KR20110110139A - 전기활성 재료 - Google Patents

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KR20110110139A
KR20110110139A KR1020117015117A KR20117015117A KR20110110139A KR 20110110139 A KR20110110139 A KR 20110110139A KR 1020117015117 A KR1020117015117 A KR 1020117015117A KR 20117015117 A KR20117015117 A KR 20117015117A KR 20110110139 A KR20110110139 A KR 20110110139A
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경호 박
노라 사비나 라두
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

화학식 (I) 또는 화학식 (II)을 갖는 화합물이 제공된다:
Figure pct00047

화학식에서: Ar1은 단일 결합 또는 아릴렌이고; Ar2는 아릴기이며; Ar3는 단일 결합 또는 아릴렌이고; R1은 H, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되거나, 2개의 R1 기는 함께 결합되어, 탄소수가 5 내지 10인 지방족환을 형성할 수 있으며; R2는 D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 또는 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되고; M은 컨쥬게이트된 부분이며; a는 0 내지 2의 정수이고; b는 0 내지 3의 정수의 정수이며; n은 1 이상의 정수이고; x 및 y는 x + y = 1.0이 되는 몰분율이다.

Description

전기활성 재료{ELECTROACTIVE MATERIALS}
관련 출원
본 출원은 35 U.S.C. 119(e) 하에, 본 명세서에 전체적으로 참조로 포함되는 2008년 12월 1일자로 출원된 미국 가출원 제61/118,717호의 우선권을 주장한다.
본 발명은 신규한 전기활성 화합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 전기활성 화합물을 포함하는 적어도 하나의 활성층을 갖는 전자 소자에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드("OLED") 디스플레이를 구성하는 OLED와 같은 유기 광활성 전자 소자에서, 유기 활성층은 OLED 디스플레이 내의 2개의 전기 접촉층 사이에 개재된다. OLED에서, 유기 광활성층은 전기 접촉층을 가로질러 전압을 인가할 때 광투과성 전기 접촉층을 통해 광을 발광한다.
발광 다이오드에서 활성 성분으로서 유기 전계발광 화합물을 사용하는 것은 널리 공지되어 있다. 단순한 유기 분자, 컨쥬게이트된 폴리머, 및 유기금속 착물이 사용되어 왔다. 광활성 재료를 사용하는 소자는 종종 광활성(예를 들어, 발광) 층과 접촉층(정공 주입 접촉층) 사이에 배치된 하나 이상의 전하 수송층을 포함한다. 소자는 둘 이상의 접촉층을 포함할 수 있다. 정공 수송층은 광활성층과 정공 주입 접촉층 사이에 위치될 수 있다. 정공 주입 접촉층은 또한 애노드(anode)로 불릴 수 있다. 전자 수송층은 광활성층과 전자 주입 접촉층 사이에 위치될 수 있다. 전자 주입 접촉층은 또한 캐소드(cathode)로 불릴 수 있다.
전자 소자에 사용하기 위한 전하 수송 재료에 대한 요구가 계속되고 있다.
화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 화합물이 제공된다:
[화학식 I]
Figure pct00001
[화학식 II]
Figure pct00002
상기 식에서,
Ar1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고,
Ar2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 아릴기이며;
Ar3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
R1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되거나, 2개의 R1 기는 함께 결합되어, 탄소수가 5 내지 10인 지방족환을 형성할 수 있으며;
R2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되며;
M은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 컨쥬게이트된 부분이며;
a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 5의 정수이며;
n은 2 이상의 정수이고;
x 및 y는 x + y = 1.0이 되는 몰분율이되, 단, x 및 y는 0이 아니다.
또한, 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 상기 화합물을 포함하는 적어도 1개의 층을 갖는 전자 소자가 제공된다.
상기의 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적이며, 첨부된 특허청구범위에 한정된 바와 같이 본 발명을 제한하지 않는다.
실시 형태들은 본원에 제시되는 개념의 이해를 돕기 위해 수반되는 도면에 예시된다.
<도 1>
도 1은 유기 전자 소자의 일례의 예시를 포함하는 도면이다.
당업자는 도면의 대상이 단순함 및 명확함을 위해 예시되어 있으며, 반드시 비율에 맞게 그려진 것은 아니라는 것을 이해한다. 예를 들어, 실시 형태의 이해 증진을 돕기 위해 도면 상의 일부 물체의 치수가 다른 물체에 비해 과장될 수 있다.
화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 화합물이 제공된다:
[화학식 I]
Figure pct00003
[화학식 II]
Figure pct00004
여기서,
Ar1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고,
Ar2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 아릴기이며;
Ar3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
R1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되거나, 2개의 R1 기는 함께 결합되어, 탄소수가 5 내지 10인 지방족환을 형성할 수 있으며;
R2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되며;
M은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 컨쥬게이트된 부분이며;
a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 5의 정수이며;
n은 2 이상의 정수이고;
x 및 y는 x + y = 1.0이 되는 몰분율이되, 단, x 및 y는 0이 아니다.
또한, 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 화합물을 포함하는 적어도 1개의 층을 갖는 전자 소자가 제공된다.
다수의 측면 및 실시 형태가 전술되었으며, 이들은 단지 예시적이며 제한적이지 않다. 본 명세서를 읽은 후에, 숙련자는 다른 측면 및 실시 형태가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해한다.
실시 형태들 중 임의의 하나 이상의 실시 형태의 다른 특징 및 이득이 하기의 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명은 먼저 용어의 정의와 해설에 대해 검토하며, 전기활성 화합물, 전자 소자에 대해 이어지고, 마지막으로 실시예가 이어진다.
1. 용어의 정의와 설명
이하에서 설명되는 실시 형태의 상세 사항을 다루기 전에, 몇몇 용어를 정의하거나 또는 명확히 하기로 한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "알킬"은 분지쇄 및 직쇄 포화 지방족 탄화수소기를 포함한다. 달리 표시되지 않는 한, 이 용어는 또한 환형 기를 포함하고자 한다. 알킬기의 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 아이소프로필, 아이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 아이소펜틸, 네오펜틸, 사이클로펜틸, 헥실, 사이클로헥실, 아이소헥실 등이 포함된다. 용어 "알킬"은 또한 치환된 그리고 비치환된 탄화수소기 둘 모두를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 알킬기는 일치환, 이치환 및 삼치환될 수 있다. 치환된 알킬기의 일례는 트라이플루오로메틸이다. 다른 치환된 알킬기는 본 명세서에 기재된 하나 이상의 치환기로부터 형성된다. 특정 실시 형태에서, 알킬기는 탄소 원자수가 1 내지 20이다. 다른 실시 형태에서, 상기 기는 탄소 원자수가 1 내지 6이다. 이 용어는 헤테로알킬기를 포함하고자 한다. 헤테로알킬기는 탄소 원자수가 1 내지 20일 수 있다.
용어 "아릴"은 방향족 탄소환 부분을 의미하는데, 이는 함께 융합되거나 또는 공유 결합된 단일 고리(단환식) 또는 다중 고리(이환식, 또는 그 이상)일 수 있다. 아릴 부분의 임의의 적절한 고리 위치는 정의된 화학 구조에 공유 결합될 수 있다. 아릴 부분의 예는 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 다이하이드로나프틸, 테트라하이드로나프틸, 바이페닐 안트릴, 페난트릴, 플루오레닐, 인다닐, 바이페닐레닐, 아세나프테닐, 아세나프틸레닐 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 아릴기는 탄소 원자수가 6 내지 60이며; 일부 실시 형태에서 탄소 원자수가 6 내지 48이다. 이 용어는 헤테로아릴기를 포함하고자 한다. 헤테로아릴기는 탄소 원자수가 4 내지 50일 수 있다.
용어 "알콕시"는 기 -OR(여기서, R은 알킬임)를 의미하고자 하는 것이다.
용어 "아릴옥시"는 기 -OR(여기서, R은 아릴임)를 의미하고자 하는 것이다.
달리 표시되지 않는다면, 모든 기는 치환될 수 있거나 또는 치환되지 않을 수 있다. 알킬 또는 아릴과 같은 그러나 이로 제한되지 않는 임의로 치환된 기는 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있다. 적합한 치환기에는 알킬, 아릴, 니트로, 시아노, -N(R7)(R8), 할로, 하이드록시, 카르복시, 알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 헤테로아릴, 알콕시, 아릴옥시, 헤테로아릴옥시, 알콕시카르보닐, 퍼플루오로알킬, 퍼플루오로알콕시, 아릴알킬, 실릴, 실록산, 티오알콕시, -S(O)2-N(R')(R"), -C(=O)-N(R')(R"), (R')(R")N-알킬, (R')(R")N-알콕시알킬, (R')(R")N-알킬아릴옥시알킬, -S(O)s-아릴 (여기서, s는 0 내지 2) 또는 -S(O)s-헤테로아릴 (여기서, s는 0 내지 2)이 포함된다. 각각의 R' 및 R"는 독립적으로 임의로 치환된 알킬기, 사이클로알킬기 또는 아릴기이다. 특정 실시 형태에서, R' 및 R"는 이들이 결합되어 있는 질소 원자와 함께, 고리계(ring system)를 형성할 수 있다. 치환기는 또한 가교결합기일 수 있다.
층, 재료, 부재 또는 구조와 관련하여 용어 "전하 수송"은, 이러한 층, 재료, 부재 또는 구조가, 상대적 효율성 및 전하의 적은 손실을 가지면서 이러한 층, 재료, 부재 또는 구조의 두께를 통해 이러한 전하의 이동을 용이하게 함을 의미하는 것을 의도한다. 정공 수송 재료는 양전하를 촉진하며; 전자 수송 재료는 음전하를 촉진한다. 발광 재료가 또한 일부 전하 수송 특성을 가질 수 있지만, 용어 "전하 수송층, 재료, 부재 또는 구조"는 주요 기능이 발광인 층, 재료, 부재 또는 구조를 포함하려는 것은 아니다.
용어 "화합물"은 원자를 추가로 포함하는 분자로 구성된 하전되지 않은 물질을 의미하고자 하는 것으로, 여기서 원자는 화학 결합을 깨지 않고 물리적 수단에 의해 이들의 대응 분자로부터 분리될 수 없다. 이 용어는 올리고머 및 폴리머를 포함하고자 하는 것이다.
용어 "가교결합성 기" 또는 "가교결합 기"는 열처리 또는 방사선 노출을 통해 가교결합으로 이어질 수 있는 기를 의미하고자 하는 것이다. 일부 실시 형태에서, 방사선은 UV 또는 가시광선이다.
층 또는 재료를 말할 때, 용어 "전기활성"은 소자의 동작을 전자적으로 촉진하는 층 또는 재료를 나타내고자 하는 것이다. 활성 재료의 예에는 전자 또는 정공일 수 있는 전하를 전도하거나, 주입하거나, 수송하거나, 또는 차단하는 재료, 또는 방사선을 방출하거나 방사선을 수용할 때 전자-정공 쌍의 농도 변화를 나타내는 재료가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 비활성 재료의 예에는 평탄화 재료, 절연 재료, 및 환경 장벽 재료가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
접두사 "플루오로"는 기 내의 하나 이상의 수소가 불소로 치환되었음을 나타내고자 하는 것이다.
접두사 "헤테로"는 하나 이상의 탄소 원자가 다른 원자로 치환되었음을 나타낸다. 일부 실시 형태에서, 헤테로원자는 O, N, S 또는 그 조합이다.
용어 "옥시알킬"은 하나 이상의 탄소가 산소로 치환된 헤테로알킬기를 의미하고자 하는 것이다. 상기 용어는 산소를 통해 연결된 기를 포함한다.
용어 "광활성"은 전계발광 또는 감광성을 나타내는 임의의 재료를 의미하고자 하는 것이다.
용어 "실릴"은 기 R3Si-를 말하며, 여기서 R은 H, D, C1-20 알킬, 플루오로알킬, 또는 아릴이다. 일부 실시 형태에서, R 알킬기 내의 하나 이상의 탄소가 Si로 치환된다. 일부 실시 형태에서, 실릴기는 (헥실)2Si(Me)CH2CH2Si(Me)2- 및 [CF3(CF2)6CH2CH2] 2SiMe-이다.
용어 "실록산"은 기 (RO)3Si-를 말하며, 여기서 R은 H, D , C1-20 알킬 또는 플루오로알킬이다.
어구 "인접한"은, 소자 내의 층을 말하는데 사용될 때, 한 층이 다른 층에 바로 옆에 있는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 반면에, 어구 "인접한 R 기"는 화학식 내에서 서로 옆에 있는 R 기(즉, 결합에 의해 연결된 원자 상에 있는 R기)를 말하고자 사용된다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "구성되다", "구성되는", "포함하다", "포함하는", "갖다", "갖는"이라는 용어 또는 이들의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하고자 한다. 예를 들어, 요소들의 목록을 포함하는 공정, 방법, 용품, 또는 장치는 반드시 그러한 요소만으로 제한되지는 않고, 명확하게 열거되지 않거나 그러한 공정, 방법, 용품, 또는 장치에 내재적인 다른 요소를 포함할 수도 있다. 또한, 명백히 반대로 기술되지 않는다면, "또는"은 포괄적인 '또는'을 말하며 배타적인 '또는'을 말하는 것은 아니다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 어느 하나에 의해 만족된다: A는 참(또는 존재함)이고 B는 거짓(또는 존재하지 않음), A는 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B는 참(또는 존재함), A 및 B 모두가 참(또는 존재함)이다.
또한, 부정관사("a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서에서 설명되는 요소들 및 구성요소들을 설명하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 범주의 전반적인 의미를 제공하기 위해 행해진다. 이러한 표현은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 파악되어야 하며, 단수형은 그 수가 명백하게 단수임을 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.
원소 주기율표 내의 컬럼(column)에 대응하는 족(group) 번호는 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition(2000-2001)]에 나타난 바와 같은 "새로운 표기(New Notation)" 법을 사용한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 기재되는 것과 유사하거나 등가인 방법 및 재료가 본 발명의 실시 형태의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적절한 방법 및 재료는 본원에 후술된다. 본 명세서에 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허, 및 다른 참조 문헌은 특정 구절이 인용되지 않으면, 전체적으로 참조로 포함된다. 상충되는 경우에는, 정의를 비롯하여 본 명세서가 좌우할 것이다. 게다가, 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에 기재되지 않는 범위까지, 특정 재료, 가공 행위 및 회로에 관한 많은 상세사항은 통상적이며, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 광검출기, 광전지 및 반도체 부재 기술 분야 내의 교재 및 기타 출처에서 확인할 수 있다.
2. 전기활성 화합물
본 명세서에 기재된 화합물은 하기 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는다:
[화학식 I]
Figure pct00005
[화학식 II]
Figure pct00006
상기 식에서,
Ar1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고,
Ar2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 아릴기이며;
Ar3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
R1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되거나, 2개의 R1 기는 함께 결합되어, 탄소수가 5 내지 10인 지방족환을 형성할 수 있으며;
R2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되며;
M은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 컨쥬게이트된 부분이며;
a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 5의 정수이며;
n은 2 이상의 정수이고;
x 및 y는 x + y = 1.0이 되는 몰분율이되, 단, x 및 y는 0이 아니다.
화학식에서, 융합 고리계의 중심을 통과하는 결합은 치환기가 융합 고리의 임의의 이용가능한 탄소에 결합될 수 있음을 나타낸다.
화학식 I 및 화학식 II의 화합물은 메타 결합을 통해 추가로 연결된 아릴 아미노기를 갖는 1, 1'-바이나프틸 코어를 갖는다. 상기 화합물은 우수한 정공 수송 특성을 나타낸다. 이들 재료가 OLED의 정공 수송층에 사용되는 경우에, 얻어진 소자는 우수한 효율 및 수명을 나타낼 수 있다. 일부 실시 형태에서, 상기 화합물은 소자의 발광층의 발광 재료의 호스트로서 사용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 상기 화합물은 3,3'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 Ia를 갖는다.
[화학식 Ia]
Figure pct00007
일부 실시 형태에서, 상기 화합물은 4,4'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 Ib를 갖는다.
[화학식 Ib]
Figure pct00008
일부 실시 형태에서, 상기 화합물은 5,5'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 Ic를 갖는다.
[화학식 Ic]
Figure pct00009
일부 실시 형태에서, 상기 화합물은 6,6'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 Id를 갖는다.
[화학식 Id]
Figure pct00010
일부 실시 형태에서, 상기 화합물은 7,7'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 Ie를 갖는다.
[화학식 Ie]
Figure pct00011
화학식 Ia 내지 Ie에서:
Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2 및 n은 상기에서 정의한 바와 같고;
b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
c는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 1의 정수이며;
d는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 2의 정수이며;
e는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이다.
일부 실시 형태에서, 상기 화합물은 3,3'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 IIa; 4,4'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 IIb; 5,5'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 IIc; 6,6'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 IId; 및 7,7'-바이나프틸 결합을 갖는 화학식 IIe로 구성되는 그룹 중에서 선택된다.
[화학식 IIa]
Figure pct00012
[화학식 IIb]
Figure pct00013
[화학식 IIc]
Figure pct00014
[화학식 IId]
Figure pct00015
[화학식 IIe]
Figure pct00016
화학식 IIa 내지 IIe에서:
Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2, 및 M은 상기에서 정의한 바와 같고;
b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
c는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 1의 정수이며;
d는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 2의 정수이며;
e는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이다.
일부 실시 형태에서, Ar1은 화학식 III를 갖는다:
[화학식 III]
Figure pct00017
상기 식에서,
R3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 알킬, 알콕시, 실록산 및 실릴로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
m은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 1 내지 6의 정수이다.
일부 실시 형태에서, a 및 b 중 적어도 하나는 0이 아니다. 일부 실시 형태에서, m은 1 내지 3이다.
일부 실시 형태에서, Ar1은 단일 결합, 페닐렌, p-바이페닐렌, p-터페닐렌, 나프틸렌, 페닐렌나프틸렌, 및 나프틸렌페닐렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택된다. 일부 실시 형태에서, Ar1은 페닐렌 및 바이페닐렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택된다.
일부 실시 형태에서, Ar2는 화학식 IV를 갖는다:
[화학식 IV]
Figure pct00018
상기 식에서,
R3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 알콕시, 실록산 및 실릴로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
a는 0 내지 5의 정수이며;
b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이고;
m은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 1 내지 6의 정수이다.
화학식 IV의 일부 실시 형태에서, a 및 b 중 적어도 하나는 0이 아니다. 일부 실시 형태에서, m = 1 내지 3이다. 일부 실시 형태에서, Ar2는 페닐, 바이페닐, 터페닐, 및 나프틸로 구성되는 그룹 중에서 선택된다.
일부 실시 형태에서, Ar3는 상기에 정의한 화학식 III를 갖는다.
화학식 III의 일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 b는 0이 아니다. 일부 실시 형태에서, m = 1 내지 3이다. 일부 실시 형태에서, Ar3는 단일 결합, 페닐렌, 바이페닐렌, 및 나프틸렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택된다. 일부 실시 형태에서, Ar3는 페닐렌 및 바이페닐렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택된다.
Ar1, Ar2 및 Ar3 중 어느 것이나 단일 결합이 아닌 경우에, 임의의 위치에서 치환될 수 있다. 치환기는 화합물의 하나 이상의 물리적 특성, 예를 들어, 용해도를 개선하도록 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 치환기는 D, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 및 알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택된다. 일부 실시 형태에서, 상기 기는 탄소 원자수가 1 내지 12이다. 일부 실시 형태에서, 인접한 알킬기는 함께 연결되어, 비방향족 고리를 형성한다. 일부 실시 형태에서, 가교결합성 기를 포함하는 적어도 하나의 치환기가 있다. 일부 실시 형태에서, 가교결합 치환기가 적어도 하나의 Ar2 상에 존재한다. 가교결합성 기의 예에는 비닐, 아크릴레이트, 퍼플루오로비닐에테르, 1-벤조-3,4-사이클로부탄, 실록산, 시아네이트기, 환형 에테르(에폭사이드), 사이클로알켄, 및 아세틸렌기가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 일 실시 형태에서, 가교결합성 기는 비닐이다.
일부 실시 형태에서, R1은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기 및 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시기 중에서 선택된다.
일부 실시 형태에서, R2는 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기 및 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시기 중에서 선택된다.
일부 실시 형태에서, a 및 b는 0 및 1 중에서 선택된다. 일부 실시 형태에서, a = b = 0이다.
일부 실시 형태에서, n=1이며, 화합물은 폴리머가 아니다. 일부 실시 형태에서, n은 2 이상이고, 화합물은 올리고머 또는 폴리머이다. 일부 실시 형태에서, n은 20을 초과한다.
화학식 II는 적어도 하나의 다른 컨쥬게이트된 부분이 있는 코폴리머를 나타낸다. 일부 실시 형태에서, x는 적어도 0.4이다. 일부 실시 형태에서, x는 0.4 내지 0.6의 범위이다. 코폴리머는 랜덤, 교대, 또는 블록 코폴리머일 수 있다. 일부 실시 형태에서, M은 트라이아릴아민 단위를 갖는 방향족 단위이다. 일부 실시 형태에서, M은 방향족기이다. 일부 실시 형태에서, M은 가교결합성 치환기를 갖는 방향족 단위이다. 가교결합성 치환기를 갖는 M의 양은 일반적으로 4 내지 20 몰%이다.
R1이 H 또는 D이 아닌 경우에, 치환된 바이나프틸기는 비평면성(non-planarity)을 화학식 I 또는 화학식 II을 갖는 화합물의 골격에 도입한다. 제 1 나프틸기는 이것이 연결되는 제 2 나프틸기와 상이한 평면에 배향된다. 비평면성 때문에, 화합물은 키랄성을 나타낸다. 일반적으로, 화합물은 라세미 혼합물로서 형성된다. 화학식 I을 갖는 화합물의 일부 비제한적인 예는 하기 화합물 A 내지 D를 포함한다.
화합물 A
Figure pct00019
화합물 B:
Figure pct00020
화합물 C:
Figure pct00021
화합물 D:
Figure pct00022
새로운 화합물은 C-C 또는 C-N 결합을 수득할 임의의 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 다양한 이러한 기술은 예컨대, 스즈키(Suzuki), 야마모토(Yamamoto), 스틸(Stille), 및 다른 전이 금속 촉매 커플링 반응으로 공지되어 있다. 화합물은 용액 처리 기술을 사용하여 층으로 형성될 수 있다. 용어 "층"은 용어 "필름"과 호환적으로 사용되며, 원하는 영역을 덮는 코팅을 지칭한다. 이 용어는 크기에 의해 한정되지 않는다. 영역은 전체 장치만큼 크거나, 실제 영상 디스플레이(visual display)와 같은 특이적 기능성 영역만큼 작거나, 단일 부화소(sub-pixel)만큼 작을 수 있다. 층 및 필름은 임의의 통상적인 증착(deposition) 기술, 예를 들어 기상 증착(vapor deposition), 액상 증착(liquid deposition)(연속식 및 불연속식 기술), 및 열전사(thermal transfer)에 의해 형성될 수 있다. 연속식 증착 기술은 스핀 코팅(spin coating), 그라비어 코팅(gravure coating), 커튼 코팅(curtain coating), 딥 코팅(dip coating), 슬롯-다이 코팅(slot-die coating), 분무 코팅(spray coating) 및 연속식 노즐 코팅(continuous nozzle coating)을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 불연속식 증착 기술은 잉크젯 인쇄(ink jet printing), 그라비어 인쇄(gravure printing) 및 스크린 인쇄(screen printing)를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 가교결합기가 존재하는 경우, 필름은 가교결합 필름을 형성하도록 가열되고/되거나 자외선으로 처리될 수 있다. 가교결합 필름은 추가의 처리 단계에 대하여 더욱더 강고하며, 일반적으로 처리 용매에 용해되지 않는다.
본 명세서에서 개시된 새로운 화합물은 정공 수송 재료로서, 광활성 재료로서, 그리고 광활성 재료용 호스트로서 사용될 수 있다. 새로운 화합물은 N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민 (TPD) 및 N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘 (α-NPB)과 같은 효율적인 소분자 정공 수송 화합물과 유사한 정공 이동도 및 HOMO/LUMO 에너지를 갖는다. TPD 및 NPD와 같은 화합물은 일반적으로 증착 기술을 사용하여 적용되어야 한다.
일부 실시 형태에서, 새로운 화합물은 광활성 재료에 대한 호스트로서 유용하다.
3. 전자 소자
본 명세서에 기재된 적어도 하나의 화합물을 포함하는 하나 이상의 층을 갖는 것으로부터 이익을 얻을 수 있는 유기 전자 소자는 (1) 전기 에너지를 방사선으로 변환하는 소자(예컨대, 발광 다이오드, 발광 다이오드 디스플레이, 또는 다이오드 레이저), (2) 전자공학적 공정을 통해 신호를 검출하는 소자(예컨대, 광검출기, 광전도 셀, 포토레지스터, 광스위치, 광트랜지스터, 광전관, IR 검출기), (3) 방사선을 전기 에너지로 변환하는 소자(예컨대, 광기전 장치 또는 태양 전지), 및 (4) 하나 이상의 유기 반도체 층을 포함하는 하나 이상의 전자 구성요소를 포함하는 소자(예컨대, 트랜지스터 또는 다이오드)를 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 조성물의 다른 용도에는 메모리 저장 소자용 코팅 재료, 정전기방지 필름, 바이오센서, 전기 변색 소자, 고체 전해 콘덴서, 재충전가능한 배터리와 같은 에너지 저장 소자, 및 전자 차폐 용도가 포함된다.
유기 전자 소자 구조의 일례가 도 1에 도시되어 있다. 소자(100)는 애노드층(110) 및 캐소드층(150), 및 이들 사이의 광활성층(130)을 갖는다. 애노드에 인접하여 전하 수송 재료, 예를 들어, 정공 수송 재료를 포함하는 층(120)이 있다. 캐소드에 인접하여, 전자 수송 재료를 포함하는 전하 수송층(140)이 있을 수 있다. 선택 사양으로서, 소자는 애노드(110) 옆의 하나 이상의 추가적인 정공 주입 또는 정공 수송층(도시하지 않음) 및/또는 캐소드(150) 옆의 하나 이상의 추가적인 전자 주입 또는 전자 수송층(도시하지 않음)을 사용할 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "광활성"은 (발광 다이오드 또는 발광 전기화학 전지 내에서와 같이) 인가된 전압에 의해 활성화될 때 광을 발광하거나 또는 방사 에너지에 응답하여 (광검출기 내에서와 같이) 인가된 바이어스 전압에 의해 또는 바이어스 전압 없이 신호를 발생시키는 재료를 말한다. 일 실시 형태에서, 광활성층은 이미터(emitter) 층이다.
소자(100)의 용도에 따라, 광활성층(130)은 (발광 다이오드 또는 발광 전기화학 전지 내에서와 같이) 인가된 전압에 의해 활성화되는 발광 층, 또는 방사 에너지에 응답하여 (광검출기 내에서와 같이) 인가된 바이어스 전압에 의해 또는 바이어스 전압 없이 신호를 발생시키는 재료의 층일 수 있다. 광검출기의 예에는 광전도 셀, 포토레지스터, 광스위치, 광트랜지스터 및 광전관, 및 광전지가 포함되며, 이들 용어는 문헌[ Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edition, p.1537, (1999)]에 기재되어 있다.
일부 실시 형태에서, 정공 수송층(120)은 본 명세서에 기재된 적어도 하나의 새로운 전기활성 화합물을 포함한다.
일부 실시 형태에서, 광활성층(130)은 본 명세서에 기재된 적어도 하나의 새로운 전기활성 화합물을 포함하며, 여기서 전기활성 화합물은 광활성이다.
일부 실시 형태에서, 광활성층(130)은 본 명세서에 기재된 적어도 하나의 새로운 전기활성 화합물을 포함하며, 여기서 전기활성 화합물은 그 안에 광활성 재료가 분산되어 있는 호스트로서 작용한다.
소자 내의 기타 층은 그러한 층에 유용한 것으로 공지된 임의의 재료로 만들어질 수 있다. 애노드(110)는 양전하 캐리어를 주입하는 데 있어서 특히 효율적인 전극이다. 이는, 예를 들어 금속, 혼합된 금속, 합금, 금속 산화물 또는 혼합 금속 산화물을 함유하는 재료로 만들어질 수 있고, 또는 전도성 폴리머 및 이의 혼합물로 될 수 있다. 적절한 금속은 11족 금속, 4, 5 및 6족 금속, 및 8 내지 10족 전이 금속을 포함한다. 애노드가 광투과성이라면, 12, 13 및 14족 금속의 혼합 금속 산화물, 예컨대 인듐-주석-산화물이 일반적으로 사용된다. 애노드(110)는 문헌["Flexible light-emitting diodes made from soluble conducting polymer, " Nature vol. 357, pp 477 479 (11 June 1992)]에 기재된 폴리아닐린과 같은 유기 재료를 또한 포함할 수 있다. 발생된 광의 관찰이 가능하도록, 애노드 및 캐소드 중 적어도 하나는 적어도 부분적으로 투명해야 한다.
일부 실시 형태에서, 소자는 애노드와 새로운 폴리머를 포함하는 층 사이에 완충층을 추가로 포함한다. 용어 "완충층"은 전기 전도성 또는 반전도성 재료를 포함하는 층을 의미하고자 하는 것이며, 하부 층의 평탄화, 전하 수송 및/또는 전하 주입 특성, 산소나 금속 이온과 같은 불순물의 청소(scavenging), 및 유기 전자 소자의 성능을 촉진하거나 개선할 기타 측면을 포함하지만 이에 한정되지 않는 유기 전자 소자의 하나 이상의 기능을 가질 수 있다. 완충 재료는 폴리머, 올리고머 또는 소분자일 수 있고, 용액, 분산액, 현탁액, 에멀젼, 콜로이드 혼합물 또는 다른 조성물의 형태일 수 있다. 완충층은 종종 프로톤산으로 도핑되는 폴리머 재료, 예컨대 폴리아닐린(PANI) 또는 폴리에틸렌다이옥시티오펜(PEDOT)으로 형성될 수 있다. 프로톤산은, 예를 들어 폴리(스티렌설폰산), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산) 등일 수 있다. 완충층은 전하 수송 화합물 등, 예컨대 구리 프탈로시아닌 및 테트라티아풀발렌-테트라시아노퀴노다이메탄 계 (TTF-TCNQ)를 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 완충층은 전도성 폴리머 및 콜로이드 형성 폴리머 산의 분산액으로부터 만들어진다. 이러한 재료는 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2004-0102577호, 제2004-0127637호, 및 제2005/205860호에 기재되어 있다.
일부 실시 형태에서, 정공 수송층(120)은 본 발명에 기재된 새로운 전기활성 화합물을 포함한다. 일부 실시 형태에서, 층(120)은 다른 정공 수송 재료를 포함한다. 층(120)을 위한 다른 정공 수송 재료의 예는, 예를 들어, 문헌[Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837 860, 1996, by Y. Wang]에 요약되어 있다. 정공 수송 분자 및 폴리머가 모두 사용될 수 있다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 분자는 하기를 포함하지만 이로 한정되지 않는다: N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민 (TPD), 1,1-비스[(다이-4-톨릴아미노)페닐]사이클로헥산 (TAPC), N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-다이메틸)바이페닐]-4,4'-다이아민 (ETPD), 테트라키스(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌다이아민 (PDA), a-페닐 4-N,N-다이페닐아미노스티렌 (TPS), p-(다이에틸아미노)벤즈알데히드 다이페닐하이드라존 (DEH), 트라이페닐아민 (TPA), 비스[4(N,N-다이에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄 (MPMP), 1-페닐-3-[p-(다이에틸아미노)스티릴]-5-[p-(다이에틸아미노)페닐] 피라졸린 (PPR 또는 DEASP), 1,2-트랜스-비스(9H-카르바졸-9-일)사이클로부탄 (DCZB), N,N,N',N' 테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민 (TTB), N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘 (α-NPB), 및 포르피린 화합물, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌. 통상적으로 사용되는 정공 수송 폴리머는 폴리비닐카르바졸, (페닐메틸)폴리실란, 및 폴리아닐린을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 상기 언급한 것들과 같은 정공 수송 분자를 폴리스티렌 및 폴리카보네이트와 같은 폴리머 내로 도핑함으로써 정공 수송 폴리머를 수득할 수도 있다. 미국 특허 출원 공개 제2004/102577호, 제2004/127637호 및 제2005/205860호에 기재되어 있는 바와 같이, 완충층 및/또는 정공 수송층은 티오펜, 아닐린 또는 피롤과 폴리머 플루오르화 설폰산의 폴리머를 또한 포함할 수 있다.
소분자 유기 형광 화합물, 형광 및 인광 금속 착물, 컨쥬게이트된 폴리머, 및 그 혼합물을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 유기 전계발광("EL") 재료가 광활성 재료로서 층(130)에 사용될 수 있다. 형광 화합물의 예에는 크라이센, 페렌, 퍼릴렌, 루브렌, 쿠마린, 안트라센, 티아다이아졸, 그 유도체 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 금속 착물의 예에는 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물, 예를 들어 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄(Alq3), 문헌 [Petrov et al., 미국 특허 제6,670,645호 및 국제 특허 공개 제WO 03/063555호 및 제WO 2004/016710호]에 개시된 사이클로메탈레이트된 (cyclometalated) 이리듐 및 백금 전계발광 화합물, 예를 들어 이리듐과 페닐피리딘, 페닐퀴놀린, 또는 페닐피리미딘 리간드와의 착물, 및 예를 들어, 국제 특허 공개 제WO 03/008424호, 제WO 03/091688호, 및 제WO 03/040257호에 기재된 유기 금속 착물, 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 경우에 따라서는, 소분자 형광 또는 유기 금속 재료는 가공 및/또는 전자 특성을 개선시키기 위해 호스트 재료와 함께 도펀트로서 증착된다. 컨쥬게이트된 폴리머의 예에는 폴리(페닐렌비닐렌), 폴리플루오렌, 폴리(스피로바이플루오렌), 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌), 그 코폴리머, 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 재료들은 또한 호스트 재료와의 혼합물 형태로 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 호스트 재료는 정공 수송 재료 또는 전자 수송 재료이다. 일부 실시 형태에서, 호스트는 본 명세서에 기재된 새로운 전기활성 화합물이다. 일부 실시 형태에서 호스트 재료 대 광활성 재료의 비는 5:1 내지 20:1이고, 일부 실시 형태에서는 10:1 내지 15:1의 범위이다.
전자 수송층(140) 및/또는 층(140)과 캐소드 사이의 선택적 층에 사용될 수 있는 전자 수송 재료의 예에는 금속 킬레이트 옥시노이드 화합물, 예를 들어, 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄 (AlQ), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(p-페닐페놀라토) 알루미늄 (BAlq), 테트라키스-(8-하이드록시퀴놀라토)하프늄(HfQ) 및 테트라키스-(8-하이드록시퀴놀라토)지르코늄 (ZrQ); 및 아졸 화합물, 예컨대 2-(4-바이페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸 (PBD), 3-(4-바이페닐릴)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트라이아졸 (TAZ) 및 1,3,5-트라이(페닐-2-벤즈이미다졸)벤젠 (TPBI); 퀴녹살린 유도체, 예를 들어 2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살린; 페난트롤린, 예컨대 4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린 (DPA) 및 2,9-다이메틸-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린 (DDPA) 및 그 혼합물이 포함된다.
캐소드(150)는 전자 또는 음전하 캐리어를 주입하는 데 있어서 특히 효율적인 전극이다. 캐소드는 애노드보다 낮은 일함수를 갖는 임의의 금속 또는 비금속일 수 있다. 캐소드용 재료는 1족의 알칼리 금속 (예, Li, Cs), 2족 (알칼리 토류)금속, 12족 금속 (희토류 원소 및 란탄족 및 악티늄족 원소 포함)으로부터 선택될 수 있다. 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘과 같은 재료 및 또한 이의 조합을 사용할 수 있다. Li 함유 유기 금속 화합물, LiF 및 Li2O를 또한 유기층과 캐소드층 사이에 침착시켜 작동 전압을 낮출 수 있다.
각각의 요소 층을 위한 재료의 선택은 바람직하게는 고도의 소자 효율을 갖는 소자를 제공하고자 하는 목표와 소자 작동 수명을 비교 평가함으로써 결정된다. 다른 층들이 또한 소자에 존재할 수 있다. 완충층과 유기 활성층 사이에 하나 이상의 정공 주입 및/또는 정공 수송층이 있을 수 있다. 유기 활성층과 캐소드 사이에 하나 이상의 전자 수송층 및/또는 전자 주입층이 있을 수 있다.
소자는 적절한 기재 상에 개별 층을 순차적으로 증착하는 것을 포함하는 다양한 기술에 의해 제조될 수 있다. 유리 및 폴리머 필름과 같은 기재를 사용할 수 있다. 열증발, 화학 증착 등과 같은 종래의 증착 기술을 사용할 수 있다. 대안적으로, 유기층은 적절한 용매를 사용하여 액상 증착에 의해 적용될 수 있다. 액체는 용액, 분산액, 현탁액 또는 에멀젼의 형태일 수 있다. 전형적인 액상 증착 기술은 스핀 코팅, 그라비어 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 슬롯-다이 코팅, 분무 코팅 및 연속 노즐 코팅과 같은 연속식 증착 기술; 및 잉크젯 인쇄, 그라비어 인쇄, 및 스크린 인쇄와 같은 불연속식 증착 기술을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 임의의 종래의 코팅 또는 인쇄 기술은 스핀 코팅, 딥 코팅, 롤-투-롤 기술, 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
본 명세서에 기재된 새로운 전기활성 화합물은 액체 조성물로부터 액상 증착에 의해 적용될 수 있다. 용어 "액체 조성물"은 재료가 그 안에 용해되어 용액을 형성하는 액체 매질, 재료가 그 안에 분산되어 분산액을 형성하는 액체 매질 또는 재료가 그 안에 현탁되어 현탁액 또는 에멀젼을 형성하는 액체 매질을 의미하는 것을 의도한다. 화합물이 용해되거나 분산되어, 이로부터 필름을 형성하는 임의의 액체 매질이 사용될 수 있다. 일 실시 형태에서, 액체 매질은 실질적으로 하나 이상의 유기 용매로 이루어진다. 일 실시 형태에서 유기 용매는 방향족 용매이다. 일 실시 형태에서, 유기 액체는 클로로포름, 다이클로로메탄, 톨루엔, 아니솔, 및 그 혼합물로부터 선택된다. 새로운 화합물은 0.2 내지 2 중량%의 농도로 액체 매질 중에 존재할 수 있다. 액체 매질에 따라 다른 중량 백분율의 새로운 화합물을 사용할 수 있다.
일 실시 형태에서, 상이한 층은 하기 범위의 두께를 가진다: 애노드(110), 50 내지 500 ㎚ (500 내지 5000 Å), 일 실시 형태에서 100 내지 200 ㎚ (1000 내지 2000 Å); 정공 수송층(120), 5 내지 200 ㎚ (50 내지 2000 Å), 일 실시 형태에서 20 내지 100 ㎚ (200 내지 1000 Å); 광활성층(130), 1 내지 200 ㎚ (10 내지 2000 Å), 일 실시 형태에서 10 내지 100 ㎚ (100 내지 1000 Å); 층(140), 5 내지 200 ㎚ (50 내지 2000 Å), 일 실시 형태에서 10 내지 100 ㎚ (100 내지 1000 Å); 캐소드(150), 20 내지 1000 ㎚ (200 내지 10000 Å), 일 실시 형태에서 30 내지 500 ㎚ (300 내지 5000 Å). 소자 중의 전자-정공 재조합 구역의 위치, 및 따라서 소자의 발광 스펙트럼은 각 층의 상대적인 두께에 의해 영향을 받을 수 있다. 따라서 전자-정공 재결합 구역이 발광층 내에 존재하도록 전자 수송층의 두께를 선정해야 한다. 원하는 층 두께 비율은 사용되는 재료의 정확한 성질에 의존할 것이다.
일 실시 형태에서, 소자는 하기의 구조를 순서대로 갖는다: 애노드, 완충층, 정공 수송층, 광활성층, 전자 수송층, 전자 주입층, 캐소드. 일 실시 형태에서, 애노드는 인듐 주석 산화물 또는 인듐 아연 산화물로 구성된다. 일 실시 형태에서, 완충층은 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 그 코폴리머, 및 그 혼합물로 구성되는 그룹 중에서 선택된 전도성 폴리머를 포함한다. 일 실시 형태에서, 완충층은 전도성 폴리머와 콜로이드 형성 폴리머산의 착물을 포함한다.
일 실시 형태에서, 정공 수송층은 본 명세서에 기재된 새로운 화합물을 포함한다. 일 실시 형태에서, 정공 수송층은 실질적으로 본 명세서에 기재된 새로운 전기활성 화합물로 구성된다.
일 실시 형태에서, 광활성층은 본 명세서에 기재된 새로운 전기활성 화합물 및 광활성 화합물을 포함한다. 일 실시 형태에서, 광활성층은 제 2 호스트 재료를 추가로 포함한다. 일부 실시 형태에서, 광활성층은 실질적으로 본 명세서에 기재된 새로운 전기활성 화합물 및 광활성 화합물로 구성된다. 일부 실시 형태에서, 광활성 재료는 적어도 1 중량%의 양으로 존재한다. 일부 실시 형태에서, 광활성 재료는 2 내지 20 중량%이다.
일 실시 형태에서, 전자 수송층은 하이드록시아릴-N-헤테로사이클의 금속 착물을 포함한다. 일 실시 형태에서, 하이드록시아릴-N-헤테로사이클은 비치환되거나 또는 치환된 8-하이드록시퀴놀린이다.
일 실시 형태에서, 전자 주입층은 LiF 또는 Li2O이다. 일 실시 형태에서, 캐소드는 Al 또는 Ba/Al이다.
일 실시 형태에서, 소자는 완충층, 정공 수송층, 및 광활성층의 액상 증착, 및 전자 수송층, 전자 주입층, 및 캐소드의 기상 증착에 의해 제작된다.
본 명세서에서 기술되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적절한 방법 및 재료는 하기에 기술된다. 게다가, 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 다른 참고 문헌은 그 전체 내용이 참조로 포함된다.
실시예
본 명세서에서 설명된 개념은 하기의 실시예에서 더욱더 설명될 것이며, 이러한 실시예는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
실시예 1
본 실시예는 전기활성 화합물, 화합물 C를 생성하는데 사용될 수 있는 모노머의 제법을 예시한다.
(a) 출발물질 다이트라이플레이트 (ditriflate) 1을 하기에 기재된 반응 도식으로부터 합성하였다.
Figure pct00023
(b) 모노머 3을 하기 반응 도식에 따라 합성하였다:
Figure pct00024
질소 퍼징된 글러브 박스 내에서, 다이트라이플레이트 1 (2 g, 2.73 mmol) 및 4-옥틸아닐린 (1.18 g, 5.73 mmol, 2.1 eq.)을 100 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에서 톨루엔 (40 ㎖)에 용해시킨 다음에, 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (25 ㎎, 0.027 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (30 ㎎, 0.053 eq)의 톨루엔 (10 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (0.657 g, 6.82 mmol, 2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 90℃에서 3일 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고, 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축시킨 후에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중의 30% 염화메틸렌)에 의해 생성물로서 백색 고체 0.98 g을 얻었다. NMR 분석으로 중간 화합물 1의 구조를 확인하였다.
질소 퍼징된 글러브 박스 내에서, 다이아민 2(0.98 g, 1.16 mmol) 및 3-브로모-1-요오도벤젠(0.99 g, 3.50 mmol)을 100 ㎖의 둥근바닥 플라스크에서 톨루엔 (30 ㎖)에 용해시키고, 이어서 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (29 ㎎, 0.027 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (34 ㎎, 0.053 eq)의 톨루엔 (8 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (280 ㎎, 2.91 mmol,2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 90℃에서 4일 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고, 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축시킨 후에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산)에 의해 1.2 g의 백색 고체를 얻었다. NMR 분석으로 화합물 3의 구조를 확인하였다. (폴리머 H-1661)
실시예 2
실시예 1의 모노머를 중합하여, 화합물 C를 생성시킬 수 있다. 이는 하기 반응 도식에 따라 야마모토 커플링을 사용하여 행해질 수 있다 :
Figure pct00025
모든 작업은 달리 표시되지 않으면 질소 퍼징된 글러브 박스 내에서 실시하였다. 모노머 3 (1.036 g, 0.90 mmol)을 신틸레이션 바이알에 첨가하고 22 ㎖ 톨루엔에 용해시켰다. 깨끗한 건조된 50 ㎖ 슈렌크(Schlenk) 튜브에, 비스(1,5-사이클로옥타다이엔)니켈(0) (0.500 g, 1.818 mmol)을 주입하였다. 2,2'-다이피리딜 (0.284 g, 1.818 mmol) 및 1,5-사이클로옥타다이엔 (0.197 g, 1.818 mmol)을 칭량하여 신틸레이션 바이알에 넣고 5.5 ㎖ N,N'-다이메틸포름아미드에 용해시켰다. 용액을 슈렌크 튜브에 첨가하였다. 슈렌크 튜브를 알루미늄 블록 내에 삽입하여, 블록을 내부 온도가 60℃로 되게 하는 설정점에서 핫플레이트/교반기로 가열 및 교반하였다. 촉매계를 60℃에서 30분 동안 유지한 후 70℃로 상승시켰다. 톨루엔 중의 모노머 용액을 슈렌크 튜브에 첨가하여, 튜브를 밀봉하였다. 중합 혼합물을 70℃에서 18 시간 동안 교반하였다. 18 시간 후, 슈렌크 튜브를 블록으로부터 꺼내어 실온으로 냉각시켰다. 튜브를 글러브 박스로부터 꺼내어, 내용물을 진한 HCl/MeOH (1.5% v/v 진한 HCl) 용액 내에 부었다. 2시간 동안 교반 후, 폴리머를 진공 여과에 의해 수집하고 고진공 하에서 건조시켰다. 폴리머를 톨루엔으로부터 HCl/MeOH (1 % v/v 진한 HCl), MeOH, 톨루엔 (CMOS 등급), 및 3-펜타논 내로의 연속 침전에 의해 정제하였다. 백색 섬유상 폴리머 (0.200 g)를 얻었다. 폴리머의 분자량을 GPC (THF 이동상, 폴리스티렌 표준물질)에 의해 결정하였다: Mw=20,486; Mn=5.049; Mw/Mn=4.06. NMR 분석으로 화합물 C의 구조를 확인하였다.
실시예 3
본 실시예는 전기활성 화합물, 화합물 D를 생성하는데 사용될 수 있는 모노머의 제법을 예시한다. 모노머 12를 하기 반응 도식에 따라 합성하였다:
Figure pct00026
질소 퍼징된 글러브 박스 내에서, 다이트라이플레이트 10 (2.72 g, 4.70 mmol) 및 4-옥틸아닐린 (2.03 g, 9.87 mmol, 2.1 eq.)을 100 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에서 톨루엔 (30 ㎖)에 용해시킨 다음에, 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (43 ㎎, 0.01 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (52 ㎎, 0.02 eq)의 톨루엔 (10 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (1.13 g, 11.75 mmol, 2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 85℃에서 하릇밤 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축시킨 후에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중의 2 내지 10% 에틸아세테이트,구배)에 의해 생성물로서 백색 고체 2.37 g을 얻었다. NMR 분석으로 중간 화합물 11의 구조를 확인하였다.
질소 퍼징된 글러브 박스 내에서, 다이아민 11 (1.45 g, 2.10 mmol) 및 3-브로모-1-요오도벤젠 (1.78 g, 6.3 mmol, 3eq.)을 100 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에서 톨루엔 (30 ㎖)에 용해시킨 다음에, 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (52 ㎎, 0.027 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (62 ㎎, 0.053 eq)의 톨루엔 (8 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (504 ㎎, 5.25 mmol,2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 90℃에서 3일 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축시킨 후에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중의 3% 톨루엔)에 의해 1.5 g의 백색 고체를 얻었다. NMR 분석으로 화합물 12의 구조를 확인하였다.
실시예 4
실시예 3의 모노머를 중합하여, 화합물 C를 생성시킬 수 있다. 이는 하기 반응 도식에 따라 야마모토 커플링을 사용하여 행해질 수 있다 :
Figure pct00027
화합물 12의 중합을 화합물 C에 대하여 기재된 바와 같이 행하였다. 폴리머를 백색 고체로서 84.6% 수율로 얻었다. 폴리머의 분자량을 GPC (THF 이동상, 폴리스티렌 표준물질)에 의해 결정하였다: Mw=1,846; Mn=1,291; Mw/Mn=1.43. NMR 분석으로 화합물 D의 구조를 확인하였다.
실시예 5
본 실시예는 전기활성 화합물, 화합물 A를 생성하는데 사용될 수 있는 모노머의 제법을 예시한다. 모노머 15를 하기 반응 도식에 따라 합성하였다:
Figure pct00028
질소 퍼징된 글로브박스 내에서, 다이트라이플레이트 13 (1.7 g, 2.33 mmol) 및 3-옥틸아닐린 (1 g, 4.89 mmol)을 100 ㎖의 둥근바닥 플라스크에서 톨루엔 (20 ㎖)에 용해시킨 다음에, 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (58 ㎎, 0.027 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (68 ㎎, 0.053 eq)의 톨루엔 (10 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (0.56 g, 5.82 mmol, 2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 85℃에서 16 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축한 다음에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중의 10% 내지 40% 염화메틸렌, 구배)에 의해 1.6 g의 생성물을 얻었다. NMR 분석으로 중간 화합물 14의 구조를 확인하였다.
질소 퍼징된 글러브 박스 내에서, 다이아민 14(1.5 g, 1.78 mmol) 및 3-브로모-1-요오도벤젠(1.51 g, 5.35 mmol)을 100 ㎖의 둥근바닥 플라스크에서 톨루엔 (40 ㎖)에 용해시킨 다음에, 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (47 ㎎, 0.027 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (53 ㎎, 0.053 eq)의 톨루엔 (7 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (0.428 g, 4.45 mmol, 2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 90℃에서 4일 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축시킨 후에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중의 5% 톨루엔)에 의해 1.6 g의 백색 고체를 얻었다. NMR 분석으로 화합물 15의 구조를 확인하였다.
실시예 6
실시예 5의 모노머를 중합하여, 화합물 A를 생성시킬 수 있다. 이는 하기 반응 도식에 따라 야마모토 커플링을 사용하여 행해질 수 있다 :
화합물 15의 중합을 화합물 C에 대하여 기재된 바와 같이 행하였다. 폴리머를 백색 고체로서 38% 수율로 얻었다. 폴리머의 분자량을 GPC (THF 이동상, 폴리스티렌 표준물질)에 의해 결정하였다: Mw=210,638; Mn=33,194; Mw/Mn=6.35. NMR 분석으로 화합물 A의 구조를 확인하였다.
Figure pct00029
실시예 7
본 실시예는 전기활성 화합물, 화합물 B를 생성하는데 사용될 수 있는 모노머의 제법을 예시한다. 모노머 18을 하기 반응 도식에 따라 합성하였다:
Figure pct00030
질소 퍼징된 글로브박스 내에서, 다이트라이플레이트 16 (1.67 g, 2.28 mmol) 및 4-옥틸아닐린 (0.984 g, 4.79 mmol)을 50 ㎖의 둥근바닥 플라스크에서 톨루엔 (20 ㎖)에 용해시킨 다음에, 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (21 ㎎, 0.027 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (25 ㎎, 0.053 eq)의 톨루엔 (2 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (0.548 g, 5.71 mmol, 2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 85℃에서 20 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축시킨 후에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중의 25% 염화메틸렌)에 의해 1.04 g의 백색 고체를 얻었다. NMR 분석으로 중간 화합물 17의 구조를 확인하였다.
질소 퍼징된 글러브 박스 내에서, 다이아민 17(1.02 g, 1.212 mmol) 및 3-브로모-1-요오도벤젠(1.029 g, 3.636 mmol)을 50 ㎖의 둥근바닥 플라스크에서 톨루엔 (20 ㎖)에 용해시킨 다음에, 트리스(다이벤질리덴아세톤)다이팔라듐(0) (30 ㎎, 0.027 eq.) 및 1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로센 (36 ㎎, 0.053 eq)의 톨루엔 (2 ㎖) 용액을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 5분 동안 교반한 후, 소듐 t-부톡사이드 (291 ㎎, 3.03 mmol,2.5 eq)를 생성된 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 글러브 박스 밖에서 질소 하에 85℃에서 24 시간 동안 교반하였다. 혼합물을 실리카 겔의 패드에 통과시키고 톨루엔으로 헹구었다. 합한 용액을 회전 증발기에서 농축시킨 후에, 플래시 컬럼 크로마토그래피 (헥산 중의 10% 톨루엔)에 의해 1.2 g의 백색 고체를 얻었다. NMR 분석으로 화합물 18의 구조를 확인하였다.
실시예 8
실시예 7의 모노머를 중합하여, 화합물 B를 생성시킬 수 있다. 이는 하기 반응 도식에 따라 야마모토 커플링을 사용하여 행해질 수 있다 :
Figure pct00031
화합물 18의 중합을 화합물 B에 대하여 기재된 바와 같이 행하였다. 폴리머를 백색 고체로서 50% 수율로 얻었다. 폴리머의 분자량을 GPC (THF 이동상, 폴리스티렌 표준물질)에 의해 결정하였다: Mw=213,649; Mn=102,594; Mw/Mn=2.08. NMR 분석으로 화합물 B의 구조를 확인하였다.
전반적인 설명 또는 실시예에서 전술된 모든 작용이 요구되지는 않으며, 특정 작용의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 설명된 것에 더하여 하나 이상의 추가의 작용이 수행될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 작용들이 나열된 순서는 반드시 그들이 수행되는 순서는 아니다.
상기 명세서에서, 개념들이 특정 실시 형태를 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자는 아래의 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다 예증적인 의미로 간주되어야 하며, 그러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함시키고자 한다.
이득, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책이 특정 실시 형태에 관해 전술되었다. 그러나, 이득, 이점, 문제에 대한 해결책, 그리고 임의의 이득, 이점, 또는 해결책을 발생시키거나 더 명확해지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)는 임의의 또는 모든 특허청구범위의 매우 중요하거나, 요구되거나, 필수적인 특징부로서 해석되어서는 안된다.
특정 특징부가 명확함을 위해 별개의 실시 형태들과 관련하여 본 명세서에서 설명되고, 단일 실시 형태와 조합하여 또한 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 역으로, 간략함을 위해 단일 실시예와 관련하여 설명된 여러 특징부들은 별개로 또는 임의의 하위 조합으로 또한 제공될 수 있다. 아울러, 범위로 기재된 값의 참조는 그 범위 내의 각각의 모든 값을 포함한다.

Claims (15)

  1. 화학식 I 또는 화학식 II를 갖는 화합물:
    [화학식 I]
    Figure pct00032

    [화학식 II]
    Figure pct00033

    상기 식에서,
    Ar1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고,
    Ar2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 아릴기이며;
    Ar3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 단일 결합 및 아릴렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되고;
    R1은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, H, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되거나, 2개의 R1 기는 함께 결합되어, 탄소수가 5 내지 10인 지방족환을 형성할 수 있으며;
    R2는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 아릴기, 알킬기, 실릴기, 실록산기, 플루오로알킬기, 알콕시기, 및 플루오로알콕시기로 구성되는 그룹 중에서 선택되며;
    M은 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 컨쥬게이트된 부분이며;
    a는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 5의 정수이며;
    n은 2 이상의 정수이고;
    x 및 y는 x + y = 1.0이 되는 몰분율이되, 단, x 및 y는 0이 아니다.
  2. 제 1 항에 있어서, 화학식 Ia 내지 Ie로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화학식을 갖는 화합물:
    [화학식 Ia]

    [화학식 Ib]

    [화학식 Ic]
    Figure pct00036

    [화학식 Id]
    Figure pct00037

    [화학식 Ie]
    Figure pct00038

    상기 식에서,
    b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
    c는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 1의 정수이며;
    d는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 2의 정수이며;
    e는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이다.
  3. 제 1 항에 있어서, 화학식 IIa 내지 IIe로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화학식을 갖는 화합물:
    [화학식 IIa]
    Figure pct00039

    [화학식 IIb]
    Figure pct00040

    [화학식 IIc]
    Figure pct00041

    [화학식 IId]
    Figure pct00042

    [화학식 IIe]
    Figure pct00043

    상기 식에서,
    b는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
    c는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 1의 정수이며;
    d는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 2의 정수이며;
    e는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 3의 정수이다.
  4. 제 1 항에 있어서, Ar1은 화학식 III를 갖는 화합물:
    [화학식 III]
    Figure pct00044

    상기 식에서,
    R3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, D, 알킬, 알콕시, 실록산 및 실릴로 구성되는 그룹 중에서 선택되며;
    c는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
    m은 1 내지 6의 정수이다.
  5. 제 1 항에서, Ar1은 단일 결합, 페닐렌, p-바이페닐렌, p-터페닐렌, 나프틸렌, 페닐렌나프틸렌, 및 나프틸렌페닐렌으로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서, Ar2는 나프틸 및 화학식 IV를 갖는 기로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화합물:
    [화학식 IV]
    Figure pct00045

    상기 식에서,
    R3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 알콕시, 실록산 및 실릴로 구성되는 그룹 중에서 선택되며;
    c는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
    d는 0 내지 5의 정수이고;
    m은 1 내지 6의 정수이다.
  7. 제 1 항에 있어서, Ar3는 단일 결합, 나프틸렌, 및 화학식 III를 갖는 기로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화합물:
    [화학식 III]
    Figure pct00046

    상기 식에서,
    R3는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 알킬, 알콕시, 실록산 및 실릴로 구성되는 그룹 중에서 선택되며;
    c는 각각 나타날 때 동일하거나 상이하고, 0 내지 4의 정수이며;
    m은 1 내지 6의 정수이다.
  8. 제 1 항에 있어서, 가교결합 치환기는 적어도 하나의 Ar2 상에 존재하는 화합물.
  9. 제 1 항에 있어서, R1은 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기 및 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시기 중에서 선택되는 화합물.
  10. 제 1 항에 있어서, R2는 탄소 원자수가 1 내지 12인 알킬기 및 탄소 원자수가 1 내지 12인 알콕시기 중에서 선택되는 화합물.
  11. 제 1 항에 있어서, x가 적어도 0.4인 화학식 II를 갖는 화합물.
  12. 제 1 항에 있어서, M이 트라이아릴아민 단위를 갖는 방향족기 및 가교결합성 치환기를 갖는 방향족 단위로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 화학식 II를 갖는 화합물.
  13. 제 1 전기 접촉층, 제 2 전기 접촉층, 및 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는, 이들 층 사이의 활성층을 포함하는 유기 전자 소자.
  14. 제 13 항에 있어서, 활성층은 광활성층인 소자.
  15. 제 14 항에 있어서, 활성층은 광활성 재료를 추가로 포함하며, 상기 화합물은 화학식 I의 화합물 및 화학식 II의 화합물로 구성되는 그룹 중에서 선택되는 소자.
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