KR102283560B1 - 청색 발광 화합물 - Google Patents

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Abstract

화학식 (I)을 갖는 화합물이 제공된다:
[화학식 (I)]
Figure 112016037260728-pct00152

화학식에서, R1, R1a, R2 및 R2a는 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 또는 듀테로실록시이되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며; R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 또는 듀테로실록시이며, 여기서, R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택되는 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고; R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 또는 이들의 중수소화 유사체이고, 여기서, 두개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있으며, 두개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있고; a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고; x는 0 내지 3의 정수이며; y는 0 내지 4의 정수이고; z는 0 내지 5의 정수이다.

Description

청색 발광 화합물 {BLUE LUMINESCENT COMPOUNDS}
관련 출원 자료
본 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로서 포함된 35 U.S.C. § 119(e) 하에, 2013년 10월 25일 출원된 미국 가출원 제61/895709 호의 이익을 주장한다.
기술분야
본 개시는 일반적으로 청색 발광 화합물 및 전자 디바이스(device)에서의 그의 용도에 관한 것이다.
디스플레이(display)를 구성하는 발광 다이오드와 같이 광을 발광하는 유기 전자 디바이스가 많은 상이한 전자 장비에 존재한다. 이러한 디바이스 모두에서, 유기 활성층이 2개의 전기 접촉층 사이에 개재된다. 적어도 하나의 전기 접촉층은 광투과성이어서 광이 전기 접촉층을 통과할 수 있다. 유기 활성층은 광투과성 전기 접촉층을 가로질러 전기를 인가할 때 전기 접촉층을 통해 광을 방출한다.
발광 다이오드에서 활성 성분으로서 유기 전계발광(electroluminescent) 화합물을 사용하는 것은 잘 알려져 있다. 안트라센, 티아다이아졸 유도체 및 쿠마린 유도체와 같은 단순한 유기 분자가 전계발광을 나타내는 것으로 알려져 있다. 금속 착물, 특히 이리듐 및 백금 착물도 전계발광을 나타내는 것으로 알려져 있다. 일부 경우에는 이러한 소분자 화합물이 도판트(dopant)로서 호스트 재료 내에 존재하여 가공 및/또는 전자 특성을 개선한다.
새로운 발광 화합물에 대한 지속적인 필요성이 존재한다.
하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 I을 갖는 화합물이 제공된다.
하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 I-a를 갖는 화합물이 또한 제공된다.
하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 I-b를 갖는 화합물이 또한 제공된다.
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하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 III-a를 갖는 화합물이 또한 제공된다.
하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 III-b를 갖는 화합물이 또한 제공된다.
하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 III-c를 갖는 화합물이 또한 제공된다.
하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 III-d를 갖는 화합물이 또한 제공된다.
하기의 상세한 설명에 기재된 바와 같은 화학식 III-e를 갖는 화합물이 또한 제공된다.
제1 전기 접촉층, 제2 전기 접촉층 및 그 사이의 광활성 층을 포함하는 유기 전자 디바이스가 또한 제공되며, 광활성 층은 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c, 화학식 I-d, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b, 화학식 II-c, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물을 포함한다.
전술한 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적이며, 첨부된 청구범위에 한정된 바와 같이 본 발명을 제한하지 않는다.
실시 형태가 본 명세서에 제시되는 개념의 이해를 증진시키기 위해 첨부 도면에서 설명된다.
도 1은 유기 발광 디바이스의 예시를 포함한다.
도 2는 유기 발광 디바이스의 다른 예시를 포함한다.
숙련자는 도면의 대상이 단순함과 명확함을 위해 예시되어 있으며 반드시 축척에 맞게 도시된 것은 아니라는 것을 이해한다. 예를 들어, 실시 형태의 이해를 증진시키는 것을 돕기 위해 도면의 일부 대상의 치수가 다른 대상에 비해 과장될 수도 있다.
많은 양태 및 실시 형태가 상기에 기재되어 있으며 이는 단지 예시적이며 제한적인 것은 아니다. 본 명세서를 읽은 후에, 숙련자는 다른 양태 및 실시 형태가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해한다.
실시 형태 중 임의의 하나 이상의 실시 형태의 다른 특징 및 이익이 하기 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명은 먼저 용어의 정의 및 해설, 이어서 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d를 갖는 화합물, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c를 갖는 화합물, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물, 디바이스 및 마지막으로 실시예를 다룬다.
1. 용어의 정의 및 해설
이하에서 설명되는 실시 형태의 상세 사항을 다루기 전에, 일부 용어를 정의하거나 명확히 하기로 한다.
치환기를 말할 때, 용어 "인접한"은 단일 결합 또는 다중 결합으로 함께 결합된 탄소에 결합되는 기를 말한다. 예시적인 인접한 R기를 하기에 나타낸다:
Figure 112016037260728-pct00001
용어 "알콕시"는 기 RO-(여기서, R은 알킬기임)를 의미하고자 하는 것이다.
용어 "알킬"은 지방족 탄화수소로부터 유도된 기를 의미하고자 하는 것으로, 선형, 분지형 또는 환형기를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 알킬은 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는다.
용어 "방향족 화합물"은 비편재된 파이 전자(delocalized pi electron)를 갖는 적어도 하나의 불포화 환형기를 포함하는 유기 화합물을 의미하고자 하는 것이다.
용어 "아릴"은 하나의 부착 지점을 갖는 방향족 탄화수소로부터 유도된 기를 의미하고자 하는 것이다. 이 용어는 단일 고리를 갖는 기, 및 단일 결합에 의해 연결될 수 있거나 함께 융합될 수 있는 다중 고리를 갖는 기를 포함한다. 예시적인 아릴기는 페닐, 나프틸, 안트라센일, 페난트렌일, 및 공유 결합에 의해 연결된 둘 이상의 이러한 기의 조합을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 용어 "알킬아릴"은 하나 이상의 알킬 치환기를 갖는 아릴기를 의미하고자 하는 것이다.
용어 "아릴옥시"는 기 RO-(여기서, R은 아릴기임)를 의미하고자 하는 것이다.
층, 재료, 부재 또는 구조물을 언급할 때, 용어 "전하 수송"(charge transport)은 이러한 층, 재료, 부재 또는 구조물이 이러한 층, 재료, 부재 또는 구조물의 두께를 통한 이러한 전하의 이동을 상대적으로 효율적으로 그리고 적은 전하 손실로 촉진함을 의미하고자 하는 것이다. 정공 수송 재료는 양전하를 촉진하고; 전자 수송 재료는 음전하를 촉진한다. 발광 재료도 일부 전하 수송 특성을 가질 수 있지만, 용어 "전하 수송 층, 재료, 부재 또는 구조물"은 주된 기능이 발광인 층, 재료, 부재 또는 구조물을 포함하고자 하는 것은 아니다.
용어 "중수소화된"은 적어도 하나의 수소("H")가 중수소("D")에 의해서 치환된 것을 의미하고자 한다. 용어 "중수소화 유사체"는 하나 이상의 이용가능한 수소가 중수소로 치환된 화합물 또는 기의 구조적 유사체를 말한다. 중수소화 화합물 또는 중수소화 유사체에서, 중수소는 자연 존재비 수준의 100 배 이상으로 존재한다. 용어 "중수소화된%" 또는 "중수소화%'는 양성자+중수소의 합에 대한 중수소의 비를 의미하고자 하며, 백분율로서 표현된다.
용어 "도판트"는, 호스트 재료를 포함하는 층 내부에서, 이러한 재료의 부재 하에서의 층의 전자적 특성(들) 또는 방사선(radiation)의 방출, 수용 또는 여과의 파장(들)과 비교하여 층의 전자적 특성(들) 또는 방사선의 방출, 수용 또는 여과의 목표 파장(들)을 변경시키는 재료를 의미하고자 하는 것이다.
접두사 "헤테로"는 하나 이상의 탄소 원자가 다른 원자로 치환되었음을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 상이한 원자는 N, O 또는 S이다.
용어 "호스트 재료"는 도판트가 첨가될 수 있는, 일반적으로 층의 형태인 재료를 의미하고자 한다. 호스트 재료는 전자적 특성(들) 또는 방사선을 방출, 수용 또는 여과하는 능력을 가지거나 가지지 않을 수 있다.
용어 "발광 재료", "방출 재료" 및 "방출체(emitter)"는 (발광 다이오드 또는 발광 전기화학 전지에서와 같이) 인가된 전압에 의해 활성화될 때 광을 방출하는 재료를 의미하고자 하는 것이다. 용어 "청색 발광 재료"는 대략 400 내지 490 nm 범위의 파장에서 방출 최대값을 갖는 방사선을 방출할 수 있는 재료를 의미하고자 하는 것이다.
용어 "층"은 용어 "필름"과 상호 교환가능하게 사용되며 원하는 영역을 덮는 코팅을 말한다. 이 용어는 크기에 의해 한정되지 않는다. 상기 영역은 전체 디바이스만큼 크거나, 실제 시각 디스플레이와 같은 특정 기능 영역만큼 작거나 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수 있다. 층 및 필름은 증착, 액체 침착(deposition) (연속 및 불연속 기술) 및 열 전사를 비롯한 임의의 종래의 침착 기술에 의해 형성될 수 있다. 연속 침착 기술에는 스핀 코팅, 그라비어(gravure) 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 슬롯-다이(slot-die) 코팅, 스프레이 코팅, 및 연속 노즐 코팅 또는 인쇄가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 불연속 침착 기술에는 잉크젯 인쇄(ink jet printing), 그라비어 인쇄 및 스크린 인쇄(screen printing)가 포함되나 이에 한정되지 않는다.
용어 "유기 전자 디바이스" 또는 때때로 단지 "전자 디바이스"는 하나 이상의 유기 반도체 층 또는 재료를 포함하는 디바이스를 의미하고자 하는 것이다.
용어 "광활성"은 (발광 다이오드 또는 화학 전지에서와 같이) 인가된 전압에 의해 활성화될 때 광을 방출하거나 (광검출기 또는 광전지에서와 같이) 방사 에너지에 응답하여 인가된 바이어스 전압의 존재 또는 부재 하에 신호를 발생시키는 재료 또는 층을 말한다.
용어 "실록산"은 기 R3SiOR2Si-(여기서, R은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, H, D, C1-20 알킬, 중수소화 알킬, 플루오로알킬, 아릴 또는 중수소화 아릴임)를 말한다. 일부 실시 형태에서, R 알킬기 내의 하나 이상의 탄소가 Si로 치환된다.
용어 "실록시"는 기 R3SiO-(여기서, R은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, H, D, C1-20 알킬, 중수소화 알킬, 플루오로알킬, 아릴 또는 중수소화 아릴임)를 말한다.
용어 "실릴"은 기 R3Si-(여기서, R은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, H, D, C1-20 알킬, 중수소화 알킬, 플루오로알킬, 아릴 또는 중수소화 아릴임)를 말한다. 일부 실시 형태에서, R 알킬기 내의 하나 이상의 탄소가 Si로 치환된다.
모든 기는 치환되지 않거나 치환될 수 있다. 치환기는 하기에 설명된다. 하기에 나타난 바와 같이, 치환기 결합이 하나 이상의 고리를 지나는 경우의 구조에서,
Figure 112016037260728-pct00002
치환기 R은 하나 이상의 고리의 임의의 이용가능한 위치에 결합될 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서, 명시적으로 달리 언급되거나 사용 맥락에 의해 반대로 지시되지 않는 한, 본 발명의 주제의 실시 형태가 소정의 특징부 또는 요소를 포함하거나, 비롯하거나, 함유하거나, 갖거나, 그로 이루어지거나, 그에 의해 또는 그로 구성되는 것으로 언급되거나 기술되는 경우, 명시적으로 언급되거나 기술된 것들에 더하여 하나 이상의 특징부 또는 요소가 실시 형태에 존재할 수 있다. 본 명세서에 개시된 주제의 대안적 실시 형태는 소정의 특징부 또는 요소로 본질적으로 이루어지는 것으로서 설명되는데, 이 실시 형태에서는 실시 형태의 작동 원리 또는 구별되는 특징을 현저히 변화시키는 특징부 또는 요소가 실시 형태 내에 존재하지 않는다. 본 명세서에 기재된 주제의 추가의 대안적 실시 형태는 소정의 특징부 또는 요소로 구성되는 것으로서 기재되며, 이 실시 형태에서 또는 이의 크지 않은 변형에서는 구체적으로 언급되거나 기재된 특징부 또는 요소만이 존재한다.
또한, 부정관사("a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서에서 기재된 요소 및 구성요소를 설명하기 위해 사용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 범주의 일반적인 의미를 제공하기 위해 행해진다. 이러한 기재는 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 파악되어야 하며, 단수형은 그 수가 명백하게 단수임을 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.
원소 주기율표 내의 칼럼(column)에 대응하는 족(group) 번호는 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition (2000 내지 2001)]에 나타난 바와 같은 "새로운 표기" 규정을 사용한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해서 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 형태의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 후술된다. 또한, 재료, 방법 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에 기재되지 않은 경우, 특정 재료, 가공 작업 및 회로에 관한 많은 상세 사항은 통상적인 것이며, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 광검출기, 광전지 및 반도체 부재 기술 분야의 교재 및 기타 출처에서 확인할 수 있다.
2. 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d를 갖는 화합물
화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d를 갖는 화합물은 하기 나타난 코어(core) 벤조플루오렌 구조를 가지며, 여기서 번호는 코어 상의 위치를 나타낸다.
Figure 112016037260728-pct00003
일부 실시 형태에서, 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d를 갖는 화합물은 방출 재료로서 유용하다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 청색 방출 재료이다. 이들은 단독으로 사용될 수 있거나, 호스트 재료 내에서 도판트로서 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d를 갖는 화합물은 진청색(deep blue)을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "진청색"은 C.I.E. 색도 스케일(Commission Internationale de L'Eclairage, 1931)에 따른 c.i.e. y-좌표가 0.10 미만인 것을 말한다. 일부 실시 형태에서, 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d를 갖는 화합물은 0.10 미만; 일부 실시 형태에서는 0.090 미만의 광루미네선스 y-좌표를 갖는다.
일부 실시 형태에서, 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d의 화합물을 포함하는 디바이스는 개선된 효율을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 I을 포함하는 디바이스의 효율은 1000 니트(nit)에서 4.5 cd/A 초과이고; 일부 실시 형태에서, 1000 니트에서 5.0 cd/A 초과이다.
일부 실시 형태에서, 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d의 화합물을 포함하는 디바이스는 증가된 수명을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 I의 화합물을 포함하는 디바이스는 50℃에서 1000 시간 초과의 T70을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, T70은 초기 휘도의 70%에 도달하기 위한 시간을 말한다. 일부 실시 형태에서, 화학식 I의 화합물을 포함하는 디바이스는 50℃에서 1500 시간 초과의 T70을 갖는다.
일부 실시 형태에서, 방출 재료로서 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 또는 화학식 I-d의 화합물을 포함하는 전계발광 디바이스는 진청색을 갖는다. 일부 실시 형태에서, x-좌표는 0.15 미만이고 y-좌표는 0.10 미만이며; 일부 실시 형태에서, y-좌표는 0.090 미만이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 I을 갖는다:
[화학식 I]
Figure 112016037260728-pct00004
(여기서:
R1, R1a, R2 및 R2a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이고;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있으며;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
a 및 b는 동일하거나 상이하고 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
x는 0 내지 3의 정수이고;
y는 0 내지 4의 정수이며;
z는 0 내지 5의 정수임)
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I에서, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이어서, 적어도 하나의 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴기가 화합물에 존재한다. a가 0인 경우, R1은 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이다. b가 0인 경우, R1a는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R1 및 R1a는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 고리 원자를 적어도 하나 갖는 헤테로아릴이다.
일부 실시 형태에서, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 N인 적어도 하나의 고리 원자를 갖는 N-헤테로아릴 또는 중수소화 N-헤테로아릴이다.
일부 실시 형태에서, N-헤테로아릴은 피롤, 피리딘, 피리미딘, 카르바졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸로벤즈이미다졸, 트라이아졸, 벤조트라이아졸, 트라이아졸로피리딘, 인돌로카르바졸, 페난트롤린, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 퀴녹살린, 이들의 치환된 유도체, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, N-헤테로아릴은 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸이다.
일부 실시 형태에서, N-헤테로아릴은 하기 화학식 Cz-1을 갖는 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸이다:
[화학식 Cz-1]
Figure 112016037260728-pct00005
여기서:
R8은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, D, 알킬, 실릴, 아릴, 중수소화 알킬, 중수소화 실릴 및 중수소화 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R9은 아릴 및 중수소화 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되며;
s는 0 내지 3의 정수이고;
t는 0 내지 4의 정수이며;
*는 부착점을 나타낸다.
일부 실시 형태에서, N-헤테로아릴은 하기 화학식 Cz-2를 갖는 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸이고:
[화학식 Cz-2]
Figure 112016037260728-pct00006
여기서, R8, R9, t 및 *는 Cz-1에 대한 상기 정의와 같다.
일부 실시 형태에서, N-헤테로아릴은 하기 화학식 Cz-3를 갖는 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸이고:
[화학식 Cz-3]
Figure 112016037260728-pct00007
여기서, R8 및 *는 Cz-1에 대한 상기 정의와 같다.
일부 실시 형태에서, N-헤테로아릴은 하기 화학식 Cz-4를 갖는 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸이고:
[화학식 Cz-4]
Figure 112016037260728-pct00008
여기서, R8, R9 및 *는 Cz-1에 대한 상기 정의와 같다.
일부 실시 형태에서, N-헤테로아릴은 하기 화학식 Cz-5를 갖는 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸이고:
[화학식 Cz-5]
Figure 112016037260728-pct00009
여기서, R8, R9 및 *는 Cz-1에 대한 상기 정의와 같다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 S인 적어도 하나의 고리 원자를 갖는 S-헤테로아릴이다.
일부 실시 형태에서, S-헤테로아릴은 티오펜, 벤조티오펜, 다이벤조티오펜 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, S-헤테로아릴은 다이벤조티오펜 또는 중수소화 다이벤조티오펜이다.
일부 실시 형태에서, S-헤테로아릴은 하기 화학식 DBT-1을 갖는 다이벤조티오펜 또는 중수소화 다이벤조티오펜이고,
[화학식 DBT-1]
Figure 112016037260728-pct00010
여기서, R8, R9 및 *는 Cz-1에 대한 상기 정의와 같다.
일부 실시 형태에서, S-헤테로아릴은 하기 화학식 DBT-2를 갖는 다이벤조티오펜 또는 중수소화 다이벤조티오펜이고,
[화학식 DBT-2]
Figure 112016037260728-pct00011
여기서 *는 부착점을 나타낸다.
일부 실시 형태에서, S-헤테로아릴은 하기 화학식 DBT-3를 갖는 다이벤조티오펜 또는 중수소화 다이벤조티오펜이고:
[화학식 DBT-3]
Figure 112016037260728-pct00012
여기서 *는 부착점을 나타낸다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 O인 적어도 하나의 고리 원자를 갖는 O-헤테로아릴이다.
일부 실시 형태에서, O-헤테로아릴은 푸란, 벤조푸란, 다이벤조푸란 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, O-헤테로아릴은 다이벤조푸란 또는 중수소화 다이벤조푸란이다.
일부 실시 형태에서, O-헤테로아릴은 하기 화학식 DBF-1을 갖는 다이벤조푸란 또는 중수소화 다이벤조푸란이고:
[화학식 DBF-1]
Figure 112016037260728-pct00013
여기서, R8, R9 및 *는 Cz-1에 대한 상기 정의와 같다.
일부 실시 형태에서, O-헤테로아릴은 하기 화학식 DBF-2를 갖는 다이벤조푸란 또는 중수소화 다이벤조푸란이고,
[화학식 DBF-2]
Figure 112016037260728-pct00014
여기서 *는 부착점을 나타낸다.
일부 실시 형태에서, O-헤테로아릴은 하기 화학식 DBF-3를 갖는 다이벤조푸란 또는 중수소화 다이벤조푸란이고:
[화학식 DBF-3]
Figure 112016037260728-pct00015
여기서 *는 부착점을 나타낸다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 N인 적어도 하나의 고리 원자 및 O인 적어도 하나의 고리 원자를 갖는 N,O-헤테로아릴이다.
일부 실시 형태에서, N,O-헤테로아릴은 옥사졸, 벤즈옥사졸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, N,O-헤테로아릴은 하기 화학식 BzO-1을 갖는 벤즈옥사졸 또는 중수소화 벤즈옥사졸이다:
[화학식 BzO-1]
Figure 112016037260728-pct00016
여기서 *는 부착점을 나타낸다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 적어도 하나는 적어도 하나의 N 고리 원자 및 적어도 하나의 S 고리 원자를 갖는 N,S-헤테로아릴이다.
일부 실시 형태에서, N,S -헤테로아릴은 티아졸, 벤조티아졸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, N,S-헤테로아릴은 하기 화학식 BT-1을 갖는 벤조티아졸 또는 중수소화 벤조티아졸이고:
[화학식 BT-1]
Figure 112016037260728-pct00017
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R1과 R1a는 동일하다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R2와 R2a는 각각 나타날 때 H 또는 D이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R2는 알킬 및 중수소화 알킬로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R2a는 알킬 및 중수소화 알킬로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 알킬 또는 중수소화 알킬은 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 1 내지 4개의 탄소를 가진다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 하나의 R2 및 R2a기는 알킬 또는 중수소화 알킬이고, 다른 하나의 R2 및 R2a기는 H 또는 D이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R2는 각각 나타날 때 알킬 또는 중수소화 알킬이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R2a는 각각 나타날 때 알킬 또는 중수소화 알킬이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R2는 아릴 및 중수소화 아릴로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R2a는 아릴 및 중수소화 아릴로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R2는 페닐, 나프틸, 하나 이상의 알킬기로 치환된 페닐, 하나 이상의 알킬기로 치환된 나프틸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R2a는 페닐, 나프틸, 하나 이상의 알킬기로 치환된 페닐, 하나 이상의 알킬기로 치환된 나프틸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R2와 R2a는 동일하다.
화학식 I에서, x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이할 수 있다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 x는 0이 아니다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R3가 존재하고, 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R3a가 존재하고, 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R3가 존재하고, 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R3a가 존재하고, 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R3가 존재하고, 페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R3a가 존재하고, 페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, R3에 대한 x는 0이다.
일부 실시 형태에서, R3에 대한 x는 1 또는 2이다.
일부 실시 형태에서, R3에 대한 x는 3이다.
일부 실시 형태에서, R3a에 대한 x는 0이다.
일부 실시 형태에서, R3a에 대한 x는 1 또는 2이다.
일부 실시 형태에서, R3a에 대한 x는 3이다.
화학식 I에서, y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 y는 0이 아니다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R4가 존재하고, 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R4a가 존재하고, 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4에 대한 y는 0 또는 1이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4에 대한 y는 2이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4에 대한 y는 3이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4에 대한 y는 4이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4a에 대한 y는 0 또는 1이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4a에 대한 y는 2이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4a에 대한 y는 3이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R4a에 대한 y는 4이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 R5는 D이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R5 중 하나는 알킬 또는 중수소화 알킬이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, z = 0이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, z = 1이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, z = 2 이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, z = 3 이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, z = 4 이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, z = 5임)
화학식 I의 일부 실시 형태에서, z >2 이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 하나 이상의 R6는 D이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R6 중 하나는 알킬 또는 중수소화 알킬이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R6에 대한 x는 0 또는 1이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R6에 대한 x는 2이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R6에 대한 x는 3이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R7은 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 2개의 R7기는 함께 결합하여 5-원 또는 6-원 지방족 고리를 형성한다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R7은 아릴 및 중수소화 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, R7은 페닐 및 중수소화 페닐로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, 2개의 R7기는 함께 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성하는 페닐기이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다. a가 0인 경우, 9-위치는 H 또는 R6이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다. b가 0인 경우, 5-위치는 H 또는 R5이다.
화학식 I의 일부 실시 형태에서, a=b=1이다.
화학식 I의 상기 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R1a가 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸인 실시 형태는 R2a가 3 내지 8개의 탄소를 가진 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태 및 b는 0인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 I-a을 갖는다:
[화학식 I-a]
Figure 112016037260728-pct00018
(여기서:
R2b는 H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, D, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서 인접한 R10기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하고 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
y1은 0 내지 5의 정수이되, 단, b가 1인 경우, y1은 0 내지 4이며;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 5의 정수임)
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 10에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 11에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, R2b는 H 또는 D이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, R2b는 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, y1 = 0이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, y1 = 1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, y1 = 2 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, y1 = 3 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, y1 = 4 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, y1 = 5임)
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, y1 >1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, x1 = 0이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, x1 = 1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, x1 = 2 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, x1 = 3 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, x1 = 4 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, x1 >1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 0이 아니다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 0 또는 1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 2이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 3이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 4이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 5이다. 화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 아릴, 헤테로아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 헤테로아릴 및 중수소화 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 헤테로아릴은 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 고리 원자를 갖는다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 피롤, 피리딘, 피리미딘, 카르바졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸로벤즈이미다졸, 트라이아졸, 벤조트라이아졸, 트라이아졸로피리딘, 이들의 치환된 유도체 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N-헤테로아릴이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 티오펜, 벤조티오펜, 다이벤조티오펜 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 S-헤테로아릴이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 푸란, 벤조푸란, 다이벤조푸란 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 O-헤테로아릴이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N,O-헤테로아릴이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 티아졸, 벤조티아졸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N,S-헤테로아릴이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 상기에 정의된 바와 같은 Cz-1, Cz-2, Cz-3, DBT-1, DBT-2, DBF-1, DBF-2, BzO-1, BT-1 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10이 존재하고, 페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로부터 선택된다.
상기 화학식 I-a의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 z가 0이 아닌 실시 형태는 R10이 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸인 실시 형태 및 a = b = 1인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 I-b를 갖는다:
[화학식 I-b]
Figure 112016037260728-pct00019
(여기서:
R2b는 H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴 및 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 인접한 R10기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하고 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
w1은 0 내지 3의 정수이되, 단, a가 1인 경우, w는 0 내지 2이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수이고;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z는 0 내지 5임)
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 10에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 11에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 5에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, R2b는 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 = 0이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 = 1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 = 2 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 = 3 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 = 4 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 = 5임)
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 = 6 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, z1 >1이다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, w1 = 0이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, w1 = 1이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, w1 = 2 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서, w1 = 3 이다.
화학식 I-a의 일부 실시 형태에서l, w1 >1이다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 0이 아니다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, z는 0 또는 1이다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 z는 2이다.
화학식 I-b의 일부 실시 형태에서, R10은 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 I-b의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, 화합물이 50% 중수소화된 실시 형태는 R10이 O-헤테로아릴인 실시 형태 및 w1=0인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 I-c을 갖는다:
[화학식 I-c]
Figure 112016037260728-pct00020
(여기서:
R1, R1a, R2, R2a 및 R2b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서 R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
a 및 b는 동일하거나 상이하고 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이며;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
y1은 0 내지 5의 정수이되, 단, b가 1인 경우, y1은 0 내지 4임)
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 10에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 11에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R1은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R1a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R2는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R2a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R2b는 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, x는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R3는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R3a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, y는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R4는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R4a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, y1 = 0이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, y1 = 1이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, y1 = 2 이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, y1 = 3 이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, y1 = 4 이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, y1 = 5임)
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서l, y1 >1이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, x1 = 0이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, x1 = 1이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, x1 = 2 이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, x1 = 3 이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, x1 = 4 이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, x1 >1이다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-c의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 I-c의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R1이 중수소화 아릴인 실시 형태는 R2b가 3 내지 8개의 탄소를 가진 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태 및 a가 0인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 I-d를 갖는다:
[화학식 I-d]
Figure 112016037260728-pct00021
(여기서:
R1, R1a, R2, R2a 및 R2b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
a 및 b는 동일하거나 상이하고 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
w1은 0 내지 3의 정수이되, 단, a가 1인 경우, w1은 0 내지 2이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이며;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 10에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 11에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 5에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R1은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R1a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R2는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R2a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R2b는 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R3는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R3a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R4는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R4a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, x는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 I-d의 일부 실시 형태에서, y는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 I-d의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R1a이 실릴인 실시 형태는 R7이 3 내지 8개의 탄소를 가진 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다. 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c 및 화학식 I-d의 화합물은 C-C 또는 C-N 결합을 수득할 임의의 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 스즈키(Suzuki), 야마모토(Yamamoto), 스틸(Stille), 및 Pd-촉매되거나 Ni-촉매된 C-N 커플링과 같은 다양한 이러한 기술이 알려져 있다.
중수소화된 전구체 재료를 사용하는 유사한 방식으로, 또는 더욱 일반적으로는, 루이스 산 H/D 교환 촉매, 예를 들어, 알루미늄 트라이클로라이드 또는 에틸 알루미늄 클로라이드, 또는 산, 예를 들어, CF3COOD, DCl 등의 존재 하에, d6-벤젠과 같은 중수소화된 용매로 비-중수소화된 화합물을 처리함으로써, 중수소화된 유사체 화합물을 제조할 수 있다. 중수소화 반응은 또한 공개 PCT 출원 제WO2011/053334호에 기재되어 있다.
예시적인 제조 방법이 실시예에 주어진다.
화학식 I을 갖는 화합물의 예는 하기 나타낸 화합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
화합물 1
Figure 112016037260728-pct00022
화합물 2
Figure 112016037260728-pct00023
화합물 3
Figure 112016037260728-pct00024
화합물 4
Figure 112016037260728-pct00025
화합물 5
Figure 112016037260728-pct00026
화합물 6
Figure 112016037260728-pct00027
화합물 7
Figure 112016037260728-pct00028
화합물 8
Figure 112016037260728-pct00029
화합물 9
Figure 112016037260728-pct00030
화합물 10
Figure 112016037260728-pct00031
화합물 11
Figure 112016037260728-pct00032
화합물 12
Figure 112016037260728-pct00033
화합물 13
Figure 112016037260728-pct00034
화합물 14
Figure 112016037260728-pct00035
화합물 15
Figure 112016037260728-pct00036
화합물 16
Figure 112016037260728-pct00037
화합물 17
Figure 112016037260728-pct00038
화합물 18
Figure 112016037260728-pct00039
화합물 19
Figure 112016037260728-pct00040
화합물 20
Figure 112016037260728-pct00041
화합물 21
Figure 112016037260728-pct00042
화합물 22
Figure 112016037260728-pct00043
화합물 23
Figure 112016037260728-pct00044
화합물 24
Figure 112016037260728-pct00045
화합물 25
Figure 112016037260728-pct00046
화합물 26
Figure 112016037260728-pct00047
화합물 27
Figure 112016037260728-pct00048
화합물 28
Figure 112016037260728-pct00049
화합물 29
Figure 112016037260728-pct00050
화합물 30
Figure 112016037260728-pct00051
화합물 31
Figure 112016037260728-pct00052
화합물 32
Figure 112016037260728-pct00053
화합물 33
Figure 112016037260728-pct00054
화합물 34
Figure 112016037260728-pct00055
화합물 35
Figure 112016037260728-pct00056
화합물 36
Figure 112016037260728-pct00057
화합물 37
Figure 112016037260728-pct00058
화합물 38
Figure 112016037260728-pct00059
화합물 39
Figure 112016037260728-pct00060
3. 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c를 갖는 화합물
화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c를 갖는 화합물은 하기 나타낸 코어 벤조플루오렌 구조를 가지며, 여기서 번호는 코어 상의 위치를 나타낸다.
Figure 112016037260728-pct00061
일부 실시 형태에서, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c를 갖는 화합물은 방출 재료로서 유용하다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 청색 방출 재료이다. 이들은 단독으로 사용될 수 있거나, 호스트 재료 내에서 도판트로서 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c를 갖는 화합물은 진청색을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c를 갖는 화합물은 광루미네선스 y-좌표가 0.10 미만; 일부 실시 형태에서는 0.090 미만이다..
일부 실시 형태에서, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c의 화합물을 포함하는 디바이스는 개선된 효율을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 II를 포함하는 디바이스의 효율은 1000 니트에서 4.5 cd/A초과이고; 일부 실시 형태에서, 1000 니트에서 5.0 cd/A 초과이다.
일부 실시 형태에서, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c의 화합물을 포함하는 디바이스는 증가된 수명을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 II의 화합물을 포함하는 디바이스는 50℃에서 1000 시간 초과의 T70을 가질 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, T70은 초기 휘도의 70%에 도달하기 위한 시간을 말한다. 일부 실시 형태에서, 화학식 II의 화합물을 포함하는 디바이스는 50℃에서 1500 시간 초과의 T70을 가질 수 있다.
일부 실시 형태에서, 방출 재료로서 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 또는 화학식 II-c의 화합물을 포함하는 전계발광 디바이스는 진청색을 갖는다. 일부 실시 형태에서, x-좌표는 0.15 미만이고 y-좌표는 0.10 미만이며; 일부 실시 형태에서, y-좌표는 0.090 미만이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 II를 갖는다:
[화학식 II]
Figure 112016037260728-pct00062
(여기서:
R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 인접한 R10 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하고, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이며;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수이고;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
화학식 II의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 5에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 7에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, R10은 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, x1는 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, z는 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, z1은 화학식 I-b에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 II의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R1a가 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸인 실시 형태는 R2a가 3 내지 8개의 탄소를 가진 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태 및 b가 0인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 II-a를 갖는다:
[화학식 II-a]
Figure 112016037260728-pct00063
(여기서:
R1, R1a, R2 및 R2a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있으며, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 3의 정수이고;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이며;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 5의 정수이며;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 5에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 7에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R1은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R1a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R2는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R2a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R3는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R3a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R4는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R4a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, x는 화학식 I에서 기재한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, x1은 화학식 I-a에서 기재한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, y는 화학식 I에서 기재한 바와 같다.
화학식 II-a의 일부 실시 형태에서, z1은 화학식 I-b에서 기재한 바와 같다.
화학식 II-a의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합되는 실시 형태는 R6가 H 또는 D인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 II-b를 갖는다:
[화학식 II-b]
Figure 112016037260728-pct00064
(여기서:
R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 인접한 R10 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 3의 정수이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수임)
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다. b가 0인 경우, 8-위치는 H 또는 R5이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다. a가 0인 경우, 2-위치는 H 또는 R6이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 아릴, 헤테로아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 헤테로아릴 및 중수소화 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 헤테로아릴은 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 고리 원자를 갖는다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 피롤, 피리딘, 피리미딘, 카르바졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸로벤즈이미다졸, 트라이아졸, 벤조트라이아졸, 트라이아졸로피리딘, 이들의 치환된 유도체 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N-헤테로아릴이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 티오펜, 벤조티오펜, 다이벤조티오펜 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 S-헤테로아릴이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 푸란, 벤조푸란, 다이벤조푸란 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 O-헤테로아릴이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 옥사졸, 벤즈옥사졸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N,O-헤테로아릴이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 티아졸, 벤조티아졸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N,S-헤테로아릴이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 상기에 정의된 바와 같은 Cz-1, Cz-2, Cz-3, DBT-1, DBT-2, DBF-1, DBF-2, BzO-1, BT-1 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10이 존재하고, 페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로부터 선택된다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, x는 0이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, x는 1이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, x >1이다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, R5에 대한 z는 화학식 I에서 기재한 바와 같다.
화학식 II-b의 일부 실시 형태에서, R10에 대한 z는 화학식 I-a에서 기재한 바와 같다.
상기 화학식 II-b의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R10에 대해 z가 2인 실시 형태는 적어도 하나의 R10이 존재하고, 페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 II-c를 갖는다:
[화학식 II-c]
Figure 112016037260728-pct00065
(여기서:
R1, R1a, R2 및 R2a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이고;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있으며;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
a 및 b는 동일하거나 상이하고, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이며;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
z는 0 내지 5의 정수임)
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다. b가 0인 경우, 8-위치는 H 또는 R5이다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다. a가 0인 경우, 2-위치는 H 또는 R6이다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R1은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R1a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R2는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R2a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R3는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R3a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R4는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R4a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, x는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, y는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, z는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 II-c의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R1이 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸인 실시 형태는 R2가 3 내지 8개의 탄소를 가진 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태 및 a가 0인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b 및 화학식 II-c의 화합물은 C-C 또는 C-N 결합을 수득할 임의의 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 스즈키, 야마모토, 스틸 및 Pd- 또는 Ni-촉매된 C-N 커플링과 같은 다양한 이러한 기술이 알려져 있다.
중수소화된 전구체 재료를 사용하는 유사한 방식으로, 또는 더욱 일반적으로는, 루이스 산 H/D 교환 촉매, 예를 들어, 알루미늄 트라이클로라이드 또는 에틸 알루미늄 클로라이드, 또는 산, 예를 들어, CF3COOD, DCl 등의 존재 하에, d6-벤젠과 같은 중수소화된 용매로 비-중수소화된 화합물을 처리함으로써, 중수소화된 유사체 화합물을 제조할 수 있다. 중수소화 반응은 또한 공개 PCT 출원 제WO2011/053334호에 기재되어 있다.
예시적인 제조 방법이 실시예에 주어진다.
화학식 II를 갖는 화합물의 예는 하기 나타낸 화합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
화합물 40
Figure 112016037260728-pct00066
화합물 41
Figure 112016037260728-pct00067
화합물 42
Figure 112016037260728-pct00068
화합물 43
Figure 112016037260728-pct00069
화합물 44
Figure 112016037260728-pct00070
화합물 45
Figure 112016037260728-pct00071
화합물 46
Figure 112016037260728-pct00072
화합물 47
Figure 112016037260728-pct00073
화합물 48
Figure 112016037260728-pct00074
화합물 49
Figure 112016037260728-pct00075
화합물 50
Figure 112016037260728-pct00076
4. 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물.
화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물은 하기 나타낸 코어 벤조플루오렌 구조를 가지며, 여기서 번호는 코어 상의 위치를 나타낸다.
Figure 112016037260728-pct00077
일부 실시 형태에서, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물은 방출 재료로서 유용하다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 청색 방출 재료이다. 이들은 단독으로 사용될 수 있거나, 호스트 재료 내에서 도판트로서 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물은 진청색을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물은 광루미네선스 y-좌표가 0.10 미만; 일부 실시 형태에서는 0.090 미만이다.
일부 실시 형태에서, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e의 화합물을 포함하는 디바이스는 개선된 효율을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 III를 포함하는 디바이스의 효율은 1000 니트에서 4.5 cd/A 초과이고; 일부 실시 형태에서, 1000 니트에서 5.0 cd/A 초과이다.
일부 실시 형태에서, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e의 화합물을 포함하는 디바이스는 증가된 수명을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 화학식 III의 화합물을 포함하는 디바이스는 50℃에서 1000 시간 초과의 T70을 갖는다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, T70은 초기 휘도의 70%에 도달하기 위한 시간을 말한다. 일부 실시 형태에서, 화학식 III의 화합물을 포함하는 디바이스는 50℃에서 1500 시간 초과의 T70을 갖는다.
일부 실시 형태에서, 방출 재료로서 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e의 화합물을 포함하는 전계발광 디바이스는 진청색을 갖는다. 일부 실시 형태에서, x-좌표는 0.15 미만이고 y좌표는 0.10 미만이며; 일부 실시 형태에서, y-좌표는 0.090 미만이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 III를 갖는다:
[화학식 III]
Figure 112016037260728-pct00078
(여기서:
R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 인접한 R10 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 3의 정수이고;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수이고;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
화학식 III의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 II의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 7에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 10에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 5에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, R10은 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, x1은 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, z는 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, z1은 화학식 I-b에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 III의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R10이 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸인 실시 형태는 x1이 0인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 III-a를 갖는다:
[화학식 III-a]
Figure 112016037260728-pct00079
(여기서:
R1, R1a, R2 및 R2a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 3의 정수이고;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수이고;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 7에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 8에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 9에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 10에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 1에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 2에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 3에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 4에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 5에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, b는 1이고 아미노 질소는 벤조플루오렌 코어 상의 위치 6에 결합된다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R1은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R1a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R2는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R2a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R3는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R3a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R4는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R4a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, R7는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, x는 화학식 I에서 기재한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, x1은 화학식 I-a에서 기재한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, y는 화학식 I에서 기재한 바와 같다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, z1은 화학식 I-b에서 기재한 바와 같다.
상기 화학식 III-a의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, 인접한 R3a 기가 함께 결합하여 융합된 고리를 형성하는 실시 형태는 R2가 3 내지 8개의 탄소를 가진 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태 및 a = b=1인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 III-b를 갖는다:
[화학식 III-b]
Figure 112016037260728-pct00080
(여기서:
R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산, 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서 인접한 R10 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 3의 정수이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수임)
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다. b가 0인 경우, 3-위치는 H 또는 R5이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다. a가 0인 경우, 9-위치는 H 또는 R6이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 아릴, 헤테로아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 헤테로아릴 및 중수소화 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 헤테로아릴은 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 고리 원자를 갖는다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 피롤, 피리딘, 피리미딘, 카르바졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸로벤즈이미다졸, 트라이아졸, 벤조트라이아졸, 트라이아졸로피리딘, 이들의 치환된 유도체 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N-헤테로아릴이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 티오펜, 벤조티오펜, 다이벤조티오펜 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 S-헤테로아릴이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 푸란, 벤조푸란, 다이벤조푸란 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 O-헤테로아릴이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 옥사졸, 벤즈옥사졸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N,O-헤테로아릴이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 티아졸, 벤조티아졸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 N,S-헤테로아릴이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 상기에 정의된 바와 같은 Cz-1, Cz-2, Cz-3, DBT-1, DBT-2, DBF-1, DBF-2, BzO-1, BT-1 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10이 존재하고, 페닐, 터페닐, 쿼터페닐, 나프틸 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로부터 선택된다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, x는 0이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, x는 1이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, x >1이다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, R5에 대한 z는 화학식 I에서 기재한 바와 같다.
화학식 III-b의 일부 실시 형태에서, R10에 대한 z는 화학식 I-a에서 기재한 바와 같다.
상기 화학식 III-b의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 아릴, 헤테로아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 실시 형태는 적어도 하나의 R10기가 존재하고, 헤테로아릴 및 중수소화 헤테로아릴로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 헤테로아릴은 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 고리 원자를 갖는 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 III-c를 갖는다:
[화학식 III-c]
Figure 112016037260728-pct00081
(여기서:
R1, R1a, R2 및 R2a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있으며, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 3의 정수이고;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
z는 0 내지 5의 정수임)
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다. b가 0인 경우, 3-위치는 H 또는 R5이다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다. a가 0인 경우, 9-위치는 H 또는 R6이다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R1은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R1a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R2는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R2a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R3는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R3a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R4는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R4a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-c의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, x는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, y는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 II-c의 일부 실시 형태에서, z는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 III-c의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R1이 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸인 실시 형태는 R1a가 카르바졸 또는 중수소화 카르바졸인 실시 형태 및 R2a가 실릴 또는 중수소화 실릴인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 III-d를 갖는다:
[화학식 III-d]
Figure 112016037260728-pct00082
(여기서:
R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 인접한 R10 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
a 및 b는 동일하거나 상이하며, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이고;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 3의 정수이고;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수이고;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다. b가 0인 경우, 3-위치는 H 또는 R5이다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다. a가 0인 경우, 9-위치는 H 또는 R6이다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, R10은 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, x1은 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, z는 화학식 I-a에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-d의 일부 실시 형태에서, z1은 화학식 I-b에 대해 상술한 바와 같다.
상기 화학식 III-d의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R5가 아릴 또는 중수소화 아릴인 실시 형태는 R6가 H 또는 D인 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
일부 실시 형태에서, 화합물은 하기 화학식 III-e를 갖는다:
[화학식 III-e]
Figure 112016037260728-pct00083
(여기서:
R1, R1a, R2 및 R2a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며;
R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있으며;
R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서, 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있고, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있으며;
a 및 b는 동일하거나 상이하고, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
x는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이며;
x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
y는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 4의 정수이고;
z는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 0 내지 5의 정수이고;
z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, 화합물은 중수소화된다. 일부 실시 형태에서, 화합물은 10% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 20% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 30% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 40% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 50% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 60% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 70% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 80% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 90% 이상 중수소화되고; 일부 실시 형태에서, 100% 중수소화된다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 상에 존재한다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, 중수소화는 코어 벤조플루오렌기 및 하나 이상의 치환기 상에 존재한다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 1이고 b는 0이다. b가 0인 경우, 5-위치는 H 또는 R5이다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a는 0이고 b는 1이다. a가 0인 경우, 9-위치는 H 또는 R6이다.
화학식 III-a의 일부 실시 형태에서, a = b = 1이다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R1은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R1a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R2는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R2a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R3는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R3a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R4는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R4a는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R5는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R6는 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, R7은 화학식 I에 대해 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, x는 화학식 I에서 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, x1은 화학식 I-a에서 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, y는 화학식 I에서 상술한 바와 같다.
화학식 III-e의 일부 실시 형태에서, z1은 화학식 I-b에서 상술한 바와 같다.
상기 화학식 III-e의 실시 형태 중 어느 하나는 서로 배타적이지 않은 한, 하나 이상의 다른 실시 형태와 조합될 수 있다. 예를 들어, R1a가 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태는 R2a가 3 내지 8개의 탄소를 가진 알킬 또는 중수소화 알킬인 실시 형태 및 2개의 R7 페닐기가 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성하는 실시 형태와 조합될 수 있다. 상기에 논의된 상호 배타적이지 않은 다른 실시 형태에 대해서도 동일하게 적용된다. 당업자는 실시 형태가 상호 배타적이지 않은 것을 이해할 것이고, 따라서 본 출원에 의해서 고려되지 않은 실시 형태의 조합을 쉽게 결정할 수 있을 것이다.
화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e의 화합물은 C-C 또는 C-N 결합을 수득할 임의의 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 스즈키, 야마모토, 스틸 및 Pd- 또는 Ni-촉매된 C-N 커플링과 같은 다양한 이러한 기술이 알려져 있다.
중수소화된 전구체 재료를 사용하는 유사한 방식으로, 또는 더욱 일반적으로는, 루이스 산 H/D 교환 촉매, 예를 들어, 알루미늄 트라이클로라이드 또는 에틸 알루미늄 클로라이드, 또는 산, 예를 들어, CF3COOD, DCl 등의 존재 하에, d6-벤젠과 같은 중수소화된 용매로 비-중수소화된 화합물을 처리함으로써, 중수소화된 유사체 화합물을 제조할 수 있다. 중수소화 반응은 또한 공개 PCT 출원 제WO2011/053334호에 기재되어 있다.
예시적인 제조 방법이 실시예에 주어진다.
화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물의 예는 하기 나타낸 화합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
화합물 51
Figure 112016037260728-pct00084
화합물 52
Figure 112016037260728-pct00085
화합물 53
Figure 112016037260728-pct00086
화합물 54
Figure 112016037260728-pct00087
화합물 55
Figure 112016037260728-pct00088
화합물 56
Figure 112016037260728-pct00089
화합물 57
Figure 112016037260728-pct00090
화합물 58
Figure 112016037260728-pct00091
화합물 59
Figure 112016037260728-pct00092
화합물 60
Figure 112016037260728-pct00093
화합물 61
Figure 112016037260728-pct00094
화합물 62
Figure 112016037260728-pct00095
화합물 63
Figure 112016037260728-pct00096
5. 디바이스
본 명세서에 기재된 화학식 I, 화학식 II 또는 화학식 III를 갖는 화합물을 포함하는 하나 이상의 층을 갖는 것으로부터 이익을 얻을 수 있는 유기 전자 디바이스는 (1) 전기 에너지를 방사선으로 변환하는 디바이스(예를 들어, 발광 다이오드, 발광 다이오드 디스플레이, 조명 장치, 조명 기기(luminaire) 또는 다이오드 레이저), (2) 전자공학적 공정을 통해 신호를 검출하는 디바이스(예를 들어, 광검출기, 광전도성 전지, 포토레지스터, 광스위치, 광트랜지스터, 광전관, IR 검출기, 바이오센서), (3) 방사선을 전기 에너지로 변환하는 디바이스(예를 들어, 광기전 디바이스 또는 태양 전지) 및 (4) 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함하는 하나 이상의 전자 구성요소를 포함하는 디바이스(예를 들어, 트랜지스터 또는 다이오드)를 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 I의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 I-a의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 I-b의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 I-c의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 I-d의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 II의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 II-a의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 II-b의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 II-c의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 III의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 III-a의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 III-b의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 III-c의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 III-d의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 화학식 III-e의 화합물을 갖는 광활성 층을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드(anode)와 캐소드(cathode), 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 I을 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 I-a를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 I-b를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 I-c를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 I-d를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 II를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 II-a를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 II-b를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 II-c를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 III를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 III-a를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 III-b를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 III-c를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 III-d를 갖는 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 애노드와 캐소드, 및 이들 사이의 광활성 층을 포함하고, 여기서, 광활성 층은 화학식 III-e를 갖는 화합물을 포함한다.
유기 전자 디바이스 구조의 일례를 도 1에 도시한다. 디바이스(100)는 제 1 전기 접촉층인 애노드 층(110)과 제2 전기 접촉층인 캐소드 층(160), 및 그 사이의 광활성 층(140)을 갖는다. 애노드에 인접하여 정공 주입층(120)이 존재한다. 정공 주입층에 인접하여, 정공 수송 재료를 포함하는 정공 수송층(130)이 존재한다. 캐소드에 인접하여, 전자 수송 재료를 포함하는 전자 수송층(150)이 존재할 수 있다. 선택 사양으로서, 디바이스는 애노드(110) 옆의 하나 이상의 추가적인 정공 주입 또는 정공 수송층(도시하지 않음) 및/또는 캐소드(160) 옆의 하나 이상의 추가적인 전자 주입 또는 전자 수송층(도시하지 않음)을 사용할 수 있다. 추가 선택 사양으로서, 디바이스는 광활성 층(140)과 전자 수송층(150) 사이에 퀀칭 방지층(나타내지 않음)을 가질 수 있다.
층들(120 내지 150) 및 그 사이의 임의의 추가적인 층은 개별적으로 및 종합적으로 활성층으로 지칭된다.
일부 실시 형태에서, 광활성 층은 도 2에 도시된 바와 같이 픽셀화된다. 디바이스(200)에서, 층(140)은 층 전반에서 반복되는 픽셀 또는 서브픽셀 단위(141, 142 및 143)로 나누어진다. 각각의 픽셀 또는 서브픽셀 단위는 상이한 색을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 서브픽셀 단위는 적색, 녹색 및 청색을 위한 것이다. 도면에는 3종의 서브픽셀 단위가 도시되어 있지만, 2종의 또는 3종 초과의 단위가 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 상이한 층은 하기 범위의 두께를 갖는다: 애노드(110)는 500 내지 5000 Å이고, 일부 실시 형태에서는 1000 내지 2000 Å이며; 정공 주입층(120)은 50 내지 2000 Å이고, 일부 실시 형태에서는 200 내지 1000 Å이며; 정공 수송층(130)은 50 내지 2000 Å이고, 일부 실시 형태에서는 200 내지 1000 Å이며; 광활성 층(140)은 10 내지 2000 Å이고, 일부 실시 형태에서는 100 내지 1000 Å이며; 전자 수송층(150)은 50 내지 2000 Å이고, 일부 실시 형태에서는 100 내지 1000 Å이며; 캐소드(160)는 200 내지 10000 Å이고, 일부 실시 형태에서는 300 내지 5000 Å이다. 디바이스 내의 전자-정공 재조합 구역의 위치 및 이에 따른 디바이스의 방출 스펙트럼은 각 층의 상대적인 두께에 의해 영향을 받을 수 있다. 층 두께의 원하는 비는 사용되는 재료의 정확한 특성에 의존할 것이다.
일부 실시 형태에서, 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c, 화학식 I-d, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b, 화학식 II-c, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물은 청색 방출색을 갖는 광활성 층(140)에서 방출 재료로서 유용하다. 이들은 단독으로 사용될 수 있거나, 호스트 재료 내에서 도판트로서 사용될 수 있다.
a. 광활성 층
일부 실시 형태에서, 광활성 층은 호스트 재료 및 도판트로서 화학식 I, 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c, 화학식 I-d, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b, 화학식 II-c, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 제2 호스트 재료가 존재한다.
일부 실시 형태에서, 광활성 층은 단지 호스트 재료 및 도판트로서 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c, 화학식 I-d, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b, 화학식 II-c, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 상기 층의 기능을 유의하게 변화시키지 않는 한, 소량의 다른 재료가 존재한다.
일부 실시 형태에서, 광활성 층은 단지 제1 호스트 재료, 제2 호스트 재료, 및 도판트로서 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c, 화학식 I-d, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b, 화학식 II-c, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 상기 층의 기능을 유의하게 변화시키지 않는 한, 소량의 다른 재료가 존재한다.
도판트 대 총 호스트 재료의 중량 비는 5:95 내지 70:30의 범위이고; 일부 실시 형태에서, 10:90 내지 20:80의 범위이다.
일부 실시 형태에서, 호스트 재료는 안트라센, 크리센, 피렌, 페난트렌, 트라이페닐렌, 페난트롤린, 나프탈렌, 트라이아진, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 퀴놀살린, 페닐피리딘, 벤조다이푸란, 금속 퀴놀리네이트 착물, 인돌로카르바졸, 이들의 중수소화 유사체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태에서, 호스트 재료는 9,10-다이아릴 안트라센 화합물 또는 이의 중수소화 유사체이다.
일부 실시 형태에서, 호스트 재료는 하나 또는 두개의 다이아릴아미노 치환기 또는 이의 중수소화 유사체를 갖는 크리센 유도체이다.
상술한 실시 형태, 구체적인 실시 형태, 구체적인 실시예 및 실시 형태의 조합에서 제시된 화학식 I, 화학식 I-a, 화학식 I-b, 화학식 I-c, 화학식 I-d, 화학식 II, 화학식 II-a, 화학식 II-b, 화학식 II-c, 화학식 III, 화학식 III-a, 화학식 III-b, 화학식 III-c, 화학식 III-d 또는 화학식 III-e의 화합물 중 어느 하나는 광활성 층에서 사용될 수 있다.
b. 기타 디바이스 층
디바이스 내의 기타 층은 이러한 층에 유용한 것으로 알려진 임의의 재료로 만들어질 수 있다.
애노드(110)는 양전하 캐리어를 주입하는 데 있어서 특히 효율적인 전극이다. 이는 예를 들어, 금속, 혼합 금속, 합금, 금속 산화물 또는 혼합 금속 산화물을 함유하는 재료로 만들어질 수 있거나, 전도성 중합체 및 이의 혼합물일 수 있다. 적합한 금속에는 11족 금속, 4족, 5족 및 6족의 금속, 및 8족 내지 10족 전이 금속이 포함된다. 애노드가 광투과성이어야 하는 경우, 12족, 13족 및 14족 금속의 혼합 금속 산화물, 예를 들어, 인듐 주석 산화물이 일반적으로 사용된다. 애노드는 또한 문헌["Flexible light-emitting diodes made from soluble conducting polymer, " Nature vol. 357, pp 477 479 (11 June 1992)]에서 설명된 바와 같이 폴리아닐린과 같은 유기 재료로 구성될 수 있다. 발생된 광을 관찰할 수 있도록, 애노드 및 캐소드 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 투명해야만 한다.
정공 주입층(120)은 정공 주입 재료를 포함하며, 유기 전자 디바이스에서 하부 층의 평탄화, 전하 수송 및/또는 전하 주입 특성, 산소 또는 금속 이온과 같은 불순물의 제거, 및 유기 전자 디바이스의 성능을 증진 또는 개선하는 다른 측면들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 기능을 가질 수 있다. 정공 주입층은 양성자성 산(protonic acid)으로 종종 도핑되는, 폴리아닐린(PANI) 또는 폴리에틸렌다이옥시티오펜(PEDOT)과 같은 중합체성 재료로 형성될 수 있다. 양성자성 산은, 예를 들어, 폴리(스티렌설폰산), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산) 등일 수 있다.
정공 주입층은 구리 프탈로시아닌 및 테트라티아풀발렌-테트라시아노퀴노다이메탄(TTF-TCNQ: tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane) 시스템과 같은 전하 수송 화합물 등을 포함할 수 있다.
일부 실시 형태에서, 정공 주입층은 적어도 하나의 전기 전도성 중합체 및 적어도 하나의 플루오르화 산 중합체를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 정공 주입층은 콜로이드를 형성하는 중합체성 산으로 도핑된 전기 전도성 중합체의 수성 분산액으로부터 제조된다. 이러한 재료는, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2004/0102577호, 제2004/0127637호, 제2005/0205860호 및 국제 특허 공개 제WO 2009/018009호에 기재되어 있다.
층(130)에 대한 정공 수송 재료의 예는, 예를 들어, 문헌[Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837-860, 1996, by Y. Wang]에 요약되어 있다. 정공 수송 분자 및 중합체가 사용될 수 있다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 분자는, N,N'다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(TPD), 1,1-비스[(다이-4-톨릴아미노)페닐]사이클로헥산(TAPC), N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-다이메틸)바이페닐]-4,4'-다이아민(ETPD), 테트라키스(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌다이아민(PDA), a-페닐-4-N,N-다이페닐아미노스티렌(TPS), p-(다이에틸아미노)벤즈알데히드 다이페닐하이드라존(DEH), 트라이페닐아민(TPA), 비스[4-(N,N-다이에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄(MPMP), 1-페닐-3-[p-(다이에틸아미노)스티릴]-5-[p-(다이에틸아미노)페닐] 피라졸린(PPR 또는 DEASP), 1,2-트랜스-비스(9H-카르바졸-9-일)사이클로부탄(DCZB), N,N,N',N'테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(TTB), N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘( -NPB) 및 포르피린계 화합물(porphyrinic compound), 예를 들어, 구리 프탈로시아닌이다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송층은 정공 수송 중합체를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송 중합체는 다이스티릴아릴 화합물이다. 일부 실시 형태에서, 아릴기는 둘 이상의 융합된 방향족 고리를 갖는다. 일부 실시 형태에서, 아릴기는 아센이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "아센"은 2개 이상의 오르토-융합된 벤젠 고리를 직선형 배열로 함유하는 탄화수소 부모 성분을 말한다. 통상적으로 사용되는 기타 정공 수송 중합체는 폴리비닐카르바졸, (페닐메틸)-폴리실란 및 폴리아닐린이다. 전술된 것과 같은 정공 수송 분자를 폴리스티렌 및 폴리카르보네이트와 같은 중합체 내로 도핑함으로써 정공 수송 중합체를 또한 얻을 수 있다. 일부 경우에는, 트라이아릴아민 중합체, 특히 트라이아릴아민-플루오렌 공중합체를 사용한다. 일부 경우에는, 중합체 및 공중합체는 가교결합가능하다.
일부 실시 형태에서, 정공 수송층은 p-도판트를 추가로 포함한다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송층은 p-도판트로 도핑된다. p-도판트의 예는, 테트라플루오로테트라시아노퀴노다이메탄(F4-TCNQ: tetrafluorotetracyanoquinodimethane) 및 페릴렌-3,4,9,10-테트라카복실릭-3,4,9,10-다이언하이드라이드 (PTCDA: perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-3,4,9,10-dianhydride)를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
일부 실시 형태에서, 하나 이상의 정공 수송층이 존재한다(도시하지 않음).
층(150)에 사용할 수 있는 전자 수송 재료의 예는, 트리스(8-하이드록시퀴놀레이토)알루미늄(AlQ), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(p-페닐페놀레이토) 알루미늄(BAlq), 테트라키스-(8-하이드록시퀴놀레이토)하프늄(HfQ) 및 테트라키스-(8-하이드록시퀴놀레이토)지르코늄(ZrQ)과 같은 금속 퀴놀레이트 유도체를 포함하는 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물; 및 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(PBD), 3-(4-바이페닐릴)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트라이아졸(TAZ) 및 1,3,5-트라이(페닐-2-벤즈이미다졸)벤젠(TPBI)과 같은 아졸 화합물; 2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살린과 같은 퀴녹살린 유도체; 3-(4-(4-메틸스티릴)페닐-p-톨릴아미노)플루오란텐과 같은 플루오란텐 유도체; 4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(DPA) 및 2,9-다이메틸-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린(DDPA)과 같은 페난트롤린; 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 전자 수송층은 n-도판트를 추가로 포함한다. N-도판트 재료는 잘 알려져 있다. n-도판트에는, 1족 및 2족 금속; 1족 및 2족 금속 염, 예를 들어, LiF, CsF 및 Cs2CO3; 1족 및 2족 금속 유기 화합물, 예컨대 Li 퀴놀레이트; 및 분자 n-도판트, 예를 들어, 류코 염료(leuco dye), 금속 착물, 예를 들어, W2(hpp)4(여기서 hpp는 1,3,4,6,7,8-헥사하이드로-2H-피리미도-[1,2-a]-피리미딘 및 코발토센임), 테트라티아나프타센, 비스(에틸렌다이티오)테트라티아풀발렌, 헤테로사이클릭 라디칼 또는 다이라디칼, 및 헤테로사이클릭 라디칼 또는 다이라디칼의 이량체, 올리고머, 중합체, 다이스피로 화합물 및 폴리사이클이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.
일부 실시 형태에서, 퀀칭 방지층은 광활성 층과 전자 수송층 사이에 위치하여 전자 수송층에 의한 청색 발광의 퀀칭을 방지할 수 있다. 에너지 수송 퀀칭을 방지하기 위하여, 퀀칭 방지 재료의 단일선(singlet) 에너지는 청색 방출체의 단일선 에너지보다 높아야만 한다. 전자 수송 퀀칭을 방지하기 위하여, 퀀칭 방지 재료의 LUMO 수준은(진공 수준에 비해) 충분히 얕아서, 방출체 엑시톤(exciton)과 퀀칭 방지 재료 사이의 전자 수송이 흡열성이어야만 한다. 나아가, 퀀칭 방지 재료의 HOMO 수준은(진공 수준에 비해) 충분히 깊어서, 방출체 엑시톤과 퀀칭 방지 재료 사이의 전자 수송이 흡열성이어야만 한다. 일반적으로, 퀀칭 방지 재료는 높은 단일선 및 삼중선 에너지를 갖는 큰 밴드-갭(bnad-gap) 재료이다.
캐소드(160)는 전자 또는 음전하 캐리어를 주입하는 데 있어서 특히 효율적인 전극이다. 캐소드는 애노드보다 일함수(work function)가 더 낮은 임의의 금속 또는 비금속일 수 있다. 캐소드용 재료는 1족의 알칼리 금속(예를 들어, Li, Cs), 2족(알칼리 토류) 금속, 12족 금속(희토류 원소 및 란탄족 및 악티늄족 원소 포함)으로부터 선택될 수 있다. 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘과 같은 재료, 및 이들의 조합을 사용할 수 있다.
알칼리 금속을 함유하는 무기 화합물, 예를 들어, LiF, CsF, Cs2O 및 Li2O, 또는 Li을 함유하는 유기 금속 화합물을 또한 유기 층(150)과 캐소드 층(160) 사이에 침착시켜 작동 전압을 낮출 수 있다. 이러한 층(도시하지 않음)을 전자 주입 층이라고 부를 수 있다.
유기 전자 디바이스 내에 다른 층이 있는 것이 알려져 있다. 예를 들어, 주입되는 양전하의 양을 제어하고/하거나 층의 밴드갭 매칭(band-gap matching)을 제공하거나 또는 보호층으로서 작용하는 층(도시되지 않음)이 애노드(110)와 정공 주입 층(120) 사이에 있을 수 있다. 당업계에 공지된 층, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌, 규소 옥시-니트라이드, 플루오로카본, 실란 또는 Pt와 같은 금속의 초박층(ultra-thin layer)을 사용할 수 있다. 대안적으로, 애노드 층(110), 활성 층(120, 130, 140 및 150) 또는 캐소드 층(160)의 일부 또는 전부를 표면 처리하여 전하 캐리어 수송 효율을 증가시킬 수 있다. 각각의 성분 층의 재료 선정은 바람직하게는, 방출체 층 내의 양전하 및 음전하의 균형을 맞추어, 높은 전계발광 효율을 갖는 디바이스를 제공하도록 결정한다.
각각의 기능 층은 하나 초과의 층으로 이루어질 수 있는 것으로 이해된다.
c. 디바이스 제작
디바이스 층은 증착, 액체 침착 및 열전사를 포함하는 임의의 침착 기술 또는 기술의 조합에 의해 형성될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 디바이스는 정공 주입층, 정공 수송층 및 광활성 층의 액체 침착, 및 애노드, 전자 수송층, 전자 주입층 및 캐소드의 증착에 의해서 제작된다.
정공 주입층은 그것이 용해 또는 분산되어 있는 임의의 액체 매질로부터 침착될 수 있는데, 정공 주입층은 상기 액체 매질로부터 필름을 형성할 것이다. 일부 실시 형태에서, 액체 매질은 단지 하나 이상의 유기 용매를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 액체 매질을 현저히 변화시키지 않는 한, 소량의 다른 재료가 존재한다.
일부 실시 형태에서, 액체 매질은 물만 포함하거나, 물과 유기 용매만을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 액체 매질을 현저히 변화시키지 않는 한, 소량의 다른 재료가 존재한다.
정공 주입 재료는 액체 매질 중에 0.5 내지 10 중량%의 양으로 존재한다.
일부 실시 형태에서, 정공 주입층은 임의의 연속 또는 불연속 액체 침착 방법에 의해서 형성된다. 일부 실시 형태에서, 정공 주입층은 스핀 코팅에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 정공 주입층은 잉크젯 인쇄에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 정공 주입층은 연속 노즐 인쇄에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 정공 주입층은 슬롯-다이 코팅에 의해 적용된다. 액체 침착 후에, 액체 매질은 공기 중에서, 불활성 분위기에서 또는 진공에 의해, 실온에서 또는 가열에 의해 제거될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 정공 수송층은 액체 매질 중의 정공 수송 재료의 액체 침착에 의해서 형성된다. 액체 매질은 정공 수송 재료가 용해 또는 분산되며, 그로부터 필름을 형성하는 것이다. 일부 실시 형태에서, 액체 매질은 하나 이상의 유기 용매를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 액체 매질은 물을 포함하거나, 물과 유기 용매를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 유기 용매는 방향족 용매이다. 일부 실시 형태에서, 유기 액체는 클로로포름, 다이클로로메탄, 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌, 아니솔 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 정공 수송 재료는 액체 매질 중에 0.2 내지 2 중량%의 농도로 존재할 수 있다. 정공 수송층은 임의의 연속 또는 불연속 액체 침착 기술에 의해 적용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송 층은 스핀 코팅에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송 층은 잉크젯 인쇄에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송 층은 연속 노즐 인쇄에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 정공 수송 층은 슬롯-다이 코팅에 의해 적용된다. 액체 침착 후에, 액체 매질은 공기 중에서, 불활성 분위기에서 또는 진공에 의해, 실온에서 또는 가열에 의해 제거될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 광활성 층은 증착에 의해 형성된다. 이러한 기술은 본 기술 분야에 잘 알려져 있다.
일부 실시 형태에서, 광활성 층은 액체 매질 중의 광활성 재료 및 하나 이상의 호스트 재료의 액체 침착에 의해서 형성된다. 액체 매질은 광활성 층의 재료가 용해 또는 분산되며, 그로부터 필름을 형성하는 것이다. 일부 실시 형태에서, 액체 매질은 하나 이상의 유기 용매를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 광활성 층의 기능에 실질적으로 영향을 주지 않는 한, 소량의 추가의 재료가 존재한다.
적합한 용매의 종류에는 지방족 탄화수소(예를 들어, 데칸 및 헥사데칸), 할로겐화 탄화수소(예를 들어, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 클로로벤젠 및 퍼플루오로헵탄), 방향족 탄화수소(예를 들어, 비치환된 및 알킬- 및 알콕시-치환된 톨루엔과 자일렌), 방향족 에테르(예를 들어, 아니솔 및 다이벤질 에테르), 헤테로방향족(예를 들어, 피리딘), 극성 용매(예를 들어, 테트라하이드로푸란("THP"), 다이메틸아세트아미드("DMAC") 및 N-메틸 피롤리돈("NMP")), 에스테르(예를 들어, 에틸아세테이트, 프로필렌 카르보네이트, 메틸 벤조에이트), 알코올 및 글리콜(예를 들어, 아이소프로판올 및 에틸렌 글리콜), 글리콜 에테르 및 유도체(예를 들어, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트) 및 케톤(예를 들어, 사이클로펜탄온 및 다이아이소부틸 케톤)이 포함되나, 이에 한정되지 않는다.
광활성 재료는 액체 매질 중에 0.2 내지 2 중량%의 농도로 존재할 수 있다. 액체 매질에 따라 다른 중량 백분율의 광활성 재료를 사용할 수 있다. 광활성 층은 임의의 연속 또는 불연속 액체 침착 기술에 의해 적용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 광활성 층은 스핀 코팅에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 광활성 층은 잉크젯 인쇄에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 광활성 층은 연속 노즐 인쇄에 의해 적용된다. 일부 실시 형태에서, 광활성 층은 슬롯-다이 코팅에 의해 적용된다. 액체 침착 후에, 액체 매질은 공기 중에서, 불활성 분위기에서 또는 진공에 의해, 실온에서 또는 가열에 의해 제거될 수 있다.
전자 수송층은 임의의 증착법에 의해 침착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 그것은 진공 하에서 열 증발에 의해 침착된다.
전자 주입층은 임의의 증착법에 의해 침착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 그것은 진공 하에서 열 증발에 의해 침착된다.
캐소드는 임의의 증착법에 의해 침착될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 그것은 진공 하에서 열 증발에 의해 침착된다.
실시예
본 명세서에서 설명된 개념은 하기의 실시예에서 추가로 설명될 것이며, 이는 청구 범위에서 기술되는 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
합성예 1
본 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 제조를 예시한다. 화합물 3, 화합물 1 및 화합물 37.
화합물 3
Figure 112016037260728-pct00097
N-[3-(3,6-다이페닐-9H-카르바졸-9-일)페닐]바이페닐-4-아민의 합성
질소 하에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 4-브로모바이페닐 (2.70g, 11.6mmol), 3-(3,6-다이페닐-9H-카르바졸-9-일)아닐린 (5.00g, 12.2mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (212mg, 0.232mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (93.9mg, 0.464mmol) 및 톨루엔 (120mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (1.23g, 12.7mmol)를 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 실온에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 1:2 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜 진한(thick) 황색 오일 5.71g(87%)을 얻었다.
N,N'-다이(바이페닐-4-일)-N,N'-비스[3-(3,6-다이페닐-9H-카르바졸-9-일)페닐]-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌-5,9-다이아민의 합성
질소 하에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 5,9-다이브로모-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌 (1.93g, 4.81mmol), N-[3-(3,6-다이페닐-9H-카르바졸-9-일)페닐]바이페닐-4-아민 (5.68g, 10.1mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (88.0mg, 0.0961mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (38.9mg, 0.192mmol) 및 톨루엔 (100mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (1.02g, 10.6mmol)을 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 80℃에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 생성된 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 2:3 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜 2:1 다이클로로메탄 및 아세토니트릴로부터 재결정화하였다. 황색 결정 4.01g (61%)을 얻었다.
화합물 1
Figure 112016037260728-pct00098
화합물 1은 N-[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]바이페닐-4-아민을 출발 물질로 하여 화합물 3과 유사한 방식으로 제조될 수 있다.
68% 중수소화된 화합물 37.
Figure 112016037260728-pct00099
화합물 3을 중수소화함으로써 화합물 37이 제조될 수 있다.
D50-N,N'-다이(바이페닐-4-일)-N,N'-비스[3-(3,6-다이페닐-9H-카르바졸-9-일)페닐]-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌-5,9-다이아민의 합성
질소 하에서 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 N,N'-다이(바이페닐-4-일)-N,N'-비스[3-(3,6-다이페닐-9H-카르바졸-9-일)페닐]-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌-5,9-다이아민 (1.38g,1.01 mmol), 벤젠-d6 (17 mL)를 첨가하고, 혼합물을 10분 동안 주위 온도에서 교반하였다. 트라이플산(Triflic Acid)-d (1.52g, 10.10 mmol)를 서서히 첨가하였다. 이어서, 반응물을 50 3C로 가열하고 질소 하에서 18시간 동안 교반하였다. 반응물을 D2O 중의 10 wt% 탄산나트륨으로 켄칭(quenching)하였다. 유기층을 분리하여 황산마그네슘으로 건조시켰다. 여과 후에, 용매를 제거하고, 잔류물을 헥산/클로로포름으로 용리되는 실리카 겔 컬럼 상에서 정제하였다. 분획을 함유하는 생성물을 수집하고 용매를 제거하였다. DCM/아세토니트릴로부터 결정화하여 99% 순도의 생성물 1.19 g을 얻었다. UPLC/MS 분석은 72개 중 약 49개의 양성자(68%)가 교환되었음을 나타냈다.
합성예 2
본 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물인, 화합물 5의 제조를 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00100
N-[3-(3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸-9-일)페닐]바이페닐-4-아민의 합성
질소 하에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 4-브로모바이페닐 (2.99g, 12.8mmol), 3-(3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸-9-일)아닐린 (5.00g, 13.5mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (235mg, 0.257mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (104mg, 0.514mmol) 및 톨루엔 (135mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (1.36g, 14.1mmol)를 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 실온에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 생성된 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 1:2 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜 진한 황색 오일 6.40g(95%)을 얻었다.
N,N'-다이(바이페닐-4-일)-N,N'-비스[3-(3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸-9-일)페닐]-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌-5,9-다이아민의 합성
질소 하에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 5,9-다이브로모-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오린 (2.34g, 5.83mmol), N-[3-(3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸-9-일)페닐]바이페닐-4-아민 (6.40g, 12.2mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (107mg, 0.117mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (47.2mg, 0.233mmol) 및 톨루엔 (120mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (1.23g, 12.8mmol)을 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 80℃에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 생성된 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 2:3 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜, 헥산 중의 1:5 다이클로로메탄을 사용하는 염기성 알루미나 플러그(plug)에 통과시켰다. 분획을 건조시켜, 다이클로로메탄에서 메탄올로 침전시켰다. 황색 분말 2.70g (36%)을 얻었다.
합성예 3
본 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물인, 화합물 2의 제조를 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00101
N-(3-(3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸-9-일)페닐)-4'-프로필-[1,1'-바이페닐]-4-아민의 합성
9-(3-브로모페닐)-3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸 (30g, 69.1mmol), 4'-프로필-[1,1'-바이페닐]-4-아민 (19g, 89.8mmol), 트리스 (다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐 (0.32g, 0.3mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (0.14g, 0.7mmol) 및 스파징된 무수 톨루엔 (325ml)을 질소 하에서 500ml 플라스크에 취하고, 5분 동안 교반하였다. 이러한 용액에 소듐 t-부톡사이드 (7.3g, 76mmol)를 실온에서 교반하면서 작은 부분으로 나누어 첨가하고, 카르바졸 출발 물질이 더 이상 관찰되지 않아 완료로 간주될 때까지 반응물을 교반시켰다.
반응물을 물 100ml로 켄칭하고, 15분 동안 교반시켰다. 반응 혼합물을 분액 깔때기에 취하고, 수상을 배출시켰다. 유기층을 100ml 탈이온수로 2회 더 세정하였다.
생성된 암갈색 용액을 이의 약 1/3 부피로 농축시켜, 헥산으로 희석하고, 건조 실리카 플러그를 통과시켜, 촉매를 제거하였다. 실리카 겔을 600ml의 50% 톨루엔-헥산으로 헹구어, 생성물을 제거하였다. 생성물은 정치시 침전되기 시작하여, 여과에 의해 수집되어, 메탄올로 세척되었다. 이를 건조시켜 수확물(crop)1으로서의 회백색(off-white) 고체 30.2g (77.4%)을 얻었다.
N5,N9-비스(3-(3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸-9-일)페닐)-7,7-다이메틸-N5,N9-비스(4'-프로필-[1,1'-바이페닐]-4-일)-7H-벤조[c]플루오렌-5,9-다이아민의 합성
5,9-다이브로모-7,7-다이메틸벤조플루오렌 (8.72g, 21.7mmol), N-(3-(3,6-다이-tert-부틸-9H-카르바졸-9-일)페닐)-4'-프로필-[1,1'-바이페닐]-4-아민 (25g, 44.3mmol), 트리스 (다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐 (0.203g, 0.2mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (0.090g, 0.4mmol) 및 스파징된 무수 톨루엔 (175ml)을 질소 하에서 500ml 플라스크에 취하고, 5분 동안 교반하였다. 이러한 용액에 소듐 t-부톡사이드 (4.47g, 46.5mmol)를 실온에서 교반하면서 작은 부분으로 나누어 첨가하였다. 생성된 용액을 60℃로 가온시켜, 벤조플루오렌 출발 물질이 더 이상 관찰되지 않을 때까지 교반시켰다.
반응물을 물 50ml로 켄칭하고, 10분 동안 교반시켰다. 반응 혼합물을 분액 깔때기에 취하고, 수상을 배출시켰다. 유기층을 탈이온수 50ml로 2회 더 세정하였다.
생성된 암갈색 용액을 농축시켜, 조 생성물을 얻었다. 물질을 용리제로서 톨루엔-헥산 구배를 사용한 실리카 겔을 통한 크로마토그래피를 통해 추가로 정제하였다. 깨끗한 분획을 함유한 생성물을 합하여 농축시켰다. 완전히 깨끗한 생성물이 얻어질 때까지 과정을 반복하였다. 생성된 농축물을 메탄올로 처리하여 여과를 통해 수집한 고체로서의 생성물을 얻었다. 이를 건조시켜 원하는 생성물로서의 담황색 고체 17.9g (61%)을 얻었다.
합성예 4
본 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물인, 화합물 4의 제조를 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00102
3-(9H-카르바졸-9-일)-N-(4-메틸페닐)아닐린의 합성
4-브로모톨루엔 (2.34g, 13.7mmol), 3-(9H-카르바졸-9-일)아닐린 (3.53g, 13.7mmol), 트리스 (다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐 (250mg, 0.27mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (111mg, 0.55mmol) 및 무수 톨루엔 (95ml)을 질소 하에서 250ml 플라스크에 취하고, 5분 동안 교반하였다. 이러한 용액에 소듐 t-부톡사이드 (1.44g, 15.0mmol)를 실온에서 교반하면서 작은 부분으로 나누어 첨가하였다. 반응물을 하룻밤 동안 실온에서 교반시켰다.
UPLC 분석은 반응물에 남아있는 브로모톨루엔이 없음을 나타내었다. 혼합물을 컬럼에 통과시켜, 톨루엔으로 용리하였다. 용매를 제거하고, 생성된 물질을 DCM/헥산 (1/9 30 mL) 중에 용해시켜, 먼저, 헥산으로 이어서, DCM/헥산 구배로 용리되는 짧은 실리카 겔 컬럼에 통과시켰다. 분획을 TLC에 의해 동정하여, 수집하여, 용매를 회전 증발에 의해 제거하였다. UPLC 분석에 의해 투명한 진한 오일로서의 생성물(99.1% 순도, 3.84 g (81%))을 얻었다.
N,N'-비스[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-7,7-다이메틸-N,N'-비스(4-메틸페닐)-7H-벤조[c]플루오렌-5,9-다이아민의 합성
5,9-다이브로모-7,7-다이메틸벤조플루오렌 (2.17g, 5.40mmol), 3-(9H-카르바졸-9-일)-N-(4-메틸페닐)아닐린 (3.84g, 11.02mmol), 트리스 (다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐 (99mg, 0.11mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (45mg, 0.22mmol) 및 무수 톨루엔 (100ml)을 질소 하에서 250ml 플라스크에 취하고, 5분 동안 교반하였다. 이러한 용액에 소듐 t-부톡사이드 (1.14g, 11.9mmol)를 실온에서 교반하면서 작은 부분으로 나누어 첨가하고, 생성된 용액을 다이브로모벤조플루오렌 출발 물질이 더 이상 관찰되지 않을 때까지 교반시켰다. 용매를 제거하고, 생성된 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 2:3 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜, 헥산 중의 1:5 다이클로로메탄을 사용하는 염기성 알루미나 플러그에 통과시켰다. 분획을 건조시켜, 다이클로로메탄에서 메탄올로 침전시켰다. 황색 분말 2.55g (50%)을 얻었다.
합성예 5
본 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물인, 화합물 6의 제조를 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00103
3-(9H-카르바졸-9-일)-N-페닐아닐린의 합성
질소 하에서 1L 둥근 바닥 플라스크에 9-(3-브로모페닐)-9H-카르바졸 (14.5g, 40.9mmol), 아닐린 (4.00g, 42.9mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (749mg, 0.818mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (331mg, 1.64mmol) 및 톨루엔 (430mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (4.32g, 45.0mmol)를 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 실온에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 생성된 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 1:2 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜 진한 황색 오일 12.3g(90%)을 얻었다.
N,N'-비스[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-7,7-다이메틸-N,N'-다이페닐-7H-벤조[c]플루오렌-5,9-다이아민의 합성
질소 하에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 5,9-다이브로모-7,7-다이메틸-7H-벤조[c]플루오렌 (3.64g, 9.06mmol), 3-(9H-카르바졸-9-일)-N-페닐아닐린 (6.70g, 19.0mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (166mg, 0.181mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (73.3mg, 0.362mmol) 및 톨루엔 (120mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (1.92g, 19.9mmol)를 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 80℃에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 생성된 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 1:3 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜, 헥산 중의 1:5 다이클로로메탄을 사용하는 염기성 알루미나 플러그에 통과시켰다. 분획을 건조시켜, 다이클로로메탄에서 메탄올로 침전시켰다. 황색 분말 814mg (10%)을 얻었다.
합성예 6
본 실시예는 화학식 III-b를 갖는 화합물인, 화합물 61의 제조를 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00104
2-(2-나프틸)-메틸벤조에이트 ―화합물 48A의 합성
Figure 112016037260728-pct00105
메틸-2-브로모벤조에이트 (50 g, 0.2325mol), 나프탈렌-2-보론산 (50 g, 0.2907 mol), 물 400 ml, 탄산 칼륨 (102.5 g, 0.7416 mol) 및 모노글라임(monoglyme) 1 리터를 합하여, 질소로 40분 동안 스파징하였다. 테트라키스트라이페닐포스핀 Pd(0) (10.0 g, 8.65 mmol)를 신속하게 첨가하고 혼합물을 밤새 환류시켰다. 완료시, 혼합물을 농축시켜, 다이클로로메탄 (DCM)/물 분배를 사용하여 분리하였다. DCM 용액을 5:1로 중성 알루미나(300 g) 상에 사전흡수시키고(preabsorbed), 헥산 중의 10% DCM, 이어서 헥산 중의 50% DCM을 사용하는 실리카 컬럼 상에 크로마토그래피하였다. 용리된 분획을 회전 증발에 의해 농축시켜, 백색 고체 58.76 g (96% 수율, 화합물 48A)를 얻었다.
2-(2-나프틸페닐)-1,1-다이메틸에탄올, 화합물 48B의 합성
Figure 112016037260728-pct00106
상기의 화합물 48A (38 g, 0.3073 mol), 무수 THF 300 mL를 합하고, 빙수욕을 사용하여 냉각시켰다. 혼합물을 20℃ 이하로 유지하면서, 에테르 중의 3M 메틸 마그네슘 브로마이드 116 ml를 1시간에 걸쳐 적가하였다. 반응물을 1시간 교반시켰다. 냉각 조의 제거시, 포트(pot)가 28℃로 가온되었다. 10% 염화암모늄 200 ml, 이어서, 톨루엔 150 mL를 동일한 첨가 깔때기를 통해 서서히 첨가하였다. 톨루엔 층을 분리하고, 수층을 더 많은 톨루엔으로 세정하였다. 톨루엔 층과 세척액을 합하고, 화합물 48B의 황색 오일 37.3 그램으로 농축시켰다.
벤조플루오렌 코어 물질인 화합물 48C1 및 화합물 48C2의 합성
Figure 112016037260728-pct00107
트라이플루오로아세트산 (431 g, 2.265 mol)과 다이클로로메탄 890 mL를 합하여, 질소로 퍼징하였다. 다이클로로메탄 170 mL 중의 상기의 화합물 48B 37.2 g을 한 시간에 걸쳐 적가하였다. 50% NaOH 용액을 서서히 첨가하여 산을 중화하였다. 유기층을 분리하여, 실리카(136 g) 상에 사전흡수시켰다. 100% 헥산, 이어서 헥산 중의 1% DCM에서 헥산 중의 4% DCM으로 증가하는 구배를 사용하는 4" ×10" 실리카 컬럼을 사용하는 컬럼 크로마토그래피를 수행하였다. 4개 중 리딩 스팟(leading spot)은 화합물 48C1과 화합물 48C2의 혼합물로서의 백색 고체 21.5 g (61%)으로 농축된 의도되는 생성물이었다.
다이브로모-7,7-다이메틸-7H-벤조플루오렌의 합성
Figure 112016037260728-pct00108
상기 화합물 48C1과 화합물 48C2의 혼합물(9.68 g, 0.0396 mol), 다이클로로메탄 80 mL, 아세트산 55 mL 및 염화아연 (13.66 g, 0.1 mol)을 교반하고, -6℃로 냉각시켰다. 다이클로로메탄 150 mL, 아세트산 5 mL 및 트라이메틸암모늄 벤질트라이브로마이드 (34.11 g, 0.0396 mol)의 용액을 90분에 걸쳐서 적가하였다. 첨가 동안 추가의 다이클로로메탄 20 mL와 아세트산 20 mL를 포트에 첨가하였다. 반응물을 하룻밤 동안 교반하여, 주위 온도로 서서히 가온시켰다. 색이 없어질 때까지 아황산수소나트륨을 첨가하고, 이어서 용액을 증발 건조시켰다. 고체를 다이클로로메탄과 물에 분배하고, 탄산 칼륨으로 중화시켰다. 유기층을 DCM에서 실리카 겔(35 g)로 사전흡수된 갈색 고체 17.8 g으로 농축시킨 후, 헥산으로 용리되는 실리카 상에서 크로마토그래피하였다. 제1 분획은 화합물 48D1, 48D2 및 48D3의 혼합물(화합물 48D1 풍부)인 백색 고체 9.4 g으로 농축된 반면, 제2 분획은 순수 48D3인 백색 고체 4.6 g으로 농축되었다(x-선 단일 결정학에 의해 확인됨). 실리카 겔 컬럼 상에 헥산 용리제를 사용하는 혼합물(화합물 48D1, 48D2 및 48D3)의 세심한 크로마토그래피에 의해 화합물 48D1을 단리하였다.
3-(9H-카르바졸-9-일)-N-4-바이페닐-아닐린의 합성
질소 하에서 1L 둥근 바닥 플라스크에 9-(3-브로모페닐)-9H-카르바졸 (14.5g, 40.9mmol), 4-아미노바이페닐 (7.25g, 42.9mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (749mg, 0.818mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (331mg, 1.64mmol) 및 톨루엔 (430mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (4.32g, 45.0mmol)를 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 실온에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 물질을 헥산 중의 1:2 클로로포름으로 용리하는 실리카 겔을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜 황색 고체 12.8g을 얻었다.
화합물 61의 합성
질소 하에서 500mL 둥근 바닥 플라스크에 상기 화합물 48D1 (3.64g, 9.06mmol), 3-(9H-카르바졸-9-일)-N-4-바이페닐아닐린 (7.80g, 19.0mmol), 트리스(다이벤질리덴아세톤) 다이팔라듐(0) (166mg, 0.181mmol), 트라이-tert-부틸포스핀 (73.3mg, 0.362mmol) 및 톨루엔 (120mL)을 첨가하였다. 이어서, 소듐 tert-부톡사이드 (1.92g, 19.9mmol)를 첨가하고, 반응물을 하룻밤 동안 80℃에서 교반하였다. 용매를 제거하고, 물질을 실리카 겔 및 헥산 중의 1:3 클로로포름을 사용한 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리하였다. 분획을 건조시켜, 다이클로로메탄에서 메탄올로 침전시켜, 1-H nmr 분광법으로 원하는 구조가 확인되는 회백색 고체를 얻었다.
합성예 7
본 실시예는 화학식 III-b를 갖는 화합물인, 화합물 62의 제조를 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00109
3-(9H-카르바졸-9-일)-N-4-바이페닐아닐린 대신에 N-(1-나프틸)-4-메틸아닐린을 사용한 것을 제외하고는, 상기 합성예 6과 동일한 절차를 사용하여 화합물을 제조하였다. 생성물을 헥산으로 용리되는 실리카 겔 상의 컬럼 크로마토그래피에 의해 단리하였다. 1-H nmr 분광법으로 예상 구조를 확인하고, 물질을 정제를 위해 고진공 중에서 승화시켰다.
합성예 8
본 실시예는 화학식 III-d를 갖는 화합물인, 화합물 63의 제조를 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00110
합성예 6에서 제조된 혼합물(화합물 48D1, 48D2 및 48D3)의 실리카 겔 컬럼 상에 헥산 용리제를 사용하는 세심한 크로마토그래피에 의해 상기 합성예 6에 기재된 화합물 48D3을 단리하였다. 합성예 6의 마지막 단계에 기재된 바와 같이, 2차 아민인 비스-4-메틸페닐아민을 사용하는 반응에서 화합물 48D1 대신에 이러한 물질을 사용하여, 화합물 61 대신에 화합물 63을 얻었다.
합성예 9
본 실시예는 화학식 II-b를 갖는 화합물인, 화합물 50의 제조에 수행될 수 있는 방법을 예시한다.
Figure 112016037260728-pct00111
합성예 6에서 제조된 혼합물(화합물 48D1, 48D2 및 48D3)의 실리카 겔 컬럼 상에 헥산 용리제를 사용하는 세심한 크로마토그래피에 의해 상기 합성예 6에 기재된 화합물 48D2를 단리할 수 있다. 합성예 6의 마지막 단계에 기재된 바와 같이, 2차 아민인 3-(9H-카르바졸-9-일)-N-4-바이페닐아닐린을 사용하는 반응에서 화합물 48D1 대신에 이러한 물질을 사용할 수 있다.
디바이스 예
이들 예는 OLED 디바이스의 제작 및 성능을 보여준다.
(1) 재료
HIJ-1은 중합체성 플루오르화된 설폰산으로 도핑된 전기 전도성 중합체이다.
HT-1은 트라이아릴아민 중합체이다.
HT-2은 트라이아릴아민 중합체이다.
호스트-1은 중수소화 9,10-다이아릴안트라센 화합물이다.
ET-1은 플루오란텐 유도체이다.
EIJ-1은 퀴놀레이트 화합물이다.
디바이스는 유리 기판 상에 하기 구조를 가졌다:
애노드 = ITO(50 nm)
정공 주입층 = HIJ-1 (100 nm)
정공 수송층 = HT-1 (4 nm)
정공 수송층 = HT-2 (96 nm)
하기 논의되는 광활성 층 = Host-1:도판트 (40 nm), 중량 비는 하기에 주어짐;
전자 수송층 = ET-1 (20 nm)
전자 주입층/캐소드 = EIJ-1/Al (3.5/100 nm)
(2) 디바이스 제작
용액 가공 및 열 증발 기술의 조합에 의해서 OLED 디바이스를 제작하였다. 씬 필름 디바이시즈, 인크(Thin Film Devices, Inc)로부터의 패턴화된 인듐 주석 산화물 (ITO) 코팅 유리 기재를 사용하였다. 이들 ITO 기재는 시트 저항이 30 옴/스퀘어(ohm/square)이고 광투과율이 80%인 ITO로 코팅된 코닝(Corning) 1737 유리를 기반으로 한다.
패턴화된 ITO 기재를 세정하고, HIJ-1 수성 분산물로 스핀코팅하였다. 제1 및 제2 정공 수송층을 용매 용액으로부터 각각 HT-1 및 HT-2 스핀 코팅하여 연속적으로 형성하였다. 이어서, 공작물을 메틸 벤조에이트 중 광활성 층 재료의 용액으로 스핀 코팅하고 가열하여 용매를 제거하였다. 공작물을 마스킹하고, 진공 챔버에 두었다. 열 증발에 의해 ET-1의 층을 침착한 다음, EIJ-1의 층을 침착하였다. 이어서, 진공 상태에서 마스크를 바꾸고 열 증발에 의해서 Al의 층을 침착시켰다. 챔버를 통기시키고, 유리 덮개, 건조제 및 UV 경화성 에폭시를 사용하여 디바이스를 캡슐화하였다.
(3) 디바이스 특성화
OLED 샘플을 이들의 (1) 전류-전압 (I-V) 곡선, (2) 전계발광 휘도(electroluminescence luminance) 대 전압 및 (3) 전계발광 스펙트럼 대 전압을 측정함으로써 특성화하였다. 3가지 측정 모두를 동시에 수행하고 컴퓨터로 제어하였다. 소정 전압에서의 디바이스의 전류 효율(current efficiency)은, 디바이스를 작동시키는 데 필요한 전류 밀도(current density)로 LED의 전계발광 휘도를 나눔으로써 결정한다. 단위는 cd/A이다. 미놀타(Minolta) CS-100 미터 또는 포토리서치(Photoresearch) PR-705 미터를 사용하여 색좌표를 결정하였다.
실시예 1 및 실시예 2
이들 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 디바이스 내 발광 물질로서의 이용을 예시한다.
호스트:도판트 중량 비는 중량 기준으로 93:7이었다.
실시예 1에서, 도판트는 화합물 37이었다.
실시예 2에서, 도판트는 화합물 3이었다.
결과는 하기의 표 1에 주어진다.
[표 1]
Figure 112016037260728-pct00112
표 1로부터 디바이스가 진청색을 가지며, 양호한 효율, 낮은 전압 및 수명을 가짐을 알수 있다.
실시예 3 및 실시예 4
이들 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 디바이스 내 발광 재료로서의 이용을 예시한다.
호스트:도판트 중량 비는 중량 기준으로 93:7이었다.
실시예 3에서, 도판트는 화합물 1이었다.
실시예 4에서, 도판트는 화합물 3이었다.
결과가 하기의 표 2에 주어진다.
[표 2]
Figure 112016037260728-pct00113
표 2로부터 디바이스가 진청색을 가지며, 양호한 효율, 낮은 전압 및 수명을 가짐을 알수 있다.
실시예 5 및 실시예 6
이들 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 디바이스 내 발광 재료로서의 이용을 예시한다.
실시예 5에서, 도판트는 호스트:도판트 중량 비가 93:7인 화합물 5이었다.
실시예 6에서, 도판트는 호스트:도판트 중량 비가 90:10인 화합물 5이었다.
결과가 하기의 표 3에 주어진다.
[표 3]
Figure 112016037260728-pct00114
표 3로부터 디바이스가 진청색을 가지며, 양호한 효율, 낮은 전압 및 수명을 가짐을 알수 있다.
실시예 7 및 실시예 8
이들 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 디바이스 내 발광 재료로서의 이용을 예시한다.
호스트:도판트 중량 비는 중량 기준으로 93:7이었다.
실시예 7에서, 도판트는 화합물 2이었다.
실시예 8에서, 도판트는 화합물 5이었다.
결과가 하기의 표 4에 주어진다.
[표 4]
Figure 112016037260728-pct00115
표 4로부터 디바이스가 진청색을 가지며, 양호한 효율, 낮은 전압 및 수명을 가짐을 알수 있다.
실시예 9 내지 12
이들 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 디바이스 내 발광 재료로서의 이용을 예시한다.
실시예 9 내지 11에 대한 호스트:도판트 중량 비는 중량 기준으로 93:7이었다. 실시예 12에 대한 호스트:도판트 중량 비는 중량 기준으로 90:10이었다.
실시예 9에서, 도판트는 화합물 5이었다.
실시예 10에서, 도판트는 화합물 1이었다.
실시예 11 내지 12에서, 도판트는 화합물 4이었다.
결과가 하기의 표 5에 주어진다.
[표 5]
Figure 112016037260728-pct00116
표 5로부터 디바이스가 진청색을 가지며, 양호한 효율 및 낮은 전압을 가짐을 알수 있다.
실시예 13 내지 15
이들 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 디바이스 내 발광 재료로서의 이용을 예시한다.
호스트:도판트 비가 표 6에 주어진다.
도판트는 화합물 2이었다.
결과가 하기의 표 6에 주어진다.
[표 6]
Figure 112016037260728-pct00117
표 6으로부터 디바이스가 진청색을 가지며, 양호한 효율 및 낮은 전압을 가짐을 알수 있다.
실시예 16 및 실시예 17
이들 실시예는 화학식 I을 갖는 화합물의 디바이스 내 발광 재료로서의 이용을 예시한다.
호스트:도판트 중량 비는 93:7이었다.
실시예 16에서, 도판트는 화합물 2이었다.
실시예 17에서, 도판트는 화합물 6이었다.
결과가 하기의 표 7에 주어진다.
[표 7]
Figure 112016037260728-pct00118
표 7로부터 디바이스가 진청색을 가지며, 양호한 효율 및 낮은 전압을 가짐을 알수 있다.
제1 실시 형태에서, 화학식 I을 갖는 화합물이 제공된다.
제2 실시 형태에서, 화학식 I-a를 갖는 화합물이 제공된다.
제3 실시 형태에서, 화학식 I-b를 갖는 화합물이 제공된다.
제4 실시 형태에서, 화학식 I-c를 갖는 화합물이 제공된다.
제5 실시 형태에서, 화학식 I-d를 갖는 화합물이 제공된다.
제6 실시 형태에서, 화학식 II를 갖는 화합물이 제공된다.
제7 실시 형태에서, 화학식 II-a를 갖는 화합물이 제공된다.
제8 실시 형태에서, 화학식 II-b를 갖는 화합물이 제공된다.
제9 실시 형태에서, 화학식 II-c를 갖는 화합물이 제공된다.
제10 실시 형태에서, 화학식 III를 갖는 화합물이 제공된다.
제11 실시 형태에서, 화학식 III-a를 갖는 화합물이 제공된다.
제12 실시 형태에서, 화학식 III-b를 갖는 화합물이 제공된다.
제13 실시 형태에서, 화학식 III-c를 갖는 화합물이 제공된다.
제14 실시 형태에서, 화학식 III-d를 갖는 화합물이 제공된다.
제15 실시 형태에서, 화학식 III-e를 갖는 화합물이 제공된다.
제16 실시 형태에서, 제1, 제4, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 또는 제15 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 적어도 하나의 R1 및 R1a는 피롤, 피리딘, 피리미딘, 카르바졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸로벤즈이미다졸, 트라이아졸, 벤조트라이아졸, 트라이아졸로피리딘, 티오펜, 벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 푸란, 벤조푸란, 다이벤조푸란, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 티아졸, 벤조티아졸, 이들의 치환된 유도체 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제17 실시 형태에서, 제16 실시 형태에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 카르바졸은 Cz-1, Cz-2, Cz-3 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제18 실시 형태에서, 제16 실시 형태에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 다이벤조티오펜은 DBT-1, DBT-2 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제19 실시 형태에서, 제16 실시 형태에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 다이벤조푸란은 DBF-1, DBF-2 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제20 실시 형태에서, 제1, 제4, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 또는 제15 내지 제19 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, R2 및 R2a 중 하나는 알킬 또는 중수소화 알킬이며, R2 및 R2a 중 다른 하나는 H 또는 D이다.
제21 실시 형태에서, 제2, 제3, 제4, 제5, 또는 제15 내지 제20 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 적어도 하나의 R2b는 H 또는 D이다.
제22 실시 형태에서, 제1, 제4, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 또는 제15 내지 제21 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 적어도 하나의 R3가 존재하며, 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
제23 실시 형태에서, 제1, 제4, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 또는 제15 내지 제22 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 적어도 하나의 R3a가 존재하며 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
제24 실시 형태에서, 제1, 제4, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 또는 제15 내지 제23 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 적어도 하나의 R4가 존재하며 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제25 실시 형태에서, 제1, 제4, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 또는 제15 내지 제24 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 적어도 하나의 R4a가 존재하며 1 내지 12개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 3 내지 8개의 탄소; 일부 실시 형태에서, 1 내지 4개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제26 실시 형태에서, 제2, 제3, 제6, 제8, 제10, 제12 또는 제14 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서, 적어도 하나의 R10기가 존재하며, 페닐, 나프틸, 안트라센일, 공유 결합에 의해 연결된 이러한 기의 조합, 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 기는 알킬 또는 중수소화 알킬기로 추가로 치환될 수 있다.
제27 실시 형태에서, 제1 내지 제26 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서 R5가 H 또는 D이다.
제28 실시 형태에서, 제1 내지 제27 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서 R6가 H 또는 D이다.
제29 실시 형태에서, 제1 내지 제28 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서 R7가 1 내지 12개의 탄소를 가진 알킬 및 중수소화 알킬로 이루어진 군으로부터 선택된다.
제30 실시 형태에서, 제1 내지 제29 실시 형태 중 어느 하나에 따른 화합물이 제공되고, 여기서 a = b = 1이다.
일반적인 설명 또는 실시예에서 상기에 기재된 모든 작용이 요구되지는 않으며, 특정 작용의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 기재된 것에 더하여 하나 이상의 추가의 작용이 수행될 수 있음에 유의한다. 또한, 작용들이 열거된 순서는 반드시 그들이 수행되는 순서는 아니다.
상기 명세서에서는, 구체적인 실시 형태를 참조하여 개념들이 설명되었다. 그러나, 당업자는 이하의 청구범위에서 기술되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다 예시적인 의미로 간주되어야 하며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함시키고자 한다.
이득, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책이 구체적인 실시 형태와 관련하여 상기에 기재되었다. 그러나, 이득, 이점, 문제에 대한 해결책, 그리고 임의의 이득, 이점 또는 해결책을 유발하거나 더 명확해지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)는 임의의 또는 모든 청구범위의 결정적이거나, 요구되거나, 필수적인 특징부로서 해석되어서는 안 된다.
명확함을 위해 별개의 실시 형태들과 관련하여 본 명세서에 설명된 소정 특징부들이 조합되어 단일 실시 형태로 또한 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 역으로, 간략함을 위해 단일 실시 형태와 관련하여 설명된 다양한 특징부는 별개로 또는 임의의 하위 조합으로 또한 제공될 수 있다. 또한, 범위로 언급된 값에 대한 언급은 그 범위 내의 각각의 그리고 모든 값을 포함한다.

Claims (21)

  1. 화학식 I, 화학식 I-b, 화학식 I-c, 화학식 I-d, 화학식 II-a, 화학식 II-c, 화학식 III-a, 화학식 III-c 또는 화학식 III-e를 갖는 화합물:
    Figure 112021017372120-pct00119

    Figure 112021017372120-pct00121

    Figure 112021017372120-pct00122

    Figure 112021017372120-pct00123

    Figure 112021017372120-pct00125

    Figure 112021017372120-pct00127

    Figure 112021017372120-pct00129

    Figure 112021017372120-pct00131

    Figure 112021017372120-pct00133

    (여기서,
    R1, R1a, R2, R2a 및 R2b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되되, 단, R1 및 R1a 중 적어도 하나는 헤테로아릴 또는 중수소화 헤테로아릴이며;
    R3, R3a, R4, R4a, R5 및 R6는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되며, 여기서 R3, R3a, R4 및 R4a로부터 선택된 인접한 기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있고;
    R7은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, 알킬, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 2개의 알킬 R7기는 함께 결합하여 사이클로알킬 스피로 고리를 형성할 수 있으며, 2개의 R7 페닐기는 결합하여 스피로 플루오렌기를 형성할 수 있고;
    R10은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하며, D, F, CN, 알킬, 플루오로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 실릴, 중수소화 알킬, 중수소화된 부분 불소화 알킬, 중수소화 아릴, 중수소화 헤테로아릴, 중수소화 실릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알콕시, 실록산, 실록시, 듀테로알콕시, 듀테로아릴옥시, 듀테로플루오로알콕시, 듀테로실록산 및 듀테로실록시로 이루어진 군으로부터 선택되고, 여기서 인접 R10기는 함께 결합하여 융합된 고리를 형성할 수 있으며;
    a 및 b는 동일하거나 상이하고, 0 또는 1이되, 단, a + b ≥ 1이며;
    w1은 0 내지 3의 정수이되, 단, a가 1인 경우, w1은 0 내지 2이고;
    x는 0 내지 3의 정수이며;
    x1은 0 내지 4의 정수이되, 단, a가 1인 경우, x1은 0 내지 3이고;
    y는 0 내지 4의 정수이며;
    y1은 0 내지 5의 정수이되, 단, b가 1인 경우, y1은 0 내지 4이고;
    z는 0 내지 5의 정수이며;
    z1은 0 내지 6의 정수이되, 단, b가 1인 경우, z1은 0 내지 5임)
  2. 제1항에 있어서, 화학식 I을 갖는 화합물.
  3. 제1항에 있어서, 화학식 I-b를 갖는 화합물.
  4. 제1항에 있어서, 화학식 I-c를 갖는 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 화학식 I-d를 갖는 화합물.
  6. 제1항에 있어서, 화학식 II-a를 갖는 화합물.
  7. 제1항에 있어서, 화학식 II-c를 갖는 화합물.
  8. 제1항에 있어서, 화학식 III-a를 갖는 화합물.
  9. 제1항에 있어서, 화학식 III-c를 갖는 화합물.
  10. 제1항에 있어서, 화학식 III-e를 갖는 화합물.
  11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 R1 및 R1a가 피롤, 피리딘, 피리미딘, 카르바졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 이미다졸로벤즈이미다졸, 트라이아졸, 벤조트라이아졸, 트라이아졸로피리딘, 티오펜, 벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 푸란, 벤조푸란, 다이벤조푸란, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 티아졸, 벤조티아졸, 이들의 치환된 유도체 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물.
  12. 제11항에 있어서, 카르바졸이 Cz-1, Cz-2, Cz-3 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물:
    Figure 112021017372120-pct00134

    (여기서,
    R8은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 실릴, 아릴 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    R9은 아릴 및 중수소화 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    *는 부착점을 나타냄).
  13. 제11항에 있어서, 다이벤조티오펜이 DBT-1, DBT-2 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물:
    Figure 112021017372120-pct00135

    (여기서,
    *는 부착점을 나타냄)
  14. 제11항에 있어서, 다이벤조푸란이 DBF-1, DBF-2 및 이들의 중수소화 유사체로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물:
    Figure 112021017372120-pct00136

    (여기서,
    *는 부착점을 나타냄)
  15. 제1항에 있어서, a 및 b는 1인 화합물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 화합물:
    화합물 1
    Figure 112021017372120-pct00155

    화합물 2
    Figure 112021017372120-pct00156

    화합물 3
    Figure 112021017372120-pct00157

    화합물 4
    Figure 112021017372120-pct00158

    화합물 5
    Figure 112021017372120-pct00159

    화합물 6
    Figure 112021017372120-pct00160

    화합물 7
    Figure 112021017372120-pct00161

    화합물 8
    Figure 112021017372120-pct00162

    화합물 9
    Figure 112021017372120-pct00163

    화합물 10
    Figure 112021017372120-pct00164

    화합물 11
    Figure 112021017372120-pct00165

    화합물 12
    Figure 112021017372120-pct00166

    화합물 13
    Figure 112021017372120-pct00167

    화합물 14
    Figure 112021017372120-pct00168

    화합물 15
    Figure 112021017372120-pct00169

    화합물 16
    Figure 112021017372120-pct00170

    화합물 17
    Figure 112021017372120-pct00171

    화합물 18
    Figure 112021017372120-pct00172

    화합물 19
    Figure 112021017372120-pct00173

    화합물 20
    Figure 112021017372120-pct00174

    화합물 21
    Figure 112021017372120-pct00175

    화합물 22
    Figure 112021017372120-pct00176

    화합물 23
    Figure 112021017372120-pct00177

    화합물 24
    Figure 112021017372120-pct00178

    화합물 25
    Figure 112021017372120-pct00179

    화합물 26
    Figure 112021017372120-pct00180

    화합물 27
    Figure 112021017372120-pct00181

    화합물 28
    Figure 112021017372120-pct00182

    화합물 29
    Figure 112021017372120-pct00183

    화합물 30
    Figure 112021017372120-pct00184

    화합물 31
    Figure 112021017372120-pct00185

    화합물 32
    Figure 112021017372120-pct00186

    화합물 33
    Figure 112021017372120-pct00187

    화합물 34
    Figure 112021017372120-pct00188

    화합물 35
    Figure 112021017372120-pct00189

    화합물 36
    Figure 112021017372120-pct00190

    화합물 37
    Figure 112021017372120-pct00191

    화합물 38
    Figure 112021017372120-pct00192

    화합물 39
    Figure 112021017372120-pct00193

    화합물 46
    Figure 112021017372120-pct00194

    화합물 47
    Figure 112021017372120-pct00195

    화합물 48
    Figure 112021017372120-pct00196

    화합물 49
    Figure 112021017372120-pct00197

    화합물 50
    Figure 112021017372120-pct00198

    화합물 53
    Figure 112021017372120-pct00199

    화합물 54
    Figure 112021017372120-pct00200

    화합물 55
    Figure 112021017372120-pct00201

    화합물 56
    Figure 112021017372120-pct00202

    화합물 57
    Figure 112021017372120-pct00203

    화합물 59
    Figure 112021017372120-pct00204

    화합물 60
    Figure 112021017372120-pct00205

    화합물 61
    Figure 112021017372120-pct00206
    .
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 적어도 하나의 광활성 층을 포함하는, 전자 디바이스.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
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