KR20170098858A - 트리아릴아민 유도체를 갖는 조성물 및 이를 포함하는 oled 소자 - Google Patents

트리아릴아민 유도체를 갖는 조성물 및 이를 포함하는 oled 소자 Download PDF

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로버트 라이트
경 무 고
리암 스펜서
데이비드 데보레
딘 웰시
티머시 데 프리스
브루스 벨
마티아스 오버
수크릿 무코파드히아이
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Abstract

본 발명은 조성물을 제공한다. 일 구현예에서, 조성물이 제공되고, 하기 나타낸 화합물 1을 포함한다:
Figure pct00045

화합물 1에 대해, R1 내지 R24는 동일하거나 상이하다. R1 내지 R24 각각은 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌, 시아노, 알콕시, 아릴옥시, 및 NR'2로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. R'은 수소 또는 하이드로카르빌이고, 인접한 R1 내지 R24 중 2개 이상은 임의로 하나 이상의 고리 구조를 형성할 수 있다. 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-1, 기 Z-2, 기 Z-3, 기 Z-4, 기 Z-5, 기 Z-6 및 기 Z-7로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00046

화합물 1에 대해, 하나 이상의 수소 원자는 중수소로 임의로 치환될 수 있다.

Description

트리아릴아민 유도체를 갖는 조성물 및 이를 포함하는 OLED 소자{COMPOSITIONS WITH TRIARYLAMINE DERIVATIVES AND OLED DEVICE CONTAINING THE SAME}
관련 출원의 참조
본 출원은 2014년 12월 29일에 출원된 미국가출원 제62/097,310호에 대한 우선권을 주장하고, 이의 전체 내용은 본원에 참조로 포함되어 있다.
OLED(유기 발광 다이오드)는 발광 다이오드(LED)이고, 이에서 전계발광층은 전류에 반응하여 광을 방출하는 유기 화합물의 필름이다. 통상적인 OLED는 다층 구조를 갖고, 통상적으로 인듐 주석 산화물(ITO) 애노드, 및 금속 캐소드를 포함한다. 다수의 유기층, 예컨대 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL)이 ITO 애노드와 금속 캐소드 사이에 개재되어 있다.
전계발광 및 전하 수송 화합물에 요구되는 다수의 특성은 고체 상태에서의 높은 형광 양자 수율, 전자 및 정공의 높은 이동성, 진공 하의 증착 과정에서의 화학적 안정성, 및 안정한 필름을 형성하기 위한 능력을 포함한다. OLED의 일반적 문제점은 고속 에이징/짧은 수명, 바람직하지 않은 높은 작동 전압, 또는 불충분한 효율을 포함한다. 당업자는 더 긴 소자 수명, 더 낮은 작동 전압, 및 더 큰 효율을 가능하게 하는 신규한 물질에 대한 계속적인 필요성을 인식하고 있다. 당업자는 특히 OLED의 정공 수송층에 대한 이러한 발광 물질에 대한 필요성을 인식하고 있다.
본 개시물은 특히 OLED 소자 및 OLED 정공 수송층에 대한 신규한 부류의 트리아릴아민계 화합물, 및 이의 유도체에 관한 것이다.
본 개시물은 조성물을 제공한다. 일 구현예에서, 조성물이 제공되고, 하기 나타낸 화합물 1을 포함한다:
Figure pct00001
화합물 1에 대해, R1 내지 R24는 동일하거나 상이하고, R1 내지 R24는 각각 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌, 시아노, 알콕시, 아릴옥시, 및 NR'2로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된다. R'는 수소 또는 또는 하이드로카르빌이고, 여기서 2개 이상의 인접한 R1 내지 R24는 임의로 하나 이상의 고리 구조를 형성할 수 있다. 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-1, 기 Z-2, 기 Z-3, 기 Z-4, 기 Z-5, 기 Z-6 및 기 Z-7로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00002
화합물 1에 대해, 하나 이상의 수소 원자는 임의로 중수소로 치환될 수 있다.
본 개시물은 필름을 제공한다. 일 구현예에서, 필름은 본 조성물로 형성된다. 조성물은 화합물 1 또는 2종 이상의 화합물 1을 포함할 수 있고, 각각의 화합물 1은 기 Z-1 내지 기 Z-7로부터 선택된 상이한 Z 성분을 가진다.
본 개시물은 전자 디바이스를 제공한다. 일 구현예에서, 본 조성물로 형성되는 부품(component)(예컨대 필름층)을 함유하는 전자 디바이스가 제공된다. 전자 디바이스에서의 조성물은 화합물 1 또는 2종 이상의 화합물 1을 포함할 수 있고, 각각의 화합물 1은 기 Z-1 내지 기 Z-7로부터 선택된 상이한 Z 성분을 가진다.
정의
문맥에서 반대로 암시하거나 본 기술분야에서 종래의 것이 아닌 한, 모든 부 및 백분율은 중량에 기초한다. 미국특허 실시를 위한 목적을 위해, 임의의 참조된 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은 특별하게는 (본 개시물에 특별하게 제공된 임의의 정의와 상충되지 않는 범위로의) 정의의 개시내용 및 본 기술분야의 일반적 지식과 관련하여 그 전문(또는 이와 같이 참조로 포함되는 이의 동등한 UV 버젼)이 본원에 참조로 포함되어 있다.
본원에 개시된 수치 범위는 하한값 및 상한값을 포함하는 모든 값을 포함한다. 명시된 값(예를 들면, 1 또는 2, 또는 3 내지 5, 또는 6, 또는 7)을 포함하는 범위에 대해, 임의의 2개의 명시된 값 사이의 임의의 하위범위(예를 들면, 1 내지 2; 2 내지 6; 5 내지 7; 3 내지 7; 5 내지 6 등)가 포함된다.
본원에 개시된 용어 "알콕시"는 적어도 하나의 수소 원자가 산소 원자 O로 치환된 알킬을 지칭한다.
본원에 개시된 용어 "알킬"은 이것으로부터 하나의 수소 원자를 결실시킴으로써 지방족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼을 지칭한다. 알킬기는 선형, 분지형, 사이클릭 또는 이의 조합일 수 있다. 본원에 개시된 용어 "치환된 알킬"은 적어도 하나의 수소 원자가 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 치환기로 치환되는 알킬을 지칭한다. 헤테로원자는 비제한적으로 O, N, P 및 S를 포함한다. 치환기는 비제한적으로 할라이드 OR', NR'2, PR'2, P(=O)R'2, SiR'3을 포함하고, 여기서 각각의 R'은 독립적으로 C1-C20 하이드로카르빌기이다.
"애노드"는 발광층 측에 위치된 층, 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 발광층에 정공을 주입한다. 애노드는 기판 상에 배치된다. 애노드는 통상적으로 금속, 금속 산화물, 금속 할라이드, 전기전도성 폴리머, 및 이들의 조합으로 제조된다.
본원에 기재된 용어 "아릴"은 이것으로부터 하나의 수소 원자가 결실된 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼을 지칭한다. 아릴기는 모노사이클릭 및/또는 융합된 고리계일 수 있고, 이의 각각의 고리는 적절하게는 5 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 원자를 함유한다. 2개 이상의 아릴기가 단일 결합(들)을 통해 조합되는 구조가 또한 포함된다. 특정 예는, 비제한적으로, 페닐, 톨릴, 나프틸, 바이페닐, 안트릴, 인데닐, 플루오레닐, 벤조플루오레닐, 펜안트릴, 트리페닐에닐, 피레닐, 페릴레닐, 크리세닐, 나프타세닐, 플루오르안테닐 등을 포함한다. 나프틸은 1-나프틸 또는 2-나프틸일 수 있고, 안트릴은 1-안트릴, 2-안트릴 또는 9-안트릴일 수 있고, 플루오레닐은 1-플루오레닐, 2-플루오레닐, 3-플루오레닐, 4-플루오레닐 및 9-플루오레닐 중 임의의 하나일 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "치환된 아릴"은 적어도 하나의 수소 원자가 적어도 하나의 헤테로원자, 및 이들의 조합을 포함하는 치환기로 치환된 아릴을 지칭한다. 헤테로원자는 비제한적으로 O, N, P 및 S를 포함한다. 치환기는 비제한적으로 할라이드 OR', NR'2, PR'2, P(=O)R'2, SiR'3을 포함하고, 여기서 각각의 R'은 독립적으로 C1-C20 하이드로카르빌기이다.
본원에 사용되는 용어 "아릴옥시"는 적어도 하나의 수소 원자가 산소 원자 O로 대체된 아릴을 지칭한다.
용어 "포함하는(comprising, including)", "갖는" 및 이들의 변형어는 임의의 추가의 성분, 단계 또는 과정이 구체적으로 개시되어 있는지와 무관하게 이들의 존재를 배제하지 않는 것으로 의도된다. 임의의 의구심을 피하기 위해서, 용어 "포함하는"의 사용을 통해 청구되는 모든 조성물은 달리 언급하지 않는 한 폴리머성인지 여부와 관계없이 임의의 추가의 첨가제, 보조제, 또는 화합물을 포함할 수 있다. 반면, 용어 "~로 본질적으로 이루어진"은 작업성에 본질적이지 않은 것을 배제하고 임의의 다른 성분, 단계 또는 과정을 임의의 연속적인 인용의 범위에서 배제한다. 용어 "~로 이루어진"은 상세하게 기술하거나 열거되지 않은 임의의 성분, 단계 또는 과정을 배제한다.
"캐소드"는 전자를 발광층 측에 배치된 층(즉, 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 발광층)에 주입한다. 캐소드는 통상적으로 금속, 금속 산화물, 금속 할라이드, 전기전도성 폴리머, 및 이들의 조합으로부터 제조된다.
본원에 사용되는 용어 "시아노"는 분자식 -CN을 갖는 라디칼을 지칭한다. 시아노는 시안산인 HCN으로부터 수소 원자를 제거하여 유도될 수 있다.
"도펀트" 등의 용어는 여기된 상태로부터 방사 방출이 이루어지는 물질을 지칭한다. 여기된 상태는 전계발광 소자에서의 전류의 적용에 의해 발생될 수 있다.
"전자 주입층," 또는 "EIL" 등의 용어는 캐소드로부터 전자 수송층으로 주입되는 전자를 효과적으로 주입하기 위한 층이다.
"전자 수송층," 또는 "ETL" 등의 용어는 OLED의 발광 효율을 개선하기 위하여 발광층과 전자 주입층 사이에 배치되는 층이다. 전계에 배치되는 경우, 전자 수송층은 캐소드로부터 주입된 전자를 발광층으로 수송한다. ETL의 물질 또는 조성물은 통상적으로 주입된 전자를 효율적으로 수송하기 위하여 높은 전자 이동성을 가진다.
"전자 볼트" 또는 "eV"는 1 볼트의 전기 포텐셜 차이에 걸쳐 이동되는 단일 전자의 전하에 의해 얻어지는(또는 잃는) 에너지의 양이다.
"발광층" 등의 용어는 전극들(애노드와 캐소드) 사이에 배치된 층이고, 전계에 배치되는 경우 애노드로부터 정공 주입층을 통해 주입된 정공과 캐소드로부터 전자 수송층을 통해 주입된 전자의 재조합에 의해 여기되고, 발광층은 1차 발광원이다. 발광층은 호스트 및 도펀트로 이루어진다. 호스트 물질은 이극성 또는 단극성일 수 있고, 단독이거나 또는 2종 이상의 호스트 물질의 조합에 의한 것일 수 있다. 호스트 물질의 광전기 특성은 사용되는 도펀트의 유형(인광성 또는 형광성)에 따라 상이할 수 있다. 형광 도펀트에 대해, 보조 호스트 물질은 도펀트의 흡수와 도펀트로의 양호한 빠른 이동을 유도하기 위한 호스트의 방출 사이의 양호한 스펙트럼 중첩을 지녀야 한다. 인광성 도펀트에 대해, 보조 호스트 물질은 도펀트의 삼중항을 한정하는 높은 삼중항 에너지를 지녀야 한다.
본원에 사용되는 용어 "헤테로알킬"은 적어도 하나의 탄소 원자 또는 CH기 또는 CH2가 헤테로원자 또는 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는 화학기로 치환된 알킬기를 지칭한다. 헤테로원자는 비제한적으로 O, N, P 및 S를 포함한다. 헤테로알킬기는 선형, 분지형, 사이클릭 또는 이들의 조합일 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "치환된 헤테로알킬"은 적어도 하나의 수소 원자가 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 치환기로 치환된 헤테로알킬를 지칭한다. 헤테로원자는 비제한적으로 O, N, P 및 S를 포함한다. 치환기는 비제한적으로 할라이드, OR', NR'2, PR'2, P(=O)R'2, SiR'3을 포함하고, 여기서 각각의 R'은 독립적으로 C1-C20 하이드로카르빌기이다.
본원에 사용되는 용어 "헤테로아릴"은 적어도 하나의 탄소 원자 또는 CH기 또는 CH2가 헤테로원자 또는 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는 화학기로 치환된 아릴기를 지칭한다. 헤테로원자는 비제한적으로 O, N, P 및 S를 포함한다. 헤테로아릴은 5- 또는 6-원 모노사이클릭 헤테로아릴 또는 폴리사이클릭 헤테로아릴일 수 있고, 이는 하나 이상의 벤젠 고리(들)와 융합되고, 이는 부분적으로 포화될 수 있다. 단일 결합을 통해 결합된 하나 이상의 헤테로아릴기(들)를 갖는 구조가 또한 포함된다. 헤테로아릴기는 헤테로원자가 산화되거나 사원화되어 N-산화물, 4차염 등을 형성하는 2가 아릴기를 포함할 수 있다. 특정 예는 비제한적으로 모노사이클릭 헤테로아릴기, 예컨대 퓨릴, 티오페닐, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아지닐, 테트라지닐, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 푸라자닐, 피리딜, 피라지닐, 피리미디닐, 피리다지닐; 폴리사이클릭 헤테로아릴기, 예컨대 벤조푸라닐, 플루오레노[4, 3-b]벤조푸라닐, 벤조티오페닐, 플루오레노[4, 3-b]벤조티오페닐, 이소벤조푸라닐, 벤즈이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤즈이소티아졸릴, 벤즈이속사졸릴, 벤즈옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 벤조티아-디아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 카바졸릴, 펜안트리디닐 및 벤조디옥솔릴; 및 상응하는 N-산화물(예를 들면, 피리딜 N-산화물, 퀴놀릴 N-산화물) 및 이의 4차염을 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "치환된 헤테로아릴"은 적어도 하나의 수소 원자가 비치환된 알킬, 치환된 알킬, 적어도 하나의 헤테로원자 및 이들의 조합으로 구성되는 치환기로 치환된 헤테로아릴을 지칭한다. 헤테로원자는 비제한적으로 O, N, P 및 S를 포함한다. 치환기는 비제한적으로 할라이드 OR', NR'2, PR'2, P(=O)R'2, SiR'3을 포함하고, 여기서 각각의 R'는 독립적으로 C1-C20 하이드로카르빌기이다.
"헤테로원자"는 탄소 또는 수소 이외의 원자이다. 헤테로원자의 비제한적인 예는 F, Cl, Br, N, O, P, B, S, Si, Sb, Al, Sn, As, Se 및 Ge를 포함한다.
"정공 주입층", 또는 "HIL" 등의 용어는 애노드로부터 발광층으로 정공을 수송하는 층이다. 정공 주입층은 통상적으로 애노드 상에 형성된다.
"정공 수송층(또는 "HTL")" 등의 용어는 정공을 수송하는 물질로 제조된 층을 지칭한다. 높은 정공 이동성이 OLED 소자에 대해 권장된다. HTL은 발광층에 의해 수송된 전자의 차단 경로를 보조하는데 사용된다. 작은 전자 친화성은 통상적으로 전자를 차단하는데 요구된다. HTL은 바람직하게는 인접한 EML 층으로부터의 엑시톤 이동을 차단하는 더 큰 삼중항을 가진다.
본원에 사용되는 용어 "탄화수소"는 수소 원자 및 탄소 원자만을 함유하는 화학기를 지칭한다. 용어 "탄화수소"는 원자가(통상적으로 1가)를 갖는 탄화수소 치환기인 "하이드로카르빌"을 포함한다. 본원에 사용되는 용어 "치환된 탄화수소"(또는 "치환된 하이드로카르빌")는 적어도 하나의 수소 원자가 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 치환기로 치환된 탄화수소(또는 하이드로카르빌)를 지칭한다. 헤테로원자는 비제한적으로 할라이드, O, N, P 및 S를 포함한다. 치환기는 비제한적으로 할라이드, OR', NR'2, PR'2, P(=O)R'2, SiR'3을 포함하고, 여기서 각각의 R'는 독립적으로 C1-C20 하이드로카르빌기이다. "비치환된 탄화수소"(또는 "비치환된 하이드로카르빌")는 헤테로원자를 함유하지 않은 탄화수소이다.
용어 "독립적으로" 또는 "각각이 ~로부터 독립적으로 선택되는" 등의 용어는 표적 군에서의 각각의 개개의 구성원에 대한 구성요소의 별개의 선별을 지칭한다. 예를 들면, 용어 "화합물 1 내지 화합물 5 각각에 대해, 독립적으로 R1 내지 R5 각각은 금, 은, 및 구리로부터 독립적으로 선택된다"는 (i) 각각의 화합물 1 내지 5와 관련하여 주어진 치환기 R1 내지 R5의 특성은 개별적이고 별개의 것이고(즉, 화합물 1의 R1(금)은 화합물 2, 3, 4, 또는 5에 대해 R1(금, 은, 또는 구리)과 동일하거나 상이한 성분일 수 있음), 그리고 (ii) 치환기 R1 내지 R5의 선별은 각 개개의 치환기에 대해 개별적인 것(즉, R1(은)은 R2 R3, R4, 및 R5(금, 은, 또는 구리)에 대해 동일하거나 상이한 성분일 수 있음)을 의미한다.
본원에 사용되는 "고리 구조"는 탄화수소 또는 치환된 탄화수소로 구성되는 고리이고, 고리 구조는 포화되거나 불포화되고, 고리 구조는 1, 또는 2, 또는 2개 초과의 고리를 함유할 수 있다.
"기판"은 유기 발광 소자에 대한 지지체이다. 기판에 대해 적합한 물질의 비제한적인 예는 석영 플레이트, 유리 플레이트, 금속 플레이트, 금속 포일, 폴리머성 수지 예컨대 폴리에스테르, 폴리메타크릴레이트, 폴리카보네이트 및 폴리설폰으로부터의 플라스틱 필름을 포함한다.
상세한 설명
1. 조성물
본 개시물은 조성물을 제공한다. 조성물은 화합물 1을 포함한다. 화합물 1에 대한 구조는 하기에 제공된다.
Figure pct00003
화합물 1에 대해, R1 내지 R24는 동일하거나 상이하고, R1 내지 R24 각각은 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌, 시아노, 알콕시, 아릴옥시, 및 NR'2로부터 독립적으로 선택된다. 인접한 R1 내지 R24 중 2개 이상은 임의로 하나 이상의 고리 구조를 형성할 수 있다.
화합물 1의 NR'2 모이어티에 대해, R'은 수소 또는 하이드로카르빌이다.
화합물 1에 대해, 성분 Z는 기 Z-1, 기 Z-2, 기 Z-3, 기 Z-4, 기 Z-5, 기 Z-6, 및 기 Z-7로부터 선택된다. 기 Z-1, Z-2, Z-3, Z-4, Z-5, Z-6, 및 Z-7에 대한 구조는 하기에 제공된다:
Figure pct00004
화합물 1에 대해, 하나, 일부, 또는 모든 수소 원자는 임의로 중수소로 치환될 수 있다.
일 구현예에서, 화합물 1은 (하기) 기 Z-1을 포함한다.
Figure pct00005
일 구현예에서, 화합물 1은 (하기) 기 Z-2를 포함한다.
Figure pct00006
일 구현예에서, 화합물 1은 (하기) 기 Z-3을 포함한다.
Figure pct00007
일 구현예에서, 화합물 1은 (하기) 기 Z-4를 포함한다.
Figure pct00008
일 구현예에서, 화합물 1은 (하기) 기 Z-5를 포함한다.
Figure pct00009
일 구현예에서, 화합물 1은 (하기) 기 Z-6을 포함한다.
Figure pct00010
일 구현예에서, 화합물 1은 (하기) 기 Z-7을 포함한다.
Figure pct00011
일 구현예에서, 화합물 1은 분석 방법, 예를 들면, 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC), 액체 크로마토그래피 (LC), 및/또는 액체 크로마토그래피-질량 분석법 (LC-MS 또는 HPLC-MS)에 의해 결정되는 99 백분율 (%) 초과의 순도를 가진다.
일 구현예에서, 화합물 1에 대해, R1 내지 R24 각각은 수소, 비치환된 하이드로카르빌 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다.
일 구현예에서, 화합물 1에 대해 R1 내지 R24 각각은 수소이다.
일 구현예에서, 화합물 1은 -4.50 eV, 또는 -4.55 eV, 또는 -4.60 eV 내지 -4.80 eV, 또는 -4.85 eV, 또는 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 화합물 1은 0.00 eV, 또는 -0.20 eV, 또는 -0.50 eV 내지 -1.00 eV, 또는 -1.05 eV, 또는 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 화합물 1은 2.50 eV, 또는 2.90 eV 내지 3.10 eV, 또는 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 화합물 1은 500 grams/몰 (g/mol), 또는 550 g/mol, 또는 600 g/mol, 또는 650 g/mol, 또는 700 g/mol 내지 800 g/mol, 또는 850 g/mol, 또는 900 g/mol, 또는 950 g/mol, 또는 1000 g/mol의 분자량을 가진다.
일 구현예에서, 화합물 1은 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃, 또는 120℃, 또는 130℃, 또는 140℃, 또는 150℃ 내지 160℃, 또는 170℃, 또는 180℃의 Tg를 가진다.
A. 기 Z-1
일 구현예에서, 조성물은 화합물 1을 포함하고, R1 내지 R24 각각은 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-1을 포함한다:
Figure pct00012
일 구현예에서, 기 Z-1을 갖는 화합물 1은 690 g/몰 내지 900 g/몰의 분자량 (MW)을 가진다.
일 구현예에서, 조성물은 기 Z-1을 갖는 화합물 1을 포함하고, 화합물 1은 하기 구조 (i)을 가진다:
Figure pct00013
일 구현예에서, 구조 (i)은 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (i)은 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (i)은 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (i)은 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다.
B. 기 Z-2
일 구현예에서, 조성물은 화합물 1을 포함하고, R1 내지 R24 각각은 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-2를 포함한다:
Figure pct00014
일 구현예에서, 기 Z-2를 갖는 화합물 1은 738 g/몰 내지 900 g/몰의 분자량을 가진다.
일 구현예에서, 조성물은 기 Z-2를 갖는 화합물 1을 포함하고, 화합물 1은 하기 구조 (ii)를 가진다:
Figure pct00015
일 구현예에서, 구조 (ii)는 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (ii)는 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (ii)는 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (ii)는 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다.
C. 기 Z-3
일 구현예에서, 조성물은 화합물 1을 포함하고, R1 내지 R24 각각은 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-3을 포함한다:
Figure pct00016
일 구현예에서, 기 Z-3을 갖는 화합물 1은 694 g/몰 내지 900 g/몰의 분자량을 가진다.
일 구현예에서, 조성물은 기 Z-3을 갖는 화합물 1을 포함하고, 화합물 1은 하기 구조 (iii)을 가진다:
Figure pct00017
일 구현예에서, 구조 (iii)는 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (iii)는 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (iii)는 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 구조 (iii)는 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다.
D. 기 Z-4
일 구현예에서, 조성물은 화합물 1을 포함하고, R1 내지 R24 각각은 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-4를 포함한다:
Figure pct00018
일 구현예에서, 기 Z-4를 갖는 화합물 1은 694 g/몰 내지 900 g/몰의 분자량을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-4를 갖는 화합물 1은 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-4를 갖는 화합물 1은 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-4를 갖는 화합물 1은 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-4를 갖는 화합물 1은 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다.
E. 기 Z-5
일 구현예에서, 조성물은 화합물 1을 포함하고, R1 내지 R24 각각은 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-5를 포함한다:
Figure pct00019
일 구현예에서, 기 Z-5를 갖는 화합물 1은 694 g/몰 내지 900 g/몰의 분자량을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-5를 갖는 화합물 1은 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-5를 갖는 화합물 1은 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-5를 갖는 화합물 1은 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-5를 갖는 화합물 1은 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다.
F. 기 Z-6
일 구현예에서, 조성물은 화합물 1을 포함하고, R1 내지 R24 각각은 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-6을 포함한다:
Figure pct00020
일 구현예에서, 기 Z-6을 갖는 화합물 1은 694 g/몰 내지 900 g/몰의 분자량을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-6을 갖는 화합물 1은 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-6을 갖는 화합물 1은 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-6을 갖는 화합물 1은 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-6을 갖는 화합물 1은 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다.
G. 기 Z-7
일 구현예에서, 조성물은 화합물 1을 포함하고, R1 내지 R24 각각은 독립적으로 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로부터 독립적으로 선택된다. 화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-7을 포함한다:
Figure pct00021
일 구현예에서, 기 Z-7을 갖는 화합물 1은 694 g/몰 내지 900 g/몰의 분자량을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-7을 갖는 화합물 1은 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-7을 갖는 화합물 1은 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-7을 갖는 화합물 1은 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-7을 갖는 화합물 1은 DSC에 의해 결정되는 바와 같이 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가진다.
일 구현예에서, 기 Z-1 내지 Z-7 상의 하나, 일부 또는 모든 메틸 모이어티는 2, 3, 4, 5, 또는 6개의 탄소 원자를 함유하는 알킬기로 대체되거나, 또는 그렇지 않으면 이로 치환될 수 있다.
본 조성물은 본원에 개시된 2개 이상의 구현예를 포함할 수 있다.
화합물 1은 본원에 개시된 2개 이상의 구현예를 포함할 수 있다.
2. 필름
본 개시물은 필름을 제공한다. 필름은 본 조성물을 포함하거나, 또는 그렇지 않으면 이것으로 형성된다.
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1은 앞서 본원에 개시된 임의의 구조를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-1이다.
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-2이다.
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-3이다.
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-4이다
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-5이다.
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-6이다.
일 구현예에서, 필름은 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-7이다.
일 구현예에서, 필름은 하나 이상의 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함하고, 복수개의 화합물 1은 기 Z-1, 기 Z-2, 기 Z-3, 기 Z-4, 기 Z-5, 기 Z-6, 및 기 Z-7 및 이의 임의의 조합으로부터 선택되는 2개 이상의 상이한 Z 성분을 가진다.
일 구현예에서, 필름은 증발 공정으로 형성된다.
일 구현예에서, 필름은 용액 공정에서 형성된다.
본 필름은 본원에 개시된 2개 이상의 구현예를 포함할 수 있다.
3. 소자
본 개시물은 전자 디바이스를 제공한다. 전자 디바이스는 본 발명의 조성물을 포함하거나, 또는 그렇지 않으면 이것으로 형성되는 적어도 하나의 성분을 포함한다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1은 본원에 앞서 개시된 임의의 구조를 가질 수 있다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-1이다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-2이다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-3이다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-4이다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-5이다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-6이다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함한다. 화합물 1의 성분 Z는 기 Z-7이다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 2종 이상의 화합물 1로 구성되는 조성물을 포함하고, 복수개의 화합물 1은 기 Z-1, 기 Z-2, 기 Z-3, 기 Z-4, 기 Z-5, 기 Z-6, 및 기 Z-7 및 이의 임의의 조합으로부터 선택되는 2개 이상의 상이한 Z 성분을 가진다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 유기 발광 다이오드(OLED) 소자이다. 본 조성물은 하나, 일부, 또는 모든 하기 층에 존재할 수 있다: 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL), 및 전자 주입층(EIL). 층으로서, 본 조성물은 5 나노미터(nm), 또는 10 nm, 또는 20 nm, 또는 25 nm 내지 30 nm, 또는 35 nm, 또는 40 nm, 또는 50 nm, 또는 60 nm, 또는 70 nm, 또는 80 nm, 또는 90 nm의 층 두께를 가진다.
일 구현예에서, 전자 디바이스는 OLED 소자이고, 본 조성물은 정공 수송층(HTL)에 존재하고, HTL은 5 나노미터(nm), 또는 10 nm, 또는 20 nm, 또는 25 nm 내지 30 nm, 또는 35 nm, 또는 40 nm, 또는 50 nm, 또는 60 nm, 또는 70 nm, 또는 80 nm, 또는 90 nm의 두께를 가진다.
본 전자 디바이스는 본원에 개시된 2개 이상의 구현예의 조합을 포함할 수 있다.
본 개시물의 일부 구현예는 하기 실시예에 이하 상세하게 기재될 것이다.
실시예
1. 시약 및 시험 방법
모든 용매 및 시약은 Sigma-Aldrich, TCI, 및 Alfa Aesar를 포함하는 상업적인 공급사로부터 수득되고, 가장 높은 이용가능한 순도로 사용되고, 및/또는 필요한 경우, 사용하기 이전에 재결경화된다. 건조 용매는 인하우스 정제/분산 시스템(헥산, 톨루엔, 및 테트라하이드로푸란)으로부터 수득되거나, 또는 Sigma-Aldrich로부터 구입된다. "수민감성 화합물"과 관련된 모든 실험은 질소 분위기 하에서 또는 글로브박스 내에서 "오븐 건조된" 유리제품에서 수행된다. 반응은 사전코팅된 유리 플레이트(VWR 60 F254) 상에서 분석적인 박막 크로마토그래피(TLC)에 의해 모니터링되고, 자외선 및/또는 과망간산칼륨 염색에 의해 가시화된다. 플래쉬 크로마토그래피는 GRACERESOLV 카트리지를 갖는 ISCO COMBIFLASH 시스템 상에서 수행된다. GC-질량 분석법(GC-MS)은 "12 m x 0.2 mm x 0.55 μM" DB-MS 컬럼(나선형)을 갖는 HP 6890 시리즈 GC 시스템 상에서 수행된다.
1H-NMR-스펙트럼(500 MHz 또는 400 MHz)은, 달리 언급되지 않는 한, 30℃에서 Varian VNMRS-500 또는 VNMRS-400 분광기 상에서 얻는다. 화학 시프트는 CDCl3 내의 TMS(δ=0.00)를 참조한다.
13C-NMR 스펙트럼(125 MHz 또는 100 MHz)은 Varian VNMRS-500 또는 VNRMS-400 분광기 상에서 얻고, CDCl3 내의 TMS(δ=0.00)를 참조한다.
일상적인 LC/MS 연구는 하기와 같이 수행한다. "THF 중의 3 mg/ml 용액"으로서 샘플의 5개의 마이크로리터 분취량은 PI 모드로 작동되는 이중 스프레이 전기분무(ESI) 인터페이스를 통해 사중극자-비행시간 MS 시스템의 AGILENT 6520 QT가 결합된 AGILENT 1200SL 이원 구배 액체 크로마토그래피 상에 주입된다. 하기 분석 조건이 사용된다: 컬럼: 150 x 4.6 mm ID, 3.5 μm ZORBAX SB-C8; 컬럼 온도: 40℃; 이동상: 40분에서의 75/25 A/B 내지 15/85 A/B; 용매 A = 수중 0.1v% 포름산; 용매 B = THF; 유량 1.0 mL/min; UV 검출: 다이오드 어레이 210 내지 600 nm(추출 파장 250, 280nm); ESI 조건: 가스 온도 365℃; 가스 유량 - 8ml/min; 모세관 - 3.5 kV; 분무기 - 40PSI; 프래그멘터 -145V.
DSC를 모든 사이클에 대해 질소 분위기 하에 10℃/min의 스캔 속도로 2000 인스트루먼트를 사용하여 수행한다. 모든 샘플(약 7-10 mg)은 실온 내지 300℃에서 스캐닝되고, -60℃로 냉각되고, 300℃로 재가열된다. 유리 전이 온도(Tg)를 제2 가열 스캔 상에서 측정한다. 데이터 분석을 TA Universal Analysis 소프트웨어를 사용하여 수행한다. Tg를 "중간 변곡점" 방법론을 사용하여 계산한다.
2. 모델링
모든 계산은 Gaussian09 프로그램1을 이용한다. 계산을 혼성 밀도 범함수 이론(DFT) 방법, B3LYP2 및 6-31G* (5d) 기초 설정3으로 수행한다. 일중항 상태 계산은 닫힌 껍질 근사법(closed shell approximation)을 사용하고, 삼중항 상태 계산은 개방 껍질 근사법(open shell approximation)을 사용한다. HOMO 및 LUMO 값은 일중항 바닥 상태의 최적화된 기하학구조의 오비탈 에너지로부터 결정되고, 이러한 에너지는 ES0(S0)을 의미한다. 삼중항 에너지(T1)는 최적화된 삼중항 상태와 최적 일중항 상태의 총 에너지 사이의 차이이다.
h-이동성(λ+)의 추정은 단계적 과정에 의해 수행된다. 우선, HTL 분자의 기하학구조는 라디칼 양이온 상태 Ecat(Cat)로 최적화된다. 다음 단계에서, 라디칼 양이온의 에너지는 일중항 바닥 상태 기하학구조 ECat(S0)에서 얻어진다. 제3 단계에서, 일중항 상태의 에너지는 라디칼 양이온 기하학구조 ES0(Cat)에서 얻어진다. h-이동성(λ+)은 하기 식을 사용하여 추정된다:
Figure pct00022
모든 값은 전자볼트(eV)로 지칭된다.
1. Gaussian 09, Revision A.02, Frisch, M.J.; Trucks, G.W.; Schlegel, H.B.; Scuseria, G.E.; Robb, M.A.; Cheeseman, J.R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G.A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H.P.; Izmaylov, A.F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J.L.; Hada,M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kite, O.; Nakai, N.; Vreven, T.; Montgomery, Jr., J.A.; Peralta, J.E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J.J.; Brothers, E.; Kudin, K.N.; Staroverov, V.N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J.C.; Iyengar, S.S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J.M.; Klene, M.; Knox, J.E.; Cross, J.B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R.E.; Yazyev, O.; Austin, A.J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J.W.; Martin, R.L.; M또는okuma, K.; Zakrzewski, V.G.; Voth, G.A.; Salvador, P.; Dannenberg, J.J.; Dapprich, S.; Daniels, A.D.; Farkas, O.; foresman, J.B.; 또는tiz, J.V.; Cioslowski, J.; Fox, D.J., Gaussian, Inc., Wallingford CT, 2009.
2. (a) Becke, A.D. J. Chem . Phys. 1993, 98, 5648. (b) Lee, C.; Yang, W.; Parr, R.G. Phys. Rev B 1988, 37, 785. (c) Miehlich, B.; Savin, A.; Stoll, H.; Preuss, H. Chem. Phys. Lett. 1989, 157, 200.
3. (a) Ditchfield, R.; Hehre, W.J.; Pople, J.A. J. Chem . Phys. 1971, 54, 724. (b) Hehre, W.J.; Ditchfield, R.; Pople, J.A. J. Chem . Phys. 1972, 56, 2257. (c) Gordon, M.S. Chem. Phys. Lett. 1980, 76, 163.
HOMO, LUMO, 삼중항, 및 H-이동성 값은 B3LYP/6-31G* 방법으로 계산되고, 하기 표 1에 나타나 있다.
표 1
Figure pct00023
3. 합성
A. 구조 (i)을 갖는 HTL의 합성
반응식 1
Figure pct00024
교반바, 열전대, 및 물 응축기, 및 질소 유입구가 구비된 3-목 500 mL 둥근 바닥 플라스크에 페닐 카바놀 보론산 1(9.5 g, 33.06 mmol), 1-아이오도-4브로모벤젠(9.37 g, 33.12 mmol), 팔라듐 아세테이트(0.139 g, 0.62 mmol), 트리페닐 포스핀(0.449 g, 1.71 mmol), 및 톨루엔140 mL)을 주입한다. 이후, 44 g의 "물(46 mL) 및 에탄올(46 mL)로 희석된 40% (w/w) 제3인산칼륨"을 첨가하고, 반응물을 75℃(환류)로 가열하였다. 2시간(h) 이후, 반응물을 실온으로 냉각시키고, 혼합물을 에틸 아세테이트로 추출한다. 합한 유기층을 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과시키고, 농축시킨다. 미정제 물질은 콤비플래시(헥산/5% 에틸 아세테이트) 상에서 정제시켜 대략 9 g의 생성물을 수득한다. 물질은 톨루엔(30 mL)에 용해시키고, 헥산(90 mL)으로 침전시킨다(60 mL 첨가 이후 형성되기 시작하는 고체). 침전물은 진공 여과에 의해 분리하여 순수 생성물 3(8.3 g, 20.8 mmol, 63%)을 제공한다.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 8.30 (dd, J = 1.8, 0.7 Hz, 1H), 8.18 (dt, J = 7.8, 1.0 Hz, 1H), 7.65 - 7.54 (m, 9H), 7.51 - 7.39 (m, 4H), 7.31 (ddd, J = 8.0, 5.2, 3.0 Hz, 1H).
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 141.42, 140.94, 140.54, 137.56, 132.16, 131.83, 129.95, 128.88, 127.62, 127.08, 126.28, 125.16, 123.95, 123.34, 120.71, 120.37, 120.17, 118.64, 110.15, 109.99.
반응식 2
Figure pct00025
교반바, 열전대, 및 물 응축기, 및 질소 유입구가 구비된 250 mL 3목 둥근 바닥 플라스크에 3-(4-브로모페닐)-N-페닐카바졸 3(4.46 g, 11.2 mmol), 4-아미노비페닐(2.11 g, 12.5 mmol), 나트륨 t-부톡사이드(2.18 g, 22.7 mmol) 및 팔라듐 아세테이트(0.053 g, 0.24 mmol)를 주입하고, 플라스크를 5분 동안 질소로 퍼징한다. 5분 동안 질소로 탈기된 톨루엔(67 mL)을 첨가하고 나서, 톨루엔(3 mL)에 용해된 트리-tert-부틸포스핀(0.120 g, 0.6 mmol)을 첨가하고, 이 반응물을 110℃(출발 시간: 5 PM)로 가열한다. 16.5시간(h) 이후, HPLC는 생성물로의 매우 적은 전환을 나타내고, 이로써 보다 많은 나트륨 t-부톡사이드(1.0 g)를 첨가하고 나서, Pd(dppf)Cl2 클로로포름 부가물(0.20 g)을 첨가한다. 39h 이후, 반응물은 실온으로 냉각되고, 물과 에틸 아세테이트 간에 분배된다. 수성층을 에틸 아세테이르로 추출하고, 합한 유기층을 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 여과시키고, 농축시킨다. 미정제 물질은 메틸렌 클로로포름에 용해시키고, ~40 g의 실리카겔로 농축시키고, 콤비플래쉬(0 내지 30% 메틸렌 클로라이드/헥산)로 정제시킨다. 분획 36 내지 60을 수집하여 표제 화합물(5)를 97% 순도로 제공한다(3.22 g, 6.62 mmol, 59%).
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 8.32 (dd, J = 1.8, 0.7 Hz, 1H), 8.18 (dt, J = 7.7, 1.0 Hz, 1H), 7.69 - 7.50 (m, 11H), 7.50 - 7.37 (m, 6H), 7.36 - 7.26 (m, 2H), 7.25 - 7.14 (m, 4H), 5.82 (s, 1H).
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 141.35, 137.74, 129.91, 128.75, 127.47, 127.09, 126.61, 126.09, 123.53, 120.36, 120.02, 109.92.
반응식 3
Figure pct00026
페난트렌퀴논(5.77 g; 27.7 mmol)을 250 mL 둥근 바닥 플라스크 중의 80 mL의 메탄설폰산에 용해시켰다. N-브로모석신이미드(NBS)(4.93 g; 27.7 mmol)를 소량으로 서서히 30분의 기간에 걸쳐 첨가한다. 용액을 실온에서 밤새 교반한다. 이후, 이를 얼음과 물의 혼합물에 부어 이러한 반응을 종결시키고 오렌지색 침전물이 형성된다. 오렌지색 침전물을 CH2Cl2에 용해시키고, 이후 포화된 중탄산나트륨의 수용액으로 세척한다. 용매를 감압 하에 제거하고, 생성물을 컬럼 크로마토그래피(50-70% 메틸렌 클로라이드/헥산 구배)로 정제시켜 화합물 7을 수득한다(수율은 44.0%이다).
반응식 4
Figure pct00027
화합물 7(8 g)을 THF(250 mL)에 현탁시키고, MeMgCl(THF 중의 3 M의 37.2 mL)을 첨가한다. 혼합물을 50℃에서 밤새 교반하고, 빙초산(20 mL)을 빙냉 하에 첨가하고, 용액을 EtOAc로 희석시킨다. 포화된 NaCl 용액으로 2회 세척한 이후, 용액을 Na2SO4 상에서 건조시키고, 용매를 진공 하에 제거한다(수율은 90.0%이다).
반응식 5
Figure pct00028
화합물 8(8 g, 25.04 mmole)을 빙초산(400 mL)에 용해시키고, 혼합물을 130℃에서 30분 동안 가열한다. 혼합물에 Zn(8.08 g)을 서서히 첨가하고, 이어서 HCl(12 M, 8 mL)의 느린 첨가를 행한다. 30분 이후, Zn(8 g)의 또 다른 첨가를 HCl(12 M, 8 mL)과 함께 첨가한다. 혼합물을 12시간 동안 환류시키고, 실온으로의 냉각 및 물(500 mL)의 첨가 시 고체가 형성된다. 고체가 여과 시 분리되고, 이를 NaOH 용액으로 세척하고, 컬럼 크로마토그래피(100% 헥산)로 정제시킨다(수율은 64.9%이다).
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) d ppm 2.67 (s, 3 H) 2.71 (s, 3 H) 7.56 - 7.68 (m, 3 H) 8.09 (d, J=7.63 Hz, 1 H) 8.22 (s, 1 H) 8.53 (d, J=8.80 Hz, 1 H) 8.62 (d, J=7.82 Hz, 1 H)
반응식 6
Figure pct00029
반응은 질소 건조 박스에서 수행한다. 100 mL 둥근 바닥 플라스크에 5(1.2 g, 2.46 mmol), 9(0.70 g, 2.46 mmol), NaOtBu(0.355 g, 3.7 mmol), Pd(dppf)Cl2(0.040 g, 0.049 mmol), 및 톨루엔(50 mL)을 주입한다. 혼합물을 110℃에서 밤새 교반한다. 분취량을 제거하여, GC-MS에 의한 분석 및 NMR 분광 결과 반응이 완료된 것을 나타낸다. 반응물을 냉각시키고, EtOAc(200 mL) 및 물(200 mL)로 처리한다. 유기층을 분리시키고, MgSO4로 건조시키고, 여과시킨다. 용매를 감압 하에 제거하여 미정제 구조 (i)을 수득한다. 이를 CH2Cl2와 헥산의 혼합 용매로 Biotage를 사용하여 컬럼 크로마토그래피로 정제시킨다. 용매 프로파일은 6 컬럼 길이에 걸쳐 25% CH2Cl2로 증가되고, 이러한 비는 구조 (i)이 용리될 때의 것이다. 수율은 1.2 g(70%)이다.
1H NMR (400 MHz, C6D6) δ 8.55 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.54 - 8.50 (m, 1H), 8.44 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.20 (d, J = 2.3 Hz, 1H), 8.12 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 7.99 - 7.91 (m, 1H), 7.68 (d, J = 8.6 Hz, 3H), 7.59 (dd, J = 8.9, 2.3 Hz, 1H), 7.56 - 7.50 (m, 4H), 7.45 (d, J = 6.5 Hz, 7H), 7.38 - 7.18 (m, 10H), 7.08 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 2.37 (s, 3H), 2.28 (s, 3H).
13C NMR (101 MHz, C6D6) δ 147.94, 147.09, 146.70, 141.93, 141.17, 140.80, 138.15, 137.53, 136.05, 134.24, 133.59, 132.32, 130.28, 130.12, 130.02, 129.23, 129.14, 128.79, 128.46, 128.30, 128.18, 128.17, 127.45, 127.36, 127.16, 127.11, 126.53, 126.53, 126.31, 126.21, 125.97, 125.69, 125.40, 125.07, 124.83, 124.68, 124.56, 124.20, 123.58, 123.03, 120.86, 120.57, 119.51, 119.01, 110.49, 110.31, 15.91, 15.89.
B. 구조 (ii)를 갖는 HTL에 대한 합성
반응식 7
Figure pct00030
안트라닐산(3.62 g; 16.9 mmol)을 500 mL 둥근 바닥 플라스크에 첨가하고, MeCN(400 mL)을 첨가한다. 혼합물을 50℃로 가열하고, 급속 교반한다. 이러한 슬러리를 단지 환류 하에 가열되는 MeCN(300 mL) 중의 안트라센(6.0 g; 33.7 mmol)의 용액에 적가한다. 동시에, MeCN(400 mL) 중의 BuONO(4.9 mL)의 용액을 또한 첨가한다. 첨가를 3시간에 걸쳐 수행한다. 반응물을 실온으로 냉각시키고, 약 90%의 용매를 회전 증발기 상에서 제거한다. 혼합물을 여과시키고, 3.9 그램의 안트라센을 분리시킨다. 모액을 분석한 바, 2-브로모트립티센을 함유하는 것을 나타낸다. 이를 CH2Cl2(200 mL) 및 물(200 mL)로 처리한다. 유기층을 분리시키고, MgSO4로 건조시키고, 여과시킨다. 3.3 g의 점성의 황갈색 고체가 용매의 제거시 수득된다. 이를 컬럼 크로마토그래피(헥산 중의 0-20% CH2Cl2)로 정제시키고, 화합물 10(0.9 g; 16% 수율)은 무색의 고체로서 수득된다. 1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.52 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.37 (dd, J = 5.4, 3.2 Hz, 4H), 7.29 - 7.19 (m, 2H), 7.11 (dd, J = 7.8, 1.9 Hz, 1H), 7.00 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 5.38 (d, J = 5.9 Hz, 2H); 13C NMR (101 MHz, 클로로포름-d) δ 147.75, 144.91, 144.64, 144.62, 128.05, 127.02, 125.57, 125.53, 125.20, 123.91, 123.83 118.66, 53.84, 53.67.
반응식 8
Figure pct00031
반응은 질소 건조 박스에서 수행한다. 100 mL 둥근 바닥 플라스크에 화합물 5(1.45 g, 2.97 mmol), 화합물 10(0.899 g, 2.70 mmol), NaOtBu(0.390 g, 4.06 mmol), Pd(dppf)Cl2(0.044 g, 0.054 mmol), 및 톨루엔(100 mL)을 주입한다. 혼합물을 110℃에서 밤새 교반한다. 분취량을 제거하여, GC-MS에 의한 분석 및 NMR 분광 결과 반응이 완료된 것을 나타낸다. 반응물을 냉각시키고, EtOAc(200 mL) 및 물(200 mL)로 처리한다. 유기층을 분리하고, MgSO4로 건조시키고, 여과시킨다. 용매를 감압 하에 제거하여 미정제 HTL-2를 수득한다. 이를 CH2Cl2와 헥산의 혼합 용매로 Biotage를 사용하여 컬럼 크로마토그래피로 정제시킨다. 용매 프로파일은 6 컬럼 길이에 걸쳐 40% CH2Cl2로 증가되고, 이러한 비는 HTL-2가 용리될 때까지 사용한다. 수율은 1.5 g(75.2%)이다.
1H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 8.32 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 8.21 - 8.14 (m, 1H), 7.66 - 7.54 (m, 9H), 7.50 - 7.37 (m, 9H), 7.41 - 7.24 (m, 6H), 7.25 (d, J = 3.0 Hz, 3H), 7.19 - 7.09 (m, 4H), 7.06 - 6.98 (m, 4H), 6.81 (dd, J = 7.9, 2.2 Hz, 1H), 5.40 (s, 1H), 5.33 (s, 1H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 147.30, 146.47, 145.55, 145.24, 144.77, 140.68, 140.07, 137.70, 136.26, 132.98, 129.90, 128.73, 127.91, 127.70, 127.47, 127.06, 126.75, 126.63, 126.08, 125.21, 125.14, 125.07, 124.63, 124.22, 123.87, 123.71, 123.49, 121.08, 120.35, 120.03, 118.31, 110.00, 109.91, 54.08, 53.55.
C. 구조 (iii)에 대한 합성
반응식 9
Figure pct00032
500 mL 둥근 바닥 플라스크에서, 화합물 11(25g, 147.7 mmoles) 및 알루미늄 브로마이드(15.9 g, 162.5 mmol)를 빙초산(300 mL)에 용해시킨다. 주사기 펌프를 사용하여, H2O2(18.1 mL)의 30% 용액을 2시간에 걸쳐 첨가한다. 혼합물을 밤새 교반하고, 이후 Na2CO3의 포화 용액을 서서히 첨가하여 반응 중지시키고, 혼합물을 메틸렌 클로라이드(1 L)로 추출한다. 유기층을 MgSO4로 건조시키고, 여과시킨다. 미정제 혼합물을 헥산/메틸렌 클로라이드(4:1)를 사용하는 실리카겔 상의 크로마토그래피에 의해 정제시켜 무색의 고체로서 12를 수득한다(65% 수율 23.8g).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.49 - 7.39 (m, 4H), 7.39 - 7.33 (m, 1H), 7.28 - 7.18 (m, 1H), 6.73 - 6.54 (m, 1H), 3.75 (s, 2H).
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 142.62, 138.15, 132.76, 131.04, 129.38, 128.95, 128.89, 127.66, 117.03, 110.15.
반응식 10
Figure pct00033
화합물 12를 50 mL 둥근 바닥 플라스크 중의 12 M HCl(1.7 mL) 및 물(25 mL)의 교반 용액에 첨가한다. 플라스크를 빙욕 상에서 0℃로 냉각시키고, NaNO2의 용액[물(5 mL)에 용해된 1.23 g]을 5분에 걸쳐 적가한다. 슬러리를 30분 동안 교반하고, 이후 KI의 냉각된 용액(0℃)(20 mL의 물)에 첨가한다. 초기의 강한 반응 이후, 용액을 50℃로 가열한다. 혼합물은 CH2Cl2로 추출하고, 컬럼 크로마토그래피로 정제시켜 무색의 고체로서 13을 수득한다.
반응식 11
Figure pct00034
THF(60 mL) 중의 화합물 13(3 g)의 용액을 -78℃으로 냉각시키고, n-BuLi를 질소의 분위기 하에 적가한다. 15분 후, 디메틸클로로실란을 -78℃로 적가하고, 혼합물을 25℃로 서서히 가온시킨다. 밤새 교반한 이후, 수중에서의 NH4Cl의 포화 용액을 첨가하고, 혼합물을 디에틸 에테르(360 mL)로 추출하였다. 유기층을 무수 MgSO4 상에서 건조시키고, 여과시키고, 감압 하에 농축시킨다. 생성물을 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피(Biotage를 사용한 헥산 용출액)에 의해 분리시킨다. 분획 11 내지 21을 합하여, 회전 증발기(1 g, 41%) 상에서 농축시킨다. 투명한 오일을 무게를 칭량한 바이알(tared vial)에 옮기고, 이후 질소 분위기 글로브 박스로 이동시킨다.
반응식 12
Figure pct00035
화합물 14(3.86 g, 13.3 mmol)를 THF(100 mL)에 용해시킨다. n-BuLi(10.0 mL, 1.6 M, 15.9 mmol)를 적가하고, 반응물을 1시간에 걸쳐 0℃로 가온시킨다. 트리메틸실릴클로라이드(3.37 mL, 26.5 mmol)를 이후 첨가하고, 반응물을 밤새 교반하였다. 반응물을 물에 부었고, Et2O로 추출하였다. 유기층을 추가로 물 및 염수로 세척한다. 수성층을 1회 추가로 Et2O로 추출한다. 합한 유기물을 MgSO4 상에서 건조시키고, 이후 높은 진공 하에 농축시킨다. 생성된 오일을 헥산으로 용리되는 Biotage 상의 100 g SNAP 컬럼을 사용하는 컬럼 크로마토그래피로 정제시킨다. 이러한 분획의 농축시, 생성물이 무색의 오일로서 수득된다(2.87g, 76%).
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.62 (dd, J = 7.3, 0.7 Hz, 1H), 7.52 (dd, J = 7.3, 1.2 Hz, 1H), 7.46 - 7.31 (m, 7H), 4.32 (p, J = 3.8 Hz, 1H), 0.28 (s, 9H), 0.06 (d, J = 3.8 Hz, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 148.53, 144.16, 141.82, 136.63, 134.48, 134.14, 131.44, 129.43, 128.03, 127.23, -1.02, -2.89.
반응식 13
Figure pct00036
화합물 15(2.87 g, 10.1 mmol)를 바이알에 첨가하고, 디옥산(30 mL)으로 희석시켰다. RhCl(PPh3)3(0.047 g, 0.051 mmol)를 이후 첨가하고, 바이알을 박스 외부로 이송시키고, 135℃로 예열된 금속 블록에 배치한다. 3시간 이후, 반응물을 GC/MS로 분석한 바 80% 전환을 나타낸다. 추가의 당량의 RhCl(PPh3)3(0.047 g, 0.051 mmol)를 첨하고, 완전한 전환이 이루어질 때까지 가열을 2시간 동안 지속한다. 용매를 제거하고, 미정제 잔류물을 헥산(1.96 g, 69%)으로 용리되는 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 정제시킨다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.99 (d, J = 1.0 Hz, 1H), 7.89 (dt, J = 7.8, 0.9 Hz, 1H), 7.65 - 7.60 (m, 2H), 7.47 - 7.40 (m, 2H), 7.30 - 7.25 (m, 1H), 0.42 (s, 6H), 0.32 (s, 9H).
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 149.01, 147.92, 143.59, 140.68, 140.01, 133.80, 133.41, 133.10, 131.17, 128.37, 126.41, 121.81, 0.00, -2.19.
반응식 14
Figure pct00037
화합물 16(1.96 g, 6.89 mmol)을 디클로로메탄에 용해시키고, -25℃로 냉각시키고, 아이오딘 모노클로라이드(CH2Cl2 중의 1.0 M, 6.9 mL)의 용액, 상기 용액을 교반하고 1시간에 걸쳐 실온으로 가온시킨다. 추가의 0.69 mL의 아이오딘 모노클로라이드 용액을 첨가하고, 다른 0.07 mL가 첨가될 때 추가의 30분 동안 교반한다. 반응물을 추가의 10분 동안 교반하고, 이후 나트륨 티오설페이트(10% 수성, 30 mL)로 반응 중지시키고, 반응물을 30분 동안 교반한다. 유기층을 수집하고, 수성층을 디클로로메탄(2 x 20 mL)으로 추출한다. 합한 유기 분획을 물(2 x 40 mL), 염수(40 mL)로 추가로 세정하고, MgSO4로 건조시킨다. 용액을 여과하고 농축시킨다. 생성된 오일을 이후 헥산으로 용리되는 컬럼 크로마토그래피로 정제시킨다. 농축시, 원하는 생성물이 무색의 고체(1.5 g, 65%)로 분리된다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 8.16 (d, J = 1.4 Hz, 1H), 7.76 (dt, J = 7.8, 0.9 Hz, 1H), 7.66 - 7.57 (m, 2H), 7.43 (td, J = 7.6, 1.4 Hz, 1H), 7.35 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.30 (td, J = 7.3, 1.0 Hz, 1H), 0.41 (s, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 149.92, 146.38, 138.97, 138.16, 136.05, 134.10, 132.79, 130.31, 130.13, 127.95, 121.03, 97.41, -3.40.
반응식 15
Figure pct00038
대형 플라스크에 화합물 5(1.0 g, 2.05 mmol) 및 17(0.69 g, 2.05 mmol), 나트륨 t-부톡사이드(0.296 g, 3.08 mmol), 및 Pd(dppf)·CHCl3(35 mg, 0.041 mmol)를 넣는다. 반응물을 톨루엔(10 mL)으로 희석시키고, 반응물을 100℃로 밤새 가열한다. 반응물을 이후 냉각시키고, 분별 깔때기에 배치하고, 유기 분획을 물(2 x 100 mL)로 세척한다. 수층을 다시 Et2O(2 x 100 mL)로 추출하고, 합한 유기물을 염수(100 mL)로 세정하고, Na2SO4 상에서 건조시킨다. 여과 이후, 휘발물을 회전 증발기 상에서 제거한다. 잔류물을 실리카겔 상에서 농축시키고, 0 내지 30% 디클로로메탄의 헥산/디클로로메탄 구배를 사용하여 크로마토그래피한다. 합한 분획을 수집하고, 건조시켜 솜털같은 백색 고체로서 생성물을 산출한다. 반응을 화합물 5(1.45 g, 2.97 mmol), 화합물 17(1.0 g, 2.97 mmol), 나트륨 t-부톡사이드(0.429 g, 4.46 mmol), 및 Pd(dppf)·CHCl3(51 mg, 0.060 mmol) 및 톨루엔(20 mL)으로 반복한다. 2개의 반응으로부터의 정제된 물질을 합하여 98% 순도로 원하는 생성물 1.2 g(34% 수율)을 생성한다. 디클로로메탄 및 아세토니트릴로부터의 이러한 물질의 연속적인 침전으로 99.8% 순도의 0.996 g의 생성물을 수득한다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3 d) δ 8.36 (dd, J = 1.8, 0.6 Hz, 1H), 8.19 (dt, J = 7.8, 1.0 Hz, 1H), 7.70 - 7.57 (m, 10H), 7.54 (dd, J = 8.3, 2.1 Hz, 3H), 7.53 - 7.43 (m, 3H), 7.47 - 7.38 (m, 3H), 7.39 - 7.20 (m, 10H), 7.08 (dd, J = 7.8, 2.0 Hz, 1H), 0.45 (s, 6H).
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 149.80, 149.37, 147.44, 146.99, 146.18, 141.36, 140.66, 140.22, 139.70, 137.71, 136.78, 135.45, 133.61, 132.95, 132.64, 132.33, 130.00, 129.91, 128.76, 128.08, 127.87, 127.49, 127.44, 127.07, 126.86, 126.70, 126.10, 125.18, 125.04, 124.38, 123.92, 123.50, 123.13, 120.97, 120.35, 120.05, 118.39, 116.40, 110.03, 109.92, -2.97.
4. OLED 소자 제조 및 시험
A. OLED 소자
모든 유기 물질을 증착 이전의 승화로 정제시킨다. OLED를 애노드로서 작용하는 ITO 코팅 유리 기판 상에 제작하고, 알루미늄 캐소드를 상면에 덮는다. 모든 유기층을 10-7 torr 미만의 기저 압력의 진공 챔버에서 화학 기상 증착에 의해 열증착시킨다. 유기층의 증착 속도를 0.1~0.05 nm/s로 유지한다. 알루미늄 캐소드를 0.5 nm/s로 증착시킨다. OLED 소자의 활성 면적은 캐소드 증착을 위한 섀도우 마스크로 한정되는 "3 mm x 3 mm"이다.
HIL, HTL, EML 호스트, EML 도펀트, ETL, 또는 EIL을 함유하는 각각의 셀을 10-6 torr에 도달될 때까지 진공 챔버 내부에 배치한다. 각각의 물질을 증발시키기 위해, 조절된 전류를 상기 물질을 함유하는 셀에 적용하여 셀의 온도를 증가시킨다. 적절한 온도를 적용하여 증발 공정에 걸쳐 일정한 물질의 증발 속도를 유지한다.
HIL 층에 대해, N1,N1'-([1,1'-비페닐]-4,4'-디일)비스(N1-(나프탈렌-1-일)-N4,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민)을 층의 두께가 600 옹스트롬에 도달될 때까지 일정한 1A/s 속도로 증발시킨다. 동시에, HTL 화합물을 층의 두께가 200 옹스트롬에 도달될 때까지 일정한 1A/s 속도로 증발시킨다. N4,N4'-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민 (NPB)을 본 조성물과 비교하기 위해 참조 물질로서 사용한다. HTL 화합물의 다른 비제한적인 예는 디(p-톨릴)아미노페닐]사이클로헥산(TPAC), N,N-디페닐-N,N-비스(3-메틸페닐)-1,1-비페닐-4,4-디아민(TPD)을 포함한다.
EML 층에 대해, 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(ADN, 호스트) 및 (E)-4,4'-(에텐-1,2-디일)비스-(N,N-디페닐아닐린)(DPAVB, 도펀트)을 두께가 350 옹스트롬에 도달될 때까지 공동증발시킨다. 호스트 물질의 2% 도핑을 생성하기 위해, 호스트 물질에 대한 증착 속도는 0.98A/s이고, 도펀트 물질에 대한 증착은 0.02 A/s이다. ETL 층에 대해, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄(Alq3)을 두께가 300 옹스트롬에 도달될 때까지 일정한 1A/s 속도로 증발시킨다. 마지막으로, "20 옹스트롬"의 얇은 전자 주입층(Liq)은 0.2 A/s 속도로 증발시킨다. 표 2를 참조한다.
OLED 소자에 대한 전류-전압-휘도(J-V-L) 특성은 공급원 측정 유닛(source measurement unit)(KEITHLY 238) 및 발광 미터(luminescence meter)(MINOLTA CS-100A)를 사용하여 수행한다. OLED 소자의 전계발광(EL) 스펙트럼을 보정된 CCD 분광사진기에 의해 수집한다.
표 2: OLED 소자 물질
Figure pct00039
B. 본 조성물을 사용한 OLED 소자
본 조성물을 승화에 의해 각각 추가로 정제시키고, 참조물질 NPB에 대해 예비 평가를 위해 OLED 소자에 혼입한다.
OLED 소자를 상기 기재된 바와 같이 투명 ITO 애노드와 알루미늄 캐소드 사이에 개재된 다중 유기층을 갖는 코팅된 유리 기판 상에 제조한다. OLED 소자는, HTL 층(NBP, 참조)을 실시예 1의 HTL-1(구조 (i))로 대체하여 상기 기재된 바와 같이 제조한다.
표 3: OLED 소자 데이터
Figure pct00040
표 3은 HTL에서의 참조 화합물 NPB와 비교된 실시예 1의 OLED 소자 시험 결과를 나타낸다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 실시예 1의 HTL-1(구조 (i))을 사용하는 소자는 HTL 층에 대한 참조 화합물 NPB을 함유하는 소자와 비교하여 우수한(더 높은) 효율을 나타낸다.
본 개시물은 구현예 및 이에 포함된 설명에 제한되지 않으나, 구현예의 일부를 포함하는 구현예 및 하기 청구항의 범위 내에 포함되는 상이한 구현예의 구성요소의 조합의 변형된 형태를 포함하는 것으로 구체적으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 하기 화합물 1을 포함하는 조성물:
    Figure pct00041

    여기서, R1 내지 R24는 동일하거나 상이하고, 각각의 R1 내지 R24는 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 치환된 하이드로카르빌, 시아노, 알콕시, 아릴옥시, 및 NR'2로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
    R'은 수소 또는 하이드로카르빌이고;
    인접한 R1 내지 R24 중 2개 이상은 임의로 하나 이상의 고리 구조를 형성할 수 있고; 그리고
    Z는 하기에 나타낸 기 Z-1, 기 Z-2, 기 Z-3, 기 Z-4, 기 Z-5, 기 Z-6, 및 기 Z-7로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    Figure pct00042

    화합물 1에 대해, 하나 이상의 수소 원자는 중수소로 임의로 치환될 수 있다.
  2. 제1항에 있어서, R1 내지 R24 각각은 수소, 비치환된 하이드로카르빌 및 치환된 하이드로카르빌로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1 내지 R24 각각은 수소인, 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물 1은 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가지는, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물 1은 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가지는, 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물 1은 2.50 eV 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가지는, 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물 1은 500 g/몰 내지 1000 g/몰의 분자량을 가지는, 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물 1은 DSC로 결정되는 110℃ 내지 180℃의 유리 전이 온도 Tg를 가지는, 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, R1 내지 R24 각각은 수소, 비치환된 하이드로카르빌, 및 치환된 하이드로카르빌로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고; 그리고
    화합물 1에 대한 성분 Z는 하기 나타낸 기 Z-1을 포함하는, 조성물:
    Figure pct00043
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 화합물 1은 하기 나타낸 구조 (i)을 가지는, 조성물:
    Figure pct00044
  11. 제10항에 있어서, 구조 (i)은 -4.50 eV 내지 -4.90 eV의 HOMO 수준을 가지는, 조성물.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 구조 (i)은 0.00 eV 내지 -1.10 eV의 LUMO 수준을 가지는, 조성물.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 구조 (i)은 2.50 내지 3.30 eV의 삼중항 에너지 수준을 가지는, 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 조성물로 형성된 필름.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 조성물로 형성된 적어도 하나의 부품(component)을 포함하는 전자 디바이스.
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