WO2016105165A2 - 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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WO2016105165A2
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boron
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김영배
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    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D223/00—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D223/14—Heterocyclic compounds containing seven-membered rings having one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent
    • C09K11/06—Luminescent materials, e.g. electroluminescent or chemiluminescent containing organic luminescent materials

Definitions

  • the present invention relates to a novel organic light emitting compound and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly, to a novel azepine compound having excellent hole injection, transporting ability, and light emitting ability, and the like, in the at least one organic material layer, thereby lowering the driving voltage And an organic electroluminescent device having high luminous efficiency and improved lifetime characteristics.
  • 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.
  • the light emitting layer forming material of the organic EL device may be classified into blue, green, and red light emitting materials according to light emission colors. In addition, yellow and orange light emitting materials are also used as light emitting materials to realize better natural colors.
  • a host / dopant system may be used as the light emitting material in order to increase the light emission efficiency through increase in color purity and energy transfer.
  • 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. The development of such phosphorescent materials can theoretically improve the luminous efficiency up to 4 times compared to fluorescence, and thus, attention has been focused on phosphorescent dopants as well as phosphorescent host materials.
  • phosphorescent materials having great advantages in terms of efficiency improvement among light emitting materials include metal complex compounds containing Ir such as Firpic, Ir (ppy) 3 , and (acac) Ir (btp) 2, such as blue, green, and red dopant materials. Is being used.
  • Ir such as Firpic, Ir (ppy) 3 , and (acac) Ir (btp) 2, such as blue, green, and red dopant materials. Is being used.
  • CBP 4,4-dicarbazolybiphenyl
  • 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 having excellent hole injection, transporting ability, and light emitting ability.
  • Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device including the novel organic compound, which exhibits low driving voltage and high luminous efficiency and has improved lifetime characteristics.
  • the present invention provides a compound represented by the following formula (1):
  • R 1 to R 12 which do not form a condensation with the ring represented by the following formula (2) are each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro 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, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 Aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 -C 40 alkyloxy group, C 6 -C 60 aryloxy group, C 1 -C 40 alkylsilyl group, C 6 -C 60 arylsilyl group, C 1 -C 40 alkylboron group, aryl of C 6 ⁇ C 60 boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ , or selected from the group consisting of an
  • Ar 1 is a C 1 to 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, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C Aryl group of 6 to C 60 , heteroaryl group of 5 to 60 nuclear atoms, alkyloxy group of C 1 to C 40 , aryloxy group of C 6 to C 60 , alkylsilyl group of C 1 to C 40 , C 6 to C 60 arylsilyl group, C 1 to C 40 alkyl boron group, C 6 to C 60 aryl boron group, C 6 to C 60 arylphosphine group, C 6 to C 60 mono or diaryl phosph A finyl group and a C 6 -C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the dotted line is a portion where condensation occurs with Formula 1;
  • X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a single bond, O, S, N (Ar 2 ), C (Ar 3 ) (Ar 4 ) and Si (Ar 5 ) (Ar 6 ), but X 1 And X 2 are not all single bonds, preferably at least one of X 1 and X 2 is N (Ar 2 );
  • Y 1 to Y 4 are each independently N or C (R 13 ), preferably all of Y 1 to Y 4 are C (R 13 ) or at least one of Y 1 to Y 4 is N;
  • R 13 when a plurality of individual, they are the same or different from each other, the R 13 is hydrogen, a nitro group, a deuterium, a halogen, cyano group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 to C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 the arylboronic group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ mono or diaryl phosphine of C 60 blood group and a C 6 ⁇ C 60 selected from the
  • Ar 2 to Ar 6 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, nuclear atoms 3 to 40 Heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 Alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 Mono or diarylphosphinyl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is characterized in that the compound represented by any one of the following Chemical Formulas 3 to 7:
  • X 1 , X 2 , Ar 1 , Y 1 to Y 4 and R 1 to R 12 are each as defined in Chemical Formulas 1 and 2.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 is characterized in that the compound represented by any one of the following Chemical Formulas 8 to 10:
  • at least one of R 16 is condensed with a ring represented by Formula 2 to form a condensed ring;
  • R 2 to R 12 and R 15 to R 16 which do not form a condensation with the ring represented by the following formula (2) are each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro 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, a number of nuclear atoms of 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, the number of nuclear atoms of 5 to the 60 heteroaryl groups, 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 groups of an alkyl boron, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phos
  • X 3 is selected from the group consisting of O, S, N (Ar 7 ), C (Ar 8 ) (Ar 9 ) and Si (Ar 10 ) (Ar 11 ), preferably N (Ar 7 );
  • Ar 7 to Ar 11 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 nuclear atoms Heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, a alkyl boronic of C 1 ⁇ C 40, C 6 ⁇ C group 60 arylboronic of, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group of, C 6 ⁇ 6C 60 Mono or diarylphosphinyl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group;
  • n is an integer from 0 to 4.
  • R 14 is deuterium, halogen, cyano group, nitro 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, nuclear atom 3 to 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 Arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ , or selected from the group consisting of an aryl amine of the C 60, the combined group
  • the Ar 7 to Ar 11 , R 2 to R 12 and R 14 to R 16 alkyl group, cycloalkyl group, heterocycloalkyl group, aryl group, heteroaryl group, alkyloxy group, aryloxy group, alkylsilyl group, arylsilyl group , Alkyl boron group, aryl boron group, aryl phosphine group, mono or diaryl phosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsily
  • the dotted line is a portion where condensation occurs with any one of Formulas 8 to 10;
  • X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a single bond, O, S, N (Ar 2 ), C (Ar 3 ) (Ar 4 ) and Si (Ar 5 ) (Ar 6 ), but X 1 And X 2 are not all single bonds;
  • Y 1 to Y 4 are each independently N or C (R 13 );
  • R 13 when a plurality of individual, they are the same or different from each other, the R 13 is hydrogen, a nitro group, a deuterium, a halogen, cyano group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 to C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 the arylboronic group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ mono or diaryl phosphine of C 60 blood group and a C 6 ⁇ C 60 selected from the
  • Ar 2 to Ar 6 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, nuclear atoms 3 to 40 Heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 Alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 Mono or diarylphosphinyl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the compound represented by any one of Formula 8 to Formula 10 may be a compound represented by any one of the following Formula C-1 to Formula C-12:
  • X 1 , X 2 , X 3 , Y 1 to Y 4 and R 2 to R 12 , R 14 to R 16 and n are each as defined in Chemical Formulas 8 to 10.
  • R 1 to R 12 and Ar 1 to Ar 6 At least one of C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, the number of nuclear atoms of 5 to 60 heteroaryl group, and a C 6 ⁇ is selected from the group consisting of an aryl amine of the C 60 of the;
  • R 1 to R 12 and Ar 1 to Ar 6 Alkyl group, aryl group, heteroaryl group and arylamine group are each independently deuterium, halogen, cyano group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, nuclear atom 5 to 60 heteroaryl group And it is substituted or unsubstituted with one or more selected from the group consisting of C 6 ⁇ C 60 arylamine group, and when substituted with a plurality of substituents, they may be the same or different from each other.
  • R 1 to R 12 and Ar 1 to Ar 6 At least one of may be a phenyl group or a substituent represented by the following formula (11).
  • L 1 is selected from the group consisting of a single bond, a C 6 ⁇ C 18 arylene group and a nuclear atoms of 5 to 18 groups heteroarylene, preferably a single bond, phenylene group, biphenylene group or carbazolyl be an and ;
  • Z 1 to Z 5 are each independently N or C (R 17 ), and at least one of Z 1 to Z 5 is N;
  • R 17 is plural, they are the same or different from each other, and said R 17 are each independently hydrogen, deuterium, a halogen, a cyano group, a nitro group, C 1 ⁇ alkenyl group of the C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 of, C 2 to C 40 alkynyl group, C 6 to C 60 aryl group, 5 to 40 heteroaryl groups of nuclear atoms, C 6 to C 60 aryloxy group C 1 to C 40 alkyloxy group, C 3 to C 40 cycloalkyl group, C 3 -C 40 heterocycloalkyl group, C 6 -C 60 arylamine group, C 1 -C 40 alkylsilyl group, C 1 -C 40 alkylboron group, C 6- aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ , or selected from the group consisting
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylsilyl group are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 An arylamine group, a C 3 to C 40
  • the substituent represented by Formula 11 may be a substituent represented by any one of the following formula A-1 to A-15.
  • m is an integer of 0 to 4, and when m is 0, it means that hydrogen is not substituted with a substituent R 18 , and when m is an integer of 1 to 4, R 18 is deuterium, halogen, cyano group, nitro C 1 to 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 of 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 Aryl group of ⁇ C 60 , heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms, aryloxy group of C 6 ⁇ C 60 C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 arylamine group, C 1 ⁇ C 40 alkyl silyl group, C 1 to C 40 alkyl boron group, C 6 to C 60 aryl boron group, C 6 to C 60 arylphosphine group, C 6 to C 60 mono or diaryl phosphinyl group
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylsilyl group are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 An arylamine group, a C 3 to C 40 cycl
  • L 1 and R 17 are as defined in Formula 11, respectively.
  • R 1 to R 12 and Ar 1 to Ar 6 At least one of may be a substituent represented by the formula (12):
  • L 2 is selected from the group consisting of a single bond, a C 6 ⁇ C 18 arylene group and a nuclear atoms of 5 to 18 groups heteroarylene, preferably a single bond, phenylene group, biphenylene group or carbazolyl be an and ;
  • R 19 and R 20 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, the number of nuclear atoms of 5 to 40 heteroaryl group, and a C 6 ⁇ selected from the group consisting of an aryl amine of the C 60 Or R 19 and R 20 may combine with each other to form a condensed ring;
  • the alkyl group, aryl group, heteroaryl group and arylamine group of R 19 and R 20 are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C Alkynyl group of 2 to C 40 , aryl group of C 6 to C 60 , heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms, aryloxy group of C 6 to C 60 , alkyloxy group of C 1 to C 40 , C 6 ⁇ C 60 arylamine group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, a number of nuclear atoms of 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 1 ⁇ alkyl silyl group of C 40, C 1 ⁇ C 40 group of an alkyl boron, C 6 - substituted with C group 60 arylboronic of, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 40 mono or diary
  • the present invention also provides an organic electroluminescent device comprising (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
  • an organic electroluminescent device comprising a compound represented by the formula (1).
  • the organic material layer comprising the compound represented by Formula 1 is selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a hole transport layer, a hole injection layer, a light emission auxiliary layer and a life improvement layer It may be preferably selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transporting layer, a light emitting auxiliary layer, and a life improvement layer, more preferably can be used as a phosphorescent host of the light emitting layer.
  • Alkyl as used herein means a monovalent substituent derived from a straight or branched chain saturated hydrocarbon of 1 to 40 carbon atoms. Examples thereof include, but are not limited to, methyl, ethyl, propyl, isobutyl, sec-butyl, pentyl, iso-amyl, hexyl and the like.
  • alkenyl refers to a monovalent substituent derived from a straight or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 40 carbon atoms having at least one carbon-carbon double bond. Examples thereof include, but are not limited to, vinyl, allyl, isopropenyl, 2-butenyl, and the like.
  • alkynyl refers to a monovalent substituent derived from a straight or branched chain unsaturated hydrocarbon having 2 to 40 carbon atoms having at least one carbon-carbon triple bond. Examples thereof include, but are not limited to, ethynyl, 2-propynyl, and the like.
  • Aryl in the present invention 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.
  • Examples of such aryl include, but are not limited to, phenyl, naphthyl, phenanthryl, anthryl, and the like.
  • Heteroaryl as used herein means a monovalent substituent derived from a 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 be included, and may also include a form in which the two or more rings are 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 and 2-furanyl, N-imidazolyl, 2-isoxazolyl , 2-pyridinyl, 2-pyrimidinyl, and the like, but are 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
  • aryloxy is a monovalent substituent represented by RO-, wherein R means aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • R means aryl having 6 to 60 carbon atoms. Examples of such aryloxy include, but are not limited to, phenyloxy, naphthyloxy, diphenyloxy, and the like.
  • alkyloxy is a monovalent substituent represented by R'O-, wherein R 'means an alkyl having 1 to 40 carbon atoms, and linear, branched or cyclic structure It may include.
  • alkyloxy include, but are not limited to, methoxy, ethoxy, n-propoxy, 1-propoxy, t-butoxy, n-butoxy, pentoxy and the like.
  • Arylamine in the present invention means an amine substituted with aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • cycloalkyl is meant herein 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 as used herein means a monovalent substituent derived from 3 to 40 non-aromatic hydrocarbons of nuclear atoms, wherein at least one carbon in the ring, preferably 1 to 3 carbons, is N, O, S Or a hetero atom such as Se.
  • heterocycloalkyl include, but are not limited to, morpholine, piperazine, and the like.
  • alkylsilyl means silyl substituted with alkyl having 1 to 40 carbon atoms
  • arylsilyl means silyl substituted with aryl having 6 to 60 carbon atoms.
  • condensed ring means a condensed aliphatic ring, a condensed aromatic ring, a condensed heteroaliphatic ring, a condensed heteroaromatic ring, or a combination thereof.
  • the compound represented by Formula 1 of the present invention may be used as a material of the organic material layer of the organic electroluminescent device because of its excellent thermal stability and luminescence properties.
  • an organic electroluminescent device having excellent light emission performance, low driving voltage, high light emission efficiency, and long life compared to a conventional host material can be manufactured. Furthermore, full-color display panels with improved performance and longevity can be manufactured.
  • the present invention provides a compound represented by Formula 1:
  • R 1 to R 12 which do not form a condensation with the ring represented by the following formula (2) are each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro 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, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 Aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 -C 40 alkyloxy group, C 6 -C 60 aryloxy group, C 1 -C 40 alkylsilyl group, C 6 -C 60 arylsilyl group, C 1 -C 40 alkylboron group, aryl of C 6 ⁇ C 60 boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ , or selected from the group consisting of an
  • Ar 1 is a C 1 to 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, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C Aryl group of 6 to C 60 , heteroaryl group of 5 to 60 nuclear atoms, alkyloxy group of C 1 to C 40 , aryloxy group of C 6 to C 60 , alkylsilyl group of C 1 to C 40 , C 6 to C 60 arylsilyl group, C 1 to C 40 alkyl boron group, C 6 to C 60 aryl boron group, C 6 to C 60 arylphosphine group, C 6 to C 60 mono or diaryl phosph A finyl group and a C 6 -C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the dotted line is a portion where condensation occurs with Formula 1;
  • X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a single bond, O, S, N (Ar 2 ), C (Ar 3 ) (Ar 4 ) and Si (Ar 5 ) (Ar 6 ), but X 1 And X 2 are not all single bonds, preferably at least one of X 1 and X 2 is N (Ar 2 );
  • Y 1 to Y 4 are each independently N or C (R 13 ), preferably all of Y 1 to Y 4 are C (R 13 ) or at least one of Y 1 to Y 4 is N;
  • R 13 when a plurality of individual, they are the same or different from each other, the R 13 is hydrogen, a nitro group, a deuterium, a halogen, cyano group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 to C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 the arylboronic group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ mono or diaryl phosphine of C 60 blood group and a C 6 ⁇ C 60 selected from the
  • Ar 2 to Ar 6 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, nuclear atoms 3 to 40 Heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 Alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 Mono or diarylphosphinyl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the present invention relates to a novel organic light emitting compound and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly, to a novel azepine compound having excellent hole injection, transporting ability, and light emitting ability, and the like, in the at least one organic material layer, thereby lowering the driving voltage And an organic electroluminescent device having high luminous efficiency and improved lifetime characteristics.
  • the novel organic compound provided in the present invention is a 5-membered heteroaromatic ring moiety in which benzene is condensed to tribenzoazine or a 6-membered moiety in which benzene is condensed to form a basic skeleton. It is characterized by a compound represented by 1:
  • R 1 to R 12 which do not form a condensation with the ring represented by the following formula (2) are each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro 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, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 Aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 -C 40 alkyloxy group, C 6 -C 60 aryloxy group, C 1 -C 40 alkylsilyl group, C 6 -C 60 arylsilyl group, C 1 -C 40 alkylboron group, aryl of C 6 ⁇ C 60 boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ , or selected from the group consisting of an
  • Ar 1 is a C 1 to 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, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C Aryl group of 6 to C 60 , heteroaryl group of 5 to 60 nuclear atoms, alkyloxy group of C 1 to C 40 , aryloxy group of C 6 to C 60 , alkylsilyl group of C 1 to C 40 , C 6 to C 60 arylsilyl group, C 1 to C 40 alkyl boron group, C 6 to C 60 aryl boron group, C 6 to C 60 arylphosphine group, C 6 to C 60 mono or diaryl phosph A finyl group and a C 6 -C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the dotted line is a portion where condensation occurs with Formula 1;
  • X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a single bond, O, S, N (Ar 2 ), C (Ar 3 ) (Ar 4 ) and Si (Ar 5 ) (Ar 6 ), but X 1 And X 2 are not all single bonds, preferably at least one of X 1 and X 2 is N (Ar 2 );
  • Y 1 to Y 4 are each independently N or C (R 13 ), preferably all of Y 1 to Y 4 are C (R 13 ) or at least one of Y 1 to Y 4 is N;
  • R 13 when a plurality of individual, they are the same or different from each other, the R 13 is hydrogen, a nitro group, a deuterium, a halogen, cyano group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 to C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 the arylboronic group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ , or selected from the group
  • Ar 2 to Ar 6 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, nuclear atoms 3 to 40 Heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 Alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 Mono or diarylphosphinyl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the compound represented by Chemical Formula 1 has a higher molecular weight than the conventional organic electroluminescent device material (for example, 4,4-dicarbazolylbiphenyl (hereinafter referred to as 'CBP')), and thus has a glass transition.
  • the high temperature not only provides excellent thermal stability but also excellent carrier transporting ability and light emitting ability. Therefore, when the organic electroluminescent device includes the compound represented by Chemical Formula 1, it is possible to secure characteristics such as low driving voltage, high luminous efficiency and long life of the device.
  • the host material should have a triplet energy gap of which is higher than the triplet energy gap of the dopant. That is, when the lowest excited state of the host is higher in energy than the lowest emitted state of the dopant, phosphorescence efficiency may be improved.
  • the compound represented by Formula 1 has a high triplet energy, and a specific substituent is introduced into a basic skeleton in which an indole derivative having a wide singlet energy level and a high triplet energy level is condensed, whereby the energy level is a dopant. It can be adjusted higher and used as host material.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention has a high triplet energy as described above, it is possible to prevent the exciton generated in the light emitting layer from diffusing into the electron transport layer or the hole transport layer adjacent to the light emitting layer. Therefore, when the organic material layer (hereinafter, referred to as a 'light emitting auxiliary layer') is formed between the hole transport layer and the light emitting layer by using the compound of Formula 1, the exciton is prevented from being diffused by the compound, and thus the first exciton is diffused. Unlike conventional organic electroluminescent devices that do not include a barrier layer, the number of excitons that substantially contribute to light emission in the light emitting layer may be increased, thereby improving the luminous efficiency of the device.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be used as a light emitting auxiliary layer material or a life improvement layer material other than the host of the light emitting layer.
  • the compound of Formula 1 may adjust HOMO and LUMO energy levels according to the kind of substituents introduced into the basic skeleton, and thus may have a wide band gap and may have high carrier transport properties.
  • EWG electron-withdrawing electron
  • the compound is bonded to an electron-withdrawing electron (EWG) having a high electron absorption such as a nitrogen-containing heterocycle (eg, pyridine group, pyrimidine group, triazine group, etc.) to the basic skeleton, Since it has a bipolar characteristic, it is possible to increase the bonding force between the hole and the electron.
  • EWG electron-withdrawing electron
  • the compound of Formula 1 having EWG introduced into the basic skeleton has excellent carrier transport properties and luminescent properties, and thus, as an electron injection / transport layer material or a life improvement layer material, in addition to the light emitting layer material of the organic EL device. Can be used.
  • the compound of Formula 1 of the present invention has an electron donor group (EDG) having a large electron donor such as an arylamine group, a carbazole group, a terphenyl group, a triphenylene group, and the like on the basic skeleton thereof, Since the injection and transport are performed smoothly, it can be usefully used as a hole injection / transport layer or a light emitting auxiliary layer material in addition to the light emitting layer material.
  • EDG electron donor group having a large electron donor such as an arylamine group, a carbazole group, a terphenyl group, a triphenylene group, and the like
  • the compound represented by Chemical Formula 1 in the present invention not only improves the light emission characteristics of the organic electroluminescent device, but also improves the hole injection / transport ability, the electron injection / transport ability, the light emission efficiency, the driving voltage, and the lifespan characteristics.
  • the compound of formula 1 according to the present invention is an organic material layer material of the organic electroluminescent device, preferably a light emitting layer material (blue, green and / or red phosphorescent host material), electron transport / injection layer material, hole transport / injection layer Materials, light emitting auxiliary layer materials and life improving layer materials, more preferably light emitting layer materials, electron transporting layer materials, light emitting auxiliary layer materials, and life improving layer materials.
  • the compound of Chemical Formula 1 of the present invention may be a variety of substituents, especially aryl groups and / or heteroaryl groups introduced into the basic skeleton significantly increases the molecular weight of the compound, thereby improving the glass transition temperature, thereby It may have higher thermal stability than conventional light emitting materials (eg CBP).
  • CBP conventional light emitting materials
  • the compound represented by the formula (1) of the present invention is effective in suppressing the crystallization of the organic material layer. Therefore, the organic electroluminescent device including the compound of Formula 1 according to 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.
  • the compound represented by Formula 1 includes R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 , R 6 and R 7 , R 7 and R 8 , R 9 and At least one of R 10 , R 10 and R 11, and R 11 and R 12 is condensed with the ring represented by Formula 2 to form a condensed heteroaromatic ring or a condensed aromatic ring including at least one of N, O, S, and Si. Can be formed.
  • the compound represented by the formula (1) may be specifically represented by any one of the following formulas (3) to (7).
  • X 1 , X 2 , Ar 1 , Y 1 to Y 4 and R 1 to R 12 are each as defined in Chemical Formulas 1 and 2.
  • At least one of X 1 and X 2 in Formula 3 to Formula 7 may be N (Ar 1 ).
  • Y 1 to Y 4 in the above Formulas 3 to 7 are all C (R 13 ), or at least one of Y 1 to Y 4 may be N.
  • At least one of R 1 and Ar 1, and R 12 and Ar 1 may be bonded to each other to form a condensed aromatic ring or a condensed heteroaromatic ring.
  • R 2 to R 12 and R 15 to R 16 which do not form a condensation with the ring represented by the following formula (2) are each independently hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro 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, a number of nuclear atoms of 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, the number of nuclear atoms of 5 to the 60 heteroaryl groups, 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 groups of an alkyl boron, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phos
  • X 3 is selected from the group consisting of O, S, N (Ar 7 ), C (Ar 8 ) (Ar 9 ) and Si (Ar 10 ) (Ar 11 ), preferably N (Ar 7 );
  • Ar 7 to Ar 11 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 nuclear atoms Heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, a alkyl boronic of C 1 ⁇ C 40, C 6 ⁇ C group 60 arylboronic of, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group of, C 6 ⁇ 6C 60 Mono or diarylphosphinyl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group;
  • n is an integer from 0 to 4.
  • R 14 is deuterium, halogen, cyano group, nitro 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, nuclear atom 3 to 40 heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 Arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 Aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl the Phosphinicosuccinic group and a C 6 ⁇ C selected from the 60 group consisting of aryl amines, or adjacent groups (
  • the Ar 7 to Ar 11 , R 2 to R 12 and R 14 to R 16 alkyl group, cycloalkyl group, heterocycloalkyl group, aryl group, heteroaryl group, alkyloxy group, aryloxy group, alkylsilyl group, arylsilyl group , Alkyl boron group, aryl boron group, aryl phosphine group, mono or diaryl phosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsily
  • the dotted line is a portion where condensation occurs with any one of Formulas 8 to 10;
  • X 1 and X 2 are each independently selected from the group consisting of a single bond, O, S, N (Ar 2 ), C (Ar 3 ) (Ar 4 ) and Si (Ar 5 ) (Ar 6 ), but X 1 And X 2 are not all single bonds, preferably at least one of X 1 and X 2 is N (Ar 2 );
  • Y 1 to Y 4 are each independently N or C (R 13 ), preferably all of Y 1 to Y 4 are C (R 13 ) or at least one of Y 1 to Y 4 is N;
  • R 13 when a plurality of individual, they are the same or different from each other, the R 13 is hydrogen, a nitro group, a deuterium, a halogen, cyano group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 to C 40 cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkylsilyl group, C 6 ⁇ C 60 arylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 the arylboronic group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C 6 ⁇ , or selected from the group
  • Ar 2 to Ar 6 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 alkynyl group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, nuclear atoms 3 to 40 Heterocycloalkyl groups, C 6 to C 60 aryl groups, 5 to 60 heteroaryl groups, C 1 to C 40 alkyloxy groups, C 6 to C 60 aryloxy groups, C 1 to C 40 Alkyl silyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl silyl group, C 1 ⁇ C 40 alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl boron group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 Mono or diarylphosphinyl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group;
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylamine group are each independently C 1 -C 40 alkyl group, C 2 -C 40 alkenyl group, C 2 -C 40 alkynyl group, C 3 -C 40 Of cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 Aryloxy group, C 1 to C 40 alkylsilyl group, C 6 to C 60 aryl
  • the compound represented by any one of Formula 8 to Formula 10 may be represented by any one of the following Formula C-1 to Formula C-12, but is not limited thereto. :
  • X 1 , X 2 , X 3 , Y 1 to Y 4 , R 2 to R 12 , R 14 to R 16 and n are each as defined in Chemical Formulas 8 to 10.
  • At least one is selected from the group consisting of C 1 ⁇ C 40 Alkyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 60 heteroaryl group and C 6 ⁇ C 60 arylamine group,
  • the alkyl group, aryl group, heteroaryl group, and arylamine group of R 1 to R 12 and Ar 1 to Ar 6 are each independently deuterium, halogen, cyano group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 60
  • R 1 to R 12 and Ar 1 to Ar 6 At least one of may be a phenyl group or a substituent represented by the formula (11):
  • L 1 is selected from the group consisting of a single bond, a C 6 ⁇ of the C 18 arylene group and a nuclear atoms of 5 to 18 hetero arylene group, preferably a single bond, phenylene group, biphenylene group, or a carbazole can pyridazinyl date And;
  • Z 1 to Z 5 are each independently N or C (R 17 ), and at least one of Z 1 to Z 5 is N;
  • R 17 is hydrogen, deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ Alkynyl group of C 40 , aryl group of C 6 ⁇ C 60 , heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms, aryloxy group of C 6 ⁇ C 60 , alkyloxy group of C 1 ⁇ C 40 , C 3 ⁇ C 40 Cycloalkyl group, 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 ⁇ C 60 arylamine group, C 1 ⁇ C 40 Alkylsilyl group, C 1 ⁇ C 40 Alkyl boron group, C 6 ⁇ C 60 the arylboronic group, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 ⁇ C 60 mono or diaryl phosphine blood group and a C
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylsilyl group are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 6 ⁇ C 60 aryl group, 5 to 40 heteroaryl group, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 An arylamine group, a C 3 to C 40
  • examples of the substituent represented by Formula 11 include a substituent represented by any one of the following Formulas A-1 to A-15, but is not limited thereto.
  • m is an integer of 0 to 4, and when m is 0, it means that hydrogen is not substituted with a substituent R 18 , and when m is an integer of 1 to 4, R 18 is deuterium, halogen, cyano group, nitro C 1 to 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 of 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 6 Aryl group of ⁇ C 60 , heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms, aryloxy group of C 6 ⁇ C 60 C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 60 arylamine group, C 1 ⁇ C 40 alkyl silyl group, C 1 to C 40 alkyl boron group, C 6 to C 60 aryl boron group, C 6 to C 60 arylphosphine group, C 6 to C 60 mono or diaryl phosphinyl group
  • the arylphosphine group, mono or diarylphosphinyl group and arylsilyl group are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C 2 ⁇ C 40 Alkynyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, 5 to 40 heteroaryl groups, C 6 ⁇ C 60 aryloxy group, C 1 ⁇ C 40 alkyloxy group, C 6 ⁇ C 40 An arylamine group, a C 3 to C 40 cycl
  • L 1 and R 17 are as defined in Formula 11, respectively.
  • At least one of the R 1 to R 12 and Ar 1 to Ar 6 may be a substituent represented by the following formula (12).
  • L 2 represents a single bond, C 6 ⁇ C 18 aryl group and a nuclear atoms selected from 5 to 18 heteroarylene group consisting, preferably a single bond, phenylene group, biphenylene group or carbazolyl be date and;
  • R 19 and R 20 are each independently a C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 6 ⁇ C 40 aryl group, the number of nuclear atoms of 5 to 40 heteroaryl group, and a C 6 ⁇ selected from the group consisting of an aryl amine of the C 60 Or R 19 and R 20 may combine to form a condensed ring;
  • the alkyl group, aryl group, heteroaryl group and arylamine group of R 19 and R 20 are each independently deuterium, halogen, cyano group, nitro group, C 1 ⁇ C 40 alkyl group, C 2 ⁇ C 40 alkenyl group, C Alkynyl group of 2 to C 40 , aryl group of C 6 to C 60 , heteroaryl group of 5 to 40 nuclear atoms, aryloxy group of C 6 to C 60 , alkyloxy group of C 1 to C 40 , C 6 ⁇ C 60 arylamine group, C 3 ⁇ C 40 cycloalkyl group, a number of nuclear atoms of 3 to 40 heterocycloalkyl group, C 1 ⁇ alkyl silyl group of C 40, C 1 ⁇ C 40 group of an alkyl boron, C 6 - substituted with C group 60 arylboronic of, C 6 ⁇ C 60 aryl phosphine group, C 6 - mono or diaryl
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be represented by the following structure in more detail, but is not limited thereto.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be synthesized according to a general synthetic method. Detailed synthesis procedures for the compounds of the present invention will be described in detail in the synthesis examples described below.
  • organic electroluminescent device comprising the compound represented by the formula (1) according to the present invention.
  • the organic electroluminescent device includes (i) an anode, (ii) a cathode and (iii) one or more organic material layers interposed between the anode and the cathode. At least one of the one or more organic material layers includes a compound represented by Chemical Formula 1. In this case, the compound represented by Formula 1 may be used alone, or two or more may be mixed and used.
  • the at least one organic material layer may be any one or more of 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 at least one organic material layer is represented by Formula 1 It may include a compound represented.
  • the organic material layer including the compound of Formula 1 may be selected from the group consisting of a light emitting layer, an electron transporting layer, an electron injection layer, a hole transporting layer, a hole injection layer, a light emitting auxiliary layer and a life improvement layer, preferably a light emitting layer, electrons It may be selected from the group consisting of a transport layer, a light emitting auxiliary layer, and a life improvement layer.
  • the light emitting layer of the organic electroluminescent device of the present invention may include a host material, and preferably may include a compound represented by Formula 1 of the present invention as the host material.
  • the light emitting layer of the organic electroluminescent device of the present invention may include a compound other than the compound of Formula 1 as a host.
  • the structure of the organic EL device of the present invention is not particularly limited, but may be a structure in which a substrate, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting auxiliary layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode are sequentially stacked.
  • an electron injection layer may be further stacked on the electron transport layer, and as described above, at least one of 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 may be represented by Chemical Formula 1 It may include a compound.
  • the organic electroluminescent device of the present invention may have a structure in which an insulating layer or an adhesive layer is inserted between an electrode and an organic material layer interface.
  • the organic electroluminescent device may include a life improvement layer or an electron transport auxiliary layer between the light emitting layer and the electron transport layer.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may also be used as a life improvement layer or an electron transport auxiliary layer.
  • the organic electroluminescent device of the present invention can be manufactured by forming an organic material layer and an electrode by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the organic material layer includes the compound represented by Chemical Formula 1.
  • 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 used in the manufacture of the organic EL device of the present invention is not particularly limited, but silicon wafers, quartz, glass plates, metal plates, plastic films, sheets, and the like may be used.
  • 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 or polyaniline; And carbon black, but are 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
  • the negative electrode material may be a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, or lead or an alloy thereof; And multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the electron injection layer and the electron transport layer is not particularly limited, and conventional materials known in the art may be used.
  • Step 2 2- (2- (2- Chlorophenyl ) -9-phenyl-9H- Carbazole 3-yl) synthesis of aniline
  • Step 1 6- Of (2-nitrophenyl) dibenzo [4,5: 6,7] azetino [3,2,1-jk] carbazole synthesis
  • 6-iodine-9-phenyl-9H-tribenzo [b, d, f] azepine used in ⁇ Step 1> of Preparation Example 3
  • 6-iodinedibenzo [4,5: 6,7] azino Except for using 3,2,1-jk] carbazole (33.42 g, 75.41 mmol) was prepared in the same manner as in ⁇ Step 1> of Preparation Example 3 to 6- (2-nitrophenyl) dibenzo [ 4,5: 6,7] azepino [3,2,1-jk] carbazole was obtained.
  • Step 1 5- Of (2-nitrophenyl) dibenzo [4,5: 6,7] azetino [3,2,1-jk] carbazole synthesis
  • a glass substrate coated with ITO Indium tin oxide having a thickness of 1500 ⁇ was washed with distilled water ultrasonic waves. After washing the distilled water, ultrasonic cleaning with a solvent such as isopropyl alcohol, acetone, methanol, etc. is dried and transferred to a UV OZONE cleaner (Power sonic 405, Hwasin Tech). The substrate was transferred to.
  • ITO Indium tin oxide
  • UV OZONE cleaner Power sonic 405, Hwasin Tech
  • M-MTDATA 60 nm) / TCTA (80 nm) / 90% of the host compound + 10% Ir (ppy) 3 (30nm) / BCP (10 nm) / Alq 3 (30)
  • An organic EL device was fabricated by laminating in order of nm) / LiF (1 nm) / Al (200 nm).
  • An organic EL device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that CBP was used instead of Compound J-1 as a light emitting host material when forming the emission layer.
  • Example 1 J-1 6.71 518 38.9 Example 2 J-2 6.65 518 41.3
  • Example 3 J-3 6.71 517 41.3 Example 4 J-4 6.72 515 43.1
  • Example 5 J-5 6.72 515 43.5 Example 6 J-6 6.73 518 41.4
  • Example 7 J-7 6.73 518 42.2 Example 8 J-8 6.73 517 42
  • Example 10 J-10 6.86 518 39.2 Example 11 J-11 6.77 518 41.3
  • Example 12 J-12 6.66 517 39.7 Example 13 J-13 6.65 518 38.9
  • Example 16 J-16 6.64 518 41.3 Example 17 J-17 6.64 518 41.2
  • Example 18 J-18 6.63 517 41.2 Example 19 J-19 6.72 515 41.3
  • Example 20 J-20 6.73 517 41.3 Example 21 J-21 6.73 515 41.3
  • Example 22 J-22 6.73 518 41.2 Example 23 J-23 6.48
  • the present invention relates to a novel organic light emitting compound and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly, to a novel azepine compound having excellent hole injection, transporting ability, and light emitting ability, and the like, in the at least one organic material layer, thereby lowering the driving voltage And an organic electroluminescent device having high luminous efficiency and improved lifetime characteristics.

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Abstract

본 발명은 정공 주입 및 수송능과 발광능 등이 우수한 신규 유기 화합물과 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 낮은 구동 전압과, 높은 발광 효율 및 향상된 수명 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자
본 발명은 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정공 주입 및 수송능과 발광능 등이 우수한 신규한 아제핀계 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 낮은 구동 전압과, 높은 발광 효율 및 향상된 수명 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
1950년대 베르나소스(Bernanose)의 유기 박막 발광 관측을 시점으로 1965년 안트라센 단결정을 이용한 청색 전기발광으로 이어진 유기 전계 발광 (electroluminescent, EL) 소자(이하, 간단히 '유기 EL 소자'로 칭함)에 대한 연구는 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층구조의 유기 EL 소자가 제시되었다. 이후 고효율, 고수명의 유기 EL 소자를 만들기 위하여, 소자 내 각각의 특징적인 유기물 층을 도입하는 형태로 발전하여 왔으며, 이에 사용되는 특화된 물질의 개발로 이어졌다.
유기 EL 소자는 두 전극 사이에 전압을 걸어 주면 양극에서는 정공이 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, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 수송 물질, 전자 주입 물질 등으로 분류될 수 있다.
유기 EL 소자의 발광층 형성재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료로 구분될 수 있다. 그 밖에, 보다 나은 천연색을 구현하기 위한 발광재료로 노란색 및 주황색 발광재료도 사용된다. 또한, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여, 발광 재료로서 호스트/도펀트 계를 사용할 수 있다. 도펀트 물질은 유기 물질을 사용하는 형광 도펀트와 Ir, Pt 등의 중원자(heavy atoms)가 포함된 금속 착체 화합물을 사용하는 인광 도펀트로 나눌 수 있다. 이러한 인광 재료의 개발은 이론적으로 형광에 비해 4배까지의 발광 효율을 향상시킬 수 있어 인광 도펀트 뿐만 아니라 인광 호스트 재료들에 대해 관심이 집중되고 있다.
현재까지 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단층, 전자 수송층으로는, 하기 화학식으로 표현된 NPB, BCP, Alq3 등이 널리 알려져 있고, 발광 재료는 안트라센 유도체들이 형광 도펀트/호스트 재료로서 보고되고 있다. 특히 발광재료 중 효율 향상 측면에서 큰 장점을 가지고 있는 인광 재료로서는 Firpic, Ir(ppy)3, (acac)Ir(btp)2 등과 같은 Ir을 포함하는 금속 착체 화합물이 청색, 녹색, 적색 도판트 재료로 사용되고 있다. 현재까지는 4,4-디카바졸릴비페닐(4,4-dicarbazolybiphenyl, CBP)가 인광 호스트 재료로 우수한 특성을 나타내고 있다.
Figure PCTKR2015014271-appb-I000001
그러나 기존의 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 유리전이온도가 낮고 열적 안정성이 매우 좋지 않아 유기 EL 소자에서의 수명 측면에서 만족할만한 수준이 되지 못하고 있다. 따라서, 보다 성능이 뛰어난 재료의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 적용할 수 있으며, 정공 주입 및 수송능과 발광능 등이 모두 우수한 신규 유기 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 신규 유기 화합물을 포함하여 낮은 구동 전압과 높은 발광 효율을 나타내며 수명 특성이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000002
상기 화학식 1에서,
R1과 R2, R2과 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11 및 R11과 R12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합을 형성하지 않는 R1 내지 R12은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar1은 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R1 내지 R12 및 Ar1의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
[화학식 2]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000003
상기 화학식 2에서,
점선은 상기 화학식 1과 축합이 이루어지는 부분이고;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 단일결합, O, S, N(Ar2), C(Ar3)(Ar4) 및 Si(Ar5)(Ar6)으로 구성된 군으로부터 선택되나, X1 및 X2가 모두 단일결합은 아니며, 바람직하게는 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar2)이고;
Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R13)이고, 바람직하게는 Y1 내지 Y4 모두가 C(R13)이거나, 상기 Y1 내지 Y4 중 적어도 한 개가 N이며;
R13이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R13은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar2 내지 Ar6는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R13 및 Ar2 내지 Ar6의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다:
[화학식 3]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000004
[화학식 4]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000005
[화학식 5]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000006
[화학식 6]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000007
[화학식 7]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000008
상기 화학식 3 내지 화학식 7에 있어서,
X1, X2, Ar1, Y1 내지 Y4 및 R1 내지 R12 각각은 상기 화학식 1 및 화학식 2 에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 8 내지 화학식 10 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다:
[화학식 8]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000009
[화학식 9]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000010
[화학식 10]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000011
상기 화학식 8 내지 화학식 10에 있어서,
R2와 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11, R11과 R12 및 R15와 R16 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합을 형성하지 않는 R2 내지 R12 및 R15 내지 R16는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
X3은 O, S, N(Ar7), C(Ar8)(Ar9) 및 Si(Ar10)(Ar11)으로 구성된 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 N(Ar7)이며;
Ar7 내지 Ar11은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~6C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
n은 0 내지 4의 정수이며;
R14는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며, 상기 R14가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 Ar7 내지 Ar11, R2 내지 R12 및 R14 내지 R16의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
[화학식 2]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000012
상기 화학식 2에서,
점선은 상기 화학식 8 내지 10 중 어느 하나와 축합이 이루어지는 부분이고;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 단일결합, O, S, N(Ar2), C(Ar3)(Ar4) 및 Si(Ar5)(Ar6)으로 구성된 군으로부터 선택되나, X1 및 X2가 모두 단일결합은 아니며;
Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R13)이며;
R13이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R13은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar2 내지 Ar6는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R13 및 Ar2 내지 Ar6의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 8 내지 화학식 10 중 어느 하나로 표시되는 화합물은 하기 화학식 C-1 내지 화학식 C-12 중 어느 하나로 표시되는 화합물일 수 있다:
Figure PCTKR2015014271-appb-I000013
상기 화학식 C-1 내지 화학식 C-12에서,
X1, X2, X3, Y1 내지 Y4 및 R2 내지 R12, R14 내지 R16 및 n 각각은 상기 화학식 8 내지 화학식 10에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, 중수소, 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, 상기 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 페닐기 또는 하기 화학식 11으로 표시되는 치환기일 수 있다.
[화학식 11]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000014
상기 화학식 11에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 카바졸릴기일 수 있으며;
Z1 내지 Z5는 각각 독립적으로 N 또는 C(R17)이되, 상기 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이며;
R17이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 R17의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 11로 표시되는 치환기는 하기 화학식 A-1 내지 화학식 A-15 중 어느 하나로 표시되는 치환기일 수 있다.
Figure PCTKR2015014271-appb-I000015
상기 화학식 A-1 내지 화학식 A-15에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
m은 0 내지 4의 정수로서, 상기 m이 0인 경우, 수소가 치환기 R18로 치환되지 않는 것을 의미하고, 상기 m이 1 내지 4의 정수인 경우, R18은 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R18이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R18의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
L1 및 R17은 각각 상기 화학식 11에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, 상기 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 하기 화학식 12로 표시되는 치환기일 수 있다:
[화학식 12]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000016
상기 화학식 12에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
L2은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 카바졸릴기일 수 있으며;
R19 및 R20는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 상기 R19 및 R20가 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 R19 및 R20의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C40의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 본 발명은 (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 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 수송층, 정공 주입층, 발광 보조층 및 수명개선층으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 발광층, 전자 수송층, 발광보조층, 및 수명 개선층으로 이루어진 군에서 선택될 수 있고, 보다 바람직하게는 발광층의 인광 호스트로 사용될 수 있다.
본 발명에서 "알킬"은 탄소수 1 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알케닐(alkenyl)"은 탄소-탄소 이중 결합을 1개 이상 가진탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 이소프로펜일(isopropenyl), 2-부텐일(2-butenyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알키닐(alkynyl)"은 탄소-탄소 삼중 결합을 1개 이상 가진 탄소수 2 내지 40개의 직쇄 또는 측쇄의 불포화 탄화수소에서 유래되는 1가의 치환기를 의미한다. 이의 예로는 에티닐(ethynyl), 2-프로파닐(2-propynyl) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴"은 단독 고리 또는 2 이상의 고리가 조합된 탄소수 6 내지 60개의 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 아릴의 예로는 페닐, 나프틸, 페난트릴, 안트릴 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로아릴"은 핵원자수 5 내지 60개의 모노헤테로사이클릭 또는 폴리헤테로사이클릭 방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이때, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로원자로 치환된다. 또한, 2 이상의 고리가 서로 단순 부착(pendant)되거나 축합된 형태도 포함될 수 있고, 나아가 아릴기와의 축합된 형태도 포함될 수 있다. 이러한 헤테로아릴의 예로는 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐, 트리아지닐과 같은 6-원 모노사이클릭 고리, 페녹사티에닐(phenoxathienyl), 인돌리지닐(indolizinyl), 인돌릴(indolyl), 퓨리닐(purinyl), 퀴놀릴(quinolyl), 벤조티아졸(benzothiazole), 카바졸릴(carbazolyl)과 같은 폴리사이클릭 고리 및 2-퓨라닐, N-이미다졸릴, 2-이속사졸릴, 2-피리디닐, 2-피리미디닐 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴옥시"는 RO-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R은 탄소수 6 내지 60개의 아릴을 의미한다. 이러한 아릴옥시의 예로는 페닐옥시, 나프틸옥시, 디페닐옥시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬옥시"는 R'O-로 표시되는 1가의 치환기로, 상기 R'는 탄소수 1 내지 40개의 알킬을 의미하며, 직쇄(linear), 측쇄(branched) 또는 사이클릭(cyclic) 구조를 포함할 수 있다. 알킬옥시의 예로는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 1-프로폭시, t-부톡시, n-부톡시, 펜톡시 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "아릴아민"은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 아민을 의미한다.
본 발명에서 "시클로알킬"은 탄소수 3 내지 40개의 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미한다. 이러한 사이클로알킬의 예로는 사이클로프로필, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 노르보닐(norbornyl), 아다만틴(adamantine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "헤테로시클로알킬"은 핵원자수 3 내지 40개의 비-방향족 탄화수소로부터 유래된 1가의 치환기를 의미하며, 고리 중 하나 이상의 탄소, 바람직하게는 1 내지 3개의 탄소가 N, O, S 또는 Se와 같은 헤테로 원자로 치환된다. 이러한 헤테로시클로알킬의 예로는 모르폴린, 피페라진 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에서 "알킬실릴"은 탄소수 1 내지 40개의 알킬로 치환된 실릴이고, "아릴실릴"은 탄소수 6 내지 60개의 아릴로 치환된 실릴을 의미한다.
본 발명에서 "축합고리"는 축합 지방족 고리, 축합 방향족 고리, 축합 헤테로지방족 고리, 축합 헤테로방향족 고리 또는 이들의 조합된 형태를 의미한다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 열적 안정성 및 발광 특성이 우수하기 때문에 유기 전계 발광 소자의 유기물층의 재료로 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 인광 호스트 재료로 사용할 경우, 종래의 호스트 재료에 비해 우수한 발광 성능, 낮은 구동 전압, 높은 발광 효율 및 장수명을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있고, 나아가 성능 및 수명이 향상된 풀 칼라 디스플레이 패널도 제조할 수 있다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000017
상기 화학식 1에서,
R1과 R2, R2과 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11 및 R11과 R12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합을 형성하지 않는 R1 내지 R12은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar1은 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R1 내지 R12 및 Ar1의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
[화학식 2]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000018
상기 화학식 2에서,
점선은 상기 화학식 1과 축합이 이루어지는 부분이고;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 단일결합, O, S, N(Ar2), C(Ar3)(Ar4) 및 Si(Ar5)(Ar6)으로 구성된 군으로부터 선택되나, X1 및 X2가 모두 단일결합은 아니며, 바람직하게는 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar2)이고;
Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R13)이고, 바람직하게는 Y1 내지 Y4 모두가 C(R13)이거나, 상기 Y1 내지 Y4 중 적어도 한 개가 N이며;
R13이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R13은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar2 내지 Ar6는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R13 및 Ar2 내지 Ar6의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
1. 신규 유기 화합물
본 발명은 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정공 주입 및 수송능과 발광능 등이 우수한 신규한 아제핀계 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 낮은 구동 전압과, 높은 발광 효율 및 향상된 수명 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
본 발명에서 제공하는 신규 유기 화합물은 트리벤조아제핀에 벤젠이 축합된 5원 헤테로방향족환 모이어티(moiety) 또는 벤젠이 축합된 6원 모이어티가 축합되어 기본 골격을 이루며, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다:
[화학식 1]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000019
상기 화학식 1에서,
R1과 R2, R2과 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11 및 R11과 R12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합을 형성하지 않는 R1 내지 R12은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, 인접한 R1 내지 R12 중 적어도 하나, 또는 R13 등과 결합하거나, 혹은 R1 과 Ar1이나 R12 와 Ar1이 결합할 수 있음.)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar1은 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R1 내지 R12 및 Ar1의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
[화학식 2]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000020
상기 화학식 2에서,
점선은 상기 화학식 1과 축합이 이루어지는 부분이고;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 단일결합, O, S, N(Ar2), C(Ar3)(Ar4) 및 Si(Ar5)(Ar6)으로 구성된 군으로부터 선택되나, X1 및 X2가 모두 단일결합은 아니며, 바람직하게는 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar2)이고;
Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R13)이고, 바람직하게는 Y1 내지 Y4 모두가 C(R13)이거나 상기 Y1 내지 Y4 중 적어도 한 개가 N이며;
R13이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R13은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, 인접한 R13 등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar2 내지 Ar6는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R13 및 Ar2 내지 Ar6의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에서 상기한 화학식 1로 표시되는 화합물은 종래 유기 전계 발광 소자용 재료[예: 4,4-디카바졸릴비페닐 (이하, 'CBP'라 함)]보다 높은 분자량을 갖기 때문에, 유리전이온도가 높아 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 캐리어 수송능 및 발광능 등이 우수하다. 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 유기 전계 발광 소자가 포함할 경우, 소자의 낮은 구동 전압과 높은 발광 효율 및 장수명 등의 특성을 확보할 수 있다.
일반적으로 유기 전계 발광 소자의 인광 발광층에서, 호스트 물질은 이의 삼중항 에너지 갭이 도펀트의 삼중항 에너지 갭보다 높아야 한다. 즉, 호스트의 가장 낮은 여기 상태가 도펀트의 가장 낮은 방출 상태보다 에너지가 더 높은 경우, 인광 발광 효율이 향상될 수 있다. 본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 삼중항 에너지가 높고, 넓은 일중항 에너지 준위와 높은 삼중항 에너지 준위를 가지는 인돌 유도체가 축합되어 있는 기본 골격에 특정의 치환기가 도입됨으로써, 에너지 준위가 도펀트보다 높게 조절될 수 있어 호스트 물질로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 전술한 바와 같이 높은 삼중항 에너지를 갖기 때문에, 발광층에서 생성된 엑시톤이 발광층에 인접하는 전자수송층 또는 정공수송층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1의 화합물을 이용하여 정공 수송층과 발광층 사이에 유기물층(이하, '발광 보조층'이라 함)을 형성할 경우, 상기 화합물에 의해서 엑시톤의 확산이 방지되기 때문에, 상기 제1 엑시톤 확산 방지층을 포함하지 않은 종래의 유기 전계 발광 소자와 달리, 실질적으로 발광층 내에서 발광에 기여하는 엑시톤의 수가 증가되어 소자의 발광 효율이 개선될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 발광층과 전자 수송층 사이에 유기물층(이하, '수명 개선층'이라 함)을 형성할 경우에도, 상기 화학식 1의 화합물에 의해 엑시톤의 확산이 방지됨으로써, 유기 전계 발광 소자의 내구성 및 안정성이 향상될 수 있고, 이로 인해 소자의 반감 수명이 효율적으로 증가될 수 있다. 이와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 호스트 이외, 발광 보조층 재료 또는 수명 개선층 재료로 사용될 수 있다.
더욱이, 본 발명에서 상기 화학식 1의 화합물은 상기와 같은 기본 골격에 도입되는 치환기의 종류에 따라 HOMO 및 LUMO 에너지 레벨을 조절할 수 있어, 넓은 밴드갭을 가질 수 있고, 높은 캐리어 수송성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 화합물은 상기 기본 골격에 질소-함유 헤테로환(예컨대, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기등)과 같이 전자 흡수성이 큰 전자 끌개기(EWG)가 결합될 경우, 분자 전체가 양극성(bipolar)의 특성을 갖기 때문에, 정공과 전자의 결합력을 높일 수 있다. 이와 같이, 상기 기본 골격에 EWG가 도입된 상기 화학식 1의 화합물은 우수한 캐리어 수송성 및 발광 특성이 우수하기 때문에, 유기 전계 발광 소자의 발광층 재료 이외, 전자주입/수송층 재료, 또는 수명 개선층 재료로도 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물이 상기와 같은 기본 골격에 아릴아민기, 카바졸기, 터페닐기, 트리페닐렌기 등과 같이 전자 공여성이 큰 전자 주게기(EDG)가 결합될 경우, 정공의 주입 및 수송이 원활하게 이루어지기 때문에, 발광층 재료 이외, 정공주입/수송층 또는 발광 보조층 재료로도 유용하게 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 발광 특성을 향상시킴과 동시에, 정공 주입/수송 능력, 전자 주입/수송 능력, 발광 효율, 구동 전압, 수명 특성 등을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 유기 전계 발광 소자의 유기물층 재료, 바람직하게는 발광층 재료(청색, 녹색 및/또는 적색의 인광 호스트 재료), 전자 수송/주입층 재료, 정공 수송/주입층 재료, 발광보조층 재료 및 수명개선층 재료, 더 바람직하게는 발광층 재료, 전자 수송층 재료, 발광보조층 재료, 및 수명 개선층 재료로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물은 상기 기본 골격에 다양한 치환기, 특히 아릴기 및/또는 헤테로아릴기가 도입되어 화합물의 분자량이 유의적으로 증대됨으로써, 유리 전이 온도가 향상될 수 있고, 이로 인해 종래의 발광 재료(예를 들어, CBP)보다 높은 열적 안정성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기물층의 결정화 억제에도 효과가 있다. 따라서, 본 발명에 따른 화학식 1의 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 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 R1과 R2, R2과 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11 및 R11과 R12 중 적어도 하나는 상기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 N, O, S, Si 중 하나 이상을 포함하는 축합 헤테로 방향족 고리 또는 축합 방향족 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 구체적으로는 하기 화학식 3 내지 화학식 7 중 어느 하나로 나타낼 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000021
[화학식 4]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000022
[화학식 5]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000023
[화학식 6]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000024
[화학식 7]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000025
상기 화학식 3 내지 화학식 7에 있어서,
X1, X2, Ar1, Y1 내지 Y4 및 R1 내지 R12 각각은 상기 화학식 1 및 화학식 2에서 정의된 바와 같다.
다만, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 3 내지 화학식 7에서 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar1)일 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 3 내지 화학식 7에서 Y1 내지 Y4은 모두 C(R13)이거나, Y1 내지 Y4 중 적어도 하나가 N일 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 R1과 Ar1 및, R12와 Ar1 중 적어도 하나는 서로 결합하여 축합 방향족 고리 또는 축합 헤테로 방향족 고리를 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Ar1이 페닐이며, 상기 Ar1이 R1가 결합하여 축합 고리를 형성하는 경우, 하기 화학식 8 내지 화학식 10 중 어느 하나로 표시되는 화합물로 구체화될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다:
[화학식 8]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000026
[화학식 9]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000027
[화학식 10]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000028
상기 화학식 8 내지 화학식 10에 있어서,
R2와 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7, R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11, R11과 R12, R2와 R15 및 R15와 R16 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합을 형성하지 않는 R2 내지 R12 및 R15 내지 R16는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, 인접한 R2 내지 R12 중 적어도 하나, 또는 인접한 R14 내지 R16 중 적어도 하나, 또는 인접한 R13 등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
X3은 O, S, N(Ar7), C(Ar8)(Ar9) 및 Si(Ar10)(Ar11)으로 구성된 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 N(Ar7)이며;
Ar7 내지 Ar11은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~6C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
n은 0 내지 4의 정수이며;
R14는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, 인접한 R2 내지 R12 중 적어도 하나, 또는 인접한 R14 내지 R16 중 적어도 하나, 또는 인접한 R13 등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R14가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 Ar7 내지 Ar11, R2 내지 R12 및 R14 내지 R16의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
[화학식 2]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000029
상기 화학식 2에서,
점선은 상기 화학식 8 내지 10 중 어느 하나와 축합이 이루어지는 부분이고;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 단일결합, O, S, N(Ar2), C(Ar3)(Ar4) 및 Si(Ar5)(Ar6)으로 구성된 군으로부터 선택되나, X1 및 X2가 모두 단일결합은 아니며, 바람직하게는 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar2)이고;
Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R13)이고, 바람직하게는 Y1 내지 Y4 모두가 C(R13)이거나 상기 Y1 내지 Y4 중 적어도 한 개가 N이며;
R13이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R13은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, 인접한 R13 또는 R14 등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
Ar2 내지 Ar6은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R13 및 Ar2 내지 Ar6의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 8 내지 화학식 10 중 어느 하나로 표시되는 화합물은 보다 구체적으로 하기 화학식 C-1 내지 화학식 C-12 중 어느 하나로 나타낼 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2015014271-appb-I000030
상기 화학식 C-1 내지 화학식 C-12에서,
X1, X2, X3, Y1 내지 Y4, R2 내지 R12, R14 내지 R16 및 n 각각은 상기 화학식 8 내지 화학식 10에서 정의된 바와 같다.
한편, 본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며,
상기 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기는 각각 독립적으로, 중수소, 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, 상기 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 페닐기 또는 하기 화학식 11로 표시되는 치환기일 수 있다:
[화학식 11]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000031
상기 화학식 11에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게는 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기, 또는 카바졸릴기일 수 있으며;
Z1 내지 Z5는 각각 독립적으로 N 또는 C(R17)이되, 상기 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이며;
R17이 복수 개인 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R17은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, L1, 인접하는 다른 R17)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 R17의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 보다 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 11로 표시되는 치환기의 예로는 하기 화학식 A-1 내지 화학식 A-15 중 어느 하나로 표시되는 치환기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2015014271-appb-I000032
상기 A-1 내지 A-15에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
m은 0 내지 4의 정수로서, 상기 m이 0인 경우, 수소가 치환기 R18로 치환되지 않는 것을 의미하고, 상기 m이 1 내지 4의 정수인 경우, R18은 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기(예컨대, L1, R17 또는 다른 R18등)와 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있고, 상기 R18이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
상기 R18의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있으며;
L1 및 R17은 각각 상기 화학식 11에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 바람직한 한 구현 예에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서, 상기 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 하기 화학식 12로 표시되는 치환기일 수 있다.
[화학식 12]
Figure PCTKR2015014271-appb-I000033
상기 화학식 12에서,
*는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
L2는 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, 바람직하게 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기 또는 카바졸릴기일 수 있으며;
R19 및 R20는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 상기 R19 및 R20가 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
상기 R19 및 R20의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 보다 구체적으로 하기 구조로 나타낼 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2015014271-appb-I000034
Figure PCTKR2015014271-appb-I000035
Figure PCTKR2015014271-appb-I000036
본 발명에서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 일반적인 합성방법에 따라 합성될 수 있다. 본 발명의 화합물에 대한 상세한 합성 과정은 후술하는 합성예에서 구체적으로 기술하도록 한다.
2. 유기 전계 발광 소자
한편, 본 발명의 다른 측면은 상기한 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 (i) 양극(anode), (ii) 음극(cathode) 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 개재(介在)된 1층 이상의 유기물층을 포함하며, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함한다. 이때, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 단독으로 사용되거나, 또는 2 이상이 혼합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 일례에 따르면, 상기 1층 이상의 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 어느 하나 이상일 수 있고, 이 중에서 적어도 하나의 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 정공 수송층, 정공 주입층, 발광 보조층 및 수명개선층으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 발광층, 전자 수송층, 발광보조층, 및 수명 개선층으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 호스트 재료를 포함할 수 있는데, 바람직하게는 상기 호스트 재료로서 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 발광층은 상기 화학식 1의 화합물 이외의 화합물을 호스트로 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 특별히 한정되지 않으나, 기판, 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다. 이때, 상기 전자수송층 위에는 전자주입층이 추가로 적층될 수 있으며, 상기한 바와 같이 정공주입층, 정공수송층, 발광보조층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 중 하나 이상은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 구조는 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입된 구조일 수 있다.
또한, 상기 유기 전계 발광 소자는 발광층과 전자 수송층 사이에 수명 개선층 또는 전자 수송 보조층이 포함될 수 있다. 이때 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 수명 개선층 또는 전자 수송 보조층으로도 이용될 수 있다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 상기 유기물층 중 1층 이상이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는, 당업계에 공지된 재료 및 방법으로 유기물층 및 전극을 형성하여 제조할 수 있다.
상기 유기물층은 진공 증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 유기 전계 발광 소자 제조 시 사용되는 기판은 특별히 한정되지 않으나, 실리콘 웨이퍼, 석영, 유리판, 금속판, 플라스틱 필름 및 시트 등을 사용할 수 있다.
또, 양극 물질로는 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 또는 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 및 카본블랙 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또, 음극 물질로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 또는 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층은 특별히 한정되는 것은 아니며, 당 업계에 알려진 통상의 물질을 사용할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 준비예 1] JJ - 1 의 합성
< 단계1 > 2- 브로모 -3- (2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000037
질소 기류 하에서 2,3-디브로모디벤조[b,e][1,4]디옥신 (25.79 g, 75.41 mmol)과 (2-클로로페닐)보론산 (14.15 g, 90.49 mmol), NaOH (9.05 g, 226.24 mmol) 및 THF/H2O(400 ml/200 ml)를 혼합한 다음, 40℃에서 Pd(PPh3)4(4.36 g, 5 mol%)를 넣고 80℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응 종결 후 메틸렌클로라이드로 추출한 다음, MgSO4를 넣고 여과하였다. 얻어진 유기층에서 용매를 제거한 후 컬럼 크로마토그래피 (Hexane:EA = 3:1 (v/v))로 정제하여 2-브로모-3-(2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신 (20.57 g, 수율: 73%)을 얻었다.
1H-NMR: δ 6.82 (m, 2H), 6.94 (m, 2H), 7.20(s, 1H), 7.36 (m, 2H), 7.49 (s, 1H), 7.60 (d, 1H), 7.70 (d, 1H)
< 단계2 > 2-(3- (2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신 -2-일)아닐린의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000038
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2,3-디브로모벤조[b,e][1,4]디옥신 대신 상기 준비예 1의 <단계 1>에서 얻은 2-브로모-3-(2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신 (28.18 g, 75.41 mmol)을 사용하고 (2-클로로페닐)보론산 대신 2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)아닐린 (19.82 g, 90.49 mmol) 을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2-(3-(2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신-2-일)아닐린을 얻었다.
1H-NMR: δ 5.29 (s, 2H), 6.82 (m, 2H), 6.94 (m, 2H), 7.28(t, 1H), 7.38 (m, 2H), 7.49 (s, 2H), 7.63 (d, 1H), 7.73 (d, 1H), 8.00 (d, 1H)
< 단계3 > JJ - 1 의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000039
질소 기류 하에서 2-(3-(2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신-2-일)아닐린 (2.58 g, 6.7 mmol), Pd(OAc)2 (0.08 g, 0.34 mmol), P(t-Bu)3 (0.16 ml, 0.67 mmol), NaO(t-Bu) (1.29 g, 13.4 mmol) 및 톨루엔 (70 ml)을 혼합하고 110℃ 에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 여과한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 JJ-1 (0.98 g, 수율 42%)을 얻었다.
JJ-1 의 1H-NMR: δ 6.82 (m, 2H), 6.94 (m, 2H), 7.15 (m, 3H), 7.38(m, 4H), 7.49 (s, 2H), 8.10 (d, 2H)
[ 준비예 2] JJ - 2 의 합성
< 단계1 > 3- 브로모 -2-(2- 클로로페닐 )-9-페닐-9H- 카바졸의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000040
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2,3-디브로모디벤조[b,e][1,4]디옥신 대신 3-브로모-2-요오드-9-페닐-9H-카바졸 (33.79 g, 75.41 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 3-브로모-2-(2-클로로페닐)-9-페닐-9H-카바졸을 얻었다.
1H-NMR : δ 7.16 (t, 1H), 7.36 (m, 3H), 7.50-7.71 (m, 8H), 7.94 (d, 1H), 8.25 (s, 1H), 8.55 (d, 1H)
< 단계2 > 2-(2-(2- 클로로페닐 )-9-페닐-9H- 카바졸 -3-일)아닐린의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000041
준비예 1의 <단계 2>에서 사용된 2-브로모-3-(2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신 대신 상기 준비예 2의 <단계 1>에서 얻은 3-브로모-2-(2-클로로페닐)-9-페닐-9H-카바졸 (32.63 g, 75.41 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 1의 <단계 2>와 동일한 과정을 수행하여 2-(2-(2-클로로페닐)-9-페닐-9H-카바졸-3-일)아닐린을 얻었다.
1H-NMR : δ 5.30 (s, 2H), 6.95 (m, 2H), 7.16 (t, 1H), 7.28-7.38 (m, 5H), 7.50-7.71 (m, 7H), 7.94-7.99 (m, 3H), 8.08 (s, 1H), 8.55 (d, 1H)
< 단계3 > JJ - 2 의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000042
준비예 1의 <단계 3>에서 사용된 2-(3-(2-클로로페닐)디벤조[b,e][1,4]디옥신-2-일)아닐린 대신 상기 준비예 2의 <단계 2>에서 얻은 2-(2-(2-클로로페닐)-9-페닐-9H-카바졸-3-일)아닐린 (2.98 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 1의 <단계 3>과 동일한 과정을 수행하여 JJ-2 를 얻었다.
JJ-2 의 1H-NMR: δ 7.16-7.20 (m, 4H), 7.35-7.39 (m, 5H), 7.50-7.62 (m, 5H), 7.94 (m, 2H), 8.09 (m, 3H), 8.55 (d, 1H)
[ 준비예 3] JJ -3, JJ - 4 의 합성
< 단계1 > 6-(2- 니트로페닐 )-9-페닐-9H- 트리벤조[b,d,f]아제핀의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000043
준비예 1의 <단계 1>에서 사용된 2,3-디브로모디벤조[b,e][1,4]디옥신 대신 6-요오드-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 (33.58 g, 75.41 mmol)을 사용하고 (2-클로로페닐)보론산 대신 (2-니트로페닐)보론산 (15.10 g, 90.49 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 1의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 6-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.00-7.35 (m, 6H), 7.38 (m, 2H), 7.56-7.72 (m, 5H), 7.89-8.10 (m, 7H)
< 단계2 > JJ -3, JJ - 4 의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000044
질소 기류 하에서 상기 준비예 3의 <단계 1>에서 얻은 6-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 (7.00 g, 15.91 mmol), 트리페닐포스핀 (10.43 g, 39.77 mmol) 및 1,2-디클로로벤젠 (50 ml)을 혼합한 다음, 12시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 1,2-디클로로벤젠을 제거하고 디클로로메탄으로 추출하였다. 얻어진 유기층에 대해 MgSO4로 물을 제거하고, 컬럼크로마토그래피 (Hexane:MC=3:1 (v/v))로 정제하여 JJ-3 (3.25 g, 수율: 50%) 및 JJ-4를 얻었다.
JJ-3의 1H-NMR: δ 7.01-7.25 (m, 7H), 7.37-7.63 (m, 7H), 7.96 (d, 2H), 8.15 (m, 2H), 8.35 (d, 1H), 11.50 (s, 1H)
JJ-4의 1H-NMR: δ 7.01-7.25 (m, 7H), 7.37-7.63 (m, 7H), 7.85 (s, 1H), 7.96 (d, 2H), 8.15 (m, 2H), 11.44 (s, 1H)
[ 준비예 4] JJ -5, JJ - 6 의 합성
< 단계1 > 9- (2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000045
준비예 3의 <단계 1>에서 사용된 6-요오드-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 9-요오드디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸 (33.42 g, 75.41 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 9-(2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.20-7.28 (m, 2H), 7.50-7.60 (m, 3H), 7.72-7.90 (m, 5H), 8.00-8.19 (m, 6H), 8.42 (d, 2H)
< 단계2 > JJ -5, JJ - 6 의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000046
준비예 3의 <단계 2>에서 사용된 6-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 상기 준비예 4의 <단계 1>에서 얻은 9-(2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸 (6.97 g, 15.91 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 2>과 동일한 과정을 수행하여 JJ-5 및 JJ-6 를 얻었다.
JJ-5의 1H-NMR: δ 7.19-7.29 (m, 4H), 7.50-7.72 (m, 5H), 8.10-8.19 (m, 6H), 8.42 (d, 2H), 11.79 (s, 1H)
JJ-6의 1H-NMR: δ 7.20-7.29 (m, 3H), 7.40 (s, 1H), 7.50-7.72 (m, 6H), 8.10-8.19 (m, 5H), 8.42 (d, 2H), 11.70 (s, 1H)
[ 준비예 5] JJ -7, JJ - 8 의 합성
< 단계1 > 2-(2- 니트로페닐 )-9-페닐-9H- 트리벤조[b,d,f]아제핀의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000047
준비예 3의 <단계 1>에서 사용된 6-요오드-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 2-요오드-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 (33.58 g, 75.41 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 2-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.00-7.37 (m, 7H), 7.35-7.39 (m, 5H), 7.72 (t, 1H), 7.88 (t, 1H), 8.00-8.15 (m, 6H)
< 단계2 > JJ -7, JJ - 8 의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000048
준비예 3의 <단계 2>에서 사용된 6-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 상기 준비예 5의 <단계 1>에서 얻은 2-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 (7.00 g, 15.91 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 2>과 동일한 과정을 수행하여 JJ-7 및 JJ-8 를 얻었다.
JJ-7의 1H-NMR: δ 7.00-7.37 (m, 8H), 7.35-7.50 (m, 5H), 7.63 (d, 1H), 7.93 (s, 1H), 8.09-8.19 (m, 4H), 11.60 (s, 1H)
JJ-8의 1H-NMR: δ 7.00-7.37 (m, 8H), 7.35-7.50 (m, 5H), 7.63 (d, 1H), 8.10-8.19 (m, 4H), 8.41 (d, 1H), 11.66 (s, 1H)
[ 준비예 6] JJ -9, JJ - 10 의 합성
< 단계1 > 6- (2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000049
준비예 3의 <단계 1>에서 사용된 6-요오드-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 6-요오드디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸 (33.42 g, 75.41 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 6-(2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.06 (d, 1H), 7.25 (m, 2H), 7.39 (d, 1H), 7.50-7.72 (m, 7H), 7.90 (t, 1H), 8.00-8.19 (m, 5H), 8.44 (d, 1H)
< 단계2 > JJ -9, JJ - 10 의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000050
준비예 3의 <단계 2>에서 사용된 6-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 상기 준비예 6의 <단계 1>에서 얻은 6-(2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸 (6.97 g, 15.91 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 2>과 동일한 과정을 수행하여 JJ-9 및 JJ-10 를 얻었다.
JJ-9의 1H-NMR: δ 7.20-7.70 (m, 12H), 8.10-8.20 (m, 4H), 8.42 (d, 1H), 11.69 (s, 1H)
JJ-10의 1H-NMR: δ 7.20-7.40 (m, 4H), 7.50-7.75(m, 7H), 8.10-8.20 (m, 5H), 8.42 (d, 1H), 11.79 (s, 1H)
[ 준비예 7] JJ -11, JJ - 12 의 합성
< 단계1 > 5- (2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000051
준비예 3의 <단계 1>에서 사용된 6-요오드-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 5-요오드디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸 (33.42 g, 75.41 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 1>과 동일한 과정을 수행하여 5-(2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸을 얻었다.
1H-NMR: δ 7.06 (d, 1H), 7.20-7.30 (m, 2H), 7.40 (d, 1H), 7.45-7.70 (m, 7H), 7.90 (t, 1H), 8.00-8.20 (m, 5H), 8.41 (d, 1H)
< 단계2 > JJ -11, JJ - 12 의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000052
준비예 3의 <단계 2>에서 사용된 6-(2-니트로페닐)-9-페닐-9H-트리벤조[b,d,f]아제핀 대신 상기 준비예 7의 <단계 1>에서 얻은 5-(2-니트로페닐)디벤조[4,5:6,7]아제피노[3,2,1-jk]카바졸 (6.97 g, 15.91 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 준비예 3의 <단계 2>과 동일한 과정을 수행하여 JJ-11 및 JJ-12 를 얻었다.
JJ-11의 1H-NMR: δ 7.20-7.70 (m, 12H), 8.10-8.20 (m, 4H), 8.42 (d, 1H), 11.69 (s, 1H)
JJ-12의 1H-NMR: δ 7.20-7.40 (m, 4H), 7.50-7.75(m, 7H), 8.10-8.20 (m, 5H), 8.42 (d, 1H), 11.79 (s, 1H)
[ 합성예 1] J-1의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000053
질소 기류 하에서 JJ-1 (2.34 g, 6.7 mmol), 2-(4-브로모페닐)트리페닐렌 (3.06 g, 8.0 mmol), Pd(OAc)2 (0.08 g, 0.34 mmol), P(t-Bu)3 (0.16 ml, 0.67 mmol), NaO(t-Bu) (1.29 g, 13.4 mmol) 및 톨루엔 (70 ml)을 혼합하고 110℃ 에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 톨루엔을 농축하고, 고체염을 여과한 뒤, 재결정으로 정제하여 목적 화합물인 J-1 (2.79 g, 수율 64%)을 얻었다.
Mass (이론치: 651.76, 측정치: 651 g/mol)
[ 합성예 2] J-2의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000054
2-(4-브로모페닐)트리페닐렌 대신 2-클로로-4-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)퀴나졸린 (2.93 g, 8.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-2 (2.77 g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 679.78, 측정치: 679 g/mol)
[ 합성예 3] J-3의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000055
2-(4-브로모페닐)트리페닐렌 대신 2-클로로-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (2.14 g, 8.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-3 (2.68 g, 수율 69%)을 얻었다.
Mass (이론치: 580.65, 측정치: 580 g/mol)
[ 합성예 4] J-4의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000056
2-(4-브로모페닐)트리페닐렌 대신 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.10 g, 8.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-4 (3.21 g, 수율 73%)를 얻었다.
Mass (이론치: 656.75, 측정치: 656 g/mol)
[ 합성예 5] J-5의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000057
2-(4-브로모페닐)트리페닐렌 대신 2-(3'-클로로-[1,1'-비페닐]-3-일)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 (3.36 g, 8.0 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-5 (3.43 g, 수율 70%)를 얻었다.
Mass (이론치: 732.84, 측정치: 732 g/mol)
[ 합성예 6] J-6의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000058
JJ-1 대신 JJ-2 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-6 (3.23 g, 수율 68%)을 얻었다.
Mass (이론치: 710.88, 측정치: 710 g/mol)
[ 합성예 7] J-7의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000059
JJ-1 대신 JJ-2 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-7 (3.01 g, 수율 61%)을 얻었다.
Mass (이론치: 738.89, 측정치: 738 g/mol)
[ 합성예 8] J-8의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000060
JJ-1 대신 JJ-2 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-8 (3.00 g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 639.76, 측정치: 639 g/mol)
[ 합성예 9] J-9의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000061
JJ-1 대신 JJ-2 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-9 (3.55 g, 수율 74%)을 얻었다.
Mass (이론치: 715.86, 측정치: 715 g/mol)
[ 합성예 10] J-10의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000062
JJ-1 대신 JJ-2 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-10 (3.45 g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 791.96, 측정치: 791 g/mol)
[ 합성예 11] J-11의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000063
JJ-1 대신 JJ-3 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-11 (2.95 g, 수율 62%)를 얻었다.
Mass (이론치: 710.88, 측정치: 710 g/mol)
[ 합성예 12] J-12의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000064
JJ-1 대신 JJ-3 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-12 (3.36 g, 수율 68%)를 얻었다.
Mass (이론치: 738.89, 측정치: 738 g/mol)
[ 합성예 13] J-13의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000065
JJ-1 대신 JJ-3 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-13 (2.83 g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 639.76, 측정치: 639 g/mol)
[ 합성예 14] J-14의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000066
JJ-1 대신 JJ-3 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-14 (3.50 g, 수율 73%)를 얻었다.
Mass (이론치: 715.86, 측정치: 715 g/mol)
[ 합성예 15] J-15의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000067
JJ-1 대신 JJ-3 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-15 (3.76 g, 수율 71%)를 얻었다.
Mass (이론치: 791.96, 측정치: 791 g/mol)
[ 합성예 16] J-16의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000068
JJ-1 대신 JJ-4 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-16 (3.24 g, 수율 68%)을 얻었다.
Mass (이론치: 710.88, 측정치: 710 g/mol)
[ 합성예 17] J-17의 합성
JJ-1 대신 JJ-4 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-17 (3.32 g, 수율 67%)을 얻었다.
Mass (이론치: 738.89, 측정치: 738 g/mol)
[ 합성예 18] J-18의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000070
JJ-1 대신 JJ-4 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-18 (3.34 g, 수율 78%)을 얻었다.
Mass (이론치: 639.76, 측정치: 639 g/mol)
[ 합성예 19] J-19의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000071
JJ-1 대신 JJ-4 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-19 (3.40 g, 수율 71%)을 얻었다.
Mass (이론치: 715.86, 측정치: 715 g/mol)
[ 합성예 20] J-20의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000072
JJ-1 대신 JJ-4 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-20 (3.97 g, 수율 75%)을 얻었다.
Mass (이론치: 791.96, 측정치: 791 g/mol)
[ 합성예 21] J-21의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000073
JJ-1 대신 JJ-5 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-21 (3.03 g, 수율 64%)을 얻었다.
Mass (이론치: 708.86, 측정치: 708 g/mol)
[ 합성예 22] J-22의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000074
JJ-1 대신 JJ-5 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-22 (3.35 g, 수율 68%)를 얻었다.
Mass (이론치: 736.88, 측정치: 736 g/mol)
[ 합성예 23] J-23의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000075
JJ-1 대신 JJ-5 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-23 (2.65 g, 수율 62%)을 얻었다.
Mass (이론치: 637.75, 측정치: 637 g/mol)
[ 합성예 24] J-24의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000076
JJ-1 대신 JJ-5 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-24 (2.58 g, 수율 54%)을 얻었다.
Mass (이론치: 713.84, 측정치: 713 g/mol)
[ 합성예 25] J-25의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000077
JJ-1 대신 JJ-5 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-25 (3.65 g, 수율 69%)를 얻었다.
Mass (이론치: 789.94, 측정치: 789 g/mol)
[ 합성예 26] J-26의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000078
JJ-1 대신 JJ-6 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-26 (2.94 g, 수율 62%)을 얻었다.
Mass (이론치: 708.86, 측정치: 708 g/mol)
[ 합성예 27] J-27의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000079
JJ-1 대신 JJ-6 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-27 (3.55 g, 수율 72%)를 얻었다.
Mass (이론치: 736.88, 측정치: 736 g/mol)
[ 합성예 28] J-28의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000080
JJ-1 대신 JJ-6 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-28 (2.60 g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 637.75, 측정치: 637 g/mol)
[ 합성예 29] J-29의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000081
JJ-1 대신 JJ-6 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-29 (3.11 g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 713.84, 측정치: 713 g/mol)
[ 합성예 30] J-30의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000082
JJ-1 대신 JJ-6 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-30 (3.91 g, 수율 74%)을 얻었다.
Mass (이론치: 789.94, 측정치: 789 g/mol)
[ 합성예 31] J-31의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000083
JJ-1 대신 JJ-7 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-31 (3.72 g, 수율 78%)을 얻었다.
Mass (이론치: 710.88, 측정치: 710 g/mol)
[ 합성예 32] J-32의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000084
JJ-1 대신 JJ-7 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-32 (3.47 g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 738.89, 측정치: 738 g/mol)
[ 합성예 33] J-33의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000085
JJ-1 대신 JJ-7 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-33(2.61 g, 수율 61%)을 얻었다.
Mass (이론치: 639.76, 측정치: 639 g/mol)
[ 합성예 34] J-34의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000086
JJ-1 대신 JJ-7 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-34 (2.92 g, 수율 61%)를 얻었다.
Mass (이론치: 715.86, 측정치: 715 g/mol)
[ 합성예 35] J-35의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000087
JJ-1 대신 JJ-7 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-35 (3.40 g, 수율 64%)를 얻었다.
Mass (이론치: 791.96, 측정치: 791 g/mol)
[ 합성예 36] J-36의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000088
JJ-1 대신 JJ-8 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-36 (3.09 g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 710.88, 측정치: 710 g/mol)
[ 합성예 37] J-37의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000089
JJ-1 대신 JJ-8 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-37 (3.46 g, 수율 70%)를 얻었다.
Mass (이론치: 738.89, 측정치: 738 g/mol)
[ 합성예 38] J-38의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000090
JJ-1 대신 JJ-8 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-38 (3.13 g, 수율 73%)를 얻었다.
Mass (이론치: 639.76, 측정치: 639 g/mol)
[ 합성예 39] J-39의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000091
JJ-1 대신 JJ-8 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-39 (3.45 g, 수율 72%)을 얻었다.
Mass (이론치: 715.86, 측정치: 715 g/mol)
[ 합성예 40] J-40의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000092
JJ-1 대신 JJ-8 (2.73 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-40 (4.08 g, 수율 77%)을 얻었다.
Mass (이론치: 791.96, 측정치: 791 g/mol)
[ 합성예 41] J-41의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000093
JJ-1 대신 JJ-9 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-41 (3.13 g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 708.86, 측정치: 708 g/mol)
[ 합성예 42] J-42의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000094
JJ-1 대신 JJ-9 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-42 (3.21 g, 수율 65%)을 얻었다.
Mass (이론치: 736.88, 측정치: 736 g/mol)
[ 합성예 43] J-43의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000095
JJ-1 대신 JJ-9 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-43 (2.95 g, 수율 69%)을 얻었다.
Mass (이론치: 637.75, 측정치: 637 g/mol)
[ 합성예 44] J-44의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000096
JJ-1 대신 JJ-9 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-44 (2.92 g, 수율 61%)을 얻었다.
Mass (이론치: 713.84, 측정치: 713 g/mol)
[ 합성예 45] J-45의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000097
JJ-1 대신 JJ-9 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-45 (3.17 g, 수율 60%)를 얻었다.
Mass (이론치: 789.94, 측정치: 789 g/mol)
[ 합성예 46] J-46의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000098
JJ-1 대신 JJ-10 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-46 (3.32 g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 708.86, 측정치: 708 g/mol)
[ 합성예 47] J-47의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000099
JJ-1 대신 JJ-10 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-47 (2.66 g, 수율 54%)을 얻었다.
Mass (이론치: 736.88, 측정치: 736 g/mol)
[ 합성예 48] J-48의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000100
JJ-1 대신 JJ-10 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-48 (3.29 g, 수율 77%)을 얻었다.
Mass (이론치: 637.75, 측정치: 637 g/mol)
[ 합성예 49] J-49의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000101
JJ-1 대신 JJ-10 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-49(3.15 g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 713.84, 측정치: 713 g/mol)
[ 합성예 50] J-50의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000102
JJ-1 대신 JJ-10 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-50(3.49 g, 수율 66%)을 얻었다.
Mass (이론치: 789.94, 측정치: 789 g/mol)
[ 합성예 51] J-51의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000103
JJ-1 대신 JJ-11 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-51(2.61 g, 수율 55%)을 얻었다.
Mass (이론치: 708.86, 측정치: 708 g/mol)
[ 합성예 52] J-52의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000104
JJ-1 대신 JJ-11 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-52(3.55 g, 수율 72%)을 얻었다.
Mass (이론치: 736.88, 측정치: 736 g/mol)
[ 합성예 53] J-53의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000105
JJ-1 대신 JJ-11 (2.72 g, 6.7 mmol)을 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-53(2.99 g, 수율 70%)을 얻었다.
Mass (이론치: 637.75, 측정치: 637 g/mol)
[ 합성예 54] J-54의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000106
JJ-1 대신 JJ-11 (2.72 g, 6.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-54(2.39 g, 수율 50%)을 얻었다.
Mass (이론치: 713.84, 측정치: 713 g/mol)
[ 합성예 55] J-55의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000107
JJ-1 대신 JJ-11 (2.72 g, 6.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-55(3.33 g, 수율 63%)을 얻었다.
Mass (이론치: 789.94, 측정치: 789 g/mol)
[ 합성예 56] J-56의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000108
JJ-1 대신 JJ-12 (2.72 g, 6.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 1와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-56(2.13 g, 수율 45%)을 얻었다.
Mass (이론치: 708.86, 측정치: 708 g/mol)
[ 합성예 57] J-57의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000109
JJ-1 대신 JJ-12 (2.72 g, 6.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 2과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-57 (2.22 g, 수율 45%)을 얻었다.
Mass (이론치: 736.88, 측정치: 736 g/mol)
[ 합성예 58] J-58의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000110
JJ-1 대신 JJ-12 (2.72 g, 6.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-58(2.22 g, 수율 52%)을 얻었다.
Mass (이론치: 637.75, 측정치: 637 g/mol)
[ 합성예 59] J-59의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000111
JJ-1 대신 JJ-12 (2.72 g, 6.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 4와 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-59 (2.10 g, 수율 44%)을 얻었다.
Mass (이론치: 713.84, 측정치: 713 g/mol)
[ 합성예 60] J-60의 합성
Figure PCTKR2015014271-appb-I000112
JJ-1 대신 JJ-12 (2.72 g, 6.7 mmol)를 사용하는 것을 제외하고는 합성예 5과 동일한 과정을 수행하여 목적 화합물인 J-60 (2.06 g, 수율 39%)을 얻었다.
Mass (이론치: 789.94, 측정치: 789 g/mol)
[ 실시예 1 ~ 60] 유기 EL 소자의 제작
하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 상기 합성예에서 합성한 J1~J60의 화합물을 통상적으로 알려진 방법으로 고순도 승화정제를 한 후 아래의 과정에 따라 녹색 유기 EL 소자를 제작하였다.
먼저, ITO (Indium tin oxide)가 1500Å 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 5분간 세정하고 진공 증착기로 기판을 이송하였다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 m-MTDATA (60 nm)/TCTA (80 nm)/ 90% 하기 표 1의 호스트 화합물 + 10 % Ir(ppy)3 (30nm)/BCP (10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF (1 nm)/Al (200 nm) 순으로 적층하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
m-MTDATA, TCTA, Ir(ppy)3, CBP 및 BCP의 구조는 하기와 같다.
Figure PCTKR2015014271-appb-I000113
[ 비교예 1] 유기 EL 소자의 제작
발광층 형성시 발광 호스트 물질로서 화합물 J-1 대신 CBP를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정으로 유기 EL 소자를 제작하였다.
[ 평가예 ]
실시예 1 ~ 60 및 비교예 1에서 제작한 각각의 유기 EL 소자에 대하여 전류밀도 10 mA/㎠에서의 구동전압, 전류효율 및 발광 피크를 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
샘플 호스트 구동 전압(V) EL 피크(nm) 전류효율(cd/A)
실시예 1 J-1 6.71 518 38.9
실시예 2 J-2 6.65 518 41.3
실시예 3 J-3 6.71 517 41.3
실시예 4 J-4 6.72 515 43.1
실시예 5 J-5 6.72 515 43.5
실시예 6 J-6 6.73 518 41.4
실시예 7 J-7 6.73 518 42.2
실시예 8 J-8 6.73 517 42
실시예 9 J-9 6.48 515 41.5
실시예 10 J-10 6.86 518 39.2
실시예 11 J-11 6.77 518 41.3
실시예 12 J-12 6.66 517 39.7
실시예 13 J-13 6.65 518 38.9
실시예 14 J-14 6.65 517 41.3
실시예 15 J-15 6.64 515 41.3
실시예 16 J-16 6.64 518 41.3
실시예 17 J-17 6.64 518 41.2
실시예 18 J-18 6.63 517 41.2
실시예 19 J-19 6.72 515 41.3
실시예 20 J-20 6.73 517 41.3
실시예 21 J-21 6.73 515 41.3
실시예 22 J-22 6.73 518 41.2
실시예 23 J-23 6.48 518 41.2
실시예 24 J-24 6.86 517 41.4
실시예 25 J-25 6.77 515 42.2
실시예 26 J-26 6.66 515 42
실시예 27 J-27 6.77 515 41.8
실시예 28 J-28 6.66 518 42
실시예 29 J-29 6.66 518 42.5
실시예 30 J-30 6.81 517 41.3
실시예 31 J-31 6.66 515 41.3
실시예 32 J-32 6.81 518 41.2
실시예 33 J-33 6.68 518 41.3
실시예 34 J-34 6.66 518 39.7
실시예 35 J-35 6.7 517 38.9
실시예 36 J-36 6.7 515 41.3
실시예 37 J-37 6.51 518 41.3
실시예 38 J-38 6.77 518 43.1
실시예 39 J-39 6.46 517 43.5
실시예 40 J-40 6.81 515 41.4
실시예 41 J-41 6.68 517 42.2
실시예 42 J-42 6.66 515 42
실시예 43 J-43 6.48 518 41.2
실시예 44 J-44 6.86 518 41.2
실시예 45 J-45 6.77 517 41.4
실시예 46 J-46 6.66 515 42.2
실시예 47 J-47 6.81 515 39.7
실시예 48 J-48 6.68 518 38.9
실시예 49 J-49 6.66 518 41.3
실시예 50 J-50 6.7 517 41.3
실시예 51 J-51 6.7 515 43.1
실시예 52 J-52 6.51 518 43.5
실시예 53 J-53 6.77 518 41.4
실시예 54 J-54 6.46 518 42.2
실시예 55 J-55 6.81 517 42
실시예 56 J-56 6.68 515 41.8
실시예 57 J-57 6.66 515 41.3
실시예 58 J-58 6.48 518 41.2
실시예 59 J-59 6.66 518 41.3
실시예 60 J-60 6.81 517 39.7
비교예 1 CBP 6.93 516 38.2
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물(J-1 ~ J-60)을 녹색 유기 EL 소자의 발광층으로 사용하였을 경우(실시예 1-60) 종래 CBP를 사용한 녹색 유기 EL 소자(비교예1)와 비교해 볼 때, 효율 및 구동전압 면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 알 수 있다.
본 발명은 신규한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정공 주입 및 수송능과 발광능 등이 우수한 신규한 아제핀계 화합물 및 이를 하나 이상의 유기물층에 포함함으로써 낮은 구동 전압과, 높은 발광 효율 및 향상된 수명 특성을 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

Claims (18)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000114
    상기 화학식 1에서,
    R1과 R2, R2과 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7 및 R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11 및 R11과 R12 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 결합하여 축합 고리를 형성하고;
    하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합을 형성하지 않는 R1 내지 R12는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    Ar1은 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
    상기 R1 내지 R12 및 Ar1의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기,C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000115
    상기 화학식 2에서,
    점선은 상기 화학식 1과 축합이 이루어지는 부분이고;
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 단일결합, O, S, N(Ar2), C(Ar3)(Ar4) 및 Si(Ar5)(Ar6)으로 구성된 군으로부터 선택되나, 상기 X1 및 X2가 모두 단일결합은 아니며;
    Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R13)이며;
    R13이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R13은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    Ar2 내지 Ar6는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~6C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
    상기 R13 및 Ar2 내지 Ar6의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X1 및 X2 중 적어도 하나는 N(Ar2)인 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Y1 내지 Y4 모두가 C(R13)이거나 상기 Y1 내지 Y4 중 적어도 한 개가 N인 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 3 내지 화학식 7 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000116
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000117
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000118
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000119
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000120
    상기 화학식 3 내지 화학식 7에 있어서,
    X1, X2, Ar1, Y1 내지 Y4 및 R1 내지 R12 각각은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 8 내지 화학식 10 중 어느 하나로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000121
    [화학식 9]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000122
    [화학식 10]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000123
    상기 화학식 8 내지 화학식 10에 있어서,
    R2와 R3, R3과 R4, R5와 R6, R6과 R7 및 R7과 R8, R9과 R10, R10과 R11, R11과 R12 및 R15와 R16 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합되어 축합 고리를 형성하고;
    하기 화학식 2로 표시되는 고리와 축합을 형성하지 않는 R2 내지 R12 및 R15 내지 R16는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    X3은 O, S, N(Ar7), C(Ar8)(Ar9) 및 Si(Ar10)(Ar11)으로 구성된 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 N(Ar7)이며;
    Ar7 내지 Ar11은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~6C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며;
    n은 0 내지 4의 정수이며;
    R14는 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하고, 상기 R14가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 Ar7 내지 Ar11, R2 내지 R12 및 R14 내지 R16의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000124
    상기 화학식 2에서,
    점선은 상기 화학식 8 내지 10 중 어느 하나와 축합이 이루어지는 부분이고;
    X1, X2 및 Y1 내지 Y4 각각은 제1항에서 정의된 바와 같다.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 화학식 8 내지 화학식 10 중 어느 하나로 표시되는 화합물은 하기 화학식 C-1 내지 화학식 C-12 중 어느 하나로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000125
    상기 화학식 C-1 내지 화학식 C-12에서,
    R2 내지 R12 및 R15 내지 R16는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하고;
    n은 0 내지 4의 정수이며;
    R14는 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하고, 상기 R14가 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    X1 및 X2는 각각 독립적으로 단일결합, O, S, N(Ar2), C(Ar3)(Ar4) 및 Si(Ar5)(Ar6)으로 구성된 군으로부터 선택되나, X1 및 X2가 모두 단일결합은 아니며;
    X3은 O, S, N(Ar7), C(Ar8)(Ar9) 및 Si(Ar10)(Ar11)으로 구성된 군으로부터 선택되며;
    Ar2 내지 Ar11은 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 Ar2 내지 Ar6 각각이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    Y1 내지 Y4은 각각 독립적으로 N 또는 C(R13)이며;
    R13이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R13은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    Ar2 내지 Ar11 및 R2 내지 R16의 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬옥시기, 아릴옥시기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬실릴기, C6~C60의 아릴실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  7. 제1항에 있어서,
    R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴아민기는 각각 독립적으로, 중수소, 할로겐, 시아노기, C1~C40의 알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이한 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제1항에 있어서,
    R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 페닐기 또는 하기 화학식 11으로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 11]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000126
    상기 화학식 11에서,
    *는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
    L1은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    Z1 내지 Z5는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 C(R17)이되, 상기 Z1 내지 Z5 중 적어도 하나는 N이며;
    R17이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며, 상기 R17은 수소, 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C40의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하며;
    상기 R17의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C40의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 화학식 11로 표시되는 치환기는 하기 화학식 A-1 내지 화학식 A-15 중 어느 하나로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000127
    상기 화학식 A-1 내지 화학식 A-15에서,
    *는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
    m은 0 내지 4의 정수로서, 상기 m이 0인 경우, 수소가 치환기 R18로 치환되지 않는 것을 의미하고, 상기 m이 1 내지 4의 정수인 경우, R18은 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기 C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택되거나, 인접하는 기와 결합하여 축합 고리를 형성하고, 상기 R18이 복수 개인 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하며;
    상기 R18의 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 알킬옥시기, 아릴아민기, 알킬실릴기, 알킬보론기, 아릴보론기, 아릴포스핀기, 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 아릴실릴기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C60의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  10. 제8항에 있어서,
    L1은 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기, 또는 카바졸릴기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 제1항에 있어서,
    R1 내지 R12 및 Ar1 내지 Ar6 중 적어도 하나는 하기 화학식 12로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    [화학식 12]
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000128
    상기 화학식 12에서,
    *는 상기 화학식 1에 결합되는 부분을 의미하고;
    L2은 단일결합, C6~C18의 아릴렌기 및 핵원자수 5 내지 18개의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R19 및 R20는 각각 독립적으로 C1~C40의 알킬기, C6~C40의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40의 헤테로아릴기 및 C6~C60의 아릴아민기로 이루어진 군에서 선택되거나, 상기 R19 및 R20가 서로 결합하여 축합 고리를 형성할 수 있으며;
    상기 R19 및 R20의 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 및 아릴아민기는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 시아노기, 니트로기, C1~C40의 알킬기, C2~C40의 알케닐기, C2~C40의 알키닐기, C6~C60의 아릴기, 핵원자수 5 내지 40개의 헤테로아릴기, C6~C60의 아릴옥시기, C1~C40의 알킬옥시기, C6~C60의 아릴아민기, C3~C40의 시클로알킬기, 핵원자수 3 내지 40개의 헤테로시클로알킬기, C1~C40의 알킬실릴기, C1~C40의 알킬보론기, C6~C60의 아릴보론기, C6~C60의 아릴포스핀기, C6~C60의 모노 또는 디아릴포스피닐기 및 C6~C40의 아릴실릴기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 치환되거나 비치환되고, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우, 이들은 서로 동일하거나 상이하다.
  12. 제11항에 있어서,
    L2는 단일결합, 페닐렌기, 비페닐렌기, 또는 카바졸릴기인 것을 특징으로 하는 화합물.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 아래의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000129
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000130
    Figure PCTKR2015014271-appb-I000131
  14. (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 내지 13항 중 어느 한 항에 기재된 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 발광 보조층, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 전계 발광 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층, 정공 수송층 및 전자 수송층으로 이루어진 군에서 선택되는 유기 전계 발광 소자.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 발광층의 인광 호스트로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
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