KR20190056333A - 다환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

다환 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 {POLYCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 출원은 2017년 11월 16일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2017-0153108호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 현상은 특정 유기 분자의 내부 프로세스에 의하여 전류가 가시광으로 전환되는 예의 하나이다. 유기 발광 현상의 원리는 다음과 같다. 양극과 음극 사이에 유기물층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 음극과 양극으로부터 각각 전자와 정공이 유기물층으로 주입된다. 유기물층으로 주입된 전자와 정공은 발광층에서 재결합하여 전자-정공 쌍(pair)인 분자 여기자(molecular exiton)를 형성하고, 이 여기자가 다시 에너지가 낮은 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 빛이 나게 된다. 이러한 원리를 이용하는 유기 발광 소자는 일반적으로 음극과 양극 및 그 사이에 위치한 유기물층, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함하는 유기물층으로 구성될 수 있다.
여기서 발광층은 발광 재료만으로 구성되어 있거나, 미량의 발광 재료(도판트, dopant)가 포함된 구조로 되어 있다. 발광 재료가 포함될 경우 발광 재료가 포함되는 재료를 호스트(Host) 재료 또는 매트릭스(Matrix) 재료라고 하고 발광 재료를 도판트 혹은 게스트(Guest) 재료라고 한다. 발광 재료는 여기자로부터 더욱 많은 광자를 생성시켜 OLED의 효율을 향상시키며, 발광 재료마다 다양한 색을 띠고 있어 OLED의 색을 조절하는 데 유리한 역할을 한다.
공개특허공보 KR 10-2006-0134999호
본 발명은 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 또는 다환의 고리이며,
a 내지 d는 각각 0 또는 1이고, 단 a+b+c+d는 1 이상이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성하고,
Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성하며,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; -SiR40R41R42; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
R40 내지 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
a1, a2, m1 및 m2는 각각 0 이상의 정수이고,
a1이 2 이상인 경우, R1은 서로 같거나 상이하며,
a2가 2 이상인 경우, R2는 서로 같거나 상이하며,
m1이 2 이상인 경우, NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
m2가 2 이상인 경우, NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m1+m2는 1 이상이다.
본 발명의 일 실시상태는 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 적어도 하나의 층이 전술한 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 화합물은 유기 발광 소자의 발광층 내 도펀트로 사용될 수 있으며, 이 화합물을 유기 발광 소자에 사용하는 경우 유기 발광 소자의 발광 효율을 향상시키거나, 소자의 구동 전압을 낮추거나, 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공 주입층(5), 정공 수송층(6), 발광층(7), 전자 수송층(8) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 기판(1), 양극(2), 제1 정공 주입층(9), 제2 정공 주입층(10), 정공 수송층(6), 전자 억제층(11), 발광층(3), 전자 수송층(8), 전자 주입층(12), 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 실릴기; 알킬기; 시클로알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 아릴기; 헤테로아릴기; 알킬아민기; 아릴아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 기로 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, 2개의 치환기가 연결된 기는 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환된 아릴기; 아릴기 또는 헤테로아릴기로 치환된 헤테로아릴기 등이 있다. 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 또한, 3개의 치환기가 연결된 기의 예로는 아릴기로 치환된 헤테로아릴기로 치환된 아릴기, 헤테로아릴기로 치환된 아릴기로 치환된 아릴기, 헤테로아릴기로 치환된 아릴기로 치환된 헤테로아릴기 등이 있다.
일 실시상태에 있어서, "치환 또는 비치환된"이라는 용어는 알킬기; 실릴기; 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1개의 기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 서로 연결된 기로 치환 또는 비치환되는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiRxRyRz의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Rx, Ry 및 Rz는 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 Rx, Ry 및 Rz는 각각 독립적으로 수소; 알킬기; 또는 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 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-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 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-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 환형 탄화수소기를 의미하며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 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, 알케닐기는 직쇄 또는 분쇄 불포화 탄화수소기를 나타내며, 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 2 내지 30인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 구체적인 예로는 에테닐, 비닐, 프로페닐, 알릴, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, n-펜테닐 및 n-헥세닐이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 산소원자에 알킬기가 결합된 기를 의미하며, 탄소수는 특별히 한정되지는 않으나 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 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 전체적으로 또는 부분적으로 불포화되고 방향성을 띠는 치환 또는 비치환된 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭을 의미한다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 40이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 상기 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기, 트리페닐레닐기 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 pat00002
,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
,
Figure pat00005
,
Figure pat00006
,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
및
Figure pat00009
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 N, O 및 S 중 1개 이상을 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 40이다. 다른 실시상태에 따르면, 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 30이다. 헤테로아릴기의 예로는 티오페닐기, 퓨라닐기, 피롤릴기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 트리아졸릴기, 피리디닐기, 비피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 트리아졸릴기, 아크리디닐기, 카르볼리닐기, 아세나프토퀴녹살리닐기, 인데노퀴나졸리닐기, 인데노이소퀴놀리닐기, 인데노퀴놀리닐기, 피리도인돌릴기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도피리미디닐기, 피리도피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀리닐기, 인돌릴기, 카바졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조카바졸릴기, 벤조티오페닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조퓨라닐기, 디벤조퓨라닐기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 티아졸리닐기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페녹사지닐기, 페노티아지닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 헤테로아릴기는 지방족 헤테로아릴기와 방향족 헤테로아릴기를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 질소원자에 비공유전자쌍을 가진 유기화합물과 작용기를 의미한다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 50인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기는 아민의 질소 원자가 알킬기로 치환된 기를 의미한다. 구체적인 예로는 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기는 아민의 질소 원자가 아릴기로 치환된 기를 의미한다. 상기 아릴아민기 중의 아릴기는 단환식 아릴기일 수있고, 다환식 아릴기일 수 있다. 아릴기를 2 이상 포함하는 아릴아민기는 단환식 아릴기, 다환식 아릴기, 또는 단환식아릴기와 다환식 아릴기를 동시에 포함할 수 있다. 아릴아민기의 구체적인 예로는 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 3-메틸페닐아민기, 4-메틸나프틸아민기, 2-메틸비페닐아민기, 9-메틸안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기의 예로는 치환 또는 비치환된 모노헤테로아릴아민기 또는 치환 또는 비치환된 디헤테로아릴아민기가 있다. 상기 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기는 단환식 헤테로아릴기일 수 있고, 다환식 헤테로아릴기일 수 있다. 상기 2 이상의 헤테로아릴기를 포함하는 헤테로아릴아민기는 단환식 헤테로아릴기, 다환식 헤테아릴기, 또는 단환식 헤테로아릴기와 다환식 헤테로아릴기를 동시에 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아랄킬아민기는 아릴기 및 알킬기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아릴헤테로아릴아민기는 아릴기 및 헤테로아릴기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 명세서에 있어서, 아릴아민기, 아랄킬아민기 및 아릴헤테로아릴아민기 중의 아릴기에는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬아민기 및 아랄킬아민기 중의 알킬기에는 전술한 알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민기 중의 헤테로아릴기에는 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 "인접한"기로 해석될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00010
상기 화학식 1에 있어서,
Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 또는 다환의 고리이며,
a 내지 d는 각각 0 또는 1이고, 단 a+b+c+d는 1 이상이며,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성하고,
Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성하며,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; -SiR40R41R42; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
R40 내지 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
a1, a2, m1 및 m2는 각각 0 이상의 정수이고,
a1이 2 이상인 경우, R1은 서로 같거나 상이하며,
a2가 2 이상인 경우, R2는 서로 같거나 상이하며,
m1이 2 이상인 경우, NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
m2가 2 이상인 경우, NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m1+m2는 1 이상이다.
인데노인덴에 Cy1 내지 Cy4로 표시되는 고리가 축합되면, 고리가 축합되지 않은 인데노인덴에 비하여 화합물의 공명(resonance)이 증가하므로, 화합물은 보다 장파장 영역에서 발광 파장을 가질 수 있다. Cy1 내지 Cy4 중 인데노인덴에 축합되는 고리의 개수가 증가할수록, 발광 파장이 장파장으로 이동할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 적어도 1개의 아민을 치환기로 가진다. 아민기는 화학식 1로 표시되는 화합물의 밴드갭(band gap)이 커지도록 하여, 결과적으로 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물이 청색 및 녹색의 hole trap 버전의 형광 도판트로 사용 가능하게 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 치환되는 아민기의 개수가 증가할수록, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 밴드갭(band gap)이 보다 커질 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 있어서, Cy1 또는 Cy4의 고리가 축합되는 것이 Cy2 또는 Cy3 위치에 고리가 축합하는 경우에 비하여 공명(resonance)의 증가에 보다 유리하다.
상기 화학식 1에 있어서, Cy1 내지 Cy4가 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비환된 단환 또는 다환의 고리라는 의미는, 중심 인데노인덴 고리에 단환 또는 다환의 고리(Cy1 내지 Cy4)가 축합될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어 Cy1이 벤젠 고리이고 a가 1인 경우, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-x처럼 인데노인덴의 Cy1 위치에 벤젠 고리가 축합된 구조로 표현될 수 있다.
[화학식 1-x]
Figure pat00011
한편, 상기 화학식 1에 있어서 a 내지 d 중 3개는 0일 수 있다. a 내지 d가 0 이라는 의미는, 인데노인덴의 Cy1 내지 Cy4가 결합할 수 있는 위치에 수소, R1 또는 R2의 치환기가 결합하는 것을 의미한다. 예를 들어 a가 0인 경우, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-y처럼 인데노인덴의 Cy1이 축합될 수 있는 벤젠 고리의 치환기가 수소이거나 R2일 수 있다.
[화학식 1-y]
Figure pat00012
상기 화학식 1에 있어서, Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리이다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소고리란 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미하며, 상기 탄화수소고리는 지방족 탄화수소고리이거나 방향족 탄화수소고리일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소고리란 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다. 지방족 탄화수소고리의 예로는 시클로프로판, 시클로부탄, 시클로부텐, 시클로펜탄, 시클로펜텐, 시클로헥산, 시클로헥센, 1,4-시클로헥사디엔, 시클로헵탄, 시클로헵텐, 시클로옥탄, 시클로옥텐 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리란 탄소와 수소 원자로만 이루어진 방향족의 고리를 의미한다. 방향족 탄화수소고리의 예로는 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 페릴렌, 플루오란텐, 트리페닐렌, 페날렌, 파이렌, 테트라센, 크라이센, 펜타센, 플루오렌, 인덴, 아세타프틸렌, 벤조플루오렌, 스피로플루오렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 고리를 의미하며, 상기 헤테로고리는 지방족 헤테로고리이거나 방향족 헤테로고리일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 지방족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족 고리를 의미한다. 지방족 헤테로고리의 예로는, 옥시레인(oxirane), 테트라하이드로퓨란, 1,4-디옥세인(1,4-dioxane), 피롤리딘, 피페리딘, 모르폴린(morpholine), 옥세판, 아조케인, 티오케인 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 방향족 헤테로고리란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족 고리를 의미한다. 방향족 헤테로고리의 예로는, 피리딘, 피롤, 피리미딘, 피리다진, 퓨란, 티오펜, 이미다졸, 파라졸, 옥사졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 트리아졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 디티아졸, 테트라졸, 파이란, 티오피란, 디아진, 옥사진, 티아진, 다이옥신, 트리아진, 테트라진, 이소퀴놀린, 퀴놀린, 퀴놀, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프티리딘, 아크리딘, 페난트리딘, 디아자나프탈렌, 드리아자인덴, 인돌, 인돌리진, 벤조티아졸, 벤즈옥사졸, 벤즈이미다졸, 벤조티오펜, 벤조퓨란, 디벤조티오펜, 디벤조퓨란, 카바졸, 벤조카바졸, 디벤조카바졸, 페나진, 이미다조피리딘, 페녹사진, 페난트리딘, 인돌로카바졸, 인데노카바졸 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C18의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C10의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C14의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 1환 내지 3환의 방향족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 1환 내지 3환의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 벤젠; 벤조퓨란; 또는 벤조티오펜이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 것인 화합물을 제공한다.
[화학식 2]
Figure pat00013
[화학식 3]
Figure pat00014
상기 화학식 2 및 3에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra. Rb. Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
a3는 0 내지 4의 정수이고, a3가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
a4는 0 내지 6의 정수이고, a4가 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
m3는 0 내지 4의 정수이고, m3가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
m4는 0 내지 6의 정수이고, m4가 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m3+m4는 1 내지 10의 정수이고,
a3+m3는 0 내지 4의 정수이며,
a4+m4는 0 내지 6의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4 내지 6 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물을 제공한다.
[화학식 4]
Figure pat00015
[화학식 5]
Figure pat00016
[화학식 6]
Figure pat00017
상기 화학식 4 내지 6에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
a5는 0 내지 6의 정수이고, a5가 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
a6는 0 내지 6의 정수이고, a6가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며
a7은 0 내지 8의 정수이고, a7이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
m5는 0 내지 6의 정수이고, m5가 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m6는 0 내지 6의 정수이고, m6가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
m7은 0 내지 8의 정수이고, m7이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m5+m6는 1 내지 12의 정수이고,
m6+m7은 1 내지 14의 정수이며,
a5+m5는 0 내지 6의 정수이고,
a6+m6은 0 내지 6의 정수이며,
a7+m7은 0 내지 8의 정수이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 벤조퓨란, 벤조티오펜 또는 인돌이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 7 또는 8으로 표시되는 것인 화합물을 제공한다.
[화학식 7]
Figure pat00018
[화학식 8]
Figure pat00019
상기 화학식 7 및 8에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
X1 및 X2 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR21이며,
R21은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
a8은 0 내지 6의 정수이고, a8이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
a9는 0 내지 4의 정수이고, a9가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
m8은 0 내지 6의 정수이고, m8이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m9는 0 내지 4의 정수이고, m9가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
m8+m9는 1 내지 10의 정수이고,
a8+m8은 0 내지 6의 정수이며,
a9+m9는 0 내지 4의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 9로 표시되는 것인 화합물을 제공한다.
[화학식 9]
Figure pat00020
상기 화학식 9에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
X3 및 X4 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR22이며,
X5 및 X6 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR23이며,
R22 및 R23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
a10은 0 내지 6의 정수이고, a10이 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
a11은 0 내지 6의 정수이고, a11이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
m10은 0 내지 6의 정수이고, m10이 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
m11은 0 내지 6의 정수이고, m11이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m10+m11은 1 내지 12의 정수이고,
a10+m10은 0 내지 6의 정수이며,
a11+m11은 0 내지 6의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 10으로 표시된다.
[화학식 10]
Figure pat00021
상기 화학식 10에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
X7 및 X8 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR24이며,
R24는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
a12는 0 내지 6의 정수이고, a12가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
a13은 0 내지 6의 정수이고, a13이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
m12은 0 내지 6의 정수이고, m12가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
m13은 0 내지 6의 정수이고, m13이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
m12+m13은 1 내지 12의 정수이고,
a12+m12은 0 내지 6의 정수이며,
a13+m13은 0 내지 6의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C25의 아릴기이거나, 서로 결합하여 C6-C30의 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C18의 아릴기이거나, 서로 결합하여 C6-C25의 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C13의 아릴기이거나, 서로 결합하여 C6-C20의 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 페닐기; 또는 치환 또는 비치환의 나프틸기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 또는 나프틸기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2가 서로 결합하여 형성한 고리는 플루오렌; 또는 벤조플루오렌이다. 이 경우, Ar1 및 Ar2의 결합은 플루오렌의 오각고리의 단일결합 부분이며, 인데노인덴에 플루오렌이 스피로 결합한 형태를 가진다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C25의 아릴기이거나, 서로 결합하여 C6-C30의 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C18의 아릴기이거나, 서로 결합하여 C6-C25의 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C13의 아릴기이거나, 서로 결합하여 C6-C20의 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 페닐기; 또는 치환 또는 비치환의 나프틸기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 또는 나프틸기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4가 서로 결합하여 형성한 고리는 플루오렌; 또는 벤조플루오렌이다. 이 경우, Ar3 및 Ar4의 결합은 플루오렌의 오각고리의 단일결합 부분이며, 인데노인덴에 플루오렌이 스피로 결합한 형태를 가진다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3 및 Ar4는 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 Ar3 및 Ar4와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2는 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-C20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C25의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C16의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 아릴기 및 -SR50R51R52로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기이며, R50, R51 및 R52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 알킬기; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기, 아릴기 또는 -SR50R51R52로 치환 또는 비치환된 아릴기이며, R50, R51 및 R52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 알킬기; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1-C10의 알킬기, C6-C20의 아릴기 또는 -SR50R51R52로 치환 또는 비치환된 아릴기이며, R50, R51 및 R52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; C1-C10의 알킬기; 또는 C6-C25의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1-C6의 알킬기, C6-C12의 아릴기 또는 - SR50R51R52로 치환 또는 비치환된 아릴기이며, R50, R51 및 R52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; C1-C6의 알킬기; 또는 C6-C12의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이며, 상기 치환된 페닐기 또는 치환된 나프틸기의 치환기는 알킬기, 아릴기 또는 -SR50R51R52이며, R50, R51 및 R52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 알킬기 또는 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이며, 상기 치환된 페닐기 또는 치환된 나프틸기의 치환기는 메틸기, t-부틸기, 트리메틸실릴기 또는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra는 Rc와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rb는 Rd와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 NRaRb는 NRcRd와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a 내지 d는 각각 0 또는 1이고, 단 a+b+c+d는 1 이상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 b는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 c는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 d는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a+b+c+d는 2 이상이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a+b+c+d는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a+b+c+d는 2이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m1은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m2는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m3는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m4는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m5는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m6는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m7은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m8은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m9는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m10은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 m11은 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a1은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a2는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a3는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a4는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a5는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a6는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a7는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a8은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a9는 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a10은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 a11은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1은 O 또는 S이고, X2는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X1은 직접결합이고, X2는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3는 O 또는 S이고, X4는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3는 직접결합이고, X4는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X5는 O 또는 S이고, X6는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X5는 직접결합이고, X6는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X3와 X6는 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X4와 X6는 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X7은 O 또는 S이고, X8은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X7은 직접결합이고, X8은 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 C로 표시된다.
[화학식 C]
Figure pat00022
상기 화학식 C에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc, Rd, a1, a2, m1, m2, a, b, c 및 d는 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 D로 표시된다.
[화학식 D]
Figure pat00023
상기 화학식 D에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc, Rd, a1, a2, m1, m2, a, b, c 및 d는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Y1 및 Y2 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR31이며,
Y3 및 Y4 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR32이며,
Y5 및 Y6 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR33이며,
Y7 및 Y8 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR34이며,
R31 내지 R34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 E로 표시된다.
[화학식 E]
Figure pat00024
상기 화학식 E에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc, Rd, a1, a2, m1, m2, a, b, c, 및 d는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
Y9 및 Y10 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR35이며,
Y11 및 Y12 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR36이며,
R35 및 R36은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R24 및 R31 내지 R36은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R24 및 R31 내지 R36은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1의 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된다.
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1의 헤테로고리 화합물은 후술하는 제조예에서 기술한 제조 방법에 의하여 제조할 수 있다. 그러나, 하기 제조예에서의 화합물의 합성 방법은 상기 화학식 1의 화합물의 합성방법의 하나의 예시일 뿐이며, 일부 또는 전부의 합성 단계는 그와 동일한 반응이 가능한 것이라면, 당 기술분야에 공지된 기타 다른 합성 방법으로 대체할 수 있다. 또한, 하기 제조예에서의 화합물의 합성 방법에서 반응물을 달리하거나, 또는 치환기를 더 도입하는 반응 등을 추가하여 제조예에서 설명하지 않은 기타 화학식 1의 화합물 또한 합성할 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 적어도 하나의 층이 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 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 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 억제층, 발광층, 정공 억제층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적거나 많은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송, 및 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층 중 적어도 하나의 층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 정공 주입과 수송을 동시에 하는 층 중 적어도 하나의 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 도판트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트; 및 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 호스트는 하기 화학식 H로 표시될 수 있다.
[화학식 H]
Figure pat00028
상기 화학식 H에 있어서,
L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
G1은 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 실릴기; 알킬기; 알케닐기; 알카이닐기; 알콕시기; 아릴옥시기; 아미노기; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이며,
b1은 0 내지 8의 정수이고, b1이 2 이상인 경우, G1은 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 C6-C20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 C6-C16의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 C6-C12의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 페닐렌기; 바이페닐렌기; 안트라세닐렌기; 또는 나프탈렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6-C24의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6-C22의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C6-C18의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 바이페닐기; 터페닐기; 또는 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 G1은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 b1은 0이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 H는 하기 화합물 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00029
Figure pat00030
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 호스트는 상기 발광층 총 중량에 대하여 50 중량% 이상 내지 100 중량%로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광층 총 중량에 대하여 0.5 중량% 내지 30 중량%; 1 중량% 내지 20 중량%; 또는 1 중량% 내지 10 중량%로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 억제층을 포함하고, 상기 전자 억제층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송과 주입을 동시에 하는 층 중 적어도 하나의 층을 포함하고, 상기 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송과 주입을 동시에 하는 중 중 적어도 하나의 층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층 및 전자 수송층을 포함하고, 상기 전자 수송층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 2층 이상의 정공 주입층을 포함한다. 상기 2층 이상의 정공 주입층은 서로 동일하거나 상이한 재료로 이루어질 수 있다.
일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 전자 억제층을 포함한다.
본 명세서의 하나의 실시상태에 있어서, 제1 전극; 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.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 2층 이상의 전자 수송층을 포함하고, 상기 2층 이상의 전자 수송층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다. 구체적으로 본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 2층 이상의 전자 수송층 중 1층에 포함될 수도 있으며, 각각의 2층 이상의 전자 수송층에 포함될 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.
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.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 3에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(3), 전자수송층(8) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화합물은 상기 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층 중 1층 이상에 포함될 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 발광층에 도판트로서 포함된다.
도 3은 기판(1), 양극(2), 제1 정공 주입층(9), 제2 정공 주입층(10), 정공 수송층(6), 전자 억제층(11), 발광층(3), 전자 수송층(8), 전자 주입층(12), 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 상기 발광층(3)에 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.
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 물리적 증착법(PVD, physical Vapor Deposition)을 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 증착시킬 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. 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
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. 본 발명에서 사용될 수 있는 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 주입층은 전극으로부터 수취받은 정공을 인접층에 주입하는 층이다. 상기 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입 효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자 주입층 또는 전자 주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)는 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 상기 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 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 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 전자 억제층은 발광층을 통과한 과잉 전자가 정공 수송층 방향으로 이동하는 것을 방지하는 층이다. 상기 전자 억제 물질로는 정송 수송층보다 낮은 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 준위를 가지는 물질이 바람직하며, 주변 층의 에너지 준위를 고려하여 적절한 물질로 선택될 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 전자 차단층으로는 아릴아민 계열의 유기물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 차단층은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
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. 상기 발광 물질의 구체적인 예로는 8-하이드록시퀴놀린 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 도판트 재료를 포함할 수 있다.
상기 발광층의 호스트 재료로는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등을 사용할 수 있다. 상기 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 상기 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 발광층의 도판트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스티릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 상기 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 파이렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등을 사용할 수 있다. 상기 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환된 화합물을 사용할 수 있다. 상기 스티릴아민 화합물의 예로는 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공 억제층은 유기 발광 소자의 구동 과정에 있어서 정공이 발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 상기 정공 억제 물질로는 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 매우 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 정공 차단 물질은 구체적으로 TPBi, BCP, CBP, PBD, PTCBI, BPhen 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 일 실시상태에 있어서, 상기 정공 차단층은 2-(3’-(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)-[1,1’-비페닐]-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 포함한다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층이다. 상기 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 상기 전자 수송 물질의 예로는 8-하이드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, 상기 캐소드 물질로는 낮은 일함수를 가지는 물질; 및 알루미늄층 또는 실버층을 사용할 수 있다. 상기 낮은 일함수를 가지는 물질의 예로는 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨 등이 있으며, 상기 물질로 층을 형성한 후 알루미늄층 또는 실버층을 상기 층 위에 형성할 수 있다.
상기 전자 주입층은 전극으로부터 수취받은 전자를 발광층에 주입하는 층이다. 상기 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자 주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물을 사용하는 것이 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 발명에 따른 실시예들은, 발명의 보다 더 상세한 설명을 위한 것인 바, 후술하여 설명한 이외의 다른 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 권리범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정하려는 것은 아니다.
<화합물 1의 제조>
화합물 1-1의 제조
Figure pat00031
500mL 둥근 바닥 플라스크에 에틸 2-(4-브로모나프탈렌-1-일)아세테이트(30g, 10.23mmol)를 디클로로메테인(40mL)에 완전히 녹인 후, O℃로 냉각하고 교반하였다. 10분간 교반 후 티타늄 클로라이드(IV)(28mL, 25.58mmol)를 천천히 적가하였다. 약 30분간 교반한 후 트리에틸아민(49.9mL, 35.8mmol)을 천천히 적가하였다. 반응 종료 후 암모늄 클로라이드 수용액을 투입하여 약 15분간 교반하였다. 상온으로 온도를 올리고 유기층을 추출하여 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고 여과한 뒤, 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액에 소량의 무수 에탄올을 넣고 10분간 교반한 후 여과하여, 화합물 1-1(29g, 수율: 90%)을 제조하였다.
MS:[M+H]+= 584
화합물 1-2의 제조
Figure pat00032
1L 둥근 바닥 플라스크에 상온에서 무수 에탄올과 물을 1:1의 중량비로 혼합한 용액(580mL)에 화합물 1-1(29g, 4.963mmol) 및 포타슘 하이드록사이드(13.9g, 24.81mmol)를 넣고, 80℃에서 4시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 O℃로 냉각하였다. 염화수소(HCl)로 중성화시키고 이를 여과하였다. 얻어진 고체를 과량의 물로 세정하여 화합물 1-2(24.4g, 수율: 99%)를 제조하였다.
MS:[M+H]+= 528
화합물 1-3의 제조
Figure pat00033
1L 둥근 바닥 플라스크에 화합물 1-2(24g, 4.543mmol)를 트리플릭산(Triflic acid; 99.68ml, 113.59mmol)과 함께 90℃로 14시간 동안 가열 및 교반하였다. 반응 종료 후 0℃로 냉각하고, 물(229mL)을 천천히 적가하였다. 생성된 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 클로로포름에 희석하고 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거하고 여과한 뒤, 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액에 무수 에탄올로 고체를 침천시켜, 화합물 1-3(13.2g, 수율: 60%)을 제조하였다.
MS:[M+H]+= 492
화합물 1-4의 제조
Figure pat00034
500mL 둥근 바닥 플라스크에 화합물 1-3(10g, 2.031mmol), 다이페닐아민(7.2g, 4.266mmol), 비스(트라이-터트 부틸 포스핀)팔라듐(0)(0.031g, 0.006093mmol), 소듐-터트-부톡사이드(7.79g, 8.124mmol) 및 자일렌(130mL)을 넣고 가열 및 교반 하였다. 반응이 끝난 후, 상온으로 온도를 낮추고 여과하였다. 이후 고체를 모아 클로로포름에 녹여 물을 첨가하고 10분간 교반한 뒤 유기층을 모아 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액을 무수 에탄올로 침전시켜, 화합물 1-4(10g, 수율: 65.35%)를 제조하였다.
MS:[M+H]+= 668
화합물 1-5의 제조
Figure pat00035
250mL 둥근 바닥 플라스크에 2-브로모다이페닐(5g, 2.144mmol)을 테트라하이드로퓨란에 녹여 0℃로 냉각 후 10분간 교반하였다. 이후 노말부틸리튬(2ml, 2.144mmol)을 넣고 30분간 교반하였다. 이후 화합물 1-4(14.33g, 0.747mmol)를 테트라하이드로퓨란(150mL)에 완전히 녹인 후 투입 교반하였다. 반응이 끝난 후, 암모니아수(50ml)를 넣고 교반하였다. 물층을 제거한 뒤 유기층을 모아 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거하고 여과한 뒤, 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액을 메틸 터트-부틸 에스터로 침천시켜, 화합물 1-5(18g, 수율: 86%)를 제조하였다.
MS:[M+H]+= 977
화합물 1-6의 제조
Figure pat00036
250mL 둥근 바닥 플라스크에 화합물 1-5(5g, 0.511mmol)를 테트라하이드로퓨란(200ml)에 녹인 뒤 황산(5mL)과 함께 60℃에서 교반하였다. 반응 종료 후 물을 투입하여 고체를 석출시킨 후 여과하였다. 고체를 다시 클로로포름에 녹여 물과 교반한 후 유기층을 모아 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거하고 여과한 뒤, 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액을 메틸 터트-부틸 에스터로 침천시켜, 화합물 1-6(4g, 수율: 83.3%)을 제조하였다.
MS:[M+H]+= 941
화합물 1의 제조
Figure pat00037
250mL 둥근 바닥 플라스크에 화합물 1-6(4g, 0.425mmol)을 클로로포름(CHCl3)에 완전히 녹인 후 상온에서 교반하였다. 상기 반응액에 N-브로모숙신이미드(1.89g, 1.064mmol)을 넣고 10분간 교반한 뒤 피리딘(0.92ml, 1.147mmol)을 첨가한 후 1시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후 여과하여 물과 메틸 터트-부틸 에스터로 세정하여, 화합물 1(3.5g, 수율: 87%)을 제조하였다.
MS:[M+H]+= 939
<화합물 4의 제조>
화합물 4-1의 제조
Figure pat00038
500mL 둥근 바닥 플라스크에 에틸 2-(1-브로모다이벤조[b,d]퓨란-4-일)아세테이트(30g, 9.004mmol)를 디클로로메테인(400mL)에 완전히 녹인 후, O℃로 냉각하고 교반하였다. 10분간 교반 후 티타늄 클로라이드(IV)(24.68mL, 22.51mmol)를 천천히 적가하였다. 약 30분간 교반한 후 트리에틸아민(37.64mL, 27.01mmol)을 천천히 적가하였다. 반응 종료 후 암모늄 클로라이드 수용액을 투입하여 약 15분간 교반하였다. 상온으로 온도를 올리고 유기층을 추출하여 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하고 여과한 뒤, 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액에 소량의 무수 에탄올을 넣고 10분간 교반한 후 여과하여, 화합물 4-1(29g, 수율: 90%)을 제조하였다.
MS:[M+H]+= 664
화합물 4-2의 제조
Figure pat00039
1L 둥근 바닥 플라스크에 상온에서 화합물 4-1(29g, 4.365mmol), 포타슘 하이드록사이드(12.2g, 21.82mmol), 및 무수 에탄올과 물을 1:1의 중량비로 혼합 용액(580 mL)을 넣고, 80℃에서 4시간 동안 교반 하였다. 반응 종료 후 O℃로 냉각하였다. 염화수소(HCl)로 중성화시키고 이를 여과하였다. 얻어진 고체를 과량을 물로 세정하여 화합물 4-2(25g, 수율: 94%)를 제조하였다.
MS:[M+H]+= 608
화합물 4-3의 제조
Figure pat00040
1L 둥근 바닥 플라스크에 화합물 4-2(25g, 4.111mmol)를, 트리플릭산(Triflic acid; 108.23ml, 123.33mmol)과 함께 90℃로 14시간 동안 가열 및 교반하였다. 반응 종료 후 0℃로 냉각하고, 물(250mL)을 천천히 적가 하였다. 생성된 고체를 여과하고, 얻어진 고체를 클로로포름에 희석하고 무수 황산 마그네슘으로 수분을 제거하고 여과한 뒤, 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액을 무수 에탄올로 고체를 침전시켜, 화합물 4-3(15g, 수율: 63.8%)을 제조하였다.
MS:[M+H]+= 572
화합물 4-4의 제조
Figure pat00041
500mL 둥근 바닥 플라스크에 화합물 4-3(10g, 1.747mmol), 다이-파라-톨릴아민(7.24g, 3.669mmol), 비스(트라이-터트 부틸 포스핀)팔라듐(0)(0.026g, 0.005241mmol), 소듐-터트-부톡사이드(6.7g, 6.988mmol) 및 자일렌(150mL)을 넣고 가열 및 교반 하였다. 반응이 끝난 후, 상온으로 온도를 낮추고 여과하였다. 이후 고체를 모아 클로로포름에 녹여 물을 첨가하고 10분간 교반한 뒤 유기층을 모아 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액을 무수 에탄올로 침전시켜, 화합물 4-4(11g, 수율: 78.23%)를 제조하였다.
MS:[M+H]+= 804
화합물 4의 제조
Figure pat00042
화합물 1-5 대신 화합물 4-4를 사용하여, 상기 화합물 1-6 및 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 4(2g, 수율 : 65%)를 제조 하였다.
MS:[M+H]+= 1075
<화합물 5의 제조>
화합물 5-4의 제조
Figure pat00043
500mL 둥근 바닥 플라스크에 화합물 4-3(1g, 1.747mmol), 4-메틸-N-(4-트리메틸실릴)페닐)아닐린 (7.24g, 3.669mmol), 비스(트라이-터트 부틸 포스핀)팔라듐(0)(0.026g, 0.005241mmol), 소듐-터트-부톡사이드(6.7g, 6.988mmol) 및 자일렌(150 mL)을 넣고 가열 및 교반 하였다. 반응이 끝난 후, 상온으로 온도를 낮추고 여과하였다. 이후 고체를 모아 클로로포름에 녹여 물을 첨가하고 10분간 교반한 뒤 유기층을 모아 감압 하에 농축하였다. 상기 농축액을 무수 에탄올로 침전시켜, 화합물 5-4 (11g, 수율: 78.23%)를 제조하였다.
MS:[M+H]+= 921
화합물 5의 제조
Figure pat00044
화합물 1-5 대신 화합물 5-4를 사용하여, 상기 화합물 1-6 및 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 5(2.2g, 수율 : 64%)를 제조 하였다.
MS:[M+H]+= 1191
< 화합물 7의 제조>
에틸 2-(1-브로모다이벤조[b,d]퓨란-4-일)아세테이트 대신 에틸 2-(1-브로모다이벤조[b,d]티오펜-4-일)아세테이트를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 4의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 7을 제조하였다.
<실시예 1>
ITO(Indium Tin Oxide)가 1,400Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(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.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 [HI-A]과 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌(hexanitrile hexaazatriphenylene; HAT)을 각각 650Å, 50Å의 두께로 순차적으로 열 진공 증착하여 제1 정공주입층 및 제2 정공주입층을 형성하였다.
그 위에 정공수송층으로 하기 [HT-A]를 600Å 두께로 진공 증착한 후 전자 억제층으로 하기 [HT-B]를 50Å의 두께로 열 진공 증착하였다.
이어서 발광층으로 하기 호스트 [BH-A]와 4 wt%의 도판트 [화합물 1]을 200Å의 두께로 진공 증착하였다.
이어서, 전자 수송층과 전자 주입층으로 하기 [ET-A]과 [Liq]를 1:1의 중량비로 360Å의 두께로 열 진공 증착하고 이어서 [Liq]를 5Å의 두께로 진공 증착하였다.
Figure pat00045
상기 전자주입층 위에 순차적으로 마그네슘과 은을 10:1의 중량비로 220Å의 두께로, 알루미늄을 1000Å 두께로 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
<실시예 2 내지 7>
상기 실시예 1에서 화합물 1 대신 하기 표 1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00046
<비교예 1 내지 4>
상기 실시예 1에서 화합물 1 대신 하기 표 1의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00047
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4로부터 제작된 유기 발광 소자에 전류를 인가하여, 전압, 효율 및 수명(T95)을 측정하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이 때, 전압 및 효율은 10mA/cm2의 전류 밀도를 인가하여 측정되었으며, T95은 전류 밀도 20mA/cm2에서 초기휘도가 95%로 저하할 때까지의 시간을 의미한다.
화합물 전압(V) 효율(cd/A) T95(hr)
실시예 1 화합물1 3.85 6.40 72
실시예 2 화합물2 3.82 6.50 72
실시예 3 화합물3 3.80 6.59 76
실시예 4 화합물4 3.80 6.49 78
실시예 5 화합물5 3.78 6.67 79
실시예 6 화합물 6 3.81 6.38 75
실시예 7 화합물 7 3.80 6.60 75
비교예 1 BD-A 4.15 6.01 57
비교예 2 BD-B 6.25 2.78 2
비교예 3 BD-C 5.56 5.12 15
비교예 4 BD-D 6.12 2.80 4
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이 코어에 아민 치환기를 도입하였을 경우 소자의 구동전압이 낮았고, 발광 효율과 관련된 전류 효율이 현저히 개선되었다. 또한 화합물 3과 화합물 5와 같이 아민 치환기에 트리메틸실란기를 도입하였을 경우 동일한 코어에서 효율이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 본 발명의 화학식 1의 화합물을 유기 발광 소자의 발광층 내 도판트로서 사용한 경우 구동 전압의 감소와 동시에 효율 상승에 현저한 효과를 가짐을 확인할 수 있었다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
8: 전자수송층
9: 제1 정공 주입층
10: 제2 정공 주입층
11: 전자 억제층
12: 전자 주입층

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00048

    상기 화학식 1에 있어서,
    Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 단환 또는 다환의 고리이며,
    a 내지 d는 각각 0 또는 1이고, 단 a+b+c+d는 1 이상이며,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성하고,
    Ar3 및 Ar4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 서로 결합하여 고리를 형성하며,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소; 할로겐기; 니트릴기; -SiR40R41R42; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    R40 내지 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
    Ra 내지 Rd는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    a1, a2, m1 및 m2는 각각 0 이상의 정수이고,
    a1이 2 이상인 경우, R1은 서로 같거나 상이하며,
    a2가 2 이상인 경우, R2는 서로 같거나 상이하며,
    m1이 2 이상인 경우, NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
    m2가 2 이상인 경우, NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
    m1+m2는 1 이상이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리인 것인 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 2]
    Figure pat00049

    [화학식 3]
    Figure pat00050

    상기 화학식 2 및 3에 있어서,
    Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra. Rb. Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    a3는 0 내지 4의 정수이고, a3가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
    a4는 0 내지 6의 정수이고, a4가 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
    m3는 0 내지 4의 정수이고, m3가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
    m4는 0 내지 6의 정수이고, m4가 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
    m3+m4는 1 내지 10의 정수이고,
    a3+m3는 0 내지 4의 정수이며,
    a4+m4는 0 내지 6의 정수이다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 4 내지 화학식 6 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 4]
    Figure pat00051

    [화학식 5]
    Figure pat00052

    [화학식 6]
    Figure pat00053

    상기 화학식 4 내지 6에 있어서,
    Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    a5는 0 내지 6의 정수이고, a5가 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
    a6는 0 내지 6의 정수이고, a6가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며
    a7은 0 내지 8의 정수이고, a7이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
    m5는 0 내지 6의 정수이고, m5가 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
    m6는 0 내지 6의 정수이고, m6가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
    m7은 0 내지 8의 정수이고, m7이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
    m5+m6는 1 내지 12의 정수이고,
    m6+m7은 1 내지 14의 정수이며,
    a5+m5는 0 내지 6의 정수이고,
    a6+m6은 0 내지 6의 정수이며,
    a7+m7은 0 내지 8의 정수이다.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 Cy1 내지 Cy4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 헤테로고리인 것인 화합물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 7 또는 화학식 8으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 7]
    Figure pat00054

    [화학식 8]
    Figure pat00055

    상기 화학식 7 및 8에 있어서,
    Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    X1 및 X2 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR21이며,
    R21은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    a8은 0 내지 6의 정수이고, a8이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
    a9는 0 내지 4의 정수이고, a9가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
    m8은 0 내지 6의 정수이고, m8이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
    m9는 0 내지 4의 정수이고, m9가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
    m8+m9는 1 내지 10의 정수이고,
    a8+m8은 0 내지 6의 정수이며,
    a9+m9는 0 내지 4의 정수이다.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 9로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 9]
    Figure pat00056

    상기 화학식 9에 있어서,
    Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    X3 및 X4 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR22이며,
    X5 및 X6 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR23이며,
    R22 및 R23은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며,
    a10은 0 내지 6의 정수이고, a10이 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
    a11은 0 내지 6의 정수이고, a11이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
    m10은 0 내지 6의 정수이고, m10이 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
    m11은 0 내지 6의 정수이고, m11이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
    m10+m11은 1 내지 12의 정수이고,
    a10+m10은 0 내지 6의 정수이며,
    a11+m11은 0 내지 6의 정수이다.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 10으로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 10]
    Figure pat00057

    상기 화학식 10에 있어서,
    Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, R1, R2, Ra, Rb, Rc 및 Rd는 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    X7 및 X8 중 하나는 직접결합이고, 나머지 하나는 S, O 또는 NR24이며,
    R24는 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치된 헤테로아릴기이며,
    a12는 0 내지 6의 정수이고, a12가 2 이상인 경우 R1은 서로 같거나 상이하며,
    a13은 0 내지 6의 정수이고, a13이 2 이상인 경우 R2는 서로 같거나 상이하며,
    m12은 0 내지 6의 정수이고, m12가 2 이상인 경우 NRaRb는 서로 같거나 상이하며,
    m13은 0 내지 6의 정수이고, m13이 2 이상인 경우 NRcRd는 서로 같거나 상이하며,
    m12+m13은 1 내지 12의 정수이고,
    a12+m12은 0 내지 6의 정수이며,
    a13+m13은 0 내지 6의 정수이다.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화합물은 하기의 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure pat00058

    Figure pat00059

    Figure pat00060
    .
  10. 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 적어도 하나의 층이 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 전자 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입 및 수송을 동시에 하는 층 중 적어도 하나의 층을 포함하고, 상기 전자 주입층, 전자 수송 및 전자 주입 및 수송을 동시에 하는 층 중 적어도 하나의 층이 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층이 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 10에 있어서, 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 수송 및 주입을 동시에 하는 층 중 적어도 하나의 층을 포함하고, 상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 정공 수송 및 주입을 동시에 하는 층 중 적어도 하나의 층이 상기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114516803A (zh) * 2020-11-20 2022-05-20 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其应用
KR20220097204A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 주식회사 센텀머티리얼즈 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2022145806A1 (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 주식회사 센텀머티리얼즈 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060134999A (ko) 2004-03-25 2006-12-28 이스트맨 코닥 캄파니 안트라센 유도체 호스트를 갖는 전기발광 디바이스
KR20130084952A (ko) * 2012-01-18 2013-07-26 (주)씨에스엘쏠라 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2016096069A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Merck Patent Gmbh Verbindungen für elektronische vorrichtungen
KR20160082209A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170006345A (ko) * 2015-07-07 2017-01-18 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060134999A (ko) 2004-03-25 2006-12-28 이스트맨 코닥 캄파니 안트라센 유도체 호스트를 갖는 전기발광 디바이스
KR20130084952A (ko) * 2012-01-18 2013-07-26 (주)씨에스엘쏠라 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2016096069A1 (de) * 2014-12-18 2016-06-23 Merck Patent Gmbh Verbindungen für elektronische vorrichtungen
KR20160082209A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170006345A (ko) * 2015-07-07 2017-01-18 삼성디스플레이 주식회사 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114516803A (zh) * 2020-11-20 2022-05-20 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其应用
CN114516803B (zh) * 2020-11-20 2024-01-09 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种稠环化合物及其应用
KR20220097204A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 주식회사 센텀머티리얼즈 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
WO2022145806A1 (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 주식회사 센텀머티리얼즈 신규한 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

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