KR20210073027A - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

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KR20210073027A
KR20210073027A KR1020190163445A KR20190163445A KR20210073027A KR 20210073027 A KR20210073027 A KR 20210073027A KR 1020190163445 A KR1020190163445 A KR 1020190163445A KR 20190163445 A KR20190163445 A KR 20190163445A KR 20210073027 A KR20210073027 A KR 20210073027A
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Abstract

본 발명은 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{An organic compound and an organic light emitting diode}
본 발명은 신규 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 기존 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 그리고 전계 방출 디스플레이(FED)등의 타 평판 표시 소자에 비해 구조가 간단하고 제조 공정 상 다양한 장점이 있으며, 높은 휘도 및 시야각 특성이 우수하며 응답속도가 빠르고 구동전압이 낮아 벽걸이 TV등의 평판 디스플레이 또는 디스플레이의 배면광, 조명, 광고판 등의 광원으로서 사용되도록 활발하게 개발이 진행되고 있다.
유기 전계 발광 소자는 일반적으로 직류 전압을 인가하였을 때 양극으로부터 주입된 정공과 음극으로부터 주입된 전자가 재결합하여 전자-정공 쌍인 엑시톤을 형성하며 이 엑시톤이 안정한 바닥 상태로 돌아오면서 그에 해당하는 에너지를 발광 재료에 전달함에 의해 빛으로 변환된다.
유기 전계 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위해 이스트만 코닥사의 탕(C. W. Tang) 등에 의해 두 개의 반대 전극 사이에 적층형 유기물 박막을 구성하여 저전압 구동 유기 전계 발광 소자가 보고된 이래(C. W. Tang, S. A. Vanslyke, Applied Physics Letters, 51권 913페이지, 1987년), 다층 박막 구조형 유기 전계 발광 소자용 유기 재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 적층형 유기 전계 발광 소자의 효율과 수명은 박막을 구성하는 재료의 분자 구조와 관련이 깊다. 예컨대, 박막을 구성하는 재료 중 호스트 물질, 정공수송층 물질, 또는 전자수송층 물질 등의 구조는 소자의 열 안정성에 영향을 준다. 일반적으로 100℃ 이상에서도 안정성이 보장되어야 하나, 그렇지 못할 경우 재료의 결정화로 효율이 떨어지고 소자의 수명이 단축된다. 물질의 화학 구조는 소자의 전력효율에도(Power efficiency) 크게 영향을 미치는데, 소자의 전력 효율은 다음과 같은 관계에 있다.
P ≒ γ·ψ·φ/V
γ: 발광층에서의 정공과 전자의 결합 비율
ψ: 발광 물질의 양자 효율
φ: 발광에 기여하는 전자 스핀 상태
V: 구동 전압
여기서 ψ, φ는 각각 발광 물질에 기인하는 값으로 그 물질의 양자 효율 및 스핀 상태에 의하여 결정된다. 하지만 구동 전압 및 정공과 전자의 결합 비율은 각각 전하 주입 장벽 및 전하 이동도에 의해 결정된다. 따라서 발광층이 결정된 상태에서 전력 효율을 향상시키기 위해서는 전하 주입 장벽이 낮은 물질을 사용하여 구동 전압을 낮추고, 전하 이동 속도를 조절하여 발광층에서의 정공 및 전자의 결합 비율을 높여야 한다.
지금까지 주로 사용되어온 정공 이동 물질로는 NPD가 있으며 이 물질의 정공 이동 속도는 10-3cm2/Vs의 값을 가진다. 반면 전자 이동 물질로 사용된 Alq3의 경우는 높은 구동전압을 나타내며 약10-5cm2/Vs의 느린 전자 이동도 값을 가진다.
이에, 발광층에서는 정공이 지배적으로 많게 되어서 발광층에서의 전하 결합 비율이 낮아지게 된다. 또한 10-4cm2/Vs의 전자 이동도를 보이는 BCP(APL. 76, 197, 2000), 디메틸실롤(dimethylsilole) 유도체(JACS, 118, 11974, 1996)이 보고되었으나, 낮은 열 안정성으로 높은 온도에서 구동할 경우 결정화가 일어나서 발광 효율이 감소하는 현상이 발생하게 되고, 이에 실제품에 적용되기에는 한계가 있다.
(특허 문헌 1) JP 5258562 B2
본 발명의 목적은 신규한 유기화합물과 이를 포함하는 유기전계발광 소자를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기화합물을 이용하여, 구동 전압이 낮고, 수명 등의 특성이 우수한 유기전계발광 소자를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
여기서,
*는 결합되는 부분을 의미하며,
X1은 N(R9) 또는 C(R10)(R11)이며,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S, N(R12) 및 C(R13)(R14)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R1 내지 R8 중 어느 하나 이상은 상기 화학식 2로 표시되는 치환기이며,
상기 화학식 2로 치환되지 않는 R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는　기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환의 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고,
R9 내지 R14는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알케닐렌기 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알케닐렌기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알케닐렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 6내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30개의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 시클로알케닐기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로알케닐기 이루어진 군으로부터 선택되고,
상기 L1 내지 L3, R1 내지 R14, Ar1 및 Ar2가 치환되는 경우, 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 아민기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 발명은 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
예컨대, 상기 유기 전계 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 발광층, 정공 차단층, 전자수송층, 전자주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 전계 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 발명에서 “할로겐기”는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드이다.
본 발명에서 “알킬”은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알케닐(alkenyl)”은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알키닐(alkynyl)”은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬티오"는 황 연결(-S-)을 통해 결합된 상기 기재된 알킬기를 의미한다.
본 발명에서 “아릴”은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴, 플루오닐, 다이메틸플루오레닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “헤테로아릴”은 탄소수 6 내지 30개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알콕시”는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 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 발명에서 "아르알킬"은, 아릴 및 알킬이 상기한 바와 같은 아릴-알킬 그룹을 의미한다. 바람직한 아르알킬은 저급 알킬 그룹을 포함한다. 적합한 아르알킬 그룹의 비제한적인 예는 벤질, 2-펜에틸 및 나프탈레닐메틸을 포함한다. 모 잔기에 대한 결합은 알킬을 통해 이루어진다.
본 발명에서 “아릴아민기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “알킬아민기”는 탄소수 1 내지 30의 알킬기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “아르알킬아민기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴-알킬기로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 “헤테로아릴아민기”는 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 헤테로고리기로 치환된 아민기를 의미한다.
본 발명에서 “헤테로아르알킬기”는 헤테로고리기로 치환된 아릴-알킬 그룹을 의미한다.
본 발명에서 “시클로알킬”은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “헤테로시클로알킬”은 탄소수 3 내지 40개의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 “알킬실릴”은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, “아릴실릴”은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 “축합고리”는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명에서　“인접하는　기와 서로 결합하여 고리를 형성한다”는 것은　인접하는　기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 방향족 탄화수소고리; 치환 또는 비치환된 지방족 헤테로고리; 치환 또는 비치환된 방향족 헤테로고리; 또는 이들의 축합고리를 형성하는 것을 의미한다.
본 명발명에서 “지환족 화합물”은 “지방족 탄화수소고리”와 동일한 의미로, 방향족이 아닌 고리로서 탄소와 수소 원자로만 이루어진 고리를 의미한다.
본 발명에서 “헤테로 지환족 화합물”은 “지방족 탄화수소고리”의 탄소 중 1개 이상이 헤테로 원자로 치환되어, 헤테로원자를 적어도 1개 이상을 포함하는 지환족 화합물을 의미한다.
본 발명에서 “방향족 탄화수소고리”의 예로는 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 등이 있으나 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 “지방족 헤테로고리”란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 지방족고리를 의미한다.
본 발명에서 “방향족 헤테로고리”란 헤테로원자 중 1개 이상을 포함하는 방향족고리를 의미한다.
본 발명에서 지방족 탄화수소고리, 방향족 탄화수소고리, 지방족 헤테로고리 및 방향족 헤테로고리는 단환 또는 다환일 수 있다.
본 발명에서 "치환"은 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. 상기 치환기는 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아민기 및 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
본 발명은 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기화합물을 이용하여, 구동 전압이 낮고, 수명 등의 특성이 우수한 유기전계발광 소자를 제공한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기 화합물은 유기 전계 발광 소자의 애노드 및 캐소드 사이에 배치되는 유기층에 포함될 수 있으며, 이로 인해 고효율 및 장수명 특성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 화합물로 정공 수송층(HTL, Hole transfer layer) 또는 전자 차단층(EBL, Electron-blocking layer) 중 선택되는 하나 이상을 형성함으로써, 발광층에서 누설되는 전자를 차단하여 정공과 전자의 재결합 효율이 향상되고, 궁극적으로 유기 발광 표시 장치의 발광 효율 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있다.
구체적으로 하기 화학식 1로 표시되는 화합물은 다음과 같다:
[화학식 1]
Figure pat00003
[화학식 2]
Figure pat00004
여기서,
*는 결합되는 부분을 의미하며,
X1은 N(R9) 또는 C(R10)(R11)이며,
Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S, N(R12) 및 C(R13)(R14)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 치환기, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는　기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환의 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고,
R9 내지 R14는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알케닐렌기 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알케닐렌기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알케닐렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 6내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30개의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 시클로알케닐기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로알케닐기 이루어진 군으로부터 선택되고,
상기 L1 내지 L3, R1 내지 R14, Ar1 및 Ar2가 치환되는 경우, 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 아민기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 X1은 N(R9)일 수 있다.
상기 R1 내지 R8 중 어느 하나 이상은 상기 화학식 2로 표시되는 치환기인 경우, 상기 R9는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기일 수 있고, 바람직하게 R9는 페닐기일 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 R9는 하기 화학식 7 내지 13으로 표시되는 치환기일 수 있다:
[화학식 7]
Figure pat00005
[화학식 8]
Figure pat00006
[화학식 9]
Figure pat00007
[화학식 10]
Figure pat00008
[화학식 11]
Figure pat00009
[화학식 12]
Figure pat00010
[화학식 13]
Figure pat00011
여기서,
*는 결합되는 부분을 의미하며,
t는 0 내지 2의 정수이며,
u는 0 내지 4의 정수이며,
v는 0 내지 9의 정수이며,
w는 0 내지 3의 정수이며,
X4 내지 X15는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 C(R28) 및 N로 이루어진 군으로부터 선택되며,
X16은 O, S 및 N(R29)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R24 내지 R29는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
상기 R24 내지 R29가 치환되는 경우, 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 아민기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S 및 C(R13)(R14)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 화학식 3 내지 화학식 6으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
[화학식 3]
Figure pat00012
[화학식 4]
Figure pat00013
[화학식 5]
Figure pat00014
[화학식 6]
Figure pat00015
여기서,
*는 결합되는 부분을 의미하며,
n, p, q 및 r은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
m은 0 내지 7의 정수이며,
X2는 C(R20) 또는 N이며,
X3는 C(R21)(R22), N(R23), O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R15 내지 R23은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
상기 R15 내지 R23이 치환되는 경우, 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 아민기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
Figure pat00016
Figure pat00017
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본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 유기화합물은 정공수송층 또는 전자차단층 형성용 재료로 유용하게 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 적층되어 있는 유기전계발광소자에 있어서,
상기 정공 수송층 또는 전자 차단층에 상기 화학식 1로 표시되는 유기화합물을 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
상기 유기전계발광소자는 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극이 적층된 구조를 가질 수 있으며, 필요에 따라, 정공 차단층 등이 추가로 더 적층될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 유기전계발광소자에 대하여 예를 들어 설명한다. 그러나, 하기에 예시된 내용이 본 발명의 유기전계발광소자를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 유기전계발광소자는 양극(정공주입전극), 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML) 및 음극(전자주입전극)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 양극과 발광층 사이에 전자 차단층(EBL)을, 그리고 음극과 발광층 사이에 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)을 추가로 포함할 수 있다. 또한 음극과 발광층 사이에 정공차단층(HBL)을 더 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법으로는, 먼저 기판 표면에 양극용 물질을 통상적인 방법으로 코팅하여 양극을 형성한다. 이때, 사용되는 기판은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 양극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 양극 표면에 정공주입층(HIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공주입층을 형성한다. 이러한 정공주입층 물질로는 구리프탈로시아닌(CuPc), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠(m-MTDAPB), 스타버스트(starburst)형 아민류인 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민(TCTA), 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐아미노)-트리페닐아민(2-TNATA) 또는 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입가능한 IDE406을 예로 들 수 있다.
상기 정공주입층 표면에 정공수송층(HTL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층을 형성한다. 이때, 정공수송층 물질로는 본 발명의 화합물을 이용하거나, 공지된 물질인 비스(N-(1-나프틸-n-페닐))벤지딘(α-NPD), N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-바이페닐-벤지딘(NPB) 또는 N,N'-바이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-다이아민(TPD)을 사용할 수 있다.
상기 정공수송층 표면에 발광층(EML) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 발광층을 형성한다. 이때, 사용되는 발광층 물질 중 단독 발광물질 또는 발광 호스트 물질은 녹색의 경우 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3) 등이 사용될 수 있으며, 청색의 경우 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-dicabazole-biphenyl, 4,4'-N,N'-디카바졸 -비페닐), PVK(poly(n-vinylcabazole), 폴리 (n-비닐카바졸)), ADN(9,10-di(naphthalene-2-yl)anthracene, 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센), TCTA, TPBI(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene, 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일) 벤젠), TBADN(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl) anthracene, 3-터트-부틸-9,10-디(나프트-2일) 안트라센), E3, DSA(distyrylarylene, 디스티릴아릴렌) 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
발광층 물질 중 발광 호스트와 함께 사용될 수 있는 도펀트(Dopant)의 경우, 본 발명의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.
선택적으로는, 정공수송층과 발광층 사이에 전자차단층(EBL)을 추가로 형성할 수 있다.
상기 전자 차단층은 본 발명의 화합물 또는 공지의 화합물을 이용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.
상기 발광층 표면에 전자수송층(ETL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자수송층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자수송층 물질의 경우 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 사용할 수 있다.
선택적으로는, 발광층과 전자수송층 사이에 정공차단층(HBL)을 추가로 형성하고 발광층에 인광 도펀트(Dopant)를 함께 사용함으로써, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다.
정공차단층의 형성은 정공차단층 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 및 스핀 코팅하여 실시할 수 있으며, 정공차단층 물질의 경우 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 (8-하이드록시퀴놀리놀라토)리튬(Liq), 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄비페녹사이드(BAlq), 바쏘쿠프로인 (bathocuproine, BCP) 및 LiF 등을 사용할 수 있다.
상기 전자수송층 표면에 전자주입층(EIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자주입층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자주입층 물질로는 LiF, Liq, Li2O, BaO, NaCl, CsF 등의 물질이 사용될 수 있다.
상기 전자주입층 표면에 음극용 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착하여 음극을 형성한다.
이때, 사용되는 음극용 물질로는 리튬(Li), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 사용될 수 있다. 또한, 전면 발광 유기전계발광소자의 경우 산화인듐주석(ITO) 또는 산화인듐아연(IZO)를 사용하여 빛이 투과할 수 있는 투명한 음극을 형성할 수도 있다.
상기 음극의 표면에는 캡핑층 형성용 조성물에 의해 캡핑층(CPL)이 형성될 수 있다.
이하에서, 상기 화합물들의 합성 방법을 대표적인 예를 들어 하기에 설명한다. 그러나, 본 발명의 화합물들의 합성 방법이 하기 예시된 방법으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 화합물들은 하기에 예시된 방법과 이 분야의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.
[합성예: Sub-1의 제조]
Figure pat00077
<Sub-1-1 합성>
질소분위기에서 1-(2-하이드록시페닐)에탄-1-온 22.85g (167mmol)와 1,1-디메톡시-N,N-디메틸메탄아민 40g (336mmol)을 첨가한 후, 디메틸포름아마이드 250ml을 첨가하여 80℃에서 4시간 동안 교반하고, 반응 완결 후 상온으로 냉각하고, 반응물을 물 500ml에 적가하고, 결정을 여과하고, 60℃ 진공오븐에서 건조한 후, (E)-3-(디메틸아미노)-1-(2-하이드록시페닐)프로-2-엔-1-온 28g을 87.6% 수율로 얻었다
<Sub-1-2 합성>
질소분위기에서 (E)-3-(디메틸아미노)-1-(2-하이드록시페닐)프로-2-엔-1-온 40g (210mmol)와 디아이오딘 106g (420mmol)을 첨가하고, 클로로포름 400ml를 첨가하고 상온에서 8시간 동안 교반하고, 반응 완결 후, 아황산수소나트륨 5% 수용액을 반응물에 넣어 디아이오딘을 제거하고, 클로로포름 300ml와 물 500 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 헵탄/디클로로메탄으로 재결정하여 3-아이오도-4H-크로멘-4-온 52g을 91% 수율로 얻었다
<Sub-1-3 합성>
질소분위기에서 3-아이오도-4H-크로멘-4-온 30g (110mmol)와 (2-나이트로페닐)보로닉 에시드 27.6g (165mmol)을 첨가하고, 제삼인산칼륨 30.5g (220mmol)와 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) 2.55g (2.2mmol)을 첨가하고, 테트라하이드로퓨란 450ml와 물 110ml를 첨가하여 60 내지 65℃로 12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후 상온으로 냉각하고, 디클로로메탄 500ml와 물 200 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, 유기층을 증류한 후, 메탄올/디클로로메탄으로 재결정하여 3-(2-나이트로페닐)-4H-크로멘-4-온 28.3g을 96% 수율로 얻었다
<Sub-1-4 합성>
질소분위기에서 3-(2-나이트로페닐)-4H-크로멘-4-온 28g (105mmol)와 트리페닐포스펜 68.7g (261mmol)을 첨가하고, 디클로로벤젠 300ml 첨가하여 160℃로 12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후 반응물을 증류하고, 메탄올/톨루엔으로 재결정하여 크로메노[2,3-b]인돌-11(6H)-온 17.7g을 71.8% 수율로 얻었다
<Sub-1-5 합성>
질소분위기에서 크로메노[2,3-b]인돌-11(6H)-온 15g (64mmol)와 아이오도벤젠 15.6g (77mmol)을 첨가하고, 탄산세슘 41.7g (128mmol)와 요오드화제일구리 2.43g (12.8mmol)을 첨가하고, 디메틸포름아마이드 250ml를 첨가하여 120℃로 48시간 동안 교반하고, 반응 완결 후 상온으로 냉각하고, 디클로로메탄 300ml와 물 300 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, 유기층을 증류한 후, 헵탄/디클로로메탄으로 재결정하여 6-페닐크로메노[2,3-b]인돌-11(6H)-온 10.1g을 50.7% 수율로 얻었다.
<Sub-1-6 합성>
질소분위기에서 6-페닐크로메노[2,3-b]인돌-11(6H)-온 10g (32mmol)에 언하이드로스톨루엔 64ml를 첨가하고, 0℃로 냉각하고, 2.0M 트리메틸알루미늄 32ml (인 톨루엔, 64mmol)을 천천히 첨가하고, 상온에서 12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후, 6N 염산수용액 32ml와 얼음 32g을 첨가하고, 30분간 교반하고, 톨루엔 300ml와 물 300 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, 유기층을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 헵탄/디클로로메탄으로 재결정하여 11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 7.1g을 68.2% 수율로 얻었다
<Sub-1 합성>
질소분위기에서 11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 15g (46mmol)와, N-브로모숙신아미드 8.18g (46mmol)을 첨가하고, 톨루엔 270ml 에틸아세테이트 120ml를 첨가하고, 상온에서 48시간 동안 교반하고, 반응 완결 후, 톨루엔 200ml와 물 300 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, 유기층을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 헵탄/디클로로메탄으로 재결정하여 Sub-1 11.8g을 63.4% 수율로 얻었다
[합성예 1: 화합물1의 제조]
Figure pat00078
9-브로모-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol)와 소듐-터트 부톡사이드 2.37g (24mmol)을 첨가하고, 톨루엔 100mL에 용해하여 질소분위기에서 60 ℃로 30분간 유지한 후, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.23g (0.20mmol)와 톨루엔에 50wt%로 녹아있는 트리-터트-부틸포스핀 0.23ml (0.90mmol), 첨가한 후 100~110℃로 5시간 동안 환류하였다. 반응 완결 후 상온으로 식힌 후 물 300 mL와 디클로로메탄 200ml를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 메탄올/디클로로메탄으로 재결정하여 화합물 1 4.2 g을 52.6% 수율로 얻었다.
m/z=644.28(C47H36N2O=644.82)
[합성예 2: 화합물2의 제조]
Figure pat00079
9-브로모-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-[1,1'-바이페닐]-2-아민 3.58g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 1과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2 3.9g을 48.9% 수율로 수득하였다.
m/z=644.28(C47H36N2O=644.82)
[합성예 3: 화합물3의 제조]
Figure pat00080
9-브로모-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 4.02g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 1과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 3 4.8g을 56.7% 수율로 수득하였다.
m/z=684.31(C50H40N2O=684.88)
[합성예 4: 화합물4의 제조]
Figure pat00081
9-브로모-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-yl)디벤조[b,d]퓨란-4-아민 3.73g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 1과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 4 3.7g을 45.4% 수율로 수득하였다.
m/z=658.26(C47H34N2O2=658.80)
[합성예 5: 화합물5의 제조]
Figure pat00082
9-브로모-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, 비스(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)아민 4.47g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 1과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 5 4.9g을 54.7% 수율로 수득하였다.
m/z=724.35(C53H44N2O=724.95)
[합성예 6: 화합물6의 제조]
Figure pat00083
9-브로모-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-(4-(나프탈렌-2-일)페닐)-[1,1'-바이페닐]-4-아민 4.13g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 1과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 6 4.2g을 48.8% 수율로 수득하였다.
m/z=694.30(C51H38N2O=694.88)
[합성예 : Sub-2의 제조]
Figure pat00084
9-브로모-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 10.0g (25mmol)을 첨가하고, (4-클로로페닐)보로닉 에시드 3.91g (25mmol)을 첨가하고, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) 0.58g (0.5mmol)와, 탄산칼륨 10.37 g (75mmol)을 첨가하고, 톨루엔 100ml와 에탄올 25ml 물 25ml를 첨가한 후, 질소분위기에서 90℃ 12시간 동안 환류하였다. 반응 완결 후 상온으로 식힌 후 물 200 mL와 디클로로메탄 300ml를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 헵탄/디클로로메탄으로 재결정하여 Sub-2 8.2 g을 75.2% 수율로 얻었다.
[합성예 7: 화합물7의 제조]
Figure pat00085
9-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol)와 소듐-터트 부톡사이드 2.20g (23mmol)을 첨가하고, 톨루엔 100mL에 용해하여 질소분위기에서 60 ℃로 30분간 유지한 후, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.21g (0.20mmol)와 톨루엔에 50wt%로 녹아있는 트리-터트-부틸포스핀 0.22ml (0.90mmol), 첨가한 후 100~110℃로 5시간 동안 환류하였다. 반응 완결 후 상온으로 식힌 후 물 300 mL와 디클로로메탄 200ml를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 메탄올/디클로로메탄으로 재결정하여 화합물 7 4.1 g을 49.6% 수율로 얻었다.
m/z=720.31(C53H40N2O=720.92)
[합성예 8: 화합물8의 제조]
Figure pat00086
9-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-[1,1'-바이페닐]-2-아민 3.32g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 7과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 8 3.9g을 47.2% 수율로 수득하였다.
m/z=720.31(C53H40N2O=720.92)
[합성예 9: 화합물9의 제조]
Figure pat00087
9-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, 9,9-디메틸-N-페닐-9H-플루오렌-2-아민 2.95g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 7과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 9 3.7g을 47.1% 수율로 수득하였다.
m/z=684.31(C50H40N2O=684.88)
[합성예 10: 화합물10의 제조]
Figure pat00088
9-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)디벤조[b,d]퓨란-4-아민 3.46g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 7과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 10 4.6g을 54.6% 수율로 수득하였다.
m/z=734.29(C53H38N2O2=734.90)
[합성예 11: 화합물11의 제조]
Figure pat00089
9-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, 디(나프탈렌-2-일)아민 2.78g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 7과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 11 4.3g을 56.1% 수율로 수득하였다.
m/z=668.28(C49H36N2O=668.84)
[합성예 12: 화합물12의 제조]
Figure pat00090
9-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-6-페닐-6,11-디하이드로크로메노[2,3-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, 9,9-디메틸-N-(나프탈렌-2-일)-9H-플루오렌-2-아민 3.46g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 7과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 12 3.8g을 45.1% 수율로 수득하였다.
m/z=734.33(C54H42N2O=734.94)
[합성예 : Sub-3의 제조]
Figure pat00091
<Sub-3-1 합성>
질소분위기에서 1H-인돌 50g (427mmol)와 아이오도벤젠 104.5g (512mmol)을 첨가하고, 탄산세슘 278.1g (853mmol)와 요오드화제일구리 16.3g (85.4mmol)을 첨가하고, 디메틸포름아마이드 610ml을 첨가하여 120℃에서 12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후 상온으로 냉각하고, 에틸아세테이트 300ml와 물 500 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 1-페닐-1H-인돌 73.2g을 88.7% 수율로 얻었다
<Sub-3-2 합성>
질소분위기에서 1-페닐-1H-인돌 7.8g (40.4mmol)를 디메틸포름아마이드 75ml에 녹여 0℃에서 교반하고, N-브로모숙신아미드 8.62g (48.4mmol)를 디메틸포름아마이드 25ml에 녹여 혼합물에 천천히 적가하고, 상온에서12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후, 디클로로메탄 200ml와 물 300 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 3-브로모-1-페닐-1H-인돌 9.0g을 81.9% 수율로 얻었다
<Sub-3-3 합성>
질소분위기에서 3-브로모-1-페닐-1H-인돌 6g (22mmol)와 메틸살리실레이트 4.03g (26.5mmol)을 첨가하고, 제삼인산칼륨 6.09g (44mmol)와 요오드화제일구리 0.42g (0.2mmol)을 첨가하고, 디메틸포름아마이드 80ml을 첨가하여 120℃에서 12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후 상온으로 냉각하고, 톨루엔 300ml와 물 200 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 메틸 2-((1-페닐-1H-인돌-3-일)옥시)벤조에이트 5.3g을 70.2% 수율로 얻었다
<Sub-3-4 합성>
질소분위기에서 메틸 2-((1-페닐-1H-인돌-3-일)옥시)벤조에이트 10g (29mmol)에 언하이드로스톨루엔 58ml를 첨가하고, 0℃로 냉각하고, 2.0M 트리메틸알루미늄 29ml (인 톨루엔, 58mmol)을 천천히 첨가하고, 상온에서 12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후, 6N 염산수용액 30ml와 얼음 30g을 첨가하고, 30분간 교반하고, 톨루엔 300ml와 물 300 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, 유기층을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 2-(2-((1-페닐-1H-인돌-3-yl)옥시)페닐)프로판-2-올 6.8g을 68.2% 수율로 얻었다
<Sub-3-5 합성>
질소분위기에서 2-(2-((1-페닐-1H-인돌-3-yl)옥시)페닐)프로판-2-올 30g (87.4mmol)을 첨가하고, 아세트산 300ml를 첨가하고, 황산 0.5ml (8.7mmol)를 첨가하고, 118 내지 120℃에서 4시간 동안 교반하고, 반응 완결 후 상온으로 냉각하고, 디클로로메탄 300ml와 물 200 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 헵탄/디클로로메탄으로 재결정하여, 11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 26.2g을 92.5% 수율로 얻었다
<Sub-3 합성>
질소분위기에서 11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 20g (61.5mmol)를 디메틸포름아마이드 200ml에 녹여 0℃에서 교반하고, N-브로모숙신아미드 13.1g (73.8mmol)를 디메틸포름아마이드 40ml에 녹여 혼합물에 천천히 적가하고, 상온에서12시간 동안 교반하고, 반응 완결 후, 디클로로메탄 200ml와 물 300 mL를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, Sub-3 17.8g을 71.6% 수율로 얻었다
[합성예 13: 화합물13의 제조]
Figure pat00092
7-브로모-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol)와 소듐-터트 부톡사이드 2.37g (24mmol)을 첨가하고, 톨루엔 100mL에 용해하여 질소분위기에서 60 ℃로 30분간 유지한 후, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.23g (0.20mmol)와 톨루엔에 50wt%로 녹아있는 트리-터트-부틸포스핀 0.23ml (0.90mmol), 첨가한 후 100 내지 110℃로 5시간 동안 환류하였다. 반응 완결 후 상온으로 식힌 후 물 300 mL와 디클로로메탄 200ml를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 메탄올/디클로로메탄으로 재결정하여 화합물 13 3.9 g을 48.9% 수율로 얻었다.
m/z=644.28(C47H36N2O=644.82)
[합성예 14: 화합물14의 제조]
Figure pat00093
7-브로모-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-[1,1'-바이페닐]-2-아민 3.58g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 13과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 14 3.7g을 46.4% 수율로 수득하였다.
m/z=644.28(C47H36N2O=644.82)
[합성예 15: 화합물15의 제조]
Figure pat00094
7-브로모-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 4.02g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 13과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 15 3.8g을 44.8% 수율로 수득하였다.
m/z=684.31(C50H40N2O=684.88)
[합성예 16: 화합물16의 제조]
Figure pat00095
7-브로모-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-9-페닐-9H-카바졸-3-아민 4.57g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 13과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 16 4.4g을 48.5% 수율로 수득하였다.
m/z=733.31(C53H39N3O=733.92)
[합성예 17: 화합물17의 제조]
Figure pat00096
7-브로모-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, 비스(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-yl)아민 4.47g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 13과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 17 4.2g을 46.8% 수율로 수득하였다.
m/z=724.35(C53H44N2O=724.95)
[합성예 18: 화합물18의 제조]
Figure pat00097
7-브로모-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (12mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.58g (11mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)다이벤조[b,d]퓨란-4-아민 3.73g (11mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 13과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 18 3.9g을 47.9% 수율로 수득하였다.
m/z=658.26(C47H34N2O2=658.80)
[합성예: Sub-4의 제조]
Figure pat00098
7-브로모-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 10.0g (25mmol)을 첨가하고, (4-클로로페닐)보로닉 에시드 3.91g (25mmol)을 첨가하고, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) 0.58g (0.5mmol)와, 탄산칼륨 10.37 g (75mmol)을 첨가하고, 톨루엔 100ml와 에탄올 25ml 물 25ml를 첨가한 후, 질소분위기에서 90℃ 12시간 동안 환류하였다. 반응 완결 후 상온으로 식힌 후 물 200 mL와 디클로로메탄 300ml를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 헵탄/디클로로메탄으로 재결정하여 Sub-4 8.9 g을 81.7% 수율로 얻었다.
[합성예 19: 화합물19의 제조]
Figure pat00099
7-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol)와 소듐-터트 부톡사이드 2.20g (23mmol)을 첨가하고, 톨루엔 100mL에 용해하여 질소분위기에서 60 ℃로 30분간 유지한 후, 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) 0.21g (0.20mmol)와 톨루엔에 50wt%로 녹아있는 트리-터트-부틸포스핀 0.22ml (0.90mmol), 첨가한 후 100 내지 110℃로 5시간 동안 환류하였다. 반응 완결 후 상온으로 식힌 후 물 300 mL와 디클로로메탄 200ml를 이용하여 유기층을 추출한 후, MgSO4로 건조한 후, 여액을 증류한 후, 컬럼 크로마토그래피 정제 후, 메탄올/디클로로메탄으로 재결정하여 화합물 19 4.4 g을 53.2% 수율로 얻었다.
m/z=720.31(C53H40N2O=720.92)
[합성예 20: 화합물20의 제조]
Figure pat00100
7-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-4-일)-[1,1'-바이페닐]-2-아민 3.32g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 19과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 20 4.1g을 49.6% 수율로 수득하였다.
m/z=720.31(C53H40N2O=720.92)
[합성예 21: 화합물21의 제조]
Figure pat00101
7-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, 9,9-디메틸-N-페닐-9H-플루오렌-2-아민 2.95g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 19과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 21 3.8g을 48.4% 수율로 수득하였다.
m/z=684.31(C50H40N2O=684.88)
[합성예 22: 화합물22의 제조]
Figure pat00102
7-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, N-([1,1'-바이페닐]-2-일)-9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민 3.73g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 19과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 22 4.4g을 50.4% 수율로 수득하였다.
m/z=760.35(C56H44N2O=760.98)
. [합성예 23: 화합물23의 제조]
Figure pat00103
7-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, 디(나프탈렌-1-일)아민 2.78g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 19과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 23 3.5g을 45.6% 수율로 수득하였다.
m/z=668.28(C49H36N2O=668.84)
. [합성예 24: 화합물24의 제조]
Figure pat00104
7-(4-클로로페닐)-11,11-디메틸-10-페닐-10,11-디하이드로크로메노[3,2-b]인돌 5.0g (11mmol)와 디([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 3.32g (10mmol) 대신, N-페닐페난트렌-9-아민 2.78g (10mmol) 사용한 것을 제외하고는 화합물 19과 동일한 방법으로 제조하여 화합물 24 4.0g을 52.1% 수율로 수득하였다.
m/z=668.28(C49H36N2O=668.84)
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure pat00105

    [화학식 2]
    Figure pat00106

    여기서,
    *는 결합되는 부분을 의미하며,
    X1은 N(R9) 또는 C(R10)(R11)이며,
    Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S, N(R12) 및 C(R13)(R14)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    R1 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 치환기, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고, 인접하는　기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환의 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고,
    R9 내지 R14는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 알케닐렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 시클로알케닐렌기 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알킬렌기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로알케닐렌기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 10의 헤테로시클로알케닐렌기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 6내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30개의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 시클로알케닐기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 20개의 헤테로알케닐기 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 L1 내지 L3, R1 내지 R14, Ar1 및 Ar2가 치환되는 경우, 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 아민기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X1은 N(R9)인 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Y1 및 Y2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 O, S 및 C(R13)(R14)로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 화학식 3 내지 화학식 6으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물:
    [화학식 3]
    Figure pat00107

    [화학식 4]
    Figure pat00108

    [화학식 5]
    Figure pat00109

    [화학식 6]
    Figure pat00110

    여기서,
    *는 결합되는 부분을 의미하며,
    n, p, q 및 r은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며,
    m은 0 내지 7의 정수이며,
    X2는 C(R20) 또는 N이며,
    X3는 C(R21)(R22), N(R23), O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    R15 내지 R23은 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    상기 R15 내지 R23이 치환되는 경우, 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 아민기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 3 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 5 내지 30의 아릴기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 L1 내지 L3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.
  6. 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전계발광소자로서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 제1항에 따른 화합물을 포함하는 것인
    유기전계발광소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 발광층, 정공차단층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택되는
    유기전계발광소자.
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