KR102402723B1 - 스피로바이플루오렌-구조를 갖는 화합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 특히 전자 소자에서 사용하기 위한, 피리딘 및/또는 피리미딘기로 치환된 스피로바이플루오렌 유도체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 화합물의 제조 방법 및 이를 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.

Description

스피로바이플루오렌-구조를 갖는 화합물
본 발명은, 특히 전자 소자에서 사용하기 위한, 피리딘 및/또는 피리미딘기에 의해 치환된 스피로바이플루오렌 유도체를 기재한다. 본 발명은 또한, 본 발명의 화합물의 제조 방법 및 이들 화합물을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다.
유기 반도체가 기능적 재료로서 사용되는 유기 전계발광 소자 (OLED) 의 구조는 예를 들어 US 4539507, US 5151629, EP 0676461 및 WO 98/27136 에 기재되어 있다. 사용한 방사 재료는 흔히 인광을 나타내는 유기금속 착물이다. 양자-기계적 이유로, 유기금속 화합물을 인광 방사체로서 사용하여 에너지 효율 및 전력 효율이 4 배까지 가능해진다. 일반적으로, OLED, 특히 또한 인광을 나타내는 OLED 에서, 예를 들어 효율, 작동 전압 및 수명에 대한 개선이 여전히 필요하다.
유기 전계발광 소자의 특성은 단지 사용한 방사체에 의해 결정되지는 않는다. 특히, 사용한 기타 재료, 예컨대 호스트 및 매트릭스 재료, 정공 차단제 재료, 전자 수송 재료, 정공 수송 재료 및 전자 또는 여기자 차단제 재료가 또한 여기서 특히 중요한 것이다. 이러한 재료에 대한 개선은 전계발광 소자에 대한 분명한 개선을 초래할 수 있다.
인광 화합물에 대한 매트릭스 재료로서, 및 전자 수송 재료로서 선행 기술에 따라 흔히 사용되는 것은 헤테로방향족 화합물, 예를 들어 트리아진 유도체 또는 벤즈이미다졸 유도체이다. 이러한 기능에 대한 공지된 유도체는 예를 들어, WO 2010/015306 및 WO 2010/072300 에서 개시된 바와 같이, 트리아진기에 의해 2 위치에서 치환된 스피로바이플루오렌 유도체이다. 또한, US 2004/147742 및 WO 2005/053055 는 2 위치에서 피리미딘기에 의해 치환된 스피로바이플루오렌 유도체를 기재하고 있다. 그러나, 피리미딘 라디칼은 스피로바이플루오렌기에 직접 결합한다. 또한, EP 2468731 은 플루오렌 구조를 갖는 헤테로시클릭 화합물을 개시하고 있다. 유사한 화합물이 WO 2013/191429 및 EP 2108689 로부터 추가적으로 공지되어 있다.
보통, 예를 들어 매트릭스 재료로서 사용하기 위한 이들 재료의 경우, 특히 소자의 수명에 관해, 또한 소자의 효율 및 작동 전압에 관해, 개선이 여전히 필요하다.
따라서 본 발명에 의해 다루어진 과제는 유기 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자에서 사용하기에 적합하며 이러한 소자에서 사용시 양호한 소자 특성을 초래하는 화합물을 제공하는 것, 및 상응하는 전자 소자를 제공하는 것이다.
보다 특히, 본 발명에 의해 다루어진 과제는 높은 수명, 양호한 효율 및 낮은 작동 전압을 초래하는 화합물을 제공하는 것이다. 특히 매트릭스 재료의 특성은 물론 유기 전계발광 소자의 수명 및 효율에 필수적인 영향을 갖는다.
본 발명에 의해 다루어진 추가의 과제는, 특히 매트릭스 재료로서 인광 또는 형광 OLED 에서 사용하기에 적합한 화합물을 제공하는 것으로 고려될 수 있다. 적색-, 황색- 및 녹색-인광성 OLED 및 가능하게는 또한 청색-인광성 OLED 에 적합한 매트릭스 재료를 제공하는 것이 본 발명의 특정한 목표이다.
더욱이, 화합물은 매우 단순한 방식으로 가공가능해야 하며, 특히 양호한 용해도 및 필름 형성을 나타내야 한다. 예를 들어, 화합물은 상승한 산화 안정성 및 개선된 유리 전이 온도를 나타내야 한다.
추가 목표는, 매우 우수한 성능을 갖는 전자 소자를 매우 저렴하고 일정한 품질로 제공하는 것으로 고려될 수 있다.
추가로, 수많은 목적을 위해 전자 소자를 사용하거나 조정할 수 있어야 한다. 보다 특히, 전자 소자의 성능은 광범위한 온도 범위에 걸쳐 유지되어야 한다.
놀랍게도, 이하 상세히 기재하는 특정 화합물이 이러한 과제를 해결하며 선행 기술로부터의 불리한 점을 없앤다는 것이 발견되었다. 화합물의 사용은 특히 수명, 효율 및 작동 전압에 관해 유기 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자의 매우 양호한 특성을 초래한다. 따라서, 이러한 화합물을 함유하는 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자, 및 상응하는 바람직한 구현예가 본 발명에 의해 제공된다.
따라서, 본 발명은 하기 식 (I) 의 화합물을 제공한다:
Figure 112018100843818-pct00001
[식 중,
사용한 기호는 하기와 같음:
X 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이고, 단, 1 개의 사이클 중 2 개 이하의 X 기는 N 이거나, C 는 L1 기의 결합 부위이고;
Q 는 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 피리미딘 또는 피리딘기이고;
L1 은 5 내지 24 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고, 여기서 5 내지 24 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는 2 개 이하의 질소 원자를 포함하고;
R1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, Si(R2)3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기, 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 각각의 경우 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, C=O, C=S, C=NR2, -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, NR2, P(=O)(R2), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있으며, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬기, 또는 이들 계의 조합이고, 여기서 둘 이상의 인접한 R1 치환기는 임의로는 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있고;
R2 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, Si(R2)3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기, 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (이의 각각은 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, C=O, C=S, C=NR3, -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, NR3, P(=O)(R3), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있으며 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬기, 또는 이들 계의 조합이고, 여기서 둘 이상의 인접한 R2 치환기는 임의로는 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있고;
R3 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, 또는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼 (여기서 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 고리계 (여기서 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 에 의해 대체될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 인접한 R3 치환기는 임의로는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있음].
본 발명의 맥락에서 인접한 탄소 원자는 서로 직접 결합한 탄소 원자이다. 또한, 라디칼의 정의에서의 "인접한 라디칼" 은 이러한 라디칼이 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합하는 것을 의미한다. 그 중에서도, 이러한 정의는 용어 "인접한 기" 및 "인접한 치환기" 에 상응하게 적용된다.
본 설명의 맥락에서 둘 이상의 라디칼이 함께 고리를 형성할 수 있다는 표현은, 그 중에서도, 2 개의 라디칼이, 2 개의 수소 원자의 형식적 제거와 함께 화학 결합에 의해 서로 연결된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 이를 하기 모식도에 의해 설명한다:
Figure 112018100843818-pct00002
.
그러나 추가로, 상술한 표현은 또한, 2 개 라디칼 중 1 개가 수소인 경우, 두 번째 라디칼이 수소 원자가 결합한 위치에 결합하여, 고리를 형성하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 이를 하기 모식도에 의해 설명한다:
Figure 112018100843818-pct00003
.
본 발명의 맥락에서 융합 아릴기, 융합 방향족 고리계 또는 융합 헤테로방향족 고리계는, 둘 이상의 방향족기가 공통의 에지 (edge) 에 따라 서로 융합, 즉 고리화되어 (annelated), 예를 들어 나프탈렌에서와 같이, 예를 들어 2 개의 탄소 원자가 적어도 2 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 속하게 되는 기이다. 반대로, 예를 들어 플루오렌은 본 발명의 맥락에서 융합 아릴기가 아닌데, 이는 플루오렌에서의 2 개의 방향족기가 공통 에지를 갖지 않기 때문이다. 상응하는 정의가, 헤테로원자를 함유할 수 있으나 또한 함유할 필요는 없는 융합 고리계 또는 헤테로아릴기에 적용된다.
본 발명의 맥락에서 아릴기는 6 내지 40 개의 탄소 원자를 함유하고; 본 발명의 맥락에서 헤테로아릴기는 2 내지 40 개의 탄소 원자 및 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하고, 단, 탄소 원자와 헤테로원자의 총계는 적어도 5 이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S 에서 선택된다. 아릴기 또는 헤테로아릴기는 단순 방향족 사이클, 즉 벤젠, 또는 단순 헤테로방향족 사이클, 예를 들어 피리딘, 피리미딘, 티오펜 등, 또는 융합 아릴 또는 헤테로아릴기, 예를 들어 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 맥락에서 방향족 고리계는 고리계 내에 6 내지 40 개의 탄소 원자를 함유한다. 본 발명의 맥락에서 헤테로방향족 고리계는 고리계 내에 1 내지 40 개의 탄소 원자 및 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하며, 단, 탄소 원자와 헤테로원자의 총계는 적어도 5 이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S 에서 선택된다. 본 발명의 맥락에서 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는, 반드시 아릴 또는 헤테로아릴기만을 함유하지는 않으나 또한 둘 이상의 아릴 또는 헤테로아릴기가 비(非)방향족 단위 (바람직하게는, H 외의 원자 10% 미만), 예를 들어 탄소, 질소 또는 산소 원자 또는 카르보닐기에 의해 중단 (interrupted) 될 수 있는 계를 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 9,9'-스피로바이플루오렌, 9,9-디아릴플루오렌, 트리아릴아민, 디아릴 에테르, 스틸벤 등과 같은 계는 따라서, 본 발명의 맥락에서의 방향족 고리계, 및 마찬가지로, 둘 이상의 아릴기가 예를 들어 선형 또는 시클릭 알킬기에 의해 또는 실릴기에 의해 중단되는 계로도 간주된다. 추가로, 둘 이상의 아릴 또는 헤테로아릴기가 서로 직접 결합하는 계, 예를 들어 바이페닐, 터페닐, 쿼터페닐 또는 바이피리딘이 마찬가지로 방향족 또는 헤테로방향족 고리계로서 간주된다.
본 발명의 맥락에서 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기는 모노시클릭, 바이시클릭 또는 폴리시클릭기를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 맥락에서, 개별적인 수소 원자 또는 CH2 기가 또한 상술한 기에 의해 치환될 수 있는 C1- 내지 C20-알킬기는 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, 시클로프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 시클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-바이시클로[2.2.2]옥틸, 2-바이시클로[2.2.2]옥틸, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 아다만틸, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 1,1-디메틸-n-헥스-1-일, 1,1-디메틸-n-헵트-1-일, 1,1-디메틸-n-옥트-1-일, 1,1-디메틸-n-데크-1-일, 1,1-디메틸-n-도데크-1-일, 1,1-디메틸-n-테트라데크-1-일, 1,1-디메틸-n-헥사데크-1-일, 1,1-디메틸-n-옥타데크-1-일, 1,1-디에틸-n-헥스-1-일, 1,1-디에틸-n-헵트-1-일, 1,1-디에틸-n-옥트-1-일, 1,1-디에틸-n-데크-1-일, 1,1-디에틸-n-도데크-1-일, 1,1-디에틸-n-테트라데크-1-일, 1,1-디에틸-n-헥사데크-1-일, 1,1-디에틸-n-옥타데크-1-일, 1-(n-프로필)시클로헥스-1-일, 1-(n-부틸)시클로헥스-1-일, 1-(n-헥실)시클로헥스-1-일, 1-(n-옥틸)시클로헥스-1-일 및 1-(n-데실)시클로헥스-1-일 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 알케닐기는 예를 들어, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 또는 시클로옥타디에닐을 의미하는 것으로 이해된다. 알키닐기는 예를 들어, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 의미하는 것으로 이해된다. C1- 내지 C40-알콕시기는 예를 들어, 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 또는 2-메틸부톡시를 의미하는 것으로 이해된다.
5-40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 또한 각각의 경우 상술한 라디칼에 의해 치환될 수 있고 임의의 원하는 위치를 통해 방향족 또는 헤테로방향족계에 연결될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는 예를 들어, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 벤즈안트라센, 페난트렌, 벤조페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오르안텐, 벤조플루오르안텐, 나프타센, 펜타센, 벤조피렌, 바이페닐, 바이페닐렌, 터페닐, 터페닐렌, 플루오렌, 스피로바이플루오렌, 디히드로페난트렌, 디히드로피렌, 테트라히드로피렌, 시스- 또는 트랜스-인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-모노벤조인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-디벤조인데노플루오렌, 트룩센, 이소트룩센, 스피로트룩센, 스피로이소트룩센, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 인돌로카르바졸, 인데노카르바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프티미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라지니미다졸, 퀴녹살리니미다졸, 옥사졸, 벤족사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 1,5-디아자안트라센, 2,7-디아자피렌, 2,3-디아자피렌, 1,6-디아자피렌, 1,8-디아자피렌, 4,5-디아자피렌, 4,5,9,10-테트라아자페릴렌, 피라진, 페나진, 페녹사진, 페노티아진, 플루오루빈, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 테트라졸, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌리진 및 벤조티아디아졸에서 유래하는 기를 의미하는 것으로 이해된다.
바람직한 구성에서, 본 발명의 화합물은 식 (Ia), (Ib), (Ic) 및/또는 (Id) 의 구조를 형성할 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00004
식 중에서, 기호 X, L1 및 Q 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 갖는다. 이러한 맥락에서, 식 (Ia), (Ib) 및/또는 (Ic) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 식 (Ia) 의 구조를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 화합물은 식 (II), 바람직하게는 식 (IIa), (IIb), (IIc) 및/또는 (IId) 의 구조를 포함할 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00005
Figure 112018100843818-pct00006
식 중에서, 기호 X, L1 및 Q 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 갖는다. 이러한 맥락에서, 식 (IIa), (IIb) 및/또는 (IIc) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 식 (IIa) 의 구조를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.
또한 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc) 및/또는 (IId) 에서, 2 개 이하의 X 기가 N 이고 바람직하게는 1 개 이하의 X 기가 N 이고, 바람직하게는 모든 X 가 CR1 이고, 여기서 X 가 나타내는 바람직하게는 최대 4 개, 보다 바람직하게는 최대 3 개, 특히 바람직하게는 최대 2 개의 CR1 기는 CH 기가 아닌 것을 특징으로 하는 화합물이 바람직하다.
이는 또한, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc) 및/또는 (IId) 에서의 X 기의 R1 라디칼이 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 형성하지 않고, 바람직하게는 스피로바이플루오렌 구조의 고리 원자와 어떠한 융합 고리계도 형성하지 않는 경우일 수 있다. 이는 R1 라디칼에 결합할 수 있는 가능한 R2, R3 치환기와의 융합 고리계의 형성을 포함한다. 이는 바람직하게는 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc) 및/또는 (IId) 에서의 X 기의 R1 라디칼이 스피로바이플루오렌 구조의 고리 원자와 어떠한 고리계도 형성하지 않는 경우일 수 있다. 이는 R1 라디칼에 결합할 수 있는 가능한 R2, R3 치환기와의 고리계의 형성을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 화합물은 식 (III), 바람직하게는 식 (IIIa), (IIIb), (IIIc) 및/또는 (IIId) 의 구조를 포함할 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00007
Figure 112018100843818-pct00008
식 중에서, 기호 R1, L1 및 Q 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 나타낸 정의를 갖고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이다. 이러한 맥락에서, 식 (IIIa), (IIIb) 및/또는 (IIIc) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 식 (IIIa) 의 구조를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 화합물은 식 (IV), 바람직하게는 식 (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 포함할 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00009
Figure 112018100843818-pct00010
식 중에서, 기호 R1, L1 및 Q 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 나타낸 정의를 갖고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이다. 이러한 맥락에서, 식 (IVa), (IVb) 및/또는 (IVc) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 식 (IVa) 의 구조를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.
여기서, 식 (Ic), (IIc), (IIIc) 및 (IVc) 의 화합물이 특히 바람직하다.
이는 추가적으로, 식 (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 에서 스피로바이플루오렌 구조의 R1 치환기가 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 형성하지 않고, 바람직하게는 스피로바이플루오렌 구조의 고리 원자와 어떠한 융합 고리계도 형성하지 않는 경우일 수 있다. 이는 R1 라디칼에 결합할 수 있는 가능한 R2, R3 치환기와의 융합 고리계의 형성을 포함한다. 이는 바람직하게는 식 (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 에서 스피로바이플루오렌 구조의 R1 치환기가 스피로바이플루오렌 구조의 고리 원자와 어떠한 고리계도 형성하지 않는 경우일 수 있다. 이는 R1 라디칼에 결합할 수 있는 가능한 R2, R3 치환기와의 고리계의 형성을 포함한다.
이는 또한, 식 (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서 지수 m 및 n 의 총계가 각각의 경우 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 보다 바람직하게는 1 이하인 경우일 수 있다.
바람직한 구성에서, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 포함하는 화합물은 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조로 표시할 수 있다. 바람직하게는, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 포함하는 화합물은 5000 g/mol 이하, 바람직하게는 4000 g/mol 이하, 특히 바람직하게는 3000 g/mol 이하, 특히 바람직하게는 2000 g/mol 이하, 가장 바람직하게는 1200 g/mol 이하의 분자량을 갖는다.
추가로, 승화가능하다는 면에서, 이는 본 발명의 바람직한 화합물의 특성이다. 이들 화합물은 일반적으로 약 1200 g/mol 미만의 몰 질량을 갖는다.
Q 기는 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 피리미딘 또는 피리딘기이다. 피리미딘 또는 피리딘기는 1 또는 2 개의 질소 원자 및 6 개의 고리 원자를 갖는 적어도 하나의 헤테로방향족 고리를 포함한다. 트리아진기는, 헤테로방향족 고리 내에 3 개의 질소 원자를 포함하므로, 피리미딘 또는 피리딘기가 아니다.
이는 바람직하게는 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 에 나타낸 Q 기가 식 (Q-1), (Q-2), (Q-3) 및/또는 (Q-4) 의 구조에서 선택되는 경우일 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00011
Figure 112018100843818-pct00012
식 중에서, 기호 X 및 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 주어진 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 나타내며, X 는 바람직하게는 질소 원자이다.
바람직하게는, 그 중에서도 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 에서 나타낸 Q 기는 식 (Q-5), (Q-6), (Q-7), (Q-8), (Q-9) 및/또는 (Q-10) 의 구조에서 선택될 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00013
식 중에서, 기호 R1 은 그 중에서도 식 (I) 에 대해 상기 나타낸 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 나타내고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이며, 식 (Q-8), (Q-9) 및 (Q-10) 의 구조가 바람직하다.
추가 구현예에서, 그 중에서도 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 에 나타낸 Q 기는 식 (Q-11), (Q-12), (Q-13) 및/또는 (Q-14) 의 구조에서 선택될 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00014
식 중에서, 기호 R1 은 그 중에서도 식 (I) 에 대해 상기 나타낸 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 나타내며, 식 (Q-13) 및 (Q-14) 의 구조가 바람직하다.
그 중에서도 식 (Q-1), (Q-2), (Q-4), (Q-5), (Q-6), (Q-7), (Q-8), (Q-9), (Q-10), (Q-11), (Q-12), (Q-13) 및/또는 (Q-14) 의 구조에서 나타내며 피리딘 또는 피리미딘기에 결합할 수 있는 R1 라디칼이 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 형성하지 않고, 바람직하게는 피리딘 또는 피리미딘기의 고리 원자와 어떠한 융합 고리계도 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 화합물이 또한 바람직하다. 이는 R1 라디칼에 결합할 수 있는 가능한 R2, R3 치환기와의 융합 고리계의 형성을 포함한다.
추가 구성에서, 이는 그 중에서도 식 (Q-1), (Q-2), (Q-4), (Q-5), (Q-6), (Q-7), (Q-8), (Q-9), (Q-10), (Q-11), (Q-12), (Q-13) 및/또는 (Q-14) 의 구조에서 나타내며 피리딘 또는 피리미딘기에 결합할 수 있는 R1 라디칼이 2 개 이하의 질소 원자, 바람직하게는 1 개 이하의 질소 원자, 특히 바람직하게는 2 개 이하의 헤테로원자를 갖고, 보다 바람직하게는 헤테로원자를 갖지 않는 경우일 수 있다.
X 가 CR1 이거나 방향족 및/또는 헤테로방향족기가 R1 치환기에 의해 치환되는 경우, 이러한 R1 치환기는 바람직하게는, H, D, F, CN, N(Ar1)2, C(=O)Ar1, P(=O)(Ar1)2, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기, 또는 3 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬 또는 알콕시기, 또는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐기 (이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비-인접한 CH2 기는 O 에 의해 대체될 수 있으며 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 에 의해 대체될 수 있음), 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 5 내지 25 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬기로 이루어지는 군에서 선택되고; 동시에, 임의로는, 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합한 2 개의 R1 치환기는 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노시클릭 또는 폴리시클릭, 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 형성할 수 있고, 여기서 Ar1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 6 내지 40 개의 탄소 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시기, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬기를 나타내고, 여기서 둘 이상의 인접한 R2 치환기는 임의로는 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭 지방족 고리계를 형성할 수 있고, 기호 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 갖는다. 바람직하게는, Ar1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 5 내지 24 개, 바람직하게는 5 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 아릴 또는 헤테로아릴기이다.
적합한 Ar1 기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되며, 이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나, 바람직하게는 비치환된다.
보다 바람직하게는, 이러한 R1 치환기는 H, D, F, CN, N(Ar1)2, 1 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬기, 또는 3 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬기, 또는 2 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐기 (이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나, 바람직하게는 비치환됨), 또는 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있으나, 바람직하게는 비치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계로 이루어지는 군에서 선택되고; 동시에, 임의로는, 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합한 2 개의 R1 치환기는 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 모노시클릭 또는 폴리시클릭 방향족 고리계를 형성할 수 있고, 여기서 Ar1 은 상기 나타낸 정의를 가질 수 있다.
가장 바람직하게는, R1 치환기는 H, 및 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계로 이루어지는 군에서 선택된다. 적합한 R1 치환기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되며, 이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환된다.
이는 추가적으로, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서, 적어도 하나의 R1 라디칼이 식 (R1-1) ~ (R1-80) 에서 선택되는 기인 경우일 수 있고:
Figure 112018100843818-pct00015
Figure 112018100843818-pct00016
Figure 112018100843818-pct00017
Figure 112018100843818-pct00018
Figure 112018100843818-pct00019
Figure 112018100843818-pct00020
식 중에서, 사용한 기호는 하기와 같다:
Y 는 O, S 또는 NR2, 바람직하게는 O 또는 S 이고;
i 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1 또는 2 이고;
j 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3 이고;
h 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 이고;
g 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4 또는 5 이고;
R2 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 가질 수 있고,
점선 결합은 부착 위치를 나타낸다.
이는 바람직하게는 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 구조에서의 지수 i, j, h 및 g 의 총계가 각각의 경우 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 보다 바람직하게는 1 이하인 경우일 수 있다.
바람직하게는, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 에서의 R2 라디칼은 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 형성하지 않으며, 바람직하게는 R2 라디칼이 결합하는 아릴기 또는 헤테로아릴기의 고리 원자와 어떠한 융합 고리계도 형성하지 않는다. 이는 R2 라디칼에 결합할 수 있는 가능한 R3 치환기와의 융합 고리계의 형성을 포함한다.
바람직하게는, L1 기는 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 L1 기가 결합하는 스피로바이플루오렌기의 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼 및 Q 기와의 스루-컨쥬게이션 (through-conjugation) 을 형성할 수 있다. 방향족 또는 헤테로방향족계의 스루-컨쥬게이션은 인접한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 사이에 직접 결합이 형성되자마자 형성된다. 예를 들어 황, 질소 또는 산소 원자 또는 카르보닐기를 통한 상술한 컨쥬게이션된 기 사이의 추가 결합은 컨쥬게이션에 유해하지 않다. 플루오렌계의 경우, 2 개의 방향족 고리가 직접 결합하며, 여기서 위치 9 에서의 sp3-하이브리드화된 탄소 원자는 이들 고리의 융합을 방지하지 않으나 컨쥬게이션은 가능한데, 이는 이러한 위치 9 에서의 sp3-하이브리드화된 탄소 원자가 전자-수송 Q 기와 플루오렌 구조 사이에 반드시 존재하지는 않기 때문이다. 반대로 제 2 의 스피로바이플루오렌 구조의 경우, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 스피로바이플루오렌기의 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼과 Q 기 사이의 결합이 스피로바이플루오렌 구조에서의 동일한 페닐기를 통한 것이거나 서로 직접 결합하며 동일 평면 상에 있는 스피로바이플루오렌 구조에서의 페닐기를 통한 것인 경우 스루-컨쥬게이션이 형성될 수 있다. 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 스피로바이플루오렌기의 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼과 Q 기 사이의 결합이 위치 9 에서의 sp3-하이브리드화된 탄소 원자를 통해 연결된 제 2 의 스피로바이플루오렌 구조의 상이한 페닐기를 통한 것인 경우, 컨쥬게이션이 중단된다.
본 발명의 추가 바람직한 구현예에서, L1 은 5 내지 14 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고, 바람직하게는 6 내지 12 개의 탄소 원자를 가지며 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 방향족 고리계이고, 여기서 R1 은 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 가질 수 있다. 보다 바람직하게는, L1 은 6 내지 10 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리계, 또는 6 내지 13 개의 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리계이고, 이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되고, 여기서 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 가질 수 있다.
추가로 바람직하게는, 그 중에서도 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서 나타낸 기호 L1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 5 내지 24 개의 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 10 개의 고리 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼이어서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계의 방향족 또는 헤테로방향족기가 직접, 즉 방향족 또는 헤테로방향족기의 원자를 통해, 추가 기의 각각의 원자에 결합한다.
이는 추가적으로, 그 중에서도 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서 나타낸 L1 기가 2 개 이하의 융합 방향족 및/또는 헤테로방향족 고리를 갖는, 바람직하게는 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 갖지 않는 방향족 고리계를 포함하는 경우일 수 있다. 따라서, 나프틸 구조가 안트라센 구조보다 바람직하다. 또한, 플루오레닐, 스피로바이플루오레닐, 디벤조푸라닐 및/또는 디벤조티에닐 구조가 나프틸 구조보다 바람직하다.
융합을 갖지 않는 구조, 예를 들어 페닐, 바이페닐, 터페닐 및/또는 쿼터페닐 구조가 특히 바람직하다.
적합한 방향족 또는 헤테로방향족 고리계 L1 의 예는 오르토-, 메타- 또는 파라-페닐렌, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐렌, 터페닐렌, 특히 분지형 터페닐렌, 쿼터페닐렌, 특히 분지형 쿼터페닐렌, 플루오레닐렌, 스피로바이플루오레닐렌, 디벤조푸라닐렌, 디벤조티에닐렌 및 카르바졸릴렌으로 이루어지는 군에서 선택되며, 이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환된다.
이는 또한 그 중에서도 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서 나타낸 L1 기가 1 개 이하의 질소 원자, 바람직하게는 2 개 이하의 헤테로원자, 특히 바람직하게는 1 개 이하의 헤테로원자를 갖고, 보다 바람직하게는 헤테로원자를 갖지 않는 경우일 수 있다.
식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 L1 기가 식 (L1-1) ~ (L1-108) 에서 선택되는 기인, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 포함하는 화합물이 바람직하고:
Figure 112018100843818-pct00021
Figure 112018100843818-pct00022
Figure 112018100843818-pct00023
Figure 112018100843818-pct00024
Figure 112018100843818-pct00025
Figure 112018100843818-pct00026
Figure 112018100843818-pct00027
Figure 112018100843818-pct00028
Figure 112018100843818-pct00029
식 중에서, 각각의 경우 점선 결합은 부착 위치를 나타내고, 지수 k 는 0 또는 1 이고, 지수 l 은 0, 1 또는 2 이고, 지수 j 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3 이고; 지수 h 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, 지수 g 는 0, 1, 2, 3, 4 또는 5 이고; 기호 Y 는 O, S 또는 NR2, 바람직하게는 O 또는 S 이고; 기호 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 갖는다.
이는 식 (L1-1) ~ (L1-108) 의 구조에서 지수 k, l, g, h 및 j 의 총계가 각각의 경우 최대 3, 바람직하게는 최대 2, 보다 바람직하게는 최대 1 인 경우일 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 화합물은 식 (L1-1) ~ (L1-78) 및/또는 (L1-92) ~ (L1-108), 바람직하게는 식 (L1-1) ~ (L1-54) 및/또는 (L1-92) ~ (L1-108), 특히 바람직하게는 식 (L1-1) ~ (L1-29) 및/또는 (L1-92) ~ (L1-103) 중 하나에서 선택되는 L1 기를 포함한다. 유리하게는, 식 (L1-1) ~ (L1-78) 및/또는 (L1-92) ~ (L1-108), 바람직하게는 식 (L1-1) ~ (L1-54) 및/또는 (L1-92) ~ (L1-108), 특히 바람직하게는 식 (L1-1) ~ (L1-29) 및/또는 (L1-92) ~ (L1-103) 의 구조에서의 지수 k, l, g, h 및 j 의 총계는 각각의 경우 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 보다 바람직하게는 1 이하이다.
L1 이 식 (L1-17) ~ (L1-108) 의 기, 매우 바람직하게는 식 (L1-30) ~ (L1-108), 보다 더 바람직하게는 식 (L1-30) ~ (L1-52), (L1-55) ~ (L1-60), (L1-73) ~ (L1-91) 및 (L1-103) ~ (L1-108) 의 기, 특히 바람직하게는 식 (L1-30) ~ (L1-52) 및 (L1-103) ~ (L1-108) 의 기에서 선택되는 경우가 또한 바람직하다.
바람직하게는, 식 (L1-1) ~ (L1-108) 에서의 R2 라디칼은 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 형성하지 않으며, 바람직하게는 R2 라디칼이 결합하는 아릴기 또는 헤테로아릴기의 고리 원자와 어떠한 융합 고리계도 형성하지 않는다. 이는 R2 라디칼에 결합할 수 있는 가능한 R3 치환기와의 융합 고리계의 형성을 포함한다.
이는 또한 1 개 이하의 피리딘기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합하는 경우일 수 있다. 이는 정확히 1 개의 피리딘기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합할 수 있고, 하나 이상의 피리미딘기 및 추가로 정확히 1 개의 피리딘기가 L1 기에 결합하는 것을 의미한다. 바람직하게는, 피리딘기 및/또는 피리미딘기 외에 추가의 피리딘기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합하지 않는다.
바람직하게는, 정확히 1 개 이하의 피리미딘기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합할 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 0 개의 피리딘기 및 정확히 1 개의 피리미딘기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합한다.
이는 추가적으로, 1 개 이하의 질소-함유 헤테로방향족기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합하는 경우일 수 있다. 이는 정확히 1 개의 피리딘기 또는 피리미딘기 외에 추가의 질소-함유 헤테로방향족기가 L1 기에 결합하지 않는다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 1 개 이하의 질소-함유 헤테로사이클기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합한다.
또한, 이는 1 개 이하의 헤테로사이클기가 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조에서의 L1 기에 결합하는 경우일 수 있다. 이는 정확히 1 개의 피리딘기 또는 피리미딘기 외에 추가 헤테로시클릭기가 L1 기에 결합하지 않는다는 것을 의미한다.
이는 유리하게는, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 본 발명 화합물이 어떠한 카르바졸 및/또는 트리아릴아민기도 포함하지 않는 경우일 수 있다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 화합물은 어떠한 정공-수송기도 포함하지 않는다. 정공-수송기는 전문가 분야에서 공지되어 있으며, 많은 경우 이들 기는 카르바졸, 인데노카르바졸, 인돌로카르바졸, 아릴아민 또는 디아릴아민 구조이다.
추가 구성에서, 이는 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 본 발명 화합물이 적어도 하나의 정공-수송기, 바람직하게는 카르바졸 및/또는 트리아릴아민기를 포함하는 경우일 수 있다. 또한, 제공된 정공-수송기는 또한 인데노카르바졸, 인돌로카르바졸, 아릴아민 또는 디아릴아민기일 수 있다.
본 발명의 추가 바람직한 구현예에서, 예를 들어 식 (I) 의 구조, 및 이러한 구조 또는 이들 식을 참조로 하는 구조의 바람직한 구현예에서의 R2 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, 1 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 5 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며, 각각 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬기에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계로 이루어지는 군에서 선택된다.
본 발명의 추가 바람직한 구현예에서, 예를 들어 식 (I) 의 구조, 및 이러한 구조 또는 이들 식을 참조로 하는 구조의 바람직한 구현예에서의 R3 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 1 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 5 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며, 각각 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬기에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계로 이루어지는 군에서 선택된다.
본 발명의 화합물이 방향족 또는 헤테로방향족 R1 또는 R2 기에 의해 치환되는 경우, 서로 직접 융합된 2 개 초과의 방향족 6-원 고리를 갖는 어떠한 아릴 또는 헤테로아릴기도 갖지 않는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 치환기는 서로 직접 융합된 6-원 고리를 갖는 어떠한 아릴 또는 헤테로아릴기도 전혀 갖지 않는다. 상기 바람직함의 이유는 이러한 구조의 낮은 삼중항 에너지이다. 서로 직접 융합된 2 개 초과의 방향족 6-원 고리를 갖지만 또한 그럼에도 불구하고 본 발명에 따라 적합한 융합 아릴기는 페난트렌 및 트리페닐렌인데, 이들이 또한 높은 삼중항 수준을 갖기 때문이다.
이는 또한 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물이 1 개 이하의 피리딘기를 포함하는 경우일 수 있다. 이는 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물이 정확히 1 개의 피리딘기를 함유하거나, 하나 이상의 피리미딘기 및 추가로 정확히 1 개의 피리딘기를 포함하는 것을 의미한다. 바람직하게는, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물은 피리딘기 및/또는 피리미딘기 외에 어떠한 추가의 피리딘기도 포함하지 않는다.
바람직하게는, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (Ivc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물은 정확히 1 개 이하의 피리딘기를 포함할 수 있다. 특히 바람직한 구현예에서, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물은 피리딘기를 함유하지 않으며 정확히 1 개의 피리미딘기를 함유한다.
추가로, 이는 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물이 1 개 이하의 질소-함유 헤테로방향족기를 갖는 경우일 수 있다. 이는 화합물이 정확히 1 개의 피리딘기 또는 피리미딘기 외에 어떠한 추가의 질소-함유 헤테로방향족기도 함유하지 않는다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물은 1 개 이하의 질소-함유 헤테로사이클기를 갖는다.
추가로, 이는 식 (I), (Ia), (Ib), (Ic), (Id), (II), (IIa), (IIb), (IIc), (IId), (III), (IIIa), (IIIb), (IIIc), (IIId), (IV), (IVa), (IVb), (IVc) 및/또는 (IVd) 의 구조를 갖는 화합물이 1 개 이하의 헤테로사이클기를 포함하는 경우일 수 있다. 이는 본 발명 화합물이 바람직하게는 정확히 1 개의 피리딘기 또는 피리미딘기 외의 어떠한 추가 헤테로시클릭기도 함유하지 않는 것을 의미한다.
L1 기가 식 (L1-93) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-9), 바람직하게는 (Q-14) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-93) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-8), 바람직하게는 (Q-13) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-93) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-10), 바람직하게는 (Q-14) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-92) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-9), 바람직하게는 (Q-14) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-92) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-8), 바람직하게는 (Q-13) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-92) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-10), 바람직하게는 (Q-14) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-94) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-9), 바람직하게는 (Q-14) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-94) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-8), 바람직하게는 (Q-13) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
L1 기가 식 (L1-94) 의 구조에서 선택되며 Q 기가 식 (Q-10), 바람직하게는 (Q-14) 의 구조에서 선택되고, Q 기가 (R1-1) ~ (R1-80), 바람직하게는 (R1-1), (R1-2), (R1-3), (R1-4), (R1-5), (R1-6), (R1-7), (R1-8), (R1-9), (R1-10), (R1-11), (R1-12), (R1-13), (R1-14), (R1-15), (R1-16), (R1-17), (R1-18), (R1-19), (R1-20), (R1-21), (R1-22), (R1-23), (R1-24), (R1-25), (R1-26), (R1-27), (R1-28), (R1-29), (R1-30), (R1-31), (R1-32), (R1-33), (R1-34), (R1-35), (R1-36), (R1-37), (R1-38), (R1-39), (R1-40), (R1-41), (R1-42), (R1-43), (R1-44), (R1-45), (R1-46), (R1-47), (R1-48), (R1-49), (R1-50), (R1-51) 에서 각각 독립적으로 선택되는 2 개의 R1 라디칼을 갖는, 식 (Ia), 바람직하게는 (IIa), 보다 바람직하게는 (IIIa), 특히 바람직하게는 (IVa) 의 화합물이 특히 유리하다. 이러한 맥락에서, 식 (R1-1) ~ (R1-80) 의 라디칼은 각각 바람직하게는 4 개 이하, 바람직하게는 3 개 이하, 보다 바람직하게는 2 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 1 개 이하의 R2 기를 갖고, 특히 바람직하게는 R2 기를 갖지 않는다.
본 발명의 적합한 화합물의 예는 하기 나타낸 하기 식 1 ~ 57 의 구조이다:
Figure 112018100843818-pct00030
Figure 112018100843818-pct00031
Figure 112018100843818-pct00032
Figure 112018100843818-pct00033
.
본 발명의 화합물의 바람직한 구현예를 예에서 구체적으로 상세히 나타내며, 이러한 화합물은 본 발명의 모든 목적을 위해 추가 화합물과 조합으로 또는 단독으로 사용될 수 있다.
단, 청구항 1 에서 명시된 조건은, 필요에 따라 서로 조합될 수 있는 상술한 바람직한 구현예에 따른다. 본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 상술한 바람직한 구현예를 동시에 적용한다.
본 발명의 화합물은 원칙적으로 다양한 방법에 의해 제조가능하다. 그러나, 이하 기재된 방법이 특히 적합한 것으로 발견되어 있다.
따라서, 본 발명은 커플링 반응에서, 적어도 하나의 피리딘 및/또는 피리미딘기를 포함하는 화합물이 적어도 하나의 스피로바이플루오렌 라디칼을 포함하는 화합물과 반응하는, 식 (I) 의 구조를 포함하는 화합물의 제조 방법을 추가로 제공한다.
피리딘 및/또는 피리미딘기를 갖는 적합한 화합물은 많은 경우 시판되며, 예에서 상세히 나타낸 출발 화합물은 공지된 방법에 의해 수득될 수 있고, 이에 참조된다.
이러한 화합물은 공지된 커플링 반응에 의해 추가 아릴 화합물과 반응할 수 있는데, 이러한 목적을 위한 필요 조건은 당업자에게 공지되어 있고, 예에서의 상세한 명세는 이러한 반응을 수행하는데 있어서 당업자에게 증거를 제공한다.
모두 C-C 결합 형성 및/또는 C-N 결합 형성을 초래하는 특히 적합하고 바람직한 커플링 반응은 부흐발트 (BUCHWALD), 스즈키 (SUZUKI), 야마모토 (YAMAMOTO), 스틸 (STILLE), 헥 (HECK), 네기시 (NEGISHI), 소노가시라 (SONOGASHIRA) 및 히야마 (HIYAMA) 에 따른 반응이다. 이러한 반응은 널리 공지되어 있으며, 예는 당업자에게 추가 조언을 제공할 것이다.
하기의 모든 합성 모식도에서, 구조를 단순화하기 위해 화합물을 소수의 치환기로 나타낸다. 이는 방법에서 임의 바람직한 추가 치환기의 존재를 배제하지 않는다.
제한을 부과한다는 어떠한 의도도 없이, 하기 모식도에 의해 모든 예증적 실행을 제공한다. 개별 모식도의 구성 단계는 필요한 만큼 서로 조합될 수 있다.
모식도 1
Figure 112018100843818-pct00034
본 발명의 화합물의 합성을 위해 나타낸 방법은 예로서 이해되어야 한다. 당업자는 당해 기술 분야에서의 주지의 사실의 범위 내에서 대안적 합성 경로를 발전시킬 수 있을 것이다.
상기 상세히 나타낸 제조 방법의 원리는 원칙적으로 유사 화합물에 대한 문헌으로부터 공지되어 있으며, 본 발명의 화합물의 제조를 위해 당업자에 의해 쉽게 조정될 수 있다. 추가 정보는 실시예에서 발견될 수 있다.
이러한 방법, 필요시 이후의 정제, 예를 들어 재결정화 또는 승화에 의해, 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 고순도로, 바람직하게는 99% 초과의 순도로 수득할 수 있다 (1H NMR 및/또는 HPLC 에 의해 측정됨).
본 발명의 화합물은 또한, 화합물을 용액으로부터 가공하기 위해, 가용성인 충분한 농도로 실온에서, 적합한 치환기, 예를 들어 상대적으로 긴 알킬기 (약 4 내지 20 개의 탄소 원자), 특히 분지형 알킬기, 또는 임의 치환된 아릴기, 예를 들어 자일릴, 메시틸 또는 분지형 터페닐 또는 쿼터페닐기 (표준 유기 용매 중의 용해성을 초래함), 예를 들어 톨루엔 또는 자일렌을 가질 수 있다. 이러한 가용성 화합물은 예를 들어 프린팅 방법에 의해 용액으로부터 가공하기 위한 특히 양호한 적합성을 갖는다. 또한, 식 (I) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물이 이미 이러한 용매 중 향상된 용해도를 갖는다는 것이 강조되어야 한다.
본 발명의 화합물은 또한 중합체와 혼합될 수 있다. 마찬가지로, 이러한 화합물을 중합체에 공유결합으로 혼입시킬 수 있다. 이는 브롬, 요오드, 염소, 보론산 또는 보론산 에스테르와 같은 반응성 이탈기에 의해, 또는 올레핀 또는 옥세탄과 같은 반응성 중합가능 기에 의해 치환된 화합물로 특히 가능하다. 이들은 상응하는 올리고머, 덴드리머 또는 중합체의 제조를 위해 단량체로서 사용될 수 있다. 올리고머화 또는 중합은 바람직하게는, 할로겐 작용기 또는 보론산 작용기를 통해, 또는 중합가능 기를 통해 이루어진다. 추가적으로, 이러한 종류의 기를 통해 중합체를 가교결합시킬 수 있다. 본 발명의 화합물, 및 중합체는 가교결합 또는 미가교결합된 층의 형태로 사용될 수 있다.
따라서 본 발명은 본 발명의 화합물 또는 식 (I) 의 상기 상세히 나타낸 구조 중 하나 이상을 함유하는 올리고머, 중합체 또는 덴드리머를 추가로 제공하는데, 여기서 중합체, 올리고머 또는 덴드리머에 대한 본 발명의 화합물 또는 식 (I) 의 구조의 하나 이상의 결합이 존재한다. 식 (I) 의 구조 또는 화합물의 연결에 따라서, 이들은 그에 따라 올리고머 또는 중합체의 측쇄를 형성하거나 주쇄 내에서 결합한다. 중합체, 올리고머 또는 덴드리머는 컨쥬게이션, 부분 컨쥬게이션 또는 미-컨쥬게이션될 수 있다. 올리고머 또는 중합체는 선형, 분지형 또는 수지상일 수 있다. 올리고머, 덴드리머 및 중합체에서의 본 발명의 화합물의 반복 단위에 대해서, 상기 기재한 바와 동일한 바람직한 사항이 적용된다.
올리고머 또는 중합체의 제조를 위해, 본 발명의 단량체는 추가 단량체와 공중합 또는 동종중합된다. 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 단위가 0.01 내지 99.9 몰%, 바람직하게는 5 내지 90 몰%, 보다 바람직하게는 20 내지 80 몰% 의 정도로 존재하는 공중합체가 바람직하다. 중합체 베이스 골격을 형성하는 적합하고 바람직한 공단량체는 플루오렌 (예를 들어 EP 842208 또는 WO 2000/022026 에 따름), 스피로바이플루오렌 (예를 들어 EP 707020, EP 894107 또는 WO 2006/061181 에 따름), 파라페닐렌 (예를 들어 WO 92/18552 에 따름), 카르바졸 (예를 들어 WO 2004/070772 또는 WO 2004/113468 에 따름), 티오펜 (예를 들어 EP 1028136 에 따름), 디히드로페난트렌 (예를 들어 WO 2005/014689 에 따름), 시스- 및 트랜스-인데노플루오렌 (예를 들어 WO 2004/041901 또는 WO 2004/113412 에 따름), 케톤 (예를 들어 WO 2005/040302 에 따름), 페난트렌 (예를 들어 WO 2005/104264 또는 WO 2007/017066 에 따름) 또는 복수의 이들 단위에서 선택된다. 중합체, 올리고머 및 덴드리머는 추가 단위, 예를 들어 정공 수송 단위 (특히 트리아릴아민 기반의 것들), 및/또는 전자 수송 단위를 함유할 수 있다.
추가로, 높은 유리 전이 온도를 특징으로 하는 본 발명의 화합물이 특히 관심 대상의 것이다. 이와 관련하여, DIN 51005 (2005-08 버전) 에 따라 측정된 적어도 70℃, 보다 바람직하게는 적어도 110℃, 보다 더 바람직하게는 적어도 125℃, 특히 바람직하게는 적어도 150℃ 의 유리 전이 온도를 갖는, 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 일반식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물이 특히 바람직하다.
예를 들어 스핀-코팅 또는 프린팅 방법에 의해 액체상으로부터 본 발명의 화합물을 가공하기 위해서, 본 발명의 화합물의 제형이 필요하다. 이러한 제형은 예를 들어 용액, 분산액 또는 유액일 수 있다. 이러한 목적을 위해, 둘 이상의 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 적합하고 바람직한 용매는 예를 들어, 톨루엔, 아니솔, o-, m- 또는 p-자일렌, 메틸 벤조에이트, 메시틸렌, 테트랄린, 베라트롤, THF, 메틸-THF, THP, 클로로벤젠, 디옥산, 페녹시톨루엔, 특히 3-페녹시톨루엔, (-)-펜촌, 1,2,3,5-테트라메틸벤젠, 1,2,4,5-테트라메틸벤젠, 1-메틸나프탈렌, 2-메틸벤조티아졸, 2-페녹시에탄올, 2-피롤리디논, 3-메틸아니솔, 4-메틸아니솔, 3,4-디메틸아니솔, 3,5-디메틸아니솔, 아세토페논, α-테르피네올, 벤조티아졸, 부틸 벤조에이트, 쿠멘, 시클로헥산올, 시클로헥사논, 시클로헥실벤젠, 데칼린, 도데실벤젠, 에틸 벤조에이트, 인단, 메틸 벤조에이트, NMP, p-시멘, 페네톨, 1,4-디이소프로필벤젠, 디벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 2-이소프로필나프탈렌, 펜틸벤젠, 헥실벤젠, 헵틸벤젠, 옥틸벤젠, 1,1-비스(3,4-디메틸페닐)에탄, 헥사메틸인단 또는 이들 용매의 혼합물이다.
따라서 본 발명은 본 발명의 화합물 및 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 제형을 추가로 제공한다. 추가 화합물은 예를 들어 용매, 특히 상술한 용매 중 하나 또는 이들 용매의 혼합물일 수 있다. 추가 화합물은 대안적으로, 전자 소자에서 마찬가지로 사용되는 적어도 하나의 추가 유기 또는 무기 화합물, 예를 들어 방사 화합물, 특히 인광 도펀트, 및/또는 추가 매트릭스 재료일 수 있다. 이러한 추가 화합물은 또한 중합체성일 수 있다.
따라서 본 발명은 본 발명의 화합물 및 적어도 하나의 추가 유기적 기능성 재료를 포함하는 조성물을 추가로 제공한다. 기능성 재료는 일반적으로, 애노드와 캐소드 사이에 도입된 유기 또는 무기 재료이다. 바람직하게는, 유기 기능성 재료는 형광 방사체, 인광 방사체, 호스트 재료, 매트릭스 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단제 재료, 정공 차단제 재료, 와이드 밴드 갭 (wide band gap) 재료 및 n-도펀트로 이루어지는 군에서 선택된다.
따라서 본 발명은 또한 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 추가 매트릭스 재료를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 특정 양태에 따르면, 추가 매트릭스 재료는 정공-수송 특성을 갖는다.
본 발명은 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 및 적어도 하나의 와이드 밴드 갭 재료를 포함하는 조성물을 추가로 제공하는데, 와이드 밴드 갭 재료는 US 7,294,849 의 개시물의 의미에 있어서 재료를 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 시스템은 전계발광 소자에 있어서 두드러진 유리한 성능 데이터를 나타낸다.
바람직하게는, 추가적인 화합물은 2.5 eV 이상, 바람직하게는 3.0 eV 이상, 매우 바람직하게는 3.5 eV 이상의 밴드 갭을 가질 수 있다. 밴드 갭을 계산하는 한 방식은 최고준위 점유 분자 궤도 (HOMO) 및 최저준위 비점유 분자궤도 (LUMO) 의 에너지 수준을 통한 것이다.
재료의 분자 궤도, 특히 또한 최고준위 점유 분자 궤도 (HOMO) 및 최저준위 비점유 분자 궤도 (LUMO), 이의 에너지 수준 및 최저 삼중항 상태 T1 및 최저 여기 단일항 상태 S1 의 에너지는 양자-화학 계산을 통해 측정된다. 금속을 갖지 않는 유기 물질의 계산을 위해서, 기하학적 구조의 최적화가 먼저 "Ground State/Semi-empirical/Default Spin/AM1/Charge 0/Spin Singlet" 방법에 의해 수행된다. 이후, 에너지 계산은 최적화된 기하학적 구조를 기초로 하여 수행된다. 이는 "6-31G(d)" 기초 세트 (전하 0, 스핀 단일항) 로 "TD-SCF/DFT/Default Spin/B3PW91" 방법을 사용하여 수행된다. 금속-함유 화합물에 대해, 기하학적 구조를 "Ground State/Hartree-Fock/Default Spin/LanL2MB/Charge 0/Spin Singlet" 방법을 통해 최적화한다. 에너지 계산은, "LanL2DZ" 기초 세트를 금속 원자에 대해 사용하고 "6-31G(d)" 기초 세트를 리간드에 대해 사용하는 것을 제외하고는, 유기 물질에 대해 상기 기재한 방법과 유사하게 달성된다. HOMO 에너지 수준 HEh 또는 LUMO 에너지 수준 LEh 는 하트리 (Hartree) 단위로 에너지 계산으로부터 수득된다. 이는 하기와 같이 순환 전압 전류 측정에 의해 교정된 전자 볼트로의 HOMO 및 LUMO 에너지 수준을 측정하는데 사용된다:
HOMO(eV) = ((HEh*27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV) = ((LEh*27.212)-2.0041)/1.385
이러한 값은 본 출원의 맥락에서 재료의 HOMO 및 LUMO 에너지 수준으로서 간주될 것이다.
최저 삼중항 상태 T1 은 기재된 양자-화학 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 삼중항 상태의 에너지로서 정의된다.
최저 여기 단일항 상태 S1 은 기재된 양자-화학 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 여기 단일항 상태의 에너지로서 정의된다.
본원에 기재된 방법은 사용한 소프트웨어 패키지와 관계가 없으며 항상 동일한 결과를 제공한다. 이러한 목적으로 이용된 프로그램의 예는 "Gaussian09W" (Gaussian Inc.) 및 Q-Chem 4.1 (Q-Chem, Inc.) 이다.
본 발명은 또한 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물, 및 적어도 하나의 인광 방사체를 포함하는 조성물에 관한 것이며, 용어 "인광 방사체" 는 또한 인광 도펀트를 의미하는 것으로 이해된다.
매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템 중 도펀트는 혼합물에서 작은 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다. 상응하게, 매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템 중 매트릭스 재료는 혼합물에서 큰 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다.
매트릭스 시스템, 바람직하게는 혼합 매트릭스 시스템에서 사용하기 위한 바람직한 인광 도펀트는, 이하 명시된 바람직한 인광 도펀트이다.
용어 "인광 도펀트" 는 통상, 스핀-금지 전이, 예를 들어 여기 삼중항 상태 또는 더 높은 스핀 양자수를 갖는 상태, 예를 들어 오중항 상태로부터의 전이를 통해 발광이 이루어지는 화합물을 포함한다.
적합한 인광 화합물 (= 삼중항 방사체) 은 특히, 적합하게 여기시, 바람직하게는 가시 부위에서 발광하며 또한 20 초과, 바람직하게는 38 초과 및 84 미만, 보다 바람직하게는 56 초과 및 80 미만의 원자수, 특히 이러한 원자수를 갖는 금속의 적어도 하나의 원자를 함유하는 화합물이다. 사용한 바람직한 인광 방사체는 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은, 금 또는 유로퓸을 함유하는 화합물, 특히 이리듐 또는 백금을 함유하는 화합물이다. 본 발명의 맥락에서, 상술한 금속을 함유하는 모든 발광 화합물은 인광 화합물로서 간주된다.
상기 기재된 방사체의 예는 출원 WO 00/70655, WO 2001/41512, WO 2002/02714, WO 2002/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 05/033244, WO 05/019373, US 2005/0258742, WO 2009/146770, WO 2010/015307, WO 2010/031485, WO 2010/054731, WO 2010/054728, WO 2010/086089, WO 2010/099852, WO 2010/102709, WO 2011/032626, WO 2011/066898, WO 2011/157339, WO 2012/007086, WO 2014/008982, WO 2014/023377, WO 2014/094961, WO 2014/094960 및 미공개 출원 EP 13004411.8, EP 14000345.0, EP 14000417.7 및 EP 14002623.8 에서 발견될 수 있다. 일반적으로, 유기 전계발광 분야에서의 당업자에게 공지된 바와 같으며 선행 기술 분야에 따른 인광 OLED 에 대해 사용되는 바와 같은 모든 인광 착물이 적합하며, 당업자는 발명적 기술을 발휘하지 않고 추가 인광 착물을 사용할 수 있을 것이다.
인광 도펀트의 명시적 예를 하기 표에서 제시한다:
Figure 112018100843818-pct00035
Figure 112018100843818-pct00036
Figure 112018100843818-pct00037
Figure 112018100843818-pct00038
Figure 112018100843818-pct00039
Figure 112018100843818-pct00040
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Figure 112018100843818-pct00042
Figure 112018100843818-pct00043
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상기 상세히 나타낸 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 상술한 화합물은 바람직하게는 전자 소자에서의 유효 성분으로서 사용될 수 있다. 전자 소자는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이의 적어도 하나의 층을 포함하는 임의의 소자를 의미하는 것으로 이해되는데, 상기 층은 적어도 하나의 유기 또는 유기금속 화합물을 포함한다. 본 발명의 전자 소자는 따라서 애노드, 캐소드, 및 식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 적어도 하나의 개재층 (intervening layer) 을 포함한다. 바람직한 전자 소자는 유기 전계발광 소자 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계-효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라스몬 방사 소자 (D. M. Koller et al., Nature Photonics 2008, 1-4), 바람직하게는 유기 전계발광 소자 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED (적어도 하나의 층에 식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물을 함유함) 로 이루어지는 군에서 선택된다. 유기 전계발광 소자가 특히 바람직하다. 유효 성분은 일반적으로 애노드와 캐소드 사이에 도입된 유기 또는 무기 재료, 예를 들어 전하 주입, 전자 수송 또는 전하 차단제 재료, 특히 방사 재료 및 매트릭스 재료이다.
본 발명의 바람직한 구현예는 유기 전계발광 소자이다. 유기 전계발광 소자는 캐소드, 애노드 및 적어도 하나의 방사층을 포함한다. 이러한 층 외에, 이는 추가 층, 예를 들어 각각의 경우 하나 이상의 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단제 층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 차단제 층, 전자 차단제 층, 전하 발생층 및/또는 유기 또는 무기 p/n 접합부를 포함할 수 있다. 동시에, 하나 이상의 정공 수송층이, 예를 들어 금속 산화물 예컨대 MoO3 또는 WO3, 또는 (퍼)플루오르화 전자-결핍 방향족계로 p-도핑되고/되거나, 하나 이상의 전자 수송층이 n-도핑되는 것이 가능하다. 마찬가지로, 예를 들어 여기자 차단 기능을 갖고/갖거나 전계발광 소자에서의 전하 균형을 제어하는 중간층 (Interlayer) 이 2 개의 방사층 사이에 도입될 수 있다. 그러나, 이들 층 모두가 반드시 존재해야할 필요는 없다는 점이 언급되어야 한다.
이러한 경우, 유기 전계발광 소자는 하나의 방사층을 함유할 수 있거나, 또는 복수의 방사층을 함유할 수 있다. 복수의 방사층이 존재하는 경우, 이들은 바람직하게는 380 ㎚ 와 750 ㎚ 사이에 전체적으로 여러 방사 최대치를 가지며, 전체 결과는 백색 방사이고; 즉, 형광 또는 인광을 나타낼 수 있는 다양한 방사 화합물이 방사층에 사용된다. 3 개 층이 청색, 녹색 및 오렌지색 또는 적색 방사를 나타내는 3 개 층 시스템 (기본 구성에 대해서는, 예를 들어 WO 2005/011013 참조), 또는 3 개 초과의 방사층을 갖는 시스템이 특히 바람직하다. 시스템은 또한, 하나 이상의 층이 형광을 나타내고 하나 이상의 다른 층이 인광을 나타내는 하이브리드 시스템일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 유기 전계발광 소자는, 하나 이상의 방사층에서, 바람직하게는 추가 매트릭스 재료, 바람직하게는 정공-전도 매트릭스 재료와 조합으로, 상기 상세히 나타낸 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 매트릭스 재료, 바람직하게는 전자-전도 매트릭스 재료로서 함유한다. 본 발명의 추가 바람직한 구현예에서, 추가 매트릭스 재료는 전자-수송 화합물이다. 추가 바람직한 구현예에서, 추가 매트릭스 재료는 층에서 정공 및 전자 수송에 있어서, 그렇다 해도, 유의한 정도로 포함되지 않는 큰 밴드 갭을 갖는 화합물이다. 방사층은 적어도 하나의 방사 화합물을 포함한다.
바람직한 구현예에 따른 또는 식 (I) 의 화합물과 조합으로 사용될 수 있는 적합한 매트릭스 재료는 방향족 케톤, 방향족 포스핀 옥시드 또는 방향족 술폭시드 또는 술폰 (예를 들어 WO 2004/013080, WO 2004/093207, WO 2006/005627 또는 WO 2010/006680 에 따름), 트리아릴아민, 특히 모노아민 (예를 들어 WO 2014/015935 에 따름), 카르바졸 유도체, 예를 들어 CBP (N,N-비스카르바졸릴바이페닐) 또는 카르바졸 유도체 (WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381, EP 1205527 또는 WO 2008/086851 에 개시됨), 인돌로카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 인데노카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2010/136109 및 WO 2011/000455 에 따름), 아자카르바졸 유도체 (예를 들어 EP 1617710, EP 1617711, EP 1731584, JP 2005/347160 에 따름), 양극성 매트릭스 재료 (예를 들어 WO 2007/137725 에 따름), 실란 (예를 들어 WO 2005/111172 에 따름), 아자보롤 또는 보론산 에스테르 (예를 들어 WO 2006/117052 에 따름), 트리아진 유도체 (예를 들어 WO 2010/015306, WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 아연 착물 (예를 들어 EP 652273 또는 WO 2009/062578 에 따름), 디아자실롤 또는 테트라아자실롤 유도체 (예를 들어 WO 2010/054729 에 따름), 디아자포스폴 유도체 (예를 들어 WO 2010/054730 에 따름), 브릿지연결된 (bridged) 카르바졸 유도체 (예를 들어 US 2009/0136779, WO 2010/050778, WO 2011/042107, WO 2011/088877 또는 WO 2012/143080 에 따름), 트리페닐렌 유도체 (예를 들어 WO 2012/048781 에 따름), 락탐 (예를 들어 WO 2011/116865, WO 2011/137951 또는 WO 2013/064206 에 따름), 또는 4-스피로카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2014/094963 또는 미공개 출원 EP 14002104.9 에 따름) 이다. 마찬가지로, 실제 방사체보다 더 짧은 파장에서 방사하는 추가 인광 방사체가 혼합물에서 공동-호스트로서 존재할 수 있다.
바람직한 공동-호스트 재료는 트리아릴아민 유도체, 특히 모노아민, 인데노카르바졸 유도체, 4-스피로카르바졸 유도체, 락탐 및 카르바졸 유도체이다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 트리아릴아민 유도체가 하기 식 (TA-1) 의 화합물에서 선택되고:
Figure 112018100843818-pct00045
식 중에서, Ar1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 6 내지 40 개의 탄소 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시기, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬기이고, 여기서 둘 이상의 인접한 R2 치환기는 임의로는 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭 지방족 고리계를 형성할 수 있으며, 기호 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 갖는다. 바람직하게는, Ar1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 5 내지 24 개, 바람직하게는 5 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 아릴 또는 헤테로아릴기이다.
적합한 Ar1 기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되고, 이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환된다.
바람직하게는, Ar1 기는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, 상술한 R1-1 ~ R1-80 기, 보다 바람직하게는 R1-1 ~ R1-51 에서 선택된다.
식 (TA-1) 의 화합물의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 Ar1 기는 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐기일 수 있는 바이페닐기에서 선택된다. 식 (TA-1) 의 화합물의 추가 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 Ar1 기는 플루오렌기 또는 스피로바이플루오렌기에서 선택되며, 이때 이들 기는 각각 1, 2, 3 또는 4 위치에서 질소 원자에 결합할 수 있다. 식 (TA-1) 의 화합물의 추가 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 Ar1 기는 페닐렌 또는 바이페닐기에서 선택되며, 이때 기는 디벤조푸란기, 디벤조티오펜기 또는 카르바졸기, 특히 디벤조푸란기에 의해 치환된 오르토-, 메타- 또는 파라-결합 기이고, 이때 디벤조푸란 또는 디벤조티오펜기는 1, 2, 3 또는 4 위치를 통해 페닐렌 또는 바이페닐기에 결합하며 카르바졸기는 1, 2, 3 또는 4 위치를 통해 또는 질소 원자를 통해 페닐렌 또는 바이페닐기에 결합한다.
식 (TA-1) 의 화합물의 특히 바람직한 구현예에서, 1 개의 Ar1 기는 플루오렌 또는 스피로바이플루오렌기, 특히 4-플루오렌 또는 4-스피로바이플루오렌기에서 선택되고, 1 개의 Ar1 기는 바이페닐기, 특히 파라-바이페닐기, 또는 플루오렌기, 특히 2-플루오렌기에서 선택되고, 제 3 의 Ar1 기는 디벤조푸란기, 특히 4-디벤조푸란기, 또는 카르바졸기, 특히 N-카르바졸기 또는 3-카르바졸기에 의해 치환된 파라-페닐렌기 또는 파라-바이페닐기에서 선택된다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 인데노카르바졸 유도체는 하기 식 (TA-2) 의 화합물에서 선택되고:
Figure 112018100843818-pct00046
식 중에서, Ar1 및 R1 은 특히 식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 상기 열거한 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 구현예는 상기 열거한 구조 R1-1 ~ R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 ~ R1-51 이다.
식 (TA-2) 의 화합물의 바람직한 구현예는 하기 식 (TA-2a) 의 화합물이고:
Figure 112018100843818-pct00047
식 중에서, Ar1 및 R1 은 특히 식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 상기 열거한 정의를 갖는다. 여기서 인데노 탄소 원자에 결합한 2 개의 R1 기는 바람직하게는 동일하거나 상이하고, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 알킬기, 특히 메틸기, 또는 6 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 고리계, 특히 페닐기이다. 보다 바람직하게는, 인데노 탄소 원자에 결합한 2 개의 R1 기는 메틸기이다. 더 바람직하게는, 식 (TA-2a) 에서 인데노카르바졸 베이스 골격에 결합한 R1 치환기는 H 또는 카르바졸기 (1, 2, 3 또는 4 위치를 통해, 또는 질소 원자를 통해, 특히 3 위치를 통해 인데노카르바졸 베이스 골격에 결합할 수 있음) 이다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 4-스피로카르바졸 유도체는 하기 식 (TA-3) 의 화합물에서 선택되고:
Figure 112018100843818-pct00048
식 중에서, Ar1 및 R1 은 특히 식 (I), (II) 및/또는 (Q-1) 에 대해 상기 열거한 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 구현예는 상기 열거한 구조 R1-1 ~ R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 ~ R1-51 이다.
식 (TA-3) 의 화합물의 바람직한 구현예는 하기 식 (TA-3a) 의 화합물이고:
Figure 112018100843818-pct00049
식 중에서, Ar1 및 R1 은 특히 식 (I), (II) 및/또는 (Q-1) 에 대해 상기 열거한 정의를 갖는다. Ar1 기의 바람직한 구현예는 상기 열거한 구조 R1-1 ~ R1-80, 보다 바람직하게는 R1-1 ~ R1-51 이다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 락탐은 하기 식 (LAC-1) 의 화합물에서 선택되고:
Figure 112018100843818-pct00050
식 중에서, R1 은 특히 식 (I) 에 대해 상기 열거한 정의를 갖는다.
식 (LAC-1) 의 화합물의 바람직한 구현예는 하기 식 (LAC-1a) 의 화합물이고:
Figure 112018100843818-pct00051
식 중에서, R1 은 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 갖는다. R1 은 바람직하게는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고, 여기서 R2 는 특히 식 (I) 에 대해 상기 주어진 정의를 가질 수 있다. 가장 바람직하게는, R1 치환기는 H 및 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계로 이루어지는 군에서 선택된다. 적합한 R1 치환기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로바이플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되며, 이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환된다. 적합한 R1 구조는 R1-1 ~ R1-79, 보다 바람직하게는 R1-1 ~ R1-51 에 대해 상기 나타낸 바와 동일한 구조를 갖는다.
또한 혼합물로서 복수의 상이한 매트릭스 재료를, 특히 적어도 하나의 전자-전도 매트릭스 재료 및 적어도 하나의 정공-전도 매트릭스 재료를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 마찬가지로, 예를 들어 WO 2010/108579 에서 기재하는 바와 같이, 존재시, 전하 수송에 상당한 정도로 참여하지 않는 전기적 불활성 매트릭스 재료 및 전하-수송 매트릭스 재료의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
매트릭스와 함께 둘 이상의 삼중항 방사체의 혼합물을 사용하는 것이 더 바람직하다. 이러한 경우, 더 짧은 파장 방사 스펙트럼을 갖는 삼중항 방사체는 더 긴 파장 방사 스펙트럼을 갖는 삼중항 방사체에 대한 공동-매트릭스로서 역할한다.
보다 바람직하게는, 바람직한 구현예에서, 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 유기 전자 소자의 방사층에서, 특히 유기 전계발광 소자, 예를 들어 OLED 또는 OLEC 에서 매트릭스 재료로서 사용할 수 있다. 이러한 경우, 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 화합물을 함유하는 매트릭스 재료는 하나 이상의 도펀트, 바람직하게는 인광 도펀트와 조합으로 전자 소자에서 존재한다.
이러한 경우 방사층에서의 매트릭스 재료의 비율은 형광 방사층에 대해서는 50.0 내지 99.9 부피%, 바람직하게는 80.0 내지 99.5 부피%, 보다 바람직하게는 92.0 내지 99.5 부피% 이고, 인광 방사층에 대해서는 85.0 내지 97.0 부피% 이다.
상응하게, 도펀트의 비율은 형광 방사층에 대해서는 0.1 내지 50.0 부피%, 바람직하게는 0.5 내지 20.0 부피%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8.0 부피% 이고, 인광 방사층에 대해서는 3.0 내지 15.0 부피% 이다.
유기 전계발광 소자의 방사층은 또한 복수의 매트릭스 재료 (혼합 매트릭스 시스템) 및/또는 복수의 도펀트를 포함하는 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 경우에도 또한, 도펀트는 일반적으로 시스템 내에서 더 적은 비율을 갖는 이러한 재료이고, 매트릭스 재료는 시스템 내에서 더 큰 비율을 갖는 이러한 재료이다. 그러나 개별적인 경우에서, 시스템 내에서의 단일 매트릭스 재료의 비율은 단일 도펀트의 비율보다 적을 수 있다.
본 발명의 추가 바람직한 구현예에서, 상기 및 하기 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 화합물은 혼합 매트릭스 시스템의 성분으로서 사용된다. 혼합 매트릭스 시스템은 바람직하게는 2 또는 3 개의 상이한 매트릭스 재료, 보다 바람직하게는 2 개의 상이한 매트릭스 재료를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 경우, 2 개의 재료 중 하나는 정공-수송 특성을 갖는 재료이고, 다른 재료는 전자-수송 특성을 갖는 재료이다. 그러나 혼합 매트릭스 성분의 원하는 전자-수송 및 정공-수송 특성은 또한, 단일 혼합 매트릭스 성분에서 주로 또는 전적으로 조합될 수 있는데, 이 경우 추가의 혼합 매트릭스 성분(들) 은 다른 기능을 충족시킨다. 2 개의 상이한 매트릭스 재료는 1:50 내지 1:1, 바람직하게는 1:20 내지 1:1, 보다 바람직하게는 1:10 내지 1:1, 가장 바람직하게는 1:4 내지 1:1 의 비로 존재할 수 있다. 인광 유기 전계발광 소자에서 혼합 매트릭스 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 혼합 매트릭스 시스템에 대한 보다 상세한 정보의 한 출처는 출원 WO 2010/108579 이다.
본 발명은 전자-전도 화합물로서, 하나 이상의 전자-전도층에서 본 발명의 하나 이상의 화합물 및/또는 본 발명의 적어도 하나 올리고머, 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 전자 소자, 바람직하게는 유기 전계발광 소자를 추가로 제공한다.
바람직한 캐소드는 낮은 일함수를 갖는 금속, 각종 금속, 예를 들어 알칼리 토금속, 알칼리 금속, 주족 금속 또는 란탄족원소 (예를 들어 Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm 등) 로 구성되는 금속 합금 또는 다중층 구조이다. 추가적으로 적합한 것은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 및 은으로 구성되는 합금, 예를 들어 마그네슘 및 은으로 구성되는 합금이다. 다중층 구조의 경우, 언급된 금속에 추가로, 비교적 높은 일 함수를 갖는 추가의 금속, 예를 들어 Ag 를 또한 사용할 수 있는데, 이 경우 예를 들어 Mg/Ag, Ca/Ag 또는 Ba/Ag 와 같은 금속의 조합이 일반적으로 사용된다. 또한 금속 캐소드와 유기 반도체 사이에 높은 유전 상수를 갖는 재료의 얇은 중간층을 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 목적을 위해 유용한 재료의 예는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 플루오라이드 뿐 아니라, 또한 상응하는 옥시드 또는 카르보네이트 (예를 들어, LiF, Li2O, BaF2, MgO, NaF, CsF, Cs2CO3 등) 이다. 마찬가지로, 이러한 목적을 위해 유용한 것은 유기 알칼리 금속 착물, 예를 들어 LiQ (리튬 퀴놀리네이트) 이다. 이러한 층의 층 두께는 바람직하게는 0.5 내지 5 nm 이다.
바람직한 애노드는 높은 일 함수를 갖는 재료이다. 바람직하게는, 애노드는 진공에 비해 4.5 eV 초과의 일 함수를 갖는다. 첫 번째로, 높은 산화환원 전위를 갖는 금속, 예를 들어 Ag, Pt 또는 Au 가 이러한 목적을 위해 적합하다. 두 번째로, 금속/금속 산화물 전극 (예를 들어 Al/Ni/NiOx, Al/PtOx) 이 또한 바람직할 수 있다. 일부 적용에 대해, 전극 중 적어도 하나는 유기 재료의 조사 (O-SC) 또는 광의 방사 (OLED/PLED, O-레이저) 가 가능하도록 투명하거나 부분적으로 투명해야만 한다. 여기서 바람직한 애노드 재료는 전도성 혼합 금속 산화물이다. 인듐 주석 산화물 (ITO) 또는 인듐 아연 산화물 (IZO) 이 특히 바람직하다. 전도성의 도핑된 유기 재료, 특히 전도성의 도핑된 중합체, 예를 들어 PEDOT, PANI 또는 이러한 중합체의 유도체가 추가로 바람직하다. p-도핑된 정공 수송 재료가 정공 주입층으로서 애노드에 적용되는 경우가 또한 바람직한데, 이러한 경우 적합한 p-도펀트는 금속 산화물, 예를 들어 MoO3 또는 WO3, 또는 (퍼)플루오르화 전자-결핍 방향족계이다. 추가로 적합한 p-도펀트는 HAT-CN (헥사시아노헥사아자트리페닐렌) 또는 화합물 NPD9 (Novaled사제) 이다. 이러한 층은 낮은 HOMO (즉, 규모 면에서 큰 HOMO) 를 갖는 재료 내로의 정공 주입을 간소화시킨다.
추가 층에서, 일반적으로, 층에 대해 선행 기술에 따라 사용되는 바와 같은 임의의 재료를 사용할 수 있으며, 당업자는 발명적 기술을 발휘하지 않고 전자 소자에서 본 발명의 재료와 임의의 이러한 재료를 조합할 수 있다.
소자의 수명이 물 및/또는 공기의 존재 하에 심각하게 단축되므로, 이러한 소자는 상응하게 (본 출원에 따라) 구조화되고, 접촉-연결되고 최종적으로 용봉된다.
추가적으로 바람직한 것은, 하나 이상의 층이 승화 방법에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자이다. 이러한 경우, 재료는 통상 10-5 mbar 미만, 바람직하게는 10-6 mbar 미만의 초기 압력에서 진공 승화 시스템에서의 증착에 의해 적용된다. 초기 압력은 또한 심지어 더 낮거나 더 높을 수 있으며, 예를 들어 10-7 mbar 미만일 수 있다.
마찬가지로, 하나 이상의 층이 OVPD (유기 증기상 침착) 방법에 의해 또는 운반체 기체 승화의 도움으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자가 바람직하다. 이러한 경우, 재료는 10-5 mbar 내지 1 bar 의 압력에서 적용된다. 이러한 방법의 특정 경우는 OVJP (유기 증기 제트 프린팅) 방법인데, 여기서 재료는 노즐에 의해 직접 적용되고 그에 따라 구조화된다 (예를 들어 M. S. Arnold et al., Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 053301).
추가적으로, 하나 이상의 층이 용액으로부터, 예를 들어 스핀-코팅에 의해, 또는 임의의 프린팅 방법, 예를 들어 스크린 프린팅, 플렉소그래피 프린팅, 오프셋 프린팅 또는 노즐 프린팅, 그러나 보다 바람직하게는 LITI (광-유도 열 이미징, 열 전사 프린팅) 또는 잉크젯 프린팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자가 바람직하다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어 적합한 치환을 통해 수득되는 가용성 화합물이 필요하다.
전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자는 또한 하나 이상의 층을 용액으로부터 적용하고 증착에 의해 하나 이상의 다른 층을 적용함으로써 하이브리드 시스템으로서 제조될 수 있다. 예를 들어, 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물 및 매트릭스 재료를 포함하는 방사층을 용액으로부터 적용하고, 이에 정공 차단제 층 및/또는 전자 수송층을 감압 하 증착에 의해 적용할 수 있다.
이러한 방법은 당업자에게 일반적인 용어로 공지되어 있으며 상기 상세히 나타낸 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 포함하는 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자에 어려움 없이 적용될 수 있다.
본 발명의 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자는, 하기의 놀라운 이점 중 하나 이상으로 선행 기술에 비해 주목받을만 하다:
1. 특히 전자-전도 재료로서, 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자는 매우 양호한 수명을 갖는다.
2. 전자-전도 재료, 전자 주입 재료 및/또는 전자 차단제 재료로서, 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머를 포함하는 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자는 우수한 효율을 갖는다. 보다 특히, 효율은 식 (I) 의 구조 단위를 함유하지 않는 유사 화합물과 비교하여 훨씬 더 높다.
3. 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머는 매우 높은 안정성을 나타내며, 매우 긴 수명을 갖는 화합물을 초래한다.
4. 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머로, 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자에서 광 손실 채널의 형성을 방지할 수 있다. 그 결과, 이러한 소자는 높은 PL 효율 및 그에 따라 방사체의 높은 EL 효율, 및 도펀트로의 매트릭스의 우수한 에너지 전송을 특징으로 한다.
5. 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자의 층에서의 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머의 사용은 전자 전도체 구조의 높은 이동성을 초래한다.
6. 상기 및 하기 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머는 우수한 열 안정성을 특징으로 하며, 약 1200 g/mol 미만의 몰 질량을 갖는 화합물은 양호한 승화도를 갖는다.
7. 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머는 우수한 유리 필름 형성을 갖는다.
8. 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 갖는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머는 용액으로부터 매우 양호한 필름을 형성한다.
9. 상기 및 이하 나타내는 바람직한 구현예 또는 식 (I) 의 구조를 포함하는 화합물, 올리고머, 중합체 또는 덴드리머는 놀랍게도 높은 삼중항 수준 T1 을 갖는데, 이는 특히 전자-전도 재료로서 사용되는 화합물에 해당된다.
이러한 상술한 이점은 추가의 전자적 특성에 있어서 저하를 동반하지 않는다.
본 발명의 화합물 및 혼합물은 전자 소자에서 사용하기에 적합하다. 전자 소자는 적어도 하나의 유기 화합물을 함유하는 적어도 하나의 층을 함유하는 소자를 의미하는 것으로 이해된다. 성분은 또한 무기 재료 또는 다르게는 전적으로 무기 재료로부터 형성된 층을 포함할 수 있다.
따라서 본 발명은 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자에서의 본 발명의 화합물 또는 혼합물의 용도를 추가로 제공한다.
본 발명은 정공 차단제 재료, 전자 주입 재료 및/또는 전자 수송 재료로서 전자 소자에서의 본 발명의 화합물 및/또는 본 발명의 올리고머, 중합체 또는 덴드리머의 용도를 추가로 제공한다.
본 발명은 본 발명의 상기 상세히 나타낸 화합물 또는 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 전자 소자를 추가로 제공한다. 이러한 경우, 화합물에 대해 상기 상세히 나타낸 바람직한 사항이 또한 전자 소자에 적용된다. 보다 바람직하게는, 전자 소자는 유기 전계발광 소자 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계-효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라스몬 방사 소자 (D. M. Koller et al., Nature Photonics 2008, 1-4), 바람직하게는 유기 전계발광 소자 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED 로 이루어지는 군에서 선택된다.
본 발명의 추가 구현예에서, 본 발명의 유기 전계발광 소자는 어떠한 별도의 정공 주입층 및/또는 정공 수송층 및/또는 정공 차단제 층 및/또는 전자 수송층도 함유하지 않으며, 이는, 예를 들어 WO 2005/053051 에 기재된 바와 같이, 방사층이 정공 주입층 또는 애노드에 직접 인접하고/하거나 방사층이 전자 수송층 또는 전자 주입층 또는 캐소드에 직접 인접한다는 것을 의미한다. 추가적으로, 예를 들어 WO 2009/030981 에 기재된 바와 같이, 방사층에서의 금속 착물과 동일하거나 유사한 금속 착물을 방사층에 직접 인접하는 정공 수송 또는 정공 주입 재료로서 사용할 수 있다.
추가로, 정공 차단제 층 또는 전자 수송층에서 본 발명의 화합물을 사용할 수 있다. 이는 특히 카르바졸 구조를 갖지 않는 본 발명의 화합물에 해당된다. 이들은 또한 바람직하게는 하나 이상의 추가 전자-수송기, 예를 들어 벤즈이미다졸기에 의해 치환될 수 있다.
본 발명의 유기 전계발광 소자의 추가 층에서, 선행 기술에 따라 통상적으로 사용되는 바와 같은 임의의 재료를 사용할 수 있다. 따라서 당업자는, 발명적 기술을 발휘하지 않고, 유기 전계발광 소자에 대해 공지된 임의의 재료를 바람직한 구현예에 따른 또는 식 (I) 의 발명적 화합물과 조합으로 사용할 수 있다.
본 발명의 화합물은 일반적으로, 유기 전계발광 소자에서 사용시 매우 양호한 특성을 갖는다. 특히 유기 전계발광 소자에서의 본 발명의 화합물 사용의 경우, 선행 기술에 따른 유사한 화합물과 비교하여 수명이 상당히 더 양호하다. 동시에, 유기 전계발광 소자의 추가 특성, 특히 효율 및 전압이 마찬가지로 더 양호하거나 적어도 비슷하다.
본 발명에서 기재된 구현예의 변형이 본 발명의 범주에 의해 커버된다는 것에 주목해야 한다. 명백하게 배제되지 않는 한, 본 발명에서 개시된 임의의 특징은 동일한 목적 또는 등가하거나 유사한 목적을 제공하는 대안적 특징으로 교환될 수 있다. 따라서 본 발명에서 개시된 임의의 특징은, 다르게 언급되지 않는 한, 포괄적 시리즈의 예로서 또는 등가하거나 유사한 특징으로서 고려되어야 한다.
본 발명의 모든 특징은, 특별한 특징 및/또는 단계가 상호 배타적이지 않는 한, 임의의 방식으로 서로 조합될 수 있다. 이는 특히 본 발명의 바람직한 특징에 해당된다. 동일하게, 비-필수적인 조합의 특징은 별개로 (그리고 조합이 아니게) 사용될 수 있다.
수많은 특징, 특히 본 발명의 바람직한 구현예의 특징이, 그 자체가 발명적인 것이며 단지 본 발명의 구현예 중 일부로서 간주되어야 한다는 것에 또한 주목해야 한다. 이러한 특징에 대하여, 임의의 현재 청구된 발명에 추가로, 또는 이에 대한 대안물로서 독립적인 보호가 추구될 수 있다.
본 발명으로 개시된 기술적 교시는 다른 예와 조합되고 추출될 수 있다.
그에 의해 제한하려는 어떠한 의도도 없이, 하기의 실시예에 의해서 본 발명을 상세하게 설명한다.
당업자는 발명적 기술을 발휘하지 않고 주어진 세부사항을 사용하고, 본 발명의 추가 전자 소자를 제조하고, 그에 따라 청구된 전체 범주에 걸쳐 본 발명을 실행할 수 있을 것이다.
실시예
달리 지시하지 않는 한, 건조 용매 중에서 보호성 기체 분위기 하에 하기의 합성을 수행한다. 반응물은 ALDRICH (불화칼륨 (분무-건조됨), 트리-tert-부틸포스핀, 팔라듐(II) 아세테이트) 로부터 구입할 수 있다. 스피로-9,9'-바이플루오렌-2,7-비스(보론산 글리콜 에스테르) 는 WO 2002/077060 과 유사하게 제조한다. 그의 일부가 꺾쇠괄호 안에 언급되는 문헌으로부터 공지된 반응물에 대한 숫자는 상응하는 CAS 번호이다.
합성예
실시예 1:
4-[3-(9H,9'H-[9,9']바이플루오레닐-2-일)페닐]-2,6-디페닐피리미딘의 합성
Figure 112018100843818-pct00052
단계 a)
스피로-9,9'-바이플루오렌-2-보론산의 합성
-78℃ 로 냉각시킨, 1500 ㎖ 의 디에틸 에테르 중 103 g (264 mmol) 의 2-브로모-9-스피로바이플루오렌의 용액에, 107 ㎖ (2764 mmol) 의 n-부틸리튬 (헥산 중 2.5 M) 을 적가한다. 반응 혼합물을 -78℃ 에서 30 분 동안 교반한다. 혼합물을 실온이 되게 하고, -78℃ 로 다시 냉각한 다음, 50 ㎖ 의 디에틸 에테르 중 40 ㎖ (351 mmol) 의 트리메틸 보레이트의 혼합물을 빠르게 첨가한다. -10℃ 로 가온한 후, 135 ㎖ 의 2 N 염산으로 가수분해를 수행한다. 유기상을 제거하고, 물로 세척하고, 황산나트륨으로 건조시키고, 건조되도록 농축한다. 잔류물을 300 ㎖ 의 n-헵탄 중 취하고, 무색의 고체를 흡입으로 여과 제거하고, n-헵탄으로 세척하고, 감압 하 건조시킨다. 수율: 93.4 g (249 mmol), 이론치의 97%; 순도: HPLC 에 의한 99%.
하기 화합물을 유사한 방식으로 수득한다:
Figure 112018100843818-pct00053
a4 로부터의 반응물은 하기 반응에 의해 수득할 수 있다:
Figure 112018100843818-pct00054
-78℃ 로 냉각된, 1.500　ℓ THF abs. 중 2-브로모-4'-클로로바이페닐 (105.4 g, 0.394 mol) 의 용액에, n-BuLi (157.6 ㎖, 2.5 M, 0.394 mol) 를 45 분 내에 적가한다. -74℃ 에서 40 분 후, 고체 형태로의 2-페닐플루오레논 (101.0 g, 0.394 mol) 을 일부분씩 1 시간 내에 첨가한다. 혼합물을 밤새 실온이 되게 한 다음, 혼합물을 100 ㎖ 의 염화암모늄 용액 및 100 ㎖ 의 탈염수와 조심스럽게 혼합한다. 분별 깔때기에서, 또 다른 500 ㎖ 의 탈염수를 THF 상에 첨가한다. 수성상을 제거한다. 유기 THF 상을 진공 하 농축한다. 수성상을 에틸 아세테이트로 3 회 추출한다. THF 상의 플라스크 잔류물을 2 ℓ 의 에틸 아세테이트에 용해하고, 750 ㎖ 의 탈염수로 3 회 세척한다. 모든 조합된 유기상을 황산나트륨으로 건조시키고, 직접적으로 추가 변환되는 잔류물 (152.5 g, 0.342 mol, 87%) 로 농축한다.
9-(4'-클로로바이페닐-2-일)-2-페닐-9H-플루오렌-9-올 (120.0 g, 0.270 mol) 을 빙초산 (2.2 ℓ) 중 초기 충전하고, 염산 (0.21 ℓ) 을 첨가하고, 혼합물을 환류 하 2 시간 동안 가열한다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 1.5 ℓ 의 탈염수를 첨가하고, 형성된 침전물을 흡입으로 여과 제거한다. 필터 잔류물을 탈염수로 세척한 다음, 잔류물을 에탄올로 교반한다. 이는 2'-클로로-2-페닐-9,9'-스피로바이[플루오렌] (101 g, 0.236 mol, 87%) 을 제공한다.
단계 b)
4-[3-(9H,9'H-[9,9']바이플루오레닐-2-일)페닐]-2,6-디페닐피리미딘의 합성
55.6 g (107 mmol) 의 스피로-9,9'-바이플루오렌-2-보론산, 41.4 g (107 mmol) 의 4-(3-브로모페닐)-2,6-디페닐피리미딘 및 44.6 g (210.0 mmol) 의 트리포타슘 포스페이트를 500 ㎖ 의 톨루엔, 500 ㎖ 의 디옥산 및 500 ㎖ 의 물에 현탁한다. 이 현탁액에, 913 mg (3.0 mmol) 의 트리-o-톨릴포스핀 및 그런 다음 112 mg (0.5 mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트를 첨가하고, 반응 혼합물을 환류 하 16 시간 동안 가열한다. 냉각시킨 후, 유기상을 제거하고, 실리카 겔을 통해 여과하고, 200 ㎖ 의 물로 3 회 세척한 다음, 건조되도록 농축한다. 잔류물을 톨루엔 및 디클로로메탄/이소-프로판올로부터 재결정화하고, 마지막으로 고진공 하에 승화시킨다 (p = 5 x 10-5 mbar, T = 377℃). 수율은 37.7 g (42.1 mmol) 이며, 이론치의 87% 에 상응한다.
하기 화합물을 유사한 방식으로 수득한다:
Figure 112018100843818-pct00055
Figure 112018100843818-pct00056
Figure 112018100843818-pct00057
Figure 112018100843818-pct00058
Figure 112018100843818-pct00059
Figure 112018100843818-pct00060
Figure 112018100843818-pct00061
Figure 112018100843818-pct00062
Figure 112018100843818-pct00063
OLED 의 제조
뒤이어지는 실시예 C1 ~ I10 에서 (표 1 및 2 참조), 다양한 OLED 의 데이터를 나타낸다.
실시예 C1-I10 에 대한 전처리: 개선된 가공을 위해, 두께 50 nm 의 구조화된 ITO (인듐 틴 옥시드) 로 코팅된 유리 플라크를 20 nm 의 PEDOT:PSS (폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리(스티렌술포네이트), Heraeus Precious Metals GmbH, Germany 로부터 CLEVIOSTM P VP AI 4083 으로서 구입, 수용액으로부터 스핀 처리됨) 로 코팅한다. 이러한 코팅된 유리 플라크는 OLED 가 적용되는 기판을 형성한다.
OLED 는 기본적으로 하기의 층 구조를 갖는다: 기판 / 정공 수송층 (HTL) / 선택적 중간층 (IL) / 전자 차단제 층 (EBL) / 방사층 (EML) / 선택적 정공 차단제 층 (HBL) / 전자 수송층 (ETL) / 선택적 전자 주입층 (EIL) 및 마지막으로 캐소드. 캐소드는 두께 100 nm 의 알루미늄 층에 의해 형성된다. OLED 의 정확한 구조는 표 1 에서 발견할 수 있다. OLED 제조에 필요한 재료를 표 3 에 나타낸다.
모든 재료를 진공 챔버에서 열 증착에 의해 적용한다. 이러한 경우, 방사층은 항상, 동시-증발에 의해 특정 부피 비율로 매트릭스 재료(들) 에 첨가되는, 방사 도펀트 (방사체 (emitter)) 및 적어도 하나의 매트릭스 재료 (호스트 재료) 로 이루어진다. IC1:IC3:TEG1 (55%:35%:10%) 과 같은 형태로 주어진 세부사항은, 여기서 재료 IC1 이 층에서 55% 의 부피 비율로 존재하고 IC3 이 35% 의 부피 비율로, TEG1 이 10% 의 부피 비율로 존재한다는 것을 의미한다. 유사하게, 전자 수송층은 또한 2 개 재료의 혼합물로 이루어질 수 있다 (이때, 수치는 마찬가지로 부피 비율임).
OLED 는 표준 방식으로 특성화된다. 이러한 목적을 위해, 람베르트 (Lambertian) 방사 특징을 추정하는 전류-전압-휘도 특징 (IUL 특징) 으로부터 계산되는, 휘도의 함수로서 전계발광 스펙트럼, 전류 효율 (cd/A 로 측정), 전력 효율 (lm/W 로 측정) 및 외부 양자 효율 (EQE, % 로 측정) 을 측정한다. 전계발광 스펙트럼은 1000 cd/㎡ 의 휘도에서 측정되고, CIE 1931 x 및 y 색채 좌표가 그로부터 계산된다. 표 2 에서의 매개변수 U1000 은 1000 cd/㎡ 의 휘도에 필요한 전압을 지칭한다. CE1000 및 PE1000 은 각각 1000 cd/㎡ 에서 달성되는 전류 및 전력 효율을 지칭한다. 마지막으로, EQE1000 은 1000 cd/㎡ 의 작동 휘도에서의 외부 양자 효율을 지칭한다.
다양한 OLED 의 데이터가 표 2 에 요약되어 있다. 실시예 C1-C6 은 선행 기술에 따른 비교예이고; 실시예 I1-I10 은 본 발명의 OLED 의 데이터를 나타낸다.
본 발명의 OLED 의 이점을 설명하기 위해 일부 실시예를 이하 상세히 설명한다.
OLED 에서의 정공 차단제 층으로서의 본 발명의 재료의 용도
본 발명의 재료는, OLED 에서 정공 차단제 층 (HBL) 으로 사용시, 선행 기술에 비해 전력 효율에 있어서 상당한 개선을 제공한다. 본 발명 화합물 IC 의 사용을 통해, 선행 기술 PA1, PA2, PA3, PA4, PA5 및 PA6 에 비해 전력 효율에 있어서 약 13-59% 증가를 관찰할 수 있다 (실험 I1 과 C1, C2, C3, C4, C5, C6 의 비교). 예를 들어, 트리아진기 (C1) 외에 피리미딘기 (I1) 의 사용을 통해, 약 19% (=1/5.2*100%) 의 증가를 달성할 수 있다. 연결기 L1 의 사용은, 약 30% (=1.5/5.0*100%; C3 에 비교한 I7), 24% (=1.2/5.0*100%; C3 에 비교한 I1), 18% (=0.9/5.0*100%; C3 에 비교한 I4) 또는 10% (=0.5/5.0*100%; C3 에 비교한 I3) 의 개선을 초래할 수 있다. I10 및 C6 의 비교는 특히, 트리아진 링커와 비교하여 페닐 링커 (49% (=1.9/3.9*100%) 의 전력 효율 증가를 초래함) 에 대한 선호성을 보여준다. 비교예 C6 의 낮은 효율은, 트리아진 링커가 불리한 특성을 초래한다는 것을 보여준다. 동시에, 다른 특성, 특히 전력 효율 (cd/A 로 측정), 외부 양자 효율 (EQE, % 로 측정) (휘도에 따른), 및 1000 cd/㎡ 의 휘도에 필요한 전압은 일부 경우, 본 발명의 측정에 의해 매우 뚜렷하게 개선된다.
표 1: OLED 의 구조
Figure 112018100843818-pct00064
Figure 112018100843818-pct00065
표 2: OLED 의 데이터
Figure 112018100843818-pct00066
표 3: OLED 에 대한 재료의 구조식
Figure 112018100843818-pct00067
Figure 112018100843818-pct00068
Figure 112018100843818-pct00069

Claims (45)

  1. 식 (IIIa) 의 화합물:
    Figure 112022024315508-pct00106

    [식 중,
    사용한 기호는 하기와 같음:
    m 은 0, 1, 2, 3 또는 4 이고;
    n 은 0, 1, 2 또는 3 이고;
    Q 는 하나 초과의 R1 라디칼에 의해 치환된 피리미딘기로서, 여기서 Q 에 결합된 R1 라디칼은 각각의 경우 서로 상이하고, 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계로 이루어지는 군에서 선택되고;
    L1 은 파라-페닐렌이고, 이는 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고;
    R1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, Si(R2)3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기, 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 각각의 경우 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, C=O, C=S, C=NR2, -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, NR2, P(=O)(R2), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있으며, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬기, 또는 이들 계의 조합이고, 여기서 둘 이상의 인접한 R1 치환기는 임의로는 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있고;
    R2 는 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, Si(R2)3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기, 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (이의 각각은 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, C=O, C=S, C=NR3, -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, NR3, P(=O)(R3), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있으며 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬기, 또는 이들 계의 조합이고, 여기서 둘 이상의 인접한 R2 치환기는 임의로는 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있고;
    R3 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, 또는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼 (여기서 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 고리계 (여기서 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 에 의해 대체될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 인접한 R3 치환기는 임의로는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있음].
  2. 제 1 항에 있어서, 식 (IVa) 의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112022024315508-pct00107

    [식 중,
    기호 m, n, R1, L1 및 Q 는 제 1 항에서 주어진 정의를 가짐].
  3. 제 1 항에 있어서, 식 (IIIa) 의 구조에서,
    m 은 0, 1 또는 2 이고;
    n 은 0, 1 또는 2 인 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서, 식 (IIIa) 의 구조에서,
    m 은 0 이고;
    n 은 0 인 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서, Q 에 결합된 R1 라디칼은 각각의 경우 상이하며, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-바이페닐, 터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되고, 이의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서, Q 에 결합된 R1 라디칼은 각각의 경우 상이하며, 하기 식에서 선택되는 화합물:
    Figure 112022024315508-pct00108

    Figure 112022024315508-pct00109

    Figure 112022024315508-pct00110

    Figure 112022024315508-pct00094

    Figure 112022024315508-pct00095

    Figure 112022024315508-pct00096

    [식 중, 사용한 기호는 하기와 같음:
    Y 는 O, S 또는 NR2 이고;
    i 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1 또는 2 이고;
    j 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3 이고;
    h 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 이고;
    g 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4 또는 5 이고;
    R2 는 제 1 항에서 상기 주어진 정의를 가지고,
    점선 결합은 부착 위치를 나타냄].
  7. 제 1 항에 있어서, Q 기가 식 (Q-8), (Q-9) 또는 (Q-10) 의 구조에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112022024315508-pct00111

    [식 중,
    기호 R1 은 제 1 항에서 나타낸 정의를 갖고,
    점선 결합은 부착 위치를 나타내고,
    n 은 2 또는 3 임].
  8. 제 1 항에 있어서, Q 기가 식 (Q-13) 또는 (Q-14) 의 구조에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112022024315508-pct00112

    [식 중,
    기호 R1 은 제 1 항에서 나타낸 정의를 갖고,
    점선 결합은 부착 위치를 나타냄].
  9. 제 1 항에 있어서, L1 기가 식 (L1-94) 에서 선택되는 기인 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112022024315508-pct00113

    [식 중,
    각각의 경우 점선 결합은 부착 위치를 나타내고,
    지수 h 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 이고; 기호 R2 는 제 1 항에서 주어진 정의를 가짐].
  10. 제 1 항에 있어서, 1 개의 피리미딘기가 식 (IIIa) 의 구조에서의 L1 기에 결합하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 제 1 항에 있어서, 0 개의 피리딘기 및 정확히 1 개의 피리미딘기가 식 (IIIa) 의 구조에서의 L1 기에 결합하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  12. 제 1 항에 있어서, 식 (IIIa) 의 구조를 갖는 화합물이 1 개 이하의 피리딘기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  13. 제 1 항에 있어서, 식 (IIIa) 의 구조를 갖는 화합물이 0 개의 피리딘기 및 1 개의 피리미딘기를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  14. 제 1 항에 있어서, 하기 구조들 중 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물:
    Figure 112022024315508-pct00114

    Figure 112022024315508-pct00116
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 단량체로 사용하여 제조된 중합체.
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 및 형광 방사체, 인광 방사체, 매트릭스 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단제 재료 및 정공 차단제 재료, 와이드 밴드 갭 (wide band gap) 재료 또는 n-도펀트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 조성물.
  17. 제 15 항에 따른 중합체, 및 형광 방사체, 인광 방사체, 매트릭스 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단제 재료 및 정공 차단제 재료, 와이드 밴드 갭 재료 또는 n-도펀트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 조성물.
  18. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 및 적어도 하나의 용매를 포함하는 제형.
  19. 제 15 항에 따른 중합체, 및 적어도 하나의 용매를 포함하는 제형.
  20. 제 16 항에 따른 조성물, 및 적어도 하나의 용매를 포함하는 제형.
  21. 제 17 항에 따른 조성물, 및 적어도 하나의 용매를 포함하는 제형.
  22. 커플링 반응에서, 적어도 하나의 피리미딘기를 포함하는 화합물이 적어도 하나의 스피로바이플루오렌 라디칼을 포함하는 화합물과 반응하는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 화합물의 제조 방법.
  23. 커플링 반응에서, 적어도 하나의 피리미딘기를 포함하는 화합물이 적어도 하나의 스피로바이플루오렌 라디칼을 포함하는 화합물과 반응하는 것을 특징으로 하는, 제 15 항에 따른 중합체의 제조 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 정공 차단제 재료, 전자 주입 재료 및/또는 전자 수송 재료로서의 전자 소자에서 사용되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  25. 제 15 항에 있어서, 정공 차단제 재료, 전자 주입 재료 및/또는 전자 수송 재료로서의 전자 소자에서 사용되는 것을 특징으로 하는 중합체.
  26. 제 16 항에 있어서, 정공 차단제 재료, 전자 주입 재료 및/또는 전자 수송 재료로서의 전자 소자에서 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  27. 제 17 항에 있어서, 정공 차단제 재료, 전자 주입 재료 및/또는 전자 수송 재료로서의 전자 소자에서 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  28. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 전자 소자.
  29. 제 28 항에 있어서, 유기 전계발광 소자, 유기 집적 회로, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 태양 전지, 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계 켄치 소자, 발광 전기화학 전지 및 유기 레이저 다이오드로 이루어지는 군에서 선택되는, 전자 소자.
  30. 제 15 항에 따른 중합체를 포함하는 전자 소자.
  31. 제 30 항에 있어서, 유기 전계발광 소자, 유기 집적 회로, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 태양 전지, 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계 켄치 소자, 발광 전기화학 전지 및 유기 레이저 다이오드로 이루어지는 군에서 선택되는, 전자 소자.
  32. 제 16 항에 따른 조성물을 포함하는 전자 소자.
  33. 제 32 항에 있어서, 유기 전계발광 소자, 유기 집적 회로, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 태양 전지, 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계 켄치 소자, 발광 전기화학 전지 및 유기 레이저 다이오드로 이루어지는 군에서 선택되는, 전자 소자.
  34. 제 17 항에 따른 조성물을 포함하는 전자 소자.
  35. 제 34 항에 있어서, 유기 전계발광 소자, 유기 집적 회로, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 태양 전지, 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계 켄치 소자, 발광 전기화학 전지 및 유기 레이저 다이오드로 이루어지는 군에서 선택되는, 전자 소자.
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