KR20190047014A - 카르바졸 구조를 갖는 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 전자 디바이스에 사용하기 위한, 전자 수송 기로 치환된 카르바졸 유도체를 설명한다. 본 발명은 또한 본 발명의 화합물의 조제를 위한 프로세스 및 이들을 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.

Description

카르바졸 구조를 갖는 화합물
본 발명은 특히 전자 디바이스에 사용하기 위한, 전자 수송 기로 치환된 카르바졸 유도체를 설명한다. 본 발명은 또한 본 발명의 화합물의 조제를 위한 프로세스 및 이들 화합물을 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.
유기 전계 발광 디바이스 (OLED) 에 사용되는 방출 재료들은 종종 인광을 나타내는 유기금속 착물이다. 양자 역학적인 이유로, 유기금속 화합물을 인광 방출체로서 사용하여 에너지 및 전력 효율이 4 배에 이르기까지 가능하다. 일반적으로, OLED 에 있어서, 특히 또한 인광을 나타내는 OLED 에 있어서, 예를 들어, 효율, 작동 전압 및 수명에 관하여, 여전히 개선의 필요가 있다.
유기 전계발광 디바이스의 특성은 이용되는 방출체에 의해서만 결정되는 것은 아니다. 또한 특히 호스트/매트릭스 재료, 정공 차단 재료, 전자 수송 재료, 정공 수송 재료 및 전자 또는 엑시톤 차단 재료와 같은 사용되는 다른 재료들이 여기에서 특히 중요하다. 이러한 재료들에 대한 개선은 전계발광 디바이스에 대한 뚜렷한 개선을 가져올 수 있다.
인광 화합물용 매트릭스 재료로서 그리고 전자 수송 재료로서 종래 기술에 따라 종종 헤테로방향족 화합물, 예를 들어 트리아진 유도체 또는 피리미딘 유도체가 사용된다. 추가적으로, 카르바졸 재료도 매트릭스 재료로서 사용되며, 또한 카르바졸 구조 및 트리아진 또는 피리미딘으로부터 유도된 구조 모두를 갖는 화합물도 알려져 있다. 예를 들어, US 2015/001511 A1 및 WO 2013/108997 A1에는 대응하는 화합물이 기재되어 있다. 그러나, 브릿지 원자 이외에, 이들 화합물은 나프탈렌 또는 카르바졸 구조에서 또는 나프탈렌 기와 고리 구조를 형성하는 방향족 기에서 헤테로원자를 갖지 않는다.
일반적으로, 이러한 재료의 경우에, 예를 들어 매트릭스 재료로 사용하기 위해, 특히 수명과 관련하여 뿐만 아니라 디바이스의 효율 및 작동 전압과 관련하여 개선이 여전히 필요하다.
따라서, 본 발명에 의해 다루어지는 문제점은 유기 전자 디바이스에서, 특히 유기 전계발광 디바이스에서의 사용에 적합하고 이 디바이스에 사용될 때 양호한 디바이스 특성에 이르는 것, 및 대응하는 전자 디바이스를 제공하는 것이다.
보다 구체적으로는, 본 발명에 의해 다루어지는 문제점이 높은 수명, 우수한 효율 및 낮은 작동 전압에 이르는 화합물을 제공하는 것이다. 특히, 매트릭스 재료의 특성 또한, 유기 전계 발광 디바이스의 수명 및 효율에 본질적인 영향을 미친다.
본 발명에 의해 다루어지는 다른 문제점은 인광성 또는 형광성 OLED, 특히 매트릭스 재료로서 사용하기에 적합한 화합물을 제공하는 것으로 고려될 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명에 의해 다루어지는 문제점은 적색, 황색 및 녹색 인광성 OLED 에 적합한 매트릭스 물질을 제공하는 것이다.
또한, 화합물은 매우 간단한 방식으로 프로세싱 가능해야하고, 특히 양호한 용해도 및 필름 형성을 나타내야 한다. 예를 들어, 화합물은 상승된 산화 안정성 및 향상된 유리 전이 온도를 나타내야 한다.
다루어지는 다른 문제점은 우수한 성능을 갖는 전자 디바이스들을 매우 저렴하고 일정한 품질로 제공하는 것으로 고려될 수 있다.
또한, 많은 목적을 위해 전자 디바이스들을 사용하거나 또는 적응시킬 수 있어야 한다. 보다 구체적으로, 전자 디바이스들의 성능은 넓은 온도 범위에 대해 유지되야 한다.
놀랍게도, 이하에 상세히 설명되는 특정 화합물이 이들 문제점을 해결하고 종래 기술로부터의 단점을 제거한다는 것을 알아냈다. 그 화합물의 사용은 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스의, 특히 수명, 효율 및 작동 전압에 관하여, 매우 우수한 특성에 이른다. 따라서, 본 발명은 이러한 화합물을 함유하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스, 및 대응하는 바람직한 실시형태들을 제공한다.
따라서, 본 발명은 하기 식 (I) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 화합물을 제공한다:
Figure pct00001
식중에서 사용된 기호들은 하기와 같다:
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 는 각각의 경우 동일 또는 상이하게 N, CR1 이거나, 또는 2개의 인접한 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 기들은 함께, O, S, NR1 이고, 다만, 5원 또는 6원 고리가 형성된다;
Y1, Y2, Y3, Y4 는 각각의 경우 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1이거나, 또는 2개의 인접한 Y1, Y2, Y3, Y4 기들은 함께 O, S, NR1 이고, 다만, 5원 또는 6원 고리가 형성된다;
Z 는 O, S, NR1, PR1 또는 C(R1)2 이다;
L 은 결합이거나 또는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자들을 갖고 하나 이상의 R1 라디칼들에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이다;
Q 는 전자 수송 기이다;
R1 은 각 경우에 동일 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, B(OR2)2, CHO, C(=O)R2, CR2=C(R2)2, CN, C(=O)OR2, C(=O)N(R2)2, Si(R2)3, N(R2)2, NO2, P(=O)(R2)2, OSO2R2, OR2, S(=O)R2, S(=O)2R2, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, NR2, P(=O)(R2), -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수도 있고, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수도 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각 경우에 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기, 또는 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있는 디아릴아미노 기, 디헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기, 또는 이들 시스템의 조합이고; 동시에, 2개 이상의 R1 라디칼이 함께 고리 시스템을 형성할 수도 있다;
R2 는 각 경우에 동일 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, B(OR3)2, CHO, C(=O)R3, CR3=C(R3)2, CN, C(=O)OR3, C(=O)N(R3)2, Si(R3)3, N(R3)2, NO2, P(=O)(R3)2, OSO2R3, OR3, S(=O)R3, S(=O)2R3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 (이들의 각각은 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수도 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, NR3, P(=O)(R3), -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수도 있고, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수도 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각 경우에 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수도 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수도 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기, 또는 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수도 있는 디아릴아미노 기, 디헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기, 또는 이들 시스템의 조합이고; 동시에, 2 개 이상의 R2 치환기는 또한 함께 단환 또는 다환, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있다;
R3 은 각각의 경우 동일 또는 상이하게 H, D, F 또는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 유기 라디칼, 특히 히드로카르빌 라디칼이며, 여기서 수소 원자는 또한 F 로 대체될 수 있고; 동시에, 2개 이상의 R3 치환기는 함께 또한 단환 또는 다환, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있다;
다만, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, Y1, Y2, Y3, Y4 기 중 적어도 하나는 N 이거나 및/또는 적어도 2개의 인접한 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, Y1, Y2, Y3, Y4 기들은 O, S 또는 NR1 이다.
본 발명의 맥락에서 인접한 탄소 원자는 서로 직접 결합된 탄소 원자이다. 또한, 라디칼의 정의에서 "인접한 라디칼" 은 이러한 라디칼이 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합되어 있음을 의미한다. 이들 정의는 그 중에서도 "인접 기" 및 "인접 치환기"라는 용어에 상응하게 적용된다.
2 개 이상의 라디칼이 함께 고리를 형성할 수 있다는 문구는, 본 설명의 맥락에서, 그 중에서도, 두 개의 라디칼이 2 개의 수소 원자의 공식적인 제거에 의한 화학적 결합에 의해 서로 연결된다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이는 하기의 스킴에 의해 예시된다:
Figure pct00002
그러나, 추가적으로 상술된 문구는 또한 2 개의 라디칼 중 하나가 수소인 경우에는 제 2 라디칼이 수소 원자가 결합된 위치에 결합되어 고리를 형성한다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이는 하기의 스킴에 의해 예시될 것이다:
Figure pct00003
본 발명의 맥락에서 융합된 아릴 기, 융합된 방향족 고리 시스템 또는 융합된 헤테로방향족 고리 시스템은, 예를 들어, 2개의 탄소 원자가 예를 들어 나프탈렌에서와 같이 적어도 2 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 속하도록, 2개 이상의 방향족 기가 공통 에지를 따라 서로 융합 (fuse), 즉 어닐레이트 (annelated) 되는 기이다. 대조적으로, 예를 들어, 플루오렌에서 2 개의 방향족 기는 공통 에지를 갖지 않기 때문에, 플루오렌은 본 발명의 맥락에서 융합된 아릴 기가 아니다. 대응하는 정의는 헤테로아릴 기 및 헤테로원자를 함유할 수도 있지만 또한 함유할 필요가 없는 융합된 고리 시스템에 적용된다.
본 발명의 맥락에서 아릴기는 6 내지 40개의 탄소 원자들을 함유하고; 본 발명의 취지상 헤테로아릴기는 2 내지 40개의 탄소 원자들 및 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하며, 다만 탄소 원자들 및 헤테로원자의 총합은 적어도 5 이다. 헤테로원자들은 바람직하게 N, O 및/또는 S 로부터 선택된다. 아릴기 또는 헤테로아릴 기는 여기서 단순 (simple) 방향족 환, 즉, 벤젠 또는 단순 헤테로방향족 환, 예를 들어 피리딘, 피리미딘, 티오펜 등, 또는 융합된 아릴 또는 헤테로아릴기, 예를 들어 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등을 의미하는 것으로 여겨진다.
본 발명의 맥락에서 방향족 고리 시스템은 고리 시스템에서 6 내지 40 개의 탄소 원자를 함유한다. 본 발명의 맥락에서 헤테로방향족 고리 시스템은 고리 시스템에서 1 내지 40 개의 탄소 원자와 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하며, 다만, 탄소 원자와 헤테로원자의 총합은 적어도 5 이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S 로부터 선택된다. 본 발명의 맥락에서 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은 반드시 아릴 또는 헤테로아릴 기만을 함유할 필요가 있는 것은 아니라, 2 개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴 기가 비방향족 단위 (바람직하게는 H 이외의 10 % 미만의 원자), 예를 들어 탄소, 질소 또는 산소 원자 또는 카르보닐 기에 의해 인터럽트 (interrupt) 될 수 있는 시스템을 의미하는 것으로 이해되야 한다. 따라서, 예를 들면, 9,9’-스피로바이플루오렌, 9,9’-디아릴플루오렌, 트리아릴아민, 디아릴 에테르, 스틸벤 등과 같은 시스템들은 또한 본 발명의 맥락에서 방향족 고리 시스템, 그리고 마찬가지로 2개 이상의 아릴 기가 예를 들면 선형 또는 환형 알킬 기 또는 실릴 기에 의해 인터럽트되는 시스템들로 간주되야 한다. 또한, 2개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴 기가 서로 직접 결합된 시스템, 예를 들면, 바이페닐, 테르페닐, 쿼터페닐 또는 바이피리딘은 마찬가지로 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 간주되어야 한다.
본 발명의 맥락에서의 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기는 단환, 이환 또는 다환 기를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 맥락에서, 개개의 수소 원자 또는 CH2 기가 또한 위에서 언급된 기들로 치환될 수도 있는 C1- 내지 C20-알킬 기는 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, 시클로프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 시클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-바이시클로[2.2.2]옥틸, 2-바이시클로[2.2.2]옥실, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 아다만틸, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 1,1-디메틸-n-헥스-1-일, 1,1-디메틸-n-헵트-1-일, 1,1-디메틸-n-옥트-1-일, 1,1-디메틸-n-덱-1-일, 1,1-디메틸-n-도덱-1-일, 1,1-디메틸-n-테트라덱-1-일, 1,1-디메틸-n-헥사덱-1-일, 1,1-디메틸-n-옥타덱-1-일, 1,1-디에틸-n-헥스-1-일, 1,1-디에틸-n-헵트-1-일, 1,1-디에틸-n-옥트-1-일, 1,1-디에틸-n-덱-1-일, 1,1-디에틸-n-도덱-1-일, 1,1-디에틸-n-테트라덱-1-일, 1,1-디에틸-n-헥사덱-1-일, 1,1-디에틸-n-옥타덱-1-일, 1-(n-프로필)시클로헥스-1-일, 1-(n-부틸)시클로헥스-1-일, 1-(n-헥실)시클로헥스-1-일, 1-(n-옥틸)시클로헥스-1-일- 및 1-(n-데실)시클로헥스-1-일 라디칼들을 의미하는 것으로 이해된다. 알케닐 기는 예를 들어, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 또는 시클로옥타디에닐을 의미하는 것으로 이해된다. 알키닐 기는 예를 들어, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 의미하는 것으로 이해된다. C1- 내지 C40-알콕시 기는 예를 들어, 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 또는 2-메틸부톡시를 의미하는 것으로 이해된다.
5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 또한 각 경우에 위에 언급된 라디칼에 의해 치환될 수도 있고 임의의 원하는 위치를 통해 방향족 또는 헤테로방향족 시스템에 접합 (join) 될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은, 예를 들어, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 벤즈안트라센, 페난트렌, 벤조페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤조플루오란텐, 나프타센, 펜타센, 벤조피렌, 바이페닐, 바이페닐렌, 테르페닐, 테르페닐렌, 플루오렌, 스피로바이플루오렌, 디히드로페난트렌, 디히드로피렌, 테트라히드로피렌, 시스- 또는 트랜스-인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-모노벤조인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-디벤조인데노플루오렌, 트룩센, 이소트룩센, 스피로트룩센, 스피로이소트룩센, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 인돌로카르바졸, 인데노카르바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤지미다졸, 나프트이미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라지니미다졸, 퀴녹살리니미다졸, 옥사졸, 벤조옥사졸, 나프트옥사졸, 안트로옥사졸, 페난트로옥사졸, 이소옥사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 1,5-디아자안트라센, 2,7-디아자피렌, 2,3-디아자피렌, 1,6-디아자피렌, 1,8-디아자피렌, 4,5-디아자피렌, 4,5,9,10-테트라아자페릴렌, 피라진, 페나진, 페녹사진, 페노티아진, 플루오루빈, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 테트라졸, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌리진, 및 벤조티아디아졸로부터 유도되는 기를 의미하는 것으로 이해된다.
바람직한 구성에서, 본 발명의 화합물은 식 (II) 의 구조를 형성할 수도 있다
Figure pct00004
식중 사용된 기호 L, Q, Z, Y1, Y2, Y3 및 Y4 는 특히 식 (I) 에 대해, 위에 주어진 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이며, 다만 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, Y1, Y2, Y3, Y4 기 중 적어도 하나는 N 이거나 및/또는 2개의 인접한 Y1, Y2, Y3, Y4 기들은 함께 O, S 또는 NR1 이고, 여기서 바람직하게는 고리 당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 기들은 N 이다.
바람직하게는, 본 발명의 화합물은 식 (III) 의 구조들을 포함할 수도 있다:
Figure pct00005
식중 사용된 기호 L, Q 및 Z, 특히 식 (I) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이고, 다만, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 기들 중 적어도 하나는 N 이고, 여기서 바람직하게는 고리당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 기들은 N 이다.
또한, 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 중 적어도 8개, 바람직하게는 적어도 10개가 CR1 이고, 보다 바람직하게는 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 중 적어도 6개가 C-H 및 C-D 로부터 선택되는 식 (III) 의 구조들을 갖는 화합물이 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 화합물은 식 (III-1) 의 구조들을 포함할 수도 있다
Figure pct00006
식중 사용된 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 특히 식 (I) 에 대해, 위에 제시된 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이며, 다만, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 기 중 적어도 하나는 N 이고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, 여기서 바람직하게는 고리당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 기들은 N 이다.
또한, 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 중 적어도 4 개, 바람직하게는 적어도 6 개가 CR1 이고 보다 바람직하게는 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 중 적어도 6 개가 C-H 및 C-D 로부터 선택되는 식 (III-1) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 화합물은 식 (III-2) 의 구조들을 포함할 수도 있다
Figure pct00007
식중 사용된 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 특히 식 (I) 에 대해, 위에 제시된 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이며, 다만, X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 기 중 적어도 하나는 N 이고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, 여기서 바람직하게는 고리당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 기들은 N 이다.
또한, 기호 X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 중 적어도 4 개, 바람직하게는 적어도 6 개가 CR1 이고 보다 바람직하게는 기호 X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 중 적어도 6 개가 C-H 및 C-D 로부터 선택되는 식 (III-2) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
또한 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 화합물은 식 (III-3) 의 구조를 가질 수도 있다
Figure pct00008
식중 사용된 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 특히 식 (I) 에 대해, 위에 제시된 정의를 갖고, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이며, 다만, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 기 중 적어도 하나는 N 이고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, 여기서 바람직하게는 고리당 2개 이하의 X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 기들이 N 이다.
또한, 기호 X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 중 적어도 4 개, 바람직하게는 적어도 6 개가 CR1 이고 보다 바람직하게는 기호 X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 중 적어도 6 개가 C-H 및 C-D 로부터 선택되는 식 (III-3) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
그것은 또한, 본 발명의 화합물이 식 (IV) 의 구조를 포함하는 경우일 수도 있다,
Figure pct00009
식중 사용된 기호 L, Q, Z, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8 은 특히 식 (I) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고, W1, W2 및 W3 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N, CR1, O, S 또는 NR1 이고, 여기서 W1, W2 및 W3 기들 중 정확히 하나가 O, S 또는 NR1 이고, W1, W2 및 W3 기들 중 2개가 N 또는 CR1 이고, 여기서 W1, W2 및 W3 기들 중 2개가 N 이고 W1, W2 및 W3 기들 중 하나가 NR1 인 경우는 바람직하게 아니다. 바람직하게는, W2 는 O, S 또는 NR1 이 아니다.
또한, 식 (V) 의 구조를 포함하는 화합물이 바람직하다
Figure pct00010
식중 사용된 기호 L, Q 및 Z 는, 특히 식 (I) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고, 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 는 특히 식 (II) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고, 기호 W1, W2 및 W3 는 특히 식 (IV) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖는다.
또한 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 화합물은 식 (V-1) 의 구조를 포함할 수도 있다
Figure pct00011
식중 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 특히 식 (I) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고, 기호 X1, X2, X3, X4 는 특히 식 (II) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고, 기호 W1, W2 및 W3 는 특히 식 (IV) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고 m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이다.
또한, 본 발명의 화합물은 식 (V-2) 의 구조들을 포함할 수도 있다
Figure pct00012
식중 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 특히 식 (I) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고, 기호 X5, X6, X7, X8 는 특히 식 (II) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고, 기호 W1, W2 및 W3 는 특히 식 (IV) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖고 m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이다.
또한, 식 (I) 및/또는 (IV) 의 구조에서, 기호 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 중 적어도 6개 그리고 바람직하게는 전부가 CR1 이고 보다 바람직하게는 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 기들 중 적어도 4개, 바람직하게는 적어도 5개가 C-H 및 C-D 으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물이 바람직하다.
또한, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 기 중 적어도 하나가 N 인 식 (I) 및/또는 (IV) 의 구조들을 갖는 화합물이 바람직하다.
또한, 식 (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서, 적어도 하나의 W1, W2 및 W3 기가 N 인 경우일 수도 있다.
다른 실시 형태에서, 적어도 하나의 W1, W2 및 W3 기가 CR1, 바람직하게는 CH 인 식 (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조들을 갖는 화합물이 바람직하다.
또한 식 (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서, W1, W2 및 W3 기들 중 하나가 N 이고 W1, W2 및 W3 기들 중 하나가 CR1, 바람직하게는 CH 인 경우일 수도 있다.
또한, 식 (II), (III), (III-1) 및/또는 (V) 에서, 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 중 적어도 6 개, 바람직하게는 적어도 7 개가 CR1 이고 보다 바람직하게는 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 중 적어도 6 개가 C-H 및 C-D 로부터 선택되는 화합물이 바람직하다.
다른 바람직한 실시 형태에서, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1), (V-2) 에서의 기호 Z가 C(R1)2 기이면, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1), (V-2) 에서의 2개의 페닐 기들과 함께 C(R1)2 기의 R1 라디칼은 스피로바이플루오렌 기를 형성하지 않고, 바람직하게는 브릿지드 방향족 고리 시스템을 형성하지 않고, 보다 바람직하게는 방향족 고리 시스템을 형성하지 않는 경우일 수도 있다. 이것은 R1 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R2, R3 치환기들과 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다. 바람직하게는, Z 기호에서 C(R1)2 기의 부분일 수도 있는 R1 라디칼은 Z 가 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1), (V-2) 에서 결합되는 알킬 라디칼의 고리 원자들과 고리 시스템을 형성하지 않는 경우일 수도 있다. 이것은 R1 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R2, R3 치환기들을 갖는 고리 시스템의 형성을 포함한다.
또한, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1), (V-2) 에서 기호 Z가 C(R1)2 기이면, R1 라디칼들은 알킬 기, 바람직하게는 1개 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기이며, 이들은 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼들에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 것을 특징으로 하는 화합물이 바람직하다.
또한, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 헤테로방향족 고리 시스템의 R1 치환기들은 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않고, 바람직하게는 헤테로방향족 고리 시스템의 고리 원자들과, 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는 경우일 수도 있다. 이것은 R1 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R2, R3 치환기들과 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다. 바람직하게는, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 헤테로방향족 고리 시스템의 R1 치환기들은 헤테로방향족 고리 시스템의 고리 원자들과 고리 시스템을 형성하지 않는 경우일 수도 있다. 이것은 R1 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R2, R3 치환기들을 갖는 고리 시스템의 형성을 포함한다.
바람직한 구성에서, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조들을 포함하는 화합물은 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조들에 의해 표현될 수 있다. 바람직하게는, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조들을 포함하는 화합물들은 분자량이 5000 g/mol 이하, 바람직하게는 4000 g/mol 이하, 특히 바람직하게는 3000 g/mol 이하, 특히 바람직하게는 2000 g/mol 이하이고, 그리고 가장 바람직하게는 1200 g/mol 이하이다.
또한, 본 발명의 바람직한 화합물들의 특징은 이것들이 승화성이라는 것이다. 이들 화합물은 일반적으로 약 1200 g/mol 미만의 몰 질량을 갖는다.
Q 기는 전자 수송 기이다. 전자 수송 기는 당해 기술 분야에서 널리 알려져 있으며 전자를 수송 및/또는 전도할 수 있는 화합물의 능력을 증진시킨다. 본 발명의 맥락에서 전자 수송 기는 특히 적어도 2개의 헤테로원자를 함유하는 5원 헤테로아릴 기, 또는 6원 헤테로아릴 기이며, 여기서 이들 기는 또한 헤테로방향족 고리 시스템의 부분일 수도 있거나 또는 다른 아릴 또는 헤테로아릴 기가 이들 기에 융합될 수 있다. 전자 수송 기는 선택적으로 치환될 수도 있다.
또한, 식 (I) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 화합물 또는 그의 바람직한 실시형태들로서, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서, Q 기가 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 이미다졸 및/또는 벤즈이미다졸, 특히 바람직하게는 피리미딘, 트리아진 및 퀴나졸린의 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 구조를 포함하는 것들에 의해 놀라운 이점들이 나타난다.
또한, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 Q 기가 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 적어도 2개의 융합된 고리를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 적어도 2개의 융합된 고리의 고리 원자들은 적어도 하나의 질소 원자를 포함하고, 여기서 R1 은 특히 식 (I) 에 대해, 위에서 설명된 정의를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물이 바람직하다.
다른 구성에서, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 여기서 고리 원자들은 1 내지 4개의 질소 원자들, 바람직하게는 2 또는 3개 질소 원자들을 포함하고, 고리 시스템은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있고, 여기서 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에서 설명된 정의를 갖는 경우일 수도 있다.
또한, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 9 내지 14개 및 바람직하게는 10개 고리 원자들을 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 R1 은 특히 식 (I) 및/또는 식 (II) 에 대해 위에서 설명된 정의를 갖는 경우일 수도 있다.
바람직하게는, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 식 (Q-1), (Q-2), (Q-3), (Q-4) 및/또는 (Q-5) 의 구조로부터 선택될 수도 있다
Figure pct00013
Figure pct00014
식중 기호 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에서 주어진 정의를 갖고, X는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1 이고 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 여기서 X는 바람직하게는 질소 원자이다.
다른 실시형태에서, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 식 (Q-6), (Q-7), (Q-8), (Q-9), (Q-10), (Q 11) 및/또는 (Q-12) 의 구조로부터 선택될 수도 있다.
Figure pct00015
식중 기호 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에서 주어진 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, m은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, n은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 1 또는 2이다. 여기에서 식 (Q-6), (Q-7), (Q-8) 및 (Q-9) 의 구조가 바람직하다.
다른 실시형태에서, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 식 (Q-13), (Q -14) 및/또는 (Q-15) 의 구조로부터 선택될 수도 있다
Figure pct00016
식중 기호 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에서 설명된 정의를 가지며, 점선 결합은 부착 위치를 표시한다.
다른 실시형태에서, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 식 (Q-16), (Q -17) 및/또는 (Q-18) 의 구조로부터 선택될 수도 있다
Figure pct00017
Figure pct00018
식중 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에서 주어진 정의를 갖고, X 는 각각의 경우에서 동일 또는 상이하게 CR1 또는 N 이고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고 Ar1 은, 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 R1 라디칼들에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 2개 이상의 인접 R1 치환기는 선택적으로, 하나 이상의 R2 라디칼들에 의해 치환될 수도 있는, 단환 또는 다환, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 단환 또는 다환의 지방족 고리 시스템을 형성할 수도 있다.
바람직하게는, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 식 (Q-19), (Q-20), (Q-21), (Q-22), (Q-23), (Q-24), (Q-25), (Q-26), (Q-27), (Q-28), (Q-29) 및/또는 (Q-30) 의 구조로부터 선택될 수도 있다
Figure pct00019
Figure pct00020
여기서 기호 Ar1 는 특히 식 (Q-16), (Q-17) 또는 (Q-18) 에 대해 위에서 설명된 정의를 갖고 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에서 설명된 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표현하고, m은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, n은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0 또는 1 이고, l 은 1, 2, 3, 4 또는 5, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서, Ar1 은 각각의 경우에 동일 또는 상이하게, 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 18개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 더욱 바람직하게는 6 내지 12개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우에 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 R1 은 특히 식 (I) 에서 위에서 주어진 정의를 가질 수도 있다. 적합한 Ar1 기들의 예들은, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 테르페닐, 특히 분지형 테르페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3 - 또는 4-카르바졸릴 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있으나, 바람직하게는 치환되지 않는다) 로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
유리하게는, 식 (Q-16) 내지 (Q-30) 에서 Ar1 은 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 고리 시스템이고, 여기서 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에 자세히 나타낸 정의를 가질 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 에서 상세히 나타낸 Q 기는 식 (Q-31) 및 (Q-32) 의 구조로부터 선택될 수도 있다.
Figure pct00021
식중 기호 R1 은 특히 식 (I) 에 대해, 위에 주어진 정의를 가지며, 각 경우에 점선 결합은 식 (Q-31) 또는 (Q-32) 의 구조 원소가 L에 결합하는 부착 위치를 표시한다.
바람직하게는, 식 (Q-1) 내지 (Q-32) 에서의 R1 라디칼은 R1 라디칼이 결합되는 헤테로아릴 기의 고리 원자와 함께 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R1 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R2, R3 치환기들과 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
바람직하게는, R2 라디칼은 식 (Q-16) 내지 (Q-30) 에서 R2 라디칼이 결합될 수도 있는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기 Ar1의 고리 원자와 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R2 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R3 치환기들과 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
X 가 CR1 인 경우 또는 베이스 골격의 방향족 및/또는 헤테로방향족 기가 R1 치환기로 치환되는 경우, 이들 R1 치환기들은 바람직하게는 H, D, F, CN, N(Ar1)2, C(=O)Ar1, P(=O)(Ar1)2, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기 또는 3 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기 또는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 O 에 의해 대체될 수도 있고 하나 이상의 수소 원자가 D 또는 F로 대체될 수도 있다), 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 25개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기로 이루어지는 군으로부터 선택된다; 선택적으로 여기서, 동일 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합된 2개의 R1 치환기들이 하나 이상의 R1 라디칼로 치환될 수도 있는 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있다; Ar1 은 여기서 각각의 경우 동일 또는 상이하게, 6 내지 40 개의 탄소 원자들을 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 R2 라디칼들에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 나타낸다; 선택적으로 2개 이상의 인접 R2 치환기는, 하나 이상의 R3 라디칼들에 의해 치환될 수도 있는, 단환 또는 다환, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 단환 또는 다환의 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있고, 여기서 기호 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 위에서 주어진 정의를 갖는다. 바람직하게는, Ar1은 각각의 경우 동일 또는 상이하게 5 내지 24 개, 바람직하게는 5 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 아릴 또는 헤테로아릴 기이다.
적합한 Ar1 기들의 예들은, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 테르페닐, 특히 분지형 테르페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3 - 또는 4-카르바졸릴 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있으나, 바람직하게는 치환되지 않는다) 로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, 이들 R1 치환기는 H, D, F, CN, N(Ar1)2, 1 내지 8개 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 기, 또는 3 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 기, 또는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐기 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는다), 또는 6 내지 24개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 비방향족 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다; 동시에, 선택적으로, 동일 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합된 2개의 R1 치환기들은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 단환 또는 다환 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있다; 여기서 Ar1 은 위에 설명된 정의를 가질 수도 있다.
가장 바람직하게는, 이들 R1 치환기들은 H, 및 6 내지 18 개 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 적합한 R1 치환기들의 예들은, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 테르페닐, 특히 분지형 테르페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3 - 또는 4-카르바졸릴 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있으나, 바람직하게는 치환되지 않는다) 로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
Z 가 C(R1)2 인 경우, R1 은 바람직하게는 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는, 보다 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 또는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 갖는, 보다 바람직하게는 6 내지 13개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (이들은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있다) 로 이루어진 군으로부터 선택된다.
추가적으로, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조에서, 적어도 하나의 R1 라디칼은 하기 식 (R1-1) 내지 (R1-80) 로부터 선택되는 기인 경우일 수도 있다.
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
식중에서 사용된 기호들은 하기와 같다:
Y는 O, S 또는 NR2, 바람직하게는 O 또는 S 이고;
i 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1 또는 2 이고;
j는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
h는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
g는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이고;
R2 는, 특히 식 (I) 에 대해, 위에 주어진 정의를 가질 수도 있고,
점선 결합은 부착 위치를 표시한다.
바람직하게는 식 (R1-1) 내지 (R1-80) 의 구조에서 인덱스 i, j, h 및 g 의 총합이 각각의 경우에 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 그리고 보다 바람직하게는 1 이하인 경우일 수도 있다.
바람직하게는, 식 (R1-1) 내지 (R1-80) 에서의 R2 라디칼은 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않으며, 바람직하게는 R2 라디칼이 결합되는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기의 고리 원자와 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R2 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R3 치환기들과 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
바람직하게는, L 기는 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 L 기가 결합된 베이스 골격의 방향족 라디칼 및 Q 기와 함께 관통 공액 (through-conjugation) 을 형성할 수도 있다. 방향족 또는 헤테로방향족 시스템의 관통 공액은 인접한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 사이에 직접 결합이 형성되는 대로 형성된다. 플루오렌 시스템의 경우, 2 개의 방향족 고리가 직접 결합되며, 여기서 위치 9 에 있는 sp3-혼성화 탄소 원자는 이들 고리의 융합을 방지하지만, 공액이 가능한데, 이 위치 9에 있는 sp3-혼성화 탄소 원자는 전자 수송 Q 기와 플루오렌 구조 사이에 반드시 놓여야 하는 것은 아니기 때문이다. 대조적으로, 제 2 스피로바이플루오렌 구조의 경우, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 베이스 골격의 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼과 Q 기 사이의 결합이 스피로바이플루오렌 구조에서 동일한 페닐 기를 통하거나 또는 서로 직접 결합되고 하나의 평면내에 있는 스피로바이플루오렌 구조에서의 페닐 기들을 통하는 경우, 관통 공액이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서, L 은 결합이거나 또는 5 내지 14 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 또는 6 내지 13개의 방향족 고리 원자를 갖고, 각각의 경우에 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 여기서 R1 은 특히 식 (I) 에 대해, 위에서 주어진 정의를 가질 수도 있다. 보다 바람직하게는, L은 6 내지 10 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않고, 여기서 R2 는 특히 식 (I) 에 대해, 위에 주어진 정의를 가질 수도 있다.
또한 바람직하게는, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조들에서 상세히 나타난 기호 L 은 각 경우에 동일 또는 상이하게, 결합이거나 또는 5 내지 24 개의 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 10 개의 고리 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼인 결과, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 방향족 또는 헤테로방향족 기가 직접적으로, 즉 방향족 또는 헤테로방향족 기의 원자를 통해, 다른 기의 각각의 원자에 결합된다.
추가적으로, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2)의 구조에 나타낸 L 기는, 2개 이하의 융합된 방향족 및/또는 헤테로방향족 6원 고리를 가지며, 바람직하게는 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 갖지 않는 방향족 고리 시스템을 포함하는 경우일 수도 있다. 따라서, 안트라센 구조보다 나프틸 구조가 바람직하다. 또한, 플루오레닐, 스피로바이플루오레닐, 디벤조푸라닐 및/또는 디벤조티에닐 구조가 나프틸 구조보다 바람직하다.
융합이 없는 구조, 예를 들어 페닐, 바이페닐, 테르페닐 및/또는 쿼터페닐 구조가 특히 바람직하다.
적합한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 L의 예들은 오르토-, 메타- 또는 파라-페닐렌, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 테르페닐, 특히 분지형 테르페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 플루오레닐렌, 스피로바이플루오레닐렌, 디벤조푸라닐렌, 디벤조티에닐렌 및 카르바졸릴렌 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는다) 으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
또한, 특히 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조들에서 상세히 나타낸 L 기는 1개 이하의 질소 원자, 바람직하게는 2개 이하의 헤테로원자, 특히 바람직하게는 1개 이하의 헤테로원자를 갖고 보다 바람직하게는 헤테로 원자를 갖지 않는 경우일 수도 있다.
식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 구조를 포함하고, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 L 기가 결합이거나 또는 식 (L1-1) 내지 (L1-108) 로부터 선택되는 기인 화합물이 바람직하다
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
각각의 경우에 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 인덱스 k는 0 또는 1이고, 인덱스 l는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 j는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고; 인덱스 h는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고; 인덱스 g는 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이고; 기호 Y는 O, S 또는 NR2, 바람직하게는 O 또는 S 이고; 그리고 기호 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 위에서 주어진 정의를 갖는다.
바람직하게는 식 (L1-1) 내지 (L1-108) 의 구조에서 인덱스 k, l, g, h 및 j 의 총합은 각각의 경우에 최대 3, 바람직하게는 최대 2, 그리고 보다 바람직하게는 최대 1 인 경우일 수도 있다.
본 발명에 따른 바람직한 화합물은 결합이거나 또는 식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중, 바람직하게는 식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중, 특히 바람직하게는 식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 중 하나로부터 선택된 L 기를 포함한다. 유리하게는, 식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 의, 바람직하게는 식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 의, 특히 바람직하게는 식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 의 구조에서 지수 k, l, g, h 및 j 의 총합은 각각의 경우에 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 그리고 보다 바람직하게는 1 이하일 수도 있다.
바람직하게는, 식 (L1-1) 내지 (L1-108) 에서의 R2 라디칼은 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않으며, 바람직하게는 R2 라디칼이 결합되는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기의 고리 원자와 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R2 라디칼들에 결합될 수도 있는 가능한 R3 치환기들과 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
다른 구성에서, 식 (I), (II), (III), (III-1), (III-2), (III-3), (IV), (V), (V-1) 및/또는 (V-2) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물은 적어도 하나의 정공 수송 기, 바람직하게는 카르바졸 및/또는 트리아릴아민 기를 포함하는 경우일 수도 있다. 추가적으로, 제공되는 정공 수송 기는 또한 인데노카르바졸, 인돌로카르바졸, 아릴아민 또는 디아릴아민 기일 수도 있다.
본 발명의 화합물이 방향족 또는 헤테로방향족 R1 또는 R2 기에 의해 치환되는 경우, 이들은 서로 직접 융합된 2개보다 많은 방향족 6원 고리를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 기를 갖지 않는 경우가 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 치환기들은 서로 직접 융합된 6원 고리를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 기를 전혀 갖지 않는다. 이러한 선호의 이유는 그러한 구조들의 삼중항 에너지가 더 낮기 때문이다. 서로 직접 융합된 2 개보다 많은 방향족 6원 고리를 갖지만 그럼에도 불구하고 또한 본 발명에 따라 적합한 융합된 아릴 기들은 페난트렌 및 트리페닐렌인데, 이들은 또한 높은 삼중항 준위를 갖기 때문이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에서, 예를 들어, 식 (I) 의 구조 및 이 구조 또는 이들 식들이 언급되는 구조들의 바람직한 실시형태에서의 R2는 각 경우 동일 또는 상이하게, H, D, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1, 2, 3, 또는 4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 5 내지 24개의 방향족 고리 원자들, 보다 바람직하게는 5 내지 13개의 방향족 고리 원자들을 갖고, 각각 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 기로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태에서, 예를 들어, 식 (I) 의 구조 및 이 구조 또는 이들 식들이 언급되는 구조들의 바람직한 실시형태에서의 R3 는 각 경우 동일 또는 상이하게, H, D, F, CN, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1, 3, 3, 또는 4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 5 내지 24개의 방향족 고리 원자들, 보다 바람직하게는 5 내지 13개의 방향족 고리 원자들을 갖고, 각각 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 기로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 적합한 화합물의 예는 아래에 나타낸 하기 식 1 내지 189 의 구조들이다:
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
본 발명의 화합물의 바람직한 실시형태는 실시예들에서 구체적으로 언급되어 있으며, 이들 화합물은 본 발명의 모든 목적을 위해 다른 화합물과 조합하여 또는 단독으로 사용될 수 있다.
청구항 1에 규정된 조건이 충족된다면, 위에서 언급된 바람직한 실시형태들은 원하는 대로 서로 조합될 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시 형태에서, 위에서 언급된 바람직한 실시형태들은 동시에 적용된다.
본 발명의 화합물은 원칙적으로 다양한 프로세스들에 의해 조제할 수 있다. 그러나, 후술하는 프로세스들이 특히 적합하다는 것을 알아냈다.
따라서, 본 발명은 또한, 커플링 반응에서, 적어도 하나의 카르바졸 기를 포함하는 화합물이 적어도 하나의 전자 수송 기를 포함하는 기에 접합되는 식 (I) 의 구조들을 포함하는 화합물을 조제하는 프로세스를 제공한다. 특히, 아직 Q-L 기를 함유하지 않은 식 (I) 의 화합물의 베이스 골격이 커플링 반응에서 Q-L 기와 반응된다.
카르바졸 기를 갖는 적합한 화합물은 많은 경우 상업적으로 입수 가능하며, 실시예에 상세히 나타낸 출발 화합물은 공지된 프로세스들에 의해 수득될 수 있으므로, 이를 참조한다.
이들 화합물은 공지된 커플링 반응에 의해 다른 아릴 화합물과 반응될 수 있고, 이 목적을 위한 필요한 조건은 당업자에게 공지되어 있으며, 실시예에서의 상세한 명세는 이들 반응을 수행함에 있어서 당업자에게 뒷받침을 제공한다. 모두 C-C 결합 형성 및/또는 C-N 결합 형성에 이르는 특히 적합하고 바람직한 커플링 반응은 BUCHWALD, SUZUKI, YAMAMOTO, STILLE, HECK, NEGISHI, SONOGASHIRA 및 HIYAMA 에 따른 것들이다. 이들 반응은 널리 공지되어 있으며, 실시예들은 당업자에게 추가 조언들을 제공할 것이다.
이하의 모든 합성 스킴에서, 화합물은 구조를 단순화하기 위해 적은 수의 치환기들로 도시되어 있다. 이것은 프로세스들에서 임의의 원하는 다른 치환기의 존재를 배제하지 않는다.
예시적인 구현은 이들이 제한을 부과해야 한다는 어떠한 의도도 없이, 이하의 스킴들에 의해 제공된다. 개별 스킴들의 컴포넌트 단계는 원하는 대로 서로 조합될 수도 있다.
스킴 1
Figure pct00053
Figure pct00054
스킴 2
Figure pct00055
Figure pct00056
스킴 3
Figure pct00057
Figure pct00058
스킴 4
Figure pct00059
스킴1 내지 4에서 사용된 기호의 정의는 본질적으로 식 (I) 또는 (II) 에 대해 정의된 기호에 해당하며, 명료성을 이유로 번호를 부여하지 않고, 스킴 1 내지 4 에서 식 (I) 에 사용된 기호 A 는 Y 로서 상세히 나타내었다. 기호 Xa 는 Cl, Br, I 와 같은 표준 이탈 기이며, 여기서 이들은 상이한 치환을 가져오기 위해 바람직하게는 상이할 수도 있다. 인덱스 r 은 0 또는 1이고, 위에 정의된 Ar1 기에 본질적으로 대응하는 Ar 기는 선택적이며, 따라서 대응하는 라디칼들 사이의 직접 결합이 선택적으로 존재하는 것을 나타낸다.
본 발명의 화합물의 합성을 위해 보여진 프로세스들은 예로써 이해되어야 한다. 당업자는 당해 분야의 그의 통상 지식 범위 내에서 대안적인 합성 경로를 개발할 수 있을 것이다. 위에서 자세히 나타낸 제조 프로세스들의 원리는 원칙적으로 유사한 화합물에 대한 문헌으로부터 알려져 있으며, 당업자에 의해 본 발명의 화합물의 조제에 용이하게 적합화될 수 있다. 추가 정보는 실시예들에서 찾을 수 있다.
이들 프로세스들에 의해, 필요하다면 다음으로 정제 (purification), 예를 들어, 재결정화 또는 승화에 의해, 고순도, (1H NMR 및/또는 HPLC 에 의해 결정되는) 바람직하게는 99 % 초과의 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 수득할 수 있다.
본 발명의 화합물은 또한, 적절한 치환기, 예를 들어 비교적 긴 알킬 기 (약 4 내지 20 개의 탄소 원자), 특히 분지형 알킬 기, 또는 선택적으로 치환된 아릴 기, 예컨대 크실릴, 메시틸 또는 분지형 테르페닐 또는 쿼터페닐 기를 가질 수도 있고, 이들은 용액으로부터 화합물을 프로세싱할 수 있도록 실온에서 충분한 농도로, 표준 유기 용제, 예를 들어 톨루엔 또는 크실렌에서의 용해성을 초래한다. 이들 가용성 화합물은, 예를 들어 인쇄 방법에 의해 용액으로부터 프로세싱하기에 특히 양호한 적합성을 가진다. 또한, 식 (I) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물은 이미 이들 용매에서 향상된 용해도를 갖는다는 것이 강조되야 한다.
본 발명의 화합물은 또한 폴리머와 혼합될 수도 있다. 마찬가지로, 이들 화합물을 공유결합에 의해 폴리머에 포함시킬 수 있다. 이것은 특히 브롬, 요오드, 염소, 보론 산 또는 보론 에스테르와 같은 반응성 이탈 기에 의해 또는 올레핀 또는 옥세탄과 같은 반응성 중합성 기에 의해 치환된 화합물로 가능하다. 이들은 대응하는 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머의 제조용 모노머로서의 용도를 찾을 수도 있다. 올리고머화 또는 중합화는 바람직하게는 할로겐 작용기 또는 보론 산 작용기를 통해 또는 중합성 기를 통해 수행된다. 이러한 종류의 기들을 통해 폴리머들을 가교시키는 것이 또한 가능하다. 본 발명의 화합물 및 폴리머는 가교 또는 비가교 층의 형태로 사용될 수도 있다.
따라서, 본 발명은 또한 식 (I) 의 위에서 상세히 나타낸 구조들 중 하나 이상을 함유하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 및 본 발명의 화합물을 제공하고, 여기서 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머에 대한, 본 발명의 화합물의 또는 식 (I) 의 구조들의 하나 이상의 결합들이 존재한다. 따라서, 식 (I) 의 구조들의 또는 화합물들의 링크에 따라, 이들은 그러므로 올리고머 또는 폴리머의 측쇄를 형성하거나 또는 주쇄 내에 결합된다. 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머는 공액, 부분적으로 공액 또는 비공액된다. 올리고머 또는 폴리머는 선형, 분지형 또는 수지상 (dendritic) 일 수도 있다. 올리고머, 덴드리머 및 폴리머에서의 본 발명의 화합물의 반복 단위에 대해, 동일한 선호들이 위에서 설명된 바와 같이 적용된다.
올리고머 또는 폴리머의 제조를 위해, 본 발명의 모노머는 다른 모노머와 동종 중합 (homopolymerize) 또는 공중합 (copolymerize) 된다. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 단위들이 0.01 내지 99.9 mol%, 바람직하게는 5 내지 90 mol%, 보다 바람직하게는 20 내지 80 mol% 의 정도로 존재하는 코폴리머가 바람직하다. 폴리머 베이스 골격을 형성하는 적합하고 바람직한 코모노머는 플루오렌 (예를 들어, EP 842208 또는 WO 2000/022026 에 따름), 스피로바이플루오렌 (예를 들어, EP 707020, EP 894107 또는 WO 2006/061181 에 따름), 파라페닐렌 (예를 들어, WO 92/18552 에 따름), 카르바졸 (예를 들어, WO 2004/070772 또는 WO 2004/113468 에 따름), 티오펜 (예를 들어, EP 1028136 에 따름), 디히드로페난트렌 (예를 들어, WO 2005/014689 에 따름), 시스- 및 트랜스-인데노플루오렌 (예를 들어 WO 2004/041901 또는 WO 2004/113412 에 따름), 케톤 (예를 들어, WO 2005/040302 에 따름), 페난트렌 (예를 들어, WO 2005/104264 또는 WO 2007/017066 에 따름) 또는 그렇지 않으면 복수의 이들 단위로부터 선택된다. 폴리머, 올리고머 및 덴드리머는 여전히 다른 단위, 예를 들어 정공 수송 단위, 특히 트리아릴아민에 기초한 것들 및/또는 전자 수송 단위를 함유할 수도 있다.
또한 높은 유리 전이 온도를 특징으로 하는 본 발명의 화합물이 특히 흥미롭다. 이와 관련하여, 유리 전이 온도가, DIN 51005 (2005-08 버전) 에 따라 결정되는, 적어도 70 ℃, 더욱 바람직하게는 적어도 110 ℃, 더욱 더 바람직하게는 적어도 125℃ 이고 특히 바람직하게는 적어도 150℃ 인 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 일반식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물이 특히 바람직하다.
예를 들어 스핀 코팅에 의해 또는 인쇄 방법에 의해, 액상으로부터 본 발명의 화합물을 프로세싱하기 위해서는, 본 발명의 화합물의 제형 (formulation) 이 필요하다. 이들 제형은 예를 들어, 용액, 분산액 또는 유화액일 수도 있다. 이 목적을 위해, 2 개 이상의 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 적합하고 바람직한 용매는 예를 들어 톨루엔, 아니솔, o-, m- 또는 p-크실렌, 메틸 벤조에이트, 메시틸렌, 테트랄린, 베라트롤, THF, 메틸-THF, THP, 클로로벤젠, 디옥산, 페녹시톨루엔, 특히 3- 페녹시톨루엔, (-)-펜촌, 1,2,3,5- 테트라메틸벤젠, 1,2,4,5- 테트라메틸벤젠, 1-메틸나프탈렌, 2-메틸벤조티아졸, 2-페녹시에탄올, 2-피롤리디논, 3-메틸아니솔, 4-메틸아니솔, 3,4-디메틸아니솔, 3,5-디메틸아니솔, 아세토페논, α-테르피네올, 벤조티아졸, 부틸 벤조에이트, 큐멘, 시클로헥사놀, 시클로헥사논, 시클로헥실벤젠, 데칼린, 도데실벤젠, 에틸 벤조에이트, 인단, NMP, p-시멘, 페네톨, 1,4-디이소프로필벤젠, 디벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 2-이소프로필나프탈렌, 펜틸벤젠, 헥실벤젠, 헵틸벤젠, 옥틸벤젠, 1,1-비스(3,4-디메틸페닐)에탄, 헥사메틸인단, 2-메틸바이페닐, 3-메틸바이페닐, 1-메틸나프탈렌, 1-에틸나프탈렌, 에틸 옥타노에이트, 디에틸 세바케이트, 옥틸 옥타노에이트, 헵틸벤젠, 멘틸 이소발레레이트, 시클로헥실 헥사노에이트 또는 이들 용매의 혼합물이다.
따라서 본 발명은 또한, 본 발명의 화합물 및 적어도 하나의 다른 화합물을 포함하는 제형을 제공한다. 다른 화합물은 예를 들어, 용매, 특히 상기 언급된 용매 중 하나 또는 이들 용매의 혼합물일 수도 있다. 다른 화합물은 다르게는, 전자 디바이스에서 마찬가지로 사용되는 적어도 하나의 다른 유기 또는 무기 화합물, 예를 들어, 방출 화합물, 특히 인광성 도펀트 및/또는 다른 매트릭스 재료일 수도 있다. 상기 다른 화합물은 또한 중합성일 수도 있다.
따라서 본 발명은 여전히 또한, 본 발명의 화합물 및 적어도 하나의 다른 유기 작용 재료를 포함하는 조성물을 제공한다. 작용 재료는 일반적으로 애노드와 캐소드 사이에 도입되는 유기 또는 무기 재료이다. 바람직하게는, 유기 작용 재료는 형광 방출체, 인광 방출체, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단 재료, 정공 차단 재료, 와이드 밴드갭 재료, 및 n-도펀트로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
따라서, 본 발명은 또한 이상에서 그리고 이하에서 언급된 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 다른 매트릭스 재료를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 특정 양태에 따르면, 다른 매트릭스 재료는 정공 수송 특성을 갖는다.
본 발명은 또한 이상에서 그리고 이하에서 언급된 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 와이드 밴드갭 재료를 포함하는 조성물을 제공하며, 와이드 밴드갭 재료는 미국 특허 7,294,849 의 개시 의미의 재료를 의미하는 것으로 이해된다. 이들 시스템들은 전계발광 (electroluminescent) 디바이스들에서 특별한 유리한 성능 데이터를 나타낸다.
바람직하게는, 추가 화합물은 2.5eV 이상, 바람직하게는 3.0eV 이상, 매우 바람직하게는 3.5eV 이상의 밴드 갭을 가질 수도 있다. 밴드 갭을 계산하는 한 가지 방법은 최고 점유 분자 궤도 (HOMO) 와 최저 비점유 분자 궤도 (LUMO) 의 에너지 준위를 통한다.
재료의 분자 궤도, 특히 또한 최고 점유 분자 궤도 (HOMO) 및 최저 비점유 분자 궤도 (LUMO), 이들의 에너지 준위 및 최저 삼중항 상태 T1 의 에너지 및 최저 여기 단일항 상태 S1의 에너지가 양자 화학 계산을 통해 결정된다. 금속이 없는 유기 물질들의 계산을 위하여, 먼저, "그라운드 상태/준 경험식/디폴트 스핀/AM1/전하 0/스핀 단일항" 방법에 의해 지오메트리 (geometry) 의 최적화가 수행된다. 이어서, 최적화된 지오메트리에 기초하여 에너지 계산이 수행된다. 이것은 "6-31G(d)" 베이시스 세트 (전하 0, 스핀 단일항) 와 함께 "TD-SCF/DFT/디폴트 스핀/B3PW91" 방법을 이용하여 행해진다. 금속 함유 화합물들의 경우, 지오메트리는 "그라운드 상태/Hartree-Fock/디폴트 스핀//LanL2MB/전하 0/스핀 단일항" 방법을 통해 최적화된다. 에너지 계산은, "LanL2DZ" 베이시스 세트가 금속 원자를 위해 사용되고 "6-31G(d)" 베이시스 세트가 리간드들을 위해 사용되는 것을 제외하고는, 상술된 유기 물질들에 대한 방법과 유사하게 수행된다. HOMO 에너지 준위 HEh 또는 LUMO 에너지 준위 LEh는 Hartree 단위에서 에너지 계산으로부터 얻어진다. 이것은 다음과 같이 순환 전압 전류 측정 (cyclic voltammetry measurement) 에 의해 교정된 전자 볼트로 HOMO 및 LUMO 에너지 준위를 결정하는데 사용된다.
Figure pct00060
이 값들은 본원의 맥락에서 재료의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위로 간주될 것이다.
최저 삼중항 상태 T1 은, 설명된 양자 화학 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 삼중항 상태의 에너지로서 정의된다. 최저 여기된 단일항 상태 S1 는, 설명된 양자 화학 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 여기된 단일항 상태의 에너지로서 정의된다.
여기에 설명된 방법은 사용된 소프트웨어 패키지와는 무관하며 항상 동일한 결과를 제공한다. 이러한 목적으로 자주 사용되는 프로그램의 예는 "Gaussian09W"(Gaussian Inc.) 및 Q-Chem 4.1 (Q-Chem, Inc.) 이다.
본 발명은 또한 이상에서 그리고 이하에서 언급된 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 인광 방출체를 포함하는 조성물에 관한 것이며, "인광 방출체"라는 용어는 또한 인광 도펀트를 의미하는 것으로 이해된다.
매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템에서 도펀트는 혼합물에서의 비율이 더 작은 성분을 의미하는 것으로 이해된다. 대응하여, 매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템에서 매트릭스 재료는 혼합물에서의 비율이 더 큰 성분을 의미하는 것으로 이해된다.
매트릭스 시스템, 바람직하게는 혼합 매트릭스 시스템에 사용하기에 바람직한 인광 도펀트는 이하에 명시된 바람직한 인광 도펀트이다.
"인광 도펀트" 라는 용어는 통상적으로, 스핀 금지 천이, 예를 들어, 여기된 삼중항 상태 또는 더 높은 스핀 양자 수를 갖는 상태, 예를 들어 오중항 (quintet) 상태로부터의 천이를 통해 광의 방출이 이루어지는 화합물들을 포함한다.
적합한 인광 화합물들 (= 삼중항 방출체들) 은 특히, 적합하게 여기시, 바람직하게 가시 영역에서 발광하고, 그리고 또한 원자 번호가 20 초과이고, 바람직하게 38 초과 84 미만이고, 보다 바람직하게 56 초과 80 미만인 적어도 하나의 원자, 특히 이 원자 번호를 갖는 금속을 포함하는 화합물들이다. 사용되는 바람직한 인광 방출체들은 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은, 금 또는 유로퓸을 포함하는 화합물들, 특히 이리듐 또는 백금을 포함하는 화합물들이다. 본 발명의 맥락에서, 위에 언급된 금속들을 함유하는 모든 발광성 화합물들은 인광성 화합물로 간주된다.
위에 기재된 방출체들의 예들은 출원 WO 00/70655, WO 2001/41512, WO 2002/02714, WO 2002/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 05/033244, WO 05/019373, US 2005/0258742, WO 2009/146770, WO 2010/015307, WO 2010/031485, WO 2010/054731, WO 2010/054728, WO 2010/086089, WO 2010/099852, WO 2010/102709, WO 2011/032626, WO 2011/066898, WO 2011/157339, WO 2012/007086, WO 2014/008982, WO 2014/023377, WO 2014/094961, WO 2014/094960, WO 2015/036074, WO 2015/104045, WO 2015/117718, WO 2016/015815, WO 2016/124304, WO 2017/032439 및 아직 공개되지 않았던 출원 EP16179378.1 및 EP16186313.9 에서 찾아볼 수 있다. 일반적으로, 종래 기술에 따라 인광 OLED 들에 사용된 바와 같은 그리고 유기 전계발광의 분야의 당업자에게 알려진 바와 같은 모든 인광 착물들이 적합하고, 당업자는 진보적 기술을 발휘하지 않고, 다른 인광 착물들을 사용가능할 것이다.
인광 도펀트의 명시적 예들은 다음 표에 제시되어 있다:
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
위에서 상세히 나타낸 바람직한 실시 형태들 또는 위에서 설명된 식 (I) 의 구조를 포함하는 화합물은 바람직하게는 전자 디바이스에서 활성 성분으로서 사용될 수 있다. 전자 디바이스는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이의 적어도 하나의 층을 포함하는 임의의 디바이스를 의미하는 것으로 이해되며, 상기 층은 적어도 하나의 유기 또는 유기금속 화합물을 포함한다. 따라서, 본 발명의 전자 디바이스는 애노드, 캐소드, 및 식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 적어도 하나의 개재 층을 포함한다. 여기서 바람직한 전자 디바이스는, 적어도 하나의 층에 식 (I) 의 구조들을 포함하는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계 효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT) , 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광 검출기, 유기 광수용체, 유기 필드 켄치 디바이스 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기 화학 전지 (LEC ), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라즈몬 방출 디바이스, 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED 로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 유기 전계발광 디바이스가 특히 바람직하다. 활성 성분은 일반적으로 애노드와 캐소스 사이에 도입되는 유기 또는 무기 재료, 예를 들어 전하 주입, 전하 수송 또는 전하 차단 재료이지만, 특히 방출 재료 및 매트릭스 재료이다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 유기 전계발광 디바이스이다. 유기 전계발광 디바이스는 캐소드, 애노드 및 적어도 하나의 방출 층을 포함한다. 이들 층 이외에, 그것은 여전히 다른 층, 예를 들어 각각의 경우에 하나 이상의 정공 주입 층, 정공 수송층, 정공 차단 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층, 엑시톤 차단 층, 전자 차단 층, 전하 생성 층 및/또는 유기 또는 무기 p/n 접합을 포함할 수도 있다. 동시에, 하나 이상의 정공 수송층이 예를 들어, MoO3 또는 WO3와 같은 금속 산화물 또는 (퍼)플루오르화된 전자 결핍 방향족 시스템들로 p-도핑되거나 및/또는 하나 이상의 전자 수송 층들이 n-도핑되는 것이 가능하다. 마찬가지로, 2개의 방출 층들 사이에 중간층을 도입할 수 있으며, 이들은, 예를 들어 엑시톤 차단 기능을 갖거나 및/또는 전계발광 디바이스에서 전하 균형 (charge balance) 을 조절한다. 그러나, 이러한 층들의 모든 것이 반드시 존재할 필요는 없다는 것이 지적되야 한다.
이 경우, 유기 전계발광 디바이스는 방출 층을 포함하거나, 또는 복수의 방출 층들을 포함할 수 있다. 복수의 방출 층들이 존재하는 경우, 이들은, 전체 결과가 백색 방출이 되도록 전체적으로 380 nm와 750 nm 사이의 여러 방출 최대치들을 갖는 것이 바람직하며; 환언하면, 형광 또는 인광을 일으킬 수도 있는 다양한 방출 화합물들이 방출 층들에 사용된다. 3 층 시스템이 청색, 녹색 및 오렌지색 또는 적색 방출을 나타내는 3 층 시스템 또는 3 개보다 많은 3개 방출 층을 갖는 시스템이 특히 바람직하다. 또한 탠덤 OLED 가 바람직하다. 시스템은 또한, 하나 이상의 층들이 형광을 일으키고 하나 이상의 다른 층들이 인광을 일으키는 혼성 시스템일 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 유기 전계발광 디바이스는, 하나 이상의 방출 층들에서, 바람직하게는 추가 매트릭스 재료, 바람직하게는 정공 전도성 매트릭스 재료와 조합하여, 매트릭스 재료로서, 바람직하게 전자 전도성 매트릭스 재료로서, 위에서 상세히 나타낸 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조들을 포함하는 본 발명의 화합물을 함유한다. 본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서, 다른 매트릭스 재료는 전자 수송 화합물이다. 또 다른 바람직한 실시 형태에서, 다른 매트릭스 재료는 층 내의 정공 및 전자 수송에서, 조금이라도, 현저한 정도로 관여하지 않는 큰 밴드 갭을 갖는 화합물이다. 방출 층은 형광 또는 인광을 나타내거나 또는 TADF (열 활성화된 지연 형광) 를 나타낼 수도 있는 적어도 하나의 방출 화합물을 포함한다.
식 (I) 의 화합물들과 조합하여 또는 바람직한 실시형태들에 따라 사용될 수 있는 적합한 매트릭스 재료들은, 방향족 케톤, 방향족 포스핀 산화물 또는 방향족 설폭사이드 또는 설폰 (예를 들어, WO 2004/013080, WO 2004/093207, WO 2006/005627 또는 WO 2010/006680 에 따름), 트리아릴아민, 특히 모노아민 (예를 들어, WO 2014/015935 에 따름), 카르바졸 유도체, 예를 들어 CBP (N,N-비스카르바졸릴비페닐) 또는 카르바졸 유도체 (WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381, EP 1205527, 또는 WO 2008/086851 에 개시된 것), 인돌로카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 인데노카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2010/136109 및 WO 2011/000455 에 따름), 아자카르바졸 유도체 (예를 들어 EP 1617710, EP 1617711, EP 1731584, JP 2005/347160 에 따름), 양극성 매트릭스 재료 (예를 들어 WO 2007/137725 에 따름), 실란 (예를 들어 WO 2005/111172 에 따름), 아자보롤 또는 보론 에스테르 (예를 들어 WO 2006/117052 에 따름), 트리아진 유도체 (예를 들어 WO 2010/015306, WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 아연 착물 (예를 들어 EP 652273 또는 WO 2009/062578 에 따름), 디아자실롤 또는 테트라아자실롤 유도체 (예를 들어 WO 2010/054729 에 따름), 디아자포스폴 유도체 (예를 들어 WO 2010/054730 에 따름), 브릿지된 카르바졸 유도체 (예를 들어 US 2009/0136779, WO 2010/050778, WO 2011/042107, WO 2011/088877 또는 WO 2012/ 143080 에 따름), 트리페닐 유도체 (예를 들어, WO 2012/048781에 따름), 락탐 (예를 들어, WO 2011/116865, WO 2011/137951 또는 WO 2013/064206 에 따름), 4-스피로카르바졸 유도체 (예를 들어, WO 2014/094963 또는 WO 2015/192939 에 따름), 또는 디벤조푸란 유도체 (예를 들어, WO 2015/169412, WO 2016/015810, WO 2016/023608 또는 아직 미공개된 출원 EP16158460.2 또는 EP16159829.7 에 따름) 이다. 마찬가지로, 실제 방출체보다 더 짧은 파장에서 방출하는 다른 인광 방출체가 혼합물에서 코-호스트 (co-host) 로서 존재하는 것이 가능하다.
바람직한 코 호스트 재료는 트리아릴아민 유도체, 특히 모노아민, 인데노카르바졸 유도체, 4-스피로카르바졸 유도체, 락탐, 카르바졸 유도체 및 비스카르바졸 유도체이다.
본 발명의 화합물과 함께 코-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 트리아릴아민 유도체는 하기 식 (TA-1) 의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00068
식중 Ar1 은 각각의 경우 동일 또는 상이하게, 6 내지 40 개의 탄소 원자들을 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 R2 라디칼들에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 2개 이상의 인접 R2 치환기는 선택적으로, 하나 이상의 R3 라디칼들에 의해 치환될 수도 있는, 단환 또는 다환, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 단환 또는 다환의 지방족 고리 시스템을 형성할 수도 있다. 여기서 기호 R2 는 특히 식 (I) 에 대해서 위에서 정의된 바와 같다. 바람직하게는, Ar1은 각각의 경우 동일 또는 상이하게 5 내지 24 개, 바람직하게는 5 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 아릴 또는 헤테로아릴 기이다.
적합한 Ar1 기들의 예들은, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 테르페닐, 특히 분지형 테르페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3 - 또는 4-카르바졸릴 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있으나, 바람직하게는 치환되지 않는다) 로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는 Ar1 기는 각각의 경우 동일 또는 상이하게, 위에 언급된 R1-1 내지 R1-80 기, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 로부터 선택된다.
식 (TA-1) 의 화합물의 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 Ar1 기는 오르토-, 메타 - 또는 파라-바이페닐 기일 수도 있는 바이페닐 기로부터 선택된다. 식 (TA-1) 의 화합물의 다른 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 Ar1 기는 플루오렌 기 또는 스피로바이플루오렌 기로부터 선택되고, 여기서 이들 기는 각각 1, 2, 3 또는 4 위치에서 질소 원자에 결합될 수도 있다. 식 (TA-1) 의 화합물의 또 다른 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 Ar1 기는 페닐렌 또는 바이페닐렌 기로부터 선택되고, 여기서 기는 디벤조퓨란 기, 디벤조티오펜 기 또는 카르바졸 기, 특히 디벤조퓨란 기로 치환된 오르토-, 메타- 또는 파라- 결합 기이고, 여기서 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜 기가 1, 2, 3 또는 4 위치를 통해 페닐렌 또는 바이페닐 기에 결합되고, 여기서 카르바졸 기가 1, 2, 3 또는 4 위치를 통해 또는 질소 원자를 통해 페닐렌 또는 바이페닐 기에 결합된다.
식 (TA-1) 의 화합물의 특히 바람직한 실시 형태에서, 하나의 Ar1 기는 플루오렌 또는 스피로바이플루오렌 기, 특히 4-플루오렌 또는 4-스피로바이플루오렌 기로부터 선택되고, 하나의 Ar1 기는 바이페닐 기, 특히 파라-바이페닐 기 또는 플루오렌 기, 특히 2-플루오렌 기로부터 선택되고, 제 3 Ar1 기는 디벤조퓨란 기, 특히 4-디벤조퓨란 기, 또는 카르바졸 기, 특히 N-카르바졸 기 또는 3-카르바졸 기로 치환된 파라-페닐렌 기 또는 파라-바이페닐 기로부터 선택된다.
본 발명의 화합물과 함께 코-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 인데노카르바졸 유도체는 하기 식 (TA-2) 의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00069
식중 Ar1 및 R1은 특히 식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 실시 형태는 위에 열거된 구조들 R1-1 내지 R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 이다.
식 (TA-2) 의 화합물들의 바람직한 실시형태는 하기 식 (TA-2a) 의 화합물이다:
Figure pct00070
식중 Ar1 및 R1은 특히 식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. 여기서, 인데노 탄소 원자에 결합된 2 개의 R1 기는 바람직하게는 동일 또는 상이하게, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기, 특히 메틸 기, 또는 6 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 특히 페닐 기이다. 보다 바람직하게는, 인데노 탄소 원자에 결합된 2 개의 R1 기는 메틸 기이다. 더욱 바람직하게는 식 (TA-2a) 에서 인데노카르바졸 베이스 골격에 결합된 R1 치환기는 H 또는 1, 2, 3 또는 4 위치를 통해 또는 질소 원자를 통해, 특히 3 위치를 통해 인데노카르바졸 베이스 골격에 결합될 수도 있는 카르바졸 기이다.
본 발명의 화합물과 함께 코-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 4-스피로카르바졸 유도체는 하기 식 (TA-3) 의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00071
식중 Ar1 및 R1은 특히 식 (I), (II) 및/또는 (Q-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 실시 형태는 위에 열거된 구조들 R1-1 내지 R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 이다.
식 (TA-3) 의 화합물들의 바람직한 실시형태는 하기 식 (TA-3a) 의 화합물이다:
Figure pct00072
식중 Ar1 및 R1은 특히 식 (I), (II) 및/또는 (Q-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 실시 형태는 위에 열거된 구조들 R1-1 내지 R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 이다.
본 발명의 화합물과 함께 코-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 비스카르바졸 유도체는 하기 식 (TA-4) 의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00073
식중 Ar1 및 R1은 특히 식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 실시 형태는 위에 열거된 구조들 R1-1 내지 R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 이다.
식 (TA-4) 의 화합물들의 바람직한 실시형태는 하기 식 (TA-4) 의 화합물이다:
Figure pct00074
식중 Ar1은 특히 식 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 실시 형태는 위에 열거된 구조들 R1-1 내지 R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 이다.
적합한 비스카르바졸 유도체의 예는 하기 표에 열거된 재료들이다:
Figure pct00075
Figure pct00076
Figure pct00077
본 발명의 화합물과 함께 코-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 락탐은 하기 식 (LAC-1) 의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00078
식중 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다.
식 (LAC-1) 의 화합물들의 바람직한 실시형태는 하기 식 (LAC-1a) 의 화합물이다:
Figure pct00079
여기서 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖는다. R1 은 각각의 경우에 동일 또는 상이하며 H 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 위에 주어진 정의를 가질 수도 있다. 가장 바람직하게는, R1 치환기들은 H, 및 6 내지 18 개 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 적합한 R1 치환기들의 예들은, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 테르페닐, 특히 분지형 테르페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3 - 또는 4-카르바졸릴 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있으나, 바람직하게는 치환되지 않는다) 로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 적합한 R1 구조는 R-1 내지 R-79, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 에 대해 전술한 것과 동일한 구조이다.
혼합물로서, 복수의 상이한 매트릭스 재료, 특히 적어도 하나의 전자 전도성 매트릭스 재료 및 적어도 하나의 정공 전도성 매트릭스 재료를 사용하는 것이 또한 바람직할 수도 있다. 마찬가지로, 예를 들어 WO 2010/108579 호에 기재된 바와 같이, 전하 수송 매트릭스 재료 및 만약 존재한다면 전하 수송에 현저한 관여가 없는 전기적으로 비활성 매트릭스 재료의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
매트릭스와 함께 2개 이상의 삼중항 방출체들의 혼합물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 보다 단파 방출 스펙트럼을 갖는 삼중항 방출체는 보다 장파 방출 스펙트럼을 갖는 삼중항 방출체에 대한 코매트릭스 (co-matrix) 의 역할을 한다.
보다 바람직하게는, 바람직한 실시형태에서, 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스에서, 예를 들어, OLED 또는 OLEC 에서 방출 층에서 매트릭스 재료로서, 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 사용하는 것이 가능하다. 이 경우, 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 매트릭스 재료 함유 화합물은 하나 이상의 도펀트, 바람직하게는 인광 도펀트와 조합하여 전자 디바이스에 존재한다.
이 경우 방출층에서의 매트릭스 재료의 비율은 형광 방출층들에 대해서는 50.0 부피% 내지 99.9 부피%, 바람직하게 80.0 부피% 내지 99.5 부피% 이고, 보다 바람직하게 92.0 부피% 내지 99.5 부피% 이고, 인광 방출층들에 대해서는 85.0 부피% 내지 97.0 부피% 이다.
대응하여, 도펀트의 비율은 형광 방출 층들에 대해서는 0.1부피%와 50.0부피% 사이, 바람직하게는 0.5부피%와 20.0부피% 사이 그리고 보다 바람직하게는 0.5부피%와 8.0부피% 사이이고, 인광 방출 층들에 대해서는 3.0부피%와 15.0부피% 사이이다.
유기 전계발광 디바이스의 방출 층은 또한, 복수의 매트릭스 재료들 (혼합 매트릭스 시스템들) 및/또는 복수의 도펀트들을 포함하는 시스템들을 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 도펀트는 일반적으로 시스템에서 보다 작은 비율을 갖는 그러한 재료이고, 매트릭스 재료는 시스템에서 보다 큰 비율을 갖는 그러한 재료이다. 하지만, 개개의 경우들에서, 시스템에서의 단일 매트릭스 재료의 비율은 단일 도펀트의 비율보다 더 적을 수도 있다.
본 발명의 추가 바람직한 실시형태에서, 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (1) 의 구조들을 포함하는 화합물은 혼합 매트릭스 시스템들의 성분으로서 사용된다. 혼합 매트릭스 시스템들은 바람직하게 2개 또는 3개의 상이한 매트릭스 재료들, 보다 바람직하게 2개의 상이한 매트릭스 재료들을 포함한다. 이 경우, 2 개의 재료들 중 하나는 정공 수송 특성을 갖는 재료이고, 다른 재료는 전자 수송 특성을 갖는 재료인 것이 바람직하다. 하지만, 혼합 매트릭스 성분들의 원하는 전자 수송성 및 정공 수송성은 또한 단일의 혼합 매트릭스 성분 중에 주로 또는 완전히 조합될 수도 있으며, 이 경우 추가 혼합 매트릭스 성분(들)은 다른 기능들을 이행한다. 2개의 상이한 매트릭스 재료들은 1:50 ~ 1:1, 바람직하게 1:20 ~ 1:1, 보다 바람직하게 1:10 ~ 1:1, 그리고 가장 바람직하게 1:4 ~ 1:1 의 비로 존재할 수도 있다. 인광 유기 전계발광 디바이스에서 혼합 매트릭스 시스템들을 사용하는 것이 바람직하다. 혼합 매트릭스 시스템에 관한 보다 상세한 정보의 한가지 소스는 출원 WO 2010/108579 이다.
본 발명은 또한, 전자 전도성 화합물로서, 하나 이상의 전자 전도 층에서 본 발명의 하나 이상의 화합물 및/또는 본 발명의 적어도 하나의 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머를 포함하는 전자 디바이스, 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스를 제공한다.
바람직한 캐소드는 일 함수가 낮은 금속들, 금속 합금들 또는 다층 구조들로서, 다양한 금속들, 예를 들어, 알칼리 토금속들, 알칼리 금속들, 주족 금속들 또는 란타노이드들 (예를 들어, Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm 등) 으로 구성되는 것이다. 또한, 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속 및 은으로 구성된 합금, 예를 들어, 마그네슘 및 은으로 구성된 합금이 적합하다. 다층 구조의 경우에, 언급된 금속 이외에, 상대적으로 높은 일함수의 다른 금속, 예를 들어 Ag를 사용할 수도 있는데, 이 경우에 예를 들어, Mg/Ag, Ca/Ag 또는 Ba/Ag 와 같은 금속들의 조합이 일반적으로 사용된다. 또한, 금속 캐소드와 유기 반도체 사이에 고 유전 상수를 갖는 재료의 박형 중간층을 도입하는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 목적을 위한 유용한 재료들의 예는 알칼리 금속 또는 알칼리 토 금속 플루오라이드뿐만 아니라 대응하는 산화물 또는 카보네이트 (예: LiF, Li2O, BaF2, MgO, NaF, CsF, Cs2CO3 등) 이다. 마찬가지로, 이러한 목적을 위해 유기 알칼리 금속 착물, 예를 들어, Liq (리튬 퀴놀리네이트) 가 유용하다. 이 층의 층 두께는 바람직하게는 0.5 과 5 nm 사이이다.
바람직한 애노드는 높은 일함수를 갖는 재료들이다. 바람직하게는, 애노드는 진공에 대해 4.5 eV 보다 더 큰 일 함수를 갖는다. 첫째, 산화환원 전위가 높은 금속, 예를 들어 Ag, Pt 또는 Au가 이 목적에 적합하다. 둘째, 금속/금속 산화물 전극들 (예를 들면, Al/Ni/NiOx, Al/PtOx) 가 또한 바람직할 수도 있다. 일부 응용들에 대해, 유기 재료 (OSC) 의 조사 (irradiation) 또는 광의 방출 (OLED/PLED, O-레이저) 중 어느 일방을 가능하게 하기 위하여 전극들 중 적어도 하나는 투명하거나 또는 부분적으로 투명해야 한다. 바람직한 애노드 재료들은 여기서 전도성, 혼합 금속 산화물이다. ITO (indium tin oxide) 또는 IZO (indium zinc oxide) 가 특히 바람직하다. 또한, 전도성 도핑된 유기 재료, 특히 전도성 도핑된 폴리머, 예를 들어 PEDOT, PANI 또는 이들 폴리머들의 유도체가 바람직하다. 또한, p-도핑된 정공 수송 재료가 정공 주입 층으로서 애노드에 적용될 때, 그 경우에 적합한 p-도펀트는 금속 산화물, 예를 들어 MoO3 또는 WO3, 또는 (퍼)플루오르화 전자 결핍 방향족 시스템인 것이 바람직하다. 다른 적합한 p-도펀트는 Novaled 로부터의 화합물 NPD9 또는 HAT-CN (헥사시아노헥사아자트리페닐렌) 이다. 이러한 층은 낮은 HOMO, 즉 규모면에서 큰 HOMO 를 갖는 재료들로의 정공 주입을 단순화시킨다.
추가 층들에서, 일반적으로 그 층들에 대해 종래 기술에 따라 사용되는 임의의 재료를 사용할 수 있으며, 당업자는 진보성 능력을 발휘하지 않고서, 이들 재료 중 임의의 재료를 본 발명의 재료들과 전자 디바이스에서 조합할 수 있다.
디바이스는 대응하여 (본원에 따라) 구조화되고, 접촉 연결되고 마지막으로 기밀식으로 밀봉되는데, 이러한 디바이스들의 수명은 물 및/또는 공기의 존재하에서 심각하게 단축되기 때문이다.
또한, 하나 이상의 층들이 승화법에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스가 바람직하다. 이 경우, 재료들은 진공 승화 시스템들에서 통상적으로 10-5 mbar 미만, 바람직하게는 10-6 mbar 미만의 초기 압력에서 증착 (vapour deposition) 에 의해 도포된다. 또한 초기 압력은 더욱 더 낮거나 또는 더욱 더 높을 수 있으며, 예를 들어 10-7 mbar 미만일 수 있다.
마찬가지로, 하나 이상의 층들이 OVPD (유기 기상 증착) 방법에 의해 또는 캐리어 가스 승화의 도움으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스가 바람직하다. 이 경우, 재료는 10-5 mbar와 1 bar 사이의 압력에서 도포된다. 이 방법의 특수한 경우는 OVJP (organic vapour jet printing) 법이고, 여기서 재료들이 직접 노즐에 의해 도포되고 이렇게 하여 구조화된다.
추가로, 하나 이상의 층들이 용액으로부터, 예를 들어 스핀-코팅에 의해, 또는 임의의 인쇄법, 예를 들어 스크린 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 오프셋 인쇄 또는 노즐 인쇄, 그러나 더욱 바람직하게는 LITI (광 유도 열 화상, 열 전사 인쇄) 또는 잉크젯 인쇄에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스가 바람직하다. 이 목적을 위해, 예를 들어 적합한 치환을 통해 얻어지는 가용성 화합물이 필요하다.
전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 또한 용액으로부터 하나 이상의 층을 도포하고 증착에 의해 하나 이상의 다른 층을 도포함으로써 혼성 시스템으로서 제조될 수 있다. 예를 들어, 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물 및 매트릭스 재료를 포함하는 방출 층을 용액으로부터 도포하고, 거기에 정공 차단 층 및/또는 전자 수송 층을 감압하에서 증착에 의해 도포하는 것이 가능하다.
이들 방법은 일반적으로 당업자에게 공지되어 있으며, 위에서 상세히 나타낸 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조들을 포함하는 본 발명의 화합물을 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에 어려움 없이 적용될 수 있다.
본 발명의 전자 디바이스들, 특히 유기 전계발광 디바이스는 종래 기술에 비해 다음과 같은 놀라운 이점들 중 하나 이상에 대하여 주목할 만하다:
1. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머를, 특히 전자 전도성 재료로서, 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 매우 양호한 수명을 갖는다. 이러한 맥락에서, 이들 화합물은 특히 낮은 롤 오프 (roll-off), 즉 높은 루미넌스에서 디바이스의 전력 효율의 작은 저하를 가져온다.
2. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머를, 전자 전도성 재료, 전자 주입 재료 및/또는 호스트 재료로서, 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 탁월한 효율을 갖는다. 더욱 구체적으로, 효율은 식 (I) 의 구조 단위를 함유하지 않는 유사 화합물과 비교하여 훨씬 더 높다. 이러한 맥락에서, 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 본 발명의 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머는 전자 디바이스에 사용될 때 낮은 작동 전압을 가져온다.
3. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 본 발명의 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머는 매우 높은 안정성을 나타내며, 매우 긴 수명을 갖는 화합물에 이른다.
4. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머로, 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서 광 손실 채널의 형성을 피할 수 있다. 결과적으로, 이들 디바이스들은 높은 PL 효율 및 이에 따른 높은 EL 효율의 방출체들 및 매트릭스에서 도펀트로의 우수한 에너지 전달을 특징으로 한다.
5. 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스의 층들에서의 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 용도는 전자 도체 구조의 높은 이동도에 이른다.
6. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머는 우수한 열 안정성을 특징으로 하고, 약 1200 g/몰 미만의 몰 질량을 갖는 화합물은 양호한 승화성을 갖는다.
7. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머는 탁월한 유리 필름 형성을 갖는다.
8. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머는 용액으로부터 매우 양호한 필름들을 형성한다.
9. 이상에서 그리고 이하에서 언급되는 바람직한 실시형태들 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 화합물, 올리고머, 폴리머 및 덴드리머는 놀랍게도 높은 삼중항 준위 T1 을 가지며, 이것은 특히 전자 전도 재료로서 사용되는 화합물에 대해 적용된다.
이들 위에서 언급된 이점들은 추가 전자 특성의 열화를 수반하지 않는다.
본 발명의 화합물 및 혼합물은 전자 디바이스에서의 사용에 적합하다. 전자 디바이스는 적어도 하나의 유기 화합물을 함유하는 적어도 하나의 층을 함유하는 디바이스를 의미하는 것으로 이해된다. 그 컴포넌트는 또한 무기 재료 또는 그렇지 않으면 무기 재료로부터 완전히 형성된 층들을 포함할 수도 있다.
따라서, 본 발명은 또한 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서의 본 발명의 화합물 또는 혼합물의 용도를 제공한다.
본 발명은 여전히 또한 본 발명의 화합물 및/또는 본 발명의 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 전자 디바이스에서의 호스트 재료, 정공 차단 재료, 전자 주입 재료, 및/또는 전자 수송 재료, 바람직하게는 호스트 재료 및/또는 전자 수송 재료로서의 용도를 제공한다.
본 발명은 여전히 또한 본 발명의 전술된 화합물 또는 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 전자 디바이스를 제공한다. 이 경우, 그 화합물에 대해 상술된 선호들이 전자 디바이스에도 적용된다. 보다 바람직하게는, 전자 디바이스는, 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계 효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT) , 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광 검출기, 유기 광수용체, 유기 필드 켄치 디바이스 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기 화학 전지 (LEC ), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라즈몬 방출 디바이스, 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED 로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 다른 실시 형태에서, 본 발명의 유기 전계발광 디바이스는 별도의 정공 주입 층 및/또는 정공 수송 층 및/또는 정공 차단 층 및/또는 전자 수송 층을 전혀 함유하지 않으며, 이것은, WO2005/053051에 기재된 바와 같이, 방출 층이 정공 주입 층 또는 애노드에 바로 인접하거나 및/또는 방출 층이 전자 수송 층 또는 전자 주입 층 또는 캐소드에 바로 인접하다는 것을 의미한다. 추가적으로, 예를 들어 WO 2009/030981 에 기재된 바와 같이, 발광층에 금속 착물과 동일하거나 유사한 금속 착물을 방출 층에 바로 인접하는 정공 수송 또는 정공 주입 재료로서 사용할 수 있다.
또한, 정공 차단 또는 전자 수송 층에 본 발명의 화합물을 사용할 수 있다. 이는 특히 카르바졸 구조를 갖지 않는 본 발명의 화합물에 대해 맞다. 이들은 또한 바람직하게는 하나 이상의 다른 전자 수송 기, 예를 들어 벤즈이미다졸 기로 치환될 수도 있다.
본 발명의 유기 전계발광 디바이스의 다른 층에서, 종래 기술에 따라 통상적으로 사용되는 임의의 재료를 사용할 수 있다. 따라서, 당업자는, 진보성 능력을 발휘하지 않고서, 본 발명의 식 (I) 의 화합물과 조합하여 또는 바람직한 실시 형태들에 따라 유기 전계발광 디바이스들에 대해 알려진 임의의 재료를 사용할 수 있다.
본 발명의 화합물은 일반적으로 유기 전계 발광 디바이스에서의 사용시 매우 양호한 성질을 갖는다. 특히, 유기 전계발광 디바이스에서 본 발명의 화합물을 사용하는 경우, 수명은 종래 기술에 따른 유사한 화합물에 비해 현저히 더 양호하다. 동시에, 유기 전계발광 디바이스의 다른 특성, 특히 효율 및 전압이 마찬가지로 더 양호하거나 또는 적어도 비슷하다.
본 발명에 설명된 실시형태들의 변형들은 본 발명의 범위에 의해 커버된다는 것이 지적되야 한다. 본 발명에서 개시된 임의의 특징은, 이것이 명시적으로 배제되지 않는 한, 동일한 목적 또는 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 대체 특징으로 교환될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 임의의 특징은, 달리 언급되지 않으면, 일반 계열 (generic series) 의 일 예로서, 또는 동등 또는 유사 특징으로서 고려되야 한다.
본 발명의 모든 특징들은, 특정 특징들 및/또는 단계들이 상호 제외되지 않으면, 임의의 방식으로 서로 조합될 수도 있다. 이것은 특히 본 발명의 바람직한 특징들에 적용된다. 동일하게, 비본질적인 조합들의 특징들은 (조합이 아니라) 따로 사용될 수도 있다.
또한, 본 발명의 많은 특징들 그리고 특히 바람직한 실시형태들의 특징들은, 그것들 자체로 진보성이 있는 것으로 간주되어야 하며 단순히 본 발명의 실시형태들의 일부로서 간주되어서는 안된다는 것이 지적되야 한다. 이들 특징들에 대해, 임의의 현재 청구되는 발명에 추가적으로 또는 대안적으로 독립적인 보호가 추구될 수도 있다.
본 발명에 개시된 기술적 교시는 추출될 수도 있고 다른 예들과 조합될 수도 있다.
본 발명은 하기의 실시예들에 의해 상세히 예시되며, 이에 의해 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 당업자는 본 발명의 추가의 전자 디바이스들을 제조하고 따라서 청구된 전체 범위에 걸쳐 본 발명을 실시하기 위해, 진보성 능력을 발휘하지 않고서, 주어진 상세들을 사용할 수 있을 것이다.
실시예
달리 언급되지 않는 한, 이하의 합성들은 건조된 용매 중에서 보호 가스 분위기 하에서 수행된다. 반응물은 ALDRICH 로부터 공급될 수 있다. 문헌으로부터 알려진 반응물의 수들은 그들의 일부가 대괄호 안에 언급되며, 대응하는 CAS 번호이다.
합성예들:
a) 5-브로모-7H-7,8-디아자벤조[c]플루오렌
Figure pct00080
[205-38-9]
H-7,8-디아자벤조[c]플루오렌의 16.2g (74.6 mmol) 을 먼저 DMF 80㎖에 채운다. 이어서, 13.3 g (74.6 mmol) 의 NBS 이 부분들로 첨가되고, 이 온도에서 4 시간 동안 교반이 계속된다. 이어서, 물 15㎖ 이 혼합물에 첨가되고 CH2Cl2 로 추출된다. 유기 상을 MgSO4 상에서 건조시키고, 용매를 감압하에 제거하였다. 생성물을 고온의 헥산으로 추출 교반하고, 흡인 여과한다. 수율: 16.9 g (57 mmol), 이론의 77%, 1H NMR 에 의한 순도 약 97%.
Figure pct00081
Figure pct00082
c) 4-브로모-7-(2-메틸술파닐페닐)벤조[1,2,5]티아디아졸
Figure pct00083
138 g (470 mmol) 의 4,7-디브로모-2,1,3-벤조티아디아졸, 60.14 g (470.0 mmol) 의 티오펜-2-보론산, 149.02 g (702.0 mmol) 의 K3PO4, 1000 ㎖ 의 디옥산 및 1000 ㎖ 의 물의 탈기된 혼합물에 13.52 g (11.7 mmol) 의 Pd(PPh3)4 이 첨가된다. 그 혼합물을 80 ℃에서 7 시간 동안 가열한 후, 4.58g (93.6mmol) 의 NaCN 이 첨가된다. 실온으로 냉각시킨 후, 수성 상을 제거하였다. 유기 상을 H2O로 2회 세척한 다음 Na2SO4 위에서 건조시킨다. 용매를 제거하고 암적색 고체를 디옥산으로부터 두 번 재결정화시킨 후, 생성물이 적색 바늘 형태로 수득된다. 수율: 82 g (243 mmol), 이론의 52%; HPLC 에 의한 순도: 97%.
Figure pct00084
Figure pct00085
Figure pct00086
Figure pct00087
Figure pct00088
Figure pct00089
d) 4-(2-메탄설피닐페닐)-7-(2-니트로페닐)벤조[1,2,5]티아디아졸
Figure pct00090
보호 가스 하에서, 1.1 ℓ 의 빙초산 및 125 ㎖의 디클로로메탄 중에 4-(2-메틸설파닐페닐)-7-(2-니트로페닐)벤조[1,2,5]티아디아졸 117 g (309 mmol) 을 초기에 장입하고 그 혼합물을 0 ℃로 냉각시켰다. 이 용액에 30 % H2O2 용액 500㎖ (309 mmol) 을 적하 첨가하고, 혼합물을 밤새 교반하였다. 혼합물을 Na2SO3 용액과 혼합하고, 상들을 분리시키고, 용매를 감압하에 제거하였다. 수율: 100 g (252 mmol), 이론의 82%; HPLC 에 의한 순도: 92%.
Figure pct00091
Figure pct00092
Figure pct00093
e) 4-(2-니트로페닐)-2,6-디티아-1,3-디아자시클로펜타[c]플루오렌
Figure pct00094
4-(2-메탄설피닐페닐)-7-(2-니트로페닐)벤조[1,2,5]티아디아졸 108g (275 mmol) 및 트리플루오로메탄설폰 산 737㎖ (8.329 mol) 의 혼합물을 5 ℃에서 48 시간 동안 교반하였다. 이어서, 혼합물을 2.4ℓ의 물/피리딘 5 : 1과 혼합하고 20 분 동안 환류하에 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 500 ㎖ 의 물 및 1000 ㎖의 디클로로메탄을 신중하게 첨가하였다. 유기 상을 4 x 50 ㎖의 H2O 로 세척하고 MgSO4 위에서 건조시키고, 용매를 감압하에 제거하였다. 클로로벤젠으로부터 재결정하여 순수한 생성물이 수득된다. 수율: 82 g (245 mmol), 이론의 83%; HPLC 에 의한 순도: 96%.
Figure pct00095
Figure pct00096
Figure pct00097
Figure pct00098
11c 를 톨루엔으로부터 재결정화시키고 최종적으로 2 회 분획 승화시켰다 (p 는 약 10-6 mbar). HPLC 에 의한 순도 : 99.9%.
f) 13,14-디히드로-4,13,14-트리아자벤조[c]인데노[2,1-a]플루오렌
Figure pct00099
5-(3-니트로피리딘-2-일)-7H-벤조[c]카르바졸 40g (119 mmol) 및 트라이에틸 포스파이트 290.3㎖ (1669 mmol) 의 혼합물을 환류하에 12 시간 동안 가열하였다. 이어서, 나머지 트리에틸 포스파이트를 증류 제거한다 (72-76℃ / 9 mm Hg). 물/MeOH (1:1) 를 잔류물에 첨가하고, 고체를 여과하고 재결정화시켰다. 수율: 36 g (117 mmol), 이론의 90%; HPLC 에 의한 순도: 98.0%.
Figure pct00100
Figure pct00101
Figure pct00102
g) 6-(2-클로로페닐아미노)이소퀴놀린-7-올
Figure pct00103
[1368385-57-2]
6-아미노이소퀴놀린-7-올 21.9 g (137 mmol), 1-클로로-2-요오도벤젠 33.3 g (140 mmol), 나트륨 tert-부톡시드 68.2 g (710 mmol), 팔라듐 (II) 아세테이트 613 mg (3 mmol) 및 3.03g (5mmol) 의 dppf 를 1.3 ℓ 의 톨루엔에 용해시키고 환류하에 5 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 톨루엔으로 양을 늘리고 Celite 를 통해 여과하였다. 여과액을 감압하에 농축시키고, 잔류물을 톨루엔/헵탄으로부터 결정화시킨다. 생성물을 무색의 고체로서 단리하였다. 수율: 26 g (96 mmol), 이론의 72%; HPLC 에 의한 순도: 96%.
Figure pct00104
Figure pct00105
Figure pct00106
h) [7-(2-클로로페녹시)퀴놀린-6-일](2-클로로페닐)아민
Figure pct00107
9.7 g (36 mmol) 의 6-(2-클로로페닐아미노)퀴놀린-7-올, 8.5 g (36 mmol) 의 2-클로로-1-요오도벤젠, 1.6 g (12 mmol) 의 Cu2O, 2.7 g (22 mmol) 의 1H-이미다졸-4-카르복실산 및 24 g (71 mmol) 의 세슘 카르보네이트를 200 ㎖ 의 아세토니트릴에 용해시키고 환류하에서 15시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 톨루엔으로 양을 늘리고 Celite 를 통해 여과하였다. 여과액을 감압하에 농축시키고, 잔류물을 톨루엔/CH2Cl2 으로부터 결정화시킨다. 생성물을 무색의 고체로서 단리하였다. 수율: 7.1 g (14 mmol), 이론의 52%; HPLC 에 의한 순도: 97%.
Figure pct00108
Figure pct00109
Figure pct00110
i) 13H-14-옥사-5,13-디아자벤조[c]인데노[2,1-a]플루오렌
Figure pct00111
38.8 g (102 mmol) 의 [7-(2-클로로페녹시)퀴놀린-6-일](2-클로로페닐) 아민, 112 g (808 mmol) 의 칼륨 카보네이트, 9 g (24 mmol) 의 트리시클로헥실포스포늄 테트라플루오로보레이트 및 2.76 g (12 mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트를 500 ㎖ 의 NMP 에 현탁시키고 환류하 6시간 동안 교반하였다. 냉각 후, 반응 혼합물을 300 ㎖의 물 및 600 ㎖의 디클로로메탄으로 양을 늘렸다. 혼합물을 추가로 30 분 동안 교반하고, 유기 상을 분리하고, 단 Celite 베드를 통해 여과한 다음, 용매를 감압하에 제거하였다. 조 생성물을 톨루엔으로 고온 추출 (hot extraction) 하고 톨루엔으로부터 재결정화하였다. 수율: 23 g (78 mmol), 이론의 76%; HPLC 에 의한 순도: 96%.
Figure pct00112
Figure pct00113
j) 7H-벤조[e]피리도[3,4-b]인돌-5-보론산
Figure pct00114
21.6 g (73 mmol) 의 5-브로모-7H-벤조[e]피리도[3,4-b]인돌을 150 ㎖ 의 건조 THF 에 용해시키고 -78℃ 로 냉각시켰다. 이 온도에서, n-BuLi 30㎖ (헥산 중 764 mmol/2.5 M) 를 약 5 분내에 첨가한 다음, 혼합물을 -78 ℃에서 추가로 2.5 시간 동안 교반하였다. 이 온도에서, 15.1 g (145 mmol) 의 트리메틸 보레이트를 매우 빠르게 첨가하고, 반응을 서서히 실온이 되게 한다 (약 18 시간). 반응 용액을 물로 세척하고 침전된 고체 및 유기 상을 톨루엔으로 아제오트로픽 건조 (azeotropic drying) 시킨다. 조 생성물을 약 40 ℃에서 톨루엔/메틸렌 클로라이드로부터 교반하면서 추출하고 흡인 여과 (filtered off with suction) 하였다. 수율 : 16.7 g (66 mmol), 이론치의 91 %, 이는 HPLC 분석에 의해 ?량이 > 97 % 이다.
Figure pct00115
Figure pct00116
k) 메틸 2-(7H-벤조[e]피리도[3,4-b]인돌-5-일)벤조에이트
Figure pct00117
물 350 ㎖ 및 THF 350 ㎖ 의 혼합물 중 메틸 2-브로모벤조에이트 86g (28mmol), 7H-벤조[e]피리도[3,4-b]인돌-5-보론 산 7g (28mmol) 및 트리포타슘 포스페이트 18.9 g (6.6 mmol) 의 잘 교반된 탈기된 현탁액에 1.55 g (0.1 mmol) 의 Pd(PPh3)4 를 첨가하고, 혼합물을 환류하에서 60 시간 동안 가열한다. 냉각 후, 유기상을 제거하고, 200 ㎖ 의 물로 3 회 및 200 ㎖ 의 포화 염화 나트륨 용액으로 1 회 세척한 후 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 유기 상이 감압하에 회전 증발에 의해 농축 건조 (concentrated to dryness) 된다. 이렇게 얻어진 회색 잔류물을 디옥산으로부터 재결정화시킨다. 침전된 결정들을 흡인 여과하고, 50 ㎖ 의 에탄올로 세척한 다음, 감압하에서 건조시킨다. 수율: 8.1 g (23 mmol), 이론의 83%.
Figure pct00118
Figure pct00119
l) 2-[2-(7H-벤조[e]피리도[3,4-b]인돌-5-일)페닐]프로판-2-올
Figure pct00120
메틸 2-(7H-벤조[e]피리도[3,4-b]인돌-5-일)벤조에이트 52.8 g (150 mmol) 을 초기에 질소하 2000 ㎖의 THF에 넣고 -78 ℃로 냉각시키고, 2.2M 메틸리튬 용액 175㎖ (378 mmol) 를 적하 첨가하였다. 이어서, -78 ℃에서 16 시간 동안 교반한다. 혼합물을 밤새 실온이 되게 하였다. 포화 NH4Cl 용액 125 ㎖ 로 가수분해한 후, 침전물을 흡인 여과하고, 에틸 아세테이트로 세척하였다. 여액을 물로 2 회 추출하고, 유기 상을 Na2SO4 위에서 건조시킨다. 용매를 증발시킨 후, 잔류물을 크로마토그래피 (톨루엔/에틸 아세테이트 6:4) 에 의해 정제한다. 수율: 45 g (134 mmol), 이론의 90%.
Figure pct00121
Figure pct00122
m) 3,13-디메틸-13,14-디하이드로-2,14-디아자벤조[c]인데노[2,1-a]플루오렌
Figure pct00123
200g의 폴리인산이 초기에 투입된다. 이어서, 2-[2-(7H-벤조[e]피리도[3,4-b]인돌-5-일)페닐]프로판-2-올 22.2 g (63 mmol) 을 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 20 시간 동안 교반한다. 그 후, 얼음물을 혼합물에 서서히 첨가한다. 침전된 고체를 흡인 여과하고, 건조 캐비닛에서 건조시키고, 에틸 아세테이트로부터 재결정화시킨다. 수율: 19.3 g (57 mmol), 이론의 89%.
Figure pct00124
Figure pct00125
n) 13-(2,6-디페닐피리미딘-4-일)-13H-14-옥사-5,13-디아자벤조[c]인데노[2,1-a]플루오렌
Figure pct00126
13H-14-옥사-5,13-디아자벤조[c]인데노[2,1-a]플루오렌 18.4g (60 mmol)을 보호 기체 분위기 하에 디메틸포름아미드 300㎖에 용해시키고, 3g (75 mmol) 의 NaH (광유 중 60 %) 를 첨가하였다. 실온에서 1 시간 후, 150 ㎖ 의 디메틸포름아미드 중 19 g (62 mmol) 의 4-브로모-2,6-디페닐피리미딘의 용액을 적하 첨가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온에서 12 시간 동안 교반하였다. 이 시간 후, 반응 혼합물을 얼음에 붓고 디클로로메탄으로 3 회 추출하였다. 합해진 유기 상을 Na2SO4 위에서 건조시키고 농축한다. 잔류물을 톨루엔으로부터 재결정화시키고 최종적으로 2 회 분획 승화시켰다 (p 는 약 10-6 mbar, T = 378-395℃). 수율: 25.8 g, 이론의 80%; HPLC 에 의한 순도: 99.9%.
Figure pct00127
Figure pct00128
Figure pct00129
Figure pct00130
Figure pct00131
Figure pct00132
Figure pct00133
Figure pct00134
Figure pct00135
Figure pct00136
Figure pct00137
Figure pct00138
Figure pct00139
OLED 의 제조
후속되는 예 C1 내지 I14 (표 1 및 2 참조) 에서, 다양한 OLED 의 데이터가 제시된다.
예 C1-I14 에 대한 전처리 : 두께 50nm의 구조화된 ITO (인듐 주석 산화물) 로 코팅된 유리 플라크를 산소 플라즈마로 코팅하기 전에 처리한 후, 아르곤 플라즈마로 처리된다. 이들 플라즈마 처리된 유리 플라크는, OLED 가 적용되는 기판을 형성한다.
OLED 는 기본적으로 다음의 층 구조를 갖는다: 기판/정공 주입 층 (HIL)/정공 수송 층 (HTL) / 전자 차단 층 (EBL) / 방출 층 (EML) / 선택적인 정공 차단 층 (HBL) / 전자 수송 층 (ETL) / 선택적 전자 주입 층 (EIL) 및 최종적으로 캐소드. 캐소드는 두께 100 nm 의 알루미늄층에 의해 형성된다. OLED 의 정확한 구조는 표 1 에서 알 수 있다. OLED 의 제조를 위해 필요한 재료는 표 3에 나타낸다.
모든 재료는 진공 챔버에서 가열식 증착 (thermal vapour deposition) 에 의해 도포된다. 이 경우, 방출 층은 항상, 적어도 하나의 매트릭스 재료 (호스트 재료) 및 공증발에 의해 특정 부피 비율로 매트릭스 재료(들)에 첨가되는 방출 도펀트 (방출체) 로 이루어진다. IC5:IC3:TEG2 (55%:35%:10%) 와 같은 형태로 주어지는 상세들은 재료 IC5 가 55 %의 부피 비율로 층에 존재하고, IC3 가 35 %의 비율로 존재하고 TEG2 가 10 % 의 비율로 존재하는 것을 의미한다. 유사하게, 전자 수송 층은 또한 2개의 재료들의 혼합물로 이루어질 수도 있다.
OLED는 표준 방식으로 특성화된다. 이 목적을 위해서, 전계발광 스펙트럼들, 전류 효율 (cd/A 단위로 측정), 전력 효율 (lm/W 단위로 측정) 및 람베르트 방출 특성들을 띄는 전류-전압-루미넌스 특징들 (IUL 특징들) 로부터 계산된 루미넌스의 함수로서의 외부 양자 효율성 (EQE, 퍼센트로 측정), 그리고 또한 수명이 결정된다. 전계발광 스펙트럼은 1000 cd/m2 의 루미넌스에서 결정되고, 그로부터 CIE 1931 x 및 y 색 좌표가 산출된다. 표 2의 파라미터 U1000 은 1000cd/m2의 루미넌스에 필요한 전압을 나타낸다. 최종적으로, EQE1000 는 1000 cd/m2 의 작동 루미넌스에서의 외부 양자 효율을 표기한다. 수명 LT 은 일정 전류로 작동하는 동안 루미넌스가 출발 루미넌스로부터 소정 비율 L1 로 떨어지는 시간으로 정의된다. 표 2에서 L0;j0 = 4000 cd/m² 및 L1 = 70% 의 수치는 LT 칼럼에서 보고된 수명이 출발 루미넌스가 4000cd/m2에서 2800cd/m2로 떨어지는 시간에 대응함을 의미한다. 유사하게, L0;j0 = 20 mA/cm², L1 = 80% 는 20 mA/cm² 에서의 작동 과정에서의 루미넌스가 시간 LT 이후에 그의 출발 값의 80 % 로 떨어진다는 것을 의미한다.
다양한 OLED 들에 대한 데이터가 표 2에 수집 분석되어 있다. 예 C1-C3 은 종래 기술에 따른 비교 예이다; 예 I1-I14 는 본 발명의 OLED의 데이터를 나타낸다. 예들 중의 일부는 본 발명의 OLED 들의 이점을 예시하기 위하여 이하에서 더 자세하게 설명된다.
인광 OLED 의 방출 층에서의 본 발명의 혼합물의 용도
본 발명의 재료는 인광성 OLED 에서 방출 층에 사용될 때, 특히 수명과 관련하여 종래 기술에 비해 현저한 개선을 제공한다.
적색-방출 도펀트 (TER5) 및 정공-전도성 매트릭스 (IC3) 와 조합한 본 발명의 화합물 58n, 40n, 38n, 42n, 10n 및 3o 의 사용에 의해, 종래 기술 PA1-3 에 비해 수명이 약 15 % 내지 > 200% 만큼 증가하는 것을 달성할 수 있다 (예 I1 과 C1 의 비교; I2, I3, I4 및 I6과 C2의 비교, I6와 C3의 비교).
Figure pct00140
Figure pct00141
Figure pct00142
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Figure pct00144
Figure pct00145
Figure pct00146

Claims (18)

  1. 식 (I) 의 구조들을 포함하는 화합물로서,
    Figure pct00147

    식중 사용된 기호들은 하기와 같다:
    A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 는 각각의 경우 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1 이거나 또는 2개의 인접한 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 기들은 함께, O, S, 또는 NR1 이며, 다만, 5원 또는 6원 고리가 형성된다;
    Y1, Y2, Y3, Y4 는 각각의 경우 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1 이거나, 또는 2개의 인접한 Y1, Y2, Y3, Y4 기들은 함께 O, S, NR1 이고, 다만, 5원 또는 6원 고리가 형성된다;
    Z는 각각의 경우에서 동일 또는 상이하게, O, S, NR1, PR1 또는 C(R1)2 이다;
    L 은 결합이거나 또는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자들을 갖고 하나 이상의 R1 라디칼들에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이다;
    Q 는 전자 수송 기이다;
    R1 은 각 경우에 동일 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, B(OR2)2, CHO, C(=O)R2, CR2=C(R2)2, CN, C(=O)OR2, C(=O)N(R2)2, Si(R2)3, N(R2)2, NO2, P(=O)(R2)2, OSO2R2, OR2, S(=O)R2, S(=O)2R2, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, NR2, P(=O)(R2), -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수 있고, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각 경우에 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기, 또는 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있는 디아릴아미노 기, 디헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기, 또는 이들 시스템의 조합이고; 동시에, 2개 이상의 R1 라디칼이 함께 고리 시스템을 형성할 수 있다;
    R2 는 각 경우에 동일 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, B(OR3)2, CHO, C(=O)R3, CR3=C(R3)2, CN, C(=O)OR3, C(=O)N(R3)2, Si(R3)3, N(R3)2, NO2, P(=O)(R3)2, OSO2R3, OR3, S(=O)R3, S(=O)2R3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 (이들의 각각은 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, NR3, P(=O)(R3), -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수 있고, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각 경우에 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기, 또는 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있는 디아릴아미노 기, 디헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기, 또는 이들 시스템의 조합이고; 동시에, 2 개 이상의 R2 치환기는 또한 함께 단환 또는 다환, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있다;
    R3 은 각각의 경우 동일 또는 상이하게 H, D, F 또는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 유기 라디칼이며, 여기서 수소 원자는 또한 F 로 대체될 수 있고; 동시에, 2개 이상의 R3 치환기는 함께 또한 단환 또는 다환, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있다;
    다만, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, Y1, Y2, Y3, Y4 기 중 적어도 하나는 N 이거나 및/또는 적어도 2개의 인접한 A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, Y1, Y2, Y3, Y4 기들은 O, S 또는 NR1 인, 화합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    식 (II) 의 구조들을 포함하고
    Figure pct00148

    식중 사용된 기호 L, Q, Z, Y1, Y2, Y3 및 Y4 는 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 는 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1 이며, 다만 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, Y1, Y2, Y3, Y4 기 중 적어도 하나는 N 이거나 및/또는 2개의 인접한 Y1, Y2, Y3, Y4 기들은 O, S 또는 NR1 이고, 여기서 고리 당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 기들이 N 인, 화합물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    식 (III) 의 구조들을 포함하고
    Figure pct00149

    식중 사용된 기호 L, Q 및 Z 는 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 는 동일하거나 또는 상이하며 N 또는 CR1 이고, 다만, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 기들 중 적어도 하나는 N 이고, 여기서 고리당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 기들은 N 인, 화합물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    식 (III-1) 의 구조들을 포함하고
    Figure pct00150

    식중 사용된 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 는 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1 이며, 다만, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 기 중 적어도 하나는 N 이고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, 고리당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 기들이 N 인, 화합물.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    식 (III-2) 또는 (III-3) 의 구조들을 포함하고
    Figure pct00151

    식중 사용된 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 는 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1 이며, 다만, X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 기 중 적어도 하나는 N 이고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, 고리당 2개 이하의 X1, X2, X3, X4, X9, X10, X11, X12 기들이 N 이다;
    Figure pct00152

    식중 사용된 기호 L, R1, Q 및 Z 는, 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 는 동일 또는 상이하게 N 또는 CR1 이며, 다만, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 기 중 적어도 하나는 N 이고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, 고리당 2개 이하의 X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12 기들이 N 인, 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    식 (IV) 의 구조들을 포함하고
    Figure pct00153

    식중 사용된 기호 L, Q, Z, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 및 A8 은 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, W1, W2 및 W3 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게 N, CR1, O, S 또는 NR1 이고, 여기서 W1, W2 및 W3 기들 중 정확히 하나가 O, S 또는 NR1 이고, W1, W2 및 W3 기들 중 2개가 N 또는 CR1 이고, 여기서 W1, W2 및 W3 기들 중 2개가 N 이고 W1, W2 및 W3 기들 중 하나가 NR1 인 경우는 바람직하게 아닌, 화합물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    식 (V) 의 구조들을 포함하고
    Figure pct00154

    식중 사용된 기호 L, Q 및 Z 는 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, 기호 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8 은 제 2 항에 주어진 정의를 갖고, 기호 W1, W2 및 W3 는 제 6 항에 주어진 정의를 갖는, 화합물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    식 (V-1) 또는 (V-2) 의 구조들을 포함하고
    Figure pct00155

    식중 사용된 기호 L R1, Q 및 Z 는 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, 기호 X1, X2, X3, X4 는 제 2 항에 주어진 정의를 갖고, 기호 W1, W2 및 W3 는 제 6 항에 주어진 정의를 갖고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    Figure pct00156

    식중 사용된 기호 L R1, Q 및 Z 는 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, 기호 X5, X6, X7, X8 는 제 2 항에 주어진 정의를 갖고, 기호 W1, W2 및 W3 는 제 6 항에 주어진 정의를 갖고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4인, 화합물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Q 기는 식 (Q-1), (Q-2), (Q-3), (Q-4) 및/또는 (Q-5) 의 구조들로부터 선택되는 것을 특징으로 하고,
    Figure pct00157

    Figure pct00158

    식중 기호 R1 은 제 1 항에 주어진 정의를 갖고, X는 N 또는 CR1 이고 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 여기서 X는 바람직하게는 질소 원자인, 화합물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Q 기는 식 (Q-6), (Q-7), (Q-8), (Q-9), (Q-10), (Q-11) 및/또는 (Q-12) 의 구조들로부터 선택되는 것을 특징으로 하고
    Figure pct00159

    Figure pct00160

    식중 기호 R1 은 제 1 항에 기재된 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, m은 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, n은 0, 1, 2 또는 3 이고, o는 0, 1 또는 2 인, 화합물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 Q 기는 식 (Q-13), (Q-14) 및/또는 (Q-15) 의 구조들로부터 선택되는 것을 특징으로 하고
    Figure pct00161

    식중 기호 R1 은 제 1 항에 기재된 정의를 가지며, 점선 결합은 부착 위치를 표시하는, 화합물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Q 기는 식 (Q-16), (Q-17) 및/또는 (Q-18) 의 구조들로부터 선택되는 것을 특징으로 하고
    Figure pct00162

    식중 기호 X 및 R1 은 상기 제 1 항 및 제 9 항에 주어진 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고 Ar1 은 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며, 각 경우에 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 2개 이상의 인접 R1 치환기는 선택적으로, 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 단환- 또는 다환의 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있는, 화합물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Q 기는 식 (Q-19), (Q-20), (Q-21), (Q-22), (Q-23), (Q-24), (Q-25), (Q-26), (Q-27), (Q-28), (Q-29), (Q-30), (Q-31) 및 (Q-32) 의 구조들로부터 선택되는 것을 특징으로 하고
    Figure pct00163

    Figure pct00164

    식중 기호 Ar1 은 제 12 항에 기재된 정의를 갖고, R1 은 제 1 항에 기재된 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, n은 0, 1, 2 또는 3 이고, l 은 1, 2, 3, 4 또는 5 인, 화합물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 하나 이상의 화합물을 함유하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머로서, 수소 원자 또는 치환기보다는, 상기 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머에 대한 상기 화합물의 하나 이상의 결합이 존재하는, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머.
  15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 화합물 또는 제 14 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 및 형광 방출체, 인광 방출체, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단 재료 및 정공 차단 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 다른 화합물을 포함하는, 조성물.
  16. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 화합물, 제 14 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 제 15 항에 기재된 조성물 및 적어도 하나의 용매를 포함하는, 제형 (formulation).
  17. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물의, 제 14 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의, 또는 제 15 항에 기재된 조성물의, 특히 전자 디바이스에서 호스트 재료 또는 전자 수송 재료로서의 용도.
  18. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 화합물, 제 14 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 제 15 항에 기재된 조성물을 포함하는 전자 디바이스로서, 상기 전자 디바이스는 바람직하게는, 유기 전계발광 디바이스, 유기 집적 회로, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 태양전지, 유기 광 검출기, 유기 광수용체, 유기 필드 켄치 디바이스, 발광 전기화학 전지 및 유기 레이저 다이오드로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 전자 디바이스.
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