KR20220066324A - 전자 디바이스용 재료 - Google Patents

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아미르 호싸인 파르함
크리슈티안 에렌라이히
옌스 엥겔하르트
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메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 출원은 식 (I) 의 화합물, 그 화합물의 제조 방법, 및 화합물 중 하나 이상을 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.

Description

전자 디바이스용 재료로서의 페리-축합 복소환 화합물
본 발명은 전자 디바이스에 사용하기 위한 재료, 및 상기 재료를 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.
전자 디바이스는 본 출원의 맥락에서, 유기 반도체 재료를 기능성 재료로서 포함하는, 유기 전자 디바이스로 불리는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 보다 특히, 이들은 OLED (organic electroluminescent device) 를 의미하는 것으로 이해된다. 용어 OLED 는 유기 화합물을 포함하는 하나 이상의 층을 가지며 전기 전압의 인가시에 광을 방출하는 전자 디바이스를 의미하는 것으로 이해된다. OLED의 구성 및 기능의 일반적인 원리는 당업자에게 공지되어 있다.
OLED 에서 사용된 방출 재료는 흔히 인광 유기금속성 착물이다. 일반적으로, 예를 들어 효율, 작동 전압 및 수명과 관련하여 OLED, 특히 또한 삼중항 방출 (인광) 을 나타내는 OLED 에서의 개선의 필요성이 여전히 존재한다. 인광 OLED 의 특성은 사용되는 삼중항 방출체에 의해서만 결정되는 것은 아니다. 더욱 구체적으로, 사용되는 다른 재료, 예컨대 매트릭스 재료도 여기서 특히 중요하다. 따라서, 이들 재료의 개선은 또한 OLED 특성의 개선에 이를 수 있다. OLED 에서 삼중항 방출체용 매트릭스 재료로 사용되는 알려진 부류의 재료의 예는 방향족 락탐의 재료이다.
본 발명의 목적은 OLED 에서, 특히 인광 방출체용 매트릭스 재료로서 또는 전자 수송 재료로서 사용하기에 적합하고 그 안에서 특성을 개선시키는 화합물을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 이 목적은 OLED 에서 사용하기에 양호하게 적합한 이하 상세히 설명되는 특정 화합물에 의해 달성된다는 것을 알아냈다. 이들 OLED 는 특히 긴 수명, 고효율 및 낮은 작동 전압을 갖는다. 따라서 본 발명은 이들 화합물, 및 이들 화합물을 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스를 제공한다.
따라서, 본 출원은 하기 식 (I) 의 화합물을 제공하며,
Figure pct00001
식 중, 나타나는 변수들은 다음과 같다:
A 는 C=O, C=S, C=NR0, P(=O)R0, SO 또는 SO2 이고;
Y 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고 N 및 CR1 로부터 선택되고;
Ar1 은, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합되는 방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합된 헤테로방향족 고리 시스템이고;
Z 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, CR4 및 N 으로부터 선택되거나, 또는 Z-Z 단위는 하기 식 (Ar2) 의 단위를 나타내고
Figure pct00002
식중 Ar2 는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 여기서 점선은 식의 나머지 부분에 대한 Z-Z 단위의 결합이다.
R0 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템에서 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기, 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
R1 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
R2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
R3 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
R4 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R2, R3 및 R4 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고;
R5 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R6, CN, Si(R6)3, N(R6)2, P(=O)(R6)2, OR6, S(=O)R6, S(=O)2R6, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R5 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R6 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R6C=CR6-, -C≡C-, Si(R6)2, C=O, C=NR6, -C(=O)O-, -C(=O)NR6-, NR6, P(=O)(R6), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
R6 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템로부터 선택되고; 여기서 2개 이상의 R6 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기, 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 F 및 CN 으로 선택된 하나 이상의 라디칼에 의해 치환될 수도 있고;
식 (I) 에서 2개의 Y 기가 CR1 인 경우, 하기
a) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되거나; 또는
b) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 2개의 기는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것
중 어느 일방이다.
식 (Ar2) 에서 C-C 단위는 서로 직접 결합되고 방향족 또는 헤테로방향족 고리의 일부인 2개의 탄소 원자를 의미하는 것으로 이해된다.
식 (I) 에서 그리고 추가 일반 식에서 고리 내에 존재하는 환은 당해 고리가 방향족성을 갖고 특정 경우에 헤테로방향족임을 의미한다. 바람직한 실시형태에서, 이는 예를 들어 A가 C=O이고, Z가 CR4 이고, 하나의 Y는 CR1이고 다른 하나의 Y는 N인 아래 식 (I) 의 실시형태에 대해 나타낸 바와 같이 특정 메소메리 구조(mesomeric structure)에 대해서만 방향족성의 존재를 포함한다:
Figure pct00003
이하의 정의들은 본원에서 사용되는 화학 기에 적용 가능하다. 이들은 임의의 더 구체적인 정의가 주어지지 않는다면 적용 가능하다.
본 발명의 맥락에서 아릴 기는 단일 방향족 환 (cycle), 즉 벤젠, 또는 융합 방향족 다환 (polycycle), 예를 들어 나프탈렌, 페난트렌 또는 안트라센을 의미하는 것으로 이해된다. 본 출원의 맥락에서 융합된 방향족 다환은 서로 융합된 2개 이상의 단일 방향족 환으로 이루어진다. 여기서 환들 간의 융합은 환들이 서로 적어도 하나의 에지를 공유하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명의 맥락에서 아릴 기는 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 함유한다. 또한, 아릴 기는 방향족 고리 원자로서 어떤 헤테로원자도 함유하지 않지만, 탄소 원자만 함유한다.
본 발명의 맥락에서 헤테로아릴 기는 단일 헤테로방향족 환, 예를 들어 피리딘, 피리미딘 또는 티오펜, 또는 융합된 헤테로방향족 다환, 예를 들어 퀴놀린 또는 카르바졸을 의미하는 것으로 이해된다. 본원의 맥락에서 융합된 헤테로방향족 다환은 서로 융합된 둘 이상의 단일 방향족 또는 헤테로방향족 환들로 이루어지며, 여기서 방향족 및 헤테로방향족 환들 중 적어도 하나는 헤테로방향족 환이다. 여기서 환들 간의 융합은 환들이 서로 적어도 하나의 에지를 공유하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명의 맥락에서 헤테로아릴기는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 함유하며, 이 중 적어도 하나는 헤테로원자이다. 헤테로아릴 기의 헤테로원자들은 바람직하게는 N, O 및 S 로부터 선택된다.
각각이 위에 언급된 라디칼에 의해 치환될 수도 있는, 아릴 또는 헤테로아릴기는, 특히 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 디히드로피렌, 크리센, 페릴렌, 트리페닐렌, 플루오란텐, 벤즈안트라센, 벤조페난트렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤즈이미다졸로[1,2-a]벤즈이미다졸, 나프트이미다졸, 페난트르이미다졸, 피리디미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 나프트옥사졸, 안트르옥사졸, 페난트르옥사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 피라진, 페나진, 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 유래하는 기를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 맥락에서 방향족 고리 시스템은 반드시 아릴기를 단독으로 함유할 필요가 있는 것이 아니라, 적어도 하나의 아릴 기에 융합된 하나 이상의 비방향족 고리를 추가로 함유할 수도 있는 시스템이다. 이러한 비방향족 고리는 고리 원자로서 전적으로 탄소 원자를 함유한다. 이 정의에 의해 커버되는 기들의 예는 테트라히드로나프탈렌, 플루오렌 및 스피로바이플루오렌이다. 또한, 용어 "방향족 고리 시스템" 은 단일 결합, 예를 들어 바이페닐, 테르페닐, 7-페닐-2-플루오레닐, 쿼터페닐 및 3,5-디페닐-1-페닐을 통해 서로 연결된 둘 이상의 방향족 고리 시스템으로 이루어진 시스템을 포함한다. 본 발명의 맥락에서 방향족 고리 시스템은 고리 시스템에 6 내지 40 개의 탄소 원자를 함유하고 헤테로원자를 함유하지 않는다. "방향족 고리 시스템" 의 정의는 헤테로아릴 기를 포함하지 않는다.
헤테로방향족 고리 시스템은, 고리 원자로서 적어도 하나의 헤테로원자를 함유해야 하는 것을 제외하고는, 전술한 방향족 고리 시스템의 정의에 따른다. 방향족 고리 시스템의 경우와 같이, 헤테로방향족 고리 시스템은 아릴 기 및 헤테로아릴 기를 전적으로 함유할 필요가 있는 것이 아니라, 적어도 하나의 아릴 또는 헤테로아릴 기에 융합된 하나 이상의 비방향족 고리를 추가로 함유할 수도 있다. 비방향족 고리는 고리 원자로서 전적으로 탄소 원자를 함유할 수도 있거나, 또는 하나 이상의 헤테로원자를 추가로 함유할 수도 있으며, 여기서 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및 S 로부터 선택된다. 이러한 헤테로방향족 고리 시스템의 일례는 벤조피라닐이다. 또한, 용어 "헤테로방향족 고리 시스템" 은 단일 결합을 통해 서로 결합된 2개 이상의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 시스템, 예를 들어 4,6-디페닐-2-트리아지닐을 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명의 맥락에서, 헤테로방향족 고리 시스템은 탄소 및 헤테로원자로부터 선택되는 5 내지 40 개의 고리 원자를 함유하고, 여기서 고리 원자 중 적어도 하나는 헤테로원자이다. 헤테로방향족 고리 시스템의 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및 S로부터 선택된다.
따라서, 본원에서 정의된 용어 "헤테로방향족 고리 시스템" 및 "방향족 고리 시스템" 은 방향족 고리 시스템이 고리 원자로서 헤테로원자를 가질 수 없는 반면에, 헤테로방향족 고리 시스템은 고리 원자로서 적어도 하나의 헤테로원자를 가져야 한다는 점에서 서로 상이하다. 이 헤테로원자는 비방향족 복소환 고리의 고리 원자로서 또는 방향족 복소환 고리의 고리 원자로서 존재할 수도 있다.
위의 정의에 따라, 임의의 아릴 기는 "방향족 고리 시스템" 이라는 용어에 의해 커버되고, 임의의 헤테로아릴 기는 "헤테로방향족 고리 시스템" 이라는 용어에 의해 커버된다.
6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템은 특히 아릴기 및 헤테로아릴 기 하에서 위에 언급된 기로부터, 그리고 바이페닐, 테르페닐, 쿼터페닐, 플루오렌, 스피로바이플루오렌, 디히드로페난트렌, 디히드로피렌, 테트라히드로피렌, 인데노플루오렌, 트룩센, 이소트룩센, 스피로트룩센, 스피로이소트룩센, 인데노카르바졸로부터, 또는 이들 기의 조합으로부터 유도하는 기를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 맥락에서, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기 및 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기 및 2 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기 (여기서 개개의 수소 원자 또는 CH2 기는 또한, 라디칼의 정의에서 위에 언급된 기들에 의해 치환될 수도 있음) 는 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, 시클로펜틸, 네오펜틸, n-헥실, 시클로헥실, 네오헥실, n-헵틸, 시클로헵틸, n-옥틸, 시클로옥틸, 2-에틸헥실, 트리플로오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플로오로에틸, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐 또는 옥티닐 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다.
1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 또는 티오알킬기 (여기서 개개의 수소 원자 또는 CH2 기는 또한 라디칼의 정의에서 상기 언급된 기로 치환될 수 있음) 는 바람직하게는 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시, n-펜톡시, s-펜톡시, 2-메틸부톡시, n-헥속시, 시클로헥실옥시, n-헵톡시, 시클로헵틸옥시, n-옥틸옥시, 시클로옥틸옥시, 2-에틸헥실옥시, 펜타플루오로에톡시, 2,2,2-트리플루오로에톡시, 메틸티오, 에틸티오, n-프로필티오, i-프로필티오, n-부틸티오, i-부틸티오, s-부틸티오, t-부틸티오, n-펜틸티오, s-펜틸티오, n-헥실티오, 시클로헥실티오, n-헵틸티오, 시클로헵틸티오, n-옥틸티오, 시클로옥틸티오, 2-에틸헥실티오, 트리플루오로메틸티오, 펜타플루오로에틸티오, 2,2,2-트리플루오로에틸티오, 에테닐티오, 프로페닐티오, 부테닐티오, 펜테닐티오, 시클로펜테닐티오, 헥세닐티오, 시클로헥세닐티오, 헵테닐티오, 시클로헵테닐티오, 옥테닐티오, 시클로옥테닐티오, 에티닐티오, 프로피닐티오, 부티닐티오, 펜티닐티오, 헥시닐티오, 헵티닐티오 또는 옥티닐티오를 의미하는 것으로 이해된다.
본 출원의 문맥에서, 2개 이상의 라디칼이 함께 고리를 형성할 수도 있다는 문구는, 특히 2개의 라디칼이 화학 결합에 의해 서로 연결된다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 그러나, 추가적으로, 위에 언급된 문구는 또한 2개의 라디칼 중 하나가 수소인 경우에, 제 2 라디칼이 수소 원자가 결합되었던 위치에 결합되어, 고리를 형성한다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
바람직하게는, A 는 C=O 또는 C=S 이고, 보다 바람직하게는 C=O 이다.
바람직하게, Ar1 은, 6 내지 18개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합되는 방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 18개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합된 헤테로방향족 고리 시스템이다. 더욱 바람직하게, Ar1 은 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 나프탈렌, 퀴놀린, 퀴나졸린, 페난트렌, 안트라센, 트리페닐렌, 플루오렌, 카르바졸, 디벤조푸란 및 디벤조티오펜, 더욱 더 바람직하게는 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 카르바졸, 디벤조푸란 및 디벤조티오펜, 가장 바람직하게는 벤젠으로부터 선택되며, 각 경우에 R2 라디칼로 치환되며, 식 (I) 에 나타낸 3개의 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합된다.
바람직하게는, Z-Z 단위는 하기 식 (Ar2) 의 단위이고
Figure pct00004
식중 Ar2 는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 여기서 점선은 식의 나머지 부분에 대한 Z-Z 단위의 결합이다.
Ar2 는 바람직하게는 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 피라진, 나프탈렌, 티오펜, 푸란, 피롤, 이미다졸, 티아졸, 옥사졸, 벤조티오펜, 벤조푸란, 인돌 및 인단으로부터 선택되며, 이들 각각은 R3 라디칼로 치환되고 식 (Ar2) 에 C-C 단위를 포함한다. 더욱 바람직하게는, Ar2 는 벤젠, 티오펜, 푸란, 벤조티오펜 및 벤조푸란, 더욱 더 바람직하게는 벤젠으로부터 선택되며, 각 경우에 R3 라디칼로 치환되고 식 (Ar2) 에 C-C 단위를 포함한다.
바람직하게는, 식 (I) 에서 질소 원자에 인접한 Y는 CR1 이고, 다른 하나의 Y 는 N이다. 대안의, 마찬가지로 바람직한 실시형태에서, Y 기 둘 다는 CR1 이다.
R1 은 바람직하게 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, Si(R5)3, N(R5)2, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬 및 알콕시 기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬 또는 알콕시 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -C≡C-, R5C=CR5-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -NR5-, -O-, -S-, -C(=O)O- 또는 -C(=O)NR5- 로 대체될 수 있다. 보다 바람직하게, R1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 상기 알킬기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼로 각각 치환된다. 매우 바람직하게는 R1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고 H, N(R5)2, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼로 치환된다.
R1 기로서 바람직한 방향족 및 헤테로방향족 고리 시스템 및 N(R5)2 라디칼은 다음 기에서 선택된다:
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
식 중, R5 는 위에 주어진 정의를 갖고, 점선 결합은 식 (I) 의 기본 골격에 대한 결합을 나타내고, 또한:
Ar3 은 각각의 경우 동일하거나 상이하며, 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각 경우에 R5 라디칼로 치환되는 2가 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고;
Ar5 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 R6 라디칼에 의해 치환되는 방향족 고리 시스템, 또는 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 R6 라디칼에 의해 치환되는 헤테로방향족 고리 시스템이고;
A1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하며 C(R5)2, NR5, O 또는 S이고; 식 (R-78) 내지 (R-80) 에서, 바람직하게는 하나의 A1 은 각 경우에 NR5 이고, 다른 하나의 A1 는 S 이고;
k 은 0 또는 1 이고, 여기서 k = 0 는, A1 기가 이 위치에서 결합되지 않고, 그 대신 R5 라디칼이 대응하는 탄소 원자에 결합됨을 의미하고;
m 은 0 또는 1이고, 여기서 m = 0 은 Ar3 기가 부재하는 것 그리고 대응하는 방향족 또는 헤테로방향족 기가 식 (I) 의 기본 골격에 직접 결합됨을 의미한다.
식 (I) 는, N(R5)2, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 적어도 하나의 R1 기를 바람직하게 포함한다. 보다 바람직하게, 식 (I) 은 위에 언급된 R-1 내지 R-82 기로부터 선택되는 적어도 하나의 R1 기를 포함한다.
R2 는 바람직하게 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, Si(R5)3, N(R5)2, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬 및 알콕시 기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬 또는 알콕시 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -C≡C-, R5C=CR5-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -NR5-, -O-, -S-, -C(=O)O- 또는 -C(=O)NR5- 로 대체될 수 있다. 보다 바람직하게, R2 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, F, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 상기 알킬기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼로 각각 치환된다. 매우 바람직하게는 R2 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고 H, N(R5)2, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼로 치환된다. R2 기로서 바람직한 방향족 및 헤테로방향족 고리 시스템 및 N(R5)2 기는 위에 언급된 R-1 내지 R-82 기에서 선택된다.
식 (I) 는, N(R5)2, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 적어도 하나의 R2 기를 바람직하게 포함한다. 보다 바람직하게, 식 (I) 은 위에 언급된 R-1 내지 R-82 기로부터 선택되는 적어도 하나의 R2 기를 포함한다.
R3 은 바람직하게 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, Si(R5)3, N(R5)2, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬 및 알콕시 기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬 또는 알콕시 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -C≡C-, R5C=CR5-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -NR5-, -O-, -S-, -C(=O)O- 또는 -C(=O)NR5- 로 대체될 수 있다. 보다 바람직하게, R3 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, F, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 상기 알킬기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼로 각각 치환된다. 매우 바람직하게는 R3 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고 H, N(R5)2, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼로 치환된다. R3 기로서 바람직한 방향족 및 헤테로방향족 고리 시스템 및 N(R5)2 기는 위에 언급된 R-1 내지 R-82 기에서 선택된다.
식 (I) 는, N(R5)2, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 적어도 하나의 R3 기를 바람직하게 포함한다. 보다 바람직하게, 식 (I) 은 위에 언급된 R-1 내지 R-82 기로부터 선택되는 적어도 하나의 R3 기를 포함한다.
R4 는 바람직하게 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, Si(R5)3, N(R5)2, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬 및 알콕시 기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬 또는 알콕시 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -C≡C-, R5C=CR5-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -NR5-, -O-, -S-, -C(=O)O- 또는 -C(=O)NR5- 로 대체될 수 있다. 보다 바람직하게, R4 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, F, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 상기 알킬기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼로 각각 치환된다. 매우 바람직하게는 R4 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고 H, N(R5)2, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼로 치환된다. R4 기로서 바람직한 방향족 및 헤테로방향족 고리 시스템 및 N(R5)2 기는 위에 언급된 R-1 내지 R-82 기에서 선택된다.
바람직하게는, 식 (I) 에서, 하기
a) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되거나; 또는 식 (I) 에서,
b) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 2개의 기는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것
중 어느 일방이다.
바람직하게, 식 (I) 에서, R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택된다. 보다 바람직하게, 식 (I) 에서, R1, R2, 및 R3 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택된다. 더욱 더 바람직하게, 식 (I) 에서 R1, R2, 및 R3 기로부터 선택되는 적어도 하나의 기는 위에 정의된 바와 같은 R-1 내지 R-81 기로부터 선택된다. 가장 바람직하게, 식 (I) 에서 R1 및 R2 기로부터 선택되는 적어도 하나의 기는 위에 정의된 바와 같은 R-1 내지 R-81 기로부터 선택된다.
바람직하게는, R5 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, Si(R6)3, N(R6)2, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 여기서 상기 알킬 및 알콕시 기, 상기 방향족 고리 시스템 및 상기 헤테로방향족 고리 시스템은 R6 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬 또는 알콕시 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -C≡C-, -R6C=CR6-, Si(R6)2, C=O, C=NR6, -NR6-, -O-, -S-, -C(=O)O- 또는 -C(=O)NR6- 로 대체될 수도 있다.
식 (I) 의 화합물은 바람직하게 하기 식 (I-A) 에 따르고
Figure pct00010
식중 T 은 O 또는 S 이고;
Ar2 는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며, C-C 단위를 포함하는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며, C-C 단위를 포함하는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 여기서 다른 변수는 위의 식 (I) 에 정의된 바와 같다.
여기서, Y 가 CR1일 때, 하기
a) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되거나; 또는
b) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 2개의 기는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것
중 어느 일방이다.
바람직하게는, 식 (I-A) 에서, Y 는 N 이다. T 가 O 인 것이 또한 바람직하다. 또한, 식 (I) 과 관련하여 위에 지정된 변수의 바람직한 실시형태는 식 (I-A) 에도 적용 가능하다.
바람직하게, 식 (I-A) 의 화합물은 하기 식 (I-A-1) 내지 (I-A-3) 중 하나에 따르고
Figure pct00011
식중 R1-1, R2-1 및 R3-1 는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 바람직하게는 R-1 내지 R-81 기 중 하나로부터 선택된다.
식 (I) 의 화합물은 바람직하게 하기 식 (I-1) 내지 (I-8) 중 하나에 따르고
Figure pct00012
Figure pct00013
식중 A2 는 C(R3)2, NR3, O 또는 S 이고; A3 는 C(R2)2, NR2, O 또는 S 이고, X1 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고 N 및 CR2 로부터 선택되고 바람직하게 CR2 이고, X2 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고 N 및 CR3 로부터 선택되고 바람직하게 CR3 이고, 추가 변수는 위에 정의된 바와 같고; 여기서 Y 가 CR1 일 때, 하기 중
a) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되거나; 또는
b) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 2개의 기는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것
어느 일방이다.
위에 언급된 식에 대해, T 는 O 이고, Y 는 N 인 것이 또한 바람직하다.
위에 언급된 식 중에서, 식 (I-1), (I-7) 및 (I-8) 이 바람직하며, 이들 식에서 X1 이 CR2 이고, X2 이 CR3 이고, Y 가 N 이고 T 가 O 인 것이 바람직하다. 식 (I-1) 이 가장 바람직하고, 이 식에서 X1 가 CR2 이고, X2 가 CR3 이고, Y 가 N 이고 T 가 O 인 것이 바람직하다.
바람직하게, 식 (I-1) 내지 (I-8) 에서, R1, R2, 및 R3 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택된다. 더 바람직하게 식 (I-1) 내지 (I-8) 에서, R1, R2, 및 R3 기로부터 선택되는 적어도 하나의 기는 위에 정의된 바와 같은 R-1 내지 R-81 기로부터 선택된다. 더욱 더 바람직하게, 식 (I-1) 내지 (I-8) 에서, R1 및 R2 기로부터 선택되는 적어도 하나의 기는 위에 정의된 바와 같은 R-1 내지 R-81 기로부터 선택된다.
식 (I-1), (I-7) 및 (I-8) 의 바람직한 변형예는 다음 식이다:
Figure pct00014
Figure pct00015
식중 변수는 위에 정의된 바와 같고, 여기서 T는 바람직하게는 O 이고, Y는 바람직하게는 N이고, 여기서, Y가 CR1 일 때, 하기
a) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되거나; 또는
b) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 2개의 기는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것
중 어느 일방이다.
바람직하게, 위에 언급된 식에서, R1, R2, 및 R3 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는 각 경우에, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택된다. 더 바람직하게, 위에 언급된 식에서, R1, R2, 및 R3 기로부터 선택되는 적어도 하나의 기는 위에 정의된 바와 같은 R-1 내지 R-81 기로부터 선택된다. 더욱 더 바람직하게, 위에 언급된 식에서, R1 및 R2 기로부터 선택되는 적어도 하나의 기는 위에 정의된 바와 같은 R-1 내지 R-81 기로부터 선택된다.
위에 언급된 식 중에서 가장 바람직한 것은 식 (I-1-1) 이다.
식 (I-1-1) 의 바람직한 변형예는 하기 식에 따른다:
Figure pct00016
식중 R1-1 및 R2-1 는 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 바람직하게는 R-1 내지 R-81 기 중 하나로부터 선택되고, 다른 변수는 위에 정의된 바와 같고 바람직하게 그들의 바람직한 실시형태에 대응한다. 위에 언급된 식에서, T 는 O 이고 Y 는 N 인 것이 특히 바람직하다.
식 (I) 의 바람직한 화합물은 하기 표에 나타낸다:
Figure pct00017
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
식 (I) 의 화합물은 유기 화학에서 알려진 합성 단계, 예를 들어 브롬화, Suzuki 커플링 및 Hartwig-Buchwald 커플링에 의해 제조될 수 있다. 일부 바람직한 합성 방법이 예로서 아래에 보여져 있다. 이들은 당업자에 의해 그들의 일반 지식의 범위 내에서 수정될 수 있고 제한적인 방식으로 해석되어서는 안된다.
도식 1에 나타낸 바와 같이, 식 (E-1) 의 화합물은 Suzuki 커플링에서 아릴 라디칼과 반응될 수 있다. 이 단계는 선택적이다. 후속 단계에서, 화합물의 헤테로방향족 고리에 있는 NH 기는 벤질 위치에 할로겐 원자를 갖는 방향족과 반응된다. 이어서, Pd 촉매작용으로 폐환 반응을 수행한 후, 메틸렌 기를 산화제로 산화시켜 카르보닐 기로 만든다. 이어서, 할로겐화 반응, 바람직하게는 브롬화, 및 그 후 커플링 반응, 바람직하게는 Suzuki 또는 Hartwig-Buchwald 커플링을 수행하는 것이 선택적으로 가능하다.
도식 1
Figure pct00041
도식 2에 나타낸 바와 같이, 식 (E-1) 의 화합물은 Suzuki 커플링에서 아릴 라디칼과 반응될 수 있다. 이 단계는 선택적이다. 후속 단계에서, 화합물의 헤테로방향족 고리에 있는 NH 기는 아릴 또는 헤테로아릴-치환된 산 할로겐화물과 반응된다. 이어서, 폐환 반응이, 바람직하게는 트리부틸틴 히드라이드 (Bu3SnH) 또는 Pd(PPh3)4 뿐만 아니라 염기(base), 예를 들어, 아세트산 칼륨으로, 수행된다. 이것 다음에, 선택적으로, 할로겐화 반응, 바람직하게는 브롬화, 및 그 후 커플링 반응, 바람직하게는 Suzuki 또는 Hartwig-Buchwald 커플링을 수행할 수도 있다.
도식 2
Figure pct00042
식 (E-3) 의 화합물 (그의 일부는 상업적으로 입수가능함) 은 보론산과의 Suzuki 커플링에서 직접 반응하여 두 Z 기가 모두 CR4인 식 (I) 의 화합물을 제공할 수 있다 (도식 3).
도식 3
Figure pct00043
따라서, 본 출원은 식 (I) 의 화합물의 제조 방법으로서, i) 이미다졸 또는 벤즈이미다졸 유도체가 벤질 위치에서 할로겐, 바람직하게는 Cl, Br 또는 I을 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 화합물과 반응되고, ii) Pd 촉매작용하에서 폐환 반응이 수행되고, iii) 형성된 고리에 있는 메틸렌 기가 카르보닐기로 산화되는 것을 특징으로 하는 식 (I) 의 화합물의 제조 방법을 제공한다.
바람직하게는, 벤질 위치의 할로겐에서, 아릴 또는 헤테로아릴 화합물은, 바람직하게는 벤질 위치의 할로겐 원자에 결합된 기에 대해 오르토 위치에서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 직접 결합된 추가 할로겐 치환기를 갖는다.
바람직하게, 단계 i) 내지 iii) 은 지정된 순서로 그리고 바로 연속하여 수행된다.
본 출원은 또한, 대안의 식 (I) 의 화합물의 제조 방법으로서, iv) 이미다졸 또는 벤즈이미다졸 유도체가 카르보닐 할로겐화물 기, 바람직하게는 카르보닐 염화물 기, 카르보닐 브롬화물 기 또는 카르보닐 요오드화물 기를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 화합물과 반응되고, v) 바람직하게는 주석 오르가닐 또는 Pd0 로, 폐환 반응이 수행되는 것을 특징으로 하는 대안의 식 (I) 의 화합물의 제조 방법을 제공한다.
바람직하게는, 카르보닐 할로겐화물 기에서, 아릴 또는 헤테로아릴 화합물은, 바람직하게는 카르보닐 할로겐화물 기에 대해 오르토 위치에서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 직접 결합된 할로겐 치환기를 갖는다.
바람직하게, 단계 iv) 및 v) 은 지정된 순서로 그리고 바로 연속하여 수행된다.
예를 들어 스핀-코팅 또는 인쇄 방법에 의해 액체 상으로부터 본 발명의 화합물을 처리하기 위해, 본 발명의 화합물의 포뮬레이션이 필요하다. 이들 포뮬레이션은 예를 들어, 용액, 분산액 또는 현탁액일 수도 있다. 이러한 목적을 위해, 둘 이상의 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 적합하고 바람직한 용매는 예를 들어, 톨루엔, 아니솔, o-, m- 또는 p-자일렌, 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, 시클로헥산올, 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, 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 본 발명의 화합물 및 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 포뮬레이션(formulation)을 추가로 제공한다. 추가 화합물은 예를 들어, 용매, 특히 위에 언급된 용매 중 하나 또는 이들 용매의 혼합물일 수도 있다. 추가 화합물은 대안적으로, 마찬가지로 전자 디바이스에서 사용되는 적어도 하나의 추가의 유기 또는 무기 화합물, 예를 들어 방출 화합물 및/또는 추가 매트릭스 재료일 수도 있다. 적합한 방출 화합물 및 추가 매트릭스 재료는 유기 전계 발광 디바이스와 관련하여 뒤에 열거된다. 이 추가 화합물은 또한 중합체성일 수도 있다.
본 발명의 화합물은 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스에서의 사용에 적합하다.
따라서 본 발명은 또한, 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스에서의 본 발명의 화합물의 용도를 제공한다. 본 발명의 화합물은 다음과 같이 정의된다: 하기 식 (I) 의 화합물로서
Figure pct00044
식 중, 나타나는 변수들은 다음과 같다:
A 는 C=O, C=S, C=NR0, P(=O)R0, SO 또는 SO2 이고;
Y 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고 N 및 CR1 로부터 선택되고;
Ar1 은, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합되는 방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합된 헤테로방향족 고리 시스템이고;
Z 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, CR4 및 N 으로부터 선택되거나, 또는 Z-Z 단위는 식 (Ar2) 의 단위를 나타내고
Figure pct00045
식중 Ar2 는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 여기서 점선은 식의 나머지 부분에 대한 Z-Z 단위의 결합이다.
R0 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템에서 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기, 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
R1 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
R2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
R3 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
R4 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R2, R3 및 R4 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고;
R5 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R6, CN, Si(R6)3, N(R6)2, P(=O)(R6)2, OR6, S(=O)R6, S(=O)2R6, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R5 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R6 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R6C=CR6-, -C≡C-, Si(R6)2, C=O, C=NR6, -C(=O)O-, -C(=O)NR6-, NR6, P(=O)(R6), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
R6 은 각각의 경우 동일하거나 상이하며, H, D, F, Cl, Br, I, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템로부터 선택되고; 여기서 2개 이상의 R6 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기, 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 F 및 CN 으로 선택된 하나 이상의 라디칼에 의해 치환될 수도 있다.
본 발명은 여전히 또한, 위에 정의된 바와 같은, 식 (I) 의 적어도 하나의 화합물을 포함하는 전자 디바이스를 제공한다.
본 발명의 맥락에서 전자 디바이스는 적어도 하나의 유기 화합물을 포함하는 적어도 하나의 층을 포함하는 디바이스이다. 이 컴포넌트는 또한 무기 재료 또는 그 밖에 무기 재료로부터 전체적으로 형성된 층을 포함할 수도 있다.
전자 디바이스는 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED), 유기 집적회로 (O-IC), 유기 전계효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양전지 (O-SC), 염료-감응형 유기 태양전지 (DSSC), 유기 광검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 디바이스 (O-FQD), 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라스몬 방출 디바이스로 이루어지는 군, 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED), 더 바람직하게는 인광 OLED 로부터 선택된다.
유기 전계 발광 디바이스는 캐소드, 애노드 및 적어도 하나의 방출층을 포함한다. 이들 층 외에도, 이것은 또한, 추가 층, 예를 들어 각 경우에 하나 이상의 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단 층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 차단 층, 전자 차단 층 및/또는 전하 생성 층을 포함할 수도 있다. 마찬가지로 여기자 차단 기능을 갖는 중간층이, 예를 들어, 2 개의 방출 층 사이에 도입되는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 층들 중 모든 것이 반드시 존재할 필요는 없다는 것이 언급되어야 한다. 이 경우에, 유기 전계 발광 디바이스는 하나의 방출층을 포함할 수 있거나, 또는 복수의 방출층을 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 나타낼 수도 있는 다양한 방출 화합물들이 방출 층들에 사용된다. 3개의 방출 층을 갖는 시스템이 특히 바람직하며, 여기서 3개의 층은 청색, 녹색 및 오렌지색 또는 적색 방출을 나타낸다. 본 발명의 유기 전계 발광 디바이스는 또한, 특히 백색-방출 OLED 를 위한, 탠덤 OLED 일 수도 있다.
위에 상세히 나타낸 실시형태들에 따른 본 발명의 화합물은 정확한 구조에 따라, 상이한 층에서 사용될 수도 있다. 인광 방출체를 위한 또는 TADF (thermally activated delayed fluorescence) 를 나타내는 방출체를 위한, 특히 인광 방출체를 위한, 매트릭스 재료로서 방출 층에서 식 (I) 또는 위에 언급된 바람직한 실시형태들의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 디바이스가 바람직하다. 이 경우, 유기 전계 발광 디바이스는 하나의 방출층을 함유할 수도 있거나, 또는 이것은 복수의 방출층을 함유할 수도 있으며, 여기서 적어도 하나의 방출 층은 매트릭스 재료로서 본 발명의 적어도 하나의 화합물을 함유한다. 또한, 본 발명의 화합물은 또한 전자 수송층에서 및/또는 정공 차단층에서 및/또는 정공 수송층에서 및/또는 여기자 차단 층에서 사용될 수 있다.
본 발명의 화합물이 방출 층에서 인광 화합물을 위한 매트릭스 재료로서 사용되는 경우, 바람직하게는 하나 이상의 인광 재료 (삼중항 방출체) 와 조합하여 사용된다. 인광은 본 발명의 맥락에서 더 높은 스핀 다중도를 갖는 여기된 상태, 즉, 스핀 상태 > 1, 특히 여기된 삼중항 상태로부터의 루미네선스를 의미하는 것으로 이해된다. 본 출원의 맥락에서, 전이 금속 또는 란타나이드와의 모든 발광 착물, 특히 모든 이리듐, 백금 및 구리 착물은 인광 화합물로서 간주되어야 할 것이다.
본 발명의 화합물 및 방출 화합물의 혼합물은 방출체 및 매트릭스 재료의 총 혼합물을 기준으로, 99 부피% 내지 1 부피%, 바람직하게는 98 부피% 내지 10 부피%, 더욱 바람직하게는 97 부피% 내지 60 부피%, 그리고 특히 95 부피% 내지 80 부피% 로 본 발명의 화합물을 함유한다. 따라서, 혼합물은 방출체 및 매트릭스 재료의 총 혼합물을 기준으로, 1 부피% 내지 99 부피%, 바람직하게는 2 부피% 내지 90 부피%, 더욱 바람직하게는 3 부피% 내지 40 부피%, 특히 5 부피% 내지 20 부피% 사이의 방출체를 함유한다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태는 추가의 매트릭스 재료와 조합으로 인광 방출체를 위한 매트릭스 재료로서의 본 발명의 화합물의 용도이다. 본 발명의 화합물과 조합으로 사용될 수 있는 적합한 매트릭스 재료는, 예를 들어 WO 2004/013080, WO 2004/093207, WO 2006/005627 또는 WO 2010/006680 에 따른 방향족 케톤, 방향족 포스핀 산화물 또는 방향족 술폭시드 또는 술폰, WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381, EP 1205527, WO 2008/086851 또는 WO 2013/041176 에 기재된 트리아릴아민, 카르바졸 유도체, 예를 들어 CBP (N,N-비스카르바졸릴바이페닐) 또는 카르바졸 유도체, 예를 들어 WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따른 인돌로카르바졸 유도체, 예를 들어 WO 2010/136109, WO 2011/000455, WO 2013/041176 또는 WO 2013/056776 에 따른 인데노카르바졸 유도체, 예를 들어 EP 1617710, EP 1617711, EP 1731584, JP 2005/347160 에 따른 아자카르바졸 유도체, 예를 들어 WO 2007/137725 에 따른 쌍극성 매트릭스 재료, 예를 들어 WO 2005/111172 에 따른 실란, 예를 들어 WO 2006/117052 에 따른 아자보롤 또는 보로닉 에스테르, 예를 들어 WO 2007/063754, WO 2008/056746, WO 2010/015306, WO 2011/057706, WO 2011/060859 또는 WO 2011/060877 에 따른 트리아진 유도체, 예를 들어 EP 652273 또는 WO 2009/062578 에 따른 아연 착물, 예를 들어 WO 2010/054729 에 따른 디아자실롤 또는 테트라아자실롤 유도체, 예를 들어 WO 2010/054730 에 따른 디아자포스폴 유도체, 예를 들어 WO 2011/042107, WO 2011/060867, WO 2011/088877 및 WO 2012/143080 에 따른 브릿징된 카르바졸 유도체, 예를 들어, WO 2012/048781에 따른 트리페닐렌 유도체, 또는 예를 들어 WO 2015/169412, WO 2016/015810, WO 2016/023608, WO 2017/148564 또는 WO 2017/148565 에 따른 디벤조푸란 유도체이다. 마찬가지로 실제 방출체보다 더 짧은 파장 방출을 갖는 추가의 인광 방출체가 혼합물 중의 코-호스트, 또는 예를 들어, WO 2010/108579 에 기재된 바와 같이, 있다손 치더라도, 현저한 정도로 전하 수송에 관여하지 않는 화합물로서 존재하는 것이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 재료는 추가 매트릭스 재료와 조합하여 사용된다. 특히 본 발명의 화합물이 전자 결핍 헤테로방향족 고리 시스템에 의해 치환되는 경우 바람직한 코-매트릭스 재료는, 비스카르바졸, 브릿지된 카르바졸, 트리아릴아민, 디벤조푸라닐-카르바졸 유도체 또는 디벤조푸라닐-아민 유도체 및 카바졸아민의 군으로부터 선택된다.
바람직한 비스카르바졸은 하기 식 (21) 및 (22) 의 구조이고:
Figure pct00046
Figure pct00047
식 중, Ar4 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고;
A4 는 C(R5)2, NR5, O 또는 S 로부터 선택되고, 바람직하게 C(R5)2 이고;
R7 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R7 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
다른 기는 위에서 정의한 바와 같다.
식 (21) 및 (22) 의 화합물의 바람직한 실시형태는 하기 식 (21a) 및 (22a) 의 화합물이고:
Figure pct00048
식에서 사용된 기호는 위에 주어진 정의를 갖는다.
화학식 (21) 및 (22) 의 적합한 화합물의 예는 아래에 도시된 화합물이다:
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
바람직한 브릿지된 카르바졸은 다음 식 (23)의 구조이고:
Figure pct00055
식중 A4 및 R7 은 위에 주어진 정의를 갖고 A4 는 바람직하게는 각각의 경우 동일하거나 상이하며 NR5 및 C(R5)2 로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 디벤조푸란 유도체는 하기 식 (24) 의 화합물이다:
Figure pct00056
식 중 산소는 또한 디벤조티오펜을 형성하기 위해 황으로 대체될 수 있으며, L 은 단일 결합 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고 또한 R5 라디칼로 치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, R7 및 Ar4 은 위에 주어진 정의를 갖는다. 여기서 동일한 질소 원자에 결합하는 두 개의 Ar4 기, 또는 동일한 질소 원자에 결합하는 하나의 Ar4 기와 하나의 L 기가 서로 결합하여 예를 들어 카르바졸을 생성하는 것도 가능하다.
적합한 디벤조푸란 유도체의 예는 아래 도시된 화합물이다.
Figure pct00057
Figure pct00058
바람직한 카르바졸아민은 하기 식 (25), (26) 및 (27) 의 구조이고:
Figure pct00059
식중 L 은 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, R5, R7 및 Ar4 는 위에 주어진 정의를 가진다.
적합한 카르바졸아민 유도체의 예는 하기 도시된 화합물이다.
Figure pct00060
Figure pct00061
특히 본 발명의 화합물이 전자 풍부 헤테로방향족 고리 시스템, 예를 들어 카르바졸기에 의해 치환되는 경우, 바람직한 코-매트릭스 재료는 또한 트리아진 유도체, 피리미딘 유도체 및 퀴나졸린 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다. 본 발명의 화합물과 함께 혼합물로 사용될 수 있는 바람직한 트리아진, 퀴나졸린 또는 피리미딘 유도체는 하기 식 (28), (29) 및 (30) 의 화합물이다:
Figure pct00062
식 중 Ar4 및 R7 은 위에 주어진 정의를 갖는다.
특히 식 (28) 의 트리아진 유도체 및 식 (30) 의 퀴나졸린 유도체, 특별히 식 (28) 의 트리아진 유도체가 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 식 (28), (29) 및 (30) 에서 Ar4 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 6 내지 30개의 방향족 고리 원자, 특히 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이다. 여기서 적합한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 Ar4 는 R-1 내지 R-81 로서 위에 열거된 것과 동일하다.
본 발명의 화합물과 함께 매트릭스 재료로 사용될 수 있는 적합한 트리아진 화합물들의 예는 다음 표에 도시된 화합물이다:
Figure pct00063
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
Figure pct00069
Figure pct00070
Figure pct00071
Figure pct00072
Figure pct00073
적합한 퀴나졸린 화합물의 예는 다음 표에 도시된 화합물이다:
Figure pct00074
적합한 인광 화합물 (= 삼중항 방출체) 는 특히, 적합하게 여기될 때, 바람직하게는 가시 영역에서 발광하며 또한 20 초과, 바람직하게는 38 초과 및 84 미만, 보다 바람직하게는 56 초과 및 80 미만의 원자 번호의 적어도 하나의 원자, 특히 이러한 원자 번호를 갖는 금속을 함유하는 화합물이다. 사용되는 바람직한 인광 방출체들은 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은, 금 또는 유로퓸을 함유하는 화합물들, 특히 이리듐 또는 백금을 함유하는 화합물들이다.
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, WO 2018/011186 및 WO 2018/041769, WO 2019/020538, WO 2018/178001 및 아직 공개되지 않았던 특허 출원 EP 17206950.2 및 EP 18156388.3 에서 찾아볼 수 있다. 일반적으로, 종래 기술에 따라 인광 OLED 에 사용된 바와 같은 그리고 유기 전계 발광의 분야의 당업자에게 알려진 바와 같은 모든 인광 착물들이 적합하고, 당업자는 진보적 능력을 발휘하지 않고서 추가의 인광 착물을 사용 가능할 것이다.
인광 도펀트의 예가 아래에 제시되어 있다.
Figure pct00075
Figure pct00076
Figure pct00077
Figure pct00078
Figure pct00079
Figure pct00080
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
Figure pct00085
Figure pct00086
Figure pct00087
Figure pct00088
본 발명의 유기 전계 발광 디바이스의 추가 층에서, 종래 기술에 따라 통상적으로 사용되는 임의의 재료를 사용할 수 있다. 따라서 당업자는 진보적 능력을 발휘하지 않고서도, 식 (I) 또는 위에 언급된 바람직한 실시형태들의 본 발명의 화합물과 조합하여 유기 전계 발광 디바이스를 위해 알려진 임의의 재료를 사용하는 것이 가능할 것이다.
정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 차단층과 같은, 디바이스의 정공 수송층에서, 인데노플루오렌아민 유도체, 아민 유도체, 헥사아자트리페닐렌 유도체, 융합된 방향족 시스템을 갖는 아민 유도체, 모노벤조인데노플루오렌아민, 디벤조인데노플루오렌아민, 스피로바이플루오렌아민, 플루오렌아민, 스피로디벤조피란아민, 디히드로아크리딘 유도체, 스피로디벤조푸란 및 스피로디벤조티오펜, 페난트레디아릴아민, 스피로트리벤조트로폴론, 메타-페닐디아민기를 갖는 스피로바이플루오렌, 스피로비스아크리딘, 크산텐디아릴아민, 및 디아릴아미노기를 갖는 9,10-디히드로안트라센 스피로 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 정공 수송층에 사용하기 위한 화합물의 명시적 예는 다음 표에 도시되어 있다:
Figure pct00089
Figure pct00090
Figure pct00091
Figure pct00092
Figure pct00093
또한, 하기 화합물 HT-1 내지 HT-13 는 정공 수송 기능을 갖는 층, 특히 정공 주입 층, 정공 수송 층 및/또는 전자 차단 층에 사용하거나, 또는 방출 층에서 매트릭스 재료로서, 특히 하나 이상의 인광 방출체를 포함하는 방출 층에서 매트릭스 재료로서 사용하기에 적합하다:
Figure pct00094
Figure pct00095
Figure pct00096
화합물 HT-1 내지 HT-13 는 일반적으로 본 출원에 따른 OLED 뿐만 아니라 임의의 설계 및 조성의 OLED 에서 위에 언급된 용도에 양호하게 적합하다. 이들 화합물의 제조 방법 및 이들 화합물의 용도와 관련된 추가의 관련 개시는 각각의 화합물 아래의 표에서 괄호로 각각 인용된 공개된 명세서에 개시되어 있다. 이 화합물은 OLED 에서 양호한 성능 데이터, 특히 양호한 수명과 양호한 효율성을 보여준다.
하나 이상의 층이 승화 방법에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 디바이스가 또한 바람직하다. 이 경우, 재료는 10-5 mbar 미만, 바람직하게는 10-6 mbar 미만의 초기 압력에서 진공 승화 시스템에서의 증착에 의해 적용된다. 하지만, 또한, 초기 압력은 훨씬 더 낮은, 예를 들어 10-7 mbar 미만일 수 있다.
마찬가지로, 하나 이상의 층이 OVPD (organic vapour phase deposition) 방법에 의해 또는 캐리어 기체 승화의 도움으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 디바이스가 바람직하다. 이러한 경우, 재료들은 10-5 mbar 와 1 bar 사이의 압력에서 적용된다. 이 방법의 특수한 경우는 OVJP (organic vapour jet printing) 법이고, 여기서 재료들이 직접 노즐에 의해 적용되고 이렇게 하여 구조화된다.
추가적으로, 하나 이상의 층이, 용액으로부터, 예를 들어 스핀 코팅에 의해, 또는 임의의 인쇄 방법, 예를 들어 스크린 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 오프셋 인쇄, LITI (light-induced thermal imaging, thermal transfer printing), 잉크젯 인쇄 또는 노즐 인쇄에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 디바이스가 바람직하다. 이 목적을 위해, 예를 들어 적합한 치환을 통해 얻어지는 가용성 (soluble) 화합물이 필요하다.
또한, 예를 들어 하나 이상의 층이 용액으로부터 도포되고 하나 이상의 추가 층이 증착에 의해 적용되는 혼성 방법이 가능하다.
당업자는 일반적으로 이들 방법을 알고 있으며, 본 발명의 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 디바이스에 진보적 능력을 발휘하지 않고도 이를 적용할 수 있다.
실시예
A) 식 (I) 의 화합물의 합성
a) 9-페닐-3-(2-페닐-1H-벤즈이미다졸-5-일)카르바졸
Figure pct00097
31.5　g (110.0　mmol) 의 페닐카르바졸-3-보론산, 30　g (110.0 mmol) 의 6-브로모-2-페닐-1H-벤즈이미다졸 및 44.6　g (210.0　mmol) 의 제삼인산칼륨(tripotassium phosphate)을 500　ml 의 톨루엔, 500　ml 의 디옥산 및 500　ml 의 물에 현탁시킨다. 이 현탁액에 913　mg (3.0　mmol) 의 트리-o-톨릴포스핀 그리고 다음으로 112 mg (0.5 mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트를 첨가하고, 반응 혼합물을 16 시간 동안 환류하에 가열한다. 냉각 후, 유기 상을 제거하고, 실리카 겔을 통해 여과하고, 매회 200　ml 의 물로 3 회 세척한 다음 농축 건조시킨다. 잔류물을 톨루엔으로부터 그리고 디클로로메탄/이소-프로판올로부터 재결정화한다. 수율은 39.6　g (91　mmol) 이며, 이론치의 83% 에 해당한다.
하기 화합물들을 유사하게 수득할 수 있다:
Figure pct00098
Figure pct00099
Figure pct00100
Figure pct00101
Figure pct00102
Figure pct00103
Figure pct00104
b)1-[(2-브로모페닐)메틸]-2-페닐벤즈이미다졸
Figure pct00105
미네랄 오일 중 60% NaH 13.3　g (334　mmol) 을 보호성 분위기 하에 1000　ml 의 디메틸포름아미드에 용해시킨다. 50　g (257　mmol) 의 2-페닐벤즈이미다졸을 500　ml 의 DMF 에 용해시키고, 반응 혼합물에 적가한다. 실온에서 1 시간 후, 500　ml 의 DMF 중 70　g (283　mmol) 의 2-브로모벤질 브롬화물의 용액을 적가하였다. 이어서, 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 이 시간 후, 반응 혼합물을 얼음에 붓고 디클로로메탄으로 3 회 추출하였다. 합해진 유기 상들을 Na2SO4 위에서 건조시키고 농축시켰다. 잔류물에 톨루엔을 사용해 고온 추출을 행하고, 톨루엔/n-헵탄으로부터 재결정화한다.
수율: 75　g (207　mmol), 80%.
하기 화합물들을 유사하게 수득할 수 있다:
Figure pct00106
Figure pct00107
Figure pct00108
Figure pct00109
Figure pct00110
Figure pct00111
Figure pct00112
Figure pct00113
Figure pct00114
Figure pct00115
Figure pct00116
c) 5-페닐-1 H -이미다조[4,5,1- 디 ]페난트리딘
Figure pct00117
68　g (187　mol) 의 1-[(2-브로모페닐)메틸]-2-페닐벤즈이미다졸을 보호성 분위기 하에 500　ml 의 디메틸포름아미드에 용해시킨다. 이 용액에 아세트산칼륨 38g (394mmol) 을 첨가하고 30분간 교반한 후, 21　g (18.7　mmol) 의 Pd(PPh3)4 를 첨가하고, 혼합물의 교반을 110℃에서 5일 동안 계속하였다. 이 시간 후, 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 디클로로메탄으로 추출하였다. 합해진 유기 상들을 Na2SO4 위에서 건조시키고 농축시켰다. 잔류물을 아세톤으로부터 재결정화하였다. 수율: 42 g (151 mmol), 81%.
하기 화합물들을 유사하게 수득할 수 있다:
Figure pct00118
Figure pct00119
Figure pct00120
Figure pct00121
Figure pct00122
Figure pct00123
Figure pct00124
Figure pct00125
Figure pct00126
Figure pct00127
d) 5-페닐-1 H -이미다조[4,5,1- 디 ]페난트리딘-7-온
Figure pct00128
34　g (120　mmol) 의 5-페닐-1H-이미다조[4,5,1-디]페난트리딘을 600ml 의 디클로로메탄과 600ml 의 물에 용해시킨다. 이 용액에 13　g (120　mmol) 의 18-크라운-16 및 28　g (181 mmol) 의 과망간산 칼륨을 부분들로 첨가하고 혼합물을 실온에서 2일간 교반한다. 이 시간 후, 나머지 과망간산 칼륨을 여과하고 용액을 농축하고 크로마토그래피 (용리액: 헵탄/디클로로메탄, 5:1) 로 정제한다. 잔여물을 톨루엔 및 디클로로메탄으로부터 재결정화하고, 마지막으로 고진공 하에 승화시키며; 순도는 99.9 % 이다.
수율: 121 g (71 mmol), 59%.
하기 화합물들을 유사하게 수득할 수 있다:
Figure pct00129
Figure pct00130
Figure pct00131
Figure pct00132
Figure pct00133
Figure pct00134
Figure pct00135
Figure pct00136
Figure pct00137
Figure pct00138
e) 1-[2-(5-브로모-2-페닐-3H-벤즈이미다졸-4-일)페닐]에타논
Figure pct00139
6.5　g (22　mmol) 의 5-페닐-1H-이미다조[4,5,1-디]페난트리딘-7-온을 초기에 160　ml 의 DMF 에 투입한다. 이어서, 100　ml 의 DMF 중 4　g (22.5　mmol) 의 NBS 의 용액을 실온의 암 상태에서 적가하고, 혼합물을 실온이 되게 하고 이 온도에서 4 시간 동안 계속 교반한다. 이어서, 물 150 ml 이 혼합물에 첨가되고 CH2Cl2 로 추출된다. 유기 상을 MgSO4 위에서 건조시키고, 용매를 감압하에 제거하였다. 생성물을 고온 헥산으로 추출 교반하고, 흡인 여과한다. 수율 : 5 g (13 mmol), 이론치의 61%, 1H NMR 에 의한 순도 약 98%.
하기 화합물이 유사한 방식으로 수득된다:
Figure pct00140
f) 3-[9-(1H-벤즈이미다졸-2-일)카르바졸-3-일]-9-페닐카르바졸
Figure pct00141
16.3　g (40　mmol) 의 3-(9H-카르바졸-3-일)-9-페닐카르바졸, 및 11　g (45　mmol) 의 2-요오도-1H-벤즈이미다졸, 및 44.7　g (320　mmol)의 탄산칼륨, 3　g (16　mmol) 의 구리(I) 요오드화물 및 3.6　g (16　mmol) 의 1,3-디(피리딘-2-일)프로판-1,3-디온을 150℃에서 30시간 동안 100 ml의 DMF에서 교반하였다. 용액을 물로 희석하고 에틸 아세테이트로 두 번 추출하고 합해진 유기 상을 Na2SO4 위에서 건조하고 회전 증발에 의해 농축한다. 잔류물을 크로마토그래피 (EtOAc/헥산: 2/3) 로 정제한다. 순도는 99.9% 이다.
수율은 13 g (25 mmol), 이론치의 63% 이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00142
g) 9-페닐-3-[9-(2-페닐-1H-벤즈이미다졸-5-일)카르바졸-3-일]카르바졸
Figure pct00143
27　g (66　mmol) 의 3-(9H-카르바졸-3-일)-9-페닐카르바졸, 19.11　g (70　mmol) 의 5-브로모-2-페닐-1H-벤즈이미다졸 및 19　g 의 NaOtBu 를 1　l 의 p-자일렌에 현탁시킨다. 이러한 현탁액에 Pd(OAc)2 0.3　g (1.33　mmol) 및 1M 트리-tert-부틸포스핀 용액 1.0　ml 을 첨가한다. 반응 혼합물을 환류하에 16 시간 동안 가열하였다. 냉각 후, 메틸렌 클로라이드를 첨가하고, 유기 상을 제거하고, 200　ml 의 물로 3 회 세척한 후 농축 건조한다. 잔류물에 톨루엔을 사용하여 고온 추출을 행하고, 톨루엔으로부터 재결정화하고; 순도는 HPLC 에 의한 99.9%이다. 수율은 29　g (49　mmol; 75%) 이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00144
Figure pct00145
B) 디바이스 예
이하의 실시예 E1 내지 E14 (표 1 참조) 는 OLED 에서의 본 발명의 재료의 사용을 제시한다.
두께 50nm의 구조화된 ITO (indium tin oxide) 로 코팅된 유리 판을 산소 플라즈마로, 다음으로 아르곤 플라즈마로, 코팅 전에, 처리한다. 이들 플라즈마 처리된 유리판은, OLED들이 적용되는 기판들을 형성한다.
OLED 는 기본적으로 하기의 층 구조를 갖는다: 기판/선택적 중간층 (IL)/정공 주입층 (HIL)/정공 수송층 (HTL)/전자 차단층 (EBL)/방출층 (EML)/선택적 정공 차단층 (HBL)/전자 수송층 (ETL)/선택적 전자 주입층 (EIL) 및 마지막으로 캐소드. 캐소드는 두께 100 nm 의 알루미늄 층에 의해 형성된다. OLED 의 정확한 구조는 표 1 에서 찾을 수 있다. OLED 의 제조에 필요한 재료를 표 2 에 나타낸다. OLED 의 데이터를 표 3 및 4 에 나열한다.
모든 재료들은 진공 챔버에서 열 증착에 의해 적용된다. 이러한 경우, 방출 층은 항상, 적어도 하나의 매트릭스 재료 (호스트 재료) 및 동시-증발에 의해 특정한 부피 비율로, 매트릭스 재료(들) 에 첨가되는 방출 도펀트 (방출체) 로 이루어진다. IC1:EG1:TEG1 (45%:45%:10%) 과 같은 그러한 형태로 주어진 세부사항은, 여기서 재료 IC1 가 층에서 45% 의 부피 비율로 존재하고 EG1 이 45% 의 부피 비율로, 그리고 TEG1 가 10% 의 부피 비율로 존재한다는 것을 의미한다. 유사하게, 전자 수송 층은 또한 2개의 재료들의 혼합물로 이루어질 수도 있다.
OLED는 표준 방식으로 특성화된다. 이 목적으로, 전계 발광 스펙트럼, 전류 효율 (CE, cd/A 로 측정됨) 및 외부 양자 효율 (EQE, % 로 측정됨) 이, Lambertian 방출 특성을 가정하여 전류-전압-휘도 특성 (IUL 특성) 으로부터 계산된, 휘도의 함수로서 결정된다. 전계 발광 스펙트럼은 휘도 1000 cd/㎡ 에서 측정되고 이를 이용하여 CIE 1931 x 및 y 색 좌표가 계산된다. 이에 따라 수득된 결과는 표 3 및 4 에서 찾아볼 수 있다.
방출 층에서 매트릭스 재료로서의 식 (I) 의 화합물의 용도
본 발명의 화합물 EG1 내지 EG7 는 인광 녹색 OLED 의 방출층에서 매트릭스 재료로서 예 E1 내지 E9 에서 사용된다 (표 3). 여기서 낮은 전압과 좋은 효율이 발생한다.
본 발명의 화합물 EG8, EG9 및 EG10 는 인광 적색 OLED 의 방출층에서 매트릭스 재료로서 예 E10 내지 E13 에서 사용된다 (표 3). 여기서 낮은 전압과 좋은 효율이 발생한다.
방출 층에서 전자 수송 재료로서의 식 (I) 의 화합물의 용도
본 발명의 화합물 EG5가 예 E14에서 전자 수송 재료로 사용될 때, 낮은 전압 및 우수한 효율이 얻어진다 (표 4).
Figure pct00146
Figure pct00147
Figure pct00148
Figure pct00149
Figure pct00150
Figure pct00151
Figure pct00152

Claims (24)

  1. 하기 식 (I) 의 화합물.
    Figure pct00153

    식 중, 나타나는 변수들은 다음과 같다:
    A 는 C=O, C=S, C=NR0, P(=O)R0, SO 또는 SO2 이고;
    Y 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고 N 및 CR1 로부터 선택되고;
    Ar1 은, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합되는 방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합된 헤테로방향족 고리 시스템이고;
    Z 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, CR4 및 N 으로부터 선택되거나, 또는 Z-Z 단위는 식 (Ar2) 의 단위를 나타내고
    Figure pct00154

    식중 Ar2 는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 여기서 점선은 식의 나머지 부분에 대한 Z-Z 단위의 결합이고;
    R0 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템에서 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기, 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
    R1 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
    R2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
    R3 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
    R4 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R2, R3 및 R4 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고;
    R5 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R6, CN, Si(R6)3, N(R6)2, P(=O)(R6)2, OR6, S(=O)R6, S(=O)2R6, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R5 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R6 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R6C=CR6-, -C≡C-, Si(R6)2, C=O, C=NR6, -C(=O)O-, -C(=O)NR6-, NR6, P(=O)(R6), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
    R6 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템로부터 선택되고; 여기서 2개 이상의 R6 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기, 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 F 및 CN 으로 선택된 하나 이상의 라디칼에 의해 치환될 수도 있고;
    식 (I) 에서 2개의 Y 기가 CR1 인 경우, 하기
    a) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되거나; 또는
    b) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 2개의 기는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것
    중 어느 일방이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    A 가 C=O 인 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    Ar1 이 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 나프탈렌, 퀴놀린, 퀴나졸린, 페난트렌, 안트라센, 트리페닐렌, 플루오렌, 카르바졸, 디벤조푸란 및 디벤조티오펜으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Z-Z 단위는 하기 식 (Ar2) 의 단위이고
    Figure pct00155

    식중 Ar2 는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 여기서 점선은 식의 나머지 부분에 대한 Z-Z 단위의 결합인 것을 특징으로 하는 화합물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Ar2 는 벤젠, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 피라진, 나프탈렌, 티오펜, 푸란, 피롤, 이미다졸, 티아졸, 옥사졸, 벤조티오펜, 벤조푸란, 인돌 및 인단으로부터 선택되며, 이들 각각은 R3 라디칼로 치환되고 식 (Ar2) 에 C-C 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 는, N(R5)2, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 적어도 하나의 R1 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 은 하기 R-1 내지 R-82 기로부터 선택되는 적어도 하나의 R1 기를 포함하고
    Figure pct00156

    Figure pct00157

    Figure pct00158

    Figure pct00159

    Figure pct00160

    Figure pct00161

    식 중, R 은 제 1 항에 정의된 바와 같고, 점선 결합은 식 (I) 의 기본 골격에 대한 결합을 나타내고, 또한:
    Ar3 은 각각의 경우 동일하거나 상이하며, 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각 경우에 R5 라디칼로 치환되는 2가 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고;
    Ar5 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 R6 라디칼에 의해 치환되는 방향족 고리 시스템, 또는 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 R6 라디칼에 의해 치환되는 헤테로방향족 고리 시스템이고;
    A1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, C(R5)2, NR5, O 또는 S 이고;
    k 은 0 또는 1 이고, 여기서 k = 0 는, A1 기가 이 위치에서 결합되지 않고, 그 대신 R5 라디칼이 대응하는 탄소 원자에 결합됨을 의미하고;
    m 은 0 또는 1이고, 여기서 m = 0 은 Ar3 기가 부재하는 것 그리고 대응하는 방향족 또는 헤테로방향족 기가 식 (I) 의 기본 골격에 직접 결합됨을 의미하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 는, N(R5)2, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 적어도 하나의 R2 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 은 제 7 항에 기재된 바와 같은 상기 R-1 내지 R-82 기로부터 선택되는 적어도 하나의 R2 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 는, N(R5)2, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 치환되는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 적어도 하나의 R3 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 은 제 7 항에 기재된 바와 같은 상기 R-1 내지 R-82 기로부터 선택되는 적어도 하나의 R3 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 R1, R2, 및 R3 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 (I) 는, 제 7 항에 정의된 바와 같은 상기 R-1 내지 R-81 기로부터 선택되는 R1, R2, 및 R3 기로부터 선택되는 적어도 하나의 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 식 (I-A-1) 내지 (I-A-3) 중 하나에 따르고
    Figure pct00162

    식중 R1-1, R2-1 및 R3-1 는 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 식들 중 하나에 따르고
    Figure pct00163

    Figure pct00164

    Figure pct00165

    식중 변수는 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같고, Y가 CR1 인 경우, 하기
    a) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 하나의 기는, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되거나; 또는
    b) R1, R2, R3 및 R4 기로부터 선택된 적어도 2개의 기는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 것
    중 어느 일방인 것을 특징으로 하는 화합물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    식은 각각, 7 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 방향족 고리 시스템; 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R5 라디칼로 각각 치환된 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되는 R1, R2 및 R3 기로부터 선택된 적어도 하나의 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  17. 하기 구조 식 HT-1 내지 HT-13 중 하나의 화합물:
    Figure pct00166

    Figure pct00167

    Figure pct00168

    .
  18. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물의 제조 방법으로서, i) 이미다졸 또는 벤즈이미다졸 유도체가 벤질 위치에서 할로겐을 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 화합물과 반응되고, ii) Pd 촉매작용 하에서 폐환 반응이 수행되고, iii) 형성된 고리에 있는 메틸렌 기가 카르보닐기로 산화되는 것을 특징으로 하거나, 또는 iv) 이미다졸 또는 벤즈이미다졸 유도체가 카르보닐 할로겐화물 기를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 화합물과 반응되고, v) 폐환 반응이 수행하는 것을 특징으로 하는 화합물의 제조 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 추가의 화합물 및/또는 적어도 하나의 용매를 포함하는 포뮬레이션.
  20. 전자 디바이스에서 하기 식 (I) 의 화합물의 용도
    Figure pct00169

    식 중, 나타나는 변수들은 다음과 같다:
    A 는 C=O, C=S, C=NR0, P(=O)R0, SO 또는 SO2 이고;
    Y 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고 N 및 CR1 로부터 선택되고;
    Ar1 은, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합되는 방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R2 라디칼로 치환되며 식 (I) 에 나타낸 3개 탄소 원자를 통해 식 (I) 의 나머지 부분 상에 융합된 헤테로방향족 고리 시스템이고;
    Z 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, CR4 및 N 으로부터 선택되거나, 또는 Z-Z 단위는 하기 식 (Ar2) 의 단위를 나타내고
    Figure pct00170

    식중 Ar2 는, 6 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40개의 방향족 고리 원자를 갖고 R3 라디칼로 치환되며 C-C 단위를 포함하는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고, 여기서 점선은 식의 나머지 부분에 대한 Z-Z 단위의 결합이고;
    R0 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄형 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템에서 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기, 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
    R1 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R5 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
    R2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
    R3 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; R2, R3 및 R4 로부터 선택된 2개 이상의 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2에 의해 대체될 수 있고;
    R4 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R5, CN, Si(R5)3, N(R5)2, P(=O)(R5)2, OR5, S(=O)R5, S(=O)2R5, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R2, R3 및 R4 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 각각 R5 라디칼에 의해 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R5C=CR5-, -C≡C-, Si(R5)2, C=O, C=NR5, -C(=O)O-, -C(=O)NR5-, NR5, P(=O)(R5), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고;
    R5 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R6, CN, Si(R6)3, N(R6)2, P(=O)(R6)2, OR6, S(=O)R6, S(=O)2R6, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기, 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템으로부터 선택되고; 2개 이상의 R5 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐기 및 상기 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 R6 라디칼에 의해 각각 치환되고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R6C=CR6-, -C≡C-, Si(R6)2, C=O, C=NR6, -C(=O)O-, -C(=O)NR6-, NR6, P(=O)(R6), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수도 있고;
    R6 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알콕시 기, 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기, 6 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 및 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템로부터 선택되고; 여기서 2개 이상의 R6 라디칼은 서로 연결될 수도 있고 고리를 형성할 수도 있고; 상기 알킬, 알콕시, 알케닐 및 알키닐 기, 방향족 고리 시스템 및 헤테로방향족 고리 시스템은 F 및 CN 으로 선택된 하나 이상의 라디칼에 의해 치환될 수도 있다.
  21. 제 17 항 또는 제 20 항에 정의된 적어도 하나의 화합물을 포함하는 전자 디바이스.
  22. 제 21 항에 있어서,
    유기 전계 발광 디바이스이고, 상기 화합물이 방출층에서 인광 방출체를 위한 또는 TADF (thermally activated delayed fluorescence) 를 나타내는 방출체를 위한 매트릭스 재료로서 또는 전자 수송층에서 및/또는 정공 차단층에서 및/또는 정공 수송층에서 및/또는 전자 차단층에서 사용되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
  23. 제 19 항에 정의된 적어도 하나의 화합물, 및 비스카르바졸, 브릿지된 카르바졸, 트리아릴아민, 디벤조푸라닐-카르바졸 유도체, 디벤조푸라닐-아민 유도체, 및 카르바졸아민의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 재료.
  24. 층에 제 23 항에 기재된 재료를 포함하는 유기 전계 발광 디바이스.
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