KR102656888B1 - 방향족아민 유도체 및 이를 함유하는 유기 전계 발광소자 - Google Patents

방향족아민 유도체 및 이를 함유하는 유기 전계 발광소자 Download PDF

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Abstract

방향족아민 유도체 및 이를 함유하는 유기 전계 발광소자를 개시하였다. 상기 방향족아민 유도체 구조에는 오르토-치환 그룹을 구비하는 플루오렌기/실라플루오렌기가 도입되고, 이는 유기 전계 발광소자의 발광층에서의 발광재료로 사용될 수 있다. 이러한 신규 화합물은 더 우수한 소자성능을 제공할 수 있다.

Description

방향족아민 유도체 및 이를 함유하는 유기 전계 발광소자{AROMATIC AMINE DERIVATIVE AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICES CONTAINING THE SAME}
본 발명은 유기 발광소자와 같은 유기 전자소자에 사용되는 방향족아민 유도체 화합물에 관한 것이다. 특히, 방향족아민 유도체 화합물 및 해당 화합물을 함유하는 유기 전계 발광소자 및 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 intersystem crossing)를 통해 일중항 상태 엑시톤을 생성할 수 있어 높은 IQE를 달성할 수 있다.
OLED의 발광색은 발광재료 구조설계에 의해 실현될 수 있다. OLED는 원하는 스펙트럼을 실현할 수 있도록 하나의 발광층 또는 복수의 발광층을 포함할 수 있다. 녹색, 황색 및 적색 OLED에서, 인광재료는 이미 상업화를 성공적으로 실현하였다. 청색 인광소자는 여전히 청색 불포화, 짧은 소자수명 및 높은 작동전압 등 문제가 존재한다. 상업용 풀 컬러 OLED 디스플레이는 통상적으로 청색 형광과, 인광 황색 또는 적색과 녹색을 사용하는 혼합전략을 사용한다.
비록, 형광 청색광 OLED는 인광 청색광 OLED보다 더 긴 수명을 구비하지만, 디스플레이 분야의 갈수록 증가하는 요구를 충족시키기 위해 수명 및 효율은 더 개선되어야 한다. 따라서, 형광 청색소자의 수명 및 효율을 개선하는 것은 매우 중요한 사항이다.
CN108558678A에서는 일반식 구조 를 구비하는 화합물을 개시하였고, 여기서 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 아래와 같은 구조의 나프틸 치환기에서 선택되고,
,
구체적인 예로는 , , 등이 있다. 해당 출원에 개시된 화합물에는 반드시 나프탈렌 고리 구조가 도입되어야 하며, 발명자는 1-나프틸 치환기 및 2-나프틸 치환기가 피렌을 코어로 하는 트리아릴아민 화합물에서의 응용에 주목하였으나, 오르토-치환기를 갖는 플루오렌/실라플루오렌(silafluorene) 구조의 응용에는 주목하지 않았으며, 나프탈렌 이외의 기타 아릴기/헤테로아릴기를 피렌 또는 기타 아릴기, 헤테로아릴기를 코어로 하는 트리아릴아민 화합물에서 사용하는 응용을 개시하거나 교시하지 않았으며, 또한 오르토-치환기를 갖는 플루오렌/실라플루오렌 구조의 특별한 장점에 주목하지 않았다.
US20150255736A에서는 피렌을 코어로 하는 실라플루오렌으로 치환된 트리아릴아민 화합물 을 개시하였으며, 여기서 Ar1 내지 Ar4 중 적어도 하나는 아래와 같은 일반식 구조 를 구비하고, 구체적인 예로는
이 있다. 해당 출원은 피렌계 트리아릴아민 화합물에 실라플루오렌 구조를 도입하는 것을 개시하였으나, 오르토-치환기를 갖는 플루오렌/실라플루오렌 구조의 특별한 장점에 주목하지 않았다.
TW201925161A에서는 일반식 화합물 을 개시하였고, 여기서 Ar4의 일반식 구조는 이며, 여기서 G는 피렌, 크리센(chrysene), 안트라센 등 형광재료 중심단편이고, n은 0 또는 1이고 r은 0~2이며 s, p의 범위는 0~10이고 m, q의 범위는 1~10이다. 개시된 구체적인 예로는
, 이 있다. 해당 출원은 플루오렌 고리계 트리아릴아민 구조의 청색광 재료의 연구에 관한 것이다. 그러나 해당 출원에 개시된 구조에서, 단일 Ar 구룹에는 반드시 2 개 또는 2 개 이상의 개수의 플루오렌 고리 구조 단위를 함유해야 한다. 또한, 해당 출원은 용액방법으로 제조된 OLED 소자이므로, 이에 개시된 화합물에 구비된 다수의 플루오렌 고리 구조; 및 긴 알킬 사슬을 구비하는 것은 모두 용액방법으로 제조한 소자의 응용에 더 유리하도록 하기 위한 것이다. 아울러, 다수의 플루오렌 고리 구조 단위 및 긴 알킬 사슬의 도입으로 인해, 해당 출원에 개시된 화합물은 진공증착방법으로 제조한 OLED소자의 응용에 유리하지 않다. 따라서, 해당 출원에서는 단일 Ar 그룹에 단지 하나의 플루오렌 고리 구조 단위만 함유되는 것을 개시 또는 교시하지 않았으며, 오르토-치환기를 갖는 플루오렌/실라플루오렌 구조의 특별한 장점에 주목하지 않았다.
상기 문헌에서는 피렌을 코어로 하고 방향족아민 구조를 갖는 많은 양의 형광 발광재료를 개시하였다. 그러나, 형광 발광재료는 더 높은 소자 효율, 더 긴 소자 수명 및 더 푸른 발광을 획득하기 위해 여전히 더 추가적인 개발이 필요하다. 본 발명자는 깊은 연구를 거쳐, 오르토-치환된 그룹을 갖는 플루오렌기/실라플루오렌기를 이러한 재료의 방향족아민 구조에 도입하여 얻은 신규 방향족아민 유도체 화합물이 유기 발광소자에서 발광재료로 사용되는 경우, 더 우수한 소자 성능을 제공할 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 방향족아민 구조를 구비하는 일련의 신규 화합물을 제공하여 적어도 상기 문제의 일부를 해결하는 것을 목적으로 한다. 상기 화합물은 유기 전계 발광소자에서의 발광재료로 사용될 수 있다. 이러한 신규 화합물은 더 우수한 소자성능을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 1의 구조를 구비하는 화합물을 개시하였고,
식 1에서,
상기 A는 10~60 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 10~60 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며;
상기 n은 1 이상인 정수이고 m은 0 이상인 정수이며 n+m은 2 이상이며; n이 2 이상이면, 상기 B는 동일하거나 상이한 구조일 수 있고; m이 2 이상이면, 상기 E는 동일하거나 상이한 구조일 수 있으며;
상기 E는 식 2로 표시된 구조를 구비하고,
식 2에서, *는 상기 E가 상기 A에 연결되는 위치를 나타내고;
여기서, Ar 및 Ar1은 각각 독립적으로 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 B는 식 3으로 표시된 구조를 구비하고,
식 3에서, *는 상기 B가 상기 A에 연결되는 위치를 나타내고;
여기서, R는 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며; R가 아릴기에서 선택되는 경우, R는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 아니며;
여기서, 상기 Ar2는 식 4로 표시된 구조를 구비하고,
상기 Ar2는 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리(spirobifluorene ring) 구조, 및 아자스피로비플루오렌고리 구조 중 단지 하나만을 함유하며;
식 4에서, *는 상기 Ar2가 식 3에 나타난 N에 연결되는 위치를 나타내고;
X는 C 또는 Si이며;
L은 단일결합, 6~60 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 3~60 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기(Heteroarylene group)에서 선택되고;
X1~X8은 각각 독립적으로 C, CR' 또는 N에서 선택되고, X1~X4에는 2 개의 인접한 C가 있는데, 상기 2 개의 인접한 C 중 하나는 상기 L와 연결되고 상기 2 개의 인접한 C 중 다른 하나는 R''와 연결되며;
여기서, Ra, Rb, R'는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기(thiol group), 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
여기서, R''는 각각 독립적으로 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
여기서 식 4에서, 치환기 Ra 및 Rb는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 2 개의 인접한 치환기 R'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전계 발광소자를 더 개시하였으며, 이는 양극, 음극 및 상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층을 포함하고 상기 유기층은 식 1의 구조를 구비하는 화합물을 함유한다. 상기 화합물의 구체적인 구조는 전술한 바와 같다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화합물 제제를 더 개시하였으며, 이는 식 1의 구조를 구비하는 상기 화합물을 함유한다. 상기 화합물의 구체적인 구조는 전술한 바와 같다.
본 발명에 개시된 방향족아민 구조를 구비하는 신규 피렌계 화합물은 전계 발광소자에서의 발광재료로서 사용될 수 있다. 이러한 신규 화합물은 더 높은 효율, 더 푸른 발광, 더 긴 사용수명 등과 같은 더 우수한 소자성능을 제공할 수 있다.
도 1은 본문에 개시된 화합물 및 화합물 제제를 함유할 수 있는 유기 발광장치의 개략도이다.
도 2는 본문에 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 직쇄형 알킬기 및 분지형 알킬기를 포함한다. 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. 또한, 알킬기는 임의로 치환될 수 있다. 알킬기 사슬에서의 탄소는 기타 헤테로원자에 의해 치환될 수 있다. 상기에서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 2차부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기 및 네오펜틸기가 바람직하다.
시클로알킬기는 본문에 사용된 바와 같이 고리형 알킬기를 포함한다. 바람직한 시클로알킬기는 4~10 개의 고리탄소원자를 함유하는 시클로알킬기이며, 이는 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 4-메틸시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 1-노르보르닐기(1-norbornyl), 2- 노르보르닐기 등을 포함한다. 또한, 시클로알킬기는 임의로 치환될 수 있다. 고리에서의 탄소는 기타 헤테로원자에 의해 치환될 수 있다.
알케닐기는 본문에 사용된 바와 같이 직쇄형 올레핀기 및 분지형 올레핀기를 포함한다. 바람직한 알케닐기는 2~15 개의 탄소원자를 함유하는 알케닐기이다. 알케닐기의 예시는 비닐기, 알릴기, 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 및 3-페닐-1-부테닐기를 포함한다. 또한, 알케닐기는 임의로 치환될 수 있다.
알키닐기는 본문에 사용된 바와 같이 직쇄형 알키닐기 및 분지형 알키닐기를 포함한다. 바람직한 알키닐기는 2~15 개의 탄소원자를 함유하는 알키닐기이다. 또한, 알키닐기는 임의로 치환될 수 있다.
아릴기 또는 방향족기는 본문에 사용된 바와 같이 융합 시스템(condensed systems)과 비융합 시스템을 포함한다. 바람직한 아릴기는 6~60 개의 탄소원자를 함유하는 아릴기이고, 더 바람직하게는 6~20 개의 탄소원자를 함유하는 아릴기이며, 보다 더 바람직하게는 6~12 개의 탄소원자를 함유하는 아릴기이다. 아릴기의 예시는 페닐기, 비페닐, 터페닐, 트리페닐렌(triphenylene), 테트라페닐렌, 나프탈렌, 안트라센, 페날렌(phenalene), 페난트렌, 플루오렌, 피렌, 크리센(chrysene), 페릴렌(perylene) 및 아줄렌(azulene)을 포함하고, 바람직하게는 페닐기, 비페닐, 터페닐, 트리페닐렌, 플루오렌 및 나트탈렌을 포함한다. 또한, 아릴기는 임의로 치환될 수 있다. 비융합 아릴기의 예시는 페닐기, 비페닐-2-일기(biphenyl-2-yl group), 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 group) 및 m-쿼테르페닐기(m-quaterphenyl)를 포함한다.
헤테로시클릭기 또는 헤테로시클릴은 본문에 사용된 바와 같이 방향족 고리형 그룹 및 비방향족 고리형 그룹을 포함한다. 헤테로방향족기는 또한 헤테로아릴기를 의미한다. 바람직한 비방향족헤테로시클릭기는 3~7 개의 고리원자를 함유하는 것으로, 질소, 산소 및 황과 같은 적어도 하나의 헤테로원자를 포함한다. 헤테로시클릭기는 질소원자, 산소원자, 황원자 및 셀레늄원자에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자를 구비하는 방향족헤테로시클릭기일 수 있다.
헤테로아릴기는 본문에 사용된 바와 같이, 1~5 개의 헤테로원자를 함유할 수 있는 비융합 및 융합된 헤테로방향족 그룹을 포함한다. 바람직한 헤테로아릴기는 3~30 개의 탄소원자를 함유하는 헤테로아릴기이고, 더 바람직하게는 3~20 개의 탄소원자를 함유하는 헤테로아릴기이며, 보다 더 바람직하게는 3~12 개의 탄소원자를 함유하는 헤테로아릴기이다. 적합한 헤테로아릴기는 디벤조티오펜(dibenzothiophene), 디벤조푸란(dibenzofuran), 디벤조셀레노펜(dibenzoselenophene), 푸란, 티오펜, 벤조푸란, 벤조티오펜, 벤조셀레노펜(benzoselenophene), 카바졸(carbazole), 인돌로카르바졸(indolocarbazole), 피리딘인돌로(pyridine indole), 피롤로피리딘(Pyrrolopyridine), 피라졸, 이미다졸, 트리아졸(Triazole), 옥사졸(oxazole), 티아졸, 옥사디아졸, 옥사트리아졸, 디옥사졸, 티아디아졸, 피리딘, 피리다진(pyridazine), 피리미딘, 피라진(pyrazine), 트리아진(triazine), 옥사진(oxazine), 옥사티아진(oxathiazine), 옥사디아진(oxadiazine), 인돌(Indole), 벤즈이미다졸(benzimidazole), 인다졸, 인독사진(indoxazine), 벤조옥사졸, 벤지스옥사졸(benzisoxazole), 벤조티아졸, 퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린, 신놀린, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프티리딘, 프탈라진(phthalazine), 프테리딘(pteridine), 크산텐(xanthene), 아크리딘, 페나진, 페노티아진, 벤조티에노피리딘 (benzothienopyridine), 티에노디피리딘(thienodipyridine), 벤조푸라노피리딘 (Benzofuranopyridine), 푸라노디피리딘(Furanodipyridine), 벤조셀레노페노피리딘 (benzoselenophenopyridine), 셀레노페노디피리딘 (selenophenodipyridine)을 포함하고, 바람직하게는 디벤조티오펜, 디벤조푸란, 디벤조셀레노펜, 카바졸, 인돌로카르바졸, 이미다졸, 피리딘, 트리아진, 벤즈이미다졸, 1,2-아자보란(1,2-azaborane), 1,3-아자보란, 1,4- 아자보란, 보라진(borazine) 및 이들의 아자 유사체를 포함한다. 또한, 헤테로아릴기는 임의로 치환될 수 있다.
알콕시기-는 -O-알킬기로 표시된다. 알킬기의 예시와 바람직한 예시는 상술한 바와 같다. 1~20 개의 탄소원자를 구비하고 바람직하게는 1~6 개의 탄소원자를 구비하는 알콕시기의 예시는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜틸옥시기 및 헥실옥시기를 포함한다. 3 개 이상의 탄소원자를 구비하는 알콕시기는 직쇄형, 고리형 또는 분지형일 수 있다.
아릴옥시기-는 -O-아릴기 또는 -O-헤테로아릴기로 표시된다. 아릴기 및 헤테로아릴기의 예시와 바람직한 예시는 상술한 바와 같다. 6~40 개의 탄소원자를 구비하는 아릴옥시기의 예시는 페녹시기 및 비페닐옥시기를 포함한다.
아랄킬기(Arylalkyl group)는 본문에 사용된 바와 같이 아릴치환기를 구비하는 알킬기이다. 또한, 아랄킬기는 임의로 치환될 수 있다. 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, 1-2-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.
아자플루오렌, 아자스피로비플루오렌, 아자디벤조푸란, 아자-디벤조티오펜 등에서의 용어 "아자"는 상응하는 방향족 단편 중의 하나 또는 복수 개의 C-H 그룹이 질소원자로 대체된 것을 의미한다. 예를 들어, 아자트리페닐렌(azatriphenylene)은 디벤조[f, h]퀴녹살린, 디벤조[f, h]퀴놀린, 및 고리계에 2 개 또는 더 많은 질소를 갖는 기타 유사체를 포함한다. 본 분야 당업자는 상술한 아자 유도체의 기타 질소 유사체를 쉽게 생각해낼 수 있으며, 이러한 모든 이러한 유사체는 본문에 기재된 용어에 포함되는 것으로 확정된다.
본 발명에서, 달리 정의되지 않는 한, 치환된 알킬기, 치환된 시클로알킬기, 치환된 헤테로알킬기, 치환된 아랄킬기, 치환된 알콕시기, 치환된 아릴옥시기, 치환된 알케닐기, 치환된 아릴기, 치환된 헤테로아릴기, 치환된 알킬실릴기, 치환된 아릴실릴기, 치환된 아민기, 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, 아랄킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알케닐기, 아릴기, 헤테로아릴기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 술피닐기, 술포닐기 및 포스피노기 중의 임의의 하나의 그룹이, 듀테륨, 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, 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, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 아릴기 또는 바람직하게는 6~12 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 비치환된 헤테로아릴기 또는 바람직하게는 3~12 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 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 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, 중수소화된 치환기, 예를 들어 중수소화된 메틸기는 상기 치환기(메틸기) 중 적어도 하나의 수소원자가 중수소로 치환되었음을 의미한다.
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.
2 개의 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:
2 개의 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, 2 개의 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 1의 구조를 구비하는 화합물을 개시하였고,
식 1에서,
상기 A는 10~60 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 10~60 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이며;
상기 n은 1 이상인 정수이고 m은 0 이상인 정수이며 n+m은 2 이상이며; n이 2 이상이면, 상기 B는 동일하거나 상이한 구조일 수 있고; m이 2 이상이면, 상기 E는 동일하거나 상이한 구조일 수 있으며;
상기 E는 식 2로 표시된 구조를 구비하고,
식 2에서, *는 상기 E가 상기 A에 연결되는 위치를 나타내고;
여기서, Ar 및 Ar1은 각각 독립적으로 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 B는 식 3으로 표시된 구조를 구비하고,
식 3에서, *는 상기 B가 상기 A에 연결되는 위치를 나타내고;
여기서, R는 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며; R가 아릴기에서 선택되는 경우, R는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 아니며;
여기서, 상기 Ar2는 식 4로 표시된 구조를 구비하고,
상기 Ar2는 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 및 아자스피로비플루오렌고리 구조 중 단지 하나만을 함유하며;
식 4에서, *는 상기 Ar2가 식 3에 나타난 N에 연결되는 위치를 나타내고; X는 C 또는 Si이며;
L은 단일결합, 6~60 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 3~60 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기에서 선택되고;
X1~X8은 각각 독립적으로 C, CR' 또는 N에서 선택되고, X1~X4에는 2 개의 인접한 C(이는 2 개의 서로 직접적으로 결합을 형성한 C를 의미하고, 예를 들어 X1과 X2, X2와 X3, 또는 X3과 X4)가 있는데, 상기 2 개의 인접한 C 중 하나는 상기 L와 연결되고 상기 2 개의 인접한 C 중 다른 하나는 R''와 연결되며;
여기서, Ra, Rb, R'는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
여기서, R''는 각각 독립적으로 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
여기서 식 4에서, 치환기 Ra 및 Rb는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 2 개의 인접한 치환기 R'는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
해당 실시예에서, 식 4에서 단지 치환기 Ra와 Rb 사이, 및 2 개의 인접한 치환기 R' 사이만 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 기타 치환기 사이는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않으며, 예를 들어 인접한 치환기 R'와 R'' 사이는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는다. 일부 경우에 2 개의 인접한 치환기 R' 사이는 단지 일부만 임의로 연결되어 고리를 형성할 수도 있으며, 예를 들면 X5~X8 중 2 개의 인접한 치환기 사이는 임의로 연결되어 고리를 형성하고, 또 예를 들면 X5~X4 사이는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는다. 일부 경우에 식 4에서의 치환기 사이는 각각 연결되지 않아 고리를 형성하지 않을 수도 있다.
당 실시예에서, R가 상기 아릴기에서 선택되는 경우, R는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 아니며, 이는 상기 식 3이 구조 , 를 함유하지 않음을 의미한다. 상기 a 또는 b의 구조에서, RN은 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타낼 수 있다. 치환기의 범위 RN는 특별히 한정되지 않으며, 일부 경우에서, RN의 범위는 해당 실시예에서의 R'에 의해 한정된 범위와 같을 수 있다.
해당 실시예에서, 상기 Ar2가 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 및 아자스피로비플루오렌고리 구조 중 단지 하나만을 함유한다는 것은, 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 및 아자스피로비플루오렌고리 구조, 이 네가지 고리 구조의 개수의 합에 대해, 식 4에는 단지 하나만 함유함을 의미한다. 해당 단 하나만 함유된 상기 구조는 X1~X8, X(X는 C임) 이러한 원자 또는 그룹을 포함한 상기 고리구조이다. 따라서, 상기 식 4에서 L, R' 및 R''는 모두 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 또는 아자스피로비플루오렌고리 구조를 함유하지 않음을 이해할 수 있다. 주의해야 할 것은, 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 또는 아자스피로비플루오렌고리 구조에 하나 또는 복수 개의 임의의 치환기가 존재하더라도, 이러한 구조는 여전히 상기 Ar2에 함유된 상기 고리 구조의 개수로 계산된다.
해당 실시예에서, 식 3에서의 R는 많아서 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 및 아자스피로비플루오렌고리 구조 중 단지 하나만을 함유한다. 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 또는 아자스피로비플루오렌고리 구조에 하나 또는 복수 개의 임의의 치환기가 존재하더라도, 이러한 구조는 여전히 상기 R에 함유된 상기 고리 구조의 개수로 계산된다. 해당 경우에 R는 총 하나 이하의 상기 고리 구조를 함유한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 1에서의 상기 A는 10~40 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 10~40 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다. 더 나아가, 식 1에서의 상기 A는 10~30 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 10~30 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다. 더 나아가, 식 1에서의 상기 A는 10~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 10~20 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 1에서, 상기 n은 1이고 상기 m은 1이며; 또는 상기 n은 2 이상이고 상기 m은 0이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 식 1에서의 상기 A는 식 I 내지 식 IX 중 어느 하나로 표시된 구조에서 선택되고,
식 I 내지 식 IX에서, R1~Ri 중 n 개는 식 3으로 표시된 상기 B의 구조를 구비하고, R1~Ri 중 또한 m 개는 식 2로 표시된 상기 E의 구조를 구비하며;
상기 n은 1, 2, 3 또는 4이고 상기 m은 0, 1, 2, 3 또는 4이며 n+m은 2 이상이고;
상기 Ri은 식 I 내지 식 IX의 각 식에 존재하는 번호가 가장 큰 치환기를 나타내며;
나머지 R1~Ri는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
Xa 및 X b는 각각 독립적으로 CRxRy, SiRxRy, NRx, O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
치환기 Rx 및 Ry는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
해당 실시예에서, 식 I를 예로 들면, 상기 Ri는 식 I에 존재하는 번호가 가장 큰 자(즉, R10)를 나타내고, R1~R10 중 n 개는 식 3으로 표시된 상기 B의 구조를 구비하고, R1~R10 중 또한 m 개는 식 2로 표시된 상기 E의 구조를 구비한다. 또 예를 들면, 식 I에서 R1은 식 3으로 표시된 상기 B의 구조를 구비하고, R6은 식 2로 표시된 상기 E의 구조를 구비하며, R1~R10 중 나머지는 각각 독립적으로 상기에 한정된 군에서 선택되며, 이는 R2~R5 및 R7~R10이 각각 독립적으로 상기에 한정된 군에서 선택되는 것을 의미한다. 식 II 내지 식 IX도 이와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 I에 대해, 여기서 R2, R4~R5, R7 및 R9~R10은 수소원자이고 치환기 R3 및 R8은 각각 독립적으로 수소, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 II에 대해, 여기서 R1~R2, R4~R5, R7~R8, R10~R11은 수소원자이고 치환기 R3 및 R9는 각각 독립적으로 수소, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 식 I 내지 식 IX에서 R1~Ri 중 2 개는 식 3으로 표시된 상기 B의 구조를 구비하고, R1~Ri 중 0 개가 식 2로 표시된 상기 E의 구조를 구비하며, 상기 Ri는 식I 내지 식 IX의 각 식에 존재하는 번호가 가장 큰 자를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화합물은 식 5 내지 식 13 중 하나로 표시된 구조를 구비하고,
,
,
,
,
,
,
식 5 내지 식 13에서,
R1~R12는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
Xa 및 X b는 각각 독립적으로 CRxRy, SiRxRy, NRx, O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
치환기 Rx 및 Ry는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
R, Ra, Rb, R'', L, X, X1-X8은 전술한 실시예의 식 3, 식 4에서 한정된 범위와 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 5에 대해, 여기서 R2, R4~R5, R7 및 R9~R10은 수소원자이고 치환기 R3 및 R8은 각각 독립적으로 수소, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 5 내지 식 13에서 상기 L은 각각 X2에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 식 5 내지 식 13에서 상기 L은 각각 X3에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 식 4에서의 상기 L은 단일결합, 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기에서 선택되고; 더 나아가, 식 4에서의 상기 L은 단일결합, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 3~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기에서 선택되며; 더 나아가, 식 4에서의 상기 L은 단일결합, 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 3~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기에서 선택되고; 더 나아가, 상기 L은 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 비페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 X1~X8은 각각 독립적으로 C 또는 CR'에서 선택되고, 여기서 상기 R'는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~6 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~10 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 니트릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 X1~X8은 각각 독립적으로 C 또는 CR'에서 선택되고, 여기서 상기 R'는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 플루오로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 시클로헥실기, 페닐기 또는 시아노기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 R''는 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 R''는 플루오로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 시클로프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 시클로펜틸기, 네오펜틸기, 시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기, 중수소화된 메틸기, 중수소화된 에틸기, 중수소화된 n-프로필기, 중수소화된 이소프로필기, 중수소화된 시클로프로필기, 중수소화된 n-부틸기, 중수소화된 이소부틸기, 중수소화된 t-부틸기, 중수소화된 시클로펜틸기, 중수소화된 네오펜틸기, 중수소화된 시클로헥실기 및 중수소화된 4,4-디메틸시클로헥실기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 1~6 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 3~10 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기에서 선택되고, Ra, Rb는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 Ra, Rb는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기이고, Ra, Rb는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 식 3에서의 상기 R는 식 17로 표시된 구조를 구비하고,
식 17에서, *는 상기 R가 식 3에 이미 나타난 N에 연결되는 위치를 나타내고;
여기서, 고리 Ar3은 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 아릴기, 또는 3~30 개의 고리원자를 갖는 헤테로아릴기이고; 고리 Ar3이 아릴기인 경우, 고리 Ar3은 나프탈렌고리 구조가 아니며;
여기서 Re는 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내고; Re는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 식 17에서의 치환기 Re는 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 식 17에서의 치환기 Re는 플루오로, 니트릴기, 이소니트릴기, 1~6 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 식 3에서의 상기 R는 식 14로 표시된 구조를 구비하고,
여기서, *는 상기 R가 식 3에서 N에 연결되는 위치를 나타내고;
여기서, 고리 Ar3은 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 아릴기, 또는 3~30 개의 고리원자를 갖는 헤테로아릴기이고, 고리 Ar3이 아릴기인 경우, 고리 Ar3은 나프탈렌고리 구조가 아니며;
Rc는 R가 식 3에서 N에 연결된 상기 위치의 오르토-치환을 나타내고, Rd는 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내며;
여기서, Rc는 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
여기서, Rd는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
해당 실시예에서, 식 14에서 상기 고리 Ar3은 단지 고리원자(전부가 고리탄소원자일 수 있고, 헤테로고리원자를 더 함유할 수도 있음)로 이루어진 고리 구조를 의미한다. 상기 고리 Ar3에 반드시 존재해야 하는 치환기와 존재할 수 있는 치환기 전부는 특별히 식 14에서의 Rc 및 Rd로 나타낸다. 고리 Ar3이 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 아릴기 또는 3~30 개의 고리원자를 갖는 헤테로아릴기인 경우, 이는 고리 Ar3이 6~30 개의 고리탄소원자로 이루어진 아릴기고리 구조, 또는 3~30 개의 고리원자로 이루어진 헤테로아릴기고리 구조인 것을 의미한다. 따라서, 고리 Ar3은 나프탈렌고리 구조가 아니며 이가 함유한 고리 Ar3은 비치환 또는 임의로 치환된 나프탈렌고리 구조가 아니다. 식 14는 구조 , , 를 함유하지 않는다. 상기 3 개 구조에서, Rn2는 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타낼 수 있다. 치환기의 범위 Rn1, Rn2에 대해 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어 Rn1의 범위는 해당 실시예에서의 Rc에 대해 한정한 범위와 같을 수 있고, Rn2의 범위는 해당 실시예에서의 Rd에 대해 한정한 범위와 같을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 고리 Ar3은 벤젠고리, 트리페닐렌고리, 테트라페닐렌고리, 페난트렌고리, 안트라센고리, 인덴고리, 플루오렌고리, 크리센고리, 인돌고리, 카바졸고리, 벤조푸란고리, 디벤조푸란고리, 벤조실롤(Benzosilole)고리, 디벤조실롤고리, 벤조티오펜고리, 디벤조티오펜고리, 디벤조셀레노펜고리 중 어느 하나의 고리 구조에서 선택되거나, 상기 어느 하나 고리의 아자 구조에서 선택된다. 해당 실시예에서, 예들 들어 고리 Ar3이 벤젠고리에서 선택되는 경우, 대응되게 식 14에서의 구조는 이고, 여기서 Rc 및 Rd의 정의는 식 14에서와 같다. 고리 Ar3이 기타 고리 구조에서 선택되는 경우, 상황은 벤젠고리의 예시와 유사하다. 고리 Ar3이 아자벤젠고리에서 선택되는 경우, 이는 벤젠고리 중 하나 또는 복수 개의 C-H 그룹이 질소원자로 대체된 것을 의미한다. 대응되게 식 14의 구조는 또는 등 구조이다. 고리 Ar3이 기타 아자 고리 구조에서 선택되는 경우, 상황은 벤젠고리의 예시와 유사하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 Rd는 비치환을 나타내고, 또는 Rd는 단일치환을 나타내고 Rd는 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고; 바람직하게는 Rd는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 Rc는 메틸기, 중수소화된 메틸기, 에틸기, 중수소화된 에틸기, n-프로필기, 중수소화된 n-프로필기, 이소프로필기, 중수소화된 이소프로필기, 시클로프로필기, 중수소화된 시클로프로필기, n-부틸기, 중수소화된 n-부틸기, 이소부틸기, 중수소화된 이소부틸기, t-부틸기, 중수소화된 t-부틸기, 시클로펜틸기, 중수소화된 시클로펜틸기, 네오펜틸기, 중수소화된 네오펜틸기, 시클로헥실기, 중수소화된 시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기 또는 중수소화된 4,4-디메틸시클로헥실기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 상기 B는 B-1-1 내지 B-1-72, B-2-1 내지 B-2-218, B-3-1 내지 B-3-235, B-4-1 내지 B-4-72, B-5-1 내지 B-5-72 및 B-6-1 내지 B-6-18에서 선택되고, 여기서, B-1-1 내지 B-1-72, B-2-1 내지 B-2-218, B-3-1 내지 B-3-235, B-4-1 내지 B-4-72, B-5-1 내지 B-5-72 및 B-6-1 내지 B-6-18의 구체적인 구조식은 청구항 14에 나타난 바를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 상기 화합물은 식 15의 구조 를 구비하는 화합물 1 내지 화합물 2398에서 선택되고, 여기서 식 15의 구조에서 n=2이고, 2 개의 B 구조는 동일하며 A의 구조는 하기 A1~A10에서 선택되고,
여기서 A1~A10 구조식에서의 상기 "*"는 그룹 B가 결합된 위치를 나타내며;
상기 B의 구조는 B-1-1 내지 B-1-72, B-2-1 내지 B-2-218, B-3-1 내지 B-3-235, B-4-1 내지 B-4-72, B-5-1 내지 B-5-72 및 B-6-1 내지 B-6-18에서 선택되고, 여기서, B-1-1 내지 B-1-72, B-2-1 내지 B-2-218, B-3-1 내지 B-3-235, B-4-1 내지 B-4-72, B-5-1 내지 B-5-72 및 B-6-1 내지 B-6-18의 구체적인 구조식은 청구항 14에 나타난 바를 참조하며, 여기서 상기 화합물은 화합물 1 내지 화합물 2398에서 선택되고 화합물 1 내지 화합물 2398의 구체적인 구조는 청구항 15에 나타난 바를 참조한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 화합물 1 내지 화합물 2398에서의 수소는 부분적으로 중수소화되거나 전부 중수소화될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 상기 화합물의 분자량은 2500보다 작고; 더 나아가, 분자량은 2000보다 작으며; 더 나아가, 분자량은 1500보다 작다. 이러한 소분자 화합물은 진공증착에 더 적합하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전계 발광소자를 더 개시하였으며, 상기 전계 발광소자는,
양극;
음극; 및
상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층; 을 포함하고, 상기 유기층은 식 1의 구조를 구비하는 화합물을 함유하며;
상기 식 1의 구조를 구비하는 화합물의 구체적인 구조는 상술한 임의의 일 실시예에 나타난 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 상기 유기층은 발광층이고 상기 화합물은 발광재료이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기서 상기 발광층은 식 16으로 표시된 화합물을 더 함유하고,
여기서, Rg1~Rg8은 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
여기서 Rg9 및 Rg10은 각각 독립적으로 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기에서 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 화합물 제제를 더 개시하였으며, 해당 화합물 제제는 식 1로 표시된 화합물을 함유한다. 상기 화합물의 구체적인 구조는 상기 임의의 일 실시예에 나타난 것이다.
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 도판트(dopant)는 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.
재료합성 실시예:
본 발명은 화합물의 제조방법을 한정하지 않으며, 전형적인 예시로는 아래의 화합물이 있으나 이에 한정되지 않으며, 그 합성경로 및 제조방법은 아래와 같다:
합성 실시예 1: 화합물 339의 합성
단계(1):
9,9-디메틸-9H-플루오레닐-2-아민(9,9-dimethyl-9H-fluorenyl-2-amine)(200g, 0.96mol)을 2L의 디메틸포름아미드(DMF)에 용해시키고 0→까지 냉각시킨 후, N-브로모석신이미드(N-bromosuccinimide)(190g, 1.06mol)를 여러 번으로 나누어 반응용액에 첨가하고 천천히 실온까지 승온시키고 밤새 교반한다. 반응이 완료된 후, 대부분의 디메틸포름아미드를 회전증발시켜 제거한 다음, 대량의 물을 첨가하고 디클로로메탄(DCM)으로 추출한 후, 유기상을 포화 상태에 가까워 질 때까지 회전증발시켜 농축시킨다. 실리카겔 분말로 여과하고 PE로 세척하며 여액을 회전증발시켜 농축시킨 후, PE로 결정화하여 최종적으로 생성물 3-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오레닐-2-아민(3-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorenyl-2-amine)(259g, 94%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
259g의 3-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오레닐-2-아민을 1.5L의 10% 농황산 용액에 용해시키고 실온에서 1h 동안 교반한 후, 0→까지 냉각시키고 여러 번으로 나누어 NaNO2(73g, 1.06mol) 고체를 첨가한다. 저온을 유지하면서 1h 동안 교반한 후, 여러 번으로 나누어 KI(634g, 3.82mol)를 천천히 첨가한다. 실온에서 밤새 교반한 후, 티오황산나트륨의 포화용액을 첨가하고 10min 동안 교반한다. DCM을 첨가하여 3 번 추출한 후, 유기상을 회전건조시키고 컬럼 크로마토그래피(PE를 용리제로 함)를 통해 생성물 3-브로모-2-요오도-9,9-디메틸-9H-플루오렌(240g, 67%의 수율)을 얻는다.
단계(3):
질소 보호 조건에서 3-브로모-2-요오도-9,9-디메틸-9H-플루오렌(240g, 0.6mol)을 1L의 무수 테트라하이드로푸란에 용해시키고 -78→까지 냉각시키며, 이소프로필마그네슘클로라이드(1.3M, 0.66mol)를 천천히 첨가하고 저온에서 1h 동안 반응시킨 후, iPrOBpin(148.8g, 0.8mol)을 첨가하고 천천히 실온까지 승온시켜 밤새 반응시킨다. 반응이 완료된 후 물을 첨가하여 반응을 ??칭하고, DCM으로 수상을 3 번 추출한 후 유기상을 합병하며, 규조토를 통해 여과하고 실리카겔 분말을 첨가한 후 시료를 건식 교반하며, 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물 (3-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오레닐-2-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보리난((3-bromo-9,9-dimethyl-9H-fluorenyl-2-yl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborinane)(100g, 42 %의 수율)을 얻는다.
단계(4):
질소 조건에서, (3-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오레닐-2-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2- 디옥사보리난(100g, 250mmol)을 1L의 톨루엔/에탄올/물(부피비는 5:2:2임)에 용해시키고, 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐(tetrakis(triphenylphosphine)palladium)(5.5g, 5mmol), 요오드화메틸(1.6g, 750mmol), 탄산칼륨(69g, 500mmol)을 첨가하고 반응을 100→까지 승온시켜 4h 동안 교반시킨다. 실온까지 냉각시킨 후 층이 분리되면, DCM으로 수상을 3 번 추출한 후 유기상을 합병하며, 실리카겔 분말을 첨가한 후 시료를 건식 로딩(Dry loading)하며, PE를 사용하여 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리한다. 조생성물을 얻은 후 PE로 결정화하여 최종적으로 3-브로모2,9,9-트리메틸-9H-플루오렌(66.87g, 93.2%의 수율)을 얻는다.
단계(5):
Pd2(dba)3(2.05g, 2.24mmol) 및 BINAP(2.98g, 4.48mmol)를 500mL의 3 구 플라스크에 넣고 톨루엔(200mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 3-브로모2,9,9트리메틸-9H-플루오렌(12.6g, 44mmol), [1,1'-비페닐]-3-아민(11.1g, 66mmol), 소듐 t-부톡사이드(12.86g, 134mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 3-브로모2,9,9트리메틸-9H-플루오렌이 완전히 반응할 때까지 시스템을 110→까지 가열한다. 반응용액을 알칼리성 알루미나 및 MgSO4로 여과하고 tol로 세척하며 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE:tol=10:1 to 5:1)를 통해 생성물 N-([1,1'-비페닐]-3-일)-2,9,9트리메틸-9H-플루오레닐-3-아민(13.1g, 79%의 수율)을 얻는다.
단계(6):
Pd(OAc)2(60mg, 0.25mmol), t-Bu3PHBF4(145mg, 0.5mmol)를 100mL의 3 구 플라스크에 넣고 자일렌(50mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 1,6-디브로모피렌(1.8g, 5mmol), N-([1,1'-비페닐]-3-일)-2,9,9트리메틸-9H-플루오레닐-3-아민(5.625g, 15mmol), 소듐 t-부톡사이드(2.0g, 20mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 시스템을 80→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 339(1g, 21%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 948.4인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 2: 화합물 347의 합성
단계(1):
Pd2(dba)3(2.05g, 2.24mmol) 및 BINAP(2.98g, 4.48mmol)를 500mL의 3 구 플라스크에 넣고 톨루엔(200mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 3-브로모2,9,9트리메틸-9H-플루오렌(12.6g, 44mmol), 4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민(11.5g, 66mmol), 소듐 t-부톡사이드(12.86g, 134mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 3-브로모2,9,9트리메틸-9H-플루오렌이 완전히 반응할 때까지 시스템을 110→까지 가열한다. 컬럼 크로마토그래피(PE:tol=10:1~5:1)를 통해 생성물 2,9,9트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(15g, 88%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
Pd(OAc)2(60mg, 0.25mmol), t-Bu3PHBF4(145mg, 0.5mmol)를 100mL의 3 구 플라스크에 넣고 자일렌(50mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 1,6-디브로모피렌(1.8g, 5mmol), 2,9,9트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(5.835g, 15mmol), 소듐 t-부톡사이드(2.0g, 20mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 시스템을 80→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 생성물인 화합물 347(1.9g, 38.9%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 976.5인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 3: 화합물 73의 합성
단계(1):
Pd(OAc)2(462mg, 2.06mmol), S-phos(1.69g, 4.12mmol), 메틸보론산(methylboronic acid)(4.93g, 82.34mmol), 3-브로모-9,9-디메틸-N-페닐-9H-플루오레닐-2-아민 (15g, 41.17mmol) 및 탄산칼륨(11.38g, 82.34mmol)을 500mL의 2 구 플라스크에 넣고 1,4-디옥산(150mL) 및 물(50mL)을 첨가한다. 해당 용액에 N2를 10min 동안 유입시킨 후, 질소 보호하에서 원료가 완전히 반응할 때까지 반응시스템을 100→까지 가열한다. 반응이 완료된 후, 실온까지 냉각시키고, 감압회전시켜 대부분의 용매를 제거한 후, 디클로로메탄으로 추출하고 물로 2 번 세척하며 유기상을 합병하고 무수 황산나트륨으로 건조시키며, 컬럼 크로마토그래피(tol:PE=1:10~1:5) 및 재결정을 진행한 후 화합물 3,9,9-트리메틸-N-페닐-9H-플루오레닐-2-아민(8.5g, 69%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
Pd(OAc)2(37mg, 0.17mmol), t-Bu3PHBF4(97mg, 0.33mmol)를 250mL의 2 구 플라스크에 넣고 자일렌(70mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 10min 동안 유입시키고, 순차적으로 1,6-디브로모피렌(2g, 5.55mmol), 화합물 3,9,9-트리메틸-N-페닐-9H-플루오레닐-2-아민(3.66g, 12.21mmol), 소듐 t-부톡사이드(2.67g, 27.75mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 시스템을 90→까지 가열한다. 완전히 반응한 후 컬럼 크로마토그래피를 진행하여 생성물인 화합물 73(2.7g, 61%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 796.4인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 4: 화합물 743의 합성
단계(1):
질소 보호하에서, 실온에서 크리센(8.2g, 35.92mmol)을 1,2-디클로로에탄(DCE, 400mL)에 첨가하고 10min 동안 교반한 후(완전히 용해되지 않음) 브로민(12.6g, 79.02mmol in DCE 50mL)을 적가하고, 적가가 완료된 후 반응액을 85→까지 승온시키고 16h 동안 반응시킨다. TLC가 반응을 모니터링한다. 완전히 반응한 후 농축시키고, 메탄올을 첨가하여 고체를 석출하고 여과 및 수집하며, 고체를 톨루엔으로 2 번 재결정하고 THF에서 밤새 끓인 후 여과하고 고체를 수집하여, 백색 고체 6,12-디브로모크리센(6,12-dibromochrysene)(7g, 50%)을 얻는다.
단계(2):
질소 보호하에서, 실온에서 고리 Pd(OAc)2(35.0mg, 0.16mmol)를 자일렌(100mL)에 첨가하고 10min 동안 교반한 후 t-Bu3PH?BF4(90.0mg, 0.31mmol)를 첨가하고 계속하여 20min 동안 교반한다. 6,12-디브로모크리센(2.0g, 5.18mmol)을 반응시스템에 첨가하고 5min 동안 교반한 후 3,9,9-트리메틸-N-페닐-9H-플루오레닐-2-아민(3.9g, 12.95mmol)을 반응액에 첨가하고 5min 동안 교반한 후 소듐 t-부톡사이드(2.0g, 20.72mmol)를 첨가하며, 반응액을 95→까지 승온시키고 3h 동안 반응시킨다. TLC로 반응을 모니터링한다. 완전히 반응된 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물인 화합물 743(2.6g, 63%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량 822.4인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 5: 화합물 466의 합성
단계(1):
질소 조건에서, 순차적으로 (2-(메톡시카보닐)페닐)보론산(59.4g, 330mmol), 2-브로모-1-플루오로-4-요오도벤젠(90g, 300mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 (5g, 4mmol), 인산칼륨(127g, 600mmol) 및 DMF(1L)을 첨가한다. 반응을 100→까지 승온시키고 반응을 밤새 가열한다. 유기상을 회전시켜 제거하고, DCM으로 조생성물을 용해시킨 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여, 생성물 메틸 3'-브로모-4'-플루오로-[1,1'-비페닐]-2-카르복실레이트(methyl 3'-bromo-4'-fluoro-[1,1'-biphenyl]-2-carboxylate) (31g, 33.3%의 수율) 를 얻는다.
단계(2):
메틸 3'-브로모-4'-플루오로-[1,1'-비페닐]-2-카르복실레이트(31g, 100mmol)를 500mL의 THF에 용해시킨 후 질소 조건에서 0→까지 냉각시키고 MeMgBr(250mL, 250mmol)을 천천히 적가한다. 반응을 60→까지 천천히 승온시키고 3h 동안 환류시킨다. 실온까지 냉각시킨 후 물을 첨가하여 반응을 ??칭하고, DCM으로 수상을 3 번 추출한 후 유기상을 합병하고 회전건조시키며, 200mL의 아세트산 및 황산 촉매량(a catalytic amount of sulfuric acid)을 첨가하고 120→까지 가열하여 3h 동안 반응시킨다. 다음, 물을 첨가하여 반응을 ??칭하고 DCM으로 조생성물을 추출하며, 마지막으로 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 최종적으로 생성물 3-브로모-2-플루오로-9,9-디메틸-9H-플루오렌(3-bromo-2-fluoro-9,9-dimethyl-9H-fluorene)(26.19g, 90%의 수율)을 얻는다.
단계(3):
Pd2(dba)3(2.05g, 2.24mmol) 및 BINAP(2.98g, 4.48mmol)를 500mL의 3 구 플라스크에 넣고 톨루엔(200mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 3-브로모-2-플루오로-9,9-디메틸-9H-플루오렌(12.8g, 44mmol), 4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민 (11.5g, 66mmol), 소듐 t-부톡사이드(12.86g, 134mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 3-브로모-2-플루오로-9,9-디메틸-9H-플루오렌이 완전히 반응할 때까지 시스템을 110→까지 가열하며, 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제(PE:tol=10:1~5:1)하여 생성물 2-플루오로-9,9-디메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일) -9H-플루오레닐-3-아민(10g, 58%의 수율)을 얻는다.
단계(4):
Pd(OAc)2(60mg, 0.25mmol), t-Bu3PH?BF4(145mg, 0.5mmol)를 100mL의 3 구 플라스크에 넣고 자일렌(50mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 1,6-디브로모피렌(1.8g, 5mmol), 2-플루오로-9,9-디메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(5.9g, 15mmol), 소듐 t-부톡사이드(2.0g, 20mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 시스템을 80→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 466(1g, 20%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 984.4인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 6: 화합물 419의 합성
단계(1):
질소 보호하에서, 건조된 100mL의 3 구 플라스크에 화합물 2,9,9트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(5.835g, 15mmol)을 첨가하고, 20mL의 중수소화된 DMSO 및 칼륨 t-부톡사이드(2.24g, 20mmol)를 첨가하며, 80→까지 가열한 후 4h 동안 반응시키고, 실온까지 냉각시키고 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리하여, 최종적으로 중간물 2,9,9트리메틸-N-(4-메틸(d3)-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(5.44g, 93%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
Pd(OAc)2(60mg, 0.25mmol), t-Bu3PH?BF4(145mg, 0.5mmol)를 100mL의 3 구 플라스크에 넣고 자일렌(50mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 1,6-디브로모피렌(1.8g, 5mmol), 2,9,9트리메틸-N-(4-메틸(d3)-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(5.44g, 14mmol), 소듐 t-부톡사이드(2.0g, 20mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 시스템을 80→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리하여 생성물인 화합물 419(1.9g, 38.9%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 988.5인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 7: 화합물 422의 합성
단계(1):
질소 보호 조건에서, 3-브로모-2-요오도-9,9-디메틸-9H-플루오렌(24g, 0.06mol)을 1L의 무수 테트라하이드로푸란에 용해시키고 -78→까지 냉각시키며, 이소프로필마그네슘클로라이드(1.3M, 0.066mol)를 천천히 첨가하고 저온에서 1h 동안 반응시킨 후, 중수소화된 아세톤(10.44g, 0.18mol)을 첨가하고 천천히 실온까지 승온시켜 밤새 반응시킨다. 반응이 완료된 후 물을 첨가하여 반응을 ??칭하고, DCM으로 수상을 3 번 추출한 후 유기상을 합병하며, 규조토를 통해 여과하고 감압회전시켜 용매를 제거한 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 삼차 알코올 중간물을 얻는다. 중간물을 500mL의 디클로로메탄에 용해시키고 실온 조건에서 트리에틸실란(17.4g, 0.15mmol)을 첨가하며 반시간 동안 교반한 후, 트리플루오로아세트산(11.4g, 0.1mmol)을 천천히 적가하고 실온에서 밤새 교반한 다음, 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물 3-브로모-9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-9H-플루오렌(15.7g, 67%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
질소 보호하에서, 건조된 500mL의 3 구 플라스크에 3-브로모-9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-9H-플루오렌(16g, 50mmol), 디페닐메탄이민(diphenylmethanimine)(10g, 55mmol), Pd(OAc)2(567mg, 2.5mmol), dppf (2.8g, 5mmol) 및 소듐 t-부톡사이드(10g, 101mmol)를 첨가하고, 자일렌(125mL)을 첨가하며 반응 플라스크에 질소를 5min 동안 유입시킨 후, 원료가 완전히 반응할 때까지 100→까지 가열하여 반응시킨다. 이어서, 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 중간물을 얻고, 중간물을 100mL의 THF에 용해시키며 실온 조건에서 HCl(30mL)를 첨가한 후 실온에서 밤새 교반하며, 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물 9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-9H-플루오레닐-3-아민(10g, 77%의 수율)을 얻는다.
단계(3):
질소 보호하에서, 3-브로모-4-요오도-1,1'-비페닐(24g, 0.06mol)을 1L의 무수 테트라하이드로푸란에 용해시키고 -78→까지 냉각시키며, 이소프로필마그네슘클로라이드(1.3M, 0.066mol)를 천천히 첨가하고 저온에서 1h 동안 반응시킨 후, 아세톤(10.44g, 0.18mol)을 첨가하고 천천히 실온까지 승온시켜 밤새 반응시킨다. 반응이 완료된 후 물을 첨가하여 반응을 ??칭하고, DCM으로 수상을 3 번 추출한 후 유기상을 합병하며, 규조토를 통해 여과하고 실리카겔 분말을 첨가한 후 시료를 건식 교반하며, 컬럼 크로마토그래피의 방식을 통해 삼차 알코올 중간물을 얻는다. 이어서 중간물을 500mL의 디클로로메탄에 용해시키고 실온 조건에서 트리에틸실란(17.4g, 0.15mmol)을 첨가하며 반시간 동안 교반한 후, 트리플루오로아세트산(11.4g, 0.1mmol)을 천천히 적가하고 실온에서 밤새 교반한 다음, 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물 3-브로모-4-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-1,1'-비페닐(15.7g, 67%의 수율)을 얻는다.
단계(4):
질소 보호하에서, 건조된 500mL의 3 구 플라스크에 3-브로모-9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-9H-플루오렌(8g, 31.1mmol), 3-브로모-4-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-1,1'-비페닐(6.7g, 23.8mmol), Pd(OAc)2(530mg, 2.4mmol), t-Bu3PHBF4(0.96g, 4.76mmol) 및 소듐 t-부톡사이드(5g, 52.4mmol)를 첨가하고, 자일렌(125mL)을 첨가하며 반응 플라스크에 질소를 5min 동안 유입시킨 후, 원료가 완전히 반응할 때까지 100→까지 가열하여 반응시킨다. 톨루엔으로 반응액을 희석하고 규조토를 통해 여과하며, 감압 증류하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-N-4-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(8g, 17.5mmol, 74 %)을 얻는다.
단계(5):
질소 보호하에서, 건조된 100mL의 3 구 플라스크에 순차적으로 9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-N-4-[(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(7.5g, 16.3mmol) 및 칼륨 t-부톡사이드(2.8g, 24.5mmol)를 첨가하고, DMSO(40mL)를 첨가하며 반응 플라스크에 질소를 5min 동안 유입시킨 후, 원료가 완전히 반응할 때까지 140→까지 가열하여 반응시킨다. 물을 첨가하여 반응을 ??칭하고 DCM으로 수상을 3 번 추출한 후, 유기상을 합병하고 규조토를 통해 여과하며, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-d7)-N-4-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(4g, 54 %의 수율)을 얻는다.
단계(6):
실온에서 질소 보호하에, 9,9-디메틸-2-(프로필-2-일-d7)-N-4-(프로필-2-일-1,1,1,3,3,3-d6)-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(3.6g, 7.8mmol)을 20mL의 THF에 용해시키고 -78→까지 온도를 낮춘 후 7mmol의 n-헥실리튬(n-hexyllithium)을 천천히 적가한다. 실온까지 승온시킨 후 30min 동안 교반하고, 별도로 플라스크를 준비한 후 질소 보호하에서 이에 자일렌(20mL), 1,6-디브로모피렌(1.1g, 3.1mmol), Pd(OAc)2(37.0mg, 0.17mmol) 및 t-Bu3P(0.33mmol)를 첨가하고, 상기에서 제조된 리튬아미드(lithium amide) 용액을 질소 보호 조건에서 반응 시스템에 천천히 적가하며, 90→까지 승온시킨 후 3h 동안 반응 및 교반한다. 반응이 완료된 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 422(1.2g, 35%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 1116.8인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 8: 화합물 2333의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd2(dba)3(910mg, 0.99mmol), BINAP(1.18g, 1.99mmol), 6-플루오로-4-메틸1-[1,1'-비페닐]-3-아민(6.03g, 30mmol), 3-브로모2,9,9트리메틸-9H-플루오렌(5.6g, 20mmol) 및 t-BuONa(3.8g, 39.8mmol)를 톨루엔(200mL)에 첨가하고 시스템을 120→까지 가열하여 2h 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2,9,9트리메틸-N-(6-플루오로-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(7.8g, 95%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, 1,6-디브로모피렌(2.2g, 6.1mmol), 2,9,9트리메틸-N-(6-플루오로-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(5.52g, 16mmol), Pd(OAc)2(68mg, 0.3mmol), t-Bu3PH+BF4 -(174mg, 0.6mmol) 및 t-BuONa(1.3g, 14mmol)를 첨가하고, 자일렌(30mL)을 첨가하며 시스템을 95→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 생성물인 화합물 2333(1.95g, 1.9mmol, 37%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 1012.5의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 9: 화합물 2334의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd2(dba)3(910mg, 0.99mmol), BINAP(1.18g, 1.99mmol), 3-브로모2,9,9트리메틸-9H-플루오렌(8.6g, 30mmol), 5-플루오로-[1,1'-비페닐]-3-아민(3.75g, 19.9mmol) 및 t-BuONa(3.8g, 39.8mmol)를 톨루엔(200mL)에 첨가하고, 시스템을 120→까지 가열하여 2h 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2,9,9트리메틸-N-(3-플루오로-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민 (6.29g, 53%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, 1,6-디브로모피렌(2.2g, 6.1mmol), 2,9,9트리메틸-N-(3-플루오로-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(6.29g, 16mmol), Pd(OAc)2(68mg, 0.3mmol), tBu3PH·BF4(174mg, 0.6mmol) 및 t-BuONa(1.3g, 14mmol)를 첨가하고, 자일렌(30mL)을 첨가하며 시스템을 95→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 생성물인 화합물 2334(1.8g, 2mmol, 33%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 984.4의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 10: 화합물 506의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd(OAc)2(0.2g, 1mmol), 3-클로로-2,9,9-트리메틸-5-페닐-9H-플루오렌(3.3g, 10.3mmol), 4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민 (3.8g, 20.7mmol), t-Bu3P(4mL, 2mmol) 및 t-BuONa(3g, 31mmol)를 자일렌(xylene)(40 mL)에 첨가하고, 시스템을 140→까지 가열하고 밤새 반응시킨다. 이어서 반응용액을 여과하고 톨루엔으로 세척하며 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE/EA=20/1)를 통해 조생성물을 얻은 후 재결정하여 화합물 2,9,9-트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-5-페닐-9H-플루오레닐-3-아민(3.8g, 79%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, 1,6-디브로모피렌(1g, 2.89mmol), 2,9,9-트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-5-페닐-9H-플루오레닐-3-아민(3g, 6.36mmol), Pd(OAc)2(31mg, 0.14mmol), t-Bu3PHBF4(81.2mg, 0.28mmol) 및 t-BuONa(1.4g, 14.5mmol)를 자일렌(20mL)에 첨가하고, 완전히 반응할 때까지 시스템을 100→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 506(1.2g, 36%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 1128.5의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 11: 화합물 609의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd(OAc)2(0.2g, 1mmol), 3-클로로-4,9,9-트리메틸-9H-플루오렌(6g, 24.9mmol), 4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민(9.3g, 49.8mmol), t-Bu3P(4mL, 2mmol) 및 t-BuONa(7.1g, 74.7mmol)를 자일렌(xylene)(40mL)에 첨가하고, 시스템을 140→까지 가열하여 밤새 반응시킨다. 반응용액을 알칼리성 알루미나 및 MgSO4로 여과하고 톨루엔으로 세척하며 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE/EA=20/1)를 통해 조생성물을 얻은 후 PE를 사용하여 재결정하여 화합물 4,9,9-트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(7g, 72%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, 1,6-디브로모피렌(2g, 5.56mmol), 4,9,9-트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(4.4g, 12.2mmol), Pd(OAc)2(31mg, 0.14mmol), t-Bu3PHBF4(81.2mg, 0.28mmol) 및 t-BuONa(2.1g, 22.2mmol)를 자일렌(20mL)에 첨가하고, 완전히 반응할 때까지 시스템을 100→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 생성물인 화합물 609(1.3g, 24%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 976.5의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 12: 화합물 2350의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, 1,6-디브로모-3,8-디이소프로필피렌(2g, 4.5mmol), 2,9,9-트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(4g, 10.35mmol), Pd(OAc)2(50mg, 0.225mmol), t-Bu3PHBF4(130mg, 0.45mmol) 및 t-BuONa(1g, 10.23mmol)를 자일렌(25mL)에 첨가하고, 95→까지 가열한다. 완전히 반응할 때까지 TLC로 반응을 모니터링한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 2350(2.5g, 50%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 1060.6의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 13: 화합물 505의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd(OAc)2(0.2g, 1mmol), 3-클로로-5-시클로헥실-2,9,9-트리메틸-9H-플루오렌(3g, 9.2mmol), 4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민(3.3g, 18.5mmol), t-Bu3P(4mL, 2mmol) 및 t-BuONa(2.7g, 27.7mmol)를 자일렌(xylene)(40mL)에 첨가하고, 시스템을 140→까지 가열하여 밤새 반응시킨다. 반응용액을 알칼리성 알루미나 및 MgSO4로 여과하고 tol로 세척하며 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE/EA=20/1)를 통해 조생성물을 얻은 후 PE로 결정화하여 화합물 5-시클로헥실-2,9,9-트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H- 플루오레닐-3-아민(3.2g, 75%의 수율)을 얻는다.
단계 (2):
실온에서 질소 보호하에, 1,6-디브로모피렌(1g, 2.89mmol), 5-시클로헥실-2,9,9-트리메틸-N-(4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(3g, 6.36mmol), Pd(OAc)2(31mg, 0.14mmol), t-Bu3P.BF4(81.2mg, 0.28mmol) 및 t-BuONa(1.4g, 14.5mmol)를 자일렌(20mL)에 첨가하고, 완전히 반응할 때까지 시스템을 100→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 생성물인 화합물 505(1.3g, 39%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 1140.6의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 14: 화합물 508의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd2(dba)3(0.4g, 0.45mmol) 및 BINAP(0.56g, 0.90mmol)를 자일렌(100mL)에 첨가한다. 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 7-클로로-6,9,9-트리메틸-9H-플루오레닐-4-시아노(4.0g, 14.98mmol), 4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민(5.0g, 26.96mmol), 소듐 t-부톡사이드(3.6g, 37.45mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 시스템을 140→까지 가열하여 18h 동안 반응시킨다. 반응용액을 알칼리성 알루미나 및 MgSO4로 여과하고 tol로 세척하며 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE:EA=20:1)를 통해 조생성물을 얻은 후 석유에테르로 결정화하여 흰색 고체 6,9,9-트리메틸-7-((4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)아미노)-9H-플루오레닐-4-시아노(4.0g, 64%의 수율)를 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, Pd2(dba)3(356mg, 0.39mmol) 및 t-Bu3PH·BF4(225mg, 0.78mmol)를 자일렌(20mL)에 첨가한다. 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고 순차적으로 1,6-디브로모피렌(1.4g, 3.89mmol), 6,9,9-트리메틸-7-((4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)아미노)-9H-플루오레닐-4-시아노(3.7g, 8.94mmol), 소듐 t-부톡사이드(0.9g, 9.72mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 완전히 반응할 때까지 시스템을 100→까지 가열한다. 반응용액을 알칼리성 알루미나 및 MgSO4로 여과하고 tol로 세척하며 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE:tol=10:1 to 1:5)를 통해 황녹색 고체 508(0.75g, 19%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 1026.5의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 15: 화합물 349의 합성
단계(1):
질소 보호 조건에서 3-브로모-2-요오도-9,9-디메틸-9H-플루오렌(24g, 0.06mol)을 1L의 무수 테트라하이드로푸란에 용해시키고 -78→까지 냉각시키며, 이소프로필마그네슘클로라이드(1.3M, 0.066mol)를 천천히 첨가하고 저온에서 1h 동안 반응시킨 후, 아세톤(10.44g, 0.18mol)을 첨가하고 천천히 실온까지 승온시켜 밤새 반응시킨다. 반응이 완료된 후 물을 첨가하여 반응을 ??칭하고, DCM으로 수상을 3 번 추출한 후 유기상을 합병하며, 규조토를 통해 여과한 후 컬럼 크로마토그래피의 방식을 통해 삼차 알코올 중간물을 얻는다. 이어서 중간물을 500mL의 디클로로메탄에 용해시키고 실온 조건에서 트리에틸실란(17.4g, 0.15mmol)을 첨가하며 반시간 동안 교반한 후, 트리플루오로아세트산(11.4g, 0.1mmol)을 천천히 적가하고 실온에서 밤새 교반한 다음, 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물 3-브로모-9,9-디메틸-2-이소프로필-9H-플루오렌(15.7g, 67%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
질소 보호하에서, 건조된 500mL의 3 구 플라스크에 3-브로모-9,9-디메틸-2-이소프로필-9H-플루오렌(8g, 25.6mmol), 4-이소프로필-[1,1'-비페닐]-3-아민(3g, 14.22mmol), Pd2(dba)3(586mg, 0.64mmol), S-Phos(1.05g, 2.56mmol), 소듐 t-부톡사이드(3g, 31.3mmol)를 첨가하고, 자일렌(125mL)을 첨가하며 반응 플라스크에 질소를 5min 동안 유입시킨 후, 원료가 완전히 반응할 때까지 100→까지 가열하여 반응시킨다. 이어서, 톨루엔으로 반응액을 희석하고 여과하며, 여과액을 감압 증류한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 담황색 유상의 생성물 2-이소프로필-N-(4-이소프로필-[1,1'-비페닐]-3-일)-9,9-디메틸-9H-플루오레닐-3-아민(9.1g, 80%의 수율)을 얻는다.
단계(3):
실온에서 질소 보호하에, 2-이소프로필-N-(4-이소프로필-[1,1'-비페닐]-3-일)-9,9-디메틸-9H-플루오레닐-3-아민(8.9g, 20mmol)을 40ml의 THF에 용해시킨고 -78→까지 온도를 낮춘 후 20mmol의 n-헥실리튬을 천천히 적가한다. 실온까지 승온시킨 후 30min 동안 교반하고, 별도로 플라스크를 준비한 후 질소 조건에서 이에 자일렌(40mL), 1,6-디브로모피렌(2.88g, 8mmol), Pd(OAc)2(37.0mg, 0.17mmol) 및 t-Bu3P(0.33mmol)를 첨가하고, 상기에서 제조된 리튬아미드 용액을 질소 보호 조건에서 반응 시스템에 천천히 적가하며, 90→까지 승온시킨 후 3h 동안 반응 및 교반한다. 반응이 완료된 후, 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 349(2.8g, 33%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 1088.6인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 16: 화합물 2335의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd2(dba)3(1.7g, 1.88mmol) 및 BINAP(2.3g, 3.76mmol)를 자일렌(300mL)에 첨가한다. 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 3-브로모2,9,9트리메틸-9H-플루오렌(18.0g, 62.67mmol), 2'-플루오로-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민(13.0g, 64.6mmol), 소듐 t-부톡사이드(15.0g, 156.8mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 시스템을 140→까지 가열하여 4h 동안 반응시킨다. 반응용액을 알칼리성 알루미나 및 MgSO4로 여과하고 tol로 세척하며, 회전시켜 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE:Tol=50:1)를 통해 화합물 N-(2'-플루오로-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-2,9,9-트리메틸-9H-플루오레닐-3-아민 (6.0g, 23 %의 수율)을 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, Pd(OAc)2(65mg, 0.29mmol) 및 t-Bu3PHBF4(169mg, 0.58mmol)를 자일렌(30mL)에 첨가한다. 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 1,6-디브로모피렌(2.1g, 5.89mmol), N-(2'-플루오로-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-2,9,9-트리메틸-9H-플루오레닐-3-아민(6.0g, 14.72mmol) 및 소듐 t-부톡사이드(1.7g, 17.5mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 완전히 반응할 때까지 시스템을 100→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 2335(1.0g, 0.98mmol, 17%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 1012.5의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 17: 화합물 2336의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, Pd(OAc)2(0.2g, 1mmol), 4'-t-부틸-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-아민(8g, 33.5mmol), 3-클로로-2,9,9-트리메틸-9H-플루오렌 (6.8g, 27.9mmol), t-Bu3P(4mL, 2mmol) 및 t-BuONa(8.3g, 86.9mmol)를 자일렌(100mL)에 첨가하고, 시스템을 140→까지 가열하고 밤새 반응시킨다. 이어서 반응용액을 알칼리성 알루미나 및 MgSO4로 여과하고 tol로 세척하며 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피(PE/EA=20/1)를 통해 조생성물을 얻은 후 PE로 결정화하여 화합물 2,9,9-트리메틸-N-(4'-t-부틸-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(10.7g, 86%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, 2,9,9-트리메틸-N-(4'-t-부틸-4-메틸-[1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(2.4g, 5.38mmol), 1,6-디브로모피렌(0.77g, 2.15mmol), Pd(OAc)2(63mg, 0.28mmol), t-Bu3PHBF4(162mg, 0.56mmol) 및 t-BuONa(2.13g, 22.22mmol)를 자일렌(20mL)을 첨가하고, 완전히 반응할 때까지 시스템을 100→까지 가열한다. 완전히 반응한 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물인 화합물 2336(0.8g, 34%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 1088.6의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 실시예 18: 화합물 2337의 합성
단계(1):
실온에서 질소 보호하에, 팔라듐아세테이트(234.0mg, 1.1mmol) 및 BINAP(1.3g, 2.1mmol)를 톨루엔(100mL)에 첨가한다. 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 3-브로모-2,9,9-트리메틸-9H-플루오렌(10.0g, 34.9mmol), 4-플루오로-[1,1'-비페닐]-3-아민(6.7g, 35.66mmol) 및 쇼듐 t-부톡사이드(8.4g, 87.4mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 시스템을 110→까지 가열하여 4h 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 후 감압회전시켜 용매를 제고하고 컬럼 크로마토그래피(PE:EA=20:1)를 통해 화합물 N-(4-플루오로-[1,1'-비페닐]-3-일)-2,9,9-트리메틸-9H-플루오레닐-3-아민(9.0g, 22.9mmol, 66%)을 얻는다.
단계(2):
실온에서 질소 보호하에, Pd(OAc)2(47.0mg, 0.24mmol) 및 t-Bu3PHBF4(121.0mg, 0.42mmol)를 자일렌(50mL)에 첨가한다. 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고 순차적으로 1,6-디브로모피렌(2.5g, 6.94mmol), N-(4-플루오로-[1,1'-비페닐]-3-일)-2,9,9-트리메틸-9H-플루오레닐-3-아민(6.8g, 17.36mmol) 및 소듐 t-부톡사이드(1.7g, 17.36mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 완전히 반응할 때까지 시스템을 100→까지 가열한다. 감압회전시켜 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 2337(4.0g, 4.07mmol, 59%의 수율)을 얻는다. 생성물은 분자량이 984.4의 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 비교예 1: 비교화합물 A의 합성
단계(1):
Pd2(dba)3(587mg, 1.28mmol) 및 BINAP(1.59g, 2.56mmol)를 500mL의 3 구 플라스크에 첨가하고 자일렌(130mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 [1,1'-비페닐]-3-아민(5.6g, 32.9mmol), 3-브로모-9,9-디메틸플루오렌(6.0g, 21.9mmol) 및 소듐 t-부톡사이드(5.3g, 54.91mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 110→에서 교반 및 반응시킨다. 감압회전시켜 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 9,9-디메틸-N-([1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(6.5g, 82%의 수율)을 얻는다.
단계(2):
Pd(OAc)2(56mg, 0.25mmol), t-Bu3PH?BF4(145mg, 0.5mmol)를 250mL의 3 구 플라스크에 첨가하고 자일렌(100mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 1,6-디브로모피렌(2.0g, 5.5mmol), 화합물 9,9-디메틸-N-([1,1'-비페닐]-3-일)-9H-플루오레닐-3-아민(6.5g, 17.9mmol) 및 소듐 t-부톡사이드(1.6g, 16.6mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 90→에서 교반 및 반응시킨다. 감압회전시켜 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물인 화합물 A(4.0g, 78%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 920.4인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 비교예 2: 비교화합물 B의 합성
단계(1):
질소 보호하에, 실온에서 Pd2(dba)3(2.1g, 2.2mmol)를 톨루엔(200mL)에 첨가하고, 10min 동안 교반한 후 BINAP(3.0g, 4.5mmol)를 첨가하고 계속하여 20min 동안 교반한다. 2-브로모-9,9-디메틸-9H-플루오렌(11.9g, 44.1mmol)을 반응액에 첨가하고 완전히 용해할 때까지 교반한 후 아닐린(6.1g, 66.0mmol)을 첨가하고 5min 동안 교반한 후 소듐 t-부톡사이드(12.9g, 134.0mmol)를 첨가하며, 반응액을 110→까지 승온시켜 3h 동안 반응시킨다. 반응이 완료된 후 감압회전시켜 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 백색 고체 9,9-디메틸-N-페닐-9H-플루오레닐-2-아민(11.5g, 93%의 수율)을 얻었다.
단계(2):
질소 보호하에, 실온에서 Pd(OAc)2(60.0mg, 0.25mmol)를 자일렌(50mL)에 첨가하고 10min 동안 교반한 후 t-Bu3PH?BF4(145.0mg, 0.5mmol)를 첨가하고 계속하여 20min 동안 교반한다. 1,6-디브로모피렌(1.8g, 5.0mmol)을 반응 시스템에 첨가하고 완전히 용해할 때까지 교반한 후 9,9-디메틸-N-페닐-9H-플루오레닐-2-아민(4.2g, 15.0mmol)을 반응액에 첨가하고, 완전히 용해할 때까지 교반한 후 소듐 t-부톡사이드(2.0g, 20.0mmol)를 첨가하며, 반응액을 95→까지 승온시켜 반응시키고 완전히 반응한 후 감압회전시켜 용매를 제거하고 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 화합물 B(3.0g, 78%의 수율(yield))를 얻는다. 생성물은 분자량이 768.4인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
합성 비교예 3: 비교화합물 C의 합성
Pd(OAc)2(60mg, 0.25mmol), t-Bu3PHBF4(145mg, 0.5mmol)를 100mL의 3 구 플라스크에 넣고 자일렌(50mL)을 첨가한다. 색상이 더이상 변하지 않을 때까지 해당 용액에 N2를 20min 동안 유입시키고, 순차적으로 6,12-디브로모크리센(1.9g, 5mmol), 9,9-디메틸-N-페닐-9H-플루오레닐-2-아민(4.275g, 15mmol) 및 소듐 t-부톡사이드(2.0g, 20mmol)를 첨가한다. 계속하여 N2를 10min 동안 유입시키고 원료가 완전히 반응할 때까지 시스템을 80→까지 가열한다. 반응이 완료된 후 컬럼 크로마토그래피를 통해 생성물인 화합물 C(2.8g, 70%의 수율)를 얻는다. 생성물은 분자량이 794.4인 목표 생성물인 것으로 확인되었다.
해당 분야 당업자는 상기 제조 방법은 단지 하나의 예시적인 예일 뿐이고, 해당 분야 당업자는 이를 개진함으로써 본 발명의 기타 화합물 구조를 얻을 수 있음을 알아야 한다.
소자 실시예
먼저, 80nm 두께의 인듐주석산화물(ITO) 양극을 구비하는 유리기판을 세정한 다음, 산소 플라즈마 및 UV 오존을 사용하여 처리한다. 처리 후, 기판을 글로브박스에서 드라이하여 수분을 제거한다. 다음, 기판을 기판 홀더에 장착하고 진공실에 넣는다. 아래에 지정된 유기층을 약 10-8토르의 진공도에서 0.2~2/s의 속도로 열진공 증착을 통해 ITO 양극 상에 순차적으로 증착시킨다. 정공 주입층(HIL)으로서 화합물 HI를 사용한다. 정공 수송층(HTL)으로서 화합물 HT를 사용한다. 전자 차단층(EBL)으로서 화합물 EB를 사용한다. 이어서, 화합물 BH와 본 발명의 화합물을 공증착(codeposition)시켜 발광층(EML)으로 한다. 정공 차단층(HBL)으로서 화합물 HB를 사용한다, 정공 차단층에서, 화합물 ET와 8-히드록시퀴놀린-리튬(Liq)을 공증착시켜 전자 수송층(ETL)으로 한다. 마지막으로, 1nm 두께의 8-히드록시퀴놀린-리튬(Liq)을 증착시켜 전자 주입층으로 하고 120nm의 알루미늄을 증착시켜 음극으로 한다. 다음, 해당 소자를 글로브박스로 다시 옮기고 유리 뚜껑(glass lid) 및 흡습제를 사용하여 봉입(encapsulate)함으로써 해당 소자를 완성시킨다.
본 발명의 화합물 대신 비교화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 동일한 방식으로 비교예를 제조한다.
상세한 소자 층 부분 구조와 두께는 표 1~5에 나타난 바와 같다. 여기서 사용되는 재료가 두 가지 이상인 층은, 상이한 화합물을 이에 언급된 중량비로 도핑함으로써 얻어진다.
소자 실시예 1~2, 실시예 5 및 비교예 1의 부분 소자 구조
소자 ID HIL HTL EBL EML HBL ETL
실시예 1 화합물 HI
(100 )
화합물 HT
(1200 )
화합물 EB
(50 )
화합물BH:화합물339 (98:2) (250 ) 화합물HB
(50 )
화합물ET : Liq (40:60) (120 )
실시예 2 화합물 HI (100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물 EB (50 ) 화합물BH:화합물347 (98:2) (250 ) 화합물HB
(50 )
화합물ET : Liq (40:60) (120 )
실시예 5 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물609 (98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
비교예 1 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물 EB (50 ) 화합물BH:화합물A (98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
소자에 사용되는 재료 구조는 아래에 나타난 바와 같다:
상이한 전류밀도 및 전압에서 소자의 IVL를 측정한다. 모든 실시예와 비교예의 소자 데이터는 모두 10mA/cm2의 정전류에서 수명 LT97, 외부 양자 효율(EQE), 최대 방출파장(λmax), 반값전폭(FWHM) 및 CIE 데이터를 측정한 것이다. LT97은 소자 수명이 초기 휘도의 97%로 감쇠되었음을 나타낸다.
토론:
본 발명의 재료를 발광층의 도핑 재료로 사용하는 경우, 10mA/cm2의 정전류에서 실시예 1(도핑비 2%)의 EQE는 9.46%이고 최대 방출 파장은 464nm이며 CIE는 (0.131, 0.137)이고 LT97은 360시간이며 반값전폭은 32.7nm이며; 마찬가지로 도핑비가 2%인 비교예 1(EQE는 8.06%이고 최대 방출 파장은 469nm이며 CIE는 (0.127, 0.181)이고 LT97은 271시간이며 반값전폭은 37.1nm임)에 비해, 그 EQE는 17.3% 향상되고 수명은 32.8% 향상되며 반값전폭은 4.4nm 좁아지고 5nm의 최대 방출 파장의 청색이동(blue shift)을 실현하였다. 실시예 2(도핑비 2%)의 EQE는 9.56%이고 최대 방출 파장은 461nm이며 CIE는 (0.134, 0.121)이고 LT97은 553시간이며 반값전폭은 34.3nm이다. 비교예 1(도핑비 2%)에 비해, 그 수명은 104% 향상되고 EQE는 18.6% 향상되며 반값전폭은 2.8nm 좁아지고 8nm의 청색이동을 실현하며 청색발광성능을 효과적으로 증가하였다. 실시예 5(도핑비 2%)의 EQE는 9.06%이고 최대 방출 파장은 460nm이며 CIE는 (0.136, 0.121)이고 LT97은 482시간이며 반값전폭은 33.8nm이며; 비교예 1(도핑비 2%)에 비해, 그 수명은 약 77.9% 향상되고 EQE는 12.4% 향상되며 반값전폭은 3.3nm 좁아지고 9nm의 청색이동을 실현하였다.
이로부터 알 수 있는바, 본 발명의 화합물 중 플루오렌고리에 오르토-치환기의 도입, 즉 식 4의 R''의 도입은, 소자의 EQE 및 수명을 현저하게 향상시킬 수 있고 CIE의 y 값이 작아지도록 할 수 있어 <0.14의 짙은 청색방출을 이루고 최종적으로 소자 성능의 매우 큰 향상을 실현하였다.
소자 실시예 3~4 및 비교예 2~3의 부분 소자 구조
소자 ID HIL HTL EBL EML HBL ETL
실시예 3 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물 EB (50 ) 화합물BH:화합물73 (96:4) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
실시예 4 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물743 (96:4) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
비교예 2 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물 EB (50 ) 화합물BH:화합물B (96:4) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
비교예 3 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물 EB (50 ) 화합물BH:화합물C (96:4) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
소자에 새로 사용되는 재료 구조는 아래에 나타난 바와 같다:
토론:
또한, 본 발명의 화합물 중 피렌을 코어로 하는 경우에 있어서, 실시예 3(도핑비 4%)의 EQE는 8.38%이고 최대 방출 파장은 474nm이며 CIE는 (0.125, 0.239)이고 반값전폭은 34.9nm이며; 비교예 2(도핑비 4%)의 EQE는 7.57%이고 최대 방출 파장은 481nm이며 CIE는 (0.132, 0.334)이고 반값전폭은 38.3nm이다. 실시예 3은 비교예 2에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 EQE는 10.7% 향상되고 반값전폭은 3.4nm 좁아지며 7nm의 최대 방출 파장의 청색이동을 실현하고 CIE y값이 현저하게 작아졌다. 본 발명의 화합물 중 크리센을 코어로 하는 경우에 있어서, 실시예 4(도핑비 4%)의 EQE는 7.20%이고 최대 방출 파장은 461nm이며 CIE는 (0.137, 0.126)이고 반값전폭은 47.4nm이며; 비교예 3(도핑비 4%)의 EQE는 6.88%이고 최대 방출 파장은 466nm이며 CIE는 (0.134, 0.165)이고 반값전폭은 47.0nm이다. 실시예 4는 비교예 3에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 EQE는 4.6% 향상되고 아울러 5nm의 최대 방출 파장의 청색이동을 실현하며 CIE y값은 현저하게 작아졌다.
이로부터 알 수 있는바, 본 발명의 화합물 중 플루오렌고리에 오르토-치환기의 도입, 즉 식 4의 R''의 도입은, 도핑비가 변경된 경우에도 소자성능을 명확하게 향상시킬 수 있다.
소자 실시예 6 및 실시예 7의 부분 소자 구조
소자 ID HIL HTL EBL EML HBL ETL
실시예 6 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물419 (98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
실시예 7 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물422 (98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
소자에 새로 사용되는 재료 구조는 아래에 나타난 바와 같다:
토론:
실시예 6(도핑비 2%)의 EQE는 9.72%이고 최대 방출 파장은 461nm이며 CIE는 (0.134, 0.123)이고 LT97이 879시간이며 반값전폭은 33.7nm이며; 비교예 1에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 수명은 224% 향상되고 EQE는 20.5% 향상되며 반값전폭은 3.4nm 좁아지고 8nm의 청색이동을 실현하였으며; 실시예 2가 구비하는 우수한 소자성능의 기초상, 그 수명은 58.9% 추가 향상되고 EQE는 1.6% 향상되며 반값전폭은 0.6nm 좁아졌다. 실시예 7(도핑비 2%)의 EQE는 9.59%이고 최대 방출 파장은 460nm이며 CIE는 (0.134, 0.114)이고 LT97은 395시간이며 반값전폭은 30.2nm이며; 비교예 1에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 수명은 45.7% 향상되고 EQE는 18.9% 향상되며 반값전폭은 6.9nm 좁아지고 9nm의 청색이동을 실현하였으며; 아울러 반값전폭은 실시예 6의 기초상 추가로 3.5nm 좁아졌다.
이로부터 알 수 있는바, 본 발명의 화합물 중 플루오렌고리에 오르토-치환기의 도입에 있어서, 즉 식 4의 R''에서, 중수소화된 알킬기를 도입하는 것은 일반적인 알킬기를 도입하는 것에 비해, 소자의 EQE 및 수명을 보다 더 현저하게 향상시킬 수 있다. 아울러 더 좁은 반값전폭을 실현할 수 있다.
소자 실시예 8 및 실시예 9의 부분 소자 구조
소자 ID HIL HTL EBL EML HBL ETL
실시예 8 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물2333 (98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
실시예 9 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물2334 (98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
소자에 새로 사용되는 재료 구조는 아래에 나타난 바와 같다:
토론:
실시예 8(도핑비 2%)의 EQE는 9.54%이고 최대 방출 파장은 460nm이며 CIE는 (0.135, 0.114)이고 LT97은 796시간이며 반값전폭은 33.6nm이며; 비교예 1에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 수명은 193% 향상되고 EQE는 18.3% 향상되며 반값전폭은 3.5nm 좁아지고 9nm의 청색이동을 실현하였으며; 실시예 2가 구비하는 우수한 소자성능의 기초상, 그 수명은 43.9% 추가로 향상되고 반값전폭은 0.7nm 추가로 좁아졌다.
실시예 9(도핑비 2%)의 EQE는 9.16%이고 최대 방출 파장은 456nm이며 CIE는 (0.139, 0.090)이고 LT97은 683시간이며 반값전폭은 32.2nm이며; 비교예 1에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 수명은 152% 향상되고 EQE는 13.6% 향상되며 반값전폭은 4.9nm 좁아지고 13nm의 청색이동을 실현하였으며; 실시예 1이 구비하는 우수한 소자성능의 기초상, 그 수명은 89.7% 추가로 향상되고 반값전폭은 0.5nm 추가로 좁아졌다.
이로부터 알 수 있는바, 식 3에서의 치환기 R 중 질소원자가 연결된 방향족고리에 전자결핍 그룹을 도입하는 것을 통해, 보다 긴 소자 수명, 비교적 높은 EQE를 유지하는 동시에, 최대 방출 파장의 추가적인 청색이동 및 소장수명의 추가적인 향상을 실현할 수 있다.
소자 실시예 10 및 실시예 11의 부분 소자 구조
소자 ID HIL HTL EBL EML HBL ETL
실시예 10 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물506(98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
실시예 11 화합물 HI(100 ) 화합물 HT (1200 ) 화합물EB (50 ) 화합물BH:화합물2350 (98:2) (250 ) 화합물HB(50 ) 화합물ET : Liq (40:60) (120 )
소자에 새로 사용되는 재료 구조는 아래에 나타난 바와 같다:
실시예 10(도핑비 2%)의 EQE는 9.57%이고 최대 방출 파장은 461nm이며 CIE는 (0.135, 0.117)이고 LT97은 382시간이며 반값전폭은 33.5nm이며; 비교예 1에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 수명은 40.9% 향상되고 EQE는 18.7% 향상되며 반값전폭은 3.6nm 좁아지고 8nm의 청색이동을 실현하였다.
이로부터 알 수 있는바, 식 4 중 플루오렌고리에 대한 추가적인 치환, 즉 식 4 중 R'가 아릴 치환기를 추가로 구비함으로써, 마찬가지로 소자의 EQE 및 수명의 향상을 실현할 수 있고 최종적으로 소자의 종합성능의 향상을 실현할 수 있다.
실시예 11(도핑비 2%)의 EQE는 9.35%이고 최대 방출 파장은 463nm이며 CIE는 (0.136, 0.137)이고 LT97은 459시간이며 반값전폭은 31.5nm이며; 비교예 1에 비해, 동일한 도핑비의 조건에서 그 수명은 약 69.4% 향상되고 EQE는 16% 향상되며 반값전폭은 5.6nm 좁아지고 6nm의 청색이동을 실현하였으며; 아울러 실시예 2에 비해, 그 반값전폭은 실시예 2에서 이미 2.8nm 좁아진 기초상 추가로 2.8nm 좁아졌다.
상기 비교를 통해, 식 3 중 질소원자의 치환기, 즉 Ar2와 R가 변하지 않은 경우에 식 5 중 R3 및 R8에 치환기를 도입하면, 비교적 높은 소자 EQE 및 수명을 유지하는 동시에, 더 좁은 반값전폭을 실현할 수 있고 성능을 추가로 향상시킬 수 있음을 발견하였다.
상술한 바를 종합하면, 본 발명 중 상이한 구조 A를 구비하는 화합물(예를 들어 피렌 및 크리센)에 있어서, 플루오렌고리에 오르토-치환기의 도입, 즉 식 4 중 R''의 도입은 모두 동일하게 청색발광 종합성능에 대한 현저한 향상을 나타내었다. 이외 더 나아가, 상이한 위치의 치환기 도입을 통해, 예를 들어 식 5 중 R3 및 R8에 치환기를 도입, 식 3 중 질소원자와 연결된 방향족고리에 전자결핍 그룹을 도입하는 것을 통해, 더 긴 소자수명, 더 높은 EQE 및 더 좁은 반값전폭을 실현할 수 있고, CIE y<0.14의 짙은 청색방출을 실현할 수 있어, 최종적으로 소자성능의 매우 큰 향상을 실현한다. 이러한 화합물은 청색광 재료의 OLED 산업상 이용에 대해 중요한 도움이 된다.
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 (25)

  1. 식 5 내지 식 13 중 하나로 표시된 구조를 구비하는 화합물:
    ,
    ,
    ,
    ,
    ,
    ,
    ,
    ,
    ,
    식 5 내지 식 13에서,
    X는 C 또는 Si이며;
    X1~X8은 각각 독립적으로 C, CR' 또는 N에서 선택되고, X1~X4에는 2 개의 인접한 C가 있는데, 상기 2 개의 인접한 C 중 하나는 상기 L와 연결되고 상기 2 개의 인접한 C 중 다른 하나는 상기 R''와 연결되며;
    L은 단일결합, 6~60 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 3~60 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기에서 선택되고; 상기 L은 X2에 연결되거나, 상기 L은 X3에 연결되며;
    여기서, R는 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며; R가 상기 아릴기에서 선택되는 경우, R는 치환 또는 비치환된 나프틸기가 아니며;
    여기서, Ra, Rb, R'는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
    상기 구조에는 플루오렌고리 구조, 아자플루오렌고리 구조, 스피로비플루오렌고리 구조, 또는 아자스피로비플루오렌고리 구조 중 단지 하나만을 함유하며; 여기서 *는 상기 구조가 식 5 내지 식13에 이미 나타난 N에 연결되는 위치를 나타내고;
    치환기 Ra 및 Rb 사이는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 2 개의 인접한 치환기 R' 사이는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있으며;
    여기서, R''는 독립적으로 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되며;
    R1~R12는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
    Xa 및 Xb는 각각 독립적으로 CRxRy, SiRxRy, NRx, O, S 및 Se로 이루어진 군에서 선택되며;
    Rx 및 Ry는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
    치환기 Rx 및 Ry는 임의로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    식 5 내지 식 13에서, 상기 L은 각각 X2에 연결되거나, 상기 L은 각각 X3에 연결되며; Xa 및 Xb는 각각 독립적으로 CRxRy에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 L은 독립적으로 단일결합, 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴렌기, 또는 3~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 L은 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 비페닐렌기, 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    X1~X8은 각각 독립적으로 C 또는 CR'에서 선택되고, 여기서 상기 R'는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~6 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~10 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기, 니트릴기 및 이들의 조합에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    R'는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 플루오로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 시클로헥실기, 페닐기 또는 시아노기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    R''는 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    R''는 플루오로, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, 시클로프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 시클로펜틸기, 네오펜틸기, 시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기, 중수소화된 메틸기, 중수소화된 에틸기, 중수소화된 n-프로필기, 중수소화된 이소프로필기, 중수소화된 시클로프로필기, 중수소화된 n-부틸기, 중수소화된 이소부틸기, 중수소화된 t-부틸기, 중수소화된 시클로펜틸기, 중수소화된 네오펜틸기, 중수소화된 시클로헥실기 및 중수소화된 4,4-디메틸시클로헥실기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    Ra, Rb는 각각 독립적으로 1~6 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 3~10 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기에서 선택되고, Ra, Rb는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 화합물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    Ra, Rb는 각각 독립적으로 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 또는 t-부틸기에서 선택되고, Ra, Rb는 연결되지 않아 고리를 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    식 5 내지 식 13에서의 상기 R는 식 17로 표시된 구조를 구비하는 화합물:


    식 17에서, *는 상기 R가 식 5 내지 식 13에 이미 나타난 N에 연결되는 위치를 나타내고;
    여기서, 고리 Ar3은 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 아릴기, 또는 3~30 개의 고리원자를 갖는 헤테로아릴기이고; 고리 Ar3이 아릴기인 경우, 고리 Ar3은 나프탈렌고리 구조가 아니며;
    여기서 Re는 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내고;
    Re는 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 Re는 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 Re는 플루오로, 니트릴기, 이소니트릴기, 1~6 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  14. 제 1 항에 있어서,
    식 5 내지 식 13에서의 상기 R는 식 14로 표시된 구조를 구비하는 화합물:

    식 14에서, *는 상기 R가 식 5 내지 식 13에 이미 나타난 N에 연결되는 위치를 나타내고;
    여기서, 고리 Ar3은 6~30 개의 고리탄소원자를 갖는 아릴기, 또는 3~30 개의 고리원자를 갖는 헤테로아릴기이고; 고리 Ar3이 아릴기인 경우, 고리 Ar3은 나프탈렌고리 구조가 아니며;
    Rc는 상기 R가 식 5 내지 식 13에 이미 나타난 N에 연결되는 위치의 오르토-치환을 나타내고, Rd는 단일치환, 다중치환 또는 비치환을 나타내며;
    여기서, Rd는 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고;
    여기서, Rc는 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고리 Ar3은 벤젠고리, 트리페닐렌고리, 테트라페닐렌고리, 페난트렌고리, 안트라센고리, 인덴고리, 플루오렌고리, 크리센고리, 인돌고리, 카바졸고리, 벤조푸란고리, 디벤조푸란고리, 벤조실롤고리, 디벤조실롤고리, 벤조티오펜고리, 디벤조티오펜고리, 디벤조셀레노펜고리 중 어느 하나의 고리 구조에서 선택되거나, 상기 어느 하나 고리의 아자 구조에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  16. 제 14 항에 있어서,
    Rc는 메틸기, 중수소화된 메틸기, 에틸기, 중수소화된 에틸기, n-프로필기, 중수소화된 n-프로필기, 이소프로필기, 중수소화된 이소프로필기, 시클로프로필기, 중수소화된 시클로프로필기, n-부틸기, 중수소화된 n-부틸기, 이소부틸기, 중수소화된 이소부틸기, t-부틸기, 중수소화된 t-부틸기, 시클로펜틸기, 중수소화된 시클로펜틸기, 네오펜틸기, 중수소화된 네오펜틸기, 시클로헥실기, 중수소화된 시클로헥실기, 4,4-디메틸시클로헥실기 또는 중수소화된 4,4-디메틸시클로헥실기에서 선택되고, Rd는 비치환을 나타내고, 또는 Rd는 단일치환을 나타내고 Rd는 각각 독립적으로 6~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~12 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 Rd는 비치환을 나타내고, 또는 Rd는 단일치환을 나타내고 Rd는 각각 독립적으로 페닐기, 비페닐기, 터페닐기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 식 5 내지 식 13에서의 는 하기 구조로 이루어진 군에서 선택되고; 상기 의 구체적인 구조에서 는 상기 가 상기 식 5 또는 식 13에 연결되는 위치를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물:




























    .
  19. 제 18 항에 있어서,
    화합물 1 내지 화합물 508, 화합물 581 내지 화합물 652, 화합물 671 내지 화합물 1078, 화합물 1151 내지 화합물 1222, 화합물 1241 내지 화합물 1342, 화합물 1361 내지 화합물 1378, 화합물 1397 내지 화합물 1498, 화합물 1517 내지 화합물 1534, 화합물 1553 내지 화합물 1654, 화합물 1673 내지 화합물 1690, 화합물 1709 내지 화합물 1810, 화합물 1829 내지 화합물 1846, 화합물 1865 내지 화합물 1966, 화합물 1985 내지 화합물 2002, 화합물 2021 내지 화합물 2122, 화합물 2141 내지 화합물 2158, 화합물 2177 내지 화합물 2278, 화합물 2297 내지 화합물 2314, 화합물 2333 내지 화합물 2398은 식 15의 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 화합물:

    여기서 식 15의 구조에서 n=2이고, 2 개의 상기 B의 구조는 동일하며;
    화합물 1 내지 화합물 508, 화합물 581 내지 화합물 652, 화합물 671 내지 화합물 1078, 화합물 1151 내지 화합물 1222, 화합물 1241 내지 화합물 1342, 화합물 1361 내지 화합물 1378, 화합물 1397 내지 화합물 1498, 화합물 1517 내지 화합물 1534, 화합물 1553 내지 화합물 1654, 화합물 1673 내지 화합물 1690, 화합물 1709 내지 화합물 1810, 화합물 1829 내지 화합물 1846, 화합물 1865 내지 화합물 1966, 화합물 1985 내지 화합물 2002, 화합물 2021 내지 화합물 2122, 화합물 2141 내지 화합물 2158, 화합물 2177 내지 화합물 2278, 화합물 2297 내지 화합물 2314, 화합물 2333 내지 화합물 2398의 구조에서의 상기 A, 상기 B는 각각 하기 표에 나열된 구조에 대응되고;

    여기서 상기 표 중 A1~A10의 구조는 아래와 같고,

    여기서 A1~A10의 구조식에서 *는 상기 B에 연결되는 위치를 나타낸다.
  20. 제 19 항에 있어서,
    화합물 1 내지 화합물 508, 화합물 581 내지 화합물 652, 화합물 671 내지 화합물 1078, 화합물 1151 내지 화합물 1222, 화합물 1241 내지 화합물 1342, 화합물 1361 내지 화합물 1378, 화합물 1397 내지 화합물 1498, 화합물 1517 내지 화합물 1534, 화합물 1553 내지 화합물 1654, 화합물 1673 내지 화합물 1690, 화합물 1709 내지 화합물 1810, 화합물 1829 내지 화합물 1846, 화합물 1865 내지 화합물 1966, 화합물 1985 내지 화합물 2002, 화합물 2021 내지 화합물 2122, 화합물 2141 내지 화합물 2158, 화합물 2177 내지 화합물 2278, 화합물 2297 내지 화합물 2314, 화합물 2333 내지 화합물 2398에서의 수소는 부분적으로 중수소화되거나 전부 중수소화될 수 있는 것을 특징으로 하는 화합물.
  21. 제 1 항에 있어서,
    화합물이 식 5 또는 식 6으로 표시된 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  22. 양극;
    음극; 및
    상기 양극과 상기 음극 사이에 배치된 유기층; 을 포함하고, 상기 유기층은 제 1 항에 따른 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 전계 발광소자.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 유기층은 발광층이고 상기 화합물은 발광재료인 것을 특징으로 하는 전계 발광소자.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 발광층은 식 16으로 표시된 화합물을 더 함유하고,

    여기서, Rg1~Rg8은 각각 독립적으로 수소, 듀테륨, 할로겐, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 알킬기, 3~20 개의 고리탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 시클로알킬기, 1~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로알킬기, 7~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아랄킬기, 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, 6~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴실릴기, 0~20 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아민기, 아실기, 카르보닐기, 카르복실산기, 에스테르기, 니트릴기, 이소니트릴기, 티올기, 술피닐기, 술포닐기, 포스피노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
    여기서 Rg9 및 Rg10은 각각 독립적으로 6~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 아릴기, 3~30 개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전계 발광소자.
  25. 제 1 항에 따른 화합물을 함유하는 화합물 제제.
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