KR102599321B1 - 신규 유기 전계발광재료 및 그 소자 - Google Patents

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Abstract

신규 유기 전계발광재료 및 그 소자를 개시하였다. 해당 신규 유기 전계발광재료는 식 1의 구조를 구비하고, 유기 전계발광소자에 응용되어 소자 중 전자 및 정공의 균형을 향상시킬 수 있어, 외부 양자 효율, 전류효율 및 수명의 향상과 같은 양호한 소자 효과를 가져온다. 유기 반도체 소자의 제조가 용이하고, 형광 OLED, 인광 OLED, 백색광 OLED, 적층 OLED, OTFT, OPV 등을 포함하는 상이한 유형의 유기 반도체 소자에 적용되나 이에 한정되지 않는다. 해당 유기 전계발광재료를 함유하는 전계발광소자 및 해당 재료를 함유하는 화합물 제제를 더 개시하였다.

Description

신규 유기 전계발광재료 및 그 소자{NOVEL ORGANIC ELECTROLUMINESCENT MATERIALS AND DEVICES}
본 발명은 신규 유기 전계발광재료 및 그 소자에 관한 것이다. 특히, 식 1 구조를 구비하는 유기 전계발광재료, 해당 재료를 함유하는 전계발광소자 및 해당 재료를 함유하는 화합물 제제(compound formulation)에 관한 것이다.
유기 전자소자는, 유기 발광다이오드(OLEDs), 유기 전계효과트랜지스터(O-FETs), 유기 발광트랜지스터(OLETs), 유기 광전소자(OPVs), 염료감응형 태양전지(DSSCs), 유기 광학검출기, 유기 광수용체, 유기 전계효과소자(OFQDs), 발광 전기화학전지(LECs), 유기 레이저 다이오드 및 유기 플라즈마(plasma) 발광소자를 포함하되 이에 한정되지 않는다.
1987년, Eastman Kodak의 Tang 및 Van Slyke는, 전자 수송층 및 발광층으로서 아릴아민 정공 수송층 및 트리-8-히드록시퀴놀린-알루미늄층(tris-8-hydroxyquinoline aluminum layer)을 포함하는 2 층 유기 전계 발광소자를 보도하였다(Applied Physics Letters, 1987,51(12): 913-915). 소자에 바이어스를 가하게 되면, 소자에서 녹색 빛이 방출된다. 상기 발명은 현대 유기 발광다이오드(OLEDs)의 발전에 토대를 마련하였다. 가장 선진적인 OLEDs는 전하 주입 및 수송층, 전하 및 엑시톤 차단층(exciton blocking layer), 및 캐소드(cathode)와 애노드(anode) 사이의 하나 또는 복수의 발광층과 같은 복수 층을 포함할 수 있다. OLEDs는 자가발광 고체소자이기 때문에, 디스플레이 및 조명 응용에 엄청난 잠재력을 제공해준다. 또한, 유기 자재의 고유특성(예를 들어 이들의 가요성)은 이들이 특수한 응용(예를 들어 가요성 기판상에서의 제조)에 적합하도록 한다.
OLED는 이의 발광 매거니즘에 따라 세 가지의 다른 유형으로 분류될 수 있다. Tang과 Van Slyke가 발명한 OLED는 형광 OLED이다. 이는 일중항 상태(singlet state) 발광만 사용한다. 소자에서 생성된 삼중항 상태(triplet state)는 비방사성 감쇠채널을 통해 낭비된다. 따라서, 형광 OLED의 내부 양자 효율(IQE)은 25%에 불과하다. 이러한 한정은 OLED의 상업화를 방해한다. 1997년, Forrest와 Thompson은, 착물을 함유하는 중금속으로부터의 삼중항 상태 발광을 발광체로 사용하는 인광 OLED를 리포트하였다. 따라서, 일중항 상태와 삼중항 상태를 획득할 수 있어 100%의 IQE를 달성할 수 있다. 이의 효율이 높기 때문에, 인광 OLED의 발견 및 발전은 액티브 매트릭스 OLED(AMOLED)의 상업화에 직접적인 공헌을 하였다. 최근에, Adachi는 유기 화합물의 열활성화지연형광(TADF)을 통해 고효율을 달성하였다. 이러한 발광체는 엑시톤(exciton)이 삼중항 상태에서 일중항 상태로 돌아갈 수 있도록 작은 일중항-삼중항 상태의 간격(gap)을 구비한다. TADF 소자에서, 삼중항 상태 엑시톤(triplet exciton)은 역항간교차(reverse inter system crossing)를 통해 일중항 상태 엑시톤을 생성할 수 있어 높은 IQE를 달성할 수 있다.
OLEDs는 또한 사용되는 재료의 형태에 따라 저분자 및 고분자 OLED로 나눌 수 있다. 저분자는 고분자가 아닌 임의의 유기 또는 유기 금속재료를 지칭한다. 정확한 구조를 구비한다면 저분자의 분자량은 매우 클 수 있다. 명확한 구조를 구비하는 덴드리틱 고분자(dendritic polymer)는 소분자로 간주된다. 고분자 OLED는 공액 고분자(conjugated polymer) 및 펜던트 발광기(pendant emitting groups)를 구비하는 비공액 고분자를 포함한다. 제조과정에 포스트중합(post polymerization)이 발생하면, 저분자 OLED는 고분자 OLED로 변할 수 있다.
이미 다양한 OLED 제조방법이 존재한다. 저분자 OLED는 통상적으로 진공 열증착(vacuum thermal evaporation)을 통해 제조된다. 고분자 OLED는 용액공정, 예를 들어 스핀 코팅, 잉크젯 프린팅 및 노즐 프린팅에 의해 제조된다. 재료가 용매에 용해되거나 분산될 수 있으면 저분자 OLED도 용액공정에 의해 제조될 수 있다.
유기 발광 디스플레이 장치는 전하의 주입을 촉진하기 위해 정공 주입층과 전자 주입층을 사용한다. 여기서 정공 주입층은 단일 재료 또는 복수 종류의 재료로 형성된 기능층이다. 단일 재료 방법은 일반적으로 깊은 LUMO의 재료, 예를 들어 HATCN를 이용한다. 복수 종류의 재료 방법은 P형의 깊은 LUMO 재료를 정공 수송 재료에 도핑하여 형성하는 것이고, 해당 모드는 도판트를 통해 매트릭스 재료(일반적으로 정공 수송 재료임)를 도핑함으로써, 이동하는 정공(free carrier)을 생성할 수 있으며, 양극의 정공 주입 능력을 향상시키고 소자의 페르미 준위(fermi level)를 개변할 수 있다. 깊은 LUMO 재료는 일반적으로 하나 또는 복수의 전자 흡인성이 강한 치환기를 갖는 공액계 화합물이다. 깊은 LUMO 재료는 전자 흡인성이 강한 치환기를 구비하므로 합성이 어렵고, 깊은 LUMO, 고안정성 및 높은 필름 형성 특성 등 특성을 동시에 구비하기 어렵다. 예를 들어, F4-TCNQ(P형 정공 주입 재료)는 매우 깊은 LUMO를 구비하지만, 증착 온도가 너무 낮아 증착에 대한 제어, 생산 성능 재현성 및 소자 열안정성에 영향을 미친다. 또 예를 들어, HATCN는 결정성이 강하여 소자에 필름 형성 특성 문제가 존재하고 LUMO는 충분히 깊지 못하여 P형 도판트로 사용할 수 없다. 정공 주입층이 OLED 소자의 전압, 효율 및 수명에 모두 큰 영향을 미치는 것을 감안하여, 깊은 LUMO, 고안정성 및 높은 필름 형성 특성의 재료에 대한 연구는 업계에서 매우 중요하고 시급하다. 본 발명은 신규 탈수소화 비사이클(dehydrogenation bicyclic) 구조를 갖는 일련의 유기 전계발광재료를 제공하며, 이러한 재료는 상이한 깊이의 LUMO 에너지 준위를 갖고 적절한 증착 온도를 구비하며, 단일의 전공 주입층으로 사용할 수 있고 매우 우수한 P형 도판트기도 하다.
K. Suzuki, M. Tomura, S. Tanaka, Y. Yamashita, Tetrahedron Letter, 2000, 41, 8359-8364에서는 비티오펜과 비티아졸 구조를 갖는 화합물을 개시하였으며, 구체적인 화합물의 구조는 이지만, 해당 문헌에서는 R가 기타 그룹인 경우 화합물의 특성 및 응용에 대해 개시 또는 교시하지 않았다.
P. K. Nandi. K. Mandal, T. Kar, J. Molecular Structure: THEOCHEM, 2006, 760, 235-244에서는 비티오펜 구조를 갖는 화합물을 개시하였으며, 구체적인 화합물의 구조는 이고 해당 문헌에서는 주로 화합물의 비선형 광학 성능 및 응용을 주목하여 연구하였으나, 본 출원과 유사한 치환기 구조를 갖는 화합물의 특성 및 응용에 대해 개시 또는 교시하지 않았다.
H. Ishida, K. Yui, Y. Aso, T. Otsubo, F. Ogura, Bull. Chem. Soc. Jpn., 1990, 63, 2828-2835에서는 티오펜, 비티오펜 등 구조를 갖는 일련의 화합물을 개시하였으며, 구체적인 화합물의 예시로는 , , 이 있지만, 해당 문헌에서는 본 출원과 유사한 모핵구조를 갖는 화합물의 특성 및 응용에 대해 개시 또는 교시하지 않았다.
JPH0338578에서는 전자 수용체로서 비퓨란, 비티오펜 등 구조를 포함하는 화합물을 개시하였고, 개시된 일반식 구조는 를 함유하지만, 해당 출원은 본 출원과 유사한 모핵구조를 갖는 화합물의 특성 및 응용에 대해 개시 또는 교시하지 않았다.
CN105176519에서는 티오펜 구조를 포함하는 라디알렌(Radialene)계 화합물을 개시하였고, 화합물 구조의 일반식은 이 있고, 해당 출원이 주목하는 것은 라디알렌계 구조 화합물의 성능이지만, 본 출원과 유사한 모핵구조를 갖는 화합물의 특성 및 응용에 대해 개시 또는 교시하지 않았다.
유기 전계발광재료에서 OLED의 전자 및 정공의 수송 균형을 향상시키고 소자 성능을 개선할 수 있는 정공 주입 재료의 개발이 필요하므로, 신규 고성능의 정공 주입 재료의 개발이 매우 중요하다.
본 발명은 상기 과제의 적어도 일부분을 해결하기 위해, 식 1의 구조를 갖는 일련의 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 1로 표시된 구조를 구비하는 화합물을 개시하였고,
여기서,
L는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 , 또는 , 또는 이들의 임의의 조합에서 선택되고;
고리 AA는 적어도 하나의 고리내 이중결합을 갖는 4~30 개의 고리원자의 공액구조이며;
n은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 0~10의 정수에서 선택되고;
Y는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRL 및 N으로 이루어진 군에서 선택되며;
고리 A는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 5원 헤테로고리이고; 상기 5원 헤테로고리는 하나의 고리내 이중결합, 적어도 하나의 N원자 및 적어도 하나의 헤테로원자 W를 함유하며; W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRN으로 이루어진 군에서 선택되며;
X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 Se, NR' 및 CR"R"'로 이루어진 군에서 선택되고;
R 및 RL는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내며;
R, R', R", R"', RL 및 RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기(phosphoroso), 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
L가 에서 선택되고 n=0인 경우, R 및 RN 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
X가 NR' 또는 CR"R"'에서 선택되는 경우, R', R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
인접한 치환기 R, RL는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고; 인접한 치환기 RL가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 4 개의 고리원자를 구비하고; 인접한 치환기 R가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 6 개의 고리원자를 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전계발광소자를 더 개시하였고, 이는 상기 실시예에 따른 화합물을 함유한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화합물 제제를 더 개시하였고, 이는 상기 실시예에 따른 화합물을 함유한다.
본 발명에 개시된 식 1의 구조를 갖는 화합물은 유기 전계발광소자에 사용될 수 있고, 소자의 전자와 정공의 균형을 향상시킬 수 있어, 외부 양자 효율, 전류효율 및 수명의 향상과 같은 양호한 소자 효과를 가져온다. 유기 반도체 소자의 제조가 용이하고, 형광 OLED, 인광 OLED, 백색광 OLED, 적층 OLED, OTFT, OPV 등을 포함하는 상이한 유형의 유기 반도체 소자에 적용되나 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본문에 의해 개시된 화합물 및 화합물 제제를 함유할 수 있는 유기 발광장치의 개략도이다.
도 2는 본문에 의해 개시된 화합물 및 화합물 제제를 함유할 수 있는 다른 유기 발광장치의 개략도이다.
OLED는 여러 종류의 기판(예를 들어, 유리, 플라스틱 및 금속)상에서 제조될 수 있다. 도 1은 유기 발광장치(100)를 개략적으로 비 한정적으로 나타낸다. 도면은 반드시 비율에 따라 그려진 것이 아니며, 도면에서의 일부 층구조는 필요에 따라 생략될 수도 있다. 장치(100)는 기판(101), 양극(110), 정공 주입층(120), 정공 수송층(130), 전자 차단층(140), 발광층(150), 정공 차단층(160), 전자 수송층(170), 전자 주입층(180) 및 음극(190)을 포함할 수있다. 장치(100)는 설명된 층들을 순차적으로 증착하여 제조될 수 있다. 각 층의 성질과 기능 및 예시적인 재료는 미국 특허 US7279704B2 제6-10 칼럼에서 더 구체적으로 설명하였으며, 상기 특허의 전부 내용은 본 출원에 인용되어 결합된다.
이러한 층에서의 각 층은 더 많은 예시를 구비한다. 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허 제5844363호에 개시된 유연하고 투명한 기판-애노드 조합을 예로 들 수 있다. p-도핑된 정공 수송층의 예시로는, 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허출원공개 제2003/0230980호에 개시된 바와 같이 50:1의 몰비로 F4 -TCNQ가 도핑된 m-MTDATA이다. 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허 제6303238호(Thompson 등에게 수여됨)에서는 호스트 재료(host material)의 예시를 개시하였다. n-도핑된 전자 수송층의 예시로는, 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허출원공개 제2003/0230980호에 개시된 바와 같이 1:1의 몰비로 Li가 도핑된 Bphen이다. 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허 제5703436호 및 제5707745호에서는 음극의 예시를 개시하였으며, 이는 Mg:Ag와 같은 금속 박층, 오버라잉(overlying)된 투명하고 전도성을 가지며 스퍼터 증착(sputter-deposited)된 ITO층을 가지는 복합 음극을 포함한다. 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허 제6097147호 및 미국특허출원공개 제2003/0230980호에서는 차단층의 원리 및 사용에 대해 더 구체적으로 설명하였다. 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허출원공개 제2004/0174116호에서는 주입층의 예시를 제공하였다. 전문을 인용하는 방식으로 결합된 미국특허출원공개 제2004/0174116호에서 보호층에 대한 설명을 찾을 수 있다.
비 한정적인 실시예를 통해 상기 계층구조를 제공한다. OLED의 기능은 상술한 여러 종류의 층을 조합함으로써 구현할 수 있고, 또는 일부 층을 완전히 생략할 수 있다. 이는 명확하게 설명되지 않은 다른 층을 더 포함할 수 있다. 각 층 내에는 단일 재료 또는 여러 종류의 재료의 혼합물을 사용함으로써 최적의 성능을 구현할 수 있다. 임의의 기능층은 여러 개의 서브 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광층은 원하는 발광 스펙트럼을 구현할 수 있도록 2 층의 서로 다른 발광재료를 구비할 수 있다.
일 실시예에서, OLED는 음극과 양극 사이에 배치된 "유기층"을 구비하는 것으로 설명될 수 있다. 해당 유기층은 하나 또는 복수의 층을 포함할 수 있다.
OLED도 캡슐화층이 필요하며, 도 2에서는 유기 발광장치(200)를 개략적, 비한정적으로 도시하였다. 이와 도 1의 차이점은, 음극(190) 위에는 환경으로부터 유해물질(예를 들어, 수분 및 산소)을 방지하도록 캡슐화층(Encapsulation layer)(102)을 더 포함하는 것이다. 캡슐화 기능을 제공할 수 있는 임의의 재료는 모두 캡슐화층(예를 들어, 유리 또는 유기-무기 혼합층)으로 사용될 수 있다. 캡슐화층은 OLED소자의 외부에 직접적 또는 간접적으로 배치되어야 한다. 다중박막 캡슐화는 미국특허 US7968146B2에서 기술되었으며, 그 전부내용은 본 출원에 인용되어 결합된다.
본 발명의 실시예에 따라 제조된 소자는 해당 소자의 하나 또는 복수의 전자부재모듈(또는 유닛)을 구비하는 여러 종류의 소비재에 통합될 수 있다. 이러한 소비재의 일부 예시는 평판 디스플레이, 모니터, 의료 모니터, 텔레비전, 광고판, 실내 또는 실외용 조명등 및/또는 신호 발사등, 헤드업 디스플레이(head-up display), 전체적으로 투명하거나 부분적으로 투명한 디스플레이, 플렉시블 디스플레이, 스마트폰, 태블릿, 태블릿 폰, 웨어러블 장치(wearable device), 스마트 시계, 랩톱 컴퓨터(laptop computer), 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더(viewfinder), 마이크로 디스플레이, 3D 디스플레이, 차량 디스플레이 및 후미등을 포함한다.
본문에 기재된 재료 및 구조는 상기에 열거된 다른 유기 전자소자에 사용될 수도 있다.
본문에 사용된 "상단"은 기판과 가장 멀리 위치함을 의미하고, "하단"은 기판과 가장 가깝게 위치함을 의미한다. 제1 층이 제2 층 "상"에 "배치"된다고 설명되는 경우, 제1 층은 기판과 비교적 멀리 위치하도록 배치된다. 제1 층 "및" 제2 층이 "접촉"한다고 규정되지 않는 한, 제1 층과 제2 층 사이에는 다른 층이 존재할 수 있다. 예를 들면, 음극과 양극 사이에 여러 종류의 유기층이 존재하더라도 여전히 음극이 양극 "상"에 "배치"된다고 설명할 수 있다.
본문에 사용된 "용액 처리 가능"은, 용액 또는 현탁액의 형태로 액체 매질에서 용해, 분산 또는 수송될 수 있음 및/또는 액체 매질로부터 침전될 수 있음을 의미한다.
리간드가 발광재료의 감광성능에 직접적으로 작용한다고 사료되는 경우, 리간드는 "감광성 리간드"라 할 수 있다. 리간드가 발광재료의 감광성능에 작용하지 않는다고 사료되는 경우, 리간드는 "보조 리간드"라 할 수 있는데, 보조 리간드는 감광성 리간드의 성질을 변경할 수 있다.
형광 OLED의 내부 양자 효율(IQE)은 지연 형광을 통해 25%의 스핀 통계(spin statistics) 한계를 초과할 수 있는 것으로 여겨진다. 지연 형광은 일반적으로 두 가지 유형, 즉 P형 지연 형광 및 E형 지연 형광으로 나뉠 수 있다. P형 지연 형광은 삼중항-삼중항 소멸(TTA)에 의해 생성된다.
다른 측면으로, E형 지연 형광은 2 개의 삼중항 상태의 충돌에 의존하지 않고 삼중항 상태와 일중항 여기상태(singlet-excited state) 사이의 전이에 의존한다. E형 지연 형광을 생성할 수 있는 화합물은 에너지 상태 간의 전환을 진행할 수 있도록 매우 작은 일중항-삼중항 갭(gap)을 구비해야 한다. 열에너지는 삼중항 상태에서 일중항 상태로의 전이(transition)를 활성화할 수 있다. 이러한 유형의 지연 형광은 또한 열활성 지연 형광(TADF)이라 한다. TADF의 현저한 특징으로는 지연요소는 온도가 높아짐에 따라 증가하는 것이다. 역계간교차(reverse intersystem crossing)(RISC)의 속도가 충분히 빨라 삼중항 상태에 의한 비방사성감쇠를 최소화한다면, 백필링(back-filling)된 일중항 여기상태의 비율은 75%에 도달할 수 있다. 일중항 상태의 총 비율은 100%일 수 있으며 이는 전계가 생성한 엑시톤의 스핀 통계의 25%를 훨씬 초과한다.
E형 지연 형광의 특징은 들뜬 복합체(exciplex system) 시스템 또는 단일 화합물에서 발견될 수 있다. 이론에 구속되지 안고, E형 지연 형광은 발광재료가 일중항-삼중항의 작은 에너지 갭(energy gap)(△ES-T)을 구비해야 한다고 여겨진다. 비금속을 함유하는 유기 공예체-수용체 발광재료는 이러한 특징을 실현할 가능성이 있다. 이러한 물질의 방출은 일반적으로 공예체-수용체 전하이동(CT)형 방출로 표징된다. 이러한 공예체-수용체형 화합물에서 HOMO와 LUMO의 공간적 분리는 일반적으로 작은 △ES-T을 생성한다. 이러한 상태는 CT 상태를 포함할 수 있다. 일반적으로, 공예체-수용체 발광재료는 전자 공예체부분(예를 들어, 아미노기 또는 카바졸 유도체)과 전자 수용체부분(예를 들어, N을 함유하는 6원 방향족고리)을 연결함으로써 구성된다.
치환기 용어의 정의에 관하여,
할로겐 또는 할로젠화물-은 본문에 사용된 바와 같이 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 포함한다.
알킬기는 본문에 사용된 바와 같이 직쇄형 알킬기 및 분지형 알킬기를 포함한다. 알킬기는 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬기일 수 있고, 바람직하게는 1~12 개의 탄소원자를 갖는 알킬기이고, 더 바람직하게는 1~6 개의 탄소원자를 갖는 알킬기이다. 알킬기의 예시는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 2차부틸기(Sec-butyl), 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-운데실기, n-도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n- 펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, 네오펜틸기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 1-펜틸헥실기, 1-부틸펜틸기, 1-헵틸옥틸기, 3-메틸펜틸기를 포함한다. 상기에서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 2차부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 네오펜틸기 및 n-헥실기가 바람직하다. 또한, 알킬기는 임의로 치환될 수 있다.
시클로알킬기는 본문에 사용된 바와 같이 고리형 알킬기를 포함한다. 시클로알킬기는 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 시클로알킬기일 수 있고, 바람직하게는 4~10 개의 고리탄소원자를 갖는 시클로알킬기이다. 시클로알킬기의 예시는 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-노르보르닐기(1-norbornyl), 2- 노르보르닐기 등을 포함한다. 상기에서, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기가 바람직하다. 또한, 시클로알킬기는 임의로 치환될 수 있다.
헤테로알킬기는 본문에 사용된 바와 같이, 헤테로알킬기에 함유된 알킬기 사슬 중 하나 또는 복수의 탄소는 질소원자, 산소원자, 황원자, 셀레늄원자, 인원자, 규소원자, 게르마늄원자 및 붕소원자로 이루어진 군에서 선택된 헤테로원자로 치환되어 형성된다. 헤테로알킬기는 1~20 개의 탄소원자를 갖는 헤테로알킬기일 수 있고, 바람직하게는 1~10 개의 탄소원자를 갖는 헤테로알킬기이고, 더 바람직하게는 1~6 개의 탄소원자를 갖는 헤테로알킬기이다. 헤테로알킬기의 예시는 메톡시메틸기, 에톡시메틸기, 에톡시에틸기, 메틸티오메틸기, 에틸티오메틸기, 에틸티오에틸기, 메톡시메톡시메틸기, 에톡시메톡시메틸기, 에톡시에톡시에틸기, 히드록시메틸기, 히드록시에틸기, 히드록시프로필기, 메르캅토메틸기, 메르캅토에틸기, 메르캅토프로필기, 아미노메틸기, 아미노에틸기, 아미노프로필기, 디메틸아미노메틸기, 트리메틸실릴기, 디메틸에틸실릴기, 디메틸이소프로필실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 트리에틸실릴기, 트리이소프로필실릴기, 트리메틸실릴메틸기, 트리메틸실릴에틸기, 트리메틸실릴이소프로필기를 포함한다. 또한, 헤테로알킬기는 임의로 치환될 수 있다.
알케닐기는 본문에 사용된 바와 같이 직쇄형 올레핀기, 분지형 올레핀기 및 고리형 올레핀기를 포함한다. 알케닐기는 2~20 개의 탄소원자를 함유하는 알케닐기일 수 있고, 바람직하게는 2~10 개의 탄소원자를 함유하는 알케닐기이다. 알케닐기의 예시는 비닐기, 프로페닐기, 1-부테닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 1,3-부타디에닐기(1,3-butadienyl), 1-메틸비닐기, 스티릴기, 2,2-디페닐비닐기, 1,2-디페닐비닐기, 1-메틸알릴기, 1,1-디메틸알릴기, 2-메틸알릴기, 1-페닐알릴기, 2-페닐알릴기, 3-페닐알릴기, 3,3-디페닐알릴기, 1,2-디메틸알릴기, 1-페닐-1-부테닐기, 3-페닐-1-부테닐기, 사이클로펜테닐기(cyclopentenyl group), 사이클로펜타디에닐기(cyclopentadienyl group), 사이클로헥세닐기(cyclohexenyl group), 사이클로헵테닐기(cycloheptenyl group), 사이클로헵타트라이에닐기(cycloheptatrienyl group), 사이클로옥테닐기(cyclooctenyl group), 사이클로옥타테트라에닐기(cyclooctatetraenyl group) 및 노르보르네닐기(norbornenyl group)을 포함한다. 또한, 알케닐기는 임의로 치환될 수 있다.
알키닐기는 본문에 사용된 바와 같이 직쇄형 알키닐기를 포함한다. 알키닐기는 2~20 개의 탄소원자를 함유하는 알키닐기이고, 바람직하게는 2~10 개의 탄소원자를 갖는 알키닐기이다. 알키닐기의 예시는 에티닐기, 프로피닐기, 프로파르길기, 1-부티닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 1-펜티닐기, 2-펜티닐기, 3,3-디메틸-1-부티닐기, 3-에틸-3-메틸-1-펜티닐기, 3,3-디이소프로필-1-펜티닐기, 페닐에티닐기, 페닐프로피닐기 등을 포함한다. 상기에서, 에티닐기, 프로피닐기, 프로파르길기, 1-부티닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 1-펜티닐기, 페닐에티닐기가 바람직하다. 또한, 알키닐기는 임의로 치환될 수 있다.
아릴기 또는 방향족기는 본문에 사용된 바와 같이 융합 시스템(condensed systems)과 비융합 시스템을 포함한다. 아릴기는 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기일 수 있고, 바람직하게는 6~20 개의 탄소원자를 갖는 아릴기이며, 더 바람직하게는 6~12 개의 탄소원자를 갖는 아릴기이다. 아릴기의 예시는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 트리페닐렌(triphenylene group)기, 테트라페닐렌기, 나프탈렌기, 안트라센기, 페날렌기(phenalene group), 페난트렌기, 플루오렌기, 피렌기(Pyrene), 크라이센기(chrysene group), 페릴렌기(perylene group) 및 아줄렌(azulene group)기를 포함하고, 바람직하게는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 트리페닐렌기, 플루오렌기및 나트탈렌기를 포함한다. 비융합 아릴기의 예시는 페닐기, 비페닐-2-일기(biphenyl-2-yl), 비페닐-3-일기, 비페닐-4-일기, p-터페닐-4-일기, p-터페닐-3-일기, p-터페닐-2-일기, m-터페닐-4-일기, m-터페닐-3-일기, m-터페닐-2-일기, o-톨릴기, m-톨릴기, p-톨릴기, p-(2-페닐프로필)페닐기, 4'-메틸비페닐릴기, 4''-터트부틸기-p-터페닐-4-일기, o-쿠메닐기(o-cumenyl), m-쿠메닐기, p-쿠메닐기, 2,3-크실릴기, 3,4-크실릴기, 2,5-크실릴기, 메시틸기(mesityl) 및 m-쿼테르페닐기(m-quaterphenyl)를 포함한다. 또한, 아릴기는 임의로 치환될 수 있다.
헤테로시클릭기 또는 헤테로시클릴은 본문에 사용된 바와 같이 비방향족 고리형 그룹을 포함한다. 비방향족헤테로시클릭기는 3~20 개의 고리원자를 갖는 포화 헤테로시클릭기 및 3~20 개의 고리원자를 갖는 불포화 비방향족헤테로시클릭기를 함유한다. 여기서, 적어도 하나의 고리원자는 질소원자, 산소원자, 황원자, 셀레늄원자, 규소원자, 인원자, 게르마늄원자 및 붕소원자로 이루어진 군에서 선택되며, 바람직한 비방향족헤테로시클릭기는 3~7 개의 고리원자를 갖는 것으로, 질소, 산소, 규소 또는 황과 같은 적어도 하나의 헤테로원자를 포함한다. 비방향족헤테로시클릭기의 예시는옥시라닐기(oxiranyl group), 옥세타닐기(oxetanyl group), 테드라하이드로푸란기(tetrahydrofuran group), 테드라하이드로피란기(tetrahydropyran group), 디옥솔란기(dioxolane group), 다이옥산기(dioxane group), 아지리디닐기(aziridinyl group), 디히드로피롤기(dihydropyrrole group), 테트라히드로피롤기(Tetrahydropyrrole group), 피페리딘기(piperidine group), 옥사졸리디닐기(oxazolidinyl group), 모르폴리노기(morpholino group), 피페라지닐기(piperazinyl group), 옥세핀기(oxepine group), 티에핀기(thiepine group), 아제핀기(azepine group) 및 테드라히드로실롤기(tetrahydrosilole group)를 포함한다. 또한, 헤테로시클릭기는 임의로 치환될 수 있다.
헤테로아릴기는 본문에 사용된 바와 같이, 1~5 개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 비융합 및 융합된 헤테로방향족 그룹을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 헤테로원자는 질소원자, 산소원자, 황원자, 셀레늄원자, 규소원자, 인원자, 게르마늄원자 및 붕소원자로 이루어진 군에서 선택된다. 이소아릴기도 헤테로아릴기를 의미한다. 헤테로아릴기는 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기일 수 있고, 바람직하게는 3~20 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기이며, 더 바람직하게는 3~12 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기이다. 적합한 헤테로아릴기는 디벤조티오펜기(dibenzothiophene group), 디벤조푸란기(dibenzofuran group), 디벤조셀레노펜기(dibenzoselenophene group), 푸란기, 티오펜기, 벤조푸란기, 벤조티오펜기, 벤조셀레노펜기(benzoselenophene group), 카바졸기(carbazole group), 인돌로카르바졸기(indolocarbazole group), 피리딘인돌로기(pyridine indole group), 피롤로피리딘기(Pyrrolopyridine group), 피라졸기, 이미다졸기, 트리아졸기(Triazole group), 옥사졸기(oxazole group), 티아졸기, 옥사디아졸기, 옥사트리아졸기, 디옥사졸기, 티아디아졸기, 피리딘기, 피리다진기(pyridazine group), 피리미딘기, 피라진기(pyrazine group), 트리아진기(triazine group), 옥사진기(oxazine group), 옥사티아진기(oxathiazine group), 옥사디아진기(oxadiazine group), 인돌기(Indole group), 벤즈이미다졸기(benzimidazole group), 인다졸기, 인데옥사진기(indeoxazine group), 벤조옥사졸기, 벤지스옥사졸기(benzisoxazole group), 벤조티아졸기, 퀴놀린기(quinoline group), 이소퀴놀린기, 신놀린기(Cinnoline group), 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 나프티리딘기, 프탈라진기(phthalazine group), 프테리딘기(pteridine group), 크산텐기(xanthene group), 아크리딘기, 페나진기, 페노티아진기, 벤조푸라노피리딘기(Benzofuranopyridine group), 푸라노디피리딘기(Furanodipyridine group), 벤조티에노피리딘기(Benzothienopyridine group), 티에노디피리딘기(Thienodipyridine group), 벤조셀레노페노피리딘기(benzoselenophenopyridine group), 셀레노페노디피리딘기(selenophenodipyridine group)를 포함하고, 바람직하게는 디벤조티오펜기, 디벤조푸란기, 디벤조셀레노펜기, 카바졸기, 인돌로카르바졸기, 이미다졸기, 피리딘기, 트리아진기, 벤즈이미다졸기, 1,2-아자보란기(1,2-azaborane group), 1,3-아자보란기, 1,4-아자보란기, 보라진기(borazine group) 및 이들의 아자 유사체를 포함한다. 또한, 헤테로아릴기는 임의로 치환될 수 있다.
알콕시기-는 본문에 사용된 바와 같이 -O-알킬기, -O-시클로알킬기, -O-헤테로알킬기 또는 -O-헤테로시클릭기로 표시된다. 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로알킬기 및 헤테로시클릭기의 예시와 바람직한 예시는 상술한 바와 같다. 알콕시기는 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알콕시기일 수 있고, 바람직하게는 1~6 개의 탄소원자를 갖는 알콕시기이다. 알콕시기의 예시는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 시클로프로필옥시기, 시클로부틸옥시기, 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기, 테트라하이드로푸란옥시기(tetrahydrofuranoxy group), 테드라하이드로피란옥시기 (tetrahydropyranoxy group), 메톡시프로필옥시기, 에톡시에틸옥시기, 메톡시메틸옥시기 및 에톡시메틸옥시기를 포함한다. 또한, 알콕시기는 임의로 치환될 수 있다.
아릴옥시기-는 본문에 사용된 바와 같이 -O-아릴기 또는 -O-헤테로아릴기로 표시된다. 아릴기 및 헤테로아릴기의 예시와 바람직한 예시는 상술한 바와 같다. 아릴옥시기는 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴옥시기일 수 있고, 바람직하게는 6~20 개의 탄소원자를 갖는 아릴옥시기이다. 아릴옥시기의 예시는 페녹시기 및 비페닐옥시기를 포함한다. 또한, 아릴옥시기는 임의로 치환될 수 있다.
아랄킬기(Arylalkyl group)는 본문에 사용된 바와 같이 아릴 치환된 알킬기를 포함한다. 아랄킬기는 7~30 개의 탄소원자를 갖는 아랄킬기일 수 있고, 바람직하게는 7~20개의 탄소원자를 갖는 아랄킬기이고, 더 바람직하게는 7~13 개의 탄소원자를 갖는 아랄킬기이다. 아랄킬기의 예시는 벤질기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기, 2-페닐이소프로필기, 페닐t-부틸기, α-나프틸메틸기, 1-α-나프틸-에틸기, 2-α-나프틸에틸기, 1-α-나프틸이소프로필기, 2-α-나프틸이소프로필기, β-나프틸메틸기, 1-β-나프틸-에틸기, 2-β-나프틸-에틸기, 1-β-나프틸이소프로필기, 2-β-나프틸이소프로필기, p-메틸벤질기, m-메틸벤질기, o-메틸벤질기, p-클로로벤질기(p-chlorobenzyl), m-클로로벤질기, o-클로로벤질기, p-브로모벤질기(p-bromobenzyl), m-브로모벤질기, o-브로모벤질기, p-요오드벤질기(p-iodobenzyl), m-요오드벤질기, o-요오드벤질기, p-하이드록시벤질기(p-hydroxybenzyl), m-하이드록시벤질기, o-하이드록시벤질기, p-아미노벤질기, m-아미노벤질기, o-아미노벤질기, p-니트로벤질기, m-니트로벤질기, o-니트로벤질기, p-시아노벤질기, m-시아노벤질기, o-시아노벤질기, 1-하이드록시-2-페닐이소프로필기 및 1-클로로-2-페닐이소프로필기를 포함한다. 상기에서, 벤질기, p-시아노벤질기, m-시아노벤질기, o-시아노벤질기, 1-페닐에틸기, 2-페닐에틸기, 1-페닐이소프로필기 및 2-페닐이소프로필기가 바람직하다. 또한, 아랄킬기는 임의로 치환될 수 있다.
알킬실릴기(alkylsilyl group)는 본문에 사용된 바와 같이 알킬로 치환된 실릴기를 포함한다. 알킬실릴기는 3~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬실릴기일 수 있고, 바람직하게는 3~10 개의 탄소원자를 갖는 알킬실릴기이다. 알킬실릴기의 예시는 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, 메틸디에틸실릴기, 에틸디메틸실릴기, 트리프로필실릴기, 트리부틸실릴기, 트리이소프로필실릴기, 메틸디이소프로필실릴기, 디메틸이소프로필실릴기, 트리-t-부틸실릴기, 트리이소부틸실릴기, 디메틸-t-부틸실릴기, 메틸-di-t-부틸실릴기를 포함한다. 또한, 알킬기는 임의로 벤젠 수 있다.
아릴실릴기(arylsilyl group)는 본문에 사용된 바와 같이 적어도 하나의 아릴로 치환된 실릴기를 포함한다. 아릴실릴기는 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴실릴기일 수 있고, 바람직하게는 8~20 개의 탄소원자를 갖는 아릴실릴기이다. 아릴실릴기의 예시는 트리페닐실릴기, 페닐디비페닐실릴기(phenyldibiphenylsilyl group), 디페닐비페닐실릴기, 페닐디에틸실릴기, 디페닐에틸실릴기, 페닐디메틸실릴기, 디페닐메틸실릴기, 페닐디이소프로필실릴기, 디페닐이소프로필실릴기, 디페닐부틸실릴기, 디페닐이소부틸실릴기, 디페닐-t-부틸실릴기를 포함한다. 또한, 아릴실릴기는 임의로 치환될 수 있다.
아자디벤조푸란(azadibenzofuran), 아자디벤조티오펜 등에서의 용어 "아자"는 상응하는 방향족 단편에서의 하나 또는 복수의 C-H 그룹이 질소원자로 대체됨을 의미한다. 예를 들어, 아자트리페닐렌(azatriphenylene)은 디벤조[f, h]퀴녹살린, 디벤조[f, h]퀴놀린 및 고리계에 2 개 또는 그 이상의 질소를 갖는 기타 유사체를 포함한다. 본 분야 당업자는 상술한 아자 유도체의 기타 질소 유사체를 쉽게 생각해낼 수 있으며, 이러한 모든 유사체는 본문에 기재된 용어에 포함되는 것으로 확정된다.
본 발명에서, 달리 정의되지 않는 한, 치환된 알킬기, 치환된 시클로알킬기, 치환된 헤테로알킬기, 치환된 헤테로시클릭기, 치환된 아랄킬기, 치환된 알콕시기, 치환된 아릴옥시기, 치환된 알케닐기, 치환된 알키닐기, 치환된 아릴기, 치환된 헤테로아릴기, 치환된 알킬실릴기, 치환된 아릴실릴기, 치환된 아미노기, 치환된 아실기, 치환된 카르보닐기, 치환된 카르복실산기, 치환된 에스테르기, 치환된 술피닐기, 치환된 술포닐기, 치환된 포스피노기로 이루어진 군 중의 임의의 하나의 용어가 사용되는 경우, 이는 알킬기, 시클로알킬기, 헤테로알킬기, 헤테로시클릭기, 아랄킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아미노기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 술피닐기, 술포닐기 및 포스피노기 중의 임의의 하나의 그룹이, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자 수를 갖는 비치환된 아랄킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group), 0~20 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 아미노기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기,메르캅토기(mercapto group), 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들 조합에서 선택된 하나 또는 복수 개에 의해 치환될 수 있음을 의미한다.
이해해야 할 것은, 분자 단편이 치환기로 설명되거나 기타 형태로 기타 부분에 연결되는 경우, 그것이 단편(예를 들어, 페닐기, 페닐렌기, 나프틸기, 디벤조푸란기)인지 또는 그것이 전체 분자(예를 들어, 벤젠, 나프탈렌기(naphthalene group), 디벤조푸란기)인지에 따라 명명된다. 본문에 사용된 바와 같이, 치환기 또는 단편연결을 지정하는 이러한 상이한 방식은 동일한 것으로 간주한다.
본 출원에 언급된 화합물에서, 수소원자는 부분적 또는 전체적으로 듀테륨으로 대체될 수 있다. 탄소 및 질소와 같은 다른 원소도 이들의 기타 안정적인 동위원소로 대체될 수 있다. 이는 소자의 효율 및 안정성을 향상시키므로, 화합물에서 기타 안정적인 동위원소를 대체하는 것은 바람직할 수 있다.
본 출원에 언급된 화합물에서, 다중치환은 이중치환을 포함한 최대 사용가능한 치환까지의 범위를 나타낸다. 본 출원에서 언급된 화합물에서, 어느 치환기가 다중치환(이치환, 삼치환, 사치환 등을 포함)을 나타낼 경우, 해당 치환기가 그 연결 구조에서의 복수의 사용가능한 치환 위치에 존재할 수 있음을 나타내고, 복수의 사용가능한 치환 위치에 존재하는 치환기는 동일한 구조일 수 있고 부동한 구조일 수도 있다.
본 발명에 언급된 화합물에서, 예를 들어 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다고 명확하게 한정하지 않는 한, 상기 화합물에서 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 없다. 본 발명에 언급된 화합물에서, 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다는 것은, 인접한 치환기가 연결되어 고리를 형성할 수 있는 경우를 포함하고, 또한 인접한 치환기가 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는 경우도 포함한다. 인접한 치환기가 임의로 연결되어 고리를 연결할 수 있는 경우, 형성된 고리는 단환식 고리, 다환식 고리, 지환식(alicyclic) 고리, 헤테로지환식(heteroalicyclic) 고리, 방향족 고리 또는 헤테로방향족 고리일 수 있다. 이러한 표현에서, 인접한 치환기는 동일한 원자에 결합된 치환기, 서로 직접 결합된 탄소원자에 결합된 치환기, 또는 더 멀리 떨어진 탄소원자에 결합된 치환기를 지칭할 수 있다. 바람직하게는, 인접한 치환기는 동일한 탄소원자에 결합된 치환기 및 서로 직접 결합된 탄소원자에 결합된 치환기를 지칭한다.
본 발명에서, 고리원자수는 원자가 고리형 구조로 결합된 화합물(예를 들어, 모노시클릭 화합물, 융합시클릭 화합물, 가교 화합물, 카르보시클릭 화합물, 헤테로시클릭 화합물)에서 해당 고리 자체를 이루는 원자의 개수를 나타낸다. 해당 고리가 치환기에 의해 치환되는 경우, 치환기에 함유된 원자는 고리원자수에 포함되지 않는다. 본문에 기재된 "고리원자수"에 관하여 달리 설명하지 않는 한 동일한 의미를 갖는다. 예시적으로, 의 고리원자수는 4이고, 여기서 은 고리 A와 연결되는 위치이며; 의 고리원자수는 5이고; 의 고리원자수는 6이며; 의 고리원자수는 11이다.
인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다는 표현의 의도는 또한 동일한 탄소원자에 결합된 2 개의 치환기가 화학결합에 의해 서로 연결되어 고리를 형성하였음을 간주하려는 것이며, 이는 하기 식을 통해 예시된다:
인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다는 표현의 의도는 또한 서로 직접 결합된 탄소원자에 결합된 2 개의 치환기가 화학결합에 의해 서로 연결되어 고리를 형성하였음을 간주하려는 것이며, 이는 하기 식을 통해 예시된다:
이외, 인접한 치환기는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다는 표현의 의도는 또한 서로 직접 결합된 탄소원자에 결합된 2 개의 치환기 중 하나가 수소를 나타낼 경우, 두 번째 치환기는 수소원자가 결합된 위치 측에 결합되어 고리를 형성하였음을 간주하려는 것이다. 이는 하기 식을 통해 예시된다:
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 1로 표시된 구조를 구비하는 화합물을 개시하였고,
여기서,
L는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 , 또는 , 또는 이들의 임의의 조합에서 선택되고;
고리 AA는 적어도 하나의 고리내 이중결합을 갖는 4~30 개의 고리원자의 공액구조이며;
n은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 0~10의 정수에서 선택되고;
Y는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRL 및 N으로 이루어진 군에서 선택되며;
고리 A는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 5원 헤테로고리이고; 상기 5원 헤테로고리는 하나의 고리내 이중결합, 적어도 하나의 N원자 및 적어도 하나의 헤테로원자 W를 함유하며; W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRN으로 이루어진 군에서 선택되며;
X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 Se, NR' 및 CR"R"'로 이루어진 군에서 선택되고;
R 및 RL는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내며;
R, R', R", R"', RL 및 RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
L가 에서 선택되고 n=0인 경우, R 및 RN 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
X가 NR' 또는 CR"R"'에서 선택되는 경우, R', R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
인접한 치환기R, RL는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고; 인접한 치환기 RL가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 4 개의 고리원자를 구비하고; 인접한 치환기 R가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 6 개의 고리원자를 구비한다.
본 발명에서, n=0인 경우는, L가 존재하지 않음을 의미하고, 즉 식 1 중 2 개의 고리가 이중결합을 통해 직접 연결되어 식 1-1과 같은 구조 를 형성함을 의미한다.
해당 실시예에서, "L가 에서 선택되고 n=0인 경우, R 및 RN 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다"는 것은, 식 1이 식 1-1의 구조를 구비하는 경우, R가 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내면, R 및 RN으로 이루어진 치환기 군 중 적어도 하나가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹임을 나타내는 의미이다. 자명한 것은, R 및 RN 중 어느 하나가 존재하지 않는 경우, 이루어진 상기 치환기 군은 여전히 적어도 하나의 치환기가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹인 사항을 충족한다.
해당 실시예에서, "L가 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 , , 또는 이들의 임의의 조합에서 선택된다"는 것은, L가 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 , , 또는 의 조합, 또는 의 조합, 또는 의 조합에서 선택됨을 나타내는 의미이다.
본 발명에서, "인접한 치환기 R" 및 R"'가 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다"는 것은, X가 CR"R"'에서 선택되는 경우, 치환기 R" 및 R"'는 연결되어 고리를 형성할 수 있음을 나타내는 의미이다. 치환기 R" 및 R"'가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 4 개의 고리원자 또는 5 개의 고리원자를 구비할 수 있다. 자명한 것은, 치환기 R" 및 R"' 사이는 모두 연결되지 않아 고리를 형성하지 않을 수도 있다.
본 발명에서, "인접한 치환기 R 및 RL가 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다"는 것은, 그중 인접한 치환기 군에 있어서, 예를 들어, 치환기 R 사이, 치환기 RL 사이, 치환기 R와 RL 사이, 이러한 치환기 군 중 임의의 하나 또는 복수 개는 연결되어 고리를 형성할 수 있음을 나타내는 의미이다. 인접한 치환기 RL가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 4 개의 고리원자를 구비하고; 인접한 치환기 R가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 6 개의 고리원자를 구비하며; 치환기 R및 RL는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다. 자명한 것은, 이러한 치환기 사이는 모두 연결되지 않아 고리를 형성하지 않을 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R, RL 및 RN 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고; 바람직하게 R 및 RL 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
해당 실시예에서, "치환기 R, RL 및 RN 중 적어도 하나가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다"는 것은, W가 NRN에서 선택되는 경우, 치환기 R, RL 및 RN 중 적어도 하나가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고; W가 O, S, Se인 경우, 치환기 R 및 RL 중 적어도 하나가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹임을 나타내는 의미이다.
해당 실시예에서, "치환기 R, RL 및 RN 중 적어도 하나가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다"는 것은, R 및 RL가 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내면, R, RL 및 RN으로 이루어진 치환기 군 중 적어도 하나의 치환기가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹임을 나타내는 의미이다. 자명한 것은, R, RL 및 RN 중 어느 하나가 존재하지 않는 경우, 이루어진 상기 치환기 군은 여전히 적어도 하나의 치환기가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹인 사항을 충족한다. 예를 들어, W가 O, S, Se인 경우, 치환기 R 및 RL 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R, R', R", R"', RL 및 RN은 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고리 A는 CR를 함유하고, R는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 1 중 L 양측에 연결된 는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 식 2 내지 식 5로 표시된 임의의 하나의 구조에서 선택되고,
여기서, 식 2 내지 식 5에서,
X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 Se, NR' 및 CR"R"'로 이루어진 군에서 선택되고;
W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRN으로 이루어진 군에서 선택되며;
R, R', R", R"' 및 RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
X가 NR' 또는 CR"R"'에서 선택되는 경우, R', R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
인접한 치환기 R는 임의로 연결되어 적어도 6 개의 고리원자를 갖는 고리를 형성할 수 있다;
"**"는 식 2 내지 식 5와 식 1 중 L의 연결 위치를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R, R', R", R"' 및 RN은 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, L는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 식 6 및 식 6A으로 표시된 구조 및 이들의 조합에서 선택되고,
여기서, 식 6 및 식 6A에서,
n은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 0~10의 정수에서 선택되고;
Y 및 Z는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRL 또는 N에서 선택되며;
RL는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
인접한 치환기 RL는 임의로 연결되어 4 개 이상의 고리원자를 함유하는 고리를 형성할 수 있으며;
"#" 및 "##"는 식 6 및 식 6A와 식 1 중 고리 A 또는 L의 연결 위치를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 RA, RB, RL는 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, n은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10에서 선택되고; m은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 1, 2, 3, 4에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, L는 이고 n은 0이며, 상기 화합물은 식 I 내지 식 XVI로 표시된 임의의 하나의 구조를 구비하고,
여기서, 식 I 내지 식 XVI에서,
X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 Se, NR' 및 CR"R"'로 이루어진 군에서 선택되고;
W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRN으로 이루어진 군에서 선택되며;
R, R', R", R"' 및 RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
X가 NR' 또는 CR"R"'에서 선택되는 경우, R', R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
치환기 R 및 RN 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고;
인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
인접한 치환기 R는 임의로 연결되어 적어도 6 개의 고리원자를 갖는 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 아래 임의의 하나의 구조를 구비하고,
여기서,
X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 Se, NR' 및 CR"R"'로 이루어진 군에서 선택되고;
W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRN으로 이루어진 군에서 선택되며;
R, R', R", R"' 및 RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
X가 NR' 또는 CR"R"'에서 선택되는 경우, R', R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
치환기 R 및 RN 중 적어도 하나는 적어도 하나의 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고;
인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
인접한 치환기 R는 임의로 연결되어 적어도 6 개의 고리원자를 갖는 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R, R', R", R"' 및 RN은 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 식 LI 및 식 LIA로 표시된 임의의 하나의 구조를 구비하고,
여기서, 식 LI 및 식 LIA에서,
Y 및 Z는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRL 및 N으로 이루어진 군에서 선택되며;
X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 Se, NR' 및 CR"R"'로 이루어진 군에서 선택되고;
W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRN으로 이루어진 군에서 선택되며;
R, R', R", R"', RL 및 RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
X가 NR' 또는 CR"R"'에서 선택되는 경우, R', R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
인접한 치환기R, RL는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고; 인접한 치환기 RL가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 4 개의 고리원자를 구비하고; 인접한 치환기 R가 연결되어 고리를 형성하는 경우, 형성된 고리는 적어도 6 개의 고리원자를 구비한다;
바람직하게, R, RL 및 RN 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명에서, 구조식에 나타난 ""는 해당 구조가 시스 배치(cis-configuration) 및 트랜스 배치(trans-configuration)의 존재를 나타낼 수 있음을 의미한다.
를 예로 들면 식 LI에 두 개의 R, 두 개의 Y, 두 개의 W, 두 개의 X가 모두 같을 때 또는 을 포함하며; 식 LI에서 2 개의 R(R1 및 R2로 표시하며, R1 및 R2는 동일하거나 상이 할 수 있음) 및/또는 2 개의 Y(Y1 및 Y2로 표시하며, Y1 및 Y2는 동일하거나 상이할 수 있음) 및/또는 두 개의 W(W1 및 W2로 표시하며, W1 및 W2는 동일하거나 상이할 수 있음) 및/또는 두 개의 X(X1 및 X2로 표시하며, X1 및 X2는 동일하거나 다를 수 있음) 중 적어도 하나의 군이 다를 경우 또는 또는 또는 을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 RA, RB, R, R', R", R"', RL 및 RN은 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R, RL는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는다. 예를 들어, 치환기 R와 R 사이, 치환기 RL와 RL 사이, 치환기 R와 RL 사이는 모두 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 식 II-I로 표시된 구조를 구비하고,
여기서,
K는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 CRARB로 이루어진 군에서 선택되고;
X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 Se, NR' 및 CR"R"'로 이루어진 군에서 선택되고;
W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRN으로 이루어진 군에서 선택되며;
J는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S, Se 및 NRNJ로 이루어진 군에서 선택되고;
바람직하게, J는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 NRNJ에서 선택되며;
RA, RB, R', R", R"', RN 및 RNJ는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
인접한 치환기 RA 및 RB는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
식 II-I에서, RA, RB, RN 및 RNJ 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고, 및/또는 K 중 적어도 하나가 0이며;
X가 NR' 또는 CR"R"'에서 선택되는 경우, R', R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고;
인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 II-I에서, RA, RB, RN 및 RNJ 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고, 및/또는 K 중 적어도 하나가 O이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, Y는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRL 및 N으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, Y는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRL에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CR"R"'에서 선택된다
본 발명의 일 실시예에 따르면, W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S 또는 Se에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O 또는 S에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, W는 O이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 NRN에서 선택되고, RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, RN은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R', R", R"', RL, RN 및 RNJ 중의 각각은 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R 중 적어도 하나는 단일치환, 다중치환을 나타내고, 적어도 하나는 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R 중 적어도 하나는 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기 또는 이들의 조합에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기; 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기 또는 이들의 조합에서 선택된다;
바람직하게, R는 나타날 때마다 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기; 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기 또는 이들의 조합이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기의 하메트(Hammett) 상수는 ≥0.05이고, 바람직하게는 ≥0.3이며 더 바람직하게는 ≥0.5이다.
본 발명에 따른 전자 흡인기의 하메트 상수값은 ≥0.5이고, 예를 들어 ≥0.1, 또는 ≥0.2이고; 바람직하게는 ≥0.3이며, 더 바람직하게는 ≥0.5이며, 전자 흡인 능력이 비교적 강하여 화합물의 LUMO 에너지준위를 현저히 낮출 수 있어 전하 이동도를 향상시키는 효과를 달성한다.
설명해야 할 것은, 상기 하메트 치환기 상수값은 하메트 치환기의 파라 상수 및/또는 메타 상수를 포함하고, 파라 상수 및 메타 상수가 모두 0보다 크고 어느 하나가 0.05 이상인 사항을 충족하기만 하면, 본 발명에서 선택된 그룹으로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 아자 방향족 고리기; 또는 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 아자 방향족 고리기 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합; 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 아자 방향족 고리기; 및 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 아자 방향족 고리기 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합; 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 불소, 아실기, 카르보닐기, 에스테르기, SF5, 보란기, 아자 방향족 고리기; 및 불소, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, CF3, OCF3, SCF3, 아자 방향족 고리기 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합; 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 불소, 아실기, 카르보닐기, 에스테르기, SF5, 보란기, 아자 방향족 고리기; 및 불소, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, CF3, OCF3, SCF3, 아자 방향족 고리기 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기 및 이들의 조합; 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 불소, SF5, 보란기, 피리딜기, 피리미딜기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 트리아지닐기; 및 불소, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, CF3, OCF3, SCF3, 피리딜기, 피리미딜기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 트리아지닐기 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 안트릴기, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합; 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 불소, SF5, CF3, OCF3, SCF3 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 안트릴기, 피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 불소, SF5, CF3, OCF3, SCF3 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기 및 이들의 조합 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 흡인기는 F, CF3, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 다음 구조로 이루어진 군에서 선택되고,
여기서, V, U 및 T는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRvRu, NRv, O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
여기서, Ar는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기에서 선택되고;
여기서, R1, Q, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg, Rh, Rv 및 Ru는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
바람직하게, R1은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 F, CF3, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 펜타플루오로페닐기, 4-시아노테트라플루오로페닐기, 테트라플루오로피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
여기서, Q는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고, 상기 임의의 하나의 구조에 대해, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg, Rh, Rv 및 Ru 중 하나 또는 복수 개가 나타나는 경우, 그중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고; 바람직하게, 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹은 F, CF3, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 펜타플루오로페닐기, 4-시아노테트라플루오로페닐기, 테트라플루오로피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
인접한 치환기 R1, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg, Rh, Rv 및 Ru는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
"*"는 상기 구조를 구비하는 X와 식 1 중 고리 A연결 위치를 나타낸다.
바람직하게, R1은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 F, CF3, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 펜타플루오로페닐기, 4-시아노테트라플루오로페닐기, 테트라플루오로피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
본 발명의 일 실시예에 따르면, X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 다음 구조로 이루어진 군에서 선택된다,
본 발명의 일 실시예에 따르면, X는 에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R, RL, RN 및 RNJ는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 술피닐기, 술포닐기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R, RL, RN 및 RNJ는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 메틸기, 이소프로필기, NO2, SO2CH3, SCF3, C2F5, OC2F5, 디페닐메틸실릴기, 페닐기, 메톡시페닐기, p-메틸페닐기, 2,6-디이소프로필페닐기, 비페닐기, 폴리플루오로페닐기, 디플루오로피리딜기, 니트로페닐기, 디메틸티아졸릴기, CN; CN 또는 CF3 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 비닐기; CN 또는 CF3 중 하나에 의해 치환된 에티닐기; 디메틸포스포로소기, 디페닐포스포로소기, F, CF3, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 트리플루오로메틸페닐기, 트리플루오로메톡시페닐기, 비스(트리플루오로메틸)페닐기, 비스(트리플루오로메톡시)페닐기, 4-시아노테트라플루오로페닐기; F, CN 또는 CF3 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 페닐기 또는 비페닐기; 테트라플루오로피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 피리딜기, 디페닐보라닐기, 페녹사보린(phenoxaborin) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R, RL, RN 및 RNJ는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 다음 구조로 이루어진 군에서 선택되고,
여기서 "" 는 상기 구조를 구비하는 R와 식 1의 연결 위치, RL와 L의 연결 위치를 나타내고; "" 는 또한 J가 NRNJ에서 선택되는 경우, RNJ와 N의 연결 위치를 나타내며; "" 는 또한 W가 NRN에서 선택되는 경우, RN과 N의 연결 위치를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, R, RL, RN 및 RNJ는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 아래 구조로 이루어진 군에서 선택되고,
여기서 "" 는 상기 구조를 구비하는 R와 식 1의 연결 위치, RL와 L의 연결 위치를 나타내고; "" 는 또한 J가 NRNJ에서 선택되는 경우, RNJ와 N의 연결 위치를 나타내며; "" 는 또한 W가 NRN에서 선택되는 경우, RN과 N의 연결 위치를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R, R', R", R"', RL, RN, RNJ, RA 및 RB는 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 치환기 R, R', R", R"', RL, RN, RNJ, RA 및 RB는 전자 주는 기(electron-rich) 를 함유하지 않는 그룹이고, 전자 주는 기의 예로는 치환 또는 비치환된 아미노기 등이 있다. 치환기가 전자 주는 기를 함유하는 경우, 전자 흡인기를 함유하는 것에 비해 LUMO 에너지 준위가 얕아지므로 정공 주입에 불리하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 화합물 I-1 내지 화합물 I-114, 화합물 II-1 내지 화합물 II-108, 화합물 III-1 내지 화합물 III-108, 화합물 IV-1 내지 화합물 IV-108, 화합물 V-1 내지 화합물 V-108, 화합물 VI-1 내지 화합물 VI-108, 화합물 VII-1 내지 화합물 VII-108, 화합물 VIII-1 내지 화합물 VIII-108, 화합물 IX-1 내지 화합물 IX-108, 화합물 X-1 내지 화합물 X-108, 화합물 XI-1 내지 화합물 XI-108, 화합물 XII-1 내지 화합물 XII-108, 화합물 XIII-1 내지 화합물 XIII-108, 화합물 XIV-1 내지 화합물 XIV-108, 화합물 XV-1 내지 화합물 XV-108, 화합물 XVI-1 내지 화합물 XVI-108로 이루어진 군에서 선택되고, 여기서 화합물 I-1 내지 화합물 I-114, 화합물 II-1 내지 화합물 II-108, 화합물 III-1 내지 화합물 III-108, 화합물 IV-1 내지 화합물 IV-108, 화합물 V-1 내지 화합물 V-108, 화합물 VI-1 내지 화합물 VI-108, 화합물 VII-1 내지 화합물 VII-108, 화합물 VIII-1 내지 화합물 VIII-108, 화합물 IX-1 내지 화합물 IX-108, 화합물 X-1 내지 화합물 X-108, 화합물 XI-1 내지 화합물 XI-108, 화합물 XII-1 내지 화합물 XII-108, 화합물 XIII-1 내지 화합물 XIII-108, 화합물 XIV-1 내지 화합물 XIV-108, 화합물 XV-1 내지 화합물 XV-108, 화합물 XVI-1 내지 화합물 XVI-108의 구체적인 구조는 청구항 23에 나타난 바를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 화합물 LIO-1 내지 화합물 LIO-108, 화합물 LIOA-1 내지 화합물 LIOA-66으로 이루어진 군에서 선택되고, 여기서 화합물 LIO-1 내지 화합물 LIO-108, 화합물 LIOA-1 내지 화합물 LIOA-66의 구체적인 구조는 청구항24에 나타난 바를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 화합물 II-IO-1 내지 화합물 II-IO-60으로 이루어진 군에서 선택되고, 여기서 화합물 II-IO-1 내지 화합물 II-IO-60의 구체적인 구조는 청구항 25에 나타난 바를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기 전자소자를 개시하였고, 이는,
양극;
음극; 및
상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층; 을 포함하고 상기 유기층은 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 화합물을 함유한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전계발광소자를 개시하였고, 이는,
양극;
음극; 및
상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층; 을 포함하고 상기 유기층은 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 화합물을 함유한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기층은 정공 주입층 또는 정공 수송층이고, 상기 정공 주입층 또는 상기 정공 수송층은 상기 화합물로 단독 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기층은 정공 주입층 또는 정공 수송층이고, 상기 정공 주입층 또는 상기 정공 수송층은 적어도 하나의 정공 수송 재료를 더 함유하고, 여기서 상기 화합물과 정공 수송 재료의 몰도핑비율은 10000:1 내지 1:10000이며;
바람직하게, 상기 화합물과 정공 수송 재료의 몰도핑비율은 10:1 내지 1:100이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전계발광소자는 양극과 음극 사이에 있는 복수 개의 적층층을 포함하고 상기 적층층은 제1 발광층과 제2 발광층을 포함하며, 여기서, 제1 적층층은 제1 발광층을 포함하고 제2 적층층은 제2 발광층을 포함하며, 전하 생성층은 제1 적층층과 제2 적층층 사이에 배치되고, 여기서 전하 생성층은 p형 전하 생성층 및 n형 전하 생성층을 포함하며;
여기서, p형 전하 생성층은 상기 화합물을 포함하고, 바람직하게 상기 p형 전하 생성층은 적어도 하나의 정공 수송 재료를 더 함유하며, 여기서 상기 화합물과 상기 정공 수송 재료의 몰도핑비율은 10000:1 내지 1:10000이고; 바람직하게 상기 화합물과 상기 정공 수송 재료의 몰도핑비율은 10:1 내지 1:100이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정공 수송 재료는 트리아릴아민 단위를 갖는 화합물, 스피로비플루오렌계 화합물, 펜타센계 화합물, 올리고티오펜계 화합물, 올리고페닐기 화합물, 올리고페닐렌비닐 화합물 및 올리고플루오렌계 화합물, 포르피린 착물 또는 금속 프탈로시아닌 착물을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전하 생성층은 p형 전하 생성층과 n형 전하 생성층 사이에 배치된 완충층을 더 포함하고 상기 완충층은 상기 화합물을 함유한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전계발광소자는 진공 증착 방법으로 제조된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 화합물 제제를 더 개시하였고, 이는 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 화합물을 함유한다.
기타 재료와의 조합
본 발명에 기재된 유기 발광소자에서의 특정층에 사용되는 재료는, 소자에 존재하는 다양한 기타 재료와 조합되어 사용될 수 있다. 이러한 재료의 조합은 미국특허출원 US2016/0359122A1의 제0132~0161 단락에 상세하게 기술되었으며, 그 전부 내용은 본문에 인용되어 결합된다. 여기서, 기술되거나 언급된 재료는, 본문에 개시된 화합물과 조합되어 사용될 수 있는 재료의 비한정적인 예시이고, 본 분야 당업자는 조합 및 사용가능한 기타 재료를 식별할 수 있도록 문헌을 용이하게 참고할 수 있다.
본문에서는, 유기 발광소자에서의 구체적인 층에 사용가능한 재료는 상기 소자에 존재하는 여러 종류의 기타 재료와 조합되어 사용될 수 있는 것으로 설명된다. 예를 들어, 본문에 개시된 발광 화합물 여러 종류의 호스트, 수송층, 차단층, 주입층, 전극 및 존재할 수 있는 기타 층과 결합되어 사용될 수 있다. 이러한 재료의 조합은 특허출원 US2015/0349273A1의 제0080-0101 단락에 상세하게 기술되었으며, 그 전부 내용은 본문에 인용되어 결합된다. 여기서, 기술되거나 언급된 재료는, 본문에 개시된 화합물과 조합되어 사용될 수 있는 재료의 비한정적인 예시이고, 본 분야 당업자는 조합 및 사용가능한 기타 재료를 식별할 수 있도록 문헌을 용이하게 참고할 수 있다.
재료합성의 실시예에서, 별도로 언급되지 않는 한 모든 반응은 질소 보호하에서 진행된다. 모든 반응용매는 무수(anhydrous)이고 상업적 공급원으로부터 받은 그대로 사용된다. 합성된 생성물은 본 분야 상규적인 하나 또는 여러 종류의 설비(BRUKER의 핵자기공명분광기, SHIMADZU의 액체 크로마토그래피(liquid chromatography), 크로마토그래프 질량 분석계(liquid chromatograph-mass spectrometry), 가스 크로마토그래프 질량 분석계(gas chromatograph-mass spectrometry), 시차주사 열량계(differential scanning calorimeter), 상해 LENGGUANG TECH.의 형광분광광도계, 우한 CORRTEST의 전기화학 워크스테이션 및 안후이 BEQ의 승화장치(sublimation apparatus) 등을 포함하나 이에 한정되지 않음)를 사용하여, 본 분야 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해 구조가 확인되고 특성이 테스트된다. 소자의 실시예에서, 소자의 특성도 본 분야 상규적인 설비(ANGSTROM ENGINEERING에서 생산한 증착기, 소주 FATAR에서 생산한 광학 테스트시스템 및 수명테스트 시스템, 북경 ELLITOP에서 생산한 타원계측기(ellipsometer) 등을 포함하나 이에 한정되지 않음)를 사용하여, 본 분야 당업자에게 잘 알려진 방법에 의해 테스트된다. 본 분야 당업자는 상기 설비의 사용, 테스트 방법 등 관련내용을 잘 알고 있어 시료의 고유 데이터를 확실하면서도 영향을 받지 않고 얻을 수 있으므로, 본원에서 상기 관련내용을 더이상 설명하지 않는다.
본 발명에서 획득한 실제로 측정된 LUMO 에너지 준위는 순환전압전류법을 통해 화합물의 전기 화학적 특성을 측정한 것이다. Wuhan Corrtest Instruments Corp., Ltd.에 의해 생산되고 모델번호가 CorrTest Cs120인 전기화학 워크스테이션을 사용한다. 3개 전극 작업 시스템: 백금 디스크 전극은 작업 전극으로 하고 Ag/AgNO3 전극은 기준 전극이며 백금 와이어 전극은 보조 전극이다. 무수 DCM을 용매로 하고 0.1mol/L의 테트라부틸암모늄헥사플루오로포스페이트(tetrabutylammonium hexafluorophosphate)를 지지 전해질로 하여 목표 화합물을 10-3mol/L의 용액으로 만들고, 측정하기 전에 용액에 10min 동안 질소를 주입하여 산소를 제거한다. 기기 파라미터의 설정: 스캔 속도는 100mV/s이고 전위 간격은 0.5mV이며 테스트 창은 1V 내지 -0.5V이다.
재료합성 실시예
본 발명 화합물의 제조방법은 한정을 받지 않으며, 전형적으로는 아래의 화합물을 예시로 하나, 이에 한정되지 않으며, 그 합성경로 및 제조방법은 아래와 같다.
합성 실시예 1: 화합물 I-6의 합성
단계 1: [중간물 1-b]의 합성
질소 분위기에서, 1-a(9.20g, 21.7mmol)를 THF(400mL)에 첨가하고 온도를 -72℃에탄올/드라이 아이스)까지 낮추고, LiHMDS 용액(1.0M, 100mL)을 천천히 적가한 후, -30℃까지 천천히 승온시키고 계속하여 0.5h 동안 반응시킨다. -30℃에서 ZnCl2(2.0M, 50mL) 용액을 적가하고 0℃까지 천천히 승온시켜 10min 동안 반응시키며 순물질 고체 요오드(23.2g, 91.4mmol)를 반응 용액에 첨가하여 0℃에서 2h 동안 반응시킨다. 완전히 반응시키고 NH4Cl 포화 용액을 사용하여 반응을 퀀칭하며, 티오황산나트륨 포화 용액으로 세척하고 DCM으로 추출하며 무수 Na2SO4로 건조시킨 후 용매를 여과 및 회전건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피(DCM/PE=1/1을 용리제로 함)로 분리하여 생성물인 백색 고체 1-b(12.8g, 87%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, CDCl3) δ=7.59(d, J =8.4Hz, 4H), 7.48(d, J =8.4Hz, 4H)이다.
단계 2: [중간물 1- c]의 합성
질소 분위기에서, 말로노니트릴(0.79g, 11.9mmol)을 무수 DMF(30mL)에 첨가하고 0℃에서 NaH(0.48g, 12.0mmol, 60%의 함량)를 여러 번으로 나누어 첨가하여 20min 동안 교반한다. 1-b(2.0g, 3.0mmol)와 Pd(PPh4)3(0.35g, 3.0mmol)을 첨가하고 90℃까지 승온시켜 24h 동안 반응시킨다. 완전히 전환된 후 얼음물에 붓고 2N의 묽은 염산을 사용하여 pH<1으로 조정하면 대량의 황색 고체가 석출되며, 여과하고 소량의 물과 석유에테르를 사용하여 필터케이크를 세척한다. 아세톤을 사용하여 고체 생성물이 용해되어 나오게 하고 회전증발시켜 용매를 제거하여 건조시키고, 디클로로메탄(50mL)으로 용해시켜 여과하며, 디클로로메탄(20mL)으로 3 번 세척하여 황색 고체 1-c(1.3g, 80%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, d6-DMSO)δ=7.62(d, J =6.8Hz, 4H), 7.51(d, J =6.8 Hz, 4H)이다.
단계 3: 화합물 I-6의 합성
질소 분위기에서, 1-c(1.3g, 2.4mmol)를 DCM(250mL)에 첨가하고 0℃까지 감온시키고 PIFA(2.1g, 4.9mmol)를 여러 번으로 나누어 첨가하고 실온에서 3 일 동안 교반하며 용액은 자흑색이다. 회전증발시켜 대부분의 용액을 제거한 후 여과하여 흑색 고체를 얻는다. DCM/PE=1:1(20mL)을 사용하여 2 번 세척하고 마지막으로 건조시켜 흑색 고체 I-6(1.0g, 77%의 수율)을 얻는다. 1HNMR(400MHz, d6-acetone)δ=8.34(s, 2H), 8.06(s, 2H)이다. 생성물은 분자량이 550인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. DCM에서 화합물 I-6의 CV를 측정하여 화합물의 LUMO=-4.81eV를 얻는다. 1.9*10-4Pa의 진공 조건 및 280℃의 항온에서 12h 동안 가열하는 조건에서 가열하여 승화시켜, 생성물인 흑색 고체 화합물 I-6을 얻는다.
합성 실시예 2: 화합물 I-8의 합성
단계 1: [중간물 2-b]의 합성
질소 분위기에서, 2-a(11.5 g, 20.5 mmol)를 THF(200mL)에 첨가하고 -72℃에탄올/드라이 아이스)까지 낮추고, LiHMDS 용액(1.0M, 85mL)을 천천히 적가한 후, -30℃까지 천천히 승온시키고 0.5h 동안 반응시킨다. -30℃에서 ZnCl2(2.0M, 43mL) 용액을 적가하고 0℃까지 천천히 승온시켜 10min 동안 반응시키며 순물질 고체 요오드(22.0mmol)를 반응 용액에 첨가하여 0℃에서 2h 동안 반응시킨다. 완전히 반응시키고NH4Cl 포화 용액을 사용하여 반응을 퀀칭하며, 티오황산나트륨 포화 용액으로 세척하고 DCM으로 추출하며 무수 Na2SO4로 건조시킨 후 용매를 여과 및 회전건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피(DCM/PE=1/1을 용리제로 함)로 분리하여 생성물인 백색 고체 2-b(15.6g, 94%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, CDCl3)δ=8.02(s, 4H), 7.79(s, 2H)이다.
단계 2: [중간물 2- c]의 합성
질소 분위기에서, 말로노니트릴(2.74g, 41.4 mmol)을 무수 DMF(100mL)에 첨가하고 0℃에서 NaH(1.67 g, 41.8 mmol, 60%의 함량)를 여러 번으로 나누어 첨가하여 30min 동안 교반한 후, 2-b(8.05g, 9.9mmol) 및 Pd(PPh4)3(1.14g)을 첨가하고 90℃까지 승온시켜 24h 동안 반응시킨다. 완전히 전환된 후 얼음물에 붓고 2N의 묽은 염산을 사용하여 pH<1으로 조정하면 대량의 황색 고체가 석출되며, 여과하고 대량으로 물과 석유에테르를 사용하여 필터케이크를 세척한다. 아세톤을 사용하여 고체 생성물이 용해되어 나오게 하고 회전증발시켜 용매를 제거하여 건조시키고, 디클로로메탄(100mL)으로 용해시켜 여과하며, DCM/PE=1:1 (30mL)으로 3 번 세척하고 마지막으로 여과하여 황색 고체 HT355-C(6.5g, 95%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, d6-acetone)δ=8.22(s, 4H), 8.02(s, 2H)이다.
단계 3: 화합물 I-8의 합성
질소 분위기에서, 2-c(6.5 g, 9.4 mmol)를 DCM(900mL)에 첨가하고 0℃까지 감온시키고 PIFA(8.1g, 18.9mmol)를 여러 번으로 나누어 첨가하고 실온에서 3 일 동안 교반하며 용액은 자흑색이다. 회전증발시켜 대부분의 용매를 제거하고 여과하며, DCM/PE=1:1(100mL)을 사용하여 연속 2 번 세척하고 마지막으로 건조시켜 흑색 고체 I-8(5.3g, 82%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 686인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. DCM에서 화합물 I-8의 CV를 측정하여 화합물의 LUMO=-4.91eV를 얻는다. 4.9*10-4Pa의 진공 조건 및 270℃의 항온에서 3h 동안 가열하는 조건에서 가열하여 승화시켜, 생성물인 흑색 고체 화합물 I-8을 얻는다.
합성 실시예 3: 화합물 I-109의 합성
단계 1: [중간물 5-b]의 합성
질소 분위기에서, 5-a(10.3g, 23.6mmol)를 THF(400mL)에 첨가하고 온도를 -72℃에탄올/드라이 아이스)까지 낮추고, LiHMDS 용액(1.0M, 60mL)을 천천히 적가한 후, -30℃까지 천천히 승온시키고 계속하여 0.5h 동안 반응시킨다. -30℃에서 ZnCl2(2.0M, 30mL) 용액을 적가하고 0℃까지 천천히 승온시켜 10min 동안 반응시키며 순물질 고체 요오드(20.1g, 79.1mmol)를 반응 용액에 첨가하여 0℃에서 2h 동안 반응시킨다. 완전히 반응시키고 NH4Cl 포화 용액을 사용하여 반응을 퀀칭하며, 티오황산나트륨 포화 용액으로 세척하고 DCM으로 추출하며 무수 Na2SO4로 건조시킨 후 용매를 여과 및 회전건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피(DCM/THF/PE=4/1/4를 용리제로 함)로 분리하여 생성물인 백색 고체 5-b(13.7g, 84%의 수율)를 얻는다. 19FNMR(400MHz, CDCl3) δ=-88.73(m, 4F), -139.23(m, 4F)이다.
단계 2: [중간물 5-c]의 합성
질소 분위기에서, 말로노니트릴(2.2g, 33mmol)을 무수 DMF(150mL)에 첨가하고 0℃에서 K2CO3(4.45g, 32.2mmol)을 여러 번으로 나누어 첨가하여 20min 동안 교반한다. 5-b(10.4g, 15.2mmol)와 Pd(PPh4)3(1.55g, 1.3mmol)을 첨가하고 50℃까지 승온시켜 10h 동안 반응시킨다. 완전히 전환된 후 얼음물에 붓고 2N의 묽은 염산을 사용하여 pH<1으로 조정하면 대량의 황색 고체가 석출되며, 여과하고 소량의 물과 석유에테르를 사용하여 필터케이크를 세척한다. 아세톤을 사용하여 고체 생성물이 용해되어 나오게 하고 회전증발시켜 용매를 제거하여 건조시키고, 디클로로메탄으로 분산시켜 여과하며, 디클로로메탄(20mL)으로 3 번 세척하여 황색 고체 5-c(3.9g, 46%의 수율)를 얻는다. 19FNMR(400MHz, d6-acetone)δ=-90.08(m, 4F), -138.31(m, 4F)이다.
단계 3: 화합물 I-109의 합성
질소 분위기에서, 5-c(3.9g, 6.9mmol)를 DCM(800mL)에 첨가하고 0℃까지 감온시키고 PIFA(6.2g, 14.4mmol)를 여러 번으로 나누어 첨가하고 실온에서 2 일 동안 교반하며 용액은 자흑색이다. 회전증발시켜 대부분의 용액을 제거한 후 여과하여 흑색 고체를 얻는다. DCM/PE=1:1(20mL)을 사용하여 2 번 세척하고 마지막으로 건조시켜 흑색 고체 I-109(2.4g, 62%의 수율)을 얻는다. 19FNMR(400MHz, d6-acetone)δ=-89.72(s, 8F)이다. 생성물은 분자량이 560인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. DCM에서 화합물 I-109의 CV를 측정하여 화합물의 LUMO=-5.15eV를 얻는다. 8.0*10-4Pa의 진공 조건 및 300℃의 항온에서 12h 동안 가열하는 조건에서 가열하여 승화시켜, 생성물인 흑색 고체 화합물 I-109를 얻는다.
합성 실시예 4: 화합물 I-110의 합성
단계 1: [중간물 6-b]의 합성
질소 분위기에서, 6-a(10.4g, 21.9mmol)를 THF(550mL)에 첨가하고 -72℃에탄올/드라이 아이스)까지 낮추고, LiHMDS 용액(1.0M, 70mL)을 천천히 적가한 후, -30℃까지 천천히 승온시키고 0.5h 동안 반응시킨다. -30℃에서 ZnCl2(2.0M, 35mL) 용액을 적가하고 0℃까지 천천히 승온시켜 10min 동안 반응시키며 순물질 고체 요오드(18.5 g)를 반응 용액에 첨가하여 0℃에서 2h 동안 반응시킨다. 완전히 반응시키고 NH4Cl 포화 용액을 사용하여 반응을 퀀칭하며, 티오황산나트륨 포화 용액으로 세척하고 DCM으로 추출하며 무수 Na2SO4로 건조시킨 후 용매를 여과 및 회전건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피(THF/PE=1/2를 용리제로 함)로 분리하여 생성물인 백색 고체 6-b(14.3g, 90%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, d6-acetone)δ=8.09(m, 2H), 8.01(d, J =8.4Hz, 2H)이다.
단계 2: [중간물 6-c]의 합성
질소 분위기에서, 말로노니트릴(5.38g, 81.5mmol)을 무수 DMF(200mL)에 첨가하고 0℃에서 K2CO3(11.2g, 81.0mmol), 6-b(14.3g, 19.7mmol) 및 Pd(PPh4)3(2.185g)을 여러 번으로 나누어 첨가하고 80℃까지 승온시켜 24h 동안 반응시킨다. 완전히 전환된 후 얼음물에 붓고 2N의 묽은 염산을 사용하여 pH<1으로 조정하면 대량의 황색 고체가 석출되며, 여과하고 대량으로 물과 석유에테르를 사용하여 필터케이크를 세척한다. 아세톤을 사용하여 고체 생성물이 용해되어 나오게 하고 회전증발시켜 용매를 제거하여 건조시키고 THF/PE=1/1로 재결정시키며, 마지막으로 여과하여 황색 고체 6-c(11.3g, 95%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, d6-acetone)δ=8.20(m, 4H), 8.07(d, J =8.0Hz, 2H)이다.
단계 3: 화합물 I-110의 합성
질소 분위기에서, 6-c(11.3g, 18.8mmol)를 DCM(1200mL)에 첨가하고 0℃까지 감온시키고 PIFA(16.2g, 37.6mmol)를 여러 번으로 나누어 첨가하고 실온에서 3 일 동안 교반하며 용액은 자흑색이다. 회전증발시켜 대부분의 용매를 제거하고 여과하며, DCM(100mL)을 사용하여 연속 2 번 세척하고 마지막으로 건조시켜 흑색 고체 I-110(10.1g, 90%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 600인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. DCM에서 화합물 I-110의 CV를 측정하여 화합물의 LUMO=-4.97eV를 얻는다. 1.1*10-4Pa의 진공 조건 및 340℃의 항온에서 12h 동안 가열하는 조건에서 가열하여 승화시켜, 생성물인 흑색 고체 화합물 I-110를 얻는다.
합성 실시예 5: 화합물 I-111의 합성
단계 1: [중간물 7-b]의 합성
질소 분위기에서, 7-a(6.3g, 14.8mmol)를 THF(150mL)에 첨가하고 -72℃에탄올/드라이 아이스)까지 낮추고, LiHMDS 용액(1.0M, 34mL)을 천천히 적가한 후, -30℃까지 천천히 승온시키고 0.5h 동안 반응시킨다. -30℃에서 ZnCl2(2.0M, 17mL) 용액을 적가하고 0℃까지 천천히 승온시켜 10min 동안 반응시키며 순물질 고체 요오드(11.5g)를 반응 용액에 첨가하여 0℃에서 2h 동안 반응시킨다. 완전히 반응시키고 포화 NH4Cl 용액을 사용하여 반응을 퀀칭하며, 티오황산나트륨 포화 용액으로 세척하고 DCM으로 추출하며 무수 Na2SO4로 건조시킨 후 용매를 여과 및 회전건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피(DCM/EA/PE=4/1/4를 용리제로 함)로 분리하여 생성물인 백색 고체 7-b(8.4g, 97%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, CDCl3)δ=8.78(s, 1H), 8.15(d, J =8.0Hz, 1H), 7.67(d, J =8.0Hz, 1H)이다.
단계 2: [중간물 7-c]의 합성
질소 분위기에서, 말로노니트릴(3.52g, 53.3mmol)을 무수 DMF(130mL)에 첨가하고 0℃에서 NaH(2.138g, 53.5mmol, 60%의 함량)를 여러 번으로 나누어 첨가하여 20min 동안 교반한 후, 7-b(8.3g, 12.2mmol) 및 Pd(PPh4)3(1.435g)을 첨가하고 80℃까지 승온시켜 24h 동안 반응시킨다. 완전히 전환된 후 얼음물에 붓고 2N의 묽은 염산을 사용하여 pH<1으로 조정하면 대량의 황색 고체가 석출되며, 여과하고 대량으로 물과 석유에테르를 사용하여 필터케이크를 세척한다. 아세톤을 사용하여 고체 생성물이 용해되어 나오게 하고 회전증발시켜 용매를 제거하여 건조시키고, 디클로로메탄으로 분산시키며, 마지막으로 여과하여 황색 고체 7-c(6.6g, 96%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, d6-DMSO)δ=8.75(s, 1H), 8.08(d, J =8.0Hz, 1H), 7.67(d, J =8.0Hz, 1H)이다.
단계 3: 화합물 I-111의 합성
질소 분위기에서, 7-c(6.6g, 11.9mmol)를 DCM(1200mL)에 첨가하고 0℃까지 감온시키고 PIFA(10.7g, 24.9mmol)를 여러 번으로 나누어 첨가하고 실온에서 3 일 동안 교반하며 용액은 자흑색이다. 회전증발시켜 대부분의 용매를 제거하고 여과하며, DCM(100mL)을 사용하여 연속 2 번 세척하고 마지막으로 건조시켜 흑색 고체 I-111(5.4g, 82%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 552인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. DCM에서 화합물 I-111의 CV를 측정하여 화합물의 LUMO=-4.92eV를 얻는다. 7.7*10-4Pa의 진공 조건 및 300℃의 항온에서 12h 동안 가열하는 조건에서 가열하여 승화시켜, 생성물인 흑색 고체 화합물 I-111를 얻는다.
합성 비교예 1: 화합물 S의 합성
단계 1: [중간물 3-b]의 합성
질소 분위기에서, 3-a(2.2g, 7.6mmol)를 THF(50mL)에 첨가하고 -72℃에탄올/드라이 아이스)까지 낮추고, LiHMDS 용액(1.0M, 35mL)을 천천히 적가한 후, -30℃까지 천천히 승온시키고 0.5h 동안 반응시킨다. -30℃에서 ZnCl2(2.0M, 17mL) 용액을 적가하고 0℃까지 천천히 10min 동안 반응시키며 순물질 고체 요오드(7.8g)를 반응 용액에 첨가하여 0℃에서 2h 동안 반응시킨다. 완전히 반응시키고 NH4Cl 포화 용액을 사용하여 반응을 퀀칭하며, 티오황산나트륨 포화 용액으로 세척하고 DCM으로 추출하며 무수 Na2SO4로 건조시킨 후 용매를 여과 및 회전건조시킨다. 컬럼 크로마토그래피(DCM/PE=1/2를 용리제로 함)로 분리하여 생성물인 백색 고체 3-b(4.0g, 97%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, CDCl3)δ=7.51(m, 4H), 7.24(m, 6H)이다.
단계 3: [중간물 3-c]의 합성
질소 분위기에서, 말로노니트릴(4.52g, 68.4mmol)을 무수 DMF(160mL)에 첨가하고 0℃에서 NaH(2.80g, 70.0mmol, 60%의 함량)를 여러 번으로 나누어 첨가하여 30min 동안 교반한 후, 3-b(8.8g, 16.3mmol) 및 Pd(PPh4)3(1.88g)을 첨가하고 90℃까지 승온시켜 24h 동안 반응시킨다. 완전히 전환된 후 얼음물에 붓고 2N의 묽은 염산을 사용하여 pH<1으로 조정하면 대량의 황색 고체가 석출되며, 여과하고 대량으로 물과 석유에테르를 사용하여 필터케이크를 세척한다. 아세톤을 사용하여 고체 생성물이 용해되어 나오게 하고 아세톤이 약 50mL가 남을 때까지 회전증발시키고 여과하여 황색 고체를 얻으며, 디클로로메탄으로 3 번 세척하고 마지막으로 여과하여 황색 고체 3-c(4.4g, 65%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, d6-DMSO)δ=7.50(m, 4H), 7.30(m, 6H), 4.07(b, 2H)이다.
단계 4: 화합물 S의 합성
질소 분위기에서, 3-c(4.4g, 10.6mmol)를 DCM(600mL)에 첨가하고 0℃까지 감온시키고 PIFA(9.3g, 21.6mmol)를 여러 번으로 나누어 첨가하고 실온에서 3 일 동안 교반하며 용액은 자흑색이다. 회전증발시켜 DCM이 약 20mL가 남을 때까지 제거하고 여과하며, DCM/PE=1:1(50mL)을 사용하여 연속 2 번 세척하고 마지막으로 흑색 고체 화합물 S(2.9g, 66%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 414인 목표 생성물인 것으로 확인되었다. DCM에서 화합물 S의 CV를 측정하여 화합물의 LUMO=-4.70eV를 얻는다. 6.8*10-4Pa의 진공 조건 및 300℃의 항온에서 2h 동안 가열하는 조건에서 가열하여 승화시켜, 생성물인 흑색 고체 화합물 S 얻는다.
합성 비교예 2: 화합물 T의 합성
단계 1: [중간물 4-b]의 합성
질소 분위기에서, LDA(40mL, 2.0M)를 -72℃에탄올/드라이 아이스)의 THF(200mL)에 첨가하고, 4-a(5.2g, 31.0mmol)의 THF(60mL) 용액을 천천히 적가하고 저온에서 1h 동안 반응시킨다. 이어서 0℃까지 승온시키고 순물질 요오드(17.3g, 68.0mmol)의 THF(60mL) 용액을 천천히 적가하고 0℃에서 1h 동안 반응시킨다. 완전히 반응시키고 NH4Cl 포화 용액을 사용하여 반응을 퀀칭하며, 티오황산나트륨 포화 용액으로 세척하고 DCM으로 추출하며 무수 Na2SO4로 건조시키고 생성물을 DCM으로 완전히 용해시킨 후 실리카겔로 여과하고 용매를 회전건조시킨다. DCM 및 THF로 재결정시켜 생성물인 황색 고체 4-b(8.9g, 68%의 수율)를 얻는다. 1HNMR(400MHz, CDCl3)δ=7.88(s, 2H)이다.
단계 2: [중간물 4-c]의 합성
질소 분위기에서, 말로노니트릴(0.32g, 4.8mmol)을 무수 DMF(12mL)에 첨가하고 0℃에서 NaH(0.21g, 5.2mmol, 60%의 함량)를 여러 번으로 나누어 첨가하여 30min 동안 교반한 후, 4-b(0.5g, 1.2mmol) 및 Pd(PPh4)3(0.14g)을 첨가하고 100℃까지 승온시켜 24h 동안 반응시킨다. 완전히 전환된 후 얼음물에 붓고 2N의 묽은 염산을 사용하여 pH<1으로 조정하면 고체가 석출되며, 고체를 여과해낸다. 아세톤을 사용하여 고체 생성물이 용해되어 나오게 하고 용매를 회전건조시켜 DCM으로 세척하며, 마지막으로 여과하여 흑색 고체 4-c(0.24g, 68%의 수율)를 얻으며, 고체 생성물은 직접 다음 단계 반응에 사용한다.
단계 3: 화합물 T의 합성
질소 분위기에서, 4-c(0.24g)를 DCM(80mL)에 첨가하고 0℃까지 감온시키고 PIFA(0.69g, 1.6mmol)를 여러 번으로 나누어 첨가하고 실온에서 2 일 동안 교반하며 용액은 자흑색이다. 회전증발시켜 DCM이 약 10mL가 남을 때까지 제거하고 여과하며, DCM/PE=1:2(10mL)를 사용하여 연속 2 번 세척하고 마지막으로 흑색 고체 화합물 T(0.16g, 67%의 수율)을 얻는다. 1HNMR(400MHz, CDCl3)δ=8.72(s, 2H)이다. DCM에서 화합물 T의 CV를 측정하여 화합물의 LUMO=-4.64eV를 얻는다. 이어서, 2.4*10-4Pa의 진공 조건 및 300℃의 30min 동안 가열하는 조건에서 가열하여 승화시키는데, 생성물인 화합물 T를 얻지 못한다.
화합물 T인 경우, 5원 고리 상의 치환기가 단지 수소이므로, 분자평면성이 강하고 분자 간의 작용력이 강함으로 인해, 분자 간의 적층이 강하여 승화하기 어렵다.
본 분야 당업자는 상기 제조 방법은 단지 하나의 예시적인 예일뿐임을 알아야 하고, 본 분야 당업자는 이를 개진함으로써 본 발명의 기타 화합물 구조를 얻을 수 있다.
소자 실시예
소자 실시예 1:
80nm 두께의 인듐주석산화물(ITO) 투명 전극을 구비하는 유리기판을 산소 플라즈마 및 UV 오존을 사용하여 처리한다. 증착 전에, 세척된 유리기판을 글로브박스의 핫 플레이트에서 베이킹 드라이시킨다. 아래 재료는 약 10-8토르의 진공도에서 0.2~2Å/s의 속도로 유리 표면에 순차적으로 증착시킨다. 먼저, 본 발명의 화합물 I-6을 유리기판의 표면에 증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 한다. 이어서, 화합물 HT1을 상기에서 얻어진 막에 증착시켜 하나의 120nm 두께의 막을 형성하여 정공 수송층(HTL)으로 한다. 다음, 화합물 EB1을 상기에서 얻어진 막에 증착시켜 하나의 5nm 두께의 막을 형성하여 전자 차단층(EBL)으로 한다. 다음, 화합물 BH와 화합물 BD(중량비가 96:4임)를 상기에서 얻어진 막에 공증착(co-deposited)시켜 25nm 두께의 막을 형성하여 발광층(EML)으로 한다. 다음, 화합물 HB1을 상기에서 얻어진 막에 증착시켜 하나의 5nm 두께의 막을 형성하여 정공 차단층(HBL)으로 한다. 다음, 8-히드록시퀴놀린-리튬(Liq)과 화합물 ET1(중량비가 60:40임)을 상기에서 얻어진 막에 공증착시켜 하나의 30nm 두께의 막을 형성하여 전자 수송층(ETL)으로 한다. 마지막으로, Liq을 증착시켜 1nm 두께의 막을 형성하여 전자 주입층(EIL)으로 하고 120nm 두께의 알루미늄을 증착시켜 음극으로 한다. 다음, 해당 소자를 글로브박스로 옮기고 유리 뚜껑(glass lid) 및 흡습제를 사용하여 봉입(encapsulate)함으로써 해당 소자를 완성시킨다.
소자 실시예 2:
HIL로서 화합물 I-6 대신 화합물 I-8을 사용하는 것 외에는, 소자 실시예 2는 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 실시예 3:
화합물 I-6과 화합물 HT1(중량비가 7:93임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 실시예 3은 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 실시예 4:
화합물 I-6과 화합물 HT1(중량비가 10:90임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 실시예 4는 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 실시예 5:
화합물 I-8과 화합물 HT1(중량비가 3:97임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 실시예 5는 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 실시예 6:
화합물 I-109와 화합물 HT1(중량비가 3:97임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 실시예 6은 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 실시예 7:
화합물 I-111과 화합물 HT1(중량비가 3:97임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 실시예 7은 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 비교예 1:
HIL로서 화합물 I-6 대신 비교 화합물 S를 사용하는 것 외에는, 소자 비교예 1은 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 비교예 2:
화합물 HI1 과 화합물 HT1(중량비가 7:93임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 비교예 2는 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 비교예 3:
화합물 HI1 과 화합물 HT1(중량비가 3:97임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 비교예 3은 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 비교예 4:
화합물 S와 화합물 HT1(중량비가 7:93임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 비교예 4는 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
소자 비교예 5:
화합물 S와 화합물 HT1(중량비가 10:90임)을 유리기판의 표면에 공증착시켜 하나의 10nm 두께의 막을 형성하여 정공 주입층(HIL)으로 하는 것 외에는, 소자 비교예 5는 소자 실시예 1과 같은 방식으로 제조한다.
상세한 소자 층구조와 두께는 하기 표 1에 나타난 바와 같다. 여기서, 사용되는 재료가 두 가지 이상인 층은, 상이한 화합물을 이에 언급된 중량비로 도핑함으로써 얻어진다.
[표 1]
소자 실시예 및 비교예의 소자 구조
소자에 사용되는 재료 구조는 아래와 같다:
실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 소자 데이터는 10mA/cm2에서 IVL 특성을 측정한 것이고, 그 전압, 외부 양자 효율(EQE), PE(전력효율) 및 수명(LT97)을 모두 표 2에 기록 및 표시하였다.
[표 2]
실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 소자 데이터
표 2로부터 알 수 있는바, 실시예 1, 2와 비교예 1을 비교하면, 정공 주입층 재료로서 본 발명의 화합물 I-6과 화합물 I-8을 단독으로 사용하는 경우, 정공 주입층으로서 단독으로 화합물 S를 사용하는 것에 비해, 제조된 소자의 전압이 더 낮고 PE 값이 12%보다 더 향상되며, EQE도 향상되었다. 특히, 소자의 수명이 50배 이상 증가하였다. 이는 본 발명에 개시된 화합물 I-6과 I-8에는 전자 흡인기를 갖는 치환기가 도입되어 있으므로 화합물 S에 비해 더 우수한 정공 주입 성능을 획득함을 설명한다. 본 발명의 화합물을 단독으로 정공 주입층으로 사용하는 경우에 나타나는 성능은, 본 발명의 화합물이 우수한 정공 주입 재료임을 증명한다.
실시예 3~5 및 비교예 2~5의 소자 데이터는 10mA/cm2에서 IVL 특성을 측정한 것이고, 그 전압, PE(전력효율) 및 수명(LT97)을 모두 표 3 내지 표 5에 기록 및 표시하였다.
[표 3]
실시예 3 및 비교예 2, 비교예 4의 소자 데이터
표 3으로부터 알 수 있는바, 실시예 3과 비교예 2를 비교하면, 정공 주입층에 본 발명의 화합물 I-6과 화합물 HT1(7:93)을 사용하는 경우 정공 주입층에 화합물 HI1과 화합물 HT1(7:93)을 사용하는 것에 비해, 소자 전압, PE 및 EQE는 비슷하나 소자 수명이 약 50% 증가하였다. 실시예 3과 비교예 4를 비교하면, 비교예 4의 정공 주입층에 화합물 S와 화합물 HT1(7:93)을 사용하면, 소자의 전압이 명확하게 상승하고 PE도 명확하게 낮아지며 소자의 수명은 실시예 3에 비해 많이 못하다. 실시예 3의 수명은 비교예 4에 비해 6배 이상으로 증가하였으며, 비교예 4의 수명이 너무 짧아 산업화 재료 요구를 충족하지 못한다. 이로부터 알 수 있는바, 정공 주입층에 화합물 HT1과 화합물 S를 사용하는 것에 비해, 본 발명의 화합물을 도핑하여 정공 주입 재료에 사용하는 경우, 우수한 성능을 획득할 수 있어 산업용 HI1과 비슷하거나 더 우수한 성능을 달성하고 상당한 산업화 전망을 갖는다.
[표 4]
실시예 4 및 비교예 5의 소자 데이터
표 4로부터 알 수 있는바, 실시예 4와 비교예 5를 통해 정공 주입층 중의 도판트인 화합물 I-6과 화합물 S의 비율을 10%까지 높이면, 화합물 I-6은 화합물 S에 비해 소자 수명 측면에서 상승폭이 3.52배에 달하며 더 낮은 구동전압과 더 높은 전력효율을 가짐을 알 수 있다.
[표 5]
실시예 5, 실시예 6, 실시예 7 및 비교예 3의 소자 데이터
실시예 5, 실시예 6, 실시예 7과 비교예 3을 비교하면, HIL에 본 발명에 개시된 화합물 I-8, I-109 및 I-111를 각각 사용하는 실시예는 상업용 재료 HI1을 사용하는 비교예 3에 비해, 소자 성능 측면, 즉 전압, 소자 수명, 소자 효율 등 각 측면에서 모두 향상하였다. 이는, 화합물 HT1에 비해 본 발명의 화합물 I-8, I-109 및 I-111을 도핑하여 정공 주입 재료로 사용하는 경우, 우수한 소자성능을 획득할 수 있어 산업용 HI1과 비슷하거나 더 우수한 성능을 달성하고 상당한 산업화 전망을 가짐을 충분히 구현한다.
화합물 I-6, 화합물 I-8, 화합물 I-109 및 화합물 I-111이 본 발명의 식 1 구조를 갖는 화합물인 것에 대해, 이들의 치환기 R는 모두 전자 흡인기를 함유하는 그룹이나, 화합물 S와 화합물 T는 비교예 화합물로서 이들의 치환기 R는 전자 흡인기를 함유하지 않은 그룹이다. 소자 결과로부터 알 수 있는바, 전자 흡인기를 갖는 치환기 R가 도입된 본 발명의 화합물을 소자에 응용하면, 단독으로 사용하든 도핑하여 사용하든 상관없이 모두 보다 우수한 소자 결과를 획득할 수 있다. 도핑하여 정공 주입 재료로 사용하는 경우, 산업용 HI1과 비슷하거나 더 우수한 성능을 달성할 수 있고 상당한 산업화 전망을 갖는다.
본 발명의 화합물 I-6, 화합물 I-8, 화합물 I-109, 화합물 I-111, 비교예 화합물 S 및 화합물 T에 대해 순환전압전류법을 사용하여 그 LUMO 에너지 준위를 측정하였으며, 결과는 아래 표에 나타난 바와 같다.
[표 6]
재료의 LUMO 에너지 준위
표 6으로부터 알 수 있는바, 화합물 S와 화합물 T를 실제로 측정하여 얻은 LUMO 에너지 준위는 화합물 I-6, 화합물 I-8, 화합물 I-109 및 화합물 I-111보다 깊지 못하며, 이는 본 발명의 식 1 구조를 갖는 화합물의 R 치환기가 전자 흡인 치환기인 경우 R가 전자 흡인 치환기가 아닌 것에 비해 더 깊은 LUMO 에너지 준위를 가질 수 있으며 유기 전자소자에서의 정공 주입 재료로 사용하기에 더 적합하다는 것을 나타낸다.
재료 소자 데이터를 결합하면, 화합물 I-6, 화합물 I-8, 화합물 I-109 및 화합물 I-111은 화합물 S보다 더 우수한 소자 성능을 가지며, 이는 화합물의 깊은 LUMO 에너지 준위가 화합물 소자 성능에 매우 중요하다는 것을 설명한다. 재료가 정공 주입층의 도판트로 사용되는 경우, 일반적으로 LUMO 에너지 준위가 깊을수록 소자 표현이 더 좋다. 화합물 T의 LUMO 에너지 준위가 화합물 S의 LUMO 에너지 준위보다 더 얕으므로, 화합물 T의 정공 주입 능력도 부족하다는 것을 추론할 수 있다. 특히, LUMO 에너지 준위가 -4.80eV 이하(DFT로 계산된 LUMO 에너지 준위가 -5.20eV 좌우 및 이하임)인 재료가 우수한 정공 주입 재료로 될 것이다.
본 발명에 개시된 일부 화합물에 대해 DFT[GAUSS-09, B3LYP/6-311G(d)]를 통해 그 LUMO 에너지 준위를 계산하고 연관되는 화합물 및 그 LUMO 값을 아래 표 7 및 표 8에 표시하였다.
[표 7]
DFT 계산 결과(n=0)
[표 8]
DFT 계산 결과
표 7 및 표 8의 DFT 이론적 계산으로부터 알 수 있는바, 본 발명의 식 1 구조를 갖는 화합물은 깊은 LUMO의 에너지 준위를 가지며 유기 전자소자에서의 정공 주입 재료로 사용하기에 적합하다. L가 에서 선택되고 n=0인 경우, 표 7에 나타난 바와 같은 일부 화합물에서 본 발명의 R 및 RN 중 적어도 하나가 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹인 화합물은 LUMO 에너지 준위는 모두 -5.20eV 이하이며, 예를 들어 화합물 I-6 및 화합물 I-8를 계산하여 얻은 LUMO 에너지 준위는 화합물 S보다 더 깊다(같은 계산방법으로 계산하여 얻은 화합물 S의 LUMO 에너지 준위는 -4.83eV임). I-8은 치환기 R에 더 많은 전자 흡인기가 도입되므로, LUMO 에너지 준위가 I-6보다 더 깊다. R 및 RL가 모두 전자 흡인기를 갖는 그룹인 경우, R 및 RL 중 하나에만 전자 흡인기를 도입하는 것에 비해, 예를 들어 화합물 LIOA-23 vs. 화합물 LIOA-5를 비교하면 LUMO 에너지 준위가 더 깊다.
상술한 바를 종합하면, 상기 결과로부터 본 발명의 식 1 구조를 갖는 화합물이 전자 흡인그룹을 갖는 중요성을 획득할 수 있다. 본 발명의 화합물은 매우 중요한 전하이동재료이고, 특히 정공수송에서 비교할 수 없는 장점을 가지며, 유기 반도체 소자의 제조가 용이하고, 형광 OLED, 인광 OLED, 백색광 OLED, 적층 OLED, OTFT, OPV 등을 포함하는 상이한 유형의 유기 반도체 소자에 적용되나 이에 한정되지 않는다.
본문에 기재된 다양한 실시예는 단지 예시일뿐이며 본 발명의 범위를 한정하려는 의도가 아님을 이해해야 한다. 따라서, 청구하려는 본 발명은 본문에 기재된 구체적인 실시예 및 바람직한 실시예의 변경을 포함할 수 있다는 것은 본 분야 당업자에게 자명한 것이다. 본문에 기재된 재료 및 구조에서의 다수는 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한, 기타 재료 및 구조로 대체하여 사용할 수 있다. 본 발명이 작용되는 이유에 대한 다양한 이론은 한정적인 것이 아님을 이해해야 한다.

Claims (33)

  1. 식 1-1로 표시된 구조를 구비하며:

    여기서,
    식 1-1에서 는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 식 2 내지 식 5 중 어느 하나로 나타낸 구조에서 선택되고,

    W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
    X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CR"R"'에서 선택되고;
    R, R" 및 R"'은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 카르복실산기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 포스포로소기, 히드록실기, 술파닐기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
    치환기 R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
    R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고;
    인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
    "**"는 식 2 내지 식 5와 식 1-1의 연결위치를 나타내는 것인 화합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    식 1-1에서 는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 식 2로 표시된 구조에서 선택되며;

    여기서, 식 2에서,
    W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
    X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CR"R"'에서 선택되고;
    R, R" 및 R"'은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로기, 시아노기, 이소시아노기, , SCN, OCN, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
    치환기 R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
    R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고;
    인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
    "**"는 식 2와 식 1-1의 연결 위치를 나타내는 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물은 식 I 내지 식 XVI로 표시된 임의의 하나의 구조를 구비하고,

    여기서, 식 I 내지 식 XVI에서,
    W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
    X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CR"R"'에서 선택되고;
    R, R" 및 R"'은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 시아노기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
    치환기 R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
    R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹인, 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화합물은 식I 및 식II로 표시된 임의의 하나의 구조를 구비하고,

    여기서, 식 I 및 식 II에서,
    X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CR"R"'에서 선택되고;
    W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O, S 및 Se 로 이루어진 군에서 선택되며;
    R, R" 및 R"'은 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 시아노기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
    치환기 R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이며;
    R" 및 R"' 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고;
    인접한 치환기 R" 및 R"'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있는, 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    W는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 O 또는 S에서 선택되는 O인 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹인 화합물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고; 여기서 R', R", R"' 및 RL 중의 각각은 모두 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹인 화합물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    R 중 적어도 하나는 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기 또는 이들의 조합에서 선택되는 화합물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    R 중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기; 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기 또는 이들의 조합인 화합물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    R는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹인 화합물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    R는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기 또는 이들의 조합에서 선택되는 화합물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    R는 나타날 때마다 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기; 적어도 하나의 전자 흡인기 치환을 구비하는, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기 또는 이들의 조합인 화합물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 흡인기의 하메트 상수는 ≥0.05인 화합물.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 흡인기는 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 카르복실산기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 포스포로소기, 아자 방향족 고리기; 또는 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 카르복실산기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 포스포로소기, 아자 방향족 고리기 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 다음의 그룹: 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알케닐기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합; 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택되는 화합물.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 흡인기는 F, CF3, CHF2, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합; 중 임의의 하나로 이루어진 군에서 선택되는 화합물.
  16. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 아래의 구조로 이루어진 군에서 선택되며:


    여기서, V, U 및 T는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 CRvRu, NRv, O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
    여기서, Ar는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기 또는 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기에서 선택되고;
    여기서, R1, Q, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg, Rh, Rv 및 Ru는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 니트로소기, 니트로기, 카르복실산기, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, SF5, 보란기, 포스포로소기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자(ring carbon atoms)를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기(cycloalkyl group), 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 3~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로시클릭기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알케닐기,2~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알키닐기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
    여기서, Q는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고, 상기 임의의 하나의 구조에 대해, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg, Rh, Rv 및 Ru 중 하나 또는 복수 개가 나타나는 경우, 그중 적어도 하나는 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 그룹이고;
    인접한 치환기 R1, Ra, Rb, Rc, Rd, Re, Rf, Rg, Rh, Rv 및 Ru는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
    "*"는 상기 구조를 구비하는 X와 식 1-1의 연결 위치를 나타내는 것인 화합물.
  17. 제 16 항에 있어서,
    R1 및 적어도 하나의 전자 흡인기를 갖는 기는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 F, CF3, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 펜타플루오로페닐기, 4-시아노테트라플루오로페닐기, 테트라플루오로피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물.
  18. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    X는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 아래의 구조로 이루어진 군에서 선택되는 화합물:

  19. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    R는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 할로겐, 시아노기, 이소시아노기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자수를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알콕시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴옥시기, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬실릴기(alkylsilyl group), 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기(arylsilyl group) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물.
  20. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    R는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 수소, 듀테륨, 메틸기, 이소프로필기, NO2, SO2CH3, SCF3, C2F5, OC2F5, 디페닐메틸실릴기, 페닐기, 메톡시페닐기, p-메틸페닐기, 2,6-디이소프로필페닐기, 비페닐기, 폴리플루오로페닐기, 디플루오로피리딜기, 니트로페닐기, 디메틸티아졸릴기, CN; CN 또는 CF3 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 비닐기; CN 또는 CF3 중 하나에 의해 치환된 에티닐기; 디메틸포스포로소기, 디페닐포스포로소기, F, CF3, OCF3, SF5, SO2CF3, 시아노기, 이소시아노기, SCN, OCN, 트리플루오로메틸페닐기, 트리플루오로메톡시페닐기, 비스(트리플루오로메틸)페닐기, 비스(트리플루오로메톡시)페닐기, 4-시아노테트라플루오로페닐기; F, CN 또는 CF3 중 하나 또는 복수 개에 의해 치환된 페닐기 또는 비페닐기; 테트라플루오로피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 피리딜기, 디페닐보라닐기, 페녹사보린(phenoxaborin) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물.
  21. 제 18 항에 있어서,
    R는 나타날 때마다 동일하거나 상이하게 아래의 구조로 이루어진 군에서 선택되고:



    여기서 ""는 상기 구조를 구비하는 R와 식 1-1의 연결 위치를 나타내는 화합물.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 화합물은 화합물 I-1 내지 화합물 I-36 및 화합물 I-49 내지 화합물 I-114, 화합물 II-1 내지 화합물 II-36 및 화합물 II-49 내지 화합물 II-108, 화합물 III-1 내지 화합물 III-36 및 화합물 III-49 내지 화합물 III-108, 화합물 IV-1 내지 화합물 IV-36 및 화합물 IV-49 내지 화합물 IV-108, 화합물 V-1 내지 화합물 V-36 및 화합물 V-49 내지 화합물 V-108, 화합물 VI-1 내지 화합물 VI-36 및 화합물 VI-49 내지 화합물 VI-108, 화합물 VII-1 내지 화합물 VII-36 및 화합물 VII-49 내지 화합물 VII-108, 화합물 VIII-1 내지 화합물 VIII-36 및 화합물 VIII-49 내지 화합물 VIII-108, 화합물 IX-1 내지 화합물 IX-36 및 화합물 IX-49 내지 화합물 IX-108, 화합물 X-1 내지 화합물 X-36 및 화합물 X-49 내지 화합물 X-108, 화합물 XI-1 내지 화합물 XI-36 및 화합물 XI-49 내지 화합물 XI-108, 화합물 XII-1 내지 화합물 XII-36 및 화합물 XII-49 내지 화합물 XII-108, 화합물 XIII-1 내지 화합물 XIII-36 및 화합물 XIII-49 내지 화합물 XIII-108, 화합물 XIV-1 내지 화합물 XIV-36 및 화합물 XIV-49 내지 화합물 XIV-108, 화합물 XV-1 내지 화합물 XV-36 및 화합물 XV-49 내지 화합물 XV-108, 화합물 XVI-1 내지 화합물 XVI-36 및 화합물 XVI-49 내지 화합물 XVI-108로 이루어진 군에서 선택되는 화합물:
    여기서, 화합물 I-1 내지 화합물 I-36 및 화합물 I-49 내지 화합물 I-114은 식 I의 구조를 구비하고,

    I에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 II-1 내지 화합물 II-36 및 화합물 II-49 내지 화합물 II-108은 식 II의 구조를 구비하고,

    II에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 III-1 내지 화합물 III-36 및 화합물 III-49 내지 화합물 III-108은 식 III의 구조를 구비하고,

    III에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 IV-1 내지 화합물 IV-36 및 화합물 IV-49 내지 화합물 IV-108은 식 IV의 구조를 구비하고,

    IV에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 V-1 내지 화합물 V-36 및 화합물 V-49 내지 화합물 V-108은 식 V의 구조를 구비하고,

    V에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 VI-1 내지 화합물 VI-36 및 화합물 VI-49 내지 화합물 VI-108은 식 VI의 구조를 구비하고,

    VI에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 VII-1 내지 화합물 VII-36 및 화합물 VII-49 내지 화합물 VII-108은 식 VII의 구조를 구비하고,

    VII에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 VIII-1 내지 화합물 VIII-36 및 화합물 VIII-49 내지 화합물 VIII-108은 식 VIII의 구조를 구비하고,

    VIII에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 IX-1 내지 화합물 IX-36 및 화합물 IX-49 내지 화합물 IX-108은 식 IX의 구조를 구비하고,

    IX에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 X-1 내지 화합물 X-36 및 화합물 X-49 내지 화합물 X-108은 식 X의 구조를 구비하고,

    X에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 XI-1 내지 화합물 XI-36 및 화합물 XI-49 내지 화합물 XI-108은 식 XI의 구조를 구비하고,

    XI에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 XII-1 내지 화합물 XII-36 및 화합물 XII-49 내지 화합물 XII-108은 식 XII의 구조를 구비하고,

    XII에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 XIII-1 내지 화합물 XIII-36 및 화합물 XIII-49 내지 화합물 XIII-108은 식 XIII의 구조를 구비하고,

    XIII에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 XIV-1 내지 화합물 XIV-36 및 화합물 XIV-49 내지 화합물 XIV-108은 식 XIV의 구조를 구비하고,

    XIV에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 XV-1 내지 화합물 XV-36 및 화합물 XV-49 내지 화합물 XV-108은 식 XV의 구조를 구비하고,

    XV에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택되고,
    ;
    여기서, 화합물 XVI-1 내지 화합물 XVI-36 및 화합물 XVI-49 내지 화합물 XVI-108은 식 XVI의 구조를 구비하고,

    XVI에서, 두 개의 X가 동일하고 두 개의 W가 동일하며 두 개의 R가 동일하며, X, W 및 R는 각각 아래 표 중의 원자 또는 그룹에 대응되게 선택된다,
    .
  23. 양극;
    음극; 및
    상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층; 을 포함하고 상기 유기층은 제 1 항에 따른 화합물을 함유하는 전계발광소자.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 유기층은 정공 주입층 또는 정공 수송층이고, 상기 정공 주입층 또는 상기 정공 수송층은 상기 화합물로 단독 형성되는 전계발광소자.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 유기층은 정공 주입층 또는 정공 수송층이고, 상기 정공 주입층 또는 상기 정공 수송층은 적어도 하나의 정공 수송 재료를 더 함유하고, 여기서 상기 화합물과 정공 수송 재료의 몰도핑비율은 10000:1 내지 1:10000인 전계발광소자.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 전계발광소자는 양극과 음극 사이에 있는 복수 개의 적층층을 포함하고 상기 적층층은 제1 발광층과 제2 발광층을 포함하며, 여기서, 제1 적층층은 제1 발광층을 포함하고 제2 적층층은 제2 발광층을 포함하며, 전하 생성층은 제1 적층층과 제2 적층층 사이에 배치되고, 여기서 전하 생성층은 p형 전하 생성층 및 n형 전하 생성층을 포함하며;
    여기서, p형 전하 생성층은 상기 화합물을 포함하는 전계발광소자.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 p형 전하 생성층은 적어도 하나의 정공 수송 재료를 더 함유하며, 여기서 상기 화합물과 상기 정공 수송 재료의 몰도핑비율은 10000:1 내지 1:10000인 전계발광소자.
  28. 제 25 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 화합물과 상기 정공 수송 재료의 몰도핑비율은 10:1 내지 1:100인 전계발광소자.
  29. 제 25 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 정공 수송 재료는 트리아릴아민 단위를 갖는 화합물, 스피로비플루오렌계 화합물, 펜타센계 화합물, 올리고티오펜계 화합물, 올리고페닐기 화합물, 올리고페닐렌비닐 화합물 및 올리고플루오렌계 화합물, 포르피린 착물 또는 금속 프탈로시아닌 착물을 포함하는 전계발광소자.
  30. 제 25 항에 있어서,
    상기 전하 생성층은 p형 전하 생성층과 n형 전하 생성층 사이에 배치된 완충층을 더 포함하고 상기 완충층은 상기 화합물을 함유하는 전계발광소자.
  31. 제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전계발광소자는 진공 증착 방법으로 제조되는 전계발광소자.
  32. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 함유하는 화합물 제제.
  33. 삭제
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