및 이를 이용한 유기 전기발광소자
KR20120029258A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 주식회사 알파켐 헤테로방향환 화합물 및 이를 사용한 유기발광소자
KR20120078326A (ko) * 2010-12-31 2012-07-10 제일모직주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
WO2013090771A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 The Trustees Of Dartmouth College Triazolium and tetrazolium derivatives as organic light emitters

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101601354B1 (ko) * 2012-12-10 2016-03-09 주식회사 두산 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050091080A (ko) * 2003-01-10 2005-09-14 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 질소-함유 헤테로환 유도체 및 이를 이용한 유기 전기발광소자
KR20120029258A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 주식회사 알파켐 헤테로방향환 화합물 및 이를 사용한 유기발광소자
KR20120078326A (ko) * 2010-12-31 2012-07-10 제일모직주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
WO2013090771A1 (en) * 2011-12-14 2013-06-20 The Trustees Of Dartmouth College Triazolium and tetrazolium derivatives as organic light emitters

Also Published As

Publication number Publication date
KR102617613B1 (ko) 2023-12-27
WO2018080065A1 (ko) 2018-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101921377B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102686340B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180022574A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101965928B1 (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20240099116A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20170065317A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180022190A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20170123955A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102610868B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102160326B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP6918835B2 (ja) 有機発光化合物およびこれを用いた有機電界発光素子
KR20180128180A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20190055538A (ko) 유기 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20190033218A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20170075524A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20160076881A (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20190027591A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20190080166A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180024891A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180045695A (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
KR20180113784A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR102617613B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180074062A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR101556826B1 (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
KR20180128181A (ko) 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20161024

PG1501 Laying open of application
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20200224

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20210923

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20161024

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20230530

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20231130

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20231220

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20231221

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration