KR20230026579A - 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 - Google Patents

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물 Download PDF

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노영석
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Abstract

본 출원은 유기 발광 소자의 수명, 효율, 전기 화학적 안정성 및 열적 안정성을 크게 향상시킬 수 있는 헤테로고리 화합물, 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자 및 상기 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.

Description

헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물{HETEROCYCLIC COMPOUND, ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE COMPRISING SAME AND AND COMPOSITION FOR ORGANIC LAYER OF ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 명세서는 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물에 관한 것이다.
전계 발광 소자는 자체 발광형 표시 소자의 일종으로서, 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기 박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기 박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기 박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
유기 박막의 재료는 필요에 따라 발광 기능을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 박막 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, 유기 박막의 재료로서, 정공 주입, 정공 수송, 전자 차단, 정공 차단, 전자 수송, 전자 주입 등의 역할을 수행할 수 있는 화합물이 사용될 수도 있다.
유기 발광 소자의 성능, 수명 또는 효율을 향상시키기 위하여, 유기 박막의 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
미국 특허 제4,356,429호
본 발명은 헤테로고리 화합물, 이를 포함하는 유기 발광 소자 및 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공하고자 한다.
본 출원의 일 실시상태는, 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 화학식 1 및 2에 있어서,
X1은 O; S; CRaRb; 또는 NRc이고,
R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기이고,
a는 0 내지 5의 정수이고, a가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R1은 서로 동일하거나 상이하고,
b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
c는 0 내지 3의 정수이고, c가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R3는 서로 동일하거나 상이하고,
d는 0 내지 2의 정수이고, d가 2 인 경우, 괄호 내의 R4는 서로 동일하거나 상이하고,
Rm은 수소; 또는 중수소이고,
Ar1은 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기이고,
Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
Rd 및 Re는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기; -SiR31R32R33; -P(=O)R31R32; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리를 형성하고,
R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이고,
R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 하기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공한다.
[화학식 1-2]
Figure pat00003
상기 화학식 1-2에 있어서,
X1, R1 내지 R4, a 내지 d. Rm, Ar1 및 Ar2의 정의는 상기 화학식 1의 정의와 동일하다.
마지막으로, 본 출원의 일 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로서 사용할 수 있다. 상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자에서 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 생성층 등의 재료로서 사용될 수 있다. 특히, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 발광층의 재료로서 사용될 수 있다. 또한, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자에 사용하는 경우 소자의 구동전압을 낮추고, 광효율을 향상시키며, 화합물의 열적 안정성에 의하여 소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도이다.
이하 본 출원에 대해서 자세히 설명한다.
본 출원의 일 실시상태는, 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00004
[화학식 2]
Figure pat00005
상기 화학식 1 및 2에 있어서,
X1은 O; S; CRaRb; 또는 NRc이고,
R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기이고,
a는 0 내지 5의 정수이고, a가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R1은 서로 동일하거나 상이하고,
b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
c는 0 내지 3의 정수이고, c가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R3는 서로 동일하거나 상이하고,
d는 0 내지 2의 정수이고, d가 2 인 경우, 괄호 내의 R4는 서로 동일하거나 상이하고,
Rm은 수소; 또는 중수소이고,
Ar1은 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기이고,
Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
Rd 및 Re는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기; -SiR31R32R33; -P(=O)R31R32; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리를 형성하고,
R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이고,
R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
유기 발광 소자 소자에서 발광층(EML)에 사용되는 호스트의 분자구조는 전자의 주입/이동 특성과 정공의 주입/이동특성을 동시에 가지고 있어야 하기 때문에 양극성을 띄어야 하는 것은 필수적인 요소이다. 이러한 양극성 분자의 전자/정공의 균형은 상당히 어렵기 때문에 최근에는 정공특성을 갖는 p-형 분자와 전자 특성을 갖는 n-형 분자를 사용하여 비율을 조절함으로써 발광층 안에서의 전자와 정공의 균형을 조절하고 있다. 이러한 방법은 손쉽게 전공과 전자의 균형을 조절 할 수는 있지만 소자에 유기물을 균일하게 증착시켜야 하는 어려움이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 n 형(n-type) 화합물로 단일 호스트로 사용해도 소자의 수명 및 효율이 우수한 물질로, 유기물을 균일하게 증착시키키는 데 있어서 용이한 장점이 있다.
따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 n 형(n-type) 화합물이고, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테고리 화합물은 p형 (p-type) 화합물로 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 균일하게 증착시키기 용이하다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자에 사용할 경우, 소자의 성능 및 수명을 증가시킬 수 있다. 또한, 소자의 구동 전압은 낮추고 소자의 효율을 높일 수 있다. 특히 유기 발광 소자의 발광층에 사용할 경우, 소자가 더욱 우수한 성능을 보여줄 수 있다.
이 결과는 두 화합물을 동시에 포함하는 경우 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어남을 예상할 수 있다. 상기 엑시플렉스(exciplex) 현상은 두 분자간 전자 교환으로 도너(donor, p-host 기능)의 HOMO 레벨 (highest occupied molecular orbital level), 억셉터(acceptor, n-host 기능) LUMO 레벨(lowest unoccupied molecular orbital level) 크기의 에너지를 방출하는 현상이다.
두 분자간 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어나면 RISC(Reverse Intersystem Crossing)이 일어나게 되고 이로 인해 형광의 내부양자 효율이 100%까지 올라갈 수 있다.
즉, 정공 수송 능력이 좋은 도너와 전자 수송 능력이 좋은 억셉터 가 발광층의 호스트(host)로 사용될 경우 정공은 p-host로 주입되고, 전자는 n-host로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 또는 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함할 수 있으며, 상기 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 또는 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함할 수 있으며, 상기 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 호스트 물질로 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구조적 특징으로 HOMO 레벨 및 LUMO 레벨(level)의 중첩으로 들뜬 상태와 유사한 기하 구조(geometry)를 형성하여 효율이 증가되는 효과를 가지게 된다.
보다 구체적으로, 비페닐(biphenyl)과 같은 선형(linear)형태의 치환기로 인하여 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)까지 HOMO를 확장하여 효율이 증가되는 효과를 가지게 된다. LUMO의 경우, 트리아진(triazine)의 치환기가 선형(linear)형태로 뻗어있음으로써, 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)에 비편재화 되어있다.
이러한 구조적 특징은 빠른 전자 수송(Electron Transfer, ET)특성을 나타내어 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 유기 발광 소자에 사용할 경우, 상기 소자는 낮은 구동전압을 가지게 되는 효과가 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 화학식 2와 같이 정공 수송 능력이 좋은 화합물을 사용함에 따라 발광층 내의 발광존의 적절한 이동으로 인하여 소자의 수명이 개선되는 효과도 있다.
본 명세서에 있어서, 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 같거나 상이할 수 있다.
본 명세서에 있어서, "치환 또는 비치환"이란 중수소; 시아노기; 할로겐기; 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬; 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐; 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄의 알키닐; 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환의 시클로알킬; 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로시클로알킬; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 아릴; 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴; -SiRR'R"; -P(=O)RR'; 탄소수 1 내지 20의 알킬아민; 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환의 아릴아민; 및 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환의 헤테로아릴아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 것을 의미하고, 상기 R, R'및 R"은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 탄소수 60의 알킬; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴인 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 탄소 원자에 수소 원자가 결합된 것을 의미한다. 다만, 중수소(2H, Deuterium)는 수소의 동위원소이므로, 일부 수소 원자는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"는 치환기로 올 수 있는 위치가 모두 수소 또는 중수소인 것을 의미할 수 있다. 즉, 중수소의 경우 수소의 동위원소로, 일부의 수소 원자는 동위원소인 중수소일 수 있으며, 이 때 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, "화학식 또는 화합물 구조에 치환기가 표시되지 않은 경우"에 있어, 중수소의 함량이 0%, 수소의 함량이 100%, 치환기는 모두 수소 등 중수소를 명시적으로 배제하지 않는 경우에는 수소와 중수소는 화합물에 있어 혼재되어 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 중수소는 수소의 동위원소(isotope)중 하나로 양성자(proton) 1개와 중성자(neutron) 1개로 이루어진 중양성자(deuteron)를 원자핵(nucleus)으로 가지는 원소로서, 수소-2로 표현될 수 있으며, 원소기호는 D 또는 2H로 쓸 수도 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 동위원소는 원자 번호(atomic number, Z)는 같지만, 질량수(mass number, A)가 다른 원자를 의미하는 동위원소는 같은 수의 양성자(proton)를 갖지만, 중성자(neutron)의 수가 다른 원소로도 해석할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 특정 치환기의 함량 T%의 의미는 기본이 되는 화합물이 가질 수 있는 치환기의 총 개수를 T1으로 정의하고, 그 중 특정의 치환기의 개수를 T2로 정의하는 경우 T2/T1×100 = T%로 정의할 수 있다.
즉, 일 예시에 있어서,
Figure pat00006
로 표시되는 페닐기에 있어 중수소의 함량 20%라는 것은 페닐기가 가질 수 있는 치환기의 총 개수는 5(식 중 T1)개이고, 그 중 중수소의 개수가 1(식 중 T2)인 경우 20%로 표시될 수 있다. 즉, 페닐기에 있어 중수소의 함량 20%라는 것인 하기 구조식으로 표시될 수 있다.
Figure pat00007
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, "중수소의 함량이 0%인 페닐기"의 경우 중수소 원자가 포함되지 않은, 즉 수소 원자 5개를 갖는 페닐기를 의미할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 할로겐은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 60, 구체적으로 1 내지 40, 더욱 구체적으로, 1 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 1-메틸-부틸기, 1-에틸-부틸기, 펜틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 헥실기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸-2-펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2-에틸부틸기, 헵틸기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 시클로펜틸메틸기, 시클로헥실메틸기, 옥틸기, n-옥틸기, tert-옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, 2-프로필펜틸기, n-노닐기, 2,2-디메틸헵틸기, 1-에틸-프로필기, 1,1-디메틸-프로필기, 이소헥실기, 2-메틸펜틸기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기 등이 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다. 구체적인 예로는 비닐기, 1-프로페닐기, 이소프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1-펜테닐기, 2-펜테닐기, 3-펜테닐기, 3-메틸-1-부테닐기, 1,3-부타디에닐기, 알릴기, 1-페닐비닐-1-일기, 2-페닐비닐-1-일기, 2,2-디페닐비닐-1-일기, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일기, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일기, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알키닐기는 탄소수 2 내지 60의 직쇄 또는 분지쇄를 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 상기 알키닐기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로, 2 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, 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, 상기 시클로알킬기는 탄소수 3 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 60, 구체적으로 3 내지 40, 더욱 구체적으로 5 내지 20일 수 있다. 구체적으로, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 3-메틸시클로펜틸기, 2,3-디메틸시클로펜틸기, 시클로헥실기, 3-메틸시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 2,3-디메틸시클로헥실기, 3,4,5-트리메틸시클로헥실기, 4-tert-부틸시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로시클로알킬기는 헤테로 원자로서 O, S, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 헤테로시클로알킬기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로시클로알킬기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로시클로알킬기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 20일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 60의 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 다환이란 아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 헤테로아릴기 등일 수도 있다. 상기 아릴기는 스피로기를 포함한다. 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 60, 구체적으로 6 내지 40, 더욱 구체적으로 6 내지 25일 수 있다. 상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 비페닐기, 트리페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 크라이세닐기, 페난트레닐기, 페릴레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 페날레닐기, 파이레닐기, 테트라세닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데닐기, 아세나프틸레닐기, 벤조플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 2,3-디히드로-1H-인데닐기, 이들의 축합고리기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 포스핀옥사이드기는 -P(=O)R101R102로 표시되고, R101 및 R102는 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일 수 있다. 상기 포스핀옥사이드기는 구체적으로 디페닐포스핀옥사이드기, 디나프틸포스핀옥사이드 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 Si를 포함하고 상기 Si 원자가 라디칼로서 직접 연결되는 치환기이며, -SiR104R105R106로 표시되고, R104 내지 R106은 서로 같거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 알킬기; 알케닐기; 알콕시기; 시클로알킬기; 아릴기; 및 헤테로고리기 중 적어도 하나로 이루어진 치환기일수 있다. 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 스피로기는 스피로 구조를 포함하는 기로서, 탄소수 15 내지 60일 수 있다. 예컨대, 상기 스피로기는 플루오레닐기에 2,3-디히드로-1H-인덴기 또는 시클로헥산기가 스피로 결합된 구조를 포함할 수 있다. 구체적으로, 하기 스피로기는 하기 구조식의 기 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
본 명세서에 있어서, 상기 헤테로아릴기는 헤테로 원자로서 S, O, Se, N 또는 Si를 포함하고, 탄소수 2 내지 60인 단환 또는 다환을 포함하며, 다른 치환기에 의하여 추가로 치환될 수 있다. 여기서, 상기 다환이란 헤테로아릴기가 다른 고리기와 직접 연결되거나 축합된 기를 의미한다. 여기서, 다른 고리기란 헤테로아릴기일 수도 있으나, 다른 종류의 고리기, 예컨대 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기 등일 수도 있다. 상기 헤테로아릴기의 탄소수는 2 내지 60, 구체적으로 2 내지 40, 더욱 구체적으로 3 내지 25일 수 있다. 상기 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리딜기, 피롤릴기, 피리미딜기, 피리다지닐기, 푸라닐기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 옥사졸릴기, 이속사졸릴기, 티아졸릴기, 이소티아졸릴기, 트리아졸릴기, 푸라자닐기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 디티아졸릴기, 테트라졸릴기, 파이라닐기, 티오파이라닐기, 디아지닐기, 옥사지닐기, 티아지닐기, 디옥시닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 퀴나졸리닐기, 이소퀴나졸리닐기, 퀴노졸리릴기, 나프티리딜기, 아크리디닐기, 페난트리디닐기, 이미다조피리디닐기, 디아자나프탈레닐기, 트리아자인덴기, 인돌릴기, 인돌리지닐기, 벤조티아졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티오펜기, 벤조푸란기, 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 카바졸릴기, 벤조카바졸릴기, 디벤조카바졸릴기, 페나지닐기, 디벤조실롤기, 스피로비(디벤조실롤), 디히드로페나지닐기, 페녹사지닐기, 페난트리딜기, 이미다조피리디닐기, 티에닐기, 인돌로[2,3-a]카바졸릴기, 인돌로[2,3-b]카바졸릴기, 인돌리닐기, 10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀기, 9,10-디히드로아크리디닐기, 페난트라지닐기, 페노티아티아지닐기, 프탈라지닐기, 나프틸리디닐기, 페난트롤리닐기, 벤조[c][1,2,5]티아디아졸릴기, 5,10-디히드로디벤조[b,e][1,4]아자실리닐, 피라졸로[1,5-c]퀴나졸리닐기, 피리도[1,2-b]인다졸릴기, 피리도[1,2-a]이미다조[1,2-e]인돌리닐기, 5,11-디히드로인데노[1,2-b]카바졸릴기 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 아민기는 모노알킬아민기; 모노아릴아민기; 모노헤테로아릴아민기; -NH2; 디알킬아민기; 디아릴아민기; 디헤테로아릴아민기; 알킬아릴아민기; 알킬헤테로아릴아민기; 및 아릴헤테로아릴아민기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 1 내지 30인 것이 바람직하다. 상기 아민기의 구체적인 예로는 메틸아민기, 디메틸아민기, 에틸아민기, 디에틸아민기, 페닐아민기, 나프틸아민기, 비페닐아민기, 디비페닐아민기, 안트라세닐아민기, 9-메틸-안트라세닐아민기, 디페닐아민기, 페닐나프틸아민기, 디톨릴아민기, 페닐톨릴아민기, 트리페닐아민기, 비페닐나프틸아민기, 페닐비페닐아민기, 비페닐플루오레닐아민기, 페닐트리페닐레닐아민기, 비페닐트리페닐레닐아민기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다. 또한, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것, 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, "인접한" 기는 해당 치환기가 치환된 원자와 직접 연결된 원자에 치환된 치환기, 해당 치환기와 입체구조적으로 가장 가깝게 위치한 치환기, 또는 해당 치환기가 치환된 원자에 치환된 다른 치환기를 의미할 수 있다. 예컨대, 벤젠고리에서 오쏘(ortho)위치로 치환된 2개의 치환기 및 지방족 고리에서 동일 탄소에 치환된 2개의 치환기는 서로 “인접한”기로 해석될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 10% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 20% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 30% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 40% 이상, 100%이하일 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하는 경우, 중수소를 포함하지 않은 경우와 비교할 때, 광화학적 특징은 유사하지만, 얇은 박막에 증착하였을 때, 중수소를 포함한 물질이 분자간 거리가 더 좁게 패킹(packing)되는 경향성이 있다. 그에 따라, 중수소를 포함하는 화합물이 더욱 균형 잡힌 전하 수송 특징을 나타내게 된다. 이러한 특징은 EOD(Electron Only Device)와 HOD(Hole Only Device)를 제작하여 전압에 따른 전류 밀도를 확인하는 방법을 통해 확인할 수 있다.
또한, 상기 중수소의 함량이 높을 수록, 즉 중수소의 치환율이 높을 수록, 이를 사용한 소자의 성능이 더욱 우수하다. 또한, 부분적으로 중수소가 치환될 경우, 비페닐기가 중수소로 치환되었을 때보다 트리아진기가 중수소로 치환되었을 때 소자 성능이 우수하며, 부분적으로 비페닐기나 트리아진기에 치환되었을 때보다 화합물 전체에 치환되었을 때 소자성능이 더 우수하다.
즉, 정공 수송 유닛(Hole Transfer Unit, HTU) 또는 전자 수송 유닛(Electron Transfer Unit, ETU)에 부분적으로 중수소가 치환되는 것보다, 디벤조퓨란코어 부분에 중수소가 치환된 구조가 소자의 성능 향상에 유리하다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 Ar1은 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar1은 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ar2는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 또는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1의 X1은 O; S; CRaRb; 또는 NRc일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 X1은 O이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 X1은 S이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 X1은 CRaRb이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 X1은 NRc이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 메틸기이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Ra 및 Rb는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 메틸기이다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Rc는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Rc는 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 Rc는 1 이상의 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00015
[화학식 4]
Figure pat00016
[화학식 5]
Figure pat00017
상기 화학식 3 내지 5에 있어서,
R5 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이고,
e는 0 내지 4의 정수이고, e가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R5는 서로 동일하거나 상이하고,
f는 0 내지 5의 정수이고, f가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R6은 서로 동일하거나 상이하고,
g 및 h는 각각 0 내지 7의 정수이고, g가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R7은 서로 동일하거나 상이하고, h가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R8은 서로 동일하거나 상이하고,
X1, R1 내지 R4, a 내지 d, Rm, 및 Ar2의 정의는 화학식 1의 치환기 정의와 동일하다.
상기 화학식 3 내지 5로 표시되는 화합물은 상술한 바와 같이 비페닐(biphenyl)과 같은 선형(linear)형태의 치환기로 인하여 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)까지 HOMO를 확장하여 효율이 증가되는 효과를 가지게 된다. 또한, LUMO의 경우, 트리아진(triazine)의 치환기가 각각 비페닐, 디벤죠퓨란, 및 디메틸플루오넬기가 선형(linear)형태로 뻗어있음으로써, 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)에 비편재화 되어있다.
이로 인하여, HOMO 레벨 및 LUMO 레벨(level)의 중첩으로 들뜬 상태와 유사한 기하 구조(geometry)를 형성하여 효율이 증가되는 효과를 가지게 된다.
또한, 상기 화학식 3 내지 5로 표시되는 헤테로고리 화합물의 수소는 중수소로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R5 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R5 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 R5 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1 내지 1-3 중 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure pat00018
[화학식 1-2]
Figure pat00019
[화학식 1-3]
Figure pat00020
상기 화학식 1-1 내지 1-3에 있어서,
X1, R1 내지 R4, a 내지 d, Rm, Ar1 및 Ar2의 정의는 상기 화학식 1의 정의와 동일하다.
또한, 상기 화학식 1-1 내지 1-3으로 표시되는 헤테로고리 화합물의 수소는 중수소로 치환 또는 비치환될 수 있다.
상기 화학식 1-1 내지 1-3의 Ar1은 하기 화학식 A 내지 C 중 하나로 표시되는 기일 수 있다.
[화학식 A]
Figure pat00021
[화학식 B]
Figure pat00022
[화학식 C]
Figure pat00023
상기 화학식 A 내지 C에 있어서,
*는 화학식 1과 결합되는 위치를 의미하고,
R5, R6, e 및 f의 정의는 상기 화학식 3의 정의와 동일하고,
R7 및 e의 정의는 상기 화학식 4의 정의와 동일하고,
R8 및 h의 정의는 상기 화학식 5의 정의와 동일하다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 제공할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 트리아진의 치환된 위치에 따라서 결합 해리 에너지(bonding dissociation energy)의 차이가 나타날 수 있다. 이 때, 상기 화학식 1-2와 같이 트리아진기가 디벤죠퓨란 코어(dibenzofuran core)의 3번위치로 치환되었을 때, 가장 높은 결합 해리 에너지(bonding dissociation energy)를 가질 수 있다. 이로 인하여, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 중에서도 상기 화학식 1-2로 표시되는 화합물은 물질의 안정성이 더욱 우수하며, 이로 인하여, 소자에 사용시 소자의 수명이 더욱 증가되는 효과를 가지게 된다.
본 명세서에 있어서, 디벤죠퓨란 코어(dibenzofuran core)의 3번 위치는 하기 화학식 D의 3번 위치와 같다. 즉, 하기 화학식 D에 표시된 숫자 n의 위치가 n번 위치를 의미하며, 상기 n은 1 내지 4의 정수이다.
[화학식 D]
Figure pat00024
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 10% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 20% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 30% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 40% 이상, 100%이하일 수 있다.
상기 화학식 1-2로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하는 경우, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하는 경우의 설명이 적용될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 0% 내지 100%일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 10% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 20% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 30% 이상, 100%이하일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 40% 이상, 100%이하일 수 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하는 경우, 중수소를 포함하지 않은 경우와 비교할 때, 광화학적 특징은 유사하지만, 얇은 박막에 증착하였을 때, 중수소를 포함한 물질이 분자간 거리가 더 좁게 패킹(packing)되는 경향성이 있다. 그에 따라, 중수소를 포함하는 화합물이 더욱 균형 잡힌 전하 수송 특징을 나타내게 된다. 이러한 특징은 EOD(Electron Only Device)와 HOD(Hole Only Device)를 제작하여 전압에 따른 전류 밀도를 확인하는 방법을 통해 확인할 수 있다.
또한, 상기 중수소의 함량이 높을 수록, 즉 중수소의 치환율이 높을 수록, 이를 사용한 소자의 성능이 더욱 우수하다. 또한, 부분적으로 중수소가 치환된 경우, 상기 화학식 2의 아릴(aryl)기(상기 화학식 2의 R21 및 R22을 의미)가 중수소 치환되는 것보다는 비스카바졸(biscarbazole)가 중수소 치환되는 경우가 이를 사용한 소자의 성능이 더욱 우수하다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2의 Rd 및 Re는 수소; 또는 중수소일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기일 수 있고, R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 40의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 치환 또는 비치환된 스피로비플루오렌기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 중수소 및 -CN으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 트리페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소, 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기, 중수소로 치환 또는 비치환된 메틸기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 스피로비플루오렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 중수소 및 -CN으로 이루어진 군에서 선택된 1 이상으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 비페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 트리페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 디페닐플루오렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 스피로비플루오렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기일 수 있다.
또 다른 일 실시상태에 있어서, 상기 R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00025
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본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
또한, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 도입된 치환기의 고유 특성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 예컨대, 유기 발광 소자 제조시 사용되는 정공 주입층 물질, 정공 수송용 물질, 발광층 물질, 전자 수송층 물질 및 전하 생성층 물질에 주로 사용되는 치환기를 상기 코어 구조에 도입함으로써 각 유기물층에서 요구하는 조건들을 충족시키는 물질을 합성할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 에너지 밴드갭을 미세하게 조절이 가능하게 하며, 한편으로 유기물 사이에서의 계면에서의 특성을 향상되게 하며 물질의 용도를 다양하게 할 수 있다.
한편, 상기 화학식 1 및 화학식 2의 헤테로고리 화합물은 유리 전이 온도(Tg)가 높아 열적 안정성이 우수하다. 이러한 열적 안정성의 증가는 소자에 구동 안정성을 제공하는 중요한 요인이 된다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 다단계 화학반응으로 제조할 수 있다. 일부 중간체 화합물이 먼저 제조되고, 그 중간체 화합물들로부터 화학식 1 및 화학식 2의 화합물이 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 후술하는 제조예를 기초로 제조될 수 있다.
본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 상기 "유기 발광 소자"는 "유기발광다이오드", "OLED(Organic Light Emitting Diodes)", "OLED 소자", "유기 전계 발광 소자" 등의 용어로 표현될 수 있다.
상기 헤테로고리 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 유기 발광 소자는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 보조층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함한다. 상기 유기물층 중에서 발광층에 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함할 경우, 유기 발광 소자의 발광 효율 및 수명이 더욱 우수하다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 또는 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함할 수 있으며, 상기 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 또는 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 발광 재료의 호스트 물질로 포함할 수 있다.
본 출원 유기 발광 소자에서, 상기 발광층은 2개 이상의 호스트 물질을 포함할 수 있으며, 상기 호스트 물질 중 적어도 1개는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 상기 호스트 물질로 포함할 수 있다.
상기 호스트 물질로 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함할 경우, 유기 발광 소자의 발광 효율 및 수명이 더욱 우수하다.
또한, 본 출원의 다른 실시상태는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 동시에 포함하는 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물을 제공한다.
상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물, 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물에 대한 구체적인 내용은 전술한 바와 동일하다.
상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 : 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1일 수 있고, 1 : 8 내지 8 : 1일 수 있고, 1 : 5 내지 5 : 1 일 수 있으며, 1 : 2 내지 2 : 1일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계를 포함하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극을 의미하고, 상기제2 전극은 음극을 의미할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극을 의미하고, 상기제2 전극은 양극을 의미할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 각각의 개별적인 공급원으로 공급한 후, 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층을 형성하는 단계는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 예비 혼합(pre-mixed)하여 열 진공 증착 방법을 이용하여 형성하는 것인 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.
상기 예비 혼합(pre-mixed)은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 유기물층에 증착하기 전 먼저 재료를 섞어서 하나의 공원에 담아 혼합하는 것을 의미한다.
예비 혼합(pre-mixed)을 통하여 증착할 겨우, 여러 번의 증착을 시행하지 않으므로 박막의 균일함 및 박막 특성을 개선시킬 수 있으며, 공정과정을 간소화시키고 비용을 감소시키며 효율 및 수명이 개선된 소자를 형성할 수 있다.
예비 혼합된 재료는 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기물층용 조성물로 언급될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 전술한 헤테로고리 화합물을 이용하여 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
도 1 내지 3에 본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 전극과 유기물층의 적층 순서를 예시하였다. 그러나, 이들 도면에 의하여 본 출원의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니며, 당 기술분야에 알려져 있는 유기 발광 소자의 구조가 본 출원에도 적용될 수 있다.
도 1에 따르면, 기판(100) 상에 양극(200), 유기물층(300) 및 음극(400)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 도시된다. 그러나, 이와 같은 구조에만 한정되는 것은 아니고, 도 2와 같이, 기판 상에 음극, 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자가 구현될 수도 있다.
도 3은 유기물층이 다층인 경우를 예시한 것이다. 도 3에 따른 유기 발광 소자는 정공 주입층(301), 정공 수송층(302), 발광층(303), 정공 저지층(304), 전자 수송층(305) 및 전자 주입층(306)을 포함한다. 그러나, 이와 같은 적층 구조에 의하여 본 출원의 범위가 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 발광층을 제외한 나머지 층은 생략될 수도 있고, 필요한 다른 기능층이 더 추가될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 헤테로고리 화합물 이외의 재료를 하기에 예시하지만, 이들은 예시를 위한 것일 뿐 본 출원의 범위를 한정하기 위한 것은 아니며, 당 기술분야에 공지된 재료들로 대체될 수 있다.
양극 재료로는 비교적 일함수가 큰 재료들을 이용할 수 있으며, 투명 전도성 산화물, 금속 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 양극 재료의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
음극 재료로는 비교적 일함수가 낮은 재료들을 이용할 수 있으며, 금속, 금속 산화물 또는 전도성 고분자 등을 사용할 수 있다. 상기 음극 재료의 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.
정공 주입 재료로는 공지된 정공 주입 재료를 이용할 수도 있는데, 예를 들면, 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 문헌 [Advanced Material, 6, p.677 (1994)]에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류, 예컨대 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 4,4',4"-트리[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민(m-MTDATA), 1,3,5-트리스[4-(3-메틸페닐페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDAPB), 용해성이 있는 전도성 고분자인 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate)), 폴리아닐린/캠퍼술폰산(Polyaniline/Camphor sulfonic acid) 또는 폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)(Polyaniline/Poly(4-styrene-sulfonate))등을 사용할 수 있다.
정공 수송 재료로는 피라졸린 유도체, 아릴아민계 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 또는 고분자 재료가 사용될 수도 있다.
전자 수송 재료로는 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 벤조퀴논 및 이의 유도체, 나프토퀴논 및 이의 유도체, 안트라퀴논 및 이의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 및 이의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 및 이의 유도체, 디페노퀴논 유도체, 8-히드록시퀴놀린 및 이의 유도체의 금속 착체 등이 사용될 수 있으며, 저분자 물질 뿐만 아니라 고분자 물질이 사용될 수도 있다.
전자 주입 재료로는 예를 들어, LiF가 당업계 대표적으로 사용되나, 본 출원이 이에 한정되는 것은 아니다.
발광 재료로는 적색, 녹색 또는 청색 발광재료가 사용될 수 있으며, 필요한 경우, 2 이상의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 발광 재료로서 형광 재료를 사용할 수도 있으나, 인광 재료로서 사용할 수도 있다. 발광 재료로는 단독으로서 양극과 음극으로부터 각각 주입된 정공과 전자를 결합하여 발광시키는 재료가 사용될 수도 있으나, 호스트 재료와 도펀트 재료가 함께 발광에 관여하는 재료들이 사용될 수도 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 헤테로고리 화합물은 유기 태양 전지, 유기 감광체, 유기 트랜지스터 등을 비롯한 유기 전자 소자에서도 유기 발광 소자에 적용되는 것과 유사한 원리로 작용할 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 명세서를 더욱 상세하게 설명하지만, 이들은 본 출원을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 출원 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.
<제조예 1> 화합물 1-1(D)의 제조
Figure pat00046
1) 중간체 1의 합성법
반응 플라스크(flask)에 6-브로모-3-클로로디벤조[b,d]푸란(6-bromo-3-chlorodibenzo[b,d]furan) (A) (20.g, 70.69mmol), [1,1'-비페닐]-4일보론산([1,1'-biphenyl]-4-ylboronic acid) (B) (16.8g, 84.82mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (0)(Tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0)) (4.08g, 3.53mmol), 탄산칼륨(Pottasium carbonate) (30.21g, 212.06mmol), 및 1,4-디옥산/증류수(1,4-dioxane/water) (100ml/25ml)의 혼합물을 120℃에서 3시간(h) 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 생긴 고체를 증류수 및 메탄올(MeOH)로 씻어주어 중간체 1을 얻었다. (22g, 87%)
2) 중간체 2의 합성법
반응 플라스크(flask)에 중간체 1 (22.g, 62mmol), 비스(피나콜레이트)디보론(bis(pinacolate)diboron) (31.49g, 124mmol), Sphos(5.09g, 12.4mmol), 아세트산칼륨(KOAc) (18.26g, 186mmol), 및 Pd2(dba)3 (5.68g, 6.2mmol)을 넣었다. 이 후 반응 플라스크(flask)에 1,4-디옥산(1,4dioxane) 220ml를 넣은 후 120℃에서 4시간 가열하였다. 반응이 종료한 후 베이스(base)를 제거한 후 용매를 농축하였다. 메틸렌클로라이드(methylene chloride, 이하 MC), 헥산(hexane, 이하 Hex)으로 재결정한여 고체를 석출시켜 필터(filter)하여 중간체 2를 얻었다. (21g, 75%)
3) 화합물 1-1(D)의 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 2 (21.g, 47.05mmol), 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) (C) (19.41g, 56.46mmol), Pd(PPh3)4 (2.72g, 2.35mmol), 및 K2CO3 (19.51g, 134.09mmol)을 넣었다. 이 후 1,4-디옥산/증류수 (1,4-dioxane/water) (100ml/25ml)혼합물을 120℃에서 4시간 가열하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 생긴 고체를 증류수 및 메탄올(MeOH)로 씻어주어 화합물 1-1 (D)을 얻었다. (25g, 84%)
상기 제조예 1에서 6-브로모-3-클로로디벤조[b,d]푸란(6-bromo-3-chlorodibenzo[b,d]furan), [1,1'-비페닐]-4일보론산([1,1'-biphenyl]-4-ylboronic acid) 및 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) 대신 하기 표 1의 화합물 A, 화합물 B, 및 화합물 C를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 하기 표 1의 목적 화합물 D를 합성하였다.
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
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Figure pat00068
Figure pat00069
Figure pat00070
Figure pat00071
<제조예 2> 화합물 1-29(E)의 제조방법
Figure pat00072
1) 중간체 3의 합성방법
반응 플라스크(flask)에 6-브로모-3-클로로디벤조[b,d]푸란(6-bromo-3-chlorodibenzo[b,d]furan) (A) (20g, 70.69mmol), 비스(피나콜레이트)디보론(bis(pinacolate)diboron) (35.8g, 141.4mmol), Pd(dppf)Cl2 (2.58g, 3.35mmol), 및 아세트산 칼륨(KOAc)(20.8g, 212mmol)을 넣었다. 이 후 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 200ml를 넣은 후 120℃에서 3시간 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 MC, 및 증류수(H2O)로 추출한 후 컬럼 정제하여 중간체 3을 얻었다. (20g, 87%)
2) 중간체 5의 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 3 (20.g, 60.86mmol), 중간체 4 (17.6g, 73mmol), Pd(PPh3)4 (3.52g, 3.04mmol), K2CO3 (25.2g, 182.6mmol), 및 및 1,4-디옥산/증류수(1,4-dioxane/water) (200ml/50ml)의 혼합물을 120℃에서 3시간 환류 하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 생긴 고체를 증류수, 및 메탄올(MeOH)로 씻어주어 중간체 5를 얻었다. (18g, 81%)
3) 중간체 6의 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 5 (18.g, 49.7mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (bis(pinacolate)diboron) (25.1g, 98.9mmol), Sphos(4g, 9.89mmol), 및 아세트산 칼륨(KOAc)(14.56g, 148.4mmol), 및 Pd2(dba)3 (4.5g, 4.59mol)을 넣었다. 이 후 1,4-디옥산(1,4-dioxane)을 180ml를 넣은 후 120℃에서 4시간 가열하였다. 반응이 종료한 후 베이스(base)를 제거한 후 용매를 농축하였다. 이를 MC, 및 Hex으로 재결정하여 고체를 석출시켜 필터(filter)하여 중간체 6를 얻었다. (20g, 88%)
4) 화합물 1-29(E)의 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 6 (20.g, 43mmol), 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) (C) (18.12, 52.7mmol), Pd(PPh3)4 (2.54g, 2.2mmol), 및 K2CO3 (18.21g, 131.75mmol)을 넣었다. 이 후 1,4-디옥산/증류수 (1,4-dioxane /water) (200ml/50ml)을 넣고, 혼합물을 120℃에서 4시간 가열하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 생긴 고체를 증류수, 및 메탄올(MeOH)로 씻어주어 화합물 1-29(E)을 얻었다. (23g, 82%)
상기 제조예 2에서 6-브로모-3-클로로디벤조[b,d]푸란(6-bromo-3-chlorodibenzo[b,d]furan), 중간체 4 및 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) 대신 각각 하기 표 2의 화합물 A, 중간체 4 및 화합물 C를 사용하는 것을 제외하고, 상기 제조예 2와 동일한 방법으로 하기 표 2의 목적 화합물 E를 합성하였다.
Figure pat00073
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
<제조예 3> 화합물 1-31(F)의 제조방법
Figure pat00079
이 때, 중간체 7의 제조방법은 하기와 같다.
Figure pat00080
1) 화합물 C-4의 제조방법
반응 플라스크(flask)에 화합물 C-2(10g, 54.2mmol), 및 화합물 C-3 (15.6g, 54.2mmol)를 넣은 후 Pd(OAc)2 (0.6g, 2.7mmol), 및 K3PO4 (23g, 108.4mmol)를 넣었다. 이 후 DMF/H2O=5:1 비율 (100ml/20ml)의 혼합물을 넣은 후 130℃에서 가열하였다. 반응완료 후 생긴 고체를 필터(filter)하여 화합물 C-4를 얻었다. (13g, 77%)
여기서, DMF는 디메틸포름아마이드(dimethylformamide)이며, 이하 DMF라고도 표기한다.
2) 중간체 7의 합성 방법
반응 플라스크(flask)에 화합물 C-4 (13g, 41.7mmol), 화합물 C-5 (12g, 41.7mmol), Pd(PPh3)4 (2.41g, 2.08mmol), 및 K2CO3 (11.5g, 83.4mmol)을 넣은 후 THF/H2O=5:1 비율 (130ml/26ml)의 혼합물을 넣은 후 85℃에서 1시간 교반하였다. 반응완료 후 생긴 고체를 필터(filter)하여 중간체 7를 얻었다. (13g, 72%)
여기서, THF는 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)이며, 이하 THF라고도 표기한다.
3) 화합물 1-31(F)의 합성 방법
제조예 1의 화합물 1-1(D)의 합성 방법에서, 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) 대신 중간체 7를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1의 화합물 1-1(D)의 합성 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-31(F)을 합성하였다.
상기 제조예 3에서 6-브로모-3-클로로디벤조[b,d]푸란(6-bromo-3-chlorodibenzo[b,d]furan) 대신 하기 표 3의 화합물 A를 사용하고, 제조예 3에서 [1,1'-비페닐]-4일보론산([1,1'-biphenyl]-4-ylboronic acid) 대신 하기 표 3의 화합물 B 또는 중간체 4-1를 사용하고, 제조예 3에서 중간체 7 대신 하기 표 3의 중간체 7를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 3과 동일한 방법으로 하기 표 3의 목적 화합물 F를 합성하였다.
여기서, 중간체 4-1의 합성법은 하기와 같다.
Figure pat00081
1) 중간체 4의 합성법
반응 플라스크(flask)에 하기 표 A 및 표 B의 조건으로 화합물 C-1과 용매 등을 반응시켜서 중간체 4를 합성을 반복하였다. 그 결과, 하기 표 B의 조건 9로 합성한 경우가 중간체 4의 수율이 가장 높음을 확인할 수 있었다.
[표 A]
Figure pat00082
[표 B]
Figure pat00083
2) 중간체 4-1의 합성법
반응 플라스크(flask)에 중간체 4 (10g, 41.3mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (bis(pinacolate)diboron) (20.9g, 82.5mmol), Pd(dppf)Cl2 (1.5g, 2.06 mmol), 및 아세트산 칼륨(KOAc) (12.1g, 123.8mmol)을 넣었다. 이 후 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 100ml를 넣은 후 120℃에서 3시간 환류하였다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 MC, 및 증류수(H2O)로 추출한 후 컬럼 정제하여 중간체 4-1를 얻었다. (9.7g, 81%)
Figure pat00084
Figure pat00085
Figure pat00086
Figure pat00087
Figure pat00088
Figure pat00089
Figure pat00090
<제조예 4> 화합물 1-35(G)의 합성 방법
Figure pat00091
1) 중간체 8의 합성법
Figure pat00092
반응 플라스크에 화합물 C-6(1g, 1eq.), 벤젠-D6(benzene-D6)(50g, 210.8eq.), 및 CF3SO3H(14.4g, 32.4eq.)을 넣은 후 50℃에서 1시간 반응하였다. 반응이 종료되면 H2O를 넣어 중화한 후 MC와 H2O로 추출한 후 유기층을 컬럼정제하여 중간체 8를 얻었다. (0.65g, 62%)
이는 하기 표 C의 조건 1 내지 8로 중간체 8을 합성한 결과 가장 수율이 높았던 방법에 해당한다.
[표 C]
Figure pat00093
2) 중간체 9의 합성법
반응 플라스크(flask)에 중간체 8 (10.g, 27mmol), 비스(피나콜레이트)디보론 (bis(pinacolate)diboron) (13.7g, 54mmol), Sphos(2.21g, 5.4mmol), 및 아세트산 칼륨(KOAc)(7.9g, 81mmol), 및 Pd2(dba)3 (2.47g, 2.7mol)을 넣었다. 이 후 1,4-디옥산(1,4-dioxane)을 100ml를 넣은 후 120℃에서 4시간 가열하였다. 반응이 종료한 후 베이스(base)를 제거한 후 용매를 농축하였다. 이를 MC, 및 Hex으로 재결정하여 고체를 석출시켜 필터(filter)하여 중간체 9를 얻었다. (20g, 88%)
3) 화합물 1-35(G)의 합성법
제조예 1의 화합물 1-1(D)의 합성 방법에서, 중간체 2 대신 중간체 9를 사용하고, 2-([1,1'-비페닐]-4-일)-4-클로로-6-페닐-1,3,5-트리아진(2-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-4-chloro-6-phenyl-1,3,5-triazine) 대신 중간체 10을 사용한 것을 제외하고, 제조예 1의 화합물 1-1(D)의 합성 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-35(G)를 합성하였다.
상기 제조예 4에서 6-브로모-3-클로로디벤조[b,d]푸란(6-bromo-3-chlorodibenzo[b,d]furan) 대신 하기 표 4의 화합물 A를 사용하고, 제조예 4에서 [1,1'-비페닐]-4일보론산([1,1'-biphenyl]-4-ylboronic acid) 대신 하기 표 4의 중간체 4-2를 사용하고, 제조예 4에서 중간체 10 대신 하기 표 4의 중간체 10를 사용한 것을 제외하고 상기 제조예 4와 동일한 방법으로 하기 표 4의 목적 화합물 G를 합성하였다.
Figure pat00094
Figure pat00095
Figure pat00096
<제조예 5> 화합물 2-1(C)의 제조
Figure pat00097
1) 중간체 11 합성방법
반응 플라스크(flask)에 3-브로모-9H-카르바졸(3-bromo-9H-carbazole) (10.g, 49.59mmol), 2-브로모벤젠-1-일륨(2-bromobenzene-1-ylium) (A) (24.2g, 148.77mmol), Pd2(dba)3 (2.27g, 2.48mmol), P(t-Bu)3 (2.42mL, 9.92mmol), 및 NaOtBu (9.53g, 99.18mmol)을 넣은 후, 톨루엔(Toluene) (100mL)을 넣고 135℃에서 15시간 가열하였다. 반응이 종료되면 MC, 및 증류수(H2O)로 추출한 후 컬럼정제하여 중간체 11을 얻는다. (14g, 98%)
2) 화합물 2-1(C) 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 1 (14g, 43.4mmol), (9-페닐-9H-카르바졸-3-일)보론산 ((9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronic acid) (B) (14.9g, 52mmol), Pd(PPh3)4 (2.5g, 2.17mmol), 및 K2CO3 (17.9g, 130mmol)을 넣었다. 이 후, 1,4-디옥산/증류수(1,4-dioxane/water) (140ml/35ml)혼합물을 넣고, 120℃에서 4시간 가열한다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 생긴 고체를 증류수, MeOH로 씻어주어 화합물 2-1(C)을 얻었다. (17g, 80%)
제조예 5에서 2-브로모벤젠-1-일륨(2-bromobenzene-1-ylium) 및 (9-페닐-9H-카르바졸-3-일)보론산 ((9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronic acid) 대신 각각 하기 표 5의 A 및 B를 사용한 것을 제외하고, 제조예 5와 동일한 방법으로 하기 5의 목적 화합물 (C) 를 합성하였다.
Figure pat00098
Figure pat00099
Figure pat00100
Figure pat00101
Figure pat00102
Figure pat00103
Figure pat00104
<제조예 6> 화합물 2-61(F)의 제조
Figure pat00105
1) 중간체 12 합성방법
반응 플라스크(flask)에 3-브로모-9H-카르바졸(3-bromo-9H-carbazole) (10g, 40.23mmol), D6-벤젠(D6-benzene) 1000ml를 넣었다. 이 후, CF3SO3H (170g, 1075mmol)을 넣은 후 50℃에서 교반한다. 반응이 완료되면 D2O로 중화한 후 MC, 및 Na2CO3 수용액로 추출한 후 컬럼정제하여 중간체 12를 얻었다. (10g, 98%)
2) 중간체 13 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 12 (10g, 39.5mmol), 브로모벤젠(Bromobenzene) (12.4g, 79mmol), Pd2(dba)3 (1.81g, 1.98mmol), P(t-Bu)3 (1.93mL, 7.9mmol), NaOtBu (11.4g, 118.51mmol)을 넣었다. 이 후, 톨루엔(Toluene) (100mL)을 넣고 135℃에서 10시간 가열하였다. 반응이 종료되면 MC, 및 H2O로 추출한 후 컬럼정제하여 중간체 13을 얻었다. (11g, 84%)
3) 중간체 14 합성방법
반응 플라스크(flask)에 9H-카르바졸-3-일보론산(9H-carbazol-3-ylboronic acid) (10g, 47.3mmol), D6-벤젠(D6-benzene) 1000ml를 넣었다. 이 후, CF3SO3H (170g, 1075mmol)을 넣은 후 50℃ 에서 교반하였다. 반응이 완료되면 D2O로 중화한 후 MC, 및 Na2CO3 수용액로 추출한 후 컬럼정제하여 중간체 14를 얻었다. (9g, 87%)
4) 중간체 15 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 14 (9g, 41.3mmol), 브로모벤젠(Bromobenzene) (12.9g, 82.5mmol), Pd2(dba)3 (1.89g, 2.06mmol), P(t-Bu)3 (2mL, 8.25mmol), NaOtBu (7.93g, 82.54mmol)을 넣었다. 이 후, 톨루엔(Toluene) (100mL)을 넣고 135℃에서 10시간 가열하였다. 반응이 종료되면 MC, 및 H2O로 추출한 후 컬럼정제하여 중간체 15를 얻었다. (10g, 82%)
5) 화합물 2-61(F) 합성방법
반응 플라스크(flask)에 중간체 13(10g, 30.37mmol), 중간체 15(17.87g, 60.75mmol), Pd(PPh3)4 (1.39g, 1.52mmol), 및 K2CO3 (12.59g, 91.13mmol)를 넣었다. 이 후, 1,4-디옥산/증류수(1,4-dioxane/water) (140ml/35ml)의 혼합물을 넣고 120℃에서 4시간 가열한다. 반응 종료 후 상온으로 온도를 내린 후 생긴 고체를 증류수, 및 메탄올(MeOH)로 씻어주어 화합물 2-61(F)을 얻었다. (13g, 85%)
제조예 6의 중간체 13의 합성방법 및 중간체 15의 합성 방법에서 사용된 브로모벤젠(Bromobenzene) 대신 각각 하기 표 6의 화합물 D 및 E를 사용한 것을 제외하고, 제조예 6과 동일한 방법으로 하기 표 6의 목적 화합물 F를 합성하였다.
Figure pat00106
Figure pat00107
<제조예 7> 화합물 2-81(H)의 제조방법
Figure pat00108
반응 플라스크(flask)에 화합물 G (10g, 1eq.), D6-벤젠(D6-benzene) (500g, 287.93eq.), 및 CF3SO3H (245g, 75.04eq.)을 넣은 후 50℃에서 1시간 반응하였다. 반응이 종료되면 H2O를 넣어 중화한 후 MC와 H2O로 추출한 후 유기층을 컬럼정제하여 화합물 2-81(H)를 얻었다. (7g, 66%)
제조예 7의 화합물 2-81(H)의 제조방법에서 화합물 G 대신 하기 표 7의 화합물 G를 사한 것을 제외하고, 제조예 7과 동일한 방법으로 하기 표 7의 목적 화합물 H를 합성하였다.
Figure pat00109
Figure pat00110
상기 제조예들과 같은 방법으로 화합물을 제조하고, 그 합성확인결과를 하기 표 8 및 표 9에 나타내었다. 구체적으로, 표 8은 1H NMR(CDCl3, 300Mz)의 측정값이고, 표 9는 FD-질량분석계(FD-MS: Field desorption mass spectrometry)의 측정값이다.
화합물 1H NMR(CDCl3, 300Mz)
1-1 δ = 8.28(d, 2H), 7.95(d, 1H), 7.85-7.75(m, 5H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.38(m, 14H), 7.25(m, 6H)
1-6 δ = 8.24(d, 1H), 7.95(d, 1H), 7.85-7.70(m, 7H), 7.64(s, 1H), 7.57-7.38(m, 21H), 7.25(m, 2H)
1-11 δ = 8.28(m, 2H), 7.95-7.89(m, 8H), 7.85-7.66(m, 10H), 7.64-7.32(m, 7H)
1-16 δ =8.24(d, 1H), 7.93-7.70(m, 8H), 7.57-7.38(m, 17H), 7.25(m, 5H), 1.72(s, 6H)
1-17 δ =7.93-7.77(m, 9H), 7.64-7.63(m, 2H), 7.55-7.38(m, 13H), 7.25(m, 7H), 1.72(s, 6H)
1-29 δ =8.28(m, 2H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.75(m, 5H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.38(m, 9H), 7.25(m, 2H)
1-31 δ =7.95(m, 1H), 7.85-7.75(m, 3H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 5H), 7.25(m, 4H)
1-33 δ =7.95(m, 1H), 7.85-7.75(m, 5H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 10H), 7.25(m, 6H)
1-37 δ =7.95-7.81(m,9H), 7.66-7.64(m, 3H), 7.51-7.32(m, 10H)
1-41 δ =8.28(m, 2H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.71(m, 6H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 13H), 7.25(m, 6H)
1-42 δ =8.28(m, 2H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.70(m, 7H), 7.57-7.41(m, 17H), 7.25(m, 2H)
1-44 δ =8.24(m, 1H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.70(m, 6H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 17H), 7.25(m, 6H)
1-47 δ =8.28(m, 2H), 7.95-7.89(m, 3H), 7.81-7.64(m, 11H), 7.52-7.25(m, 14H)
1-51 δ =8.28(m, 2H), 7.95-7.89(m, 3H), 7.81-7.32(m, 22H)
1-55 δ =8.28(m, 2H), 7.95-7.71(m, 7H), 7.64-7.63(m, 2H), 7.55-7.38(m, 10H), 7.28-7.25(m, 5H), 1.72(s, 6H)
1-59 δ =8.28(m, 2H), 7.95-7.81(m, 9H), 7.75-7.48(m, 7H), 7.41-7.38(m, 8H), 7.28(m, 1H), 1.72(s, 6H)
1-61 δ =8.24(m, 2H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.71(m, 6H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 8H), 7.25(m, 2H)
1-69 δ =8.28(m, 2H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.71(m, 6H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 8H), 7.25(m, 2H)
1-70 δ =8.28(m, 2H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.71(m, 6H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 8H), 7.25(m, 2H)
1-71 δ =7.95(m,1H), 7.81-7.71(m, 4H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 5H), 7.25(s, 4H)
1-74 δ =8.24(m, 1H), 7.95(m, 1H), 7.85-7.70(m, 7H), 7.64(s, 1H), 7.57-7.41(m, 12H), 7.25(m, 2H)
1-76 δ =7.95(m, 1H), 7.81-7.71(m, 4H), 7.64(s, 1H), 7.52-7.41(m, 5H), 7.25(s, 4H)
1-77 δ =7.95-7.64(m, 13H), 7.52-7.25(9H)
1-81 δ =8.28(m, 2H), 7.95(m, 1H), 7.85(m, 2H), 7.75(m, 2H), 7.64-7.62(m, 4H), 7.52-7.41(m, 14H), 7.25(m, 6H)
1-87 δ =8.28(m, 2H), 7.95-7.89(m, 3H), 7.75(m, 3H), 7.66-7.62(m, 4H), 7.52-7.25(m, 15H)
1-92 δ =8.55(m, 1H), 8.08-8.04(m,2H), 7.95(m, 2H), 7.85(m, 2H), 7.75(m, 2H), 7.62-7.41(m, 16H), 7.25(m, 6H)
1-109 δ =7.95(m, 1H), 7.75(m, 2H), 7.64-7.62(m, 2H), 7.52-7.41(m, 5H), 7.25(m, 4H)
1-112 δ =7.95(d, 1H), 7.75(m, 2H), 7.64-7.62(m, 2H), 7.44(m, 1H)
1-123 δ =7.95(d, 2H), 7.85(m, 4H), 7.75(m, 2H), 7.64(s, 2h), 7.52-7.41(m, 15H)
1-127 δ =8.28(m, 2H), 7.95-7.89(m, 4H), 7.75(m, 3H), 7.66-7.64(m, 4H), 7.51-7.25(m, 14H)
1-149 δ =8.28(m, 2H), 7.95(m, 2H), 7.85(m, 2H), 7.75(m, 2H), 7.64(s, 2H), 7.52-7.41(m, 8H), 7.25(m, 2H)
1-156 δ =7.95(m, 2H), 7.75(m, 2H), 7.64(s, 1H), 7.51-7.41(m, 5H), 7.25(m, 4H)
1-163 δ =7.95(m, 1H), 7.85-7.71(m, 8H), 7.64(m, 1H), 7.52-7.41(m, 15H), 7.25(m, 8H)
1-172 δ =8.28(m, 2H), 7.87-7.70(m, 9H), 7.63-7.38(m, 15H), 7.28(m, 1H)
1-181 δ =8.28(d,2H), 8.11-8.20(m, 2H), 8.00(m, 2H), 7.86-7.82(m, 4H), 7.52-7.41(m, 13H), 7.25(m, 6H)
1-185 δ =8.11-8.08(m, 2H), 8.00-7.82(m, 8H), 7.75(m, 1H), 7.66-7.64(m, 2H), 7.52-7.25(m, 18H)
1-193 δ =8.28(m, 2H), 8.11-8.08(m, 2H), 7.94(d, 1H), 7.85-7.82(m, 4H), 7.56-7.41(m, 14H), 7.25(m, 6H)
1-209 δ =8.28(m, 2H), 8.11-8.08(m, 2H), 7.86-7.82(m, 4H), 7.52-7.41(m, 8H), 7.25(m, 2H)
1-221 δ =8.28(m, 2H), 8.06(s, 1H), 7.93(d, 1H), 7.85(d, 2H), 7.77(s, 1H), 7.63-7.61(m, 2H), 7.52-7.41(m, 16H), 7.25(m, 6H), 1.72(s, 6H)
1-227 δ =8.28(m, 2H), 8.06(s, 1H), 7.95-7.89(m, 3H), 7.77-7.75(m, 2H), 7.66-7.61(m, 4H), 7.51-7.25(m, 16H), 1.72(s, 6H)
1-251 δ =8.06(m, 1H), 7.93(m, 1H), 7.77(m, 1H), 7.63-7.61(m, 2H), 7.53-7.51(m, 5H), 7.41(m, 1H), 7.25(m, 4H), 1.72(s, 6H)
1-261 δ =8.28(m, 2H), 8.18(m, 2H), 8.00(m, 1H), 7.85-7.77(m, 4H), 7.58-7.41(m, 19H), 7.25(m, 6H)
1-289 δ =8.28(m, 2H), 8.18(m, 2H), 8.00(s, 1H), 7.85-7.77(m, 4H), 7.62-7.41(m, 14H), 7.25(m, 2H)
1-292 δ =8.18(m, 2H), 8.00(d, 1H), 7.79-7.77(m, 2H), 7.62-7.45(m, 6H)
2-3 δ =8.55(d, 1H), 8.18-8.09(m, 3H), 8.00-7.87(m, 3H), 7.77(s, 2H), 7.58-7.25(m, 18H)
2-4 δ =8.55(d, 1H), 8.18-8.12(m, 2H), 8.00-7.84(m, 3H), 7.79-7.77(m, 4H), 7.68-7.25(m, 22H)
2-7 δ =8.55(d, 1H), 8.18-8.09(m, 4H), 8.00-7.94(m, 2H), 7.87(m, 1H), 7.77(m, 2H), 7.69-7.63(m, 2H), 7.52-7.25(m, 20H)
2-27 δ =8.55(m, 1H), 8.18-8.09(m, 4h), 8.00-7.94(m, 2H), 7.77(m, 2H)
2-28 δ =8.55(m, 1H), 8.18-8.09(m, 3H), 8.00-8.79(m, 2H), 7.87(m, 1H), 7.79-7.77(m, 4H), 7.69-7.63(m, 4H), 7.52-7.25(m, 12H)
2-29 δ =8.55(m, 1H), 8.18-8.09(m, 3H), 8.00-7.94(m, 2H0, 7.87(m, 1H), 7.87(m, 1H), 7.79-7.77(m, 4H), 7.69-7.63(m, 4H), 7.52-7.25(m, 21H)
2-32 δ =8.55(m, 1H), 8.18-8.12(m, 2H), 8.00-7.87(m, 3H), 7.79-7.77(m, 6H), 7.69-7.63(m, 6H), 7.52-7.25(m, 14H)
2-34 δ =8.55(m, 1H), 8.18-8.12(m, 2H), 8.00-7.87(m, 3H), 7.79-7.77(m, 6H), 7.67-7.63(m, 6H), 7.52-7.25(m, 18H)
2-38 δ =8.55(m, 1H), 8.18-8.12(m, 2H), 8.05-7.87(m, 6H), 7.79-7.77(m, 4H), 7.69-7.63(m, 4H), 7.52-7.25(m, 23H)
2-46 δ =8.55(d, 1H), 8.18-8.12(m, 2H), 8.00-7.87(m, 3H), 7.77-7.63(m, 4H), 7.50(m, 1H), 7.33-7.25(m, 3H)
2-49 δ =8.55(d, 1H), 8.18-8.12(m, 2H), 8.00-7.87(m, 3H), 7.77-7.63(m, 4H), 7.50(m, 1H), 7.33-7.25(m, 3H)
2-62 δ =7.79(m, 4H), 7.68(m. 4H), 7.52-7.41(m, 10H)
2-65 δ =7.79(m, 2H), 7.70-7.68(m, 3H), 7.58-7.41(m, 13H)
2-70 δ =7.79(m, 4H), 7.68(m, 4H), 7.52-7.41(m, 10H)
화합물 FD-Mass 화합물 FD-Mass
1-1 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23) 1-2 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23)
1-3 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-4 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-5 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-6 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-7 m/z= 641.71 (C45H27N3O2=641.21) 1-8 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24)
1-9 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24) 1-10 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-11 m/z= 641.71 (C45H27N3O2=641.21) 1-12 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-13 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25) 1-14 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24)
1-15 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26) 1-16 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29)
1-17 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29) 1-18 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29)
1-19 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26) 1-20 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-21 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24) 1-22 m/z= 743.89(C54H37N3O=743.29)
1-23 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-24 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-25 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-26 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-27 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28) 1-28 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28)
1-29 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29) 1-30 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29)
1-31 m/z= 721.94 (C51H15D18N3O= 721.38) 1-32 m/z= 659.87 (C45H6D23N3O= 659.38)
1-33 m/z= 632.76 (C45H24D5N3O= 632.26) 1-34 m/z= 712.88 (C51H24D9N3O= 712.32)
1-35 m/z= 656.91 (C46D29N3O= 656.41) 1-36 m/z= 641.82 (C45H15D14N3O= 641.32)
1-37 m/z= 726.87 (C51H22D9N3O2= 726.30) 1-38 m/z= 733.91 (C51H15D16N3O2= 733.34)
1-39 m/z= 646.75 (C45H22D5N3O2= 646.24) 1-40 m/z= 668.88 (C45D27N3O= 668.38)
1-41 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23) 1-42 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23)
1-43 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-44 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-45 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-46 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-47 m/z= 641.71 (C45H27N3O2=641.21) 1-48 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24)
1-49 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24) 1-50 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-51 m/z= 641.71 (C45H27N3O2=641.21) 1-52 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-53 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25) 1-54 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24)
1-55 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26) 1-56 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29)
1-57 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29) 1-58 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29)
1-59 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26) 1-60 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-61 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24) 1-62 m/z= 743.89(C54H37N3O=743.29)
1-63 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-64 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-65 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-66 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-67 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28) 1-68 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28)
1-69 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29) 1-70 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29)
1-71 m/z= 721.94 (C51H15D18N3O= 721.38) 1-72 m/z= 659.87 (C45H6D23N3O= 659.38)
1-73 m/z= 632.76 (C45H24D5N3O= 632.26) 1-74 m/z= 712.88 (C51H24D9N3O= 712.32)
1-75 m/z= 656.91 (C46D29N3O= 656.41) 1-76 m/z= 641.82 (C45H15D14N3O= 641.32)
1-77 m/z= 726.87 (C51H22D9N3O2= 726.30) 1-78 m/z= 733.91 (C51H15D16N3O2= 733.34)
1-79 m/z= 646.75 (C45H22D5N3O2= 646.24) 1-80 m/z= 668.88 (C45D27N3O= 668.38)
1-81 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23) 1-82 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23)
1-83 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-84 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-85 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-86 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-87 m/z= 641.71 (C45H27N3O2=641.21) 1-88 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24)
1-89 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24) 1-90 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-91 m/z= 641.71 (C45H27N3O2=641.21) 1-92 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-93 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25) 1-94 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24)
1-95 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26) 1-96 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29)
1-97 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29) 1-98 m/z= 743.89 (C54H37N3O=743.29)
1-99 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26) 1-100 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
1-101 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24) 1-102 m/z= 743.89(C54H37N3O=743.29)
1-103 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-104 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-105 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-106 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-107 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28) 1-108 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28)
1-109 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29) 1-110 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29)
1-111 m/z= 721.94 (C51H15D18N3O= 721.38) 1-112 m/z= 659.87 (C45H6D23N3O= 659.38)
1-113 m/z= 632.76 (C45H24D5N3O= 632.26) 1-114 m/z= 712.88 (C51H24D9N3O= 712.32)
1-115 m/z= 656.91 (C46D29N3O= 656.41) 1-116 m/z= 641.82 (C45H15D14N3O= 641.32)
1-117 m/z= 726.87 (C51H22D9N3O2= 726.30) 1-118 m/z= 733.91 (C51H15D16N3O2= 733.34)
1-119 m/z= 646.75 (C45H22D5N3O2= 646.24) 1-120 m/z= 668.88 (C45D27N3O= 668.38)
1-121 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23) 1-122 m/z= 627.73 (C45H29N3O=627.23)
1-123 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-124 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-125 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-126 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
1-127 m/z= 641.71 (C45H27N3O2=641.21) 1-128 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24)
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1-139 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26) 1-140 m/z= 677.79 (C49H31N3O=677.25)
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1-143 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-144 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-145 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23) 1-146 m/z= 691.77 (C49H29N3O2=691.23)
1-147 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28) 1-148 m/z= 717.85 (C52H35N3O= 717.28)
1-149 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29) 1-150 m/z= 636.79 (C45H20D9N3O= 636.29)
1-151 m/z= 721.94 (C51H15D18N3O= 721.38) 1-152 m/z= 659.87 (C45H6D23N3O= 659.38)
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1-155 m/z= 656.91 (C46D29N3O= 656.41) 1-156 m/z= 641.82 (C45H15D14N3O= 641.32)
1-157 m/z= 726.87 (C51H22D9N3O2= 726.30) 1-158 m/z= 733.91 (C51H15D16N3O2= 733.34)
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1-163 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26) 1-164 m/z= 703.83 (C51H33N3O=703.26)
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1-169 m/z= 717.81 (C51H31N3O2=717.24) 1-170 m/z= 667.80 (C48H33N3O=667.26)
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1-175 m/z= 721.94 (C51H15D18N3O= 721.38) 1-176 m/z= 650.87 (C45H6D23N3O=650.38)
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1-261 m/z= 702.84(C51H34N4=702.28) 1-262 m/z= 702.84(C51H34N4=702.28)
1-263 m/z= 778.94(C57H34N4=778.31) 1-264 m/z= 778.94(C57H34N4=778.31)
1-265 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 1-266 m/z= 752.90(C55H36N4=752.29)
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1-271 m/z= 819.00(C60H42N4=818.34) 1-272 m/z= 766.88(C55H34N4O=766.27)
1-273 m/z= 702.84(C51H34N4=702.28) 1-274 m/z= 702.84(C51H34N4=702.28)
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1-285 m/z= 792.92(C57H36N4O=792.29) 1-286 m/z= 742.91(C51H38N4=741.31)
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1-291 m/z= 797.05(C57H20D18N4=796.42) 1-292 m/z= 725.98(C51H11D23N4=725.42)
1-293 m/z= 707.87(C51H29D5N4=707.31) 1-294 m/z= 787.99(C57H29D9N4=797.37)
1-295 m/z= 737.05(C51D34N4=736.49) 1-296 m/z= 716.93(C51H20D14N4=716.37)
1-297 m/z= 801.98(C57H27D9N4O=801.35) 1-298 m/z= 809.02(C57H20D16N4O=808.39)
1-299 m/z= 721.86(C51H25D9N4=721.29) 1-300 m/z= 749.02(C51D32N4O=748.46)
2-1 m/z= 484.59(C36H24N2=484.19) 2-2 m/z= 560.69(C42H28N2=560.23)
2-3 m/z= 560.69(C42H28N2=560.23) 2-4 m/z= 560.69(C42H28N2=560.23)
2-5 m/z= 636.78(C48H32N2=636.26) 2-6 m/z= 636.78(C48H32N2=636.26)
2-7 m/z= 636.78(C48H32N2=636.26) 2-8 m/z= 543.65(C40H26N2=543.21)
2-9 m/z= 543.65(C40H26N2=543.21) 2-10 m/z= 600.75(C45H35N2=600.26)
2-11 m/z= 600.75(C45H35N2=600.26) 2-12 m/z= 724.89(C55H36N2=724.29)
2-13 m/z= 724.89(C55H36N2=724.29) 2-14 m/z= 724.89(C55H36N2=724.29)
2-15 m/z= 724.89(C55H36N2=724.29) 2-16 m/z= 634.77(C48H30N2=634.24)
2-17 m/z= 509.60(C37H23N3=509.19) 2-18 m/z= 742.98(C54H38N2Si=742.28)
2-19 m/z= 636.78(C48H32N2=636.26) 2-20 m/z= 636.78(C48H32N2=636.26)
2-21 m/z= 636.78(C48H32N2=636.26) 2-22 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29)
2-23 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29) 2-24 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29)
2-25 m/z= 710.86(C54H34N2=710.27) 2-26 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29)
2-27 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29) 2-28 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29)
2-29 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29) 2-30 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29)
2-31 m/z= 710.86(C54H34N2=710.27) 2-32 m/z= 636.78(C48H32N2=636.26)
2-33 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29) 2-34 m/z= 712.88(C54H36N2=712.29)
2-35 m/z= 788.97(C60H40N2=788.32) 2-36 m/z= 686.84(C52H34N2=686.27)
2-37 m/z= 788.97(C60H40N2=788.32) 2-38 m/z= 788.97(C60H40N2=788.32)
2-39 m/z= 686.84(C52H34N2=686.27) 2-40 m/z= 686.84(C52H34N2=686.27)
2-41 m/z= 494.65(C36H14D10N2=494.26) 2-42 m/z= 654.89(C48H14D18N2=654.37)
2-43 m/z= 574.77(C41H14D14N2=574.31) 2-44 m/z= 650.86(C48H14D16N2=650.34)
2-45 m/z= 654.89(C48H14D18N2=654.37) 2-46 m/z= 654.89(C48H14D18N2=654.37)
2-47 m/z= 654.89(C48H14D18N2=654.37) 2-48 m/z=654.89(C48H14D18N2=654.37)
2-49 m/z= 654.89(C48H14D18N2=654.37) 2-50 m/z= 654.89(C48H14D18N2=654.37)
2-51 m/z= 735.01(C54H14D22N2=734.43) 2-52 m/z= 735.01(C54H14D22N2=734.43)
2-53 m/z= 730.98(C54H14D20N2=730.40) 2-54 m/z= 735.01(C54H14D22N2=734.43)
2-55 m/z=735.01(C54H14D22N2=734.43) 2-56 m/z= 815.13(C60H14D26N2=814.48)
2-57 m/z= 815.13(C60H14D26N2=814.48) 2-58 m/z= 815.13(C60H14D26N2=814.48)
2-59 m/z= 815.13(C60H14D26N2=814.48) 2-60 m/z= 666.86(C48H14D16N2O=666.34)
2-61 m/z= 498.68(C36H10D14N2=498.28) 2-62 m/z= 650.87(C48H18D14N2=650.34)
2-63 m/z= 574.77(C41H14D14N2=574.31) 2-64 m/z= 648.85(C48H16D14N2=648.33)
2-65 m/z= 650.87(C48H18D14N2=650.34) 2-66 m/z= 650.87(C48H18D14N2=650.34)
2-67 m/z= 650.87(C48H18D14N2=650.34) 2-68 m/z= 650.87(C48H18D14N2=650.34)
2-69 m/z= 650.87(C48H18D14N2=650.34) 2-70 m/z=650.87(C48H18D14N2=650.34)
2-71 m/z= 726.96(C54H22D14N2=726.38) 2-72 m/z= 726.96(C54H22D14N2=726.38)
2-73 m/z= 724.95(C54H20D14N2=724.36) 2-74 m/z= 726.96(C54H22D14N2=726.38)
2-75 m/z= 726.96(C54H22D14N2=726.38) 2-76 m/z= 803.06(C60H26D14N2=802.41)
2-77 m/z= 803.06(C60H26D14N2=802.41) 2-78 m/z= 803.06(C60H26D14N2=802.41)
2-79 m/z= 803.06(C60H26D14N2=802.41) 2-80 m/z= 803.06(C60H26D14N2=802.41)
2-81 m/z= 508.74(C36D24N2=508.34) 2-82 m/z= 668.98(C48D32N2=668.46)
2-83 m/z= 588.86(C42D28N2=588.40) 2-84 m/z= 664.95(C48D30N2=664.43)
2-85 m/z= 668.98(C48D32N2=668.46) 2-86 m/z= 668.98(C48D32N2=668.46)
2-87 m/z= 668.98(C48D32N2=668.46) 2-88 m/z= 668.98(C48D32N2=668.46)
2-89 m/z= 668.98(C48D32N2=668.46) 2-90 m/z= 668.98(C48D32N2=668.46)
2-91 m/z= 749.10(C54D36N2=748.51) 2-92 m/z= 749.10(C54D36N2=748.51)
2-93 m/z= 745.07(C54D34N2=744.49) 2-94 m/z= 749.10(C54D36N2=748.51)
2-95 m/z= 749.10(C54D36N2=748.51) 2-96 m/z= 829.22(C60D40N2=828.57)
2-97 m/z= 829.22(C60D40N2=828.57) 2-98 m/z= 829.22(C60D40N2=828.57)
2-99 m/z= 829.22(C60D40N2=828.57) 2-100 m/z= 680.95(C48D30N2O=680.42)
2-101 m/z= 697.02(C48D30N2S=696.40) 2-102 m/z= 829.22(C60D40N2=828.57)
2-103 m/z= 632.95(C45D32N2=632.46) 2-104 m/z= 713.07(C51D36N2=712.51)
<실험예 1>
(1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4’,4’’-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공 수송층 NPB(N,N’-Di(1-naphthyl)N,N’-diphenyl-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 하기 표 10의 화합물을 400Å 증착하였고 녹색 인광 도펀트는 Ir(ppy)3를 7% 도핑하여 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3 를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 실시예 1 내지 104 및 비교예 1 내지 12의 유기 발광 소자들을 제조하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6~10-8torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다.
(2) 유기 발광 소자의 평가
상기와 같이 제조된 실시예 1 내지 116 및 비교예 1 내지 12의 유기 발광 소자들에 대하여 맥사이언스사의 M7000으로 각각 전계 발광(EL) 특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 700 cd/m2 일 때, T90을 측정하였다.
본 발명에 따라 제조된 청색 유기 발광 소자의 구동전압, 발광효율, 색좌표(CIE), 수명(T90. 단위: 시간)을 측정한 결과는 표 10과 같았다.
화합물 구동전압
(V)
효율
(cd/A)
색좌표
(x, y)
수명
(T90)
비교예 1 A 5.01 50.3 (0.286, 0.686) 59
비교예 2 B 5.62 55.4 (0.274, 0.678) 62
비교예 3 C 6.32 56.2 (0.279, 0.677) 65
비교예 4 D 6.88 51.7 (0.278, 0.677) 66
비교예 5 E 5.84 55.4 (0.276, 0.671) 65
비교예 6 F 6.32 67.4 (0.284, 0.687) 55
비교예 7 G 5.88 60.2 (0.281, 0.684) 58
비교예 8 H 5.42 65.2 (0.283, 0.681) 60
비교예 9 I 5.72 61.2 (0.279, 0.681) 61
비교예 10 J 6.42 64.4 (0.280, 0.679) 63
비교예 11 K 5.97 61.7 (0.276, 0.671) 57
비교예 12 L 6.32 57.4 (0.284, 0.687) 55
실시예 1 1-1 4.71 89.2 (0.277, 0.669) 103
실시예 2 1-2 4.72 89.3 (0.281, 0.679) 102
실시예 3 1-3 4.76 90.2 (0.280, 0.677) 104
실시예 4 1-4 4.70 90.7 (0.279, 0.676) 105
실시예 5 1-7 4.67 88.2 (0.272, 0.669) 104
실시예 6 1-10 4.66 89.4 (0.271, 0.671) 105
실시예 7 1-15 4.72 87.2 (0.275, 0.672) 102
실시예 8 1-20 4.69 88.3 (0.279, 0.675) 105
실시예 9 1-29 4.63 90.9 (0.280, 0.676) 107
실시예 10 1-30 4.62 90.1 (0.278, 0.672) 108
실시예 11 1-32 4.63 91.3 (0.283, 0.687) 108
실시예 12 1-33 4.64 90.2 (0.286, 0.686) 106
실시예 13 1-34 4.66 91.1 (0.274, 0.678) 108
실시예 14 1-35 4.60 92.2 (0.279, 0.677) 110
실시예 15 1-40 4.60 84.2 (0.278, 0.677) 109
실시예 16 1-41 4.57 93.3 (0.276, 0.671) 117
실시예 17 1-42 4.59 93.4 (0.284, 0.687) 111
실시예 18 1-43 4.60 90.4 (0.281, 0.684) 114
실시예 19 1-44 4.60 91.2 (0.283, 0.681) 118
실시예 20 1-45 4.58 89.5 (0.279, 0.681) 119
실시예 21 1-46 4.58 88.7 (0.280, 0.679) 116
실시예 22 1-47 4.57 90.2 (0.281, 0.678) 114
실시예 23 1-49 4.58 88.2 (0.278, 0.682) 118
실시예 24 1-51 4.58 90.3 (0.286, 0.692) 119
실시예 25 1-54 4.60 88.2 (0.274, 0.672) 115
실시예 26 1-55 4.59 90.4 (0.278, 0.678) 115
실시예 27 1-57 4.60 88.4 (0.277, 0.674) 116
실시예 28 1-61 4.58 92.2 (0.279, 0.674) 115
실시예 29 1-62 4.59 89.3 (0.278, 0.677) 116
실시예 30 1-69 4.53 93.3 (0.279, 0.681) 119
실시예 31 1-70 4.54 93.4 (0.280, 0.679) 118
실시예 32 1-71 4.53 94.3 (0.281, 0.678) 118
실시예 33 1-72 4.53 95.4 (0.278, 0.682) 123
실시예 34 1-73 4.55 92.3 (0.286, 0.692) 118
실시예 35 1-74 4.51 89.2 (0.274, 0.672) 118
실시예 36 1-75 4.42 97.4 (0.278, 0.678) 122
실시예 37 1-76 4.55 97.4 (0.277, 0.674) 117
실시예 38 1-77 4.52 95.6 (0.279, 0.674) 119
실시예 39 1-80 4.41 97.4 (0.280, 0.676) 123
실시예 40 1-81 4.71 89.3 (0.278, 0.672) 103
실시예 41 1-86 4.72 90.2 (0.283, 0.687) 102
실시예 42 1-87 4.76 90.7 (0.286, 0.686) 104
실시예 43 1-90 4.70 88.2 (0.274, 0.678) 105
실시예 44 1-94 4.67 89.4 (0.279, 0.677) 104
실시예 45 1-95 4.66 87.2 (0.278, 0.677) 105
실시예 46 1-101 4.70 90.7 (0.276, 0.671) 102
실시예 47 1-109 4.63 90.9 (0.286, 0.692) 106
실시예 48 1-111 4.62 90.1 (0.274, 0.672) 106
실시예 49 1-112 4.63 91.3 (0.278, 0.678) 107
실시예 50 1-115 4.60 92.2 (0.279, 0.677) 110
실시예 51 1-117 4.69 85.4 (0.277, 0.674) 109
실시예 52 1-118 4.78 90.2 (0.279, 0.674) 108
실시예 53 1-120 4.59 93.1 (0.278, 0.677) 111
실시예 54 1-123 4.62 86.2 (0.279, 0.681) 106
실시예 55 1-124 4.62 85.2 (0.280, 0.679) 109
실시예 56 1-135 4.69 91.2 (0.281, 0.678) 100
실시예 57 1-138 4.62 91.7 (0.278, 0.682) 102
실시예 58 1-145 4.72 87.2 (0.286, 0.692) 108
실시예 59 1-149 4.69 93.2 (0.274, 0.672) 103
실시예 60 1-151 4.62 86.2 (0.279, 0.681) 106
실시예 61 1-155 4.58 92.3 (0.277, 0.674) 109
실시예 62 1-160 4.60 92.4 (0.279, 0.674) 110
실시예 63 1-161 4.88 79.6 (0.281, 0.678) 87
실시예 64 1-166 4.84 79.4 (0.278, 0.682) 83
실시예 65 1-170 4.82 80.2 (0.286, 0.692) 86
실시예 66 1-173 4.92 80.4 (0.274, 0.672) 86
실시예 67 1-177 4.89 81.5 (0.278, 0.678) 90
실시예 68 1-180 4.98 81.3 (0.277, 0.674) 89
실시예 69 1-181 4.62 86.4 (0.274, 0.672) 106
실시예 70 1-185 4.66 91.2 (0.279, 0.674) 102
실시예 71 1-187 4.73 91.7 (0.279, 0.677) 109
실시예 72 1-192 4.62 87.2 (0.278, 0.677) 103
실시예 73 1-193 4.61 93.4 (0.276, 0.671) 100
실시예 74 1-201 4.62 87.2 (0.286, 0.692) 102
실시예 75 1-209 4.66 93.4 (0.274, 0.672) 109
실시예 76 1-208 4.78 87.2 (0.278, 0.678) 103
실시예 77 1-211 4.63 91.3 (0.277, 0.674) 106
실시예 78 1-212 4.62 90.4 (0.279, 0.674) 106
실시예 79 1-215 4.72 92.6 (0.278, 0.677) 102
실시예 80 1-218 4.69 85.4 (0.279, 0.681) 109
실시예 81 1-221 4.68 90.2 (0.280, 0.679) 103
실시예 82 1-222 4.70 86.4 (0.281, 0.678) 106
실시예 83 1-224 4.67 85.2 (0.279, 0.681) 100
실시예 84 1-225 4.72 84.2 (0.280, 0.679) 102
실시예 85 1-230 4.73 91.2 (0.281, 0.678) 109
실시예 86 1-231 4.68 87.2 (0.278, 0.682) 103
실시예 87 1-233 4.78 91.3 (0.286, 0.692) 106
실시예 88 1-235 4.51 90.4 (0.274, 0.672) 106
실시예 89 1-243 4.62 92.6 (0.286, 0.692) 102
실시예 90 1-249 4.66 85.4 (0.274, 0.672) 109
실시예 91 1-251 4.74 90.2 (0.278, 0.678) 109
실시예 92 1-255 4.64 86.4 (0.277, 0.674) 100
실시예 93 1-261 4.62 85.2 (0.279, 0.674) 102
실시예 94 1-265 4.72 87.2 (0.278, 0.677) 109
실시예 95 1-272 4.69 93.4 (0.279, 0.681) 103
실시예 96 1-273 4.62 87.2 (0.280, 0.679) 106
실시예 97 1-274 4.72 91.3 (0.281, 0.678) 106
실시예 98 1-280 4.69 90.4 (0.278, 0.682) 109
실시예 99 1-283 4.66 92.6 (0.286, 0.692) 100
실시예 100 1-290 4.75 85.4 (0.274, 0.672) 102
실시예 101 1-292 4.63 90.2 (0.278, 0.678) 109
실시예 102 1-294 4.62 86.4 (0.277, 0.674) 103
실시예 103 1-295 4.63 87.2 (0.281, 0.678) 103
실시예 104 1-300 4.72 91.3 (0.278, 0.682) 106
상기 표 10의 화합물 A 내지 L은 하기와 같았다.
Figure pat00111
Figure pat00112
상기 표 10의 결과로부터 알 수 있듯이 본 출원에 따른 화합물을 사용한 유기 발광 소자가 비교예 화합물 A 내지 L을 사용한 유기 발광 소자보다 낮은 구동전압과 높은 효율 및 수명을 가지는 것을 볼 수 있었다.
즉, 본 출원에 따른 화합물을 사용한 유기 발광 소자는 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
구체적으로, 비교예 화합물 A, F, H 및 I을 소자에 사용한 경우, 높은 구동전압과 낮은 효율을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 상기 비교예 화합물 A, F, H 및 I의 경우 약 2.5 eV 이상의 높은 삼중항 에너지 레벨(T1 energy level)을 갖기 때문에 호스트에서 도펀트로 에너지 전이(energy transfer)가 용이하하지만, 본 출원에 따른 화합물보다 HOMO 레벨(level)의 전자 분포가 코어(core)까지 확장되지 않아 화합물의 HOMO 및 LUMO 중첩의 정도가 낮아졌기 때문이다.
또한, 비교예 화합물 C, D, E 및 J를 소자에 사용할 경우보다 본 출원에 따른 화합물을 소자 사용한 경우가 소자의 구동, 효율 및 수명이 우수함을 확인할 수 있었다. 이는 비교예 화합물 C, D, E 및 J는 터페닐기, 트리페닐기와 같은 치환기(탄소수 12를 초과하는 치환기)가 치환된 화합물로서, 본 출원의 화합물과 같이 비페닐기(탄소수 12의 치환기)가 치환된 화합물보다 낮은 삼중항 에너지 레벨(T1 energy level)을 갖기 때문에, 소자의 유기물층 제조시에 증착 온도가 높아지는 단점이 있기 때문이다. 즉, 본 출원에 따른 화합물과 같이 탄소수 12 이하의 치환기로 치환된 화합물을 유기 발광 소자에 사용할 경우, 소자의 구동, 효율 및 수명에서 우수한 특성을 보이게 된다.
게다가, 비교예 화합물 B 및 G를 소자에 사용한 경우, 본 출원에 따른 화합물을 유기 발광 소자에 사용한 경우보다 수명 특성이 좋지 않음을 확인할 수 있다. 이는 본 출원에 따른 화합물과 같이 N 함유 고리가 치환되지 않은 아릴기에 해당하는 비페닐기가 치환된 화합물은 높은 T1 에너지를 갖기 때문이다.
즉, 본 출원에 따른 화합물은 비교예 화합물보다 높은 발광 효율을 가지게 된다.
또한, 비교예 화합물 B 및 G와 같이 N 함유 고리가 치환되지 않은 아릴기가 치환된 경우, 정공 전달(Hole Trasnfer, HT)특성을 갖는 치환기와 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core) 결합이 C-N 결합으로 이루어지게 된다. 이러한 C-N으로 결합한 결합 해리 에너지는 2.52eV로 본 발명 화합물과 같이 C-C 결합으로 결합한 결합 해리 에너지인 4.9eV보다 낮은 에너지를 갖게 된다.
즉, 본 출원에 따른 화합물이 비교예 화합물 B 및 G보다 더 높은 결합 해리 에너지(bonding dissociation energy)를 가지기 ?문에 물질의 안정성이 더욱 우수하며, 이를 유기 발광 소자에 사용할 경우, 소자는 높은 수명을 가지게 된다.
본 출원에 따른 화합물은 트리아진(triazine)이 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)의 어느 위치에 치환되느냐에 따라서, 즉, 트리아진(triazine)의 결합 위치에 따라서, 이를 사용한 소자의 구동, 효율 및 수명의 차이를 보여주게 된다. 이러한 효과는 상기 표 9의 실시예 28 내지 51 및 75 내지 80의 소자의 특성을 통해 확인할 수 있었다.
특히, 트리아진이 디벤죠퓨란 코어(dibenzofuran core)의 3번위치로 치환되었을 때, 가장 높은 결합 해리 에너지(bonding dissociation energy)를 가질 수 있기 ?문에 물질의 안정성이 가장 우수하여 이를 사용한 소자의 수명이 가장 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 본 출원에 따른 화합물 중에서 중수소를 포함하고 있는 화합물은 본 출원의 화합물 중에서 중수소를 포함하지 않은 화합물보다 증착하였을 때 분자간 거리가 더 좁게 패킹되어 전하 수송에 용이하여 이를 사용한 소자가 더욱 높은 효율 및 수명을 가지게 됨을 확인할 수 있었다.
<실험예 2>
(1) 유기 발광 소자의 제작
1,500Å의 두께로 ITO가 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 아세톤, 메탄올, 이소프로필 알코올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 UV 세정기에서 UV를 이용하여 5분간 UVO처리하였다. 이후 기판을 플라즈마 세정기(PT)로 이송시킨 후, 진공상태에서 ITO 일함수 및 잔막 제거를 위해 플라즈마 처리를 하여, 유기증착용 열증착 장비로 이송하였다.
상기 ITO 투명 전극(양극)위에 공통층인 정공 주입층 2-TNATA(4,4’,4’’-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) 및 정공 수송층 NPB(N,N’-Di(1-naphthyl)N,N’-diphenyl-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine)을 형성시켰다.
그 위에 발광층을 다음과 같이 열 진공 증착시켰다. 발광층은 호스트로 하기 표 11에 기재된 화합물을 하기 표 11에 기재된 중량비에 따라서, 예비 혼합 후 하나의 공원에서 400Å 증착하였고 녹색 인광 도펀트는 Ir(ppy)3를 7% 도핑하여 증착하였다. 이후 정공 저지층으로 BCP를 60Å 증착하였으며, 그 위에 전자 수송층으로 Alq3 를 200Å 증착하였다. 마지막으로 전자 수송층 위에 리튬 플루오라이드(lithium fluoride: LiF)를 10Å 두께로 증착하여 전자 주입층을 형성한 후, 전자 주입층 위에 알루미늄(Al) 음극을 1,200Å의 두께로 증착하여 음극을 형성함으로써 실시예 105 내지 305 및 비교예 13 내지 78의 유기 발광 소자를 제조하였다.
한편, OLED 소자 제작에 필요한 모든 유기 화합물은 재료 별로 각각 10-6~10-8torr 하에서 진공 승화 정제하여 OLED 제작에 사용하였다.
(2) 유기 발광 소자의 평가
상기와 같이 제조된 실시예 105 내지 305 및 비교예 13 내지 78의 유기 발광 소자들에 대하여 맥사이언스사의 M7000으로 각각 전계 발광(EL)특성을 측정하였으며, 그 측정 결과를 가지고 맥사이언스사에서 제조된 수명측정장비(M6000)를 통해 기준 휘도가 6,000 cd/m2 일 때, 초기 휘도 대비 90%가 되는 시간인 수명 T90 (단위: h, 시간)을 측정하였으며, 측정 결과를 하기 표 11에 나타내었다.
발광층
화합물
비율
(중량비)
구동전압
(V)
효율
(cd/A)
색좌표
(x, y)
수명
(T90)
비교예 13 A:A-2 1 : 2 5.61 101.2 (0.278, 0.683) 101
비교예 14 1 : 1 5.52 104.3 (0.277, 0.682) 100
비교예 15 A:A-3 1 : 2 5.50 100.1 (0.277, 0.678) 102
비교예 16 1 : 1 5.50 102.0 (0.276, 0.679) 98
비교예 17 C:A-1 1 : 2 5.62 103.2 (0.277, 0.677) 100
비교예 18 1 : 1 5.56 103.8 (0.277, 0.680) 98
비교예 19 C:A-4 1 : 2 5.50 104.3 (0.278, 0.681) 99
비교예 20 1 : 1 5.49 103.3 (0.277, 0.682) 101
비교예 21 H:A-1 1 : 2 5.58 102.4 (0.278, 0.683) 103
비교예 22 1 : 1 5.20 103.0 (0.277, 0.682) 102
비교예 23 H:A-2 1 : 2 5.20 98.1 (0.277, 0.678) 102
비교예 24 1 : 1 5.10 99.4 (0.278, 0.683) 101
비교예 25 J:A-2 1 : 2 5.52 92.1 (0.277, 0.682) 98
비교예 26 1 : 1 5.51 95.3 (0.277, 0.678) 95
비교예 27 J:A-3 1 : 2 5.52 99.7 (0.276, 0.679) 95
비교예 28 1 : 1 5.49 101.5 (0.277, 0.677) 95
비교예 29 1-41:A-2 1 : 2 5.01 112.3 (0.277, 0.680) 99
비교예 30 1 : 1 5.01 114.8 (0.278, 0.681) 95
비교예 31 1-41:A-3 1 : 3 5.10 113.9 (0.278, 0.683) 103
비교예 32 1 : 2 4.99 116.9 (0.277, 0.682) 100
비교예 33 1 : 1 4.91 120.3 (0.277, 0.678) 99
비교예 34 1-41:A-4 1 : 2 4.92 117 (0.276, 0.679) 101
비교예 35 1 : 1 4.91 119.1 (0.277, 0.677) 100
비교예 36 1-69:A-2 1 : 3 4.98 111.9 (0.277, 0.680) 103
비교예 37 1-69:A-2 1 : 2 4.92 120.7 (0.278, 0.681) 200
비교예 38 1-69:A-2 1 : 1 4.91 122.3 (0.277, 0.682) 198
비교예 39 1-72:A-3 1 : 2 4.99 113.4 (0.278, 0.683) 203
비교예 40 1 : 1 4.79 115.6 (0.277, 0.682) 201
비교예 41 1-75:A-3 1 : 2 4.89 110.3 (0.277, 0.678) 203
비교예 42 1 : 1 4.87 111.9 (0.278, 0.683) 202
비교예 43 A:2-82 1 : 3 4.69 110.0 (0.277, 0.682) 209
비교예 44 1 : 2 4.62 111.1 (0.277, 0.678) 203
비교예 45 B:2-82 1 : 2 4.67 101.8 (0.276, 0.679) 206
비교예 46 1 : 1 4.64 109.2 (0.277, 0.677) 206
비교예 47 C:2-85 1 : 3 4.69 103.7 (0.277, 0.680) 209
비교예 48 1 : 2 4.69 104.8 (0.278, 0.681) 200
비교예 49 1 : 1 4.68 104.8 (0.278, 0.681) 201
비교예 50 D:2-86 1 : 3 4.66 102.3 (0.277, 0.682) 200
비교예 51 1 : 2.5 4.62 105.2 (0.278, 0.683) 209
비교예 52 E:2-83 1 : 2 4.67 103.7 (0.277, 0.682) 209
비교예 53 1 : 1 4.64 108.2 (0.277, 0.678) 208
비교예 54 F:2-91 1 : 2 4.69 100.9 (0.278, 0.683) 206
비교예 55 1 : 1 4.69 108.3 (0.277, 0.682) 200
비교예 56 G:2-90 1 : 2 4.67 102.3 (0.277, 0.678) 206
비교예 57 1 : 1 4.64 110.3 (0.276, 0.679) 202
비교예 58 H:2-81 1 : 2 4.69 104.8 (0.277, 0.677) 200
비교예 59 1 : 1 4.69 102.3 (0.277, 0.680) 201
비교예 60 I:2-81 1 : 2 4.67 105.5 (0.278, 0.681) 205
비교예 61 1 : 1 4.64 106.5 (0.277, 0.682) 201
비교예 62 J:2-89 1 : 2 4.69 100.7 (0.278, 0.683) 203
비교예 63 1 : 1 4.69 102.8 (0.277, 0.682) 201
비교예 64 K:A-1 1 : 2 5.52 101.2 (0.278, 0.683) 98
비교예 65 1 : 1 5.49 104.3 (0.277, 0.682) 97
비교예 66 K:2-33 1 : 2 4.67 100.1 (0.277, 0.678) 106
비교예 67 1 : 1 4.64 102.0 (0.278, 0.683) 105
비교예 68 K:2-70 1 : 3 4.66 106.6 (0.277, 0.682) 182
비교예 69 1 : 2 4.65 107.2 (0.277, 0.678) 180
비교예 70 1 : 1 4.63 108.9 (0.276, 0.679) 178
비교예 71 K:2-83 1 : 2 4.67 106.7 (0.277, 0.677) 184
비교예 72 1 : 1 4.62 107.6 (0.277, 0.680) 180
비교예 73 L:A-3 1 : 2 4.77 106.3 (0.278, 0.681) 107
비교예 74 1 : 1 4.70 107.7 (0.277, 0.682) 105
비교예 75 L:2-72 1 : 2 4.65 106.5 (0.278, 0.683) 156
비교예 76 1 : 1 4.58 107.9 (0.277, 0.682) 144
비교예 77 L:2-83 1 : 2 4.68 107.7 (0.277, 0.680) 173
비교예 78 1 : 1 4.66 108.9 (0.278, 0.681) 170
실시예 105 1-1 : 2-81 1 : 3.5 3.75 176.6 (0.277, 0.678) 310
실시예 106 1 : 3 3.70 178.4 (0.277, 0.682) 308
실시예 107 1 : 2 3.68 178.8 (0.277, 0.678) 304
실시예 108 1 : 1 3.66 179.2 (0.276, 0.679) 303
실시예 109 1-2 : 2-82 1 : 3 3.68 172.3 (0.277, 0.677) 307
실시예 110 1 : 2 3.60 178.8 (0.277, 0.680) 306
실시예 111 1-3 : 2-86 1 : 3 3.66 173.4 (0.278, 0.681) 304
실시예 112 1 : 2 3.62 179.6 (0.277, 0.682) 300
실시예 113 1-7:2-87 1:2.5 3.66 172.2 (0.278, 0.683) 310
실시예 114 1:1 3.60 177.3 (0.277, 0.682) 309
실시예 115 1-10:2-83 1:3.5 3.70 171.4 (0.277, 0.678) 310
실시예 116 1:2 3.66 173.2 (0.276, 0.679) 306
실시예 117 1-15:2-88 1:3 3.71 172.3 (0.277, 0.677) 309
실시예 118 1-15:2-88 1:2 3.68 174.6 (0.277, 0.680) 304
실시예 119 1-15:2-88 1:1 3.64 177.9 (0.278, 0.683) 303
실시예 120 1-20:2-80 1:3 3.66 174.3 (0.277, 0.682) 310
실시예 121 1 : 2 3.64 176.7 (0.277, 0.678) 306
실시예 122 1 : 1 3.60 179.4 (0.276, 0.679) 305
실시예 123 1-29:2-87 1 : 3 3.60 186.2 (0.277, 0.677) 310
실시예 124 1 : 2 3.59 187.3 (0.277, 0.680) 308
실시예 125 1-30:2-88 1 : 3 3.60 182.7 (0.278, 0.681) 307
실시예 126 1 : 2 3.59 186.3 (0.278, 0.683) 304
실시예 127 1-31:2-87 1 : 3 3.68 176.3 (0.277, 0.682) 288
실시예 128 1 : 2 3.66 180.1 (0.277, 0.678) 285
실시예 129 1-35 : 2-86 1 : 3 3.48 190.7 (0.281, 0.676) 375
실시예 130 1 : 2 3.40 194.4 (0.280, 0.676) 373
실시예 131 1-36 : 2-81 1 : 3 3.66 178.2 (0.276, 0.679) 292
실시예 132 1 : 2 3.65 176.6 (0.275, 0.679) 290
실시예 133 1-40 : 2-85 1 : 3 3.42 194.2 (0.278, 0.678) 377
실시예 134 1 : 2 3.39 196.3 (0.279, 0.677) 376
실시예 135 1-41 : 2-4 1 : 3 3.98 148.2 (0.275, 0.680) 235
실시예 136 1 : 2 3.92 149.7 (0.274, 0.678) 230
실시예 137 1-41: 2-27 1 : 3 3.90 148.9 (0.276, 0.676) 250
실시예 138 1 : 2 3.85 150.0 (0.274, 0.679) 248
실시예 139 1-41 : 2-32 1 : 3 3.91 147.7 (0.288, 0.681) 250
실시예 140 1 : 2 3.87 148.9 (0.285, 0.680) 249
실시예 141 1-41 : 2-33 1 : 3 3.88 148.8 (0.276, 0.679) 248
실시예 142 1 : 2 3.85 149.2 (0.276, 0.676) 246
실시예 143 1-41 : 2-42 1 : 3 3.92 152.6 (0.278, 0.681) 210
실시예 144 1-41 : 2-42 1 : 2.5 3.92 158.4 (0.275, 0.680) 207
실시예 145 1-41 : 2-42 1:2 3.90 150.3 (0.274, 0.679) 205
실시예 146 1-41 : 2-42 1:1 3.88 151.1 (0.288, 0.681) 203
실시예 147 1-41 : 2-45 1 : 3 3.96 159.4 (0.285, 0.680) 230
실시예 148 1 : 2 3.94 151.1 (0.276, 0.679) 226
실시예 149 1 : 1.5 3.85 156.3 (0.276, 0.676) 220
실시예 150 1 : 1 3.85 157.6 (0.278, 0.681) 200
실시예 151 1-41:2-65 1 : 3 3.80 163.7 (0.274, 0.679) 300
실시예 152 1 : 2 3.78 165.5 (0.288, 0.681) 296
실시예 153 1 : 1.5 3.77 166.7 (0.285, 0.680) 295
실시예 154 1 : 1 3.74 168.9 (0.276, 0.679) 290
실시예 155 1-41:2-69 1 : 3 3.78 164.2 (0.274, 0.679) 298
실시예 156 1 : 2.5 3.76 166.4 (0.288, 0.681) 295
실시예 157 1 : 2 3.75 167.9 (0.285, 0.680) 290
실시예 158 1-41:2-74 1 : 2 3.79 167.3 (0.276, 0.679) 292
실시예 159 1 : 1.5 3.76 169.2 (0.280, 0.676) 290
실시예 160 1 : 1 3.75 170.0 (0.276, 0.679) 288
실시예 161 1-41 : 2-82 1 : 3.5 3.74 171.1 (0.274, 0.678) 310
실시예 162 1 : 2.5 3.72 175.6 (0.276, 0.676) 308
실시예 163 1:2 3.63 177.3 (0.274, 0.679) 305
실시예 164 1:1 3.60 180.4 (0.288, 0.681) 304
실시예 165 1-41 : 2-83 1 : 3 3.62 173.2 (0.280, 0.676) 309
실시예 166 1 : 2 3.61 178.3 (0.276, 0.679) 308
실시예 167 1-41 : 2-85 1 : 3 3.70 178.3 (0.274, 0.679) 312
실시예 168 1 : 2 3.68 180.7 (0.288, 0.681) 309
실시예 169 1 : 1 3.65 181.3 (0.285, 0.680) 306
실시예 170 1-41 : 2-88 1 : 3 3.69 178.7 (0.275, 0.680) 310
실시예 171 1 : 2.5 3.62 180.3 (0.274, 0.679) 309
실시예 172 1 : 1 3.61 181.1 (0.274, 0.679) 306
실시예 173 1-42:2-83 1 : 3.5 3.75 173.2 (0.277, 0.678) 310
실시예 174 1 : 2.5 3.70 178.3 (0.276, 0.679) 309
실시예 175 1 : 2 3.66 180.4 (0.277, 0.682) 304
실시예 176 1-44:2-85 1 : 3 3.74 171.3 (0.277, 0.678) 308
실시예 177 1 : 2 3.70 176.1 (0.276, 0.677) 304
실시예 178 1 : 1.5 3.68 179.4 (0.280, 0.679) 303
실시예 179 1-45:2-87 1 : 2 3.75 170.6 (0.278, 0.681) 310
실시예 180 1 : 1 3.65 179.3 (0.276, 0.679) 309
실시예 181 1-46:2-98 1 : 3 3.70 170.4 (0.277, 0.678) 310
실시예 182 1 : 2 3.62 177.7 (0.276, 0.677) 305
실시예 183 1-47:2-96 1 : 3 3.77 170.6 (0.280, 0.679) 308
실시예 184 1 : 2 3.65 174.8 (0.278, 0.681) 306
실시예 185 1-49:2-88 1 : 3 3.71 170.3 (0.276, 0.677) 310
실시예 186 1 : 2.5 3.68 173.7 (0.280, 0.679) 308
실시예 187 1:2 3.65 175.4 (0.278, 0.681) 307
실시예 188 1-51:2-89 1 : 3.5 3.68 170.7 (0.277, 0.678) 308
실시예 189 1 : 2.5 3.62 172.7. (0.276, 0.677) 305
실시예 190 1 : 2 3.60 173.7 (0.280, 0.679) 304
실시예 191 1-54:2-80 1 : 3.5 3.73 170.3 (0.276, 0.677) 310
실시예 192 1 : 2 3.70 172.6 (0.278, 0.681) 304
실시예 193 1 : 1 3.65 175.3 (0.276, 0.679) 302
실시예 194 1-55:2-86 1 : 3 3.70 171.1 (0.276, 0.677) 305
실시예 195 1 : 2.5 3.64 176.3 (0.280, 0.679) 303
실시예 196 1-57:2-88 1 : 3.5 3.71 170.4 (0.277, 0.678) 310
실시예 197 1 : 2 3.68 173.1 (0.276, 0.677) 306
실시예 198 1 : 1 3.62 174.3 (0.280, 0.679) 303
실시예 199 1-69 : 2-82 1 : 3.5 3.60 182.3 (0.276, 0.677) 310
실시예 200 1-69 : 2-82 1 : 2.5 3.59 188.3 (0.280, 0.679) 309
실시예 201 1-69 : 2-82 1:2 3.56 190.1 (0.278, 0.681) 308
실시예 202 1-69 : 2-82 1:1 3.55 190.7 (0.278, 0.681) 303
실시예 203 1-71 : 2-82 1 : 3.5 3.70 174.2 (0.276, 0.677) 300
실시예 204 1 : 2.5 3.66 177.9 (0.280, 0.679) 299
실시예 205 1:2 3.65 179.2 (0.278, 0.681) 294
실시예 206 1:1 3.60 180.3 (0.276, 0.677) 290
실시예 207 1-75:2-16 1:3 3.62 176.6 (0.280, 0.679) 300
실시예 208 1:2 3.60 178.4 (0.276, 0.677) 292
실시예 209 1-75:2-33 1:3 3.61 177.9 (0.278, 0.681) 299
실시예 210 1:2 3.60 179.9 (0.276, 0.679) 296
실시예 211 1-75:2-42 1:3.5 3.61 183.2 (0.276, 0.677) 320
실시예 212 1:3 3.56 185.1 (0.280, 0.679) 315
실시예 213 1:2 3.55 185.5 (0.277, 0.678) 314
실시예 214 1-75:2-66 1:3 3.53 187.3 (0.276, 0.677) 340
실시예 215 1:2 3.50 189.2 (0.280, 0.679) 338
실시예 216 1-75:2-74 1:3 3.52 188.3 (0.280, 0.679) 339
실시예 217 1:2 3.50 190.1 (0.276, 0.677) 336
실시예 218 1-75 : 2-82 1 : 3.5 3.47 191.3 (0.277, 0.678) 380
실시예 219 1 : 2.5 3.45 194.7 (0.276, 0.677) 378
실시예 220 1:2 3.41 199.3 (0.280, 0.679) 377
실시예 221 1:1 3.39 200.7 (0.280, 0.679) 370
실시예 222 1-77 : 2-82 1 : 3.5 3.60 188.3 (0.274, 0.679) 311
실시예 223 1 : 2.5 3.59 189.7 (0.288, 0.681) 308
실시예 224 1:2 3.57 190.3 (0.285, 0.680) 307
실시예 225 1:1 3.55 192.3 (0.285, 0.680) 304
실시예 226 1-80 : 2-82 1 : 3.5 3.50 194.4 (0.276, 0.677) 380
실시예 227 1-80 : 2-82 1 : 3 3.48 197.2 (0.278, 0.681) 374
실시예 228 1-80 : 2-82 1 : 2.5 3.45 198.3 (0.276, 0.679) 370
실시예 229 1-80 : 2-82 1:2 3.40 199.0 (0.274, 0.679) 369
실시예 230 1-80 : 2-82 1:1 3.30 199.8 (0.288, 0.681) 368
실시예 231 1-81:2-81 1 : 3 3.66 178.3 (0.277, 0.678) 310
실시예 232 1 : 2 3.64 180.2 (0.276, 0.677) 308
실시예 233 1-86:2-84 1:2.5 3.63 177.6 (0.280, 0.679) 309
실시예 234 1-86:2-84 1 : 2 3.62 178.2 (0.280, 0.679) 308
실시예 235 1 : 1 3.60 179.3 (0.274, 0.679) 307
실시예 236 1-90:2-82 1:3 3.70 176.3 (0.288, 0.681) 310
실시예 237 1:2.5 3.66 178.9 (0.285, 0.680) 309
실시예 238 1:1 3.62 180.2 (0.285, 0.680) 308
실시예 239 1-94:2-81 1 : 3 3.68 176.3 (0.277, 0.678) 309
실시예 240 1 : 2 3.64 177.7 (0.276, 0.677) 304
실시예 241 1-95:2-83 1:2.5 3.69 177.7 (0.280, 0.679) 309
실시예 242 1 : 2 3.64 179.3 (0.280, 0.679) 308
실시예 243 1 : 1 3.60 180.4 (0.274, 0.679) 306
실시예 244 1-101:2-84 1 : 3 3.62 174.5 (0.288, 0.681) 309
실시예 245 1 : 2 3.60 177.7 (0.285, 0.680) 304
실시예 246 1-109:2-81 1 : 3 3.58 188.7 (0.285, 0.680) 310
실시예 247 1 : 2 3.56 190.2 (0.277, 0.678) 309
실시예 248 1-115:2-83 1 : 3 3.42 194.9 (0.276, 0.677) 380
실시예 249 1 : 2 3.40 199.2 (0.280, 0.679) 377
실시예 250 1-120:2-91 1 : 3 3.40 196.3 (0.280, 0.679) 379
실시예 251 1 : 2 3.32 199.4 (0.274, 0.679) 377
실시예 252 1-124:2-97 1 : 3 3.70 178.4 (0.288, 0.681) 310
실시예 253 1 : 2 3.68 179.9 (0.285, 0.680) 308
실시예 254 1-138:2-91 1:3 3.68 176.4 (0.285, 0.680) 309
실시예 255 1 : 2.5 3.62 177.2 (0.277, 0.678) 307
실시예 256 1 : 2 3.60 179.5 (0.276, 0.677) 306
실시예 257 1-145:2-91 1:3 3.64 178.4 (0.280, 0.679) 308
실시예 258 1 : 2.5 3.62 179.0 (0.280, 0.679) 307
실시예 259 1 : 2 3.60 170.1 (0.274, 0.679) 306
실시예 260 1-149:2-88 1 : 3 3.60 181.4 (0.288, 0.681) 310
실시예 261 1 : 2 3.59 188.7 (0.285, 0.680) 308
실시예 262 1-153:2-97 1 : 3 3.64 179.2 (0.285, 0.680) 304
실시예 263 1 : 2 3.62 180.8 (0.277, 0.678) 300
실시예 264 1-166:2-82 1 : 3 4.50 148.4 (0.276, 0.677) 178
실시예 265 1 : 2 4.58 149.5 (0.280, 0.679) 179
실시예 266 1-176:2-88 1 : 3 4.50 152.9 (0.280, 0.679) 192
실시예 267 1 : 2 4.58 149.4 (0.274, 0.679) 199
실시예 268 1-180:2-85 1 : 3 4.58 147.4 (0.288, 0.681) 197
실시예 269 1 : 2 4.54 149.6 (0.285, 0.680) 199
실시예 270 1-181:2-83 1 : 3 3.65 174.3 (0.285, 0.680) 310
실시예 271 1 : 2 3.64 177.6 (0.277, 0.678) 309
실시예 272 1-183:2-81 1 : 3 3.64 176.7 (0.280, 0.679) 308
실시예 273 1 : 2 3.60 179.8 (0.274, 0.679) 306
실시예 274 1-185:2-88 1 : 3 3.62 174.3 (0.276, 0.679) 310
실시예 275 1 : 2.5 3.61 177.2 (0.276, 0.676) 308
실시예 276 1 : 2 3.60 179.9 (0.278, 0.681) 307
실시예 277 1-193:2-98 1 : 3 3.64 178.2 (0.280, 0.679) 308
실시예 278 1 : 2 3.63 179.9 (0.274, 0.679) 307
실시예 279 1-209:2-91 1 : 3 3.56 180.3 (0.280, 0.679) 308
실시예 280 1 : 2 3.55 188.7 (0.274, 0.679) 307
실시예 281 1-211:2-92 1 : 3 3.62 176.4 (0.276, 0.677) 304
실시예 282 1 : 2.5 3.60 177.9 (0.280, 0.679) 300
실시예 283 1-215:2-94 1 : 3 3.33 192.2 (0.288, 0.681) 379
실시예 284 1 : 2 3.30 199.4 (0.285, 0.680) 377
실시예 285 1-221:2-81 1 : 3 3.68 178.8 (0.278, 0.681) 310
실시예 286 1 : 2 3.66 179.9 (0.276, 0.677) 308
실시예 287 1-233: 2-88 1 : 3 3.66 178.1 (0.278, 0.681) 308
실시예 288 1 : 2 3.65 179.2 (0.276, 0.679) 304
실시예 289 1-251:2-82 1 : 3 3.66 179.2 (0.278, 0.681) 309
실시예 290 1 : 2 3.62 180.3 (0.276, 0.677) 307
실시예 291 1-255:2-84 1 : 3 3.42 194.5 (0.280, 0.679) 380
실시예 292 1-255:2-84 1 : 2.5 3.40 199.2 (0.280, 0.679) 379
실시예 293 1 : 2 3.36 199.9 (0.274, 0.679) 378
실시예 294 1-261:2-93 1 : 3 3.66 178.3 (0.276, 0.677) 304
실시예 295 1 : 2.5 3.60 179.4 (0.280, 0.679) 300
실시예 296 1-265:2-99 1 : 3 3.66 179.2 (0.278, 0.681) 307
실시예 297 1 : 2 3.62 179.9 (0.276, 0.679) 305
실시예 298 1-273:2-94 1 : 3 3.68 174.5 (0.288, 0.681) 310
실시예 299 1 : 2 3.64 176.8 (0.285, 0.680) 308
실시예 300 1-294:2-81 1 : 3 3.58 180.2 (0.288, 0.681) 310
실시예 301 1 : 2 3.54 188.9 (0.278, 0.681) 309
실시예 302 1-295:2-88 1 : 3 3.42 192.3 (0.278, 0.681) 380
실시예 303 1 : 2 3.40 196.7 (0.276, 0.677) 379
실시예 304 1-300:2-92 1 : 3 3.38 197.4 (0.280, 0.679) 378
실시예 305 1 : 2 3.37 199.4 (0.274, 0.679) 375
상기 표 11의 화합물 A 내지 L 및 화합물 A-1 내지 A-4는 하기와 같았다.
Figure pat00113
Figure pat00114
Figure pat00115
상기 표 11의 결과로부터 알 수 있듯이, 본 출원의 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물을 단독으로 소자에 사용하는 경우보다, 본 출원의 화학식 2로 표시되는 화합물과 함께 소자에 사용하는 경우가 소자의 효율 및 수명에서 더욱 우수한 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.
이러한 결과는, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 동시에 사용할 경우, 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어났기 때문인 것으로 생각할 수 있다.
엑시플렉스(exciplex) 현상이란, N-타입 호스트(N-type HOST) 화합물 및 P-타입 호스트(P-type HOST)화합물을 동시에 사용한 경우, 상기 화합물들의 분자간 전자 교환으로 두 분자간 전자 교환으로 도너(donor, p-host 기능)의 HOMO 레벨 (highest occupied molecular orbital level), 억셉터(acceptor, n-host 기능) LUMO 레벨(lowest unoccupied molecular orbital level) 크기의 에너지를 방출하는 현상이다.
두 분자간 엑시플렉스(exciplex) 현상이 일어나면 RISC(Reverse Intersystem Crossing)이 일어나게 되고 이로 인해 형광의 내부양자 효율이 100%까지 올라갈 수 있다.
즉, 정공 수송 능력이 좋은 도너(donor)와 전자 수송 능력이 좋은 억섹터(acceptor)가 동시에 발광층의 호스트로 사용될 경우, 정공은 P-타입 호스트(P-type HOST)로 주입되고, 전자는 N-타입 호스트(N-type HOST)로 주입되기 때문에 구동 전압을 낮출 수 있고, 그로 인해 수명 향상에 도움을 줄 수 있다.
본 출원에서는 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물이 N-타입 호스트(N-type HOST) 화합물로서 사용되었고, 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물이 P-타입 호스트(P-type HOST)화합물로서 사용되었다.
또한, 이 경우에도 본 출원의 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 중에서도 선형(linear) 형태의 치환기인 비페닐기가 치환된 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)의 3번 위치에 트리아진(triazine)이 치환되어 있는 화합물이 더 우수한 효과를 가짐을 확인할 수 있었다.
이는 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)의 3번 위치에 트리아진이 치환되눈 경우, 결합 해리 에너지(bondinf dissociation energy, BDE)가 가장 높기 때문이라고 할 수 있다.
여기서, 디벤조퓨란 코어(dibenzofuran core)의 3번 위치는 상술한 바와 같다.
또한, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물 중에서 각각 중수소를 포함하지 않은 화합물보다 중수소를 포함하고 있는 화합물의 경우 구동, 효율, 수명에서 우수한 효과를 보이게 되고, 중수소의 함량이 높을수록 더욱 우수한 효과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 중수소가 부분 치환된 화합물 보다는 전체가 중수소로 치환된 화합물을 유기 발광 소자에 사용하였을 때 소자의 구동, 효율 및 수명이 더 증가되는 효과를 가지게 됨을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 표 11의 실시예 143 내지 198, 231 내지 245, 254 내지 259, 264, 265, 270 내지 278, 285 내지 288 ? 294 내지 299는 본 출원의 화학식 1로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하지 않는 경우와 본 출원의 화학식 2로 표시되는 화합물은 중수소를 포함하는 경우의 효과를 보여주는 실시예이다.
이를 통해서, 본 출원의 화학식 2로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하는 경우가 중수소를 포함하지 않는 경우보다 소자에 사용할 경우, 소자의 성능이 우수한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
보다 구체적으로, 본 출원의 화학식 2가 부분적으로 중수소로 치환된 경우, 상기 화학식 2의 R21 및 R22에 해당하는 아릴기의 수소가 중수소로 치환된 경우보다, 비스카바졸(biscarbazole)의 수소가 중수소로 치환된 경우가 이를 사용한 소자의 성능이 더 우수하다는 것과 중수소의 함량이 높을수록 이를 사용한 소자의 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 상기 표 11의 실시예 199 내지 230, 246 내지 253, 260 내지 263, 266 내지 269, 279 내지 284, 289 내지 293 ? 300 내지 305를 보면, 화학식 1로 표시되는 화합물이 중수소로 치환된 경우에도, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하는 경우가, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물이 중수소를 포함하지 않는 경우보다 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 화학식 1 화합물이 중수소로 치환된 경우 중에서도 비페닐기 부분 또는 트리아진기 부분만 중수소로 치환된 경우, 비페닐 부분이 중수소 치환된 경우가 소자의 성능이 우수함을 확인할 수 있었다.
마지막으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 각각 중수소 치환율이 높을수록 우수한 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
100: 기판
200: 양극
300: 유기물층
301: 정공 주입층
302: 정공 수송층
303: 발광층
304: 정공 저지층
305: 전자 수송층
306: 전자 주입층
400: 음극

Claims (13)

  1. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층 중 1층 이상이 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure pat00116

    [화학식 2]
    Figure pat00117

    상기 화학식 1 및 2에 있어서,
    X1은 O; S; CRaRb; 또는 NRc이고,
    R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기이고,
    a는 0 내지 5의 정수이고, a가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R1은 서로 동일하거나 상이하고,
    b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
    c는 0 내지 3의 정수이고, c가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R3는 서로 동일하거나 상이하고,
    d는 0 내지 2의 정수이고, d가 2 인 경우, 괄호 내의 R4는 서로 동일하거나 상이하고,
    Rm은 수소; 또는 중수소이고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기이고,
    Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
    상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
    Rd 및 Re는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기; -SiR31R32R33; -P(=O)R31R32; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리를 형성하고,
    R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이고,
    R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 3]
    Figure pat00118

    [화학식 4]
    Figure pat00119

    [화학식 5]
    Figure pat00120

    상기 화학식 3 내지 5에 있어서,
    R5 내지 R8은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이고,
    e는 0 내지 4의 정수이고, e가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R5는 서로 동일하거나 상이하고,
    f는 0 내지 5의 정수이고, f가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R6은 서로 동일하거나 상이하고,
    g 및 h는 각각 0 내지 7의 정수이고, g가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R7은 서로 동일하거나 상이하고, h가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R8은 서로 동일하거나 상이하고,
    X1, R1 내지 R4, a 내지 d, Rm, 및 Ar2의 정의는 화학식 1의 치환기 정의와 동일하다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 10% 이상 100% 이하인 유기 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 10% 이상 100% 이하인 유기 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure pat00121

    Figure pat00122

    Figure pat00123

    Figure pat00124

    Figure pat00125

    Figure pat00126

    Figure pat00127

    Figure pat00128

    Figure pat00129

    Figure pat00130

    Figure pat00131

    Figure pat00132

    Figure pat00133

    Figure pat00134

    Figure pat00135
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure pat00136

    Figure pat00137

    Figure pat00138

    Figure pat00139

    Figure pat00140

    Figure pat00141
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 발광층은 호스트 물질을 포함하고, 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 상기 호스트 물질로 포함하는 유기 발광 소자.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 보조층 및 정공 저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  10. 하기 화학식 1-2로 표시되는 것인 헤테로고리 화합물:
    [화학식 1-2]
    Figure pat00142

    상기 화학식 1-2에 있어서,
    X1은 O; S; CRaRb; 또는 NRc이고,
    R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기이고,
    a는 0 내지 5의 정수이고, a가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R1은 서로 동일하거나 상이하고,
    b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
    c는 0 내지 3의 정수이고, c가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R3는 서로 동일하거나 상이하고,
    d는 0 내지 2의 정수이고, d가 2 인 경우, 괄호 내의 R4는 서로 동일하거나 상이하고,
    Rm은 수소; 또는 중수소이고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기이고,
    Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
    상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 화학식 1-2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중수소의 함량은 10% 이상 100% 이하인 헤테로고리 화합물.
  12. 하기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00143

    [화학식 2]
    Figure pat00144

    상기 화학식 1 및 2에 있어서,
    X1은 O; S; CRaRb; 또는 NRc이고,
    R1 내지 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기이고,
    a는 0 내지 5의 정수이고, a가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R1은 서로 동일하거나 상이하고,
    b는 0 내지 4의 정수이고, b가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R2는 서로 동일하거나 상이하고,
    c는 0 내지 3의 정수이고, c가 2 이상인 경우, 괄호 내의 R3는 서로 동일하거나 상이하고,
    d는 0 내지 2의 정수이고, d가 2 인 경우, 괄호 내의 R4는 서로 동일하거나 상이하고,
    Rm은 수소; 또는 중수소이고,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 디메틸플루오렌기이고,
    Ar2는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
    상기 Ra 내지 Rc는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이고,
    Rd 및 Re는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기; -SiR31R32R33; -P(=O)R31R32; 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기로 치환 또는 비치환된 아민기로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 서로 인접하는 2 이상의 기는 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 탄화수소 고리를 형성하고,
    R21 및 R22는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 -SiR31R32R33; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이고,
    R31, R32, 및 R33는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; -CN; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기이며,
    r 및 s는 0 내지 7의 정수이고, r 및 s가 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 조성물 내 상기 화학식 1로 표시되는 헤테로고리 화합물: 상기 화학식 2로 표시되는 헤테로고리 화합물의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1 인 것인 유기 발광 소자의 유기물층용 조성물.
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