WO2016126031A2 - 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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WO2016126031A2
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices

Definitions

  • the present invention relates to a novel organic light emitting compound and an organic electroluminescent device using the same.
  • the material used as the organic material layer may be classified into a light emitting material, a hole injection material, a hole transport material, an electron transport material, an electron injection material and the like according to its function.
  • a light emitting material mixed with a host material and a dopant material may be used.
  • the dopant material may be divided into a fluorescent dopant using an organic material and a phosphorescent dopant using a metal complex compound containing heavy atoms such as Ir and Pt.
  • metal complex compounds including Ir such as Firpic, Ir (ppy) 3 , and (acac) Ir (btp) 2 are known, and CBP is known as a phosphorescent host material.
  • the conventional materials do not have a satisfactory level in terms of lifespan in the organic electroluminescent device because of the low glass transition temperature and poor thermal stability. Therefore, there is a demand for the development of an organic EL device including a light emitting material having excellent performance.
  • the present invention can be applied to an organic electroluminescent device, and an object of the present invention is to provide a novel organic compound capable of preventing the diffusion of excitons.
  • An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having improved characteristics such as driving voltage, luminous efficiency and lifespan, including the novel organic compound.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula (1).
  • R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and are each independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group of C 1 to C 40 , and an aryl group of C 6 to C 60 ;
  • n are each an integer of 0 to 3;
  • a and b are each independently an integer of 0 to 4,
  • R 3 and R 4 are each independently deuterium, halogen group, cyano group, nitro group, amino group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, the number of nuclear atoms of 3 to 40 of the heterocycloalkyl of the alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, the number of nuclear atoms of 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ alkyloxy group of C 40, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 group of an alkyl boron, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, a phosphine group , C 1 ⁇ C 40 alkyl phosphine group, C 6 ⁇ C 40 aryl phosphin
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, each independently represent a substituent represented by the formula (2),
  • L is a single bond or is selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 18 arylene group and a heteroarylene group having 5 to 18 nuclear atoms,
  • o 0 or 1
  • Z 1 to Z 5 are the same as or different from each other, and each independently N or C (R 5 ), provided that at least one of Z 1 to Z 5 is N,
  • R 5 when a plurality of C (R 5 ), a plurality of R 5 are the same or different from each other, one or more R 5 are each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro group, amino group, C 1 ⁇ C 40
  • the present invention also includes (i) an anode, (ii) a cathode, and (iii) at least one organic layer interposed between the anode and the cathode, wherein at least one of the at least one organic layer is one of the chemical formulas described above. It provides an organic electroluminescent device comprising the compound represented by 1.
  • the organic material layer containing the compound is preferably a light emitting layer.
  • the compound represented by Formula 1 is a host of the light emitting layer.
  • the light emitting layer preferably contains a metal complex compound dopant.
  • the compound according to the present invention Since the compound according to the present invention has excellent thermal stability, carrier transport properties and luminescent properties, it can be used as an organic material layer material of an organic electroluminescent device.
  • the organic electroluminescent device including the compound according to the present invention as a light emitting layer material it can have excellent light emission performance, low driving voltage, high efficiency and long life compared to the organic electroluminescent device comprising a conventional host material, Furthermore, the performance and lifespan of the full color display panel can be improved.
  • the novel compound according to the present invention is an alkyl or aryl group introduced into the pyrimidine moiety of pyrazolo [1,5-a] pyrimidine moiety, and a phenylene group is introduced into the pyrazole moiety.
  • the compound represented by the formula (1) has a high glass transition temperature not only excellent thermal stability, but also excellent carrier transport properties and light emission performance. Therefore, when the organic electroluminescent device includes the compound of Formula 1, the driving voltage, efficiency, lifespan, etc. of the device may be improved.
  • the pyrazolo [1,5-a] pyrimidine moiety is a high electron absorbing moiety, and the electron donating group (EDG) having a large electron donor is present in the moiety.
  • EDG electron donating group
  • the entire molecule has a bipolar (bipolar) characteristics, it is possible to increase the binding force between the hole and the electron.
  • the compound of the present invention in which EDG is introduced into the moiety is excellent in excellent carrier transport properties and luminescence properties.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may improve the light emission characteristics of the organic EL device, and also improve carrier transportability, light emission efficiency, driving voltage, lifetime characteristics, thermal stability, and the like. Therefore, the compound of formula 1 according to the present invention can be used as an organic material layer, preferably a light emitting auxiliary layer material of the organic electroluminescent device.
  • the organic electroluminescent device including the compound of the present invention can greatly improve performance and lifespan characteristics, and the full color organic light emitting panel to which the organic electroluminescent device is applied can also maximize its performance.
  • R 1 and R 2 are the same as or different from each other, each independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group of C 1 ⁇ C 40 , and an aryl group of C 6 ⁇ C 60 do.
  • R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently may be selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group of C 1 ⁇ C 20 , and an aryl group of C 6 ⁇ C 30 .
  • the alkyl group and the aryl group of R 1 and R 2 are each independently deuterium, halogen group, cyano group, nitro group, amino group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group (preferably C 1 ⁇ C 20 alkyl group), C 2 ⁇ C 40 alkenyl group (preferably C 2 ⁇ alkenyl group of C 20), C 2 ⁇ C 40 alkynyl groups (preferably C 2 ⁇ alkynyl group of C 20), C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group (preferably of the Preferably a C 3 to C 20 cycloalkyl group), a heterocycloalkyl group having 3 to 40 nuclear atoms (preferably a heterocycloalkyl group having 3 to 20 nuclear atoms), and an aryl group having a C 6 to C 40 (preferably C 6 to Aryl group of C 20 ), heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms (preferably heteroaryl group of 5 to 20 nuclear atoms), alkyloxy group of C
  • a and b are each an integer of 0 to 4, and when a and b are each 0, it means that hydrogen is not substituted with substituents R 3 and R 4 , respectively, wherein a and b are 1 to 4, respectively.
  • R 3 and R 4 are the same or different, each independently represent a deuterium, a halogen group, a cyano group, a nitro group, an amino group, C 1 ⁇ alkenyl group of the C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 of, C Alkynyl group of 2 to C 40 , cycloalkyl group of C 3 to C 40 , heterocycloalkyl group of 3 to 40 nuclear atoms, aryl group of C 6 to C 60 , heteroaryl group of 5 to 60 nuclear atoms, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group of, C 6 ⁇ aryloxy C 60, C 1 ⁇ C 40 alkyl silyl group, C 6 ⁇ aryl silyl group, C 6 ⁇
  • R 3 and R 4 are the same as or different from each other, and each independently deuterium, an alkyl group of C 1 ⁇ C 40 , an aryl group of C 6 ⁇ C 60 , It may be selected from the group consisting of a heteroaryl group of 5 to 60 nuclear atoms and an arylamine group of C 6 ⁇ C 60 .
  • Aryl boron group, phosphine group, alkyl phosphine group, aryl phosphine group, alkyl phosphine oxide group, aryl phosphine oxide group and arylamine group are each independently deuterium, halogen group, cyano group, nitro group, amino group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group (preferably C 1 ⁇ C 20 alkyl group), C 2 ⁇ C 40 alkenyl group (preferably C 2 ⁇ C 20 alkenyl group), C 2 ⁇ C 40 alkynyl group (preferably C 2 ⁇ C 20 of the alkynyl group),
  • n and n are each an integer of 0 to 3, preferably m may be 1. At this time, the binding position of R 3 and R 4 is possible in all ortho-, meta-, para-.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently a substituent represented by the following formula (2). At this time, the binding position of Ar 1 and Ar 2 is possible in all ortho-, meta-, para-.
  • L is a single bond or is selected from the group consisting of a C 6 ⁇ C 18 arylene group and a heteroarylene group having 5 to 18 nuclear atoms, preferably a single bond, or may be a phenylene group or a biphenylene group.
  • the arylene group and heteroarylene group of L are each independently deuterium, halogen group, cyano group, nitro group, amino group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group (preferably C 1 ⁇ C 20 alkyl group), C 2 ⁇ C 40 alkenyl group (preferably C 2 to C 20 alkenyl group), C 2 to C 40 alkynyl group (preferably C 2 to C 20 alkynyl group), C 3 to C 40 cycloalkyl group (preferably C 3 -C 20 cycloalkyl group), a heterocycloalkyl group of 3 to 40 nuclear atoms (preferably a heterocycloalkyl group of 3 to 20 nuclear atoms), an aryl group of C 6 ⁇ C 40 (preferably C 6 ⁇ C An aryl group of 20 ), a heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms (preferably a heteroaryl group of 5 to 20 nuclear atoms), an alkyloxy group of C 1 to C 40 (preferably C 1 to C 20
  • Z 1 to Z 5 are the same as or different from each other, and each independently N or C (R 5 ), provided that at least one of Z 1 to Z 5 is N.
  • a plurality of R 5 are the same or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro group, amino group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 to C 40 alkenyl group, C 2 to C 40 alkynyl group, C 3 to C 40 cycloalkyl group, nuclear atom 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 to C 60 aryl group, nuclear atom 5 To 60 heteroaryl group, C 1 to C 40 alkyloxy group, C 6 to C 60 aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 arylsilyl group, C 1 to C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, phosphine group, C 1 ⁇ C 40 alkyl phosphine group, C 6 ⁇ C 40 aryl phosphine group,
  • the alkyl groups of the R 5, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, an alkyloxy group, an aryloxy group, an alkylsilyl group, an arylsilyl group, an alkyl boron group, an arylboronic Group, phosphine group, alkyl phosphine group, aryl phosphine group, alkyl phosphine oxide group, aryl phosphine oxide group and arylamine group are each independently deuterium, halogen group, cyano group, nitro group, amino group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group (preferably C 1 ⁇ alkyl group of C 20), C 2 ⁇ C 40 alkenyl group (preferably C 2 ⁇ alkenyl group of C 20), C 2 ⁇ C 40 alkynyl groups (preferably C 2 ⁇ C 40
  • Substituents represented by Formula 2 may be embodied by substituents represented by the following Formula C-1 to Formula C-15, but is not limited thereto.
  • L, o and R 5 are the same as defined in Formula 2, respectively,
  • p is an integer of 0 to 4, when p is 0, it means that hydrogen is not substituted with a substituent R 6 , when p is an integer of 1 to 4, at least one R 6 is the same or different from each other,
  • the arylphosphine group, the arylphosphine oxide group, and the arylsilyl group are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group (preferably C 1 ⁇ C 20 alkyl group), C 2 ⁇ C 40 Alkenyl group (preferably C 2 ⁇ C 20 alkenyl group), C 2 ⁇ C 40 alkynyl group (preferably C 2 ⁇ C 20 alkynyl group), C 6 ⁇ C 60 aryl group (preferably C 6 Aryl group of ⁇ C 30 ),
  • the compound represented by Formula 1 according to the present invention may be embodied by the following compounds, but is not limited thereto.
  • alkyl is a monovalent substituent derived from a straight or branched chain saturated hydrocarbon having 1 to 40 carbon atoms, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, iso-amyl, hexyl and the like. It is not limited thereto.
  • alkenyl is a monovalent substituent derived from a straight or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 40 carbon atoms having one or more carbon-carbon double bonds.
  • Non-limiting examples thereof include vinyl and allyl. (allyl), isopropenyl, 2-butenyl and the like.
  • Alkynyl in the present invention is a monovalent substituent derived from a C2-C40 straight or branched chain unsaturated hydrocarbon having one or more carbon-carbon triple bonds, non-limiting examples thereof include ethynyl, 2-propynyl and the like.
  • Cycloalkyl in the present invention means monovalent substituents derived from monocyclic or polycyclic non-aromatic hydrocarbons having 3 to 40 carbon atoms.
  • Examples of such cycloalkyl include, but are not limited to, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, norbornyl, adamantine, and the like.
  • Heterocycloalkyl in the present invention means a monovalent substituent derived from a non-aromatic hydrocarbon having 3 to 40 nuclear atoms, wherein at least one carbon in the ring, preferably 1 to 3 carbons is N, O, S or Se Is substituted with a hetero atom such as Examples of such heterocycloalkyl include morpholine, piperazine and the like.
  • aryl means a monovalent substituent derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 60 carbon atoms combined with a single ring or two or more rings.
  • a form in which two or more rings are attached to each other (pendant) or condensed may also be included.
  • Non-limiting examples of such aryls include phenyl, naphthyl, phenanthryl, anthryl and the like.
  • Heteroaryl in the present invention means a monovalent substituent derived from monoheterocyclic or polyheterocyclic aromatic hydrocarbon having 5 to 60 nuclear atoms. At least one carbon in the ring, preferably 1 to 3 carbons, is substituted with a heteroatom such as N, O, S or Se.
  • a form in which two or more rings are pendant or condensed with each other may also be included, and may also include a form condensed with an aryl group.
  • heteroaryl examples include 6-membered monocyclic rings such as pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, phenoxathienyl, indolinzinyl, indolyl ( polycyclic rings such as indolyl, purinyl, quinolyl, benzothiazole, carbazolyl, 2-furanyl, N-imidazolyl, 2-isoxazolyl , 2-pyridinyl, 2-pyrimidinyl, and the like, but is not limited thereto.
  • 6-membered monocyclic rings such as pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, triazinyl, phenoxathienyl, indolinzinyl, indolyl ( polycyclic rings such as indolyl, purinyl, quinolyl, benzothiazole, carb
  • alkyloxy is a monovalent substituent represented by R'O-, wherein R 'means 1 to 40 alkyl, and includes a linear, branched or cyclic structure. It is interpreted as. Examples of such alkyloxy include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, n-propoxy, 1-propoxy, t-butoxy, n-butoxy, pentoxy and the like.
  • aryloxy is a monovalent substituent represented by RO-, wherein R means aryl having 5 to 60 carbon atoms.
  • R means aryl having 5 to 60 carbon atoms.
  • Non-limiting examples of such aryloxy include phenyloxy, naphthyloxy, diphenyloxy and the like.
  • alkylsilyl is silyl substituted with alkyl having 1 to 40 carbon atoms
  • arylsilyl means silyl substituted with aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • the alkyl boron group means a boron group substituted with alkyl having 1 to 40 carbon atoms
  • the aryl boron group means a boron group substituted with aryl having 6 to 60 carbon atoms
  • the alkylphosphine group is substituted with alkyl having 1 to 40 carbon atoms.
  • a phosphine group, an aryl phosphine group means a phosphine group substituted with an aryl having 6 to 60 carbon atoms
  • an alkyl phosphine oxide group means a phosphine oxide group substituted with an alkyl having 1 to 40 carbon atoms
  • aryl phosphine oxide The group means a phosphine oxide group substituted with an aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • arylamine means an amine substituted with aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • Condensed ring in the present invention means a condensed aliphatic ring, a condensed aromatic ring, a condensed heteroaliphatic ring, a condensed heteroaromatic ring or a combination thereof.
  • the present invention provides an organic electroluminescent device comprising a compound represented by the formula (1).
  • the present invention includes an anode, a cathode and at least one organic material layer interposed between the anode and the cathode, at least one of the organic material layer comprises an organic electric field comprising at least one compound represented by the formula (1)
  • a light emitting device Provided is a light emitting device.
  • the compound represented by Formula 1 may be used alone or in combination of two or more.
  • the one or more organic material layers include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transport layer and an electron injection layer, wherein the light emitting layer (preferably phosphorescent light emitting layer) is represented by the formula (1) It includes a compound which becomes.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is used as a light emitting layer material. If the compound represented by Formula 1 is included in the organic EL device as a light emitting layer material, preferably a phosphorescent host, the luminous efficiency, luminance, power efficiency, thermal stability and device life of the organic EL device may be improved.
  • the emission layer may include a metal complex compound dopant.
  • Metal complex compound-based dopants usable in the present invention can be used without particular limitation as long as they are known in the art.
  • the mixing ratio of the host and the dopant is not particularly limited, but when the ratio is 99: 1 to 70:30, the color purity and efficiency of light may be increased, and thus the luminous efficiency and lifespan of the device may be further improved. Can be.
  • the structure of the organic EL device of the present invention is not particularly limited.
  • the anode, one or more organic material layers and the cathode are sequentially stacked on the substrate, and an insulating layer or an adhesive layer is inserted at the interface between the electrode and the organic material layer.
  • an insulating layer or an adhesive layer is inserted at the interface between the electrode and the organic material layer.
  • the organic EL device may have a structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an emission auxiliary layer, an emission layer, an electron transport layer, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • an electron injection layer may be positioned between the electron transport layer and the cathode.
  • the organic electroluminescent device of the present invention is an organic material layer using materials and methods known in the art, except that at least one of the organic material layers (for example, the light emitting auxiliary layer) is formed to include the compound represented by Chemical Formula 1 above. And by forming an electrode.
  • the organic material layer may be formed by a vacuum deposition method or a solution coating method.
  • the solution coating method include, but are not limited to, spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, or thermal transfer.
  • the substrate usable in the present invention is not particularly limited, and non-limiting examples include silicon wafers, quartz or glass plates, metal plates, plastic films or sheets, and the like.
  • examples of the anode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as polythiophene, poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDT), polypyrrole and polyaniline; Or carbon black, but is not limited thereto.
  • metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof.
  • Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); Combinations of metals and oxides such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb
  • Conductive polymers such as polythiophene, poly (3-methylthiophene
  • examples of the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, or lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the material used as the light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron injection layer and the electron transport layer is not particularly limited as long as it is a conventional material known in the art.
  • a glass substrate coated with ITO (Indium tin oxide) to a thickness of 1500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonically. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, dried, and then transferred to a UV OZONE cleaner (Power sonic 405, Hwashin Tech), and then wash the substrate using UV for 5 minutes The substrate was then transferred to a vacuum evaporator.
  • ITO Indium tin oxide
  • M-MTDATA 60nm) / TCTA (80nm) / 90% by weight of the compound 8 + 10% by weight of Ir (ppy) 3 (300nm) / BCP (10nm) / Alq 3 (30nm) on the prepared ITO transparent electrode / LiF (1 nm) / Al (200 nm) was laminated in order to manufacture an organic EL device.
  • the m-MTDATA, TCTA, Ir (ppy) 3 and the structure of the BCP is as follows.
  • a green organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compound synthesized in Synthesis Examples 2 to 24 was used instead of the compound 8 in Example 1.
  • a green organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the following CBP was used instead of the compound synthesized in Synthesis Example 1.
  • Example 1 Compound 8 5.80 519 47.5
  • Example 2 Compound 9 5.50 520 46.3
  • Example 3 Compound 11 5.20 521 49.5
  • Example 4 Compound 26 5.70 520 50.2
  • Example 5 Compound 29 5.50 521 46.0
  • Example 6 Compound 32 5.20 518 48.0
  • Example 7 Compound 36 6.50 520 43.3
  • Example 8 Compound 38 6.00 519 45.9
  • Example 9 Compound 39 5.80 519 47.5
  • Example 10 Compound 98 5.00 521 46.3
  • Example 11 Compound 100 4.80 520 49.5
  • Example 12 Compound 101 6.50 519 50.2
  • Example 13 Compound 116 6.00 520 46.0
  • Example 14 Compound 119 5.80 519 48.0
  • Example 15 Compound 122 5.00 520 43.3
  • Example 16 Compound 128 6.50 519 45.9
  • Example 17 Compound 129 5.80 520 46.3
  • Example 19 Compound 138 5.00 519 49.5
  • Example 20 Compound 140 4.80 520 46.0
  • a glass substrate coated with ITO Indium tin oxide
  • ITO Indium tin oxide
  • a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol
  • UV OZONE cleaner Powersonic 405, Hwashin Tech
  • a red organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 25, except that the compounds synthesized in Synthesis Examples 2 to 24 were used instead of the compound 8 used as the light emitting host material in forming the emission layer in Example 25.
  • a red organic electroluminescent device was manufactured in the same manner as in Example 25, except that CBP was used instead of Compound 1 used as a light emitting host material in forming a light emitting layer in Example 25.
  • the structure of CBP used was as described in Comparative Example 1.

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Abstract

본 발명은 발광능이 우수한 신규의 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 발광효율, 구동 전압, 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
본 발명은 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 양극에서는 정공이 유기물층으로 주입되고, 음극에서는 전자가 유기물층으로 주입된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이때, 유기물층으로 사용되는 물질은 그 기능에 따라, 발광 물질, 정공주입 물질, 정공수송 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
유기 전계 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해서는 색순도 증가와 에너지 전이가 필요한데, 이를 위해 호스트 물질과 도펀트 물질이 혼합된 발광 물질을 사용할 수 있다. 상기 도펀트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도펀트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도펀트로 나눌 수 있다. 이때, 인광 물질은 이론적으로 형광 물질에 비해 4배까지 발광 효율을 향상시킬 수 있기 때문에, 인광 도펀트 뿐만 아니라 인광 호스트에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 현재 발광층의 인광 도펀트 물질로는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 알려져 있으며, 인광 호스트 물질로는 CBP가 알려져 있다.
그러나, 종래의 물질들은 유리전이온도가 낮아 열적 안정성이 좋지 않기 때문에, 유기 전계 발광 소자에서의 수명 측면에서 만족할 만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 우수한 성능을 가지는 발광 물질을 포함하는 유기 전계 발광 소자의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 적용할 수 있으며, 엑시톤의 확산을 방지할 수 있는 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 구동전압, 발광효율 및 수명 등의 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1으로 표시되는 화합물을 제공한다.
Figure PCTKR2016000692-appb-C000001
상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, 및 C6~C60의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고;
m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수이며;
a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고;
Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 치환체이고,
Figure PCTKR2016000692-appb-C000002
*는 화학식 1에 결합하는 부분이고,
L은 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
o는 0 또는 1이고,
Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R5)이고, 다만 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이며,
이때 C(R5)이 복수인 경우, 복수의 R5은 서로 동일하거나 상이하고, 하나 이상의 R5는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 다른 R5 또는 L과 결합하여 축합 방향족환 또는 축합 헤테로방향족환을 형성할 수 있으며;
상기 R1 및 R2의 알킬기, 아릴기, R3 내지 R5의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 포스핀기, 알킬포스핀기, 아릴포스핀기, 알킬포스핀옥사이드기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기와 L의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기는, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, 본 발명은 (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
여기서, 상기 화합물 포함하는 유기물층은 발광층인 것이 바람직하다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 호스트이다.
또한, 상기 발광층은 금속 착체 화합물계 도펀트를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 화합물은 열적 안정성, 캐리어 수송성 및 발광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 화합물을 발광층 재료로 포함하는 유기 전계 발광 소자의 경우, 종래의 호스트 재료를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 비해 우수한 발광 성능, 낮은 구동전압, 높은 효율 및 장수명을 가질 수 있으며, 나아가 풀 칼라 디스플레이 패널의 성능 및 수명도 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 신규 화합물은 피라졸로[1,5-a]피리미딘 모이어티(pyrazolo[1,5-a]pyrimidine moiety)의 피리미딘 부분에 알킬기 또는 아릴기가 도입되면서, 피라졸 부분에 페닐렌기 또는 아릴렌기나 헤테로아릴렌기가 도입된 기본 골격을 가진 구조로서, 상기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다. 이러한 화학식 1로 표시되는 화합물은 유리전이온도가 높아 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 캐리어 수송성 및 발광 성능이 우수하다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 유기 전계 발광 소자가 포함할 경우, 소자의 구동전압, 효율, 수명 등이 향상될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1의 화합물에서, 피라졸로[1,5-a]피리미딘 모이어티는 전자 흡수성이 큰 부분으로, 상기 모이어티에 전자 공여성이 큰 전자 주게기(electron donating group, EDG)가 결합될 경우, 분자 전체가 바이폴라(bipolar) 특성을 갖기 때문에, 정공과 전자의 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 상기 모이어티에 EDG가 도입된 본 발명의 화합물은 우수한 캐리어 수송성 및 발광 특성이 우수하다.
이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 발광 특성을 향상시킴과 동시에, 캐리어 수송성, 발광 효율, 구동 전압, 수명 특성, 열적 안정성 등을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광보조층 재료로 사용될 수 있다. 이러한 본 발명의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 성능 및 수명 특성이 크게 향상될 수 있고, 이러한 유기 전계 발광 소자가 적용된 풀 칼라 유기 발광 패널도 성능이 극대화될 수 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물에서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, 및 C6~C60의 아릴기로 이루어진 군에서 선택된다. 바람직하게, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, C1~C20의 알킬기, 및 C6~C30의 아릴기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
이때, 상기 R1 및 R2의 알킬기, 아릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기(바람직하게 C1~C20의 알킬기), C2~C40의 알케닐기(바람직하게 C2~C20의 알케닐기), C2~C40의 알키닐기(바람직하게 C2~C20의 알키닐기), C3~C40의 시클로알킬기(바람직하게 C3~C20의 시클로알킬기), 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기(바람직하게 핵원자수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기), C6~C40의 아릴기(바람직하게 C6~C20의 아릴기), 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기(바람직하게 핵원자수 5 내지 20의 헤테로아릴기), C1~C40의 알킬옥시기(바람직하게 C1~C20의 알킬옥시기), C6~C60의 아릴옥시기(바람직하게 C6~C30의 아릴옥시기), C1~C40의 알킬실릴기(바람직하게 C1~C20의 알킬실릴기), C6~C60의 아릴실릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴실릴기), C1~C40의 알킬보론기(바람직하게 C1~C20의 알킬보론기), C6~C60의 아릴보론기(바람직하게 C6~C30의 아릴보론기), C1~C40의 알킬포스핀기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀기), C6~C60의 아릴포스핀기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀기), C1~C40의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀옥사이드기), C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀옥사이드기) 및 C6~C60의 아릴아민기(바람직하게 C6~C30의 아릴아민기)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, a 및 b는 각각 0 내지 4의 정수로서, 상기 a 및 b가 각각 0인 경우, 수소가 각각 치환기 R3 및 R4로 치환되지 않는 것을 의미하고, 상기 a 및 b가 각각 1 내지 4의 정수인 경우, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀기 C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된다.
바람직하게, 상기 a 및 b가 각각 1 내지 4의 정수인 경우, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 중수소, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
이때, 상기 R3 및 R4의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 포스핀기, 알킬포스핀기, 아릴포스핀기, 알킬포스핀옥사이드기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기(바람직하게 C1~C20의 알킬기), C2~C40의 알케닐기(바람직하게 C2~C20의 알케닐기), C2~C40의 알키닐기(바람직하게 C2~C20의 알키닐기), C3~C40의 시클로알킬기(바람직하게 C3~C20의 시클로알킬기), 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기(바람직하게 핵원자수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기), C6~C40의 아릴기(바람직하게 C6~C20의 아릴기), 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기(바람직하게 핵원자수 5 내지 20의 헤테로아릴기), C1~C40의 알킬옥시기(바람직하게 C1~C20의 알킬옥시기), C6~C60의 아릴옥시기(바람직하게 C6~C30의 아릴옥시기), C1~C40의 알킬실릴기(바람직하게 C1~C20의 알킬실릴기), C6~C60의 아릴실릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴실릴기), C1~C40의 알킬보론기(바람직하게 C1~C20의 알킬보론기), C6~C60의 아릴보론기(바람직하게 C6~C30의 아릴보론기), C1~C40의 알킬포스핀기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀기), C6~C60의 아릴포스핀기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀기), C1~C40의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀옥사이드기), C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀옥사이드기) 및 C6~C60의 아릴아민기(바람직하게 C6~C30의 아릴아민기)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
또, m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수이고, 바람직하게 m은 1일 수 있다. 이때, R3 및 R4의 결합 위치는 ortho-, meta-, para- 모두 가능하다.
또, Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 치환체이다. 이때, Ar1 및 Ar2의 결합 위치는 ortho-, meta-, para- 모두 가능하다.
상기 화학식 2에서, *는 화학식 1에 결합하는 부분이다.
L은 단일결합이거나, 또는 C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게 단일결합이거나, 페닐렌기 또는 비페닐렌기일 수 있다.
이때, 상기 L의 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기(바람직하게 C1~C20의 알킬기), C2~C40의 알케닐기(바람직하게 C2~C20의 알케닐기), C2~C40의 알키닐기(바람직하게 C2~C20의 알키닐기), C3~C40의 시클로알킬기(바람직하게 C3~C20의 시클로알킬기), 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기(바람직하게 핵원자수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기), C6~C40의 아릴기(바람직하게 C6~C20의 아릴기), 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기(바람직하게 핵원자수 5 내지 20의 헤테로아릴기), C1~C40의 알킬옥시기(바람직하게 C1~C20의 알킬옥시기), C6~C60의 아릴옥시기(바람직하게 C6~C30의 아릴옥시기), C1~C40의 알킬실릴기(바람직하게 C1~C20의 알킬실릴기), C6~C60의 아릴실릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴실릴기), C1~C40의 알킬보론기(바람직하게 C1~C20의 알킬보론기), C6~C60의 아릴보론기(바람직하게 C6~C30의 아릴보론기), C1~C40의 알킬포스핀기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀기), C6~C60의 아릴포스핀기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀기), C1~C40의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀옥사이드기), C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀옥사이드기) 및 C6~C60의 아릴아민기(바람직하게 C6~C30의 아릴아민기)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R5)이고, 다만 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이다.
이때, C(R5)이 복수인 경우, 복수의 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 다른 R5 또는 L과 결합하여 축합 방향족환 또는 축합 헤테로방향족환을 형성할 수 있으며, 바람직하게 수소, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 다른 R5 또는 L과 결합하여 C6~C60의 축합 방향족환(바람직하게 C6~C30의 축합방향족환) 또는 핵원자수 5~60의 N, O, S 또는 Se 함유-축합 헤테로방향족환(핵원자수 5~30의 N, O, S 또는 Se 함유-축합 헤테로방향족환)일 수 있다.
이때, 상기 R5의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 포스핀기, 알킬포스핀기, 아릴포스핀기, 알킬포스핀옥사이드기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기(바람직하게 C1~C20의 알킬기), C2~C40의 알케닐기(바람직하게 C2~C20의 알케닐기), C2~C40의 알키닐기(바람직하게 C2~C20의 알키닐기), C3~C40의 시클로알킬기(바람직하게 C3~C20의 시클로알킬기), 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기(바람직하게 핵원자수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기), C6~C40의 아릴기(바람직하게 C6~C20의 아릴기), 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기(바람직하게 핵원자수 5 내지 20의 헤테로아릴기), C1~C40의 알킬옥시기(바람직하게 C1~C20의 알킬옥시기), C6~C60의 아릴옥시기(바람직하게 C6~C30의 아릴옥시기), C1~C40의 알킬실릴기(바람직하게 C1~C20의 알킬실릴기), C6~C60의 아릴실릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴실릴기), C1~C40의 알킬보론기(바람직하게 C1~C20의 알킬보론기), C6~C60의 아릴보론기(바람직하게 C6~C30의 아릴보론기), C1~C40의 알킬포스핀기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀기), C6~C60의 아릴포스핀기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀기), C1~C40의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C1~C20의 알킬포스핀옥사이드기), C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀옥사이드기) 및 C6~C60의 아릴아민기(바람직하게 C6~C30의 아릴아민기)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
상기 화학식 2로 표시되는 치환체는 하기 화학식 C-1 내지 화학식 C-15로 표시되는 치환체로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2016000692-appb-I000001
.
상기 화학식 C-1 내지 C-15에서,
L, o 및 R5는 각각 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같고,
p는 0 내지 4의 정수로서, 상기 p가 0인 경우, 수소가 치환기 R6로 치환되지 않는 것을 의미하고, 상기 p가 1 내지 4의 정수인 경우, 하나 이상의 R6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기(바람직하게 C1~C20의 알킬기), C2~C40의 알케닐기(바람직하게 C2~C20의 알케닐기), C2~C40의 알키닐기(바람직하게 C2~C20의 알키닐기), C3~C40의 시클로알킬기(바람직하게 C3~C20의 시클로알킬기), 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기(바람직하게 핵원자수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기), C6~C60의 아릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴기), 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기(바람직하게 핵원자수 5 내지 30의 헤테로아릴기), C6~C60의 아릴옥시기(바람직하게 C6~C30의 아릴옥시기), C1~C40의 알킬옥시기(바람직하게 C1~C20의 알킬옥시기), C6~C60의 아릴아민기(바람직하게 C6~C30의 아릴아민기), C1~C40의 알킬실릴기(바람직하게 C1~C20의 알킬실릴기), C1~C40의 알킬보론기(바람직하게 C1~C20의 알킬보론기), C6~C60의 아릴보론기(바람직하게 C6~C30의 아릴보론기), C6~C60의 아릴포스핀기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀기), C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀옥사이드기), 및 C6~C60의 아릴실릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴실릴기)로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 이들이 인접하는 R5나 인접하는 다른 R6와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
상기 R6의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기(바람직하게 C1~C20의 알킬기), C2~C40의 알케닐기(바람직하게 C2~C20의 알케닐기), C2~C40의 알키닐기(바람직하게 C2~C20의 알키닐기), C6~C60의 아릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴기), 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기(바람직하게 핵원자수 5 내지 30의 헤테로아릴기), C6~C60의 아릴옥시기(바람직하게 C6~C30의 아릴옥시기), C1~C40의 알킬옥시기(바람직하게 C1~C20의 알킬옥시기), C6~C60의 아릴아민기(바람직하게 C6~C30의 아릴아민기), C3~C40의 시클로알킬기(바람직하게 C3~C20의 시클로알킬기), 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기(바람직하게 핵원자수 3 내지 20의 헤테로시클로알킬기), C1~C40의 알킬실릴기(바람직하게 C1~C20의 알킬실릴기), C1~C40의 알킬보론기(바람직하게 C1~C20의 알킬보론기), C6~C60의 아릴보론기(바람직하게 C6~C30의 아릴보론기), C6~C60의 아릴포스핀기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀기), C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기(바람직하게 C6~C30의 아릴포스핀옥사이드기) 및 C6~C60의 아릴실릴기(바람직하게 C6~C30의 아릴실릴기)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되고, 이때 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화합물들로 구체화될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2016000692-appb-I000002
Figure PCTKR2016000692-appb-I000003
Figure PCTKR2016000692-appb-I000004
Figure PCTKR2016000692-appb-I000005
Figure PCTKR2016000692-appb-I000006
Figure PCTKR2016000692-appb-I000007
본 발명에서, 알킬은 탄소수 1 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등이 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 알케닐(alkenyl)은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 비제한적인 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등이 있다.
본 발명에서 알키닐(alkynyl)은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기이며, 이의 비제한적인 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등이 있다.
본 발명에서 시클로알킬은 탄소수 3 내지 40의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 놀보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 헤테로시클로알킬은 핵원자수 3 내지 40의 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 등이 있다.
본 발명에서 아릴은 단독 고리 또는 2이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 비제한적인 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등이 있다.
본 발명에서 헤테로아릴은 핵원자수 5 내지 60의 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, 아릴기와 축합된 형태도 포함할 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, 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 알킬옥시는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함하는 것으로 해석한다. 이러한 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등이 있는데, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에서 아릴옥시는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 5 내지 60의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 비제한적인 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등이 있다.
본 발명에서 알킬실릴은 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 실릴이고, 아릴실릴은 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 알킬보론기는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 보론기를 의미하며, 아릴보론기는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 보론기를 의미하고, 알킬포스핀기는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 포스핀기를 의미하고, 아릴포스핀기는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 포스핀기를 의미하고, 알킬포스핀옥사이드기는 탄소수 1 내지 40의 알킬로 치환된 포스핀옥사이드기를 의미하며, 아릴포스핀옥사이드기는 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 포스핀옥사이드기를 의미한다.
본 발명에서 아릴아민은 탄소수 6 내지 60의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서의 축합 고리는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화학식 1의 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다(Chem. Rev., 60:313 (1960); J. Chem . SOC. 4482 (1955); Chem. Rev. 95: 2457 (1995) 등 참조). 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
한편, 본 발명은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 이상 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 단독 또는 2 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하며, 이 중에서 상기 발광층(바람직하게, 인광 발광층)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층 물질로 사용된다. 만약, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 발광층 물질, 바람직하게 인광 호스트로 유기 전계 발광 소자에 포함될 경우, 유기 전계 발광 소자의 발광효율, 휘도, 전력효율, 열적 안정성 및 소자 수명이 향상될 수 있다.
상기 발광층은 금속 착체 화합물계 도펀트를 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 금속 착체 화합물계 도펀트는 당 업계에 알려진 것이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 이때, 상기 호스트와 도펀트의 혼합 비율은 특별히 제한되지 않으나, 99:1 ~ 70:30 중량 비율일 경우, 빛의 색순도 및 효율을 증가시킬 수 있어, 소자의 발광효율 및 수명 특성이 보다 더 향상될 수 있다.
이러한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 기판 위에, 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층될 뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
일례에 따르면, 상기 유기 전계 발광 소자는 기판 위에, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광 보조층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. 선택적으로, 상기 전자 수송층과 음극 사이에 전자 주입층이 위치할 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 유기물층 중 적어도 하나(예컨대, 발광보조층)가 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 유기물층 및 전극을 형성함으로써 제조될 수 있다.
상기 유기물층은 진공증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이들에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 기판으로는 특별히 한정되지 않으며, 비제한적인 예로는 실리콘 웨이퍼, 석영 또는 유리판, 금속판, 플라스틱 필름이나 시트 등이 있다.
또, 양극 물질의 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 또는 카본블랙 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또, 음극 물질의 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 발광층, 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층 및 전자수송층으로 사용되는 물질은 당 업계에 알려진 통상의 물질이라면, 특별히 한정되지 않는다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 준비예 1] 화합물 I-1 (5,7- Dichloropyrazolo[1,5-a] pyrimidine) 의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000008
질소 기류 하 5 ℃에서 4,5-dihydropyrazolo[1,5-a]pyrimidine-5,7-diol (40.8 g, 0. 31 mol) 및 POCl3 (100ml, 10.9 mmol)을 dimethylaniline (120 mL, 0.94 mol)에 넣고, 60 ℃에서 12 시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 종결된 후, 상온으로 냉각시킨 후 여과하여 고체 생성물을 얻었다. 상기 고체 생성물을 디클로로메탄에 녹인 후, 얼음물을 적가한 다음, 15분간 교반한 뒤, 고체 NaHCO3로 pH 8~9 정도가 되도록 중화시켰다. 이후, 디클로로메탄으로 유기층을 추출한 다음 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (Hexane: MC = 3:1 (v/v))로 정제하여 화합물 I-1 (46. 1 g, 수율 77 %)을 획득하였다.
화합물 I-1 의 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8.22 (d, J = 2.2 Hz, 1H), 6.99 (s, 1H), 6.40 (dt, J = 0.7, 2.2 Hz, 1H).
[준비예 2] 화합물 I-2의 합성
<단계 1> 5,7-diphenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000009
질소 기류 하에서 준비예 1에서 합성된 화합물 I-1 (50.0 g, 0.26 mol), Phenyl boronic acid (65 g, 0.53 mol), Pd(OAc)2 (0.59 g, 0.003 mol), Xphos(2.53 g, 0.005 mol) 및 Cesium carbonate (260 g, 0.79 mol)을 혼합한 다음, Toluene (400 ㎖) 및 EtOH (100 ㎖), H2O (100 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 상기 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC = 5:1 (v/v)]로 정제하여 화합물 5,7-diphenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine (31 g, 수율 43%)를 얻었다.
<단계 2> 화합물 I-2 의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000010
질소 기류 하에서 acetonitrile (150 ㎖)에 녹인 NBS (196 g, 0.11 mol)를, acetonitrile (150 ㎖)에 녹인 5,7-diphenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine(31.0 g, 0.11 mol)에 적가한 후, 20 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 디클로로메탄으로 유기층을 추출하고 MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (Hexane:MC = 3:1 (v/v))로 정제하여 화합물 I-2 (31.2 g, 78%) 을 획득하였다.
[준비예 3] 화합물 I-3의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000011
질소 기류 하에서 준비예 2에서 합성된 화합물 I-2 (30g, 0.086mol), 4,4,4',4',5,5,5',5'-octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolane) (28.3g, 0.11 mol), Pd(dppf)Cl2 (3.2g, 0.004 mol), KOAc (25.2g, 0.256 mol), 및 1,4-dioxane (450ml)을 혼합한 다음, 130 ℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응이 종결된 후, 에틸아세테이트로 유기층을 추출한 다음, MgSO4로 상기 유기층에서 수분을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 [Hexane: Dichloromethane(MC) = 5:1(v/v)]로 정제하여 화합물 I-3 (37 g, 수율 84%)을 얻었다.
[준비예 4] 화합물 I-4의 합성
<단계 1> 3,5,7-triphenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine 의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000012
질소 기류 하에서 준비예 2에서 합성된 화합물 I-2 (30.0 g, 0.086 mol), Phenyl boronic acid (32 g, 0.10 mol), Pd(PPh3)4 (2.96 g, 0.003 mol), 및 potassium carbonate (K2CO3)(35.5 g, 0.26 mol)을 혼합한 다음, 1,4-dioxane (240 ㎖), 및 H2O (60 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 상기 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC = 5:1 (v/v)]로 정제하여 화합물 3,5,7-triphenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine (23.5 g, 수율 79%)를 얻었다.
<단계 2> 화합물 I-4 의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000013
질소기류 하에서 상기 단계 1에서 합성된 3,5,7-triphenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine (30g, 0.086 mol)와 N-iodosuccinimide (19.4 g, 86 mmol) 을 혼합한 다음, N,N-dimethylformamide (300 mL)을 넣고 상온에서 20 시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 상기 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC= 5:1 (v/v)]로 정제하여 화합물 I-4 (23 g, 수율 56%)를 얻었다.
[준비예 5] 화합물 I-5의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000014
준비예 3에서 사용된 화합물 I-2 대신 준비예 4에서 합성된 화합물 I-4 (30.0 g 0.063 mol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 준비예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 I-5 (32.7g 86%)을 얻었다.
[준비예 6] 화합물 I-6의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000015
준비예 4의 단계 2에서 사용된 3,5,7-triphenylpyrazolo[1,5-a]pyrimidine 대신 준비예 2에서 합성된 화합물 I-2 (30 g, 0.086 mol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 준비예 4의 단계 2와 동일한 과정을 수행하여 화합물 I-6 (16.3g, 43%)을 얻었다.
[준비예 7] 화합물 I-7의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000016
준비예 4의 단계 1 에서 사용된 화합물 I-2 대신 준비예 6에서 합성된 화합물 I-6 (30.0 g, 0.05 mol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 준비예 4의 단계 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 I-7 (15.7g, 57%)을 얻었다.
[준비예 8] 화합물 I-8의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000017
준비예 3에서 사용된 I-2 대신 I-7 (30.0 g 0.054 mol)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 준비예 3과 동일한 과정을 수행하여 화합물 I-8 (28.3g 87%) 를 얻었다.
[합성예 1] 화합물 8의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000018
질소 기류 하에서 준비예 3에서 합성된 화합물 I-3 (10.0 g, 0.025 mol), 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine (9.4 g, 0.030 mol), Pd(PPh3)4 (0.87 g, 0.001 mol), 및 potassium carbonate (10.44 g, 0.076 mol)을 혼합한 다음, 1,4-dioxane (80 ㎖) 및 H2O (20 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 상기 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC= 10:1 (v/v)]로 정제하여 화합물 8 (8.2 g, 수율 63%)를 얻었다.
HRMS [M]+: 501.62
[합성예 2] 화합물 9의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000019
합성예 1에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromo-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (9.43 g, 0.030 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 9 (8.5 g, 수율: 63%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 501.62
[합성예 3] 화합물 11의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000020
합성예 1에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 1-bromo-4-phenylisoquinoline (8.52g, 0.030 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 11 (9.8 g, 수율: 84%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 474.57
[합성예 4] 화합물 26의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000021
합성예 1에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromotriphenylene (9.2 g, 0.030 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 26 (9.7 g, 수율: 78%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 497.60
[합성예 5] 화합물 29의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000022
합성예 1에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene (8.2 g, 0.030 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 29 (9.4 g, 수율: 81%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 463.58
[합성예 6] 화합물 32의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000023
합성예 1에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-(3-bromophenyl)dibenzo[b,d]thiophene (10.1 g, 0.030 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 32 (11.65 g, 수율: 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 529.66
[합성예 7] 화합물 36의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000024
질소 기류 하에서 준비예 2에서 합성된 화합물 I-2 (10.0 g, 28.5 mmol), Carbazole (6.2 g, 37.1 mmol), Pd(OAc)2 (0.06 g, 0.3 mmol), P(t-Bu)3 (0.12 ml, 0.6 mmol), NaO(t-Bu) (8.23g, 85.6 mmol) 및 toluene (100 ml)를 혼합하고, 110 ℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, toluene을 농축하고, 고체염을 필터링한 뒤, 재결정으로 정제하여 화합물 36 (8.1 g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 436.52
[합성예 8] 화합물 38의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000025
합성예 1에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 9-(4-bromophenyl)-9H-carbazole (9.6 g, 0.030 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 38 (10.89 g, 수율: 85%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 512.62
[합성예 9] 화합물 39의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000026
합성예 1에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 3-(4-bromophenyl)-9-phenyl-9H-carbazole (11.9 g, 0.03 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 화합물 39 (11.6 g, 수율: 79%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 588.71
[합성예 10] 화합물 98의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000027
질소 기류 하에서 준비예 8에서 합성된 화합물 I-8 (10.0 g, 0.025 mol), 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine (7.8g, 0.025 mol), Pd(PPh3)4 (0.73 g, 0.001 mol), 및 potassium carbonate (8.75 g, 0.063 mol)을 혼합한 다음, 1,4-dioxane (80 ㎖) 및 H2O (20 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 상기 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC= 10:1 (v/v)]로 정제하여 화합물 98 (10.74 g, 수율 88%)를 얻었다.
HRMS [M]+: 577.69
[합성예 11] 화합물 100의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000028
합성예 10에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromo-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine (9.43 g, 0.025 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 과정을 수행하여 화합물 100 (8.5 g, 수율: 63%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 578.68
[합성예 12] 화합물 101의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000029
합성예 10에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 1-bromo-4-phenylisoquinoline (8.0 g, 0.025 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 과정을 수행하여 화합물 101 (9.77 g, 수율: 71%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 550.66
[합성예 13] 화합물 116의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000030
합성예 10에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromotriphenylene (8.8 g, 0.025 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 과정을 수행하여 화합물 116 (11.18 g, 수율: 78%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 573.70
[합성예 14] 화합물 119의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000031
합성예 10에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene (8.0 g, 0.025 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 과정을 수행하여 화합물 119 (8.77 g, 수율: 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 539.68
[합성예 15] 화합물 122의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000032
합성예 10에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-(3-bromophenyl)dibenzo[b,d]thiophene (10.1 g, 0.030 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 과정을 수행하여 화합물 122 (13.3g, 수율: 88%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 605.76
[합성예 16] 화합물 128의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000033
합성예 10에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 9-(4-bromophenyl)-9H-carbazole (9.6 g, 0.030 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 과정을 수행하여 화합물 128 (20.00 g, 수율: 69%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 588.71
[합성예 17] 화합물 126의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000034
질소 기류 하에서 준비예 7에서 합성된 화합물 I-7 (10.0 g, 28.5 mmol), Carbazole (5.1 g, 30.4 mmol), Pd(OAc)2 (0.05 g, 0.2 mmol), P(t-Bu)3 (0.10 ml, 0.46 mmol), NaO(t-Bu) (6.76g, 70.3 mmol) 및 toluene (100 ml)를 혼합하고, 110 ℃ 에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, toluene을 농축하고, 고체염을 필터링한 뒤, 재결정으로 정제하여 화합물 126 (7.8 g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 512.62
[합성예 18] 화합물 129의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000035
합성예 10에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 3-(4-bromophenyl)-9-phenyl-9H-carbazole (11.9 g, 0.030 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 10과 동일한 과정을 수행하여 화합물 129 (10.8 g, 수율: 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 664.81
[합성예 19] 화합물 138의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000036
질소 기류 하에서 준비예 5에서 합성된 화합물 I-5 (10.0 g, 0.025 mol), 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine (7.8g, 0.025 mol), Pd(PPh3)4 (0.73 g, 0.001 mol), 및 potassium carbonate (8.75 g, 0.063 mol)을 혼합한 다음, 1,4-dioxane (80 ㎖) 및 H2O (20 ㎖)에서 환류 교반하였다.
반응 종료 후, 메틸렌클로라이드로 유기층을 분리하고, MgSO4를 사용하여 상기 유기층에서 물을 제거하였다. 물이 제거된 유기층에서 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피 [Hexane: MC= 10:1 (v/v)]로 정제하여 화합물 138 (10.74 g, 수율 88%)를 얻었다.
HRMS [M]+: 577.69
[합성예 20] 화합물 140의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000037
합성예 19에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 1-bromo-4-phenylisoquinoline (1.89 g, 25.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 19과 동일한 과정을 수행하여 화합물 140 (9.77 g, 수율: 71%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 550.66
[합성예 21] 화합물 144의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000038
합성예 19에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromotriphenylene (8.8 g, 0.025 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 19과 동일한 과정을 수행하여 화합물 144 (11.18 g, 수율: 78%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 573.70
[합성예 22] 화합물 145의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000039
합성예 19에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 2-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorene (8.0 g, 0.025 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 19과 동일한 과정을 수행하여 화합물 145 (8.77 g, 수율: 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 539.68
[합성예 23] 화합물 148의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000040
질소 기류 하에서 준비예 4에서 합성된 화합물 I-4 (10.0 g, 28.5 mmol), Carbazole (5.1 g, 30.4 mmol), Pd(OAc)2 (0.05 g, 0.2 mmol), P(t-Bu)3 (0.10 ml, 0.46 mmol), NaO(t-Bu) (6.76g, 70.3 mmol) 및 toluene (100 ml)를 혼합하고, 110 ℃ 에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후, toluene을 농축하고, 고체염을 필터링한 뒤, 재결정으로 정제하여 화합물 148 (7.8 g, 수율 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 512.62
[합성예 24] 화합물 155의 합성
Figure PCTKR2016000692-appb-I000041
합성예 19에서 사용된 2-bromo-4,6-diphenylpyrimidine 대신 3-(4-bromophenyl)-9-phenyl-9H-carbazole (11.9 g, 0.030 mol)을 사용하는 것을 제외하고는, 합성예 19과 동일한 과정을 수행하여 화합물 155 (10.8 g, 수율: 65%)을 얻었다.
HRMS [M]+: 664.81
[실시예 1] - 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 8을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기(Power sonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5 분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA(60nm) / TCTA (80nm) /90중량%의 화합물 8 + 10 중량%의 Ir(ppy)3(300nm) / BCP(10nm) / Alq3(30nm) / LiF(1nm) / Al(200nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
상기 m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2016000692-appb-I000042
Figure PCTKR2016000692-appb-I000043
[실시예 2 ~ 24] - 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 1에서 화합물 8 대신 합성예 2 내지 24 에서 각각 합성된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 1] - 녹색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 대신 하기 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 수행하여 녹색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2016000692-appb-I000044
[평가예 1]
실시예 1 내지 24, 및 비교예 1에서 각각 제조된 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
발광 재료 구동 전압 (V) 발광 피크(nm) 전류효율 (cd/A)
실시예 1 화합물 8 5.80 519 47.5
실시예 2 화합물 9 5.50 520 46.3
실시예 3 화합물 11 5.20 521 49.5
실시예 4 화합물 26 5.70 520 50.2
실시예 5 화합물 29 5.50 521 46.0
실시예 6 화합물 32 5.20 518 48.0
실시예 7 화합물 36 6.50 520 43.3
실시예 8 화합물 38 6.00 519 45.9
실시예 9 화합물 39 5.80 519 47.5
실시예 10 화합물 98 5.00 521 46.3
실시예 11 화합물 100 4.80 520 49.5
실시예 12 화합물 101 6.50 519 50.2
실시예 13 화합물 116 6.00 520 46.0
실시예 14 화합물 119 5.80 519 48.0
실시예 15 화합물 122 5.00 520 43.3
실시예 16 화합물 128 6.50 519 45.9
실시예 17 화합물 126 6.00 520 47.5
실시예 18 화합물 129 5.80 520 46.3
실시예 19 화합물 138 5.00 519 49.5
실시예 20 화합물 140 4.80 520 46.0
실시예 21 화합물 144 5.20 520 48.0
실시예 22 화합물 145 5.70 519 43.3
실시예 23 화합물 148 5.50 519 45.9
실시예 24 화합물 155 5.20 520 47.5
비교예 1 CBP 6.93 516 38.2
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 8 ~ 화합물 155)을 발광층 재료로 사용한 실시예 1 내지 24의 녹색 유기 전계 발광 소자는, 종래 CBP를 발광층 재료로 사용한 비교예 1의 녹색 유기 전계 발광 소자에 비해 구동전압이 낮고, 전류효율이 더 향상될 수 있다는 것을 알 수 있었다.
[실시예 25] - 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
합성예 1에서 합성된 화합물 화합물 8을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화 정제를 한 후, 하기와 같이 적색 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500 Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, UV OZONE 세정기 (Powersonic 405, 화신테크)로 이송시킨 다음, UV를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정하고진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에, m-MTDATA (60 nm) / TCTA (80 nm) / 90 중량%의 화합물 8 + 10 중량%의 (piq)2Ir(acac) (30nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
사용된 m-MTDATA, TCTA, CBP 및 BCP의 구조는 실시예 1에 기재된 바와 같고, (piq)2Ir(acac)는 하기와 같다.
Figure PCTKR2016000692-appb-I000045
[실시예 26 ~ 48] - 적색 유기 전계 발광 소자의 제조
실시예 25 에서 발광층 형성시 발광 호스트 물질로서 사용된 화합물 8 대신 합성예 2 내지 24 에서 각각 합성된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 실시예 25와 동일하게 수행하여 적색 유기 EL 소자를 제조하였다.
[비교예 2] 적색 유기 전계 발광 소자의 제작
실시예 25 에서 발광층 형성시 발광 호스트 물질로서 사용된 화합물 1 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 25와 동일한 과정으로 적색 유기 전계 발광 소자를 제작하였다. 사용된 CBP의 구조는 비교예 1에 기재된 바와 같다.
[평가예 2]
실시예 25 ~ 48 및 비교예 2에서 각각 제조된 적색 유기 전계 발광 소자에 대하여, 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압 및 전류효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
발광 재료 구동 전압 (V) 전류효율 (cd/A)
실시예 25 화합물 8 4.40 12.5
실시예 26 화합물 9 4.60 13.8
실시예 27 화합물 11 4.40 11.5
실시예 28 화합물 26 4.40 11.5
실시예 29 화합물 29 4.30 12.8
실시예 30 화합물 32 4.50 11.9
실시예 31 화합물 36 4.40 11.5
실시예 32 화합물 38 4.60 11.9
실시예 33 화합물 39 4.60 12.8
실시예 34 화합물 98 4.40 11.9
실시예 35 화합물 100 4.30 12.8
실시예 36 화합물 101 4.80 11.9
실시예 37 화합물 116 4.30 11.5
실시예 38 화합물 119 4.50 11.5
실시예 39 화합물 122 4.40 12.8
실시예 40 화합물 128 4.40 10.8
실시예 41 화합물 126 4.30 12.8
실시예 42 화합물 129 4.50 11.9
실시예 43 화합물 138 4.40 12.8
실시예 44 화합물 140 4.60 10.9
실시예 45 화합물 144 4.60 11.1
실시예 46 화합물 145 4.40 10.9
실시예 47 화합물 148 4.30 11.2
실시예 48 화합물 155 4.50 11.1
비교예 2 CBP 4.80 10.5
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(화합물 8 ~ 화합물 155)을 발광층 재료로 사용한 실시예 25 내지 48의 적색 유기 EL 소자의 경우, 종래 CBP를 사용한 비교예 2의 적색 유기 전계 발광 소자에 비해, 효율 및 구동전압이 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 발명의 범주에 속하는 것은 당연하다.

Claims (4)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2016000692-appb-I000046
    (상기 화학식 1에서,
    R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, C1~C40의 알킬기, 및 C6~C60의 아릴기로 이루어진 군에서 선택되고;
    m 및 n은 각각 0 내지 3의 정수이며;
    a 및 b는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
    R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고;
    Ar1 및 Ar2는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 치환체이고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2016000692-appb-I000047
    *는 화학식 1에 결합하는 부분이고,
    L은 단일결합이거나, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    o는 0 또는 1이고,
    Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 N 또는 C(R5)이고, 다만 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이며,
    이때 C(R5)이 복수인 경우, 복수의 R5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C40의 아릴포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C40의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 다른 R5 또는 L과 결합하여 축합 방향족환 또는 축합 헤테로방향족환을 형성할 수 있으며;
    상기 R1 및 R2의 알킬기, 아릴기, R3 내지 R5의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 포스핀기, 알킬포스핀기, 아릴포스핀기, 알킬포스핀옥사이드기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴아민기와 L의 아릴렌기, 헤테로아릴렌기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, 포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀기, C1~C40의 알킬포스핀옥사이드기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 이때 상기 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 2로 표시되는 치환체는 하기 화학식 C-1 내지 C-15로 표시되는 치환체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2016000692-appb-I000048
    (상기 화학식 C-1 내지 C-15에서,
    L, o 및 R5는 각각 제1항에서 정의한 바와 같고,
    p는 0 내지 4의 정수이며,
    복수의 R6는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기, 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 인접하는 기와 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며,
    상기 R6의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 아릴포스핀옥사이드기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 아릴포스핀옥사이드기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환 또는 비치환이며, 이때 치환기가 복수인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이함).
  3. (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 전계 발광 소자로서,
    상기 1층 이상의 유기물층 중에서 적어도 하나는 제1항 또는 제2항에 기재된 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층이고,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 호스트 물질인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
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