KR20210043468A - 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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KR20210043468A
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Abstract

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

Description

화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다. 본 출원은 2019년 10월 11일 한국 특허청에 제출된 한국특허출원 제10-2019-0126187호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용은 전부 본 명세서에 포함된다.
유기발광소자는 2개의 전극 사이에 유기박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기발광소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기박막 재료로는 그 자체가 단독으로 발광층을 구성할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있고, 또는 호스트-도펀트계 발광층의 호스트 또는 도펀트 역할을 할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다. 그 외에도, 유기박막의 재료로서, 정공주입, 정공수송, 전자블록킹, 정공블록킹, 전자수송 또는 전자주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기발광소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
대한민국 등록특허공보 10-0672536호
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서,
A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리이며,
X는 CRaRb, SiRcRd, PRe, NRf, O, S, Se, P(=O)Rg, S(=O)2, 또는 C(=CRhRi)이고,
상기 Ra 내지 Ri는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있으며,
*은 하기 화학식 2와 결합하는 위치를 의미하며,
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 2에 있어서,
R2 또는 R3는 상기 화학식 1의 *와 결합하고,
R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; R1; 및 R4 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며,
R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1 중 적어도 하나는 상기 A1 또는 A2와 Y을 통하여 결합할 수 있으며,
상기 Y은 직접결합; CRjRk; SiRlRm; O; S; 또는 NRn이고,
상기 R3이 화학식 1의 *과 결합는 경우, 상기 R4는 상기 A1 또는 A2와 Y1을 통하여 결합할 수 있으며,
상기 Y1은 CRjRk; SiRlRm; O; S; 또는 NRn이며,
상기 Rj 내지 Rn은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있다.
또한, 본 출원은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 화합물은 유기 발광 소자에 사용되어, 유기 발광 소자의 휘도를 높히고, 수명을 늘리며, 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
화학식 1의 보론(B)를 포함하는 3환 이상의 헤테로고리 화합물의 보론에 화학식 2의 벤즈이미다졸의 5원고리의 탄소와 결합하는 경우, 인돌 고리의 풍부한 전자가 상대적으로 전자가 부족한 보론을 안정화 시켜주는 효과가 있다. 또한, 인돌이 치환된 보론 화합물의 경우, 통상의 보론 화합물에 비해 삼중항 상태 에너지가 낮아 유기 발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 전자차단층(7), 발광층(3), 제1 전자수송층(8), 제2 전자수송층(9), 전자주입층(10) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
기존의 보론 화합물은 기본 코어구조의 파장이 453nm 정도이고, 30nm 이하의 반치폭을 갖기 때문에 청색소자를 구성하기 적합한 발광 특성을 지닌다. 그러나, 기존의 보론 화합물은 p-오비탈이 비어있는 보론 원자를 중심구조에 포함하기 때문에 물질의 안정성이 기존에 청색 소자에 사용되던 아민 화합물에 비해 상대적으로 부족하여 짧은 수명을 갖는다. 따라서, 본원 화학식 1에 따른 화합물의 인돌기는 전자가 풍부한 헤테로아릴기로, 보론 화합물의 치환기로 도입하는 경우, 아릴기를 치환기로 도입하는 화합물과 비교하여 효과적으로 전자를 공여해주기 때문에 화합물의 전체적인 안정성을 향상시킨다. 또한, 분자 내에 인돌기를 포함하여 기존의 보론 화합물에 비해 낮은 삼중항 상태의 에너지를 갖기 때문에 장수명의 효과가 나타나게 된다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
이하, 본 명세서의 치환기를 이하에서 상세하게 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 알킬기; 시클로알킬기; 할로알킬기; 알콕시기; 실릴기; 아민기; 탄화수소고리기; 및 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 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, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다. 방향족과 지방족의 축합고리는 테트라하이드로나프탈렌(
Figure pat00003
), 디하이드로인덴(
Figure pat00004
), 테트라하이드로에타노나프탈렌(
Figure pat00005
), 디하이드로메타노인덴(
Figure pat00006
) 등이 예시될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 탄화수소고리기는 상기 탄화수소고리가 1가기인 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 방향족고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 하기 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 상기 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 1가가 아닌 것을 제외하고 하기 헤테로아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다. 방향족과 지방족이 축합된 헤테로고리는 헥사하이드로카바졸(
Figure pat00007
)이 예시될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 헤테로고리기는 상기 헤테로고리가 1가기 인 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 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, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiYaYbYc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ya, Yb 및 Yc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아민기는 -NH2, 모노알킬아민기, 디알킬아민기, N-알킬아릴아민기, 모노아릴아민기, 디아릴아민기, N-아릴헤테로아릴아민기, N-알킬헤테로아릴아민기, 모노헤테로아릴아민기 및 디헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 바이페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 디톨릴아민기, N-페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, N-페닐바이페닐아민기, N-페닐나프틸아민기, N-바이페닐나프틸아민기, N-나프틸플루오레닐아민기, N-페닐페난트레닐아민기, N-바이페닐페난트레닐아민기, N-페닐플루오레닐아민기, N-페닐터페닐아민기, N-페난트레닐플루오레닐아민기, N-바이페닐플루오레닐아민기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure pat00008
Figure pat00009
,
Figure pat00010
,
Figure pat00011
, 등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기는 알킬기로 치환되어, 아릴알킬기로 작용할 수 있다. 상기 아릴기, 알킬기는 전술한 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로아릴기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 퀴놀린닐기, 퀴나졸린기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸기, 티아디아졸기, 및 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 치환기 중 "인접한 2개는 서로 결합하여 고리를 형성한다"는 의미는 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 고리는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 실릴기; 알킬기; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이고, 상기 실릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기는 중수소, 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환 될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 실릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이고, 상기 실릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기는 중수소, 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1은 수소; 중수소; F; 시아노기; 트리메틸실릴기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 피리딘기이고,
상기 메틸기는 중수소 또는 F로 치환 또는 비치환될 수 있고,
상기 페닐기는 중수소, F, SiRoRpRq, COF3, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 페닐기 및 시아노기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 인접한 기와 결합하여 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 시클로헥실고리, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이시클로옥틸고리(
Figure pat00012
)를 형성할 수 있고, Ro, Rp 및 Rq는 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 탄소수 6 내지 20의 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 아릴기로 치환 또는 비치환된 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R4 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; F; 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 테트라하이드로나프틸기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 시클로헥실고리; 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 시클로헵틸고리; 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 시클로펜틸고리; 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이시클로옥틸고리(
Figure pat00013
); 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이시클로헥실고리(
Figure pat00014
)를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 시클로헥실고리 또는 치환 또는 비치환된 바이시클로옥틸고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 서로 결합하여 메틸기로 치환된 시클로헥실고리 또는 메틸기로 치환된 바이시클로옥틸고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3 또는 4로 표시된다.
[화학식 3]
Figure pat00015
[화학식 4]
Figure pat00016
상기 화학식 3 및 4에 있어서,
A1, A2 및 X의 정의는 전술한바와 같고,
R1 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3 또는 4에 있어서, R1 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3 또는 4에 있어서, R1 내지 R3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3 또는 4에 있어서, R1 내지 R3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 실릴기; 알킬기; 아릴기; 또는 헤테로아릴기이고, 상기 실릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기는 중수소, 할로겐기, 시아노기, 실릴기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3 또는 4에 있어서, R1 내지 R3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 실릴기; 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기이고, 상기 실릴기, 알킬기, 아릴기 또는 헤테로아릴기는 중수소, 시아노기, 실릴기, 할로겐기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3 또는 4에 있어서, R1 내지 R3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; F; 시아노기; 트리메틸실릴기; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 페닐기; 나프틸기; 또는 피리딘기이고, 상기 메틸기는 중수소 또는 F로 치환 또는 비치환될 수 있고, 상기 페닐기는 중수소, F, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 또는 시아노기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1 중 적어도 하나는 상기 A1 또는 A2와 Y을 통하여 결합한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1 중 하나는 상기 A1 또는 A2와 Y을 통하여 결합한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R2 또는 R3는 화학식 1의 *와 결합하고, R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1은 상기 A1 또는 A2와 Y을 통하여 결합한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 5]
Figure pat00017
[화학식 6]
Figure pat00018
[화학식 7]
Figure pat00019
상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
A1, A2, X, Y 및 R4 내지 R7의 정의는 화학식 1에서와 같고,
R1 및 R3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이며,
상기 화학식 5 및 7에 있어서, R1 또는 R3는 A1 또는 A2와 Y'을 통하여 결합할 수 있으며,
상기 Y'는 직접결합; CRjRk; SiRlRm; O; S; 또는 NRn이고,
상기 Rj 내지 Rn는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X는 CRaRb, SiRcRd, PRe, NRf, O, S, P(=O)Rg, S(=O)2, 또는 C(=CRhRi)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X는 CRaRb, SiRcRd, PRe, NRf, O, S, S(=O)2, 또는 C(=CRhRi)이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 X는 O, 또는 NRf이다. 상기 화학식 1의 X가 O 또는 NRf인 경우, 전자가 풍부한 N 또는 O는 전자가 부족한 B에 방향족 시스템(aromatic system)의 전자를 이용하여 전자를 공여해준다. 전자의 공여효과는 오비탈이 중첩(overlap)되는 정도에 따라서 달라지며, N 및 O가 포함된 주기의 원소는 다른 주기의 원소에 비해 B 원자와 오비탈의 사이즈가 비슷하여 중첩되는 정도가 커지게되어서, B의 안정성이 높아지게된다. 따라서, X가 O 또는 NRf인 경우가 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소, 할로겐기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 중수소, 할로겐기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소, 할로겐기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 중수소, 할로겐기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 시클로알킬기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소, 할로겐기, 알킬기, 및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 탄소수 3 내지 60의 치환 또는 비치환된 시클로알킬기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소, 할로겐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 및 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 옥타하이드로인덴기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소, F, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 및 페닐기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 또는 중수소, F, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 및 페닐기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 메틸기로 치환 또는 비치환된 옥타하이드로인덴기를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 시클로알킬기이고, 상기 시클로알킬기는 인접한 치환기와 결합할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 또는 부틸기로 치환 또는 비치환된 시클로헥실기이고, 상기 시클로헥실기는 인접한 치환기와 결합할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 또는 부틸기로 치환 또는 비치환된 시클로헥실기이고, 상기 시클로헥실기는 Y1을 통하여 A1과 결합할 수 있으며, 상기 Y1은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1A로 표시될 수 있다.
[화학식 1A]
Figure pat00020
상기 화학식 1A에 있어서, A1, A2 및 *의 정의는 화학식 1에서와 같고,
Raa는 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
n1은 0 내지 10의 정수이며, n1이 2 이상인 경우 Raa는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 화학식 1A-1로 표시될 수 있다.
[화학식 1A-1]
Figure pat00021
상기 화학식 1A-1에 있어서, A1, A2 및 *의 정의는 화학식 1에서와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소, 할로겐기, 알킬기,및 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 아릴기이고, 상기 아릴기는 인접한 치환기와 결합할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소; F; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 및 페닐기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기이고, 상기 페닐기는 인접한 치환기와 결합할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rf은 중수소; F; 메틸기; 에틸기; 프로필기; 부틸기; 및 페닐기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기이고, 상기 페닐기는 Y1을 통하여 A1과 결합할 수 있으며, 상기 Y1은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2A로 표시될 수 있다.
[화학식 2A]
Figure pat00022
상기 화학식 2A에 있어서, A1, A2 및 *의 정의는 화학식 1에서와 같고,
Rab는 수소, 중수소, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기이고,
n2은 0 내지 4의 정수이며, n2가 2 이상인 경우 Rab는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 및 Rb은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 및 Rb은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 및 Rb은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기; 또는 아릴기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 및 Rb은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기이거나, 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 플루오렌고리; 치환 또는 비치환된 디하이드로안트라센고리를 형성할수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 및 Rb은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기이거나, 서로 결합하여 플루오렌고리; 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 디하이드로안트라센고리를 형성할수 있다
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ra 및 Rb은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기이거나, 상기 Ra 및 Rb가 서로 결합하여 화학식 1이 하기 화학식 3A 또는 3B로 표시될 수 있다.
[화학식 3A]
Figure pat00023
[화학식 3B]
Figure pat00024
상기 화학식 3A 및 3B에 있어서, A1, A2 및 *의 정의는 화학식 1에서와 같고,
Rac 및 Rad는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rac 및 Rad는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rac 및 Rad는 메틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rc 및 Rd은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rc 및 Rd은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기; 또는 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rc 및 Rd은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Re는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Re는 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Re는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rg는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rg는 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rg는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rh 및 Ri는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rh 및 Ri는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rh 및 Ri는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 중수소, 할로겐기, 알킬기, 아민기, 아릴기, 헤테로아릴기, 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 방향족고리; 또는 중수소, 할로겐기, 알킬기, 아민기, 아릴기, 헤테로아릴기, 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 벤젠고리; 벤조퓨란고리; 벤조티오펜고리; 또는 인돌고리이고, 상기 벤젠고리; 벤조퓨란고리; 벤조티오펜고리; 또는 인돌고리는 중수소, 할로겐기, 알킬기, 아민기, 아릴기, 헤테로아릴기, 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 벤젠고리; 벤조퓨란고리; 벤조티오펜고리; 또는 인돌고리이고, 상기 벤젠고리; 벤조퓨란고리; 벤조티오펜고리; 또는 인돌고리는 중수소, F, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 아민기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기, 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 벤젠고리; 벤조퓨란고리; 벤조티오펜고리; 또는 인돌고리이고, 상기 벤젠고리; 벤조퓨란고리; 벤조티오펜고리; 또는 인돌고리는 중수소, F, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 아민기, 카바졸기, 및 실릴기로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상의 치환기로 치환되거나, 2 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rl 및 Rm은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rl 및 Rm은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 알킬기; 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rl 및 Rm은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸기; 또는 페닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rj 및 Rk은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 서로 결합하여 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 Rj 및 Rk은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기; 중수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기이거나, 서로 결합하여 플루오렌고리를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
[그룹 1]
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
[그룹 2]
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
[그룹 3]
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
[그룹 4]
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
상기 구조식에 있어서, d2는 1 또는 2이고, d3은 1 내지 3의 정수이고, d4는 1 내지 4의 정수이고, d5는 1 내지 5의 정수이며, d6은 1 내지 6의 정수이고, d8은 1 내지 8의 정수이며, Ph는 페닐기를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 중수소화될 수 있다.
용어 "중수소화된"은 적어도 하나의 이용가능한 H가 D로 대체되었음을 의미하고자 하는 것이다. X% 중수소화된 화합물 또는 기는, 이용가능한 H의 X%가 D로 대체되어 있다. 중수소화된 화합물 또는 기는 자연 존재비 수준의 100배 이상으로 중수소가 존재하는 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 10% 내지 100 % 중수소화된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 40% 내지 100 % 중수소화된 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 50% 내지 100 % 중수소화된 것이다.
본 출원의 일 실시 상태에 따른 화합물은 후술하는 제조방법으로 제조될 수 있다.
예컨대 상기 화학식 1의 화합물은 하기 반응식 1 내지 3와 같이 화학식 1의 화합물이 제조될수 있다. 치환기는 당기술분야에 알려져 있는 방법에 의하여 결합될 수 있으며, 치환기의 종류, 위치 또는 개수는 당기술분야에 알려져 있는 기술에 따라 변경될 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00059
인돌이 치환된 보론 화합물과 방향족 화합물을 트리클로로알루미늄을 이용한 조건에서 축합하여 상기 화학식 3 또는 4의 구조를 합성할 수 있다.
[반응식 2]
Figure pat00060
[반응식 3]
Figure pat00061
상기 화학식 5 내지 7의 화합물은 상기 반응식 2 또는 3을 통해 얻어진다. 보론 이외의 필요한 치환기들을 모두 도입한 상태에서 보론트리아이오다이드를 이용하면 전자가 풍부한 위치에 보론이 치환되어 원하는 보론 화합물을 얻을 수 있으며, 리튬-할로겐 치환 반응 후 보론트리브로마이드와 다이아이소프로필에틸아민을 순차적으로 처리하여 보론 화합물을 얻을 수 있다.
상기 반응식 1 내지 3에 있어서, X, Y 및 R1은 화학식 1에서의 정의와 같고, Ra 및 Rb는 화학식 1의 Ra 내지 Rj의 정의와 같고,
Rc는 화학식 1의 R4 내지 R7의 정의와 같으며,
ra 내지 rc는 각각 0 내지 4의 정수이며, ra 내지 rc가 2이상인 경우, 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서는 상기 전술한 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자의 대표 적인 예로서, 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 도 2에 예시되어 있으며, 이에 한정되지 않는다.
도 1에는 기판(1) 상에 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
도 2에는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 전자차단층(7), 발광층(3), 제1 전자수송층(8), 제2 전자수송층(9), 전자주입층(10) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 A의 화합물을 더 포함한다.
[화학식 A]
Figure pat00062
상기 화학식 A에 있어서,
R100은 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r1은 2 내지 10의 정수이고, R100은 서로 같거나 상이하다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 B의 화합물을 더 포함한다.
[화학식 B]
Figure pat00063
상기 화학식 B에 있어서,
R101은 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
r2은 1 내지 9의 정수이고, r이 2이상인 경우, 2이상의 R101은 서로 같거나 상이하고,
L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
R102는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 A의 화합물은 0%초과 내지 100% 중수소화된 것이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 도펀트로 포함하고, 호스트 화합물을 더 포함하고, 상기 호스트 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 0.001 내지 10 중량부로 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층 또는 정공수송층을 포함하고, 상기 정공주입층 또는 정공수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층 또는 정공 주입 및 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층 또는 전자주입층을 포함하고, 상기 전자수송층 또는 전자주입층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층, 전자수송층 또는 전자 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 전자주입층, 전자수송층 또는 전자 주입 및 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다.
예컨대, 본 출원의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극은 정공을 주입하는 전극으로, 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, Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)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 음극은 전자를 주입하는 전극으로, 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 양극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 하는 층이며, 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrine), 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. 정공주입층의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 상기 정공주입층의 두께가 1nm 이상이면, 정공 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공주입층의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 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 정공수송층과 발광층 사이에 전자차단층이 구비될 수 있다. 상기 전자차단층은 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 상기 유기발광소자가 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 발광층 외에 추가의 발광층을 포함하는 경우, 추가의 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 추가의 발광층의 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자, 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 안트라센계 화합물; 트리아진계 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자수송층의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 전자수송층의 두께가 1nm 이상이면, 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자수송층의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자수송층은 제1 전자수송층 및 제2 전자수송층의 적층구조를 가질 수 있다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 정공차단층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하기 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 출원의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 출원의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[합성예]
합성예 1. 화합물 1의 합성
<1-a> 화합물 1-a의 제조
Figure pat00064
3구 플라스크에 메틸3-브로모-5-메틸벤조에이트(1 eq.)과 비스(4-터부틸페닐)아민(1 eq.)을 톨루엔(0.3 M)에 녹이고 소듐터부톡사이드(NaOtBu, 1.2 eq.), 비스(트리-터부틸포스핀)팔라듐(0)(BTP, 0.01 eq.)을 넣은 후, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 4시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, H2O를 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-a 를 수득하였다. (수율 83%, MS[M+H]+ = 430)
<1-b> 화합물 1-b의 제조
Figure pat00065
3구 플라스크에 3-브로모-5-터부틸-1-(4-터부틸페닐)-1H-인돌(1 eq.)을 테트라하이드로퓨란(0.3 M)에 녹이고 -78℃로 냉각시킨 후, 터부틸리튬 용액(tBuLi, 2.5 eq.)을 점적하고 10분간 아르곤 분위기 환류 조건하에서 교반하였다. 이후, 화합물 1-a(1 eq.)를 테트라하이드로퓨란(THF, 1M)에 녹여 점적하여 준 뒤 1시간동안 교반한 후, 1N 염산을 넣어주어 반응을 종료시킨 뒤 상온으로 승온시켰다. 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 클로로폼으로 추출한 뒤, 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 얻어진 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-b를 수득하였다. (수율 68%, MS[M+H]+ = 703)
<1-c> 화합물 1-c의 제조
Figure pat00066
3구 플라스크에 화합물 1-b를 톨루엔(0.2 M)에 녹이고 0℃로 냉각한 후, 트리메틸알루미늄 용액(AlMe3, 3, eq)을 점적하고 아르곤 분위기 조건하에서 교반시키며 천천히 상온으로 올려 반응시켰다. 반응이 종료된 것을 확인한 후, 1N 염산을 가한 뒤 분액 깔대기에서 톨루엔으로 추출하였다. 얻어진 용액을 황산마그네슘(MgSO4)으로, 농축한 후 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 1-c를 수득하였다. (수율 42%, MS[M+H]+ = 717)
<1-d> 화합물 1의 제조
Figure pat00067
3구 플라스크에 화합물 1-c를 1,2-디클로로벤젠 (DCB, 0.1M)에 녹이고 보론트리아이오다이드 (2 eq.)를 넣은 후, 아르곤 분위기 160℃에서 4시간동안 교반하였다. 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민 (20 eq.)을 첨가한 후 1시간 교반하였다. 톨루엔과 H2O을 이용해 분액 깔대기에서 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제한 뒤, 승화 정제하여 화합물 1을 수득하였다. (수율 15%, MS[M+H]+ = 725)
합성예 2. 화합물 2의 합성
<2-a> 화합물 2-a의 제조
Figure pat00068
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-a을 제조하였다. (수율 72%, MS[M+H]+ = 401)
<2-b> 화합물 2-b의 제조
Figure pat00069
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-b을 제조하였다. (수율 66%, MS[M+H]+ = 603)
<2-c> 화합물 2-c의 제조
Figure pat00070
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2-c을 제조하였다. (수율 77%, MS[M+H]+ = 819)
<2-d> 화합물 2-d의 제조
Figure pat00071
3구 플라스크에 화합물 2-c를 클로로포름 (1M)에 녹이고 트리플루오로아세트산 (TFA, 1.1 eq.)를 넣은 후, 1-(4-터부틸페닐)-1H-인돌을 첨가하였다. 2시간 후, 반응이 종결된 것을 확인하고 클로로포름과 물을 이용하여 분액 깔대기에서 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2-d을 수득하였다. (수율 69%, MS[M+H]+ = 1050)
<2-e> 화합물 2의 제조
Figure pat00072
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 2를 제조하였다. (수율 19%, MS[M+H]+ =1058)
합성예 3. 화합물 3의 합성
<3-a> 화합물 3-a의 제조
Figure pat00073
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 3-a을 제조하였다. (수율 56%, MS[M+H]+ = 679)
<3-b> 화합물 3-b의 제조
Figure pat00074
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 3-b을 제조하였다. (수율 70%, MS[M+H]+ = 815)
<3-c> 화합물 3-c의 제조
Figure pat00075
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 2-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 3-c을 제조하였다. (수율 61%, MS[M+H]+ = 1122)
<3-d> 화합물 3의 제조
Figure pat00076
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 3을 제조하였다. (수율 19%, MS[M+H]+ =1130)
합성예 4. 화합물 4의 합성
<4-a> 화합물 4-a의 제조
Figure pat00077
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 4-a을 제조하였다. (수율 61%, MS[M+H]+ = 428)
<4-b> 화합물 4-b의 제조
Figure pat00078
3구 플라스크에 화합물 4-a (1 eq.)와 비스(2-플루오로페닐)아민 (2.05 eq.)을 톨루엔 (0.3M)에 녹이고 소듐터부톡사이드 (3 eq.), 비스(트리-터부틸포스핀)팔라듐(0) (0.01 eq.)을 넣은 후, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 4시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, H2O를 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 4-b를 수득하였다. (수율 81%, MS[M+H]+ = 766)
<4-c> 화합물 4-c의 제조
Figure pat00079
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 4-c을 제조하였다. (수율 81%, MS[M+H]+ = 1051)
<4-d> 화합물 4-d의 제조
Figure pat00080
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-c의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 4-d을 제조하였다. (수율 55%, MS[M+H]+ = 1065)
<4-e> 화합물 4의 제조
Figure pat00081
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 4를 제조하였다. (수율 23%, MS[M+H]+ = 1073)
합성예 5. 화합물 5의 합성
<5-a> 화합물 5-a의 제조
Figure pat00082
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-a을 제조하였다. (수율 82%, MS[M+H]+ = 502)
<5-b> 화합물 5-b의 제조
Figure pat00083
3구 플라스크에 화합물 5-a (1 eq.)를 테트라하이드로퓨란 (0.3M)에 녹이고 -78℃로 냉각시킨 후, 터부틸리튬 용액(2.5 eq.)을 점적하고 10분간 아르곤 분위기 환류 조건하에서 교반하였다. 이후, 화합물 디클로로디페닐실란 (Ph2SiCl2, 1 eq.)를 테트라하이드로퓨란 (1M)에 녹여 점적하여 준 뒤 천천히 상온으로 승온시키며 1시간동안 교반한 후, 암모늄 클로라이드 수용액을 넣어주어 반응을 종료시켰다. 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 클로로폼으로 추출한 뒤, 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 얻어진 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 5-b를 수득하였다. (수율 62%, MS[M+H]+ = 640)
<5-c> 화합물 5-c의 제조
Figure pat00084
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 5-c를 제조하였다. (수율 62%, MS[M+H]+ = 963)
<5-d> 화합물 5-d의 제조
Figure pat00085
3구 플라스크에 화합물 5-c를 1,2-디클로로벤젠 (0.1M)에 녹이고 보론트리아이오다이드 (2 eq.)를 넣은 후, 아르곤 분위기 160℃에서 4시간동안 교반하였다. 반응물을 0℃까지 냉각하고 N,N-디이소프로필에틸아민 (20 eq.)을 첨가한 후 1시간 교반하였다. 톨루엔과 H2O을 이용해 분액 깔대기에서 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 5-d를 수득하였다. (수율 31%, MS[M+H]+ = 972)
<5-e> 화합물 5의 제조
Figure pat00086
3구 플라스크에 화합물 5-d (1 eq.)와 4a,9a-디메틸-2,3,4,4a,9,9a-헥사하이드로-1H-카바졸 (2.05 eq.)을 톨루엔 (0.3M)에 녹이고 소듐 터부톡사이드 (3 eq.), 비스(트리-터부틸포스핀)팔라듐(0) (0.01 eq.)을 넣은 후, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 4시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, H2O를 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하고 승화정제하여 화합물 5를 수득하였다. (수율 58%, MS[M+H]+ = 1301)
합성예 6. 화합물 6의 합성
<6-a> 화합물 6-a의 제조
Figure pat00087
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-a를 제조하였다. (수율 72%, MS[M+H]+ = 390)
<6-b> 화합물 6-b의 제조
Figure pat00088
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-b를 제조하였다. (수율 92%, MS[M+H]+ = 870)
<6-c> 화합물 6-c의 제조
Figure pat00089
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 5-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 6-c를 제조하였다. (수율 28%, MS[M+H]+ = 878)
<6-d> 화합물 6의 제조
Figure pat00090
3구 플라스크에 화합물 6-c (1 eq.)와 디페닐아민 (1.05 eq.)을 톨루엔 (0.3 M)에 녹이고 소듐 터부톡사이드 (1.5 eq.), 비스(트리-터부틸포스핀)팔라듐(0) (0.01 eq.)을 넣은 후, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 4시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, H2O를 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하고 승화정제하여 화합물 6을 수득하였다. (수율 69%, MS[M+H]+ = 1011)
합성예 7. 화합물 7의 합성
<7-a> 화합물 7-a의 제조
Figure pat00091
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 4-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 7-a를 제조하였다. (수율 82%, MS[M+H]+ = 493)
<7-b> 화합물 7-b의 제조
Figure pat00092
3구 플라스크에 화합물 7-a (1 eq.)와 3-브로모-5,5,8,8-테트라메틸-1-(5,5,8,8-테트라메틸-5,6,7,8-테트라하이드로나프탈렌-2-일)-5,6,7,8-테트라하이드로-1H-벤조[f]인돌 (1 eq.)을 디메틸포름아미드 (DMF, 0.3 M)에 녹이고 포타슘 카보네이트 (3 eq.), 커퍼(I) 아이오다이드 (0.01 eq.)을 넣은 후, 120℃ 아르곤 분위기 환류 조건하에서 4시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, H2O를 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하고 승화정제하여 화합물 7-b를 수득하였다. (수율 73%, MS[M+H]+ = 904)
<7-c> 화합물 7의 제조
Figure pat00093
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 7을 제조하였다. (수율 20%, MS[M+H]+ = 912)
합성예 8. 화합물 8의 합성
<8-a> 화합물 8-a의 제조
Figure pat00094
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 8-a를 제조하였다. (수율 93%, MS[M+H]+ = 338)
<8-b> 화합물 8-b의 제조
Figure pat00095
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 8-b를 제조하였다. (수율 88%, MS[M+H]+ = 597)
<8-c> 화합물 8-c의 제조
Figure pat00096
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 8-c를 제조하였다. (수율 65%, MS[M+H]+ = 832)
<8-d> 화합물 8-d의 제조
Figure pat00097
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-c의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 8-d를 제조하였다. (수율 51%, MS[M+H]+ = 846)
<8-e> 화합물 8의 제조
Figure pat00098
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 8을 제조하였다. (수율 15%, MS[M+H]+ = 854)
합성예 9. 화합물 9의 합성
<9-a> 화합물 9-a의 제조
Figure pat00099
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 9-a를 제조하였다. (수율 73%, MS[M+H]+ =388)
<9-b> 화합물 9-b의 제조
Figure pat00100
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 7-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 9-b를 제조하였다. (수율 66%, MS[M+H]+ =725)
<9-c> 화합물 9의 제조
Figure pat00101
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 9를 제조하였다. (수율 21%, MS[M+H]+ = 733)
합성예 10. 화합물 10의 합성
<10-a> 화합물 10-a의 제조
Figure pat00102
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 10-a를 제조하였다. (수율 69%, MS[M+H]+ =594)
<10-b> 화합물 10-b의 제조
Figure pat00103
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 5-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 10-b를 제조하였다. (수율 55%, MS[M+H]+ =732)
<10-c> 화합물 10-c의 제조
Figure pat00104
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 5-c의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 10-c를 제조하였다. (수율 63%, MS[M+H]+ =965)
<10-d> 화합물 10-d의 제조
Figure pat00105
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 10-d를 제조하였다. (수율 31%, MS[M+H]+ = 973)
<10-e> 화합물 10의 제조
Figure pat00106
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 6-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 10을 제조하였다. (수율 53%, MS[M+H]+ = 1106)
합성예 11. 화합물 11의 합성
<11-a> 화합물 11-a의 제조
Figure pat00107
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 11-a를 제조하였다. (수율 84%, MS[M+H]+ =426)
<11-b> 화합물 11-b의 제조
Figure pat00108
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 11-b를 제조하였다. (수율 59%, MS[M+H]+ = 754)
<11-c> 화합물 11-c의 제조
Figure pat00109
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-c의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 11-c를 제조하였다. (수율 64%, MS[M+H]+ = 767)
<11-d> 화합물 11-d의 제조
Figure pat00110
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 11-d를 제조하였다. (수율 38%, MS[M+H]+ = 775)
<11-e> 화합물 11의 제조
Figure pat00111
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 6-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 11을 제조하였다. (수율 47%, MS[M+H]+ = 918)
합성예 12. 화합물 12의 합성
<12-a> 화합물 12-a의 제조
Figure pat00112
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 12-a를 제조하였다. (수율 92%, MS[M+H]+ = 658)
<12-b> 화합물 12-b의 제조
Figure pat00113
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 12-b를 제조하였다. (수율 52%, MS[M+H]+ = 985)
<12-c> 화합물 12-c의 제조
Figure pat00114
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-c의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 12-c를 제조하였다. (수율 42%, MS[M+H]+ = 999)
<12-d> 화합물 12의 제조
Figure pat00115
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 12를 제조하였다. (수율 14%, MS[M+H]+ = 1007)
합성예 13. 화합물 13의 합성
<13-a> 화합물 13-a의 제조
Figure pat00116
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 13-a를 제조하였다. (수율 86%, MS[M+H]+ = 603)
<13-b> 화합물 13-b의 제조
Figure pat00117
3구 플라스크에 화합물 13-a (1 eq.)와 5,5,8,8-테트라메틸-1-페닐-5,6,7,8-테트라하이드로-1H-벤조[f]인돌-2-일)보로닉 에시드 (1.2 eq.)을 테트라하이드로퓨란 (THF, 0.3 M)에 녹이고 포타슘 포스페이트 수용액 (1M, 2 eq.)과 비스(트리터부틸포스핀)팔라듐 (0.01 eq.)을 넣은 후, 환류 조건하에서 3시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, H2O를 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 13-b를 수득하였다. (수율 82%, MS[M+H]+ = 870)
<13-c> 화합물 13의 제조
Figure pat00118
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 13을 제조하였다. (수율 18%, MS[M+H]+ =878)
합성예 14. 화합물 14의 합성
<14-a> 화합물 14-a의 제조
Figure pat00119
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 14-a를 제조하였다. (수율 71%, MS[M+H]+ = 580)
<14-b> 화합물 14-b의 제조
Figure pat00120
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 5-b의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 14-b를 제조하였다. (수율 59%, MS[M+H]+ =718)
<14-c> 화합물 14-c의 제조
Figure pat00121
3구 플라스크에 5-(o-톨릴)-1H-인돌 (1.2 eq.)을 THF (0.5 M)에 녹이고 0℃ 로 식힌 뒤, 아르곤 분위기에서 nBuLi 용액(1.1 eq.)을 점적하였다. 상온에서 30분 교반시킨 후, 화합물 14-b (1 eq.)를 THF에 녹여 첨가한 뒤 환류 조건 하에서 6시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 암모늄 클로라이드 수용액을 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 14-c를 수득하였다. (수율 63%, MS[M+H]+ = 889)
<14-d> 화합물 14-d의 제조
Figure pat00122
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 14-d를 제조하였다. (수율 29%, MS[M+H]+ = 897)
<14-e> 화합물 14의 제조
Figure pat00123
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 6-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 14을 제조하였다. (수율 62%, MS[M+H]+ = 1030)
합성예 15. 화합물 15의 합성
<15-a> 화합물 15-a의 제조
Figure pat00124
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-a의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 15-a를 제조하였다. (수율 89%, MS[M+H]+ = 610)
<15-b> 화합물 15-b의 제조
Figure pat00125
3구 플라스크에 화합물 15-a (1 eq.)와 소듐 하이드록사이드 (2 eq.)를 메탄올 (1M)과 물 (1M)에 녹인 뒤 6시간동안 교반하였다. 감압조건에서 메탄올을 제거하고 1N 염산을 가하여 얻어진 고체를 필터하여 얻었다. 3구 플라스크에 앞에서 얻어진 고체와 디클로로메탄(DCM)을 넣은 후, 0℃에서 옥살릴 클로라이드 (1.3 eq.)와 DMF (0.002 eq.)를 가하고 12시간동안 교반하였다. 감압조건에서 용매를 제거하여 화합물 15-b를 얻었다. (수율 47%, MS[M+H]+ = 614)
<15-c> 화합물 15-c의 제조
Figure pat00126
3구 플라스크에 소듐하이드라이드 (1.5 eq)와 THF를 넣고, 0℃로 냉각시킨 뒤 5,5,8,8-테트라메틸-5,6,7,8-테트라하이드로-1H-벤조[f]인돌을 THF에 녹여 점적하였다. 30분동안 교반시킨 뒤, 화합물 15-b를 THF에 녹여 첨가하고 천천히 상온으로 올리면서 1시간동안 교반하였다. 반응이 종료되면 암모늄 클로라이드 수용액을 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 황산마그네슘(MgSO4)으로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 15-c를 수득하였다. (수율 77%, MS[M+H]+ = 805)
<15-d> 화합물 15-d의 제조
Figure pat00127
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-c의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 15-d를 제조하였다. (수율 46%, MS[M+H]+ = 819)
<15-e> 화합물 15의 제조
Figure pat00128
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 1-d의 제조 방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 15를 제조하였다. (수율 22%, MS[M+H]+ =827)
합성예 16. 화합물 16의 합성
<16-a> 화합물 16-a의 제조
Figure pat00129
각 출발 물질을 상기 반응식과 같이 하는 것을 제외하고는, 합성예 4-b의 제조방법과 동일한 방법으로 상기 화합물 16-a를 제조하였다. (수율 94%, MS[M+H]+ = 729)
<16-b> 화합물 16의 제조
Figure pat00130
3구 플라스크에 화합물 16-a와 5-터부틸-1-(4-터부틸페닐)-2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤레인-2-일)-3-트리플루오로메틸-1H-인돌 (1 eq.), 트리클로로알루미늄 (10 eq.), 그리고 N,N-디이소프로필에틸아민 (DIPEA, 5 eq.)을 클로로벤젠 (0.2M)에 녹이고 아르곤 분위기 120℃에서 4시간 동안 교반하였다. 상온으로 식힌 뒤, 분액 깔대기로 옮겨 물과 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조, 농축하고 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제한 뒤, 승화 정제하여 화합물 16을 수득하였다. (수율 24%, MS[M+H]+ = 1110)
실험예. 유기 발광 소자의 제작
실시예 1
ITO(indium tin oxide)가 1,400Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척 하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 HI-A와 LG-101을 각각 650 Å, 50 Å의 두께로 열 진공증착하여 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공 주입층 위에 하기 HT-A를 600 Å의 두께로 진공 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 위에 하기 HT-B를 50 Å의 두께로 진공 증착하여 전자차단층을 형성하였다. 이어서, 상기 전자차단층 위에 청색 발광 도펀트로 상기 합성예 1의 화합물 1을 발광층 100중량부 기준으로 4중량부로 사용하고, 호스트로 하기 BH-A를 200Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다. 그 다음에 상기 발광층 위에 제1 전자수송층으로 하기 화합물 ET-A 50Å을 진공 증착하고, 연이어 하기 ET-B 및 LiQ 를 1:1 중량비로 진공증착하여 360Å의 두께로 제2 전자수송층을 형성하였다. 상기 제2 전자수송층 위에 LiQ를 진공 증착하여 5Å의 두께로 진공증착하여 전자주입층을 형성하였다. 상기 전자주입층 위에 220Å 두께로 알루미늄과 은을 10:1의 중량비로 증착하고 그 위에 알루미늄을 1000Å 두께로 증착하여 음극을 형성하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 ~ 0.9 Å/sec를 유지하였고, 음극의 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1 × 10-7~ 5 × 10-8 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00131
Figure pat00132
실시예 2 내지 16 및 비교예 1, 2
상기 실시예 1에서 발광층의 도펀트로 상기 화합물 1 대신 하기 표 1에 기재한 화합물을 사용하고, 발광층의 호스트로 BH-A 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 실시예 2 내지 실시예 16 및 비교예 1, 2의 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure pat00133
상기 실시예 1 내지 16 및 비교예 1, 2의 유기 발광 소자에 10 mA/cm2의 전류 밀도를 인가할 때의 전압(V), 발광효율(cd/A) 및 20 mA/cm2의 전류 밀도를 인가할 때의 수명(T95)을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이 때, T95는 전류 밀도 20 mA/cm2에서의 초기 휘도를 100%로 하였을 때 휘도가 95%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미하며, 비교예 1을 기준(100%)으로 비율을 나타내었다.
[표 1]
Figure pat00134
상기 표 1에 있어서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1, 즉 인돌 고리를 치환기로 포함하는 보론 화합물을 유기 발광 소자에 포함하는 실시예 1 내지 16은 인돌 고리를 포함하지 않는 보론 화합물을 포함하는 비교예 1 및 인돌고리의 벤젠고리부분과 결합하는 비교예 2 보다 효율이 우수하며, 장수명의 효과를 나타냄을 알 수 있다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 전자차단층
8: 제1 전자수송층
9: 제2 전자수송층
10: 전자주입층

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00135

    상기 화학식 1에 있어서,
    A1 및 A2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리이며,
    X는 CRaRb, SiRcRd, PRe, NRf, O, S, Se, P(=O) Rg, S(=O)2, 또는 C(=CRhRi)이고,
    상기 Ra 내지 Ri는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있으며,
    *은 하기 화학식 2와 결합하는 위치를 의미하며,
    [화학식 2]
    Figure pat00136

    상기 화학식 2에 있어서,
    R2 또는 R3는 상기 화학식 1의 *와 결합하고,
    R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; R1; 및 R4 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며,
    R2 및 R3 중 상기 화학식 1의 *와 결합하지 않는 기; 및 R1 중 적어도 하나는 상기 A1 또는 A2와 Y을 통하여 결합할 수 있으며,
    상기 Y은 직접결합; CRjRk; SiRlRm; O; S; 또는 NRn이고,
    상기 R3이 화학식 1의 *과 결합하는 경우, 상기 R4는 상기 A1 또는 A2와 Y1을 통하여 결합할 수 있으며,
    상기 Y1은 CRjRk; SiRlRm; O, S, NRn이며,
    상기 Rj 내지 Rn은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 3 또는 4로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 3]
    Figure pat00137

    [화학식 4]
    Figure pat00138

    상기 화학식 3 및 4에 있어서,
    A1, A2 및 X의 정의는 화학식 1에서와 같고,
    R1 내지 R7은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성할 수 있다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 5 내지 7 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 5]
    Figure pat00139

    [화학식 6]
    Figure pat00140

    [화학식 7]
    Figure pat00141

    상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
    A1, A2, X, Y 및 R4 내지 R7의 정의는 화학식 1 및 2에서와 같고,
    R1 및 R3은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴알킬기; 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    상기 화학식 5 및 7에 있어서, R1 또는 R3는 A1 또는 A2와 Y'을 통하여 결합할 수 있으며,
    상기 Y'는 직접결합; CRjRk; SiRlRm; O; S; 또는 NRn이고,
    상기 Rj 내지 Rn는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성할 수 있다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 X는 O, 또는 NRf이고,
    상기 Rf은 치환 또는 비치환된 알킬기, 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리를 형성하는 것인 화합물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 구조식들 중에서 선택되는 것인 화합물:
    [그룹 1]
    Figure pat00142

    Figure pat00143

    Figure pat00144

    Figure pat00145

    [그룹 2]
    Figure pat00146

    Figure pat00147

    Figure pat00148

    Figure pat00149

    Figure pat00150

    Figure pat00151

    Figure pat00152

    Figure pat00153

    Figure pat00154

    Figure pat00155

    Figure pat00156

    Figure pat00157

    Figure pat00158

    Figure pat00159

    [그룹 3]
    Figure pat00160

    Figure pat00161

    Figure pat00162

    Figure pat00163

    Figure pat00164

    Figure pat00165

    Figure pat00166

    Figure pat00167

    [그룹 4]
    Figure pat00168

    Figure pat00169

    Figure pat00170

    Figure pat00171

    Figure pat00172

    Figure pat00173

    Figure pat00174

    Figure pat00175

    상기 구조식에 있어서, d2는 1 또는 2이고, d3은 1 내지 3의 정수이고, d4는 1 내지 4의 정수이고, d5는 1 내지 5의 정수이며, d6은 1 내지 6의 정수이고, d8은 1 내지 8의 정수이며, Ph는 페닐기를 의미한다.
  6. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 적어도 하나는 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자 주입 및 수송층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 6에 있어서, 상기 유기물층은 정공수송층, 정공주입층, 또는 정공 주입 및 수송층을 포함하고, 상기 정공수송층, 정공주입층, 또는 정공 주입 및 수송층은 상기 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 A의 화합물을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 A]
    Figure pat00176

    상기 화학식 A에 있어서,
    R100은 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    r1은 2 내지 10의 정수이고, R100은 서로 같거나 상이하다.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 발광층은 하기 화학식 B의 화합물을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 B]
    Figure pat00177

    상기 화학식 B에 있어서,
    R101은 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    r2은 1 내지 9의 정수이고, r이 2이상인 경우, 2이상의 R101은 서로 같거나 상이하고,
    L은 직접결합; 치환 또는 비치환된 아릴렌기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기이며,
    R102는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 화학식 A의 화합물은 0%초과 내지 100% 중수소화 된 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 7에 있어서, 상기 발광층은 상기 화합물을 도펀트로 포함하고, 호스트를 더 포함하고,
    상기 호스트 100 중량부에 대하여, 상기 화합물을 0.001 내지 10 중량부로 포함하는 것인 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
CN113773207A (zh) * 2021-06-18 2021-12-10 陕西莱特光电材料股份有限公司 有机化合物及包含其的电子元件和电子装置
WO2022060000A1 (ko) * 2020-09-15 2022-03-24 에스에프씨 주식회사 다환 방향족 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
CN114456201A (zh) * 2022-02-09 2022-05-10 武汉天马微电子有限公司 一种有机化合物及其应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100672536B1 (ko) 2004-08-04 2007-01-24 엘지전자 주식회사 유기 전계 발광 소자
WO2016029137A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Organic light-emitting diodes with fluorescent and phosphorescent emitters
KR20170044821A (ko) * 2015-10-16 2017-04-26 성균관대학교산학협력단 유기발광 재료 및 이를 포함하는 유기 발광장치
KR20170094766A (ko) * 2016-02-11 2017-08-21 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20180046152A (ko) * 2016-10-27 2018-05-08 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100672536B1 (ko) 2004-08-04 2007-01-24 엘지전자 주식회사 유기 전계 발광 소자
WO2016029137A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Organic light-emitting diodes with fluorescent and phosphorescent emitters
KR20170044821A (ko) * 2015-10-16 2017-04-26 성균관대학교산학협력단 유기발광 재료 및 이를 포함하는 유기 발광장치
KR20170094766A (ko) * 2016-02-11 2017-08-21 주식회사 엘지화학 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20180046152A (ko) * 2016-10-27 2018-05-08 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022060000A1 (ko) * 2020-09-15 2022-03-24 에스에프씨 주식회사 다환 방향족 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
CN113773207A (zh) * 2021-06-18 2021-12-10 陕西莱特光电材料股份有限公司 有机化合物及包含其的电子元件和电子装置
WO2022262365A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 陕西莱特光电材料股份有限公司 有机化合物及包含其的电子元件和电子装置
CN114456201A (zh) * 2022-02-09 2022-05-10 武汉天马微电子有限公司 一种有机化合物及其应用

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