KR20200090633A - 유기 화합물 및 이를 함유하는 전계 발광소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식 (I)의 구조를 구비하는 유기 화합물을 제공하고, 상기 유기 화합물이 정공 주입층 또는 정공 수송층에 사용될 경우, 소자의 전자 정공과 전자 수송의 균형을 대폭 향상시킬 수 있어, 소자 효율 및 수명의 향상과 같은 우수한 소자 효과를 제공할 수 있다. 아울러, 식 (I)의 구조를 구비하는 유기 화합물이 P-형 전도 도핑재료로서 다층 OLED 소자의 전하 생성층에 사용되어도 매우 좋은 효과를 얻을 수 있다.

Description

유기 화합물 및 이를 함유하는 전계 발광소자{ORGANIC COMPOUNDS AND ELECTROLUMINESCENT DEVICES CONTAINING THE SAME}
본 발명은 유기 전계 발광소자의 기술분야에 관한 것으로, 특히 유기 화합물 및 이를 함유하는 화합물 조합과 전계 발광소자에 관한 것이다.
유기 발광소자(organic light emitting diode, OLED)는, 유기 자체발광현상을 이용한 디스플레이 유닛이고, 이는 시각이 넓고 액정 디스플레이 유닛보다 더 가볍고 얇으며 낮은 구동전압에서도 고휘도 광을 방출하고 응답속도가 빠른 등 우수한 성능을 구비하며, 최근, 풀 컬러 디스플레이 유닛 또는 조명으로서의 응용이 많은 기대를 받고 있다.
일반적으로, 유기 전계 발광소자는 양극, 음극 및 이들 사이에 있는 유기 재료층을 포함하는 구조를 구비한다. 전하는 전자와 정공쌍(electron and hole pairs)이 형성되도록 양극과 음극 사이에 형성된 유기층에 주입되어, 형광 또는 인광 특성을 구비하는 유기 화합물이 광을 방출하도록 한다. 정공과 전자의 이동속도가 다르기 때문에, 일반적으로 서로 다른 물질로 구성된 다층구조로 상기 유기물층을 형성하며, 예를 들어, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등을 형성한다.
OLED 소자에서, 정공 주입층(HIL)은 정공이 ITO 양극에서 유기층으로 주입되는 것을 도울 수 있다. OLED 소자가 낮은 구동 전압에 달성할 수 있도록, HIL층과 ITO 양극 사이의 주입 에너지 장벽은 반드시 충분히 작아야 한다. 현재, 이미 발전된 HIL 재료가 매우 많으며, 예를 들어 일부 매우 낮은 HOMO 에너지준위를 구비하는 트리아릴아민 화합물, 전자가 매우 결핍한 헤테로시클릭 화합물 및 P형 전도재료가 도핑된 트리아릴아민계 화합물이 있다.
Yoshihiro Ohba 등은 화합물
Figure pat00001
의 합성(J.Heterocyclic Chem., 34, (1997) 781-787)을 보도하였고, 이는 TCNQ의 유사물로서 화합물(1b-8b)에 주목하며, 티오펜 융합 구조를 도입함으로써 ð 공액 시스템을 확장시켜, 전자공여체 화합물(electron-donor compound)과 전하 수송 착물을 형성할 것을 기대한다. 그러나, 이는 실제로 화합물(7b)를 성공적으로 분리 및 정제할 수 없어, 이성질체(isomer)를 함유하는 혼합물만 얻게 되며, 표징 측면에서 단지 혼합물에 대해 간단한 테스트(CV 및 UV)만 진행하였다.
JP3589796B2에서는 2 개의 디벤조푸란퀴논(dibenzofuranquinone)을 개시하였고, 구체적인 구조는
Figure pat00002
이다. 그러나, 정공 주입 능력이 비교적 약한 점 등 성능은 여전히 개선이 필요하다.
본 분야는 OLED의 전자 정공과 전자 수송의 균형을 향상시키고 효율 및 소자 수명을 증가시킬 수 있는 정공 주입재료의 개발이 필요하며, 새로운 고성능의 HIL 재료의 개발이 지극히 중요하다.
본 발명은 유기 화합물을 제공하는 것을 목적(1)으로 한다.
상기 유기 화합물은 식 (I)의 구조를 구비하고,
Figure pat00003
식 (I)
식 (I)에서, A 및 B는 각각 독립적으로
Figure pat00004
에서 선택되고;
식 (I)에서, D1 및 E1은 각각 독립적으로 5원 불포화 카르보시클릭, 5원 불포화 헤테로시클릭 중 임의의 1 종에서 선택되며;
식 (I)에서, D2 및 E2는 각각 독립적으로 5원 방향족카르보시클릭, 5원 방향족헤테로시클릭, 6원 방향족카르보시클릭 및 6원 방향족헤테로시클릭 중 임의의 1 종에서 선택되고, 상기 D2와 상기 D1은 융합되어 2 개의 원자를 공용하고 상기 E2 및 상기 E1은 융합되어 2 개의 원자를 공유하며;
식 (I)에서, m 및 n은 독립적으로 0 또는 1이고; m이 0인 경우, D2는 5원 고리이고; m이 1인 경우, D2는 6원 고리이며; n이 0인 경우, E2는 5원 고리이고; n이 1인 경우, E2는 6원 고리이며;
식 (I)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 C, C(R1)(R2), N(R1), O, Si(R1)(R2), S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되며;
식 (I)에서, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8은 각각 독립적으로 CRb, CRa, N, NRb 중 임의의 1 종에서 선택되고, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 중 적어도 하나는 CRa를 선택하며;
상기 Ra는 전자흡인그룹(electron withdrawing group)이며;
상기 Re, R1, R2, Rb는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨(deuterium), 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아미노기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아실기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르보닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르복실산기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 에스테르기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 이소니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 티올기(thiol group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술피닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술포닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 포스피노기 중 임의의 1 종 또는 적어도 2 종의 조합에서 선택된다.
본 발명은 화합물 조합을 제공하는 것을 목적(2)으로 하며, 상기 화합물 조합은 목적(1)에 따른 유기 화합물 및 적어도 1 종의 재료를 포함한다.
본 발명은 전계 발광소자를 제공하는 것을 목적(3)으로 하며, 상기 전계 발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 목적(1)에 따른 유기 화합물을 포함한다.
종래 기술에 비해, 본 발명은 아래와 같은 유익한 효과를 구비한다:
본 발명에서 제공하는 식 (I) 구조를 구비하는 유기 화합물이 정공 주입층 또는 정공 수송층에 사용될 경우, 소자의 전자 정공 및 전자 수송의 균형을 대폭 향상시킬 수 있어, 소자 효율 및 수명의 향상과 같은 우수한 소자 효과를 제공할 수 있다. 아울러, 식 (I)의 구조를 구비하는 유기 화합물이 P-형 전도 도핑재료로서 다층 OLED 소자의 전하 생성층에 사용되어도 매우 좋은 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 유기 발광소자(100)의 구조 개략도이다.
도 2는 유기 발광소자(200)의 구조 개략도이다.
아래에서, 구체적인 실시형태를 통해 본 발명의 기술방안을 추가로 설명하도록 한다. 본 분야 당업자는, 상기 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일뿐 본 발명에 대한 구체적인 한정으로 간주되어서는 안되는 것을 이해해야 한다.
하나의 구체적인 실시형태에서, 본 발명은 유기 화합물을 제공하고, 상기 유기 화합물은 식 (I)의 구조를 구비한다:
Figure pat00005
식 (I)
식 (I)에서, A 및 B는 각각 독립적으로
Figure pat00006
에서 선택되고;
식 (I)에서, D1 및 E1는 각각 독립적으로 5원 불포화 카르보시클릭, 5원 불포화 헤테로시클릭 중 임의의 1 종에서 선택되며;
식 (I)에서, D2 및 E2는 각각 독립적으로 5원 방향족카르보시클릭, 5원 방향족헤테로시클릭, 6원 방향족카르보시클릭 및 6원 방향족헤테로시클릭 중 임의의 1 종에서 선택되고, 상기 D2와 상기 D1은 융합되어 2 개의 원자를 공용하고 상기 E2 및 상기 E1은 융합되어 2 개의 원자를 공유하며;
식 (I)에서, m 및 n은 독립적으로 0 또는 1이고; m이 0인 경우, D2는 5원 고리이고; m이 1인 경우, D2는 6원 고리이며; n이 0인 경우, E2는 5원 고리이고; n이 1인 경우, E2는 6원 고리이며;
Z1-Z2는 C이고;
식 (I)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 C, C(R1)(R2), N(R1), O, Si(R1)(R2), S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되며;
식 (I)에서, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8은 각각 독립적으로 CRb, CRa, N, NRb 중 임의의 1 종에서 선택되고, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 중 적어도 하나가 CRa로 선택되고;
상기 Ra는 전자흡인그룹(electron withdrawing group)이며;
상기 Re, R1, R2, Rb는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨(deuterium), 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아미노기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아실기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르보닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르복실산기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 에스테르기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 이소니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 티올기(thiol group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술피닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술포닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 포스피노기 중 임의의 1 종 또는 적어도 2 종의 조합에서 선택되고; 2 개의 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성한다.
상기 Re, R1, R2, Rb의 상기 선택범위에서, 상기 치환된 치환기는 듀테륨, 할로겐, 시아노기(cyano group), C1~C10의 알킬기, C1~C10의 시클로알킬기, C2~C6의 알케닐기, C2~C6의 시클로알케닐기, C1~C6의 알콕시기, C1~C6의 티오알콕시기(thioalkoxy group), C6~C30의 모노시클릭아릴기(monocyclic aryl group), C6~C30의 융합고리아릴기, C3~C30의 모노시클릭헤테로아릴기, C3~C30의 융합고리헤테로아릴기 중의 1 종에서 선택될 수 있다.
본 발명의 식 (I)에서, X1, X2, X3, X4가 임의로 C인 경우, 상기 위치에 융합이 발생된 것으로 이해할 수 있다.
상기 2 개의 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성한다는 것은, 2 개의 인접한 상기 Re, R1, R2, Ra, Rb가 연결되어 고리를 형성하는 것으로 이해할 수 있다. 설명해야 할 것은, 2 개의 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성한다는 것은 선택적인 기술방안이며, 상기 Re, R1, R2, Ra, Rb는 고리를 형성하지 않을 수도 있다.
본 발명에서 제공하는 화합물이 전계 발광소자에 사용되는 경우, 소자의 사용수명을 연장시키고 발광 효율을 향상시킬 수 있으며, 기술적 효과는 명확하게 상기 결과를 구현할 수 있다. 발명자가 상기 효과를 얻는 원리를 추측하면 아래와 같다: A 및 B 그룹은 전자흡인그룹을 선택하고 적합한 큰 ð 결합과 매칭되며, 가장 먼 끝에서, 이와 매칭된 전자흡인그룹과 연결되어, 보다 효과적으로 정공을 추출하고 발광 효율을 향상시키며 사용수명을 연장시킬 수 있다.
본 발명의 상기 Ra가 전자흡인그룹인 경우, 언급된 전자흡인그룹은 본 분야에서 임의로 선택가능한 전자흡인그룹이다.
하나의 구체적인 실시형태에서, 상기 화합물은 식 (II) 및 식 (III) 중 임의의 하나가 나타내는 구조를 구비한다:
Figure pat00007
식 (II)
Figure pat00008
식 (III)
식 (II) 및 식 (III)에서, A, B, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8는 청구항 1과 동일한 범위를 구비하고, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 C(R1)(R2), N(R1), O, Si(R1)(R2), S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되며; 구체적으로 아래와 같다:
A 및 B는 각각 독립적으로
Figure pat00009
에서 선택되고;
X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 C(R1)(R2), N(R1), O, Si(R1)(R2), S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되며;
Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8은 각각 독립적으로 CRb, CRa, N, NRb 중 임의의 1 종에서 선택되고, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 중 적어도 하나는 CRa 를 선택하며;
상기 Ra는 전자흡인그룹이며;
상기 Re, R1, R2, Rb는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨(deuterium), 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아미노기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아실기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르보닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르복실산기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 에스테르기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 이소니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 티올기(thiol group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술피닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술포닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 포스피노기 중 임의의 1 종 또는 적어도 2 종의 조합에서 선택되고; 2 개의 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성한다.
다른 하나의 구체적인 실시형태에서, 식 (I)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 C, O, S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택된다.
또 다른 하나의 구체적인 실시형태에서, 식 (II) 및 식 (III)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 O, S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택된다.
해당 구체적인 실시형태에서, 방향족 고리의 위치관계는 X1, X2, X3, X4의 선택범위와 서로 매칭되며, 화합물의 LUMO 에너지준위를 최대한 감소시키고 전하 이동도를 향상시킬 수 있다.
또 하나의 구체적인 실시형태에서, 식 (I)에서, A 및 B는 각각 독립적으로
Figure pat00010
에서 선택되고 Re는 시아노기이다.
또 하나의 구체적인 실시형태에서, 식 (II) 및 식 (III)에서, A 및 B는 각각 독립적으로
Figure pat00011
에서 선택되고 Re는 시아노기이다.
또 하나의 구체적인 실시형태에서, 식 (II) 및 식 (III)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 O, S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되고, A 및 B는 각각 독립적으로
Figure pat00012
에서 선택되며, Re는 시아노기이다.
본 발명의 상기 Ra의 Hammett 치환기 상수값은 0.3 이상이고 전자흡인능력이 비교적 강하며, 화합물의 LUMO 에너지준위를 현저히 감소시켜 전하 이동도를 향상시키는 효과를 달성할 수 있다.
설명해야 할 것은, 상기 Hammett 치환기 상수값은 Hammett 치환기 파라(para) 상수 및/또는 메타(meta) 상수를 포함하고, 파라 상수와 메타 상수 중 하나가 0.3 이상인 조건을 충족하기만 하면, 본 발명의 바람직한 Ra의 선택 그룹으로서 사용될 수 있다.
예시적으로, Ra는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자, 니트로소기, 니트로기, 설페이트기, 설포네이트기, 니트레이트기, 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 트리클로로메틸기, 트리플루오로메톡시기, 펜타플루오로에톡시기, 트리플루오로메틸티오기(trifluoromethylthio group), 펜타플루오로에틸티오기, 술폰기, 술폭시드기, 카르복실기, 카르복실레이트기, 알데하이드기, 카르보닐기, 시아노기, 이소시아노기, 옥소시아노기(oxocyano group), 티오시아노기, 셀레노시아노기(selenocyano group), 아마이드기, 술폰아미드기, 아조기, 디아조기, 아지드기, 플루오로페닐기(Fluorophenyl group), 피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 비스메틸트리아지닐기 등 중 임의의 1 종 또는 적어도 2 종의 조합일 수 있다.
하나의 구체적인 실시형태에서, 상기 유기 화합물은 화합물 AO-1 내지 화합물 AO-164; 화합물 AS-1 내지 화합물 AS-164; 화합물 ASe-1 내지 화합물 ASe-164; 화합물 BO-1 내지 화합물 BO-199; 화합물 BS-1 내지 화합물 BS-199 및 화합물 BSe-1 내지 화합물 BSe-199에서 선택된다. 상기 화합물 AO-1 내지 화합물 AO-164; 화합물 AS-1 내지 화합물 AS-164; 화합물 ASe-1 내지 화합물 ASe-164; 화합물 BO-1 내지 화합물 BO-199; 화합물 BS-1 내지 화합물 BS-199 및 화합물 BSe-1 내지 화합물 BSe-199의 구체적인 구조는 청구항 6을 참조한다.
여기서, 각 화합물에 대응시킨 후 X1 및 X2의 선택이 제공되고, 예를 들어
Figure pat00013
에 있어서, 여기서, X1 및 X2가 모두 O인 경우, 화합물 AO-1로 표시되고; X1 및 X2가 모두 S인 경우, 화합물 AS-1로 표시되며; X1 및 X2가 모두 Se인 경우, 화합물 ASe-1로 표시되고; 여기서 X1 및 X2가 모두 O이고, X1 및 X2가 모두 S이며, X1 및 X2가 모두 Se인 3 가지 방안 사이는 선택가능한 병렬방안이다. 예를 들어,
Figure pat00014
에 있어서, 여기서 X2 및 X3가 모두 O인 경우, 화합물 BO-1로 표시되고; X2 및 X3가 모두 S인 경우, 화합물 BS-1로 표시되며; X2 및 X3가 모두 Se인 경우, 화합물 BSe-1로 표시되며; 여기서 X2 및 X3가 모두 O이고, X2 및 X3가 모두 S이며, X2 및 X3가 모두 Se인 3 가지 방안 사이는 선택가능한 병렬방안이다. 상기 화합물 AO-2 내지 화합물 AO-164, 화합물 AS-2 내지 화합물 AS-164, 화합물 ASe-2 내지 화합물 ASe-164, 화합물 BO-2 내지 화합물 BO-199, 화합물 BS-2 내지 화합물 BS-199 및 화합물 BSe-2 내지 화합물 BSe-199의 일반식 화합물에 대한 설명은 전술한 바와 같다.
하나의 구체적인 실시형태에서, 상기 유기 화합물은 부분적으로 또는 완전히 중수소화될 수 있다.
치환기 용어의 정의에 관하여,
할로겐 또는 할로젠화물-은 본문에 사용된 바와 같이 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 포함한다.
알킬기는 직쇄형 알킬기 및 분지형 알킬기를 포함한다. 알킬기의 예시는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 2차부틸기(Sec-butyl), 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-운데실기, n-도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, 네오펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 1-펜틸헥실기, 1-부틸펜틸기, 1-헵틸옥틸기, 3-메틸펜틸기를 포함한다. 또한, 알킬기는 임의로 치환될 수 있다. 알킬기 사슬에서의 탄소는 기타 헤테로원자에 의해 치환될 수 있다. 상기에서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 2차부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기 및 네오펜틸기가 바람직하다.
시클로알킬기는 본문에 사용된 바와 같이 고리형 알킬기를 포함한다. 바람직한 시클로알킬기는 4~10 개의 고리탄소원자를 함유하는 시클로알킬기이며, 이는 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-노르보르닐기(1-norbornyl), 2- 노르보르닐기 등을 포함한다. 또한, 시클로알킬기는 임의로 치환될 수 있다. 고리에서의 탄소는 기타 헤테로원자에 의해 치환될 수 있다.
알케닐기는 본문에 사용된 바와 같이 직쇄형 올레핀기 및 분지형 올레핀기를 포함한다. 바람직한 알케닐기는 2~15 개의 탄소원자를 함유하는 알케닐기이다. 알케닐기의 예시는 비닐기, 알릴기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1,3-부타디에닐기(1,3-butadienyl), 1-메틸비닐기, 스티릴기, 2,2-디페닐비닐기, 1,2-디페닐비닐기, 1-메틸알릴기, 1,1-디메틸알릴기, 2-메틸알릴기, 1-페닐알릴기, 2-페닐알릴기, 3-페닐알릴기, 3,3-디페닐알릴기, 1,2-디메틸알릴기, 1-페닐-1-부테닐기 및 3-페닐-1-부테닐기를 포함한다. 또한, 알케닐기는 임의로 치환될 수 있다.
아릴기 또는 방향족기는 본문에 사용된 바와 같이 융합 시스템(condensed systems)과 비융합 시스템을 포함한다. 바람직한 아릴기는 6~60 개의 탄소원자를 함유하는 아릴기이고, 더 바람직하게는 6~20 개의 탄소원자를 함유하는 아릴기이며, 보다 더 바람직하게는 6~12 개의 탄소원자를 함유하는 아릴기이다. 아릴기의 예시는 페닐기, 비페닐, 터페닐, 트리페닐렌(triphenylene), 테트라페닐렌, 나프탈렌, 안트라센, 페날렌(phenalene), 페난트렌, 플루오렌, 피렌, 크리센(chrysene), 페릴렌(perylene) 및 아줄렌(azulene)을 포함하고, 바람직하게는 페닐기, 비페닐, 터페닐, 트리페닐렌, 플루오렌 및 나트탈렌을 포함한다. 또한, 아릴기는 임의로 치환될 수 있다. 비융합 아릴기의 예시는 페닐기, 비페닐-2-일기(biphenyl-2-yl group), 비페닐-3-일기, 비페닐-4-일기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 4'-메틸비페닐릴기, 4''-터트부틸기-p-터페닐-4-일기, o-쿠메닐기(o-cumenyl), m-쿠메닐기, p-쿠메닐기, 2,3-크실릴기, 3,4-크실릴기, 2,5-크실릴기, 메시틸기(mesityl group) 및 m-쿼테르페닐기(m-quaterphenyl)를 포함한다.
헤테로알킬기는 본문에 사용된 바와 같이, 직쇄 또는 분지쇄 헤테로알킬기를 포함한다. 바람직한 헤테로알킬기는 질소, 산소 및 황과 같은 적어도 하나의 헤테로원자를 포한하는 알킬기이다. 헤테로알킬기는 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 및 셀레늄 원자로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 방향족 헤테로시클릭기일 수 있다.
헤테로아릴기는 본문에 사용된 바와 같이, 1~5 개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 비융합 및 융합된 헤테로방향족 그룹을 포함한다. 바람직한 헤테로아릴기는 3~30 개의 탄소원자를 함유하는 헤테로아릴기이고, 더 바람직하게는 3~20 개의 탄소원자를 함유하는 헤테로아릴기이며, 보다 더 바람직하게는 3~12 개의 탄소원자를 함유하는 헤테로아릴기이다. 적합한 헤테로아릴기는 디벤조티오펜(dibenzothiophene), 디벤조푸란(dibenzofuran), 디벤조셀레노펜(dibenzoselenophene), 푸란, 티오펜, 벤조푸란, 벤조티오펜, 벤조셀레노펜(benzoselenophene), 카바졸(carbazole), 인돌로카르바졸(indolocarbazole), 피리딘인돌로(pyridine indole), 피롤로피리딘(Pyrrolopyridine), 피라졸, 이미다졸, 트리아졸(Triazole), 옥사졸(oxazole), 티아졸, 옥사디아졸, 옥사트리아졸, 디옥사졸, 티아디아졸, 피리딘, 피리다진(pyridazine), 피리미딘, 피라진(pyrazine), 트리아진(triazine), 옥사진(oxazine), 옥사티아진(oxathiazine), 옥사디아진(oxadiazine), 인돌(Indole), 벤즈이미다졸(benzimidazole), 인다졸, 인독사진(indoxazine), 벤조옥사졸, 벤지스옥사졸(benzisoxazole), 벤조티아졸, 퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린, 신놀린, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프티리딘, 프탈라진(phthalazine), 프테리딘(pteridine), 크산텐(xanthene), 아크리딘, 페나진, 페노티아진, 벤조티에노피리딘 (benzothienopyridine), 티에노디피리딘(thienodipyridine), 벤조푸라노피리딘 (Benzofuranopyridine), 푸라노디피리딘(Furanodipyridine), 벤조셀레노페노피리딘 (benzoselenophenopyridine), 셀레노페노디피리딘 (selenophenodipyridine)을 포함하고, 바람직하게는 디벤조티오펜, 디벤조푸란, 디벤조셀레노펜, 카바졸, 인돌로카르바졸, 이미다졸, 피리딘, 트리아진, 벤즈이미다졸, 1,2-아자보란(1,2-azaborane), 1,3-아자보란, 1,4- 아자보란, 보라진(borazine) 및 이들의 아자 유사체를 포함한다. 또한, 헤테로아릴기는 임의로 치환될 수 있다.
알콕시기-는 -O-알킬기로 표시된다. 알킬기의 예시와 바람직한 예시는 상술한 바와 같다. 1~20 개의 탄소원자를 구비하고 바람직하게는 1~6 개의 탄소원자를 구비하는 알콕시기의 예시는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기 및 헥실옥시기를 포함한다. 3 개 이상의 탄소원자를 구비하는 알콕시기는 직쇄형, 고리형 또는 분지형일 수 있다.
아릴옥시기-는 -O-아릴기 또는 -O-헤테로아릴기로 표시된다. 아릴기 및 헤테로아릴기의 예시와 바람직한 예시는 상술한 바와 같다. 6~40 개의 탄소원자를 구비하는 아릴옥시기의 예시는 페녹시기 및 비페닐옥시기를 포함한다.
알킬실릴기는 본문에 사용된 바와 같이 알킬-치환된 실리콘 원자를 갖는다. 알킬실릴기의 예는 트리메틸실릴, 메틸에틸실릴, 트리에틸실릴, 메틸에틸프로필실릴 등을 포함한다.αβ
아랄킬기(Arylalkyl group)는 본문에 사용된 바와 같이 아릴치환기를 구비하는 알킬기이다. 또한, 아랄킬기는 임의로 치환될 수 있다. 아랄킬기의 예시는 벤질기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기, 2-페닐이소프로필기, 페닐t-부틸기, α-나프틸메틸기, 1-α-나프틸-에틸기, 2-α-나프틸에틸기, 1-α-나프틸이소프로필기, 2-α-나프틸이소프로필기, β-나프틸메틸기, 1-β-나프틸-에틸기, 2-β-나프틸-에틸기, 1-β-나프틸이소프로필기, 2-β-나프틸이소프로필기, p-메틸벤질기, m-메틸벤질기, o-메틸벤질기, p-클로로벤질기(p-chlorobenzyl), m-클로로벤질기, o-클로로벤질기, p-브로모벤질기(p-bromobenzyl), m-브로모벤질기, o-브로모벤질기, p-요오드벤질기 (p-iodobenzyl), m-요오드벤질기, o-요오드벤질기, p-하이드록시벤질기(p-hydroxybenzyl), m-하이드록시벤질기, o-하이드록시벤질기, p-아미노벤질기, m-아미노벤질기, o-아미노벤질기, p-니트로벤질기, m-니트로벤질기, o-니트로벤질기, p-시아노벤질기, m-시아노벤질기, o-시아노벤질기, 1-2-하이드록시-2-페닐이소프로필기 및 1-클로로-2-페닐이소프로필기를 포함한다. 상기에서, 벤질기, p-시아노벤질기, m-시아노벤질기, o-시아노벤질기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기 및 2-페닐이소프로필기가 바람직하다아자디벤조푸란(azadibenzofuran), 아자-디벤조티오펜 등에서의 용어 "아자"는 상응하는 방향족 단편에서의 하나 또는 복수의 C-H 그룹이 질소원자로 대체됨을 의미한다. 예를 들어, 아자트리페닐렌(azatriphenylene)은 디벤조[f, h]퀴녹살린, 디벤조[f, h]퀴놀린 및 고리계에 2 개 또는 그 이상의 질소를 갖는 기타 유사체를 포함한다. 본 분야 당업자는 상술한 아자 유도체의 기타 질소 유사체를 쉽게 생각해낼 수 있으며, 이러한 모든 유사체는 본문에 기재된 용어에 포함되는 것으로 확정된다.
알킬기, 시클로알킬기, 알케닐기(alkenyl), 알키닐기, 아랄킬기, 헤테로시클릭기, 아릴기 및 헤테로아릴기는 비치환될 수 있거나, 듀테륨(deuterium), 할로겐, 알킬기, 시클로알킬기, 아랄킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 고리형 아미노기, 실릴기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 헤테로알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아실기(acyl), 카르보닐기, 카르복실산기(carboxylic acid group), 에테르기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티오알킬기(Thioalkyl group), 설피닐(sulfinyl), 설포닐(sulfonyl), 포스피노기(phosphino) 및 이들의 조합에서 선택된 하나 또는 복수 개로 치환될 수 있다.
이해해야 할 것은, 분자 단편이 치환기로 설명되거나 기타 형태로 기타 부분에 연결되는 경우, 그것이 단편(예를 들어, 페닐기, 페닐렌기, 나프틸기, 디벤조푸란기)인지 또는 그것이 전체 분자(예를 들어, 벤젠, 나프탈렌(naphthalene), 디벤조푸란)인지에 따라 명명된다. 본문에 사용된 바와 같이, 치환기 또는 단편연결을 지정하는 이러한 상이한 방식은 동일한 것으로 간주한다.
본 출원에 언급된 화합물에서, 수소원자는 부분적 또는 전체적으로 듀테륨으로 대체될 수 있다. 탄소 및 질소와 같은 다른 원소도 이들의 기타 안정적인 동위원소로 대체될 수 있다. 이는 소자의 효율 및 안정성을 향상시키므로, 화합물에서 기타 안정적인 동위원소를 대체하는 것은 바람직할 수 있다.
본 출원에 언급된 화합물에서, 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다는 표현의 의도는, 두 그룹이 화학결합에 의해 서로 연결되었음을 간주하려는 것이다. 이는 하기를 통해 예시된다:
Figure pat00015
또한, 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다는 표현의 의도는, 두 그룹 중 하나가 수소를 나타내는 경우, 두 번째 그룹은 수소원자가 결합된 위치 측에 결합되어 고리를 형성함을 간주하려는 것이다. 이는 하기를 통해 예시된다:
Figure pat00016
본 발명에서 제공하는 식 (I)
Figure pat00017
에 있어서, 예시적으로, 본 발명은 유기 화합물 AO-22, 화합물 BO-24, 화합물 BO-25의 제조방법을 제공하였고, 구체적으로 아래와 같다:
합성 실시예 1: 화합물 AO-22의 합성
제 1 단계
Figure pat00018
1L의 둥근바닥플라스크에 테트라클로로벤조퀴논(tetra-chlorobenzoquinone)(5g, 20.3mmol), m-트리플루오로메톡시페놀(m-trifluoro-methoxyphenol)(7.6g, 42.8mmol) 및 피리딘(400mL)을 첨가한다. 혼합물을 공기 중에서 가열하고 밤새 환류시킨다. 반응액을 실온까지 냉각시킨 후 물을 첨가하고 침전시켜 석출한다. 여과를 진행하고 여과액이 무색으로 될 때까지 필터 케이크를 물로 세척한다. 고체를 수집하고 건조시켜 적색 고체 중간물 AO-22-1(3.1g, 33%의 수율)를 얻는다.
제 2 단계
Figure pat00019
3 구 플라스크에 중간물 AO-22-1(2.5g, 5.5mmol), 말로노나이트릴(malononitrile)(1.8g, 27.5mmol) 및 DCM(350mL)을 첨가한다. 얻어진 용액을 질소 보호하에서 빙수조(ice-water bath)를 사용하여 0
Figure pat00020
까지 냉각시킨다. 다음, 사염화티타늄(6mL, 55mmol)을 30min 내에 반응액에 드립한 후, 피리딘(8.75mL, 110mmol)의 DCM(30mL)에서의 용액을 1h 내에 반응액에 드립한다. 이어서, 빙수조를 제거하고 반응을 실온까지 승온시킨 후 30min 동안 반응시킨다. 물을 첨가하여 반응을 ??칭한다. DCM을 사용하여 추출하고, 유기상을 합병한 후 염수로 세척한다. 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨 후, 여과를 진행하고 감압하여 용매를 제거한다. 얻어진 흑녹색의 조생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 정제하고 PE/DCM(1/1, v/v)을 사용하여 용리하여, 자색 고체 생성물 AO-22(0.5g, 16%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 552인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 2: 합성 유기 화합물 BO-24
제 1 단계
Figure pat00021
질소 분위기에서, 1-브로모-2-플루오로-4-(트리플루오로메톡시)벤젠(25.9g, 100mmol) 및 이소프로폭시보론산 피나콜에스테르(Isopropoxyboronic acid pinacol ester)(22.3g, 120mmol)를 톨루엔(160mL) 및 테트라하이드로푸란(40mL)에 첨가하고, -78
Figure pat00022
에서 부틸리튬(75mL, 120mmol, 1.6M)을 천천히 드립하되, 속도를 유지하고
Figure pat00023
1h 좌우에 첨가를 완료한다. 첨가를 완료한 후 온도를 실온까지 승온시키고, TLC에서 원료가 완전히 전환됨을 나타내면, 염화암모늄 포화용액(200mL)을 첨가하여 반응을 ??칭한다. 액체를 분리하고 디클로로메탄을 사용하여 두 번 추출하며, 유기상을 합병하고 건조 및 감압하여 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(용리제: PE 100% 내지 PE:EA 20:1)하여 무색 유상물질 중간물 BO-24-1(33g)를 얻고, 이를 백색 고체가 될 때까지 일정한 시간 동안 방치하며, 수율은 90%이다.
제 2 단계
Figure pat00024
질소 분위기에서, 팔라듐 아세테이트(palladium acetate)(483mg, 2.16mmol) 및 SPhos (1.8g, 4.32mmol)을 톨루엔(160mL) 및 DME(40mL)에 첨가하고, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, 1,4-디브로모-2,5-디메톡시벤젠(12.8g, 43.2mmol) 및 2-(2-플루오로-4-(트리플루오로메톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란(2-(2-fluoro-4-(trifluoromethoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)(33g, 108mmol)을 첨가하고, 질소를 연속적으로 통과시키며, 마지막으로 탄산나트륨 수용액(172mL, 1M)을 첨가한 후, 100℃까지 승온시키고 밤새 반응시킨다. 원료가 완전히 전환된 후, 물(200mL)을 첨가하고 용액을 분리하며, 수상을 디클로로메탄을 사용하여 두 번 추출하며, 유기상을 합병하고 포화 염수를 사용하여 세척하며, 건조시키고 감압하여 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(용리제: PE:DCM 10:1)하여, 백색 고체 중간물 BO-24-2(19g)를 얻으며, 수율은 89%이다.
제 3 단계
Figure pat00025
질소 분위기에서, 2,2''-디플루오로-2',5'-디메톡시-4,4''-비스(트리플루오로메톡시)- 1,1':4',1''-터페닐(19g, 38.5mmol)을 건조 DCM(200mL)에 첨가하고, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, 0℃에서 보론트라이브로마이드(28.8g, 115mmol)를 드립하고, 드립이 완료된 후 천천히 승온시키고 밤새 방치한다. 원료가 완전히 전환된 후, 조심스럽게 물을 사용하여 ??칭하고 EA를 사용하여 추출하며, 식염수로 세척하고 건조시키며, 감압하여 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(용리제: PE:EA 10:1)하고, 백색 고체를 PE 및 소량의 EA를 사용하여 세척하여 16g의 중간물 BO-24-3를 얻으며, 수율은 90%이다.
제 4 단계
Figure pat00026
질소 분위기에서, 2,2''-디플루오로-4,4''-비스(트리플루오로메톡시)-[1,1':4',1''- 터페닐]-2',5'-디올(16g, 34.6mmol)을 DMF(100mL)에 첨가하고, 탄산칼륨(11.76g, 104mmol)을 첨가하며, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, 120℃까지 가열하고 밤새 반응시킨다. 원료가 완전히 전환된 후, 실온까지 낮추고 반응액을 물(400mL)에 부어, 다량의 백색 고체를 석출시키며, 여과를 진행한 후 물과 PE를 사용하여 필터 케이크를 세척하고 충분히 건조시켜, 백색 고체 중간물 BO-24-4(11.8g)를 얻으며, 수율은 80%이다.
제 5 단계
Figure pat00027
중간물 BO-24-4(16.8g, 40mmol)를 아세트산(200mL)에 첨가한 후, 사전 분쇄된 요오드 분말(20g, 80mmol), 요오드산(14.2g, 80mmol), 사염화탄소(10mL), 진한 황산(2mL) 및 증류수(20mL)를 각각 첨가하고, 65℃까지 가열하고 48h 동안 교반(입구를 오픈하고 배기가스 처리장치를 설치함)하여, 다량의 백색 고체를 석출시키며, 실온까지 냉각시키고, 여과를 진행하여 얻은 고체를 각각 소량의 아세트산, 에틸아세테이트 및 석유에테르를 사용하여 세척한다. 마지막으로 톨루엔(800mL)을 사용하여 재결정(Recrystallization)하여 백색 고체 중간물 BO-24-5(18g)를 얻으며, 수율은 66%이다.
제 6 단계
Figure pat00028
질소 분위기에서, 말로노나이트릴(2.43g, 36.8mmol)을 THF(140mL)에 첨가하고, 0
Figure pat00029
에서 수소화나트륨(3g, 73.8mmol)을 첨가하며, 10min 동안 교반한 후, 실온까지 승온시키며, 질소를 통과시키는 조건에서 중간물 BO-24-5(10g, 14.75mmol) 및 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(tetrakistriphenylphosphinepalladium)(0.854g, 0.74mmol) 을 첨가하고, 20min 동안 질소를 계속 통과시킨 후, 75℃까지 가열하여, 황색 고체를 석출시킨다. 완전이 전환된 후, 용매를 제거하고, 실온까지 냉각시키며, 1N 묽은 염산(200mL)을 첨가하여, 다량의 고체를 석출시키며, 여과를 진행한 후 소량의 물 및 석유 에테르를 사용하여 필터 케이크를 세척하고, 건조시켜 황색 고체 중간물 BO-24-6를 얻으며, 추가로 정제하지 않고 다음 단계에서 직접 사용한다.
제 7 단계
Figure pat00030
질소 분위기에서, 이전 단계에서 얻은 중간물 BO-24-6를 DCM(200mL)에 첨가하고, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, PIFA(7g, 16.23mmol)를 첨가하고 실온에서 밤새 교반하며, 용액이 흑색이 되고 원료가 완전히 전환된 후, 직접 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(용리제: PE:DCM 2:1에서 1:2로 경사)하고, 이어서, 고체를 소량의 DCM에 용해시키고 n-헥산을 첨가하고 세척하여, 흑갈색 고체 화합물 BO-24(7.5g)을 얻으며, 수율은 90%이다.
생성물은 분자량이 552인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. 해당 화합물의 질량스펙트럼 테스트 결과에 따라, M/Z=552인 피크가 확인되었다.
합성 실시예 3: 합성 화합물 BO-25
제 1 단계
Figure pat00031
질소 분위기에서, 팔라듐 아세테이트(190mg, 0.85mmol) 및 SPhos(693mg, 1.69mmol)을 톨루엔(40mL) 및 DME(10mL)에 첨가하고, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, 1,4-디브로모-2,5-디메톡시벤젠(5.0g, 16.9mmol) 및 2-플루오로-5-(트리플루오로메톡시)페닐보론산(9.5g, 42.4mmol)을 첨가하고, 질소를 연속적으로 통과시키며, 마지막으로 탄산나트륨 수용액(60mL, 1M)을 첨가한 후, 100℃까지 승온시키고 밤새 반응시킨다. 원료가 완전히 전환된 후, 물(150mL)을 첨가하고 용액을 분리하며, 수상을 디클로로메탄을 사용하여 두 번 추출하며, 유기상을 합병하고 포화 염수를 사용하여 세척하며, 건조시키고 감압하여 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(용리제: PE:DCM 10:1)하여, 백색 고체 중간물 BO-25-1(7.5g)를 얻으며, 수율은 90%이다.
제 2 단계
Figure pat00032
질소 분위기에서, 2,2''-디플루오로-2',5'-디메톡시-5,5''-비스(트리플루오로메톡시)- 1,1':4',1''-터페닐(7.5g, 15.2mmol)을 건조 DCM(80mL)에 첨가하고, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, 0℃에서 보론트라이브로마이드(11.5g, 46.0mmol)를 드립하고, 드립이 완료된 후 천천히 실온까지 승온시키고 밤새 반응시킨다. 원료가 완전히 전환된 후, 조심스럽게 물을 사용하여 ??칭하고 EA를 사용하여 추출하며, 유기상을 합병하고 식염수로 세척하며, 건조시키고 감압하여 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(용리제: PE:EA 10:1)하고, 백색 고체를 PE 및 소량의 EA를 사용하여 세척하여 6.5g의 중간물 BO-25-2를 얻으며, 수율은 91%이다.
제 3 단계
Figure pat00033
질소 분위기에서, 2,2''-디플루오로-5,5''-비스(트리플루오로메톡시)-[1,1':4',1''- 터페닐]-2',5'-디올(6g, 14.1mmol)을 DMF(40mL)에 첨가하고, 탄산칼륨(4.78g, 42.3mmol)을 첨가하며, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, 120℃까지 가열하고 밤새 반응시킨다. 원료가 완전히 전환된 후, 실온까지 낮추고 반응액을 물(100mL)에 부어, 다량의 백색 고체를 석출시키며, 여과를 진행한 후 물과 PE를 사용하여 고체를 세척하고 충분히 건조시켜, 백색 고체 중간물 BO-25-3(5.1g)를 얻으며, 수율은 85%이다.
제 4 단계
Figure pat00034
중간물 BO-25-3(5.1g, 12.1mmol)를 아세트산(60mL)에 첨가한 후, 사전 분쇄된 요오드 분말(6.1g, 25mmol), 요오드산(4.3g, 25mmol), 사염화탄소(1mL), 진한 황산(0.5mL) 및 증류수(6mL)를 각각 첨가하고, 85℃까지 가열하고 72h 동안 교반(입구를 오픈하고 배기가스 처리장치를 설치함)하여, 다량의 백색 고체를 석출시키며, 실온까지 냉각시키고, 여과를 진행하여 얻은 고체를 각각 소량의 아세트산, 에틸아세테이트 및 석유에테르를 사용하여 세척한다. 다음, 톨루엔(300mL)을 사용하여 재결정하여 백색 고체 중간물 BO-25-4(4.9g, 60%의 수율)를 얻는다.
제 5 단계
Figure pat00035
질소 분위기에서, 말로노나이트릴(1.2g, 18mmol)을 THF(70mL)에 첨가하고, 0
Figure pat00036
에서 수소화나트륨(1.47g, 36.2mmol)을 첨가하며, 10min 동안 교반한 후, 실온까지 승온시키며, 질소를 통과시키는 조건에서 BO-25-4(4.9g, 7.24mmol) 및 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(0.418g, 0.36mmol)을 첨가하고, 20min 동안 질소를 계속 통과시킨 후, 75℃까지 가열하여, 황색 고체를 석출시킨다. 완전이 전환된 후, 용매를 제거하고, 실온까지 냉각시키며, 3N 묽은 염산(50mL)을 첨가하여, 다량의 고체를 석출시키며, 여과를 진행한 후 소량의 물 및 석유 에테르를 사용하여 필터 케이크를 세척하고, 건조시켜 황색 고체 중간물 BO-25-5(3.6g, 91%의 수율)를 얻는다.
제 6 단계
Figure pat00037
질소 분위기에서, 이전 단계에서 얻은 BO-25-5를 DCM(200mL)에 첨가하고, 질소를 20min 동안 통과시킨 후, PIFA(3.5g, 8mmol)를 첨가하고 실온에서 밤새 교반하며, 용액이 흑색이 되고 원료가 완전히 전환된 후, 직접 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(용리제: PE:DCM 2:1에서 1:2로 경사)하고, 이어서, 얻어진 고체를 소량의 DCM에 용해시키고 n-헥산 및 톨루엔을 첨가하고 세척하여, 적색 고체 화합물 BO-25(3.2g)을 얻으며, 수율은 90%이다.
생성물은 분자량이 552인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. 해당 화합물의 질량스펙트럼 테스트 결과에 따라, M/Z=552인 피크가 확인되었다.
합성 비교예: 비교 화합물(1)의 합성
단계 1: 중간물 a의 합성
Figure pat00038
1L의 둥근바닥플라스크에 테트라클로로벤조퀴논(tetra-chlorobenzoquinone)(5g, 20.3mmol), 페놀(3.8g, 40.6mmol) 및 피리딘(400mL)을 첨가한다. 혼합물을 공기 중에서 가열하고 밤새 환류시킨다. 반응액을 실온까지 냉각시킨 후 물을 첨가하고 침전시켜 석출한다. 여과를 진행하고 여과액이 무색으로 될 때까지 필터 케이크를 물로 세척한다. 다음, 고체를 수집하고 건조시켜 적색 고체 중간물 a(2.9g, 49%의 수율)를 얻는다.
단계 2: 비교 화합물(1)의 합성
Figure pat00039
3 구 플라스크에 중간물 a(2.5g, 8.7mmol), 말로노나이트릴(2.8g, 43.4mmol) 및 DCM(350mL)을 첨가한다. 얻어진 용액을 질소 보호하에서 빙수조를 사용하여 0℃까지 냉각시킨다. 다음, 사염화티타늄(9.5mL, 87mmol)을 30min 내에 반응액에 드립한 후, 피리딘(14mL, 174mmol)의 DCM(30mL)에서의 용액을 1h 내에 반응액에 드립한다. 이어서, 빙수조를 제거하고 반응을 실온까지 승온시킨 후 30min 동안 반응시킨다. 물을 첨가하여 반응을 ??칭한다. DCM을 사용하여 추출하고, 유기상을 합병한 후 염수로 세척한다. 황산마그네슘을 사용하여 건조시킨 후, 여과를 진행하고 감압하여 용매를 제거한다. 얻어진 흑녹색의 조생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 정제하고 PE/DCM(1/1, v/v)을 사용하여 용리하여, 자색 고체 비교 화합물(1)(0.46g, 15%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 384인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
동일한 발명 구상에 기반하여, 본 발명은 화합물 조합을 더 제공하였으며, 상기 화합물 조합은 상술한 바와 같은 유기 화합물 및 적어도 1 종의 재료를 포함한다.
바람직하게는, 상기 화합물 조합은 상술한 바와 같은 유기 화합물 및 적어도 1 종의 아릴아민계 화합물을 포함한다.
동일한 발명 구상에 기반하여, 본 발명은 전계 발광소자를 더 제공하였으며, 상기 전계 발광소자는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 상술한 바와 같은 유기 화합물을 포함한다.
하나의 구체적인 실시형태에서, 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층 중 적어도 하나 또는 두 층을 포함한다.
예시적으로, 본 발명의 상기 정공 주입층 및 정공 수송층의 두께는 각각 독립적으로 100~400Å일 수 있고, 예를 들어 100Å, 250Å, 300Å, 350Å, 400Å 등이다.
다른 구체적인 실시형태에서, 상기 정공 주입층은 상술한 바와 같은 유기 화합물 및 적어도 1 종의 재료를 포함한다.
다른 구체적인 실시형태에서, 상기 정공 주입층은 상술한 바와 같은 유기 화합물 및 적어도 1 종의 아릴아민계 화합물을 포함한다.
하나의 구체적인 실시형태에서, 상기 정공 수송층은 상술한 바와 같은 유기 화합물 및 적어도 1 종의 재료를 포함한다.
하나의 구체적인 실시형태에서, 상기 정공 수송층은 상술한 바와 같은 유기 화합물 및 적어도 1 종의 아릴아민계 화합물을 포함한다.
본 발명의 상기 방향족 아민 화합물은 예시적으로 식 (VI)의 구조를 구비한다:
Figure pat00040
식 (VI)
여기서, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5, Ar6는 각각 독립적으로 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기에서 선택되고;
q는 0~10의 정수이고; 바람직하게는 0~5의 정수이며; 더 바람직하게는 0, 1, 2, 3이며;
여기서, Ar1와 Ar2, Ar1와 Ar3, Ar1와 Ar4, Ar3와 Ar4, Ar2와 Ar5, Ar2와 Ar6 및 Ar5와 Ar6는 각각 임의로 서로 연결된다.
본 발명의 상기 방향족 아민 화합물은:
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
화합물로 구성된 군에서 선택된다.
도 1은 유기 발광장치(100)를 개략적으로 비 한정적으로 나타낸다. 도면은 반드시 비율에 따라 그려진 것이 아니며, 도면에서의 일부 층구조는 필요에 따라 생략될 수도 있다. 장치(100)는 기판(101), 양극(110), 정공 주입층(120), 정공 수송층(130), 전자 차단층(140), 발광층(150), 정공 차단층(160), 전자 수송층(170), 전자 주입층(180) 및 음극(190)을 포함할 수있다. 장치(100)는 설명된 층들을 순차적으로 증착하여 제조될 수 있다. 각 층의 성질과 기능 및 예시적인 재료는 미국 특허 US7279704B2 제6-10 칼럼에서 더 구체적으로 설명하였으며, 상기 특허의 전부 내용은 본 출원에 인용되어 결합된다.
OLED도 캡슐화층이 필요하며, 도 2에서는 유기 발광장치(200)를 개략적, 비한정적으로 도시하였다. 이와 도 1의 차이점은, 음극(190) 위에는 환경으로부터 유해물질(예를 들어, 수분 및 산소)을 방지하도록 캡슐화층(Encapsulation layer)(102)을 더 포함하는 것이다. 캡슐화 기능을 제공할 수 있는 임의의 재료는 모두 캡슐화층(예를 들어, 유리 또는 유기-무기 혼합층)으로 사용될 수 있다. 캡슐화층은 OLED소자의 외부에 직접적 또는 간접적으로 배치되어야 한다. 다중박막 캡슐화는 미국특허 US7968146B2에서 기술되었으며, 그 전부내용은 본 출원에 인용되어 결합된다.
비 한정적인 실시예를 통해 상기 계층구조를 제공한다. OLED의 기능은 상술한 여러 종류의 층을 조합함으로써 구현할 수 있고, 또는 일부 층을 완전히 생략할 수 있다. 이는 명확하게 설명되지 않은 다른 층을 더 포함할 수 있다. 각 층 내에는 단일 재료 또는 여러 종류의 재료의 혼합물을 사용함으로써 최적의 성능을 구현할 수 있다. 임의의 기능층은 여러 개의 서브 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층은 원하는 발광 스펙트럼을 구현할 수 있도록 2 층의 서로 다른 발광재료를 구비할 수 있다. 정공 수송층은 제1정공 수송층 및 제2정공 수송층을 구비할 수 있다.
일 실시예에서, OLED는 음극과 양극 사이에 배치된 "유기층"을 구비하는 것으로 설명될 수 있다. 해당 유기층은 하나 또는 복수의 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 소자는 해당 소자의 하나 또는 복수의 전자부재모듈(또는 유닛)을 구비하는 여러 종류의 소비재에 통합될 수 있다. 이러한 소비재의 일부 예시는 평판 디스플레이, 모니터, 의료 모니터, 텔레비전, 광고판, 실내 또는 실외용 조명등 및/또는 신호 발사등, 헤드업 디스플레이(head-up display), 전체적으로 투명하거나 부분적으로 투명한 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 스마트폰, 태블릿, 태블릿 폰, 웨어러블 장치(wearable device), 스마트 시계, 랩톱 컴퓨터(laptop computer), 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더(viewfinder), 마이크로 디스플레이, 3D 디스플레이, 차량 디스플레이 및 후미등을 포함한다.
본문에 사용된 "상단"은 기판과 가장 멀리 위치함을 의미하고, "하단"은 기판과 가장 가깝게 위치함을 의미한다. 제1 층이 제2 층 "상"에 "배치"된다고 설명되는 경우, 제1 층은 기판과 비교적 멀리 위치하도록 배치된다. 제1 층 "및" 제2 층이 "접촉"한다고 규정되지 않는 한, 제1 층과 제2 층 사이에는 다른 층이 존재할 수 있다. 예를 들면, 음극과 양극 사이에 여러 종류의 유기층이 존재하더라도 여전히 음극이 양극 "상"에 "배치"된다고 설명할 수 있다.
아래에서, 실시예를 결합하여 본 발명를 추가적으로 상세하게 설명하지만, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 실시예에서 사용되는 약물 및 시약은 시판 구매로 얻을 수 있거나, 이미 개시된 방법으로 제조하여 얻을 수 있다.
전계 발광소자의 제조단계는 아래와 같다:
먼저, 120nm 두께의 인듐주석산화물(ITO) 양극을 구비하는 유리기판을 세정한 다음, 산소 등 플라스마 및 UV 오존을 사용하여 처리한다. 처리 후, 기판을 글로브박스에서 드라이하여 수분을 제거한다. 다음, 기판을 기판 홀더에 장착하고 진공실에 넣는다. 아래에 지정된 유기층을 약 10-8토르의 진공도에서 0.2~2Å/s의 속도로 열진공 증착을 통해 ITO 양극 상에 순차적으로 증착시킨다. 여기서,
소자 실시예 1:
정공 주입층(HIL)으로서 본 발명의 화합물 BO-24을 사용하고, 제1 정공 수송층(HTL1)으로서 화합물 HT을 사용하며, 제2 정공 수송층(HTL2)으로서 화합물 HT을 사용한다.
소자 비교예 1:
정공 주입층(HIL)으로서 화합물 HI을 사용하고, 제1 정공 수송층(HTL1)으로서 화합물 HT을 사용하며, 제2 정공 수송층(HTL2)으로서 화합물 HT을 사용한다.
소자 실시예 2:
본 발명의 화합물 BO-24(3%)을 화합물 HT에 도핑하여 정공 주입층(HIL) 및 제1 정공 수송층(HTL1)으로 하고, 제2 정공 수송층(HTL2)으로서 화합물 HT을 사용한다.
소자 비교예 2:
정공 주입층(HIL) 및 제1 정공 수송층(HTL1)으로서 화합물 HT을 사용하고, 제2 정공 수송층(HTL2)으로서 화합물 HT을 사용한다.
제2 정공 수송층(HTL2) 상에서, 모든 실시예 및 비교예는 모두 화합물 GD을 화합물 H1 및 화합물 H2에 도핑하여 발광층(EML)으로 하고(10:45:45, 400Å), 정공 차단층(HBL)으로서 화합물 H2(100Å)을 사용하며, 전자 수송층(ETL)으로서 화합물 ET 및 8-히드록시퀴놀린-리튬(Liq)(40:60, 350Å)을 사용하는 것을 포함한다. 마지막으로, 10Å의 두께의 8-히드록시퀴놀린-리튬(Liq)을 전자 주입층으로서 증착시키고, 1200Å의 알루미늄을 음극으로서 증착시킨다. 다음, 해당 소자를 글로브 박스로 다시 옮기고 유리 뚜껑(glass lid) 및 흡습제(moisture getter)를 사용하여 봉입(encapsulate)함으로써 해당 소자를 완성시킨다.
사용되는 재료가 두 가지 이상인 층은, 상이한 화합물을 이에 언급된 중량비로 도핑함으로써 얻어진다.
일부분의 상세한 소자 층구조와 두께는 표 1에 나타난 바와 같다.
번호 HIL HTL1 HTL2
실시예1 화합물BO-24(100Å) 화합물HT(200Å) 화합물HT(200Å)
비교예1 화합물HI(100Å) 화합물HT(200Å) 화합물HT(200Å)
실시예2 화합물HT:화합물BO-24(3wt%) (300Å) 화합물HT(200Å)
비교예2 화합물HT(300Å) 화합물HT(200Å)
표 1 소자 실시예의 부분 소자 구조
소자에 사용되는 재료 구조는 아래와 같다:
Figure pat00048
화합물 AO-22, BO-24, BO-25 및 화합물 HI의 LUMO 에너지준위는 표 2를 참고하도록 한다.
화합물번호 LUMO (eV)
화합물AO-22 -4.70
화합물BO-24 -4.72
화합물BO-25 -4.73
화합물 HI -4.20
비교화합물1 -4.42
표 2 LUMO 에너지준위 데이터
표 2의 데이터에 따르면, D2 및 E2 고리에 전자를 흡인하는 트리플루오로메톡시기 치환기를 도입함으로써, 본 발명의 화합물의 LUMO 에너지준위가 비교 화합물(1)에 비해 0.28eV 이상 감소되었다. 이는 전자흡인그룹 치환기가 D2 및/또는 E2 고리에서 중요한 작용을 한다는 것을 설명하며, 아울러, 본 발명의 화합물의 LUMO 에너지준위가 화합물 HI에 비해 더 많이 낮아, HIL 층과 ITO 양극 사이의 충분히 작은 주입 에너지장벽을 실현할 수 있다. 또한, 정공 수송재료에 도핑되어 정공 주입층 또는 정공 수송층으로 되는 경우, P-형 전도효과를 실현할 가능성이 더 크다.
소자 성능 테스트
1000 니트(nit) 휘도에서, 실시예 1에서 측정된 외부 양자 효율(EQE)은 22.35%이고 전류 효율(CE)은 76.20cd/A이며, 색좌표(CIE)는 0.439, 0.550이고, 수명(LT97)은, 21750 니트의 초기 휘도에서 정전류로 테스트를 진행한 조건에서 310h이다. 비교예 1에서 같은 조건에서 측정된 외부 양자 효율(EQE)은 21.95%이고, 전류 효율(CE)은 75.11cd/A이며, 색좌표(CIE)는 0.437, 0.552이며, 같은 조건에서 수명은 234h이다. 실시예 1은 비교예 1의 효율보다 조금 더 높지만, 매우 중요한 것은, 실시예 1의 수명이 대폭 향상되었다.
이외, 1000 니트 휘도에서, 실시예 2에서 측정된 외부 양자 효율(EQE)은 24.79%이고 전류 효율(CE)은 84.32cd/A이며, 색좌표(CIE)는 0.441, 0.548이다. 비교예 2에서 같은 조건에서 측정된 외부 양자 효율(EQE)은 19.03%이고, 전류 효율(CE)은 65.12cd/A이며, 색좌표(CIE)는 0.434, 0.554이다. 이로부터 알 수 있는바, 매우 중요한 것은, 실시예 2의 효율이 비교예 2에 비해 대폭 향상되었다.
본 발명의 화합물은 정공 주입층 재료이거나, 또는 정공 수송 재료에 도핑되어 정공 주입층 또는 정공 수송층으로 되며, 이는 모두 소자의 전자 정공과 전자 수송의 균형을 향상시킬 수 있어, 우수한 소자 효과를 제공할 수 있다. 이는 본 발명을 응용하여 개발된 유기 발광소자가 종래 기술에 비해, 더 높은 발광 효율 및 더 긴 사용 수명을 가지며, 업계에서 더 높은 응용 가치를 가짐을 증명한다.
본 발명은 상기 실시예를 통해 본 발명의 상세한 방법을 설명하지만, 본 발명은 상기 상세한 방법에 한정되지 않으며, 즉 본 발명이 반드시 상기 상세한 방법에 의존해야만 구현될 수 있음을 의미하지 않는다. 해당 기술분야의 당업자는, 본 발명에 대한 임의의 개량, 본 발명의 제품에 대한 각 원료의 등가 대체, 보조 성분의 첨가, 구체적인 방법의 선택 등이 모두 본 발명의 보호범위 및 개시범위에 속함을 이해해야 한다.

Claims (11)

  1. 식 (I)의 구조를 구비하고,
    Figure pat00049
    식 (I)
    Figure pat00050
    에서 선택되고;
    식 (I)에서, D1 및 E1은 각각 독립적으로 5원 불포화 카르보시클릭, 5원 불포화 헤테로시클릭 중 임의의 1 종에서 선택되며;
    식 (I)에서, D2 및 E2는 각각 독립적으로 5원 방향족카르보시클릭, 5원 방향족헤테로시클릭, 6원 방향족카르보시클릭 및 6원 방향족헤테로시클릭 중 임의의 1 종에서 선택되고, 상기 D2와 상기 D1은 융합되어 2 개의 원자를 공용하고, 상기 E2 및 상기 E1은 융합되어 2 개의 원자를 공유하며;
    식 (I)에서, m 및 n은 독립적으로 0 또는 1이고; m이 0인 경우, D2는 5원 고리이고; m이 1인 경우, D2는 6원 고리이며; n이 0인 경우, E2는 5원 고리이고; n이 1인 경우, E2는 6원 고리하며;
    Z1 및 Z2는 C이고;
    식 (I)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 C, C(R1)(R2), N(R1), O, Si(R1)(R2), S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되며;
    식 (I)에서, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8은 각각 독립적으로 CRb, CRa, N, NRb 중 임의의 1 종에서 선택되고, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8 중 적어도 하나는 CRa를 선택하며;
    상기 Ra는 전자흡인그룹(electron withdrawing group)이며;
    상기 Re, R1, R2, Rb는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨(deuterium), 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아미노기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아실기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르보닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 카르복실산기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 에스테르기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 이소니트릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 티올기(thiol group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술피닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 술포닐기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 포스피노기 중 임의의 1 종 또는 적어도 2 종의 조합에서 선택되고;
    2 개의 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물은 식 (II) 및 식 (III) 중 임의의 하나가 나타내는 구조를 구비하고,
    Figure pat00051
    식 (II)
    Figure pat00052

    식 (III)
    식 (II) 및 식 (III)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 C(R1)(R2), N(R1), O, Si(R1)(R2), S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되고;
    A, B, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7, Y8, R1, R2는 청구항 1과 동일한 범위를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    식 (II) 및 식 (III)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 O, S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,
    식 (I)에서, A 및 B는 각각 독립적으로
    Figure pat00053
    에서 선택되고 Re는 시아노기이며;
    바람직하게는, 식 (II) 및 식 (III)에서, A 및 B는 각각 독립적으로
    Figure pat00054
    에서 선택되고 Re는 시아노기이며;
    더 바람직하게는, 식 (II) 및 식 (III)에서, X1, X2, X3, X4는 각각 독립적으로 O, S, S=O, S(=O)2, Se, Se=O, Se(=O)2 중 임의의 1 종에서 선택되고, A 및 B는 각각 독립적으로
    Figure pat00055
    에서 선택되며, Re는 시아노기인 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 Ra의 Hammett 치환기 상수값은 0.3 이상이고;
    바람직하게는, Ra는 불소원자, 염소원자, 브롬원자, 요오드원자, 니트로소기, 니트로기, 설페이트기(Sulfate group), 설포네이트기(sulfonate group), 니트레이트기(nitrate group), 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 트리클로로메틸기, 트리플루오로메톡시기, 펜타플루오로에톡시기, 트리플루오로메틸티오기(trifluoromethylthio group), 펜타플루오로에틸티오기, 술폰기, 술폭시드기, 카르복실기, 카르복실레이트기(carboxylate group), 알데하이드기, 카르보닐기, 시아노기, 이소시아노기, 옥소시아노기(oxocyano group), 티오시아노기, 셀레노시아노기(selenocyano group), 아마이드기, 술폰아미드기, 아조기, 디아조기, 아지드기, 플루오로페닐기(Fluorophenyl group), 피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 비스메틸트리아지닐기 중 임의의 1 종 또는 적어도 2 종의 조합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 화합물은 구체적으로 다음과 같은 구조를 구비하는 화합물 중 임의의 1 종인 것을 특징으로 하는 유기 화합물:
    Figure pat00056

    Figure pat00057

    Figure pat00058

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    Figure pat00137

    Figure pat00138

    Figure pat00139
    .
  7. 제 1 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 화합물은 부분적으로 또는 완전히 중수소화될 수 있는 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  8. 화합물 조합에 있어서,
    상기 화합물 조합은 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 따른 유기 화합물 및 적어도 1 종의 재료를 포함하고;
    바람직하게는, 상기 화합물 조합은 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 따른 유기 화합물 및 적어도 1 종의 아릴아민계 화합물을 포함하는 화합물 조합.
  9. 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층을 포함하고, 상기 유기층은 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 따른 유기 화합물을 포함하며;
    바람직하게는, 상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층 중 적어도 하나 또는 두 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 발광소자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 따른 유기 화합물 및 적어도 1 종의 재료를 포함하며,
    바람직하게, 상기 정공 주입층은 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 따른 유기 화합물 및 적어도 1 종의 아릴아민계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 발광소자.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 정공 수송층은 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 따른 유기 화합물 및 적어도 1 종의 재료를 포함하고;
    바람직하게는, 상기 정공 수송층은 제 1 항 내지 제 7 항의 어느 한 항에 따른 유기 화합물 및 적어도 1 종의 아릴아민계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 발광소자.
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