KR20210068054A - 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로 사용될 수 있는 화합물 - Google Patents

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KR20210068054A
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aromatic
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ring system
compounds
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필립 슈퇴쎌
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메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 전자 디바이스에서 사용하기 위해, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용할 수 있는 화합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 화합물의 제조 방법 및 이러한 화합물을 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.

Description

유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로 사용될 수 있는 화합물
본 발명은 특히 전자 디바이스에서 사용하기 위한 화합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 화합물의 제조 방법 및 이러한 화합물을 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.
유기 반도체가 기능성 재료로서 사용되는 유기 전계발광 디바이스 (OLED) 의 구조는 예를 들어 US 4539507, US 5151629, EP 0676461 및 WO 98/27136에 기재되어 있다. 사용되는 방출 재료는 종종 인광을 나타내는 유기금속 착물이다. 양자 역학적인 이유로, 인광 에미터에 대해 유기금속 화합물을 사용하여 최대 4 배의 에너지 효율과 전력 효율이 가능하다. 일반적으로, 예를 들어 효율, 동작 전압 및 수명과 관련하여 OLED 에서의 개선, 특히 인광을 나타내는 OLED 에서의 개선이 여전히 필요하다. 또한, 형광 에미터 또는 TADF (열 활성화 지연 형광, thermally activated delayed fluorescence) 를 발하는 에미터를 포함하는 유기 전계발광 디바이스가 공지되어 있다.
유기 전계발광 디바이스의 특성은 사용된 에미터에 의해서만 결정되는 것은 아니다. 여기서 특히 중요한 것은 또한 호스트 및 매트릭스 재료, 정공 차단제 재료, 전자 수송 재료, 정공 수송 재료 및 전자 또는 여기자 차단제 재료와 같은 사용되는 다른 재료이다. 이러한 재료의 개선은 전계발광 디바이스의 뚜렷한 개선을 가져올 수 있다.
종래 기술에 따르면, 인광 (phosphorescence) 을 보여주는 금속 착물의 제조에 특히 이환 또는 삼환 고리 시스템을 갖는 화합물이 사용된다. 이들 화합물은 특히 대응하는 착물에서 리간드로서 작용한다. 이 종래 기술은 특히 문헌 WO 2014/094960 A1, WO 2014/094961 A1, WO 2015/104045 A1, WO 2015/117718 A1 및 WO 2016/124304를 포함한다. 매트릭스 재료, 전자 수송 재료, 정공 수송 재료, 형광 에미터 또는 TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 에미터는 이들 문헌에 기재되어 있지 않다.
또한, 문헌 WO 2015/036078에는 특히 매트릭스 재료, 전자 수송 재료 또는 정공 수송 재료로서 사용될 수 있는 헤테로환 화합물이 기재되어 있다. 이들 화합물의 대부분은 피리딘 또는 피리다진 구조에 융합된 이환 고리 시스템을 포함하며, 여기에 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이 차례로 융합된다.
일반적으로, 이들 재료의 경우에, 예를 들어 매트릭스 재료, 정공 전도 재료 또는 전자 수송 재료로서의 사용을 위해, 특히 수명과 관련한 것 뿐만 아니라 디바이스의 효율 및 작동 전압과 관련하여 개선이 여전히 필요하다. 또한, 화합물은 높은 컬러 순도를 가져야 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서, 형광 에미터 또는 TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 에미터로서 사용하기에 적합하고 그리고 이 디바이스에서 사용될 때 양호한 디바이스 특성에 이르는 화합물을 제공하고, 그리고 대응하는 전자 디바이스를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서 사용하기에 적합하고 그리고 이 디바이스에서 사용될 때 양호한 디바이스 특성에 이르는 화합물을 제공하고, 그리고 대응하는 전자 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 특별한 목적은 장수명, 양호한 효율 및 낮은 작동 전압에 이르는 화합물을 제공하는 것이다. 특히, 매트릭스 재료, 정공 전도체 재료 또는 전자 수송 재료의 특성 역시, 유기 전계발광 디바이스의 수명 및 효율에 본질적인 영향을 미친다.
본 발명에 의해 다루어지는 다른 문제점은 인광 또는 형광 OLED 에서, 특히 매트릭스 재료로서 사용하기에 적합한 화합물을 제공하는 것으로 고려될 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명에 의해 다루어지는 문제점은 적색, 황색 및 녹색 인광 OLED 에 적합한 매트릭스 재료를 제공하는 것이다.
또한, 화합물들은, 특히 이들이 유기 전계 발광 디바이스에서 매트릭스 재료로서, 정공 전도체 재료로서 또는 전자 수송 재료로서 사용될 때, 우수한 컬러 순도를 갖는 디바이스로 이어져야 한다.
또한, 화합물은 매우 간단한 방식으로 프로세싱 가능해야 하고, 특히 양호한 용해도 및 필름 형성을 나타내야 한다. 예를 들어, 화합물은 증가된 산화 안정성 및 향상된 유리 전이 온도를 나타내야 한다.
추가 목적은 우수한 성능을 갖는 전자 디바이스를 매우 저렴하게 일정한 품질로 제공하는 것으로 고려될 수 있다.
또한, 많은 목적을 위해 전자 디바이스를 사용하거나 적합화시킬 수 있어야 한다. 보다 구체적으로, 전자 디바이스의 성능은 넓은 온도 범위에 걸쳐 유지되어야 한다.
놀랍게도, 이하에 상세히 기재되는 특정 화합물은 이들 문제점을 해결하고 종래 기술로부터의 단점을 제거한다는 것을 알아냈다. 화합물의 사용은 특히 수명, 효율 및 동작 전압과 관련하여 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스의 매우 우수한 특성을 유도한다. 따라서 본 발명은 이러한 종류의 화합물 및 대응하는 바람직한 실시형태를 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스를 제공한다.
따라서, 본 발명은 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물을 제공하며, 이 화합물은 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 적어도 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 갖고, 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템에 융합되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템의 최대 주기가 대응하는 고리 내에 14개 이하, 바람직하게는 12개 이하, 더욱 바람직하게는 10개 이하, 특히 바람직하게는 7개 이하의 원자를 갖는 경우가 있을 수 있다.
또한, 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 고리를 통해 융합되고, 그 고리가 6개의 고리 원자 및 적어도 2개의 비인접 질소 원자를 포함하는 경우가 있을 수도 있다.
또한, 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 고리를 통해 융합되고, 그 고리가 6개의 고리 원자를 포함하고 질소 원자를 포함하지 않는 경우가 있을 수도 있다.
또한, 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 고리를 통해 융합되고, 그 고리가 6개의 고리 원자 및 적어도 1개의 질소 원자를 포함하고 그 고리에 어떠한 추가 고리 시스템도 융합되지 않는 경우가 있을 수도 있다.
활성 화합물은 일반적으로 애노드 및 캐소드 사이에, 예를 들어 유기 전자 디바이스에, 특히 유기 전계발광 디바이스에, 예를 들어 전하 주입, 전하 수송 또는 전하 차단제 재료, 특히 방출 재료 및 매트릭스 재료에 도입된 유기 또는 무기 재료이다.
유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물은 형광 에미터, 인광 에미터, TADF (열 활성화 지연 형광, thermally activated delayed fluorescence) 를 발하는 에미터, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 여기자 차단제 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, n 도펀트, p 도펀트, 넓은 밴드갭 재료, 전자 차단제 재료 및/또는 정공 차단제 재료로 이루어지는 군으로부터 바람직하게 선택될 수 있다. 형광 에미터, TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 에미터, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 여기자 차단제 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, n-도펀트, p-도펀트, 넓은 밴드갭 재료, 전자 차단제 재료 및/또는 정공 차단제 재료가 본원에서 바람직하다.
바람직한 구성에서, 본 발명의 화합물은 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 적어도 하나의 구조를 포함할 수도 있고,
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
식에서 사용된 기호는 다음과 같다:
Y 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, O, S, C(R)2, CArR, C(Ar)2, Si(Ar)2, SiArR 또는 Si(R)2, NR 또는 NAr, 바람직하게는 O, S, NAr, 더욱 바람직하게는 NAr이고;
X 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, N 또는 CR, 바람직하게는 CR 이고;
R 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, H, D, OH, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N(Ar)2, N(R1)2, C(=O)N(Ar)2, C(=O)N(R1)2, Si(Ar)3, Si(R1)3, B(OAr)2, B(OR1)2, C(=O)Ar, C(=O)R1, P(=O)(Ar)2, P(=O)(R1)2, S(=O)Ar, S(=O)R1, S(=O)2Ar, S(=O)2R1, OSO2Ar, OSO2R1, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기 또는 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 (여기서 알킬, 알콕시, 티오알콕시, 알케닐 또는 알키닐 기는 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이고; 동시에, 2 개의 R 라디칼은 함께 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 또한 형성할 수 있고;
Ar 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고; 동시에 동일한 규소 원자, 질소 원자, 인 원자 또는 붕소 원자에 결합한 2 개의 Ar 라디칼은 또한 단일 결합 또는 B(R1), C(R1)2, Si(R1)2, C=O, C=NR1, C=C(R1)2, O, S, S=O, SO2, N(R1), P(R1) 및 P(=O)R1 로부터 선택된 브릿지에 의해 서로 연결되는 것이 가능하고;
R1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 H, D, OH, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N(Ar1)2, N(R2)2, C(=O)Ar1, C(=O)R2, P(=O)(Ar1)2, P(Ar1)2, B(Ar1)2, B(OR2)2, Si(Ar1)3, Si(R2)3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 2 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기 (이들 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, NR2, P(=O)(R2), -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수도 있고 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수도 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬기, 또는 이들 시스템들의 조합이고; 동시에, 2 개 이상의 바람직하게는 인접한 R1 라디칼들은 함께 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있고;
Ar1 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의, 바람직하게는 비방향족의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고; 동시에, 동일한 규소 원자, 질소 원자, 인 원자 또는 붕소 원자에 결합한 2 개의 Ar1 라디칼은 또한 단일 결합에 의해 또는 B(R2), C(R2)2, Si(R2)2, C=O, C=NR2, C=C(R2)2, O, S, S=O, SO2, N(R2), P(R2) 및 P(=O)R2 로부터 선택된 브릿지에 의해 서로 연결되는 것이 가능하고;
R2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, CN, B(OR3)2, NO2, C(=O)R3, CR3=C(R3)2, C(=O)OR3, C(=O)N(R3)2, Si(R3)3, P(R3)2, B(R3)2, N(R3)2, NO2, P(=O)(R3)2, OSO2R3, OR3, S(=O)R3, S(=O)2R3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (이들의 각각은 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수도 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=NR3, -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, NR3, P(=O)(R3), -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수도 있고, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수도 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 이러한 시스템들의 조합이고; 동시에, 2개 이상의 바람직하게는 인접한 R2 치환기들은 함께 또한 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있고;
R3 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게, H, D, F, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (여기서, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 으로 대체될 수 있고, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 각각 갖는 하나 이상의 알킬 기들에 의해 치환될 수도 있음) 로 이루어지는 군으로부터 선택되고; 동시에, 2개 이상의 바람직하게는 인접한 R3 치환기는 함께 또한 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족, 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있고;
인덱스 s 는 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게는 0, 1, 2, 3 또는 4, 보다 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고;
인덱스 t 는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8, 바람직하게는 0, 1, 2, 3 또는 4, 보다 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고;
인덱스 v 는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9, 바람직하게는 0, 1, 2, 3 또는 4, 보다 바람직하게는 0, 1 또는 2 이다.
본 발명의 맥락에서 인접한 탄소 원자는 서로 직접 결합된 탄소 원자이다. 또한, 라디칼의 정의에서 "인접한 라디칼" 은, 이러한 라디칼이 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합되는 것을 의미한다. 이 정의는 특히 "인접 기" 및 "인접 치환기"라는 용어에 대응하여 적용된다.
2 개 이상의 라디칼이 함께 고리를 형성할 수 있다는 말은, 본 상세한 설명의 맥락에서, 특히, 2 개의 라디칼이 2 개의 수소 원자의 형식적 제거와 함께 화학 결합에 의해 서로 연결됨을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이것은 하기의 스킴에 의해 예시된다:
Figure pct00004
그러나, 추가적으로, 위에 언급된 문구는 또한 2 개의 라디칼 중 하나가 수소인 경우에는 제 2 라디칼이 수소 원자가 결합된 위치에 결합되어, 고리를 형성한다는 것을 의미함으로 이해되어야 한다. 이는 다음의 스킴에 의해 예시될 것이다:
Figure pct00005
본 발명의 맥락에서 융합된 아릴 기, 융합된 방향족 고리 시스템 또는 융합된 헤테로방향족 고리 시스템은, 예를 들어, 2개의 탄소 원자가 예를 들어 나프탈렌에서와 같이 적어도 2 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 속하도록, 2개 이상의 방향족 기가 공통 에지를 따라 서로 융합 (fuse), 즉 어닐레이트 (annelate) 되는 기이다. 대조적으로, 예를 들어, 플루오렌에서 2 개의 방향족 기는 공통 에지를 갖지 않기 때문에, 플루오렌은 본 발명의 맥락에서 융합된 아릴 기가 아니다. 대응하는 정의가 헤테로아릴기 및 융합된 고리 시스템 (헤테로원자를 함유할 수 있으나 함유할 필요는 없음) 에 적용된다.
2개 이상, 바람직하게는 인접한 R, R1, R2 및/또는 R3 라디칼이 함께 고리 시스템을 형성하는 경우, 결과는 단환 또는 다환의, 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템일 수 있다.
본 발명의 맥락에서 아릴 기는 6 내지 60 개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 40 개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 30 개의 탄소 원자들을 함유하고; 본 발명의 맥락에서 헤테로아릴 기는 2 내지 60 개의 탄소 원자, 바람직하게는 2 내지 40 개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 2 내지 30 개의 탄소 원자, 그리고 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는데, 다만, 탄소 원자와 헤테로원자의 총합은 적어도 5 이다. 헤테로원자들은 바람직하게 N, O 및/또는 S 로부터 선택된다. 여기서, 아릴기 또는 헤테로아릴 기는 단순 (simple) 방향족 고리, 즉, 벤젠 또는 단순 헤테로방향족 고리, 예를 들어 피리딘, 피리미딘, 티오펜 등, 또는 융합된 아릴 또는 헤테로아릴기, 예를 들어 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 맥락에서 방향족 고리 시스템은 고리 시스템에서 6 내지 60 개의 탄소 원자, 바람직하게는 6 내지 40 개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 30 개의 탄소 원자를 함유한다. 본 발명의 맥락에서 헤테로방향족 고리 시스템은 고리 시스템에서 1 내지 60 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1 내지 40 개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 1 내지 30 개의 탄소 원자, 그리고 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하는데, 다만 탄소 원자와 헤테로원자의 총 합은 적어도 5 이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S 에서 선택된다. 본 발명의 맥락에서 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은 단지 아릴 또는 헤테로아릴기만 반드시 함유하는 것이 아니라, 또한, 복수의 아릴 또는 헤테로아릴기가 비(非)방향족 단위 (바람직하게는 10% 미만의 H 이외의 원자), 예를 들어 탄소, 질소 또는 산소 원자, 또는 카르보닐기에 의해 중단될 수 있는 시스템을 의미하는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 예를 들어 9,9'-스피로비플루오렌, 9,9-디아릴플루오렌, 트리아릴아민, 디아릴 에테르, 스틸벤 등과 같은 시스템이 또한 본 발명의 맥락에서 방향족 고리 시스템으로서 간주될 것이고, 2 개 이상의 아릴기가, 예를 들어 선형 또는 환형 알킬기 또는 실릴기에 의해 중단된 시스템도 마찬가지이다. 또한, 2 개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴기가 서로 직접 결합하는 시스템, 예를 들어 비페닐, 테르페닐, 쿼터페닐 또는 바이피리딘은 마찬가지로 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로서 간주될 것이다.
본 발명의 맥락에서의 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기는 단환, 이환 또는 다환 기를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 맥락에서, 개개의 수소 원자 또는 CH2 기가 또한 위에 언급된 기에 의해 대체될 수도 있는 C1- 내지 C20-알킬기는 예를 들어, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, 시클로프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 시클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-바이시클로[2.2.2]옥틸, 2-바이시클로[2.2.2]옥틸, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 아다만틸, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 1,1-디메틸-n-헥스-1-일, 1,1-디메틸-n-헵트-1-일, 1,1-디메틸-n-옥트-1-일, 1,1-디메틸-n-데크-1-일, 1,1-디메틸-n-도데크-1-일, 1,1-디메틸-n-테트라데크-1-일, 1,1-디메틸-n-헥사데크-1-일, 1,1-디메틸-n-옥타데크-1-일, 1,1-디에틸-n-헥스-1-일, 1,1-디에틸-n-헵트-1-일, 1,1-디에틸-n-옥트-1-일, 1,1-디에틸-n-데크-1-일, 1,1-디에틸-n-도데크-1-일, 1,1-디에틸-n-테트라데크-1-일, 1,1-디에틸-n-헥사데크-1-일, 1,1-디에틸-n-옥타데크-1-일, 1-(n-프로필)시클로헥스-1-일, 1-(n-부틸)시클로헥스-1-일, 1-(n-헥실)시클로헥스-1-일, 1-(n-옥틸)시클로헥스-1-일 및 1-(n-데실)시클로헥스-1-일 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 알케닐기는 예를 들어, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 또는 시클로옥타디에닐을 의미하는 것으로 이해된다. 알키닐기는 예를 들어, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 의미하는 것으로 이해된다. C1- 내지 C40-알콕시기는 예를 들어, 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 또는 2-메틸부톡시를 의미하는 것으로 이해된다.
5 내지 60 개, 바람직하게는 5 내지 40 개, 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 또한 각각의 경우 위에 언급된 라디칼에 의해 치환될 수도 있고, 임의의 원하는 위치를 통해 방향족 또는 헤테로방향족 시스템에 접합될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은, 예를 들어 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 벤즈안트라센, 페난트렌, 벤조페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤조플루오란텐, 나프타센, 펜타센, 벤조피렌, 비페닐, 비페닐렌, 테르페닐, 테르페닐렌, 플루오렌, 스피로비플루오렌, 디하이드로페난트렌, 디하이드로피렌, 테트라하이드로피렌, 시스- 또는 트랜스-인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-모노벤조인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-디벤조인데노플루오렌, 트룩센, 이소트룩센, 스피로트룩센, 스피로이소트룩센, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 인돌로카르바졸, 인데노카르바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프티미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 나프트옥사졸, 안트르옥사졸, 페난트르옥사졸, 이스옥사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 1,5-디아자안트라센, 2,7-디아자피렌, 2,3-디아자피렌, 1,6-디아자피렌, 1,8-디아자피렌, 4,5-디아자피렌, 4,5,9,10-테트라아자페릴렌, 피라진, 페나진, 페녹사진, 페노티아진, 플루오루빈, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 테트라졸, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌리진 및 벤조티아디아졸에서 유도된 기를 의미하는 것으로 이해된다.
또한, 고리당 2 개 이하의 X 기가 N 이고, 바람직하게는 고리내 모든 X 기가 CR 이고, 그리고 고리당 적어도 1 개, 보다 바람직하게는 적어도 2 개의 X 기가 C-H 및 C-D 로부터 선택되는, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
추가의 구성에서, 고리당 2개의 X 기가 N이고, 이들 X 기가 인접하지 않는, 화학식 (I) 내지 (XVIII)의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
또한, 4 개 이하, 바람직하게는 2 개 이하의 X 기들이 N 이고, 더욱 바람직하게는 모든 X 기가 CR 인 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 여기서 X가 나타내는 CR 기 중 바람직하게는 4 개 이하, 더욱 바람직하게는 3 개 이하, 그리고 특히 바람직하게는 2개 이하의 CR 기는 CH 기가 아니다.
추가의 구성에서, 2개의 X 기가 N이고, 이들 X 기가 인접하지 않는, 화학식 (I) 내지 (XVIII)의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 화합물은 화학식 (Ia) 또는 (XVIIIa) 의 적어도 하나의 구조를 포함할 수도 있고,
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
식에서 기호 Y, R, v, t 및 s는 상기에 기재된, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII)에 대해 기재된 정의를 갖고, 인덱스 o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이고, 인덱스 n은 0, 1, 2, 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 m은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 l은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, Y는 바람직하게는 O, S, NR 또는 NAr, 더욱 바람직하게는 NAr 이다.
또한, 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조에서, 인덱스 v, t, s, o, n, m 및 l의 총 합이 6 이하, 바람직하게는 4 이하, 더욱 바람직하게는 2 이하인 경우가 있을 수 있다.
X 가 CR 인 경우, 또는 방향족 및/또는 헤테로방향족 기가 치환기 R 로 치환되는 경우, 이러한 치환기 R 은 바람직하게는 H, D, F, CN, N(Ar)2, C(=O)Ar, P(=O)(Ar)2, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기 또는 3 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기 또는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기 (이들 각각은 하나 이상의 R1 라디칼로 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 O 로 대체될 수 있고, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 로 대체될 수도 있음), 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 25 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 하나 이상의 R1 라디칼로 치환될 수도 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되고; 동시에, 선택적으로, 2 개의 치환기 R 은 인접한 탄소 원자에 바람직하게 결합되어, 하나 이상의 R1 라디칼로 치환될 수도 있는 단환 또는 다환의, 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있고, 여기서 Ar 기는 상기에 주어진, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 주어진 정의를 갖는다.
보다 바람직하게는, 이러한 치환기 R 은 H, D, F, CN, N(Ar)2, 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖고, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 기, 또는 3 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 기, 또는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기 (이들의 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않음), 또는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 비방향족 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 동시에, 선택적으로, 바람직하게 인접한 탄소 원자들에 결합되는 2 개의 치환기 R1 이 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 단환 또는 다환의 지방족 고리 시스템을 형성할 수도 있고, 여기서 Ar 은 상기에 기재된 정의를 가질 수도 있다.
가장 바람직하게는, 치환기 R 은 H, 및 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 이들 각각은 하나 이상의 비방향족 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있으나, 바람직하게는 비치환된다. 적합한 치환기 R 의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴 및 인데노카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되며, 이들의 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있으나, 바람직하게는 비치환된다.
또한, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 헤테로방향족 고리 시스템의 치환기 R이 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 고리 원자와 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않는 경우, 바람직하게는 임의의 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는 경우가 있을 수 있다. 이것은 R1 라디칼에 결합될 수도 있는 가능한 치환기 R1, R2, R3 과의 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
추가의 바람직한 실시형태에서, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용가능한 화합물이 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템을 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개 포함하는 경우가 있을 수 있다.
적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 피레닐, 트리아지닐, 이미다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴, 인데노카르바졸릴, 1- 또는 2-나프틸, 안트라세닐, 바람직하게는 9-안트라세닐, 페난트레닐 및/또는 트리페닐레닐로부터 선택되고, 이들 각각은 하나 이상의 R 및/또는 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있으며, 페닐, 스피로비플루오렌, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 안트라센, 페난트렌, 트리페닐렌기인 것이 특히 바람직하다.
더욱 바람직한 실시형태에서, 적어도 3개의 고리를 가지며, 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 융합되는 지방족 다환 고리 시스템은 화학식 (N-1) 내지 (N-6)의 서브구조를 형성하고,
Figure pct00009
식에서 기호 R1, v, t 및 s는 상기에 주어진, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII)에 대해 주어진 정의를 갖고, 점선은 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 결합을 나타낸다. 화학식 (N-1) 내지 (N-6)의 구조에 도시된 이중 결합은, 화학식 (N-1) 내지 (N-6) 중 하나의 구조가 융합되는, 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 일부로 볼 수 있다.
또한, 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는, 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은 화학식 (Ar-1) 내지 (Ar-66)의 서브구조를 형성하는 경우가 있을 수 있고,
Figure pct00010
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
식에서 X'는 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이고, Y'는 O, S, C(R1)2, Si(R1)2, N R1 및 NAr1, 바람직하게는 O, S, NAr1 이고, 보다 바람직하게는 NAr1 이고, U 는 O, S, C(R1)2, N(R1), B(R1), Si(R1)2, C=O, S=O, SO2, P(R1) 및 P(=O)R1 로부터 선택되고, 여기서 R1 은 상기에 기재된, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII)에 대해 기재된 정의를 가지며, 적어도 3 개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템은 o로 식별된 각각의 위치에서 5 내지 60 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 결합하여 고리를 형성한다. 화학식 (Ar-2) 내지 (Ar-66)의 구조가 바람직하고, 화학식 (Ar-4) 내지 (Ar-15) 및 (Ar-23) 내지 (Ar-44)의 구조가 특히 바람직하다.
또한, 고리당 2개 이하의 X' 기가 N 이고, 바람직하게는 고리내 모든 X' 기가 CR1 이고, 그리고 고리당 적어도 1 개, 보다 바람직하게는 적어도 2 개의 X' 기가 C-H 및 C-D 로부터 선택되는, 화학식 (Ar-1) 내지 (Ar-66) 의 서브구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
추가의 구성에서, 고리당 2개의 X' 기가 N이고, 이들 X' 기가 인접하지 않은 화학식 (I) 내지 (XVIII)의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
또한, 4 개 이하, 바람직하게는 2 개 이하의 X' 기들이 N 이고, 더욱 바람직하게는 모든 X' 기가 CR1 인 화학식 (Ar-1) 내지 (Ar-66) 의 구조를 갖는 화합물이 바람직하고, 여기서 X'가 나타내는 CR1 기 중 바람직하게는 4 개 이하, 더욱 바람직하게는 3 개 이하, 그리고 특히 바람직하게는 2개 이하의 CR1 기는 CH 기가 아니다.
추가의 구성에서는, 2개의 X' 기가 N이고, 이들 X 기가 인접하지 않는 화학식 (Ar-1) 내지 (Ar-66)의 서브구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
또 다른 구성에서는, 바람직하게는 2개 이하의 X' 기가 N인 화학식 (Ar-55) 내지 (Ar-66)의 서브구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
바람직한 실시형태에서, 특히 다음 표에 따른 조합이 바람직하다:
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
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Figure pct00039
Figure pct00040
CR1 (CR1 기가 CH 기가 아닌 경우) 인 X' 기는 바람직하게는 정공 전도체 기 및/또는 전자 전도체 기로부터 선택되고, 여기서 전자 전도체 기는 바람직하게는 하나의 6원 고리 또는 2개의 융합된 6원 고리로부터 선택된 적어도 2개의 질소 원자를 포함하고, 더욱 바람직하게는 트리아진 및 피리미딘으로부터 선택된다. 본 발명의 화합물의 최종 용도에 따라, TADF (열 활성화 지연 형광) 를 촉진하는 기가 더욱 바람직하다.
상기에 제시된 화합물 중, 특히 융합된, 더욱 바람직하게는 2차원 융합된, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 갖는 화합물, 예를 들어 화학식 (Ar-2) 내지 (Ar-12), (Ar-19) 내지 (Ar-35) 및 (Ar-45) 내지 (Ar-54), 더욱 바람직하게는 (Ar-4) 내지 (Ar-9), (Ar-23) 내지 (Ar-32) 및 (Ar-46) 내지 (Ar-54), 특히 바람직하게는 (Ar-4), (Ar-5), (Ar-23) 내지 (Ar-25), (Ar-46) 및 (Ar-49)의 서브구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오푸란, 카르바졸, 스피로비플루오렌 및 이와 유사한 구조를 갖는 화합물을 포함하는 화합물이 바람직하며, 구체적으로 예를 들면, 화학식 (Ar-10) 내지 (Ar-15), (Ar-33) 내지 (Ar-44), 보다 바람직하게는 (Ar-13) 내지 (Ar-15), (Ar-36) 내지 (Ar-44)의 구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
상기 조합들의 명확성을 위해, 예를 들어, 서브구조 Ar-1과 서브구조 N-1의 조합이 화학식 (I) 의 화합물을 생성한다는 것이 강조되어야 한다. 유사하게, 예를 들어, 서브구조 Ar-45와 서브구조 N-2의 조합은 화학식 (V) 의 구조를 초래한다. 동일한 사항이 추가 조합에도 적용된다.
또한, 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이 화학식 (Ar'-1) 내지 (Ar'-65)의 서브구조를 형성하는 경우도 가능하며,
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
식에서 R1은 상기에 주어진, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII)에 대해 주어진 정의를 갖고, 기호 Y' 및 U는 상기에 주어진, 특히 화학식 (Ar-1) 내지 (Ar-65)에 대해 주어진 정의를 갖고, 인덱스 o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이고, 인덱스 n은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 m은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 l은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템은 o에 의해 식별된 각각의 위치에서 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 결합하여 고리를 형성한다. 화학식 (Ar'-2) 내지 (Ar'-53)의 구조가 바람직하고, 화학식 (Ar'-4) 내지 (Ar'-15) 및 (Ar'-22) 내지 (Ar'-43)의 구조가 특히 바람직하다.
또한, 화학식 (Ar'-1) 내지 (Ar'-65)의 서브구조에서, 인덱스 o, n, m 및 l의 총 합이 6 이하, 바람직하게는 4 이하, 더욱 바람직하게는 2 이하인 경우가 있을 수 있다.
화학식 (Ar'-54) 내지 (Ar'-65)의 서브구조가 더욱 바람직하다.
바람직한 실시형태에서, 특히 다음 표에 따른 조합이 바람직하다.
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
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Figure pct00087
Figure pct00088
Figure pct00089
Figure pct00090
Figure pct00091
상기 조합에서의 R1 기 (R1 기가 H 기가 아닌 경우) 는, 바람직하게는 정공 전도체 기 및/또는 전자 전도체 기로부터 선택되고, 여기서 전자 전도체 기는 바람직하게는 하나의 6원 고리 또는 2개의 융합된 6원 고리에서 적어도 2개의 질소 원자를 포함하고, 더욱 바람직하게는 트리아진 및 피리미딘으로부터 선택된다. 본 발명의 화합물의 최종 용도에 따라, TADF (열 활성화 지연 형광) 를 촉진하는 기가 더욱 바람직하다.
상기 제시된 화합물 중, 특히 융합된, 더욱 바람직하게는 2차원으로 융합된, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 갖는 화합물, 예를 들어 화학식 (Ar'-2) 내지 (Ar'-12), (Ar'-18) 내지 (Ar'-34) 및 (Ar'-44) 내지 (Ar'-53), 더욱 바람직하게는 (Ar'-4) 내지 (Ar'-9), (Ar'-22) 내지 (Ar'-31) 및 (Ar'-45) 내지 (Ar'-53), 특히 바람직하게는 (Ar'-4), (Ar'-5), (Ar'-22) 내지 (Ar'-24), (Ar'-45) 및 (Ar'-48)의 서브구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오푸란, 카르바졸, 스피로비플루오렌 및 이와 유사한 구조를 포함하는 화합물이 바람직하며, 특히 예를 들면, 화학식 (Ar'-10) 내지 (Ar'-15), (Ar'-32) 내지 (Ar'-43), 보다 바람직하게는 (Ar'-13) 내지 (Ar'-15) 및 (Ar'-35) 내지 (Ar'-43)의 서브구조를 갖는 화합물이 바람직하다.
추가 구성에서, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로 사용할 수 있는 화합물이 임의로 치환될 수 있는 적어도 2 개, 바람직하게는 3 개의 융합 고리를 갖는 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 포함하는 경우도 있을 수 있다.
다른 실시형태에서, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물이 정공 수송기를 포함하는 경우가 있을 수 있고, 여기서 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조에서는, Y 기 또는 R 기에 존재하는 Ar 기가 정공 수송기를 포함하고 바람직하게는 정공 수송기를 나타내거나, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서는, R1 기가 정공 수송기를 포함하고 바람직하게는 정공 수송기를 나타낸다. 정공 수송 기는 당해 기술 분야에 공지되어 있으며, 바람직하게는 트리아릴아민 또는 카르바졸 기를 포함한다.
바람직하게는, 정공 수송 기가 하기 화학식 (H-1) 내지 (H-3) 으로부터 선택되는 기를 포함하고 바람직하게는 이 기인 경우가 있을 수도 있고,
Figure pct00092
식에서 점선 결합은 부착 위치를 나타내고,
Ar2, Ar3, Ar4 는 각각 독립적으로, 6 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 아릴 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 헤테로아릴 기이며, 이들 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있고;
p 는 0 또는 1 이고,
Z 는 결합 또는 C(R1)2, Si(R1)2, C=O, N-R1, N-Ar1, BR1, PR1, PO(R1), SO, SO2, Se, O 또는 S, 바람직하게는 C(R1)2, N-R1, O 또는 S 이며, 여기서 기호 Ar1 및 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖는다. 여기서 화학식 (H-1) 내지 (H-3)의 구조에서 치환기 R1 은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2 에 의해 치환되어야 한다. 또한, N-N 결합의 존재는 배제되는 것이 바람직하다.
추가적으로, 정공 수송 기가 하기 화학식 (H-4) 내지 (H-26) 으로부터 선택되는 기를 포함하고, 바람직하게는 이 기인 경우가 있을 수도 있고,
Figure pct00093
Figure pct00094
Figure pct00095
식에서 Y1 은 O, S, C(R1)2, NR1 또는 NAr1 이고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, e 는 0, 1 또는 2 이고, j 는 0, 1, 2 또는 3 이며, h 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, p 는 0 또는 1 이고, Ar1 및 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 가지며, Ar2 는 특히 화학식 (H-1) 또는 (H-2) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖는다. 여기서 화학식 (H-3) 내지 (H-26)의 구조에서 치환기 R1 은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2 에 의해 치환되어야 한다. 또한, N-N 결합의 존재는 배제되는 것이 바람직하다.
위에 상세히 나타낸 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 의 정공 수송 기는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 또는 이 화학식의 바람직한 실시형태들의 바람직한 R1 라디칼을 구성하고, 이 경우 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에 상세히 나타낸 R1 기들은 R2 라디칼에 의해 치환되어야 한다.
위의 문구로부터, 인덱스가 p = 0 이면, 대응하는 Ar2 기가 부재하고 결합이 형성된다는 것이 명확하다.
바람직하게는, Ar2 기는 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼 또는 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 의 Ar2 기가 결합될 수도 있는 질소 원자와 관통 공액 (through-conjugation) 을 형성할 수도 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, Ar2 는 5 내지 14 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 고리 시스템이며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해, 위에서 주어진 정의를 가질 수도 있다. 보다 바람직하게는, Ar2 는 6 내지 10 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이들의 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않고, 여기서 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해, 위에 주어진 정의를 가질 수도 있다.
추가로 바람직하게는, 특히 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에서 나타낸 기호 Ar2 는 5 내지 24 개의 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 10 개의 고리 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼이어서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 방향족 또는 헤테로방향족 기는 추가 기의 각각의 원자에 직접, 즉 방향족 또는 헤테로방향족 기의 원자를 통해 결합된다.
추가로, 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에 보여진 Ar2 기는 2 개 이하의 융합된 방향족 및/또는 헤테로방향족 6 원 고리를 갖는 방향족 고리 시스템을 포함하고; 바람직하게는 융합된 6 원 고리를 갖는 임의의 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 포함하지 않는 경우가 있을 수도 있다. 따라서, 나프틸 구조가 안트라센 구조보다 바람직하다. 또한, 플루오레닐, 스피로비플루오레닐, 디벤조푸라닐 및/또는 디벤조티에닐 구조가 나프틸 구조보다 바람직하다. 융합을 갖지 않는 구조, 예를 들어 페닐, 비페닐, 터페닐 및/또는 쿼터페닐 구조가 특히 바람직하다.
추가로, 특히 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에서 나타낸 Ar2 기가 1 개 이하의 질소 원자, 바람직하게는 2 개 이하의 헤테로원자, 특히 바람직하게는 1 개 이하의 헤테로원자를 갖고 특히 바람직하게는 헤테로원자를 갖지 않는 경우가 있을 수도 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, Ar3 및/또는 Ar4 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 보다 바람직하게는 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이들 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않고, 여기서 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에서 위에 주어진 정의를 가질 수도 있다.
또 다른 바람직한 실시형태에서, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용가능한 화합물이 전자 수송기를 포함하는 라디칼을 포함하는 경우, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조에서는, Y 기 또는 R 기에 존재하는 Ar 기는 전자 수송기를 포함하는 라디칼을 포함하고 바람직하게는 전자 수송기를 포함하는 라디칼을 나타내거나, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서는, R1 기는 전자 수송기를 포함하는 라디칼을 포함하고 바람직하게는 전자 수송기를 포함하는 라디칼를 나타낸다. 전자 수송 기는 당해 기술 분야에서 널리 알려져 있으며 전자를 수송 및/또는 전도할 수 있는 화합물의 능력을 증진시킨다.
또한, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 이미다졸 및/또는 벤즈이미다졸의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 구조를 포함하는 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로 사용 가능한 화합물에 의해 놀라운 이점이 나타나며, 피리미딘, 트리아진 및 퀴나졸린이 특히 바람직하다. 이들 구조는 일반적으로 전자를 수송 및/또는 전도하는 화합물의 능력을 촉진한다.
본 발명의 바람직한 구성에서, 전자 수송기 함유 라디칼은 화학식 (QL) 로 표현될 수 있는 기인 경우가 있을 수도 있고,
Figure pct00096
식에서 L1 은 결합 또는 5 내지 40 개, 바람직하게는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 나타내고, Q 는 전자 수송 기이며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 가지며, 그리고 결합은 부착의 위치를 표시한다. 여기서 화학식 (QL)의 구조에서의 치환기 R1 은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2에 의해 대체되어야 한다.
바람직하게는, L1 기는 Q 기 및 원자, 바람직하게는 화학식 (QL) 의 L1 기가 결합되는 탄소 또는 질소 원자와 관통 공액 (Through-conjugation) 을 형성할 수도 있다. 방향족 또는 헤테로방향족계의 관통 공액은 인접한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 사이에 직접 결합이 형성되자마자 형성된다. 예를 들어 황, 질소 또는 산소 원자 또는 카르보닐기를 통한, 상기 언급한 공액 기 사이의 추가 결합은 공액에 해를 끼치지 않는다. 플루오렌 시스템의 경우, 2 개의 방향족 고리가 직접 결합하며, 여기서 위치 9 에서의 sp3-혼성화된 탄소 원자가 이들 고리의 융합을 방지하지만, 이러한 위치 9 에서의 sp3-혼성화된 탄소 원자가 전자 수송 Q 기와 화학식 (QL) 의 기가 본 발명의 화합물의 추가 구조 엘리먼트에 결합되는 원자 사이에 반드시 있는 것은 아니기 때문에 공액이 가능하다. 반대로, 제 2 스피로비플루오렌 구조의 경우, 화학식 (QL) 의 L1 기가 결합되는 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼과 Q 기 사이의 결합이 스피로비플루오렌 구조에서 동일한 페닐 기를 통하거나, 또는 서로 직접 결합되고 하나의 평면내에 있는 스피로비플루오렌 구조에서의 페닐 기들을 통하는 경우, 관통 공액이 형성될 수 있다. Q 기와 화학식 (QL) 의 L1 기가 결합하는 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼 사이의 결합이 위치 9 에서의 sp3-혼성화된 탄소 원자를 통해 결합한 제 2 스피로비플루오렌 구조에서의 상이한 페닐기를 통한 것인 경우, 공액이 인터럽트된다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, L1 은 결합이거나 또는 5 내지 14 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 6 내지 12개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 고리 시스템이며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해, 위에서 주어진 정의를 가질 수도 있다. 보다 바람직하게는, L1 은 6 내지 10 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않고, 여기서 R2 는 특히 화학식 (I) 에 대해, 위에 주어진 정의를 가질 수도 있다.
추가로 바람직하게는, 그 중에서도 화학식 (QL) 에서 나타낸 기호 L1 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 결합, 또는 5 내지 24 개의 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 10 개의 고리 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼로, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 방향족 또는 헤테로방향족기는 추가 기의 각각의 원자에 직접, 즉 방향족 또는 헤테로방향족기의 원자를 통해 결합한다.
추가로, 화학식 (QL) 에 나타낸 L1 기는 2 개 이하의 융합된 방향족 및/또는 헤테로방향족 6 원 고리를 갖는 방향족 고리 시스템을 포함하고, 바람직하게는, 임의의 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 포함하지 않는 경우가 있을 수도 있다. 따라서, 나프틸 구조가 안트라센 구조보다 바람직하다. 또한, 플루오레닐, 스피로비플루오레닐, 디벤조푸라닐 및/또는 디벤조티에닐 구조가 나프틸 구조보다 바람직하다.
융합을 갖지 않는 구조, 예를 들어 페닐, 비페닐, 터페닐 및/또는 쿼터페닐 구조가 특히 바람직하다.
적합한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 L1 의 예들은 오르토-, 메타- 또는 파라-페닐렌, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐렌, 테르페닐렌, 특히 분지형 테르페닐렌, 쿼터페닐렌, 특히 분지형 쿼터페닐렌, 플루오레닐렌, 스피로비플루오레닐렌, 디벤조푸라닐렌, 디벤조티에닐렌 및 카르바졸릴렌 (이들의 각각은 하나 이상의 R1 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는다) 으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
또한, 특히 화학식 (QL) 에 나타낸 L1 기가 1개 이하의 질소 원자, 바람직하게는 2개 이하의 헤테로원자, 특히 바람직하게는 1개 이하의 헤테로원자를 갖고, 보다 바람직하게는 헤테로원자를 갖지 않는 경우가 있을 수도 있다.
바람직하게는, 특히 화학식 (QL) 에 나타낸 Q 기, 또는 전자 수송 기는 화학식 (Q-1), (Q-2), (Q-4), (Q-4), (Q-5), (Q-6), (Q-7), (Q-8), (Q-9) 및/또는 (Q-10) 의 구조들로부터 선택될 수도 있고,
Figure pct00097
식에서 점선 결합은 부착 위치를 표시하고,
Q' 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게 CR1 또는 N 이고, 그리고
Q" 는 NR1, O 또는 S 이고;
여기서 적어도 하나의 Q' 는 N 이고
R1 는 위에서, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에서 정의된 바와 같다.
화학식 (Q-1) 내지 (Q-10)의 구조에서 치환기 R1은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2에 의해 치환되어야 한다.
또한, 특히 화학식 (QL) 에 나타낸 Q 기, 또는 전자 수송 기는 바람직하게는 화학식 (Q-11), (Q-12), (Q-13), (Q-14) 및/또는 (Q-15) 의 구조로부터 선택될 수도 있고,
Figure pct00098
식에서 기호 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖고, X' 는 N 또는 CR1 이고 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 여기서 X' 는 바람직하게는 질소 원자이다. 화학식 (Q-11) 내지 (Q-15)의 구조에서 치환기 R1은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2에 의해 치환되어야 한다.
추가의 실시형태에서, 특히 화학식 (QL) 에 나타낸 Q 기, 또는 전자 수송 기는 화학식 (Q-16), (Q-17), (Q-18), (Q-19), (Q-20), (Q-21) 및/또는 (Q-22) 의 구조들로부터 선택될 수도 있고,
Figure pct00099
식에서 기호 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 1 또는 2이다. 여기서 화학식 (Q-16), (Q-17), (Q-18) 및 (Q-19) 의 구조가 바람직하다. 또한, 화학식 (Q-16) 내지 (Q-22)의 구조에서 치환기 R1은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2로 치환되어야 한다.
추가의 실시형태에서, 특히 화학식 (QL) 에 나타낸 Q 기, 또는 전자 수송 기는 화학식 (Q-23), (Q-24) 및/또는 (Q-25) 의 구조들로부터 선택될 수도 있고,
Figure pct00100
식에서 기호 R1 는 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 제시된 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표시한다. 또한, 화학식 (Q-23) 내지 (Q-25)의 구조에서 치환기 R1은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2로 치환되어야 한다.
추가의 실시형태에서, 특히 화학식 (QL) 에 나타낸 Q 기, 또는 전자 수송 기는 화학식 (Q-26), (Q-27), (Q-28), (Q-29) 및/또는 (Q-30) 의 구조들로부터 선택될 수도 있고,
Figure pct00101
식에서 기호 Ar1 및 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 주어진 정의를 가지며, X' 는 N 또는 CR1 이고 점선 결합은 부착 위치를 표시한다. 바람직하게는, 화학식 (Q-26), (Q-27) 및 (Q-28) 의 구조들에서, 정확히 하나의 X' 가 질소 원자이다. 또한, 화학식 (Q-26) 내지 (Q-30)의 구조에서 치환기 R1은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2로 치환되어야 한다.
바람직하게는, 특히 화학식 (QL) 에 나타낸 Q 기, 또는 전자 수송 기는 화학식 (Q-31), (Q-32), (Q-33), (Q-34), (Q-35), (Q-36), (Q-37), (Q-38), (Q-39), (Q-40), (Q-41), (Q-42), (Q-43) 및/또는 (Q-44) 의 구조들로부터 선택될 수도 있고,
Figure pct00102
Figure pct00103
Figure pct00104
식에서 기호 Ar1 및 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 제시된 정의를 갖고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0 또는 1 이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고, l 은 1, 2, 3, 4 또는 5, 바람직하게는 0, 1 또는 2이다. 여기서 화학식 (Q-31) 내지 (Q-44)의 구조에서 치환기 R1 은 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서 치환기 R2 에 의해 치환되어야 한다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, Ar1 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하고 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼이고, 보다 바람직하게는 방향족 고리 시스템, 바람직하게는 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는 아릴 라디칼, 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게는 5 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로아릴 기이며, 이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않고, 여기서 R2 는 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에서 위에 상술된 정의를 가질 수도 있다.
바람직하게는, 기호 Ar1 은 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼로서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 방향족 또는 헤테로방향족 기가 직접, 즉 방향족 또는 헤테로방향족 기의 원자를 통해, 추가의 기의 각각의 원자, 예를 들어, 위에 나타난 (H-1) 내지 (H-26) 또는 (Q-26) 내지 (Q-44) 기의 탄소 또는 질소 원자에 결합된다.
유리하게는, 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 또는 (Q-26) 내지 (Q-44) 에서의 Ar1 은, 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 고리 시스템이고, 여기서, R2 는 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 상술된 정의를 가질 수도 있다.
바람직하게는, 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 또는 (Q-1) 내지 (Q-44) 에서의 R1 또는 R2 라디칼은, R1 또는 R2 라디칼이 결합되는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기 Ar1, Ar2, Ar3 및/또는 Ar4 의 고리 원자와 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R1 또는 R2 라디칼에 결합될 수도 있는 가능한 치환기 R2, R3 와의 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
또한, Ar, Ar1, Ar2, Ar3 및/또는 Ar4 기가, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 피레닐, 트리아지닐, 이미다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1-, 2-, 3- 또는 4- 카르바졸릴, 인데노카르바졸릴, 1- 또는 2-나프틸, 안트라세닐, 바람직하게는 9-안트라세닐, 페난트레닐 및/또는 트리페닐레닐로 이루어진 군에서 선택되는 경우가 있을 수도 있으며, 이들 각각은 하나 이상의 R1 및/또는 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않고, 페닐, 스피로비플루오렌, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 안트라센, 페난트렌, 트리페닐렌 기가 특히 바람직하다.
X 또는 X1 가 CR1 인 경우, 또는 방향족 및/또는 헤테로방향족 기가 R1 치환기로 치환되는 경우, 이러한 치환기 R1 은 바람직하게는 H, D, F, CN, N(Ar1)2, C(=O)Ar1, P(=O)(Ar1)2, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기 또는 3 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기 또는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기 (이들 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 O 로 대체될 수 있고, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 로 대체될 수도 있음), 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 25 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택되고; 동시에, 선택적으로, 2 개의 R1 치환기가 인접한 탄소 원자에 바람직하게 결합되어, 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 단환 또는 다환의, 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있고; 여기서 Ar1 기는 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖는다.
보다 바람직하게는, 이들 R1 치환기는 H, D, F, CN, N(Ar1)2, 1 내지 8 개의 탄소 원자를 갖고, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 기, 또는 3 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 기, 또는 2 내지 8 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않음), 또는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 비방향족 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 동시에, 인접한 탄소 원자에 바람직하게 결합되는 2 개의 R1 치환기들은, 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는 단환 또는 다환의 지방족 고리 시스템을 선택적으로 형성할 수도 있고, 여기서 Ar1 은 위에 제시된 정의를 가질 수도 있다.
가장 바람직하게는, 치환기 R1 은, 6 내지 18 개 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우에 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 적합한 치환기 R1 의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴 및 인데노카르바졸릴로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 이들 각각은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있지만 바람직하게는 치환되지 않는다.
또한, 화학식 (I) 내지 (XVIII), (Ia) 내지 (XVIIIa), (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 헤테로방향족 고리 시스템의 치환기 R1 이 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 고리 원자와 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않는 경우, 바람직하게는 임의의 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는 경우가 있을 수 있다. 이것은 R1 라디칼에 결합될 수도 있는 가능한 치환기 R2, R3 와 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
또한, 화학식 (I) 내지 (XVIII), (Ia) 내지 (XVIIIa), (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53) 의 구조에서는, 적어도 하나의 R1 또는 Ar1 라디칼은 화학식 (R1-1) 내지 (R1-92) 로부터 선택된 기인 경우, 또는 화학식 (H-1) 내지 (H-26), (Q-1) 내지 (Q-44) 의 구조에서는, 적어도 하나의 Ar1 또는 R1 라디칼은 화학식 (R1-1) 내지 (R1-92) 로부터 선택된 기인 경우가 있을 수도 있고,
Figure pct00105
Figure pct00106
Figure pct00107
Figure pct00108
Figure pct00109
Figure pct00110
Figure pct00111
Figure pct00112
식에서 사용된 기호는 다음과 같고:
Y1 은 O, S 또는 NR2, 바람직하게는 O 또는 S 이고;
k 는 각각의 경우 독립적으로 0 또는 1 이고;
i 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1 또는 2 이고;
j 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
h 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
g 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이고;
R2 는, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해, 위에 주어진 정의를 가질 수도 있고, 그리고
점선 결합은 부착 위치를 표시한다.
여기서 화학식 R1-1 내지 R1-54 의 기가 바람직하고, R1-1, R1-3, R1-5, R1-6, R1-15, R1-29, R1-30, R1-31, R1-32, R1-33, R1-38, R1-39, R1-40, R1-41, R1-42, R1-43, R1-44 및/또는 R1-45 기가 특히 바람직하다.
바람직하게는, 화학식 (R1-1) 내지 (R1-92) 의 구조들에서 인덱스 k, i, j, h 및 g 의 총합은 각각의 경우 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 그리고 보다 바람직하게는 1 이하인 경우가 있을 수도 있다.
바람직하게는, 화학식 (R1-1) 내지 (R1-92) 에서의 R2 라디칼은, R2 라디칼이 결합되는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기의 고리 원자와, 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않으며, 바람직하게는 임의의 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R2 라디칼에 결합될 수도 있는 가능한 치환기 R3 와 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
화학식 (R1-1) 내지 (R1-92) 의 위에 상술된 라디칼은, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 바람직한 Ar 라디칼 또는 화학식 (H-1) 내지 (H-3) 또는 이들 화학식의 바람직한 실시형태의 Ar3, Ar4 라디칼이고, 여기서 이 경우에, 화학식 (R1-1) 내지 (R1-92) 에 나타낸 R2 기들은 R1 라디칼에 의해 대체될 수 있다. 화학식 (R1-1) 내지 (R1-92) 과 관련하여 위에 상술된 선호들이 이에 대응하여 적용가능하다.
Ar2 기가 화학식 (L1-1) 내지 (L1-108) 로부터 선택되는 기인 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 화합물 및/또는 L1 기가 결합이거나 또는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-108) 로부터 선택된 기인 화학식 (QL) 의 구조들을 포함하는 화합물이 바람직하고,
Figure pct00113
Figure pct00114
Figure pct00115
Figure pct00116
Figure pct00117
Figure pct00118
Figure pct00119
Figure pct00120
식에서 각각의 경우에 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 인덱스 k는 0 또는 1이고, 인덱스 l 은 0, 1 또는 2이고, 인덱스 j는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고, 인덱스 h는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고, 인덱스 g는 0, 1, 2, 3, 4 또는 5이고; 기호 Y1는 O, S 또는 NR1, 바람직하게는 O 또는 S 이고; 그리고 기호 R1 은 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖는다.
바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-108) 의 구조에서 인덱스 k, l, g, h 및 j 의 총합은 각각의 경우에 최대 3, 바람직하게는 최대 2, 그리고 보다 바람직하게는 최대 1 인 경우가 있을 수도 있다.
화학식 (H-1) 내지 (H-26) 의 기를 갖는 본 발명의 바람직한 화합물은, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중, 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중, 특히 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 중 하나로부터 선택된 Ar2 기를 포함한다. 유리하게는, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 의, 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 의, 특히 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 의 구조에서 인덱스 k, l, g, h 및 j 의 총합은 각각의 경우에 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 그리고 보다 바람직하게는 1 이하일 수도 있다.
화학식 (QL) 의 기를 갖는 본 발명의 바람직한 화합물은, 결합을 나타내거나 또는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중, 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중, 특히 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 중 하나로부터 선택된 L1 기를 포함한다. 유리하게는, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 의, 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 의, 특히 바람직하게는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 의 구조에서 인덱스 k, l, g, h 및 j 의 총합은 각각의 경우에 3 이하, 바람직하게는 2 이하, 그리고 보다 바람직하게는 1 이하일 수도 있다.
바람직하게는, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-108) 에서의 R1 라디칼은, R2 라디칼이 결합되는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기의 고리 원자와, 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않으며, 바람직하게는 임의의 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R2 라디칼에 결합될 수도 있는 가능한 치환기 R3 와 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
바람직한 구성에서, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용가능한 본 발명의 화합물은 페닐, 플루오렌, 인데노플루오렌, 스피로비플루오렌, 카르바졸, 인데노카르바졸, 인돌로카르바졸, 스피로카르바졸, 피리미딘, 트리아진, 락탐, 트리아릴아민, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 5-아릴페난트리딘-6-온, 9,10-디하이드로페난트렌, 플루오란텐, 안트라센, 벤즈안트라센, 플루오란데네로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 구성에서, 본 발명의 화합물은 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 서브구조의 조합으로 표현될 수 있다. 바람직하게는, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용가능한 화합물, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조를 포함하는 화합물, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 서브구조의 조합에 의해 수득가능한 화합물은 분자량이 5000 g/mol 이하, 바람직하게는 4000 g/mol 이하, 특히 바람직하게는 3000 g/mol 이하, 특히 바람직하게는 2000 g/mol 이하, 매우 특히 바람직하게는 1200 g/mol 이하이다.
또한, 이는 승화가능한 본 발명의 바람직한 화합물의 특성이다. 이들 화합물은 일반적으로 약 1200 g/mol 미만의 몰 질량을 갖는다.
본 발명의 화합물이 방향족 또는 헤테로방향족 R1 또는 R2 기로 치환될 때, 이들이 서로 직접 융합된 2 개 초과의 방향족 6-원 고리를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 기를 갖지 않는 경우가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 치환기는 서로 직접 융합된 6-원 고리를 갖는 어떠한 아릴 또는 헤테로아릴기도 전혀 갖지 않는다. 상기 바람직함의 이유는 이러한 구조의 낮은 삼중항 에너지이다. 서로 직접 융합된 2 개 초과의 방향족 6-원 고리를 갖지만 또한 그럼에도 불구하고 본 발명에 따라 적합한 융합 아릴기는 페난트렌 및 트리페닐렌인데, 이들이 또한 높은 삼중항 준위를 갖기 때문이다.
형광 에미터로서 또는 블루 OLED 재료로서 사용하기 위한 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로 사용 가능한 본 발명의 화합물의 구성의 경우, 바람직한 화합물은, R1 또는 R2 기에 의해 치환될 수 있거나 또는 치환기 R2 에 의한 (R1-1) 내지 (R1-95) 기, 바람직하게는 (R1-33) 내지 (R1-57) 및 (R1-76) 내지 (R1-86), 또는 (L1-1) 내지 (L1-109), 바람직하게는 (L1-30) 내지 (L1-60) 및 (L1-71) 내지 (L1-91) 의 대응하는 치환에 의해 형성되는, 대응하는 기, 예를 들어 플루오렌, 안트라센 및/또는 피렌기를 함유할 수 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, 예를 들어, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조 및 이 구조 또는 이들 화학식들이 언급되는 구조들의 바람직한 실시형태에서의 R2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하며, H, D, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1, 2, 3, 또는 4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 5 내지 24개의 방향족 고리 원자들, 보다 바람직하게는 5 내지 13개의 방향족 고리 원자들을 갖고, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 각각 갖는 하나 이상의 알킬 기로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, R2 라디칼은, R2 라디칼이 결합되는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기의 고리 원자와, 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않으며, 바람직하게는 임의의 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R2 라디칼에 결합될 수도 있는 가능한 치환기 R3 와 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, 예를 들어, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조 및 이 구조 또는 이들 화학식들이 언급되는 구조들의 바람직한 실시형태에서의 R3 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하며, H, D, F, CN, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는, 바람직하게는 1, 2, 3, 또는 4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 5 내지 24개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 5 내지 13개의 방향족 고리 원자를 갖고, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 각각 갖는 하나 이상의 알킬 기로 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-1의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00121
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-1'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00122
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-4의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00123
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-4'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00124
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-5의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00125
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-5'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00126
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-10의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar-10의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00127
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-10의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar'-10의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00128
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-10의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar-10의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00129
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-10의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2 이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게는 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar'-10의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00130
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-11의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar-11의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00131
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-11의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar'-11의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00132
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-11의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar-11의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00133
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-11의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2 이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게는 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar'-11의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00134
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-12의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar-12의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00135
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-12의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar'-12의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00136
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-10의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar-10의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00137
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-12의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2 이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게는 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar'-12의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00138
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-13의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00139
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-13'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00140
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-14의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00141
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-14'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00142
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-15의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00143
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar-15'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00144
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-23의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00145
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-22'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00146
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-24의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00147
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-23'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00148
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-25의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00149
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-24'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00150
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-33의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼은 C(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-33의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 차례로 결합되는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00151
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-32의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar'-32의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00152
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 Ar-33의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 Ar-33의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00153
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-32의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2 이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게는 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar'-32의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00154
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-34의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼은 C(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-34의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 차례로 결합되는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00155
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-33의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar'-33의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00156
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 Ar-34의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 Ar-34의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00157
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-33의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2 이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게는 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 서브구조 N-1 및 Ar'-33의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00158
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-35의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼은 C(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-35의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 차례로 결합되는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00159
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-34의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 C(R1)2 이고 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 R1-2로부터 유도되고 바람직하게는 차례로 서브구조 N-1 및 Ar'-34의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트가 결합되어 있는 고리 시스템을 함께 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00160
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 Ar-35의 조합에 의해 수득되는 화합물들이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼이 CH 또는 CD가 아니고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 Ar-35의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 다음 특성을 갖는다:
Figure pct00161
본 발명의 추가의 구성에서, 서브구조 N-1 및 Ar'-34의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 U 라디칼이 Si(R1)2 이고, 인덱스 v, o 및 m의 총합이 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 2 이고, 인덱스 v가 특히 바람직하게는 0 이고, U에 의해 정의된 기의 2개의 R1 라디칼에 의한 것은 바람직하게는 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 N-1 및 Ar'-34의 조합에 의해 수득될 수 있는 구조 엘리먼트를 형성하며, 이들 화합물은 하기 특성을 갖는다:
Figure pct00162
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-36의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00163
본 발명의 추가의 구성에서, 1개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-35'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00164
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-37의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00165
본 발명의 추가의 구성에서, 1개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-36'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00166
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-38의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00167
본 발명의 추가의 구성에서, 1개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-37'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00168
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-39의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00169
본 발명의 추가의 구성에서, 1개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-38'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00170
본 발명의 추가의 구성에서, 2개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-40의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00171
본 발명의 추가의 구성에서, 1개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-39'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00172
본 발명의 추가의 구성에서, 4개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-41의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00173
본 발명의 추가의 구성에서, 4개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-40'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00174
본 발명의 추가의 구성에서, 4개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-42의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00175
본 발명의 추가의 구성에서, 4개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-41'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00176
본 발명의 추가의 구성에서, 4개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-43의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 화학식 X'의 총 6개 이하, 바람직하게는 4개 이하, 특히 바람직하게는 2개 이하의 라디칼은 CH 또는 CD가 아니며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00177
본 발명의 추가의 구성에서, 4개의 서브구조 N-1 및 1개의 서브구조 Ar-42'의 조합에 의해 수득되는 화합물이 바람직하고, 여기서 인덱스 v, o 및 m의 총합은 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 특히 바람직하게는 1이고, 인덱스 v는 특히 바람직하게는 0이며, 이 화합물은 하기의 특성을 갖는다:
Figure pct00178
또한, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로 사용될 수 있는 화합물은 금속 원자와 직접 접촉하지 않고, 바람직하게는 금속 착물의 리간드가 아닌 경우가 있을 수 있다.
본 발명의 적합한 화합물의 예는 아래에 나타낸 하기 화학식 1 내지 108의 구조이다:
Figure pct00179
Figure pct00180
Figure pct00181
Figure pct00182
Figure pct00183
Figure pct00184
Figure pct00185
Figure pct00186
Figure pct00187
Figure pct00188
Figure pct00189
화학식 1 내지 18의 구조는 특히 정공 전도체 재료 (hole conductor materials, HTM) 및 전자 차단 재료 (electron blocker materials, EBM) 로 적합하다. 화학식 1 내지 33의 구조는 그 중에서도 특히 인광 에미터용의 삼중항 매트릭스 재료 (triplet matrix material, TMM) 에 적합하며, TADF 화합물용의 매트릭스 재료에 적합하다. 화학식 34 내지 45의 구조는 특히 넓은 밴드갭 재료로서 적합하다. 화학식 46 내지 60의 구조는 특히 전자 수송 재료 (electron transport materials, ETM) 또는 전자-전도성 삼중항 매트릭스 재료 (eTMM) 로 적합하다. 화학식 61 내지 67의 구조는 특히 SMB (Matrix Materials Fluorescent Emitter) 로 적합하다. 화학식 67 내지 93의 구조는 특히 형광 에미터 (SEB) 로 적합하다. 화학식 94 내지 105의 구조는 TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 에미터로서 및 초형광에서 TADF 화합물로서 특히 적합하다.
본 발명의 화합물의 바람직한 실시형태는 실시예에 구체적으로 열거되어 있으며, 이러한 화합물은 본 발명의 모든 목적을 위하여 단독으로 또는 추가 화합물과 조합으로 사용 가능하다.
청구항 1 에 지정된 조건이 충족되는 한, 위에 언급된 바람직한 실시형태들은 원하는 바에 따라 서로 조합될 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 상기 바람직한 실시형태는 동시에 적용된다.
본 발명의 화합물은 원칙적으로 다양한 프로세스에 의해 조제할 수 있다. 그러나, 후술하는 프로세스가 특히 적합하다는 것을 알아냈다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 화합물, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII)의 구조를 포함하는 화합물의 제조 방법을 추가로 제공하며, 여기서 커플링 반응에서, 적어도 3개의 고리를 갖는 적어도 하나의 지방족 다환 고리 시스템을 포함하는 화합물은 적어도 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 기를 포함하는 화합물에 조인된다.
적어도 3개의 고리를 갖는 적어도 하나의 지방족 다환 고리 시스템을 포함하는 화합물은 많은 경우 상업적으로 입수 가능하며, 실시예에 상세히 나타낸 출발 화합물은 공지된 방법들에 의해 수득될 수 있으므로, 이를 참조한다.
이들 화합물은 공지된 커플링 반응에 의해 적어도 하나의 방향족 또는 헤테로 방향족기를 포함하는 추가 화합물과 반응할 수 있으며, 이러한 목적을 위해 필요한 조건은 당업자에게 공지되어 있으며, 실시예에서의 상세한 설명은 이러한 반응을 수행하는데 당업자를 돕는다.
모두 C-C 결합 형성 및/또는 C-N 결합 형성을 유도하는 특히 적합하고 바람직한 커플링 반응은, 부흐발트 (BUCHWALD), 스즈키 (SUZUKI), 야마모토 (YAMAMOTO), 스틸 (STILLE), 헥 (HECK), 네기시 (NEGISHI), 소노가시라 (SONOGASHIRA) 및 히야마 (HIYAMA) 에 따른 반응이다. 이들 반응은 널리 공지되어 있으며, 예는 당업자에게 추가의 조언을 제공할 것이다.
상술된 제조 방법의 원리는 원칙적으로 유사한 화합물에 대한 문헌으로부터 공지되어 있으며, 당업자에 의해 본 발명의 화합물의 제조에 대하여 용이하게 적합화될 수 있다. 추가의 정보는 실시예에서 찾아볼 수 있다.
이들 프로세스들 다음에, 필요하다면, 정제, 예를 들어 재결정화 또는 승화에 의해, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 고 순도로, 바람직하게는 99% 초과의 순도로 (1H-NMR 및/또는 HPLC 로 측정 시) 수득할 수 있다.
본 발명의 화합물은 또한, 예를 들어 비교적 긴 알킬 기 (약 4 내지 20 개의 탄소 원자), 특히 분지형 알킬 기, 또는 선택적으로 치환된 아릴 기, 예컨대 크실릴, 메시틸 또는 분지형 테르페닐 또는 쿼터페닐 기에 의한 적합한 치환기를 가질 수도 있고, 이들은 화합물들이 실온에서 톨루엔 또는 크실렌에, 예를 들어 용액으로부터 화합물을 프로세싱할 수 있기에 충분한 농도로 용해 가능하도록 하는, 표준 유기 용매에서의 용해도를 초래한다. 이러한 가용성 화합물은, 예를 들어 프린팅 방법에 의한 용액으로부터의 프로세싱에 특히 양호한 적합성을 갖는다. 또한, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물은 이미 이들 용매에서 향상된 용해도를 갖는다는 것이 강조되어야 한다.
본 발명의 화합물은 또한 폴리머와 혼합될 수도 있다. 마찬가지로 이들 화합물을 공유 결합으로 폴리머에 도입할 수 있다. 이는, 특히 반응성 이탈기, 예컨대 브롬, 요오드, 염소, 보론산 또는 보론산 에스테르에 의해, 또는 반응성 중합성 기, 예컨대 올레핀 또는 옥세탄에 의해 치환된 화합물로 가능하다. 이들은 대응하는 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머의 제조를 위해 모노머로서 사용될 수 있다. 올리고머화 또는 중합은 바람직하게는, 할로겐 작용기 또는 보론산 작용기를 통해, 또는 중합성 기를 통해 이루어진다. 추가적으로, 이러한 종류의 기를 통해 폴리머를 가교결합시킬 수 있다. 본 발명의 화합물 및 폴리머는 가교결합 또는 미가교결합된 층의 형태로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 본 발명의 화합물 또는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 위에서 상세히 나타낸 구조들 중 하나 이상을 함유하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머를 제공하고, 여기서 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머에 대한 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조들의 또는 본 발명의 화합물의 하나 이상의 결합들이 존재한다. 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조들의 또는 화합물들의 링크에 따라, 이들은 그러므로 올리고머 또는 폴리머의 측쇄를 형성하거나 또는 주쇄 내에 결합된다. 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머는 공액, 부분 공액 또는 비공액될 수 있다. 올리고머 또는 폴리머는 선형, 분지형 또는 수지형 (dendritic) 일 수 있다. 올리고머, 덴드리머 및 폴리머 중 본 발명의 화합물의 반복 단위에 대하여, 동일한 바람직한 사항이 상기 기재된 바와 같이 적용된다.
올리고머 또는 폴리머의 제조를 위해, 본 발명의 모노머는 추가의 모노머와 동종중합 또는 공중합된다. 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 단위 그리고 위 아래에서 언급되는 바람직한 실시형태들의 단위는 0.01 내지 99.9 mol%, 바람직하게는 5 내지 90 mol%, 보다 바람직하게는 20 내지 80 mol% 의 정도로 존재하는 코폴리머가 바람직하다. 폴리머 베이스 골격 (polymer base skeleton) 을 형성하는 적합하고 바람직한 코모노머들은 플루오렌 (예를 들어, EP 842208 또는 WO 2000/022026 에 따름), 스피로비플루오렌 (예를 들어, EP 707020, EP 894107 또는 WO 2006/061181 에 따름), 파라페닐렌 (예를 들어, WO 92/18552 에 따름), 카르바졸 (예를 들어, WO 2004/070772 또는 WO 2004/113468 에 따름), 티오펜 (예를 들어, EP 1028136 에 따름), 디하이드로페난트렌 (예를 들어, WO 2005/014689 에 따름), 시스- 및 트랜스-인데노플루오렌 (예를 들어, WO 2004/041901 또는 WO 2004/113412 에 따름), 케톤 (예를 들어, WO 2005/040302 에 따름), 페난트렌 (예를 들어, WO 2005/104264 또는 WO 2007/017066 에 따름) 또는 그렇지 않으면 복수의 이들 단위로부터 선택된다. 폴리머, 올리고머 및 덴드리머는 여전히 추가 단위, 예를 들어 정공 수송 단위, 특히 트리아릴아민에 기초한 것들 및/또는 전자 수송 단위를 함유할 수도 있다.
또한 높은 유리 전이 온도를 특징으로 하는 본 발명의 화합물이 특히 흥미롭다. 이와 관련하여, 특히 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용가능한 본 발명의 화합물은 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조를 포함하는 화합물, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 서브구조의 조합에 의해 수득가능한 화합물, 또는 DIN 51005 (2005-08 버전) 로 측정시 유리 전이 온도가 적어도 70℃, 보다 바람직하게는 적어도 110℃, 보다 더 바람직하게는 적어도 125℃, 특히 바람직하게는 적어도 150℃ 인 위 아래에서 언급된 바람직한 실시형태이다.
예를 들어 스핀-코팅 또는 프린팅 방법에 의해 액상으로부터 본 발명의 화합물을 프로세싱하기 위해서, 본 발명의 화합물의 포뮬레이션이 필요하다. 이러한 포뮬레이션은 예를 들어 용액, 분산액 또는 유화액일 수 있다. 이러한 목적을 위해, 둘 이상의 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 적합하고 바람직한 용매는 예를 들어, 톨루엔, 아니솔, o-, m- 또는 p-크실렌, 메틸 벤조에이트, 메시틸렌, 테트랄린, 베라트롤, THF, 메틸-THF, THP, 클로로벤젠, 디옥산, 페녹시톨루엔, 특히 3-페녹시톨루엔, (-)-펜촌, 1,2,3,5-테트라메틸벤젠, 1,2,4,5-테트라메틸벤젠, 1-메틸나프탈렌, 2-메틸벤조티아졸, 2-페녹시에탄올, 2-피롤리디논, 3-메틸아니솔, 4-메틸아니솔, 3,4-디메틸아니솔, 3,5-디메틸아니솔, 아세토페논, α-테르피네올, 벤조티아졸, 부틸 벤조에이트, 큐멘, 시클로헥산올, 시클로헥사논, 시클로헥실벤젠, 데칼린, 도데실벤젠, 에틸 벤조에이트, 인단, 메틸 벤조에이트, NMP, p-시멘, 페네톨, 1,4-디이소프로필벤젠, 디벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 2-이소프로필나프탈렌, 펜틸벤젠, 헥실벤젠, 헵틸벤젠, 옥틸벤젠, 1,1-비스(3,4-디메틸페닐)에탄, 헥사메틸인단 또는 이들 용매의 혼합물이다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 화합물 및 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 포뮬레이션을 추가로 제공한다. 추가 화합물은 예를 들어, 용매, 특히 상기 언급된 용매 중 하나 또는 이들 용매의 혼합물일 수 있다. 추가 화합물은 다르게는, 전자 디바이스에서 마찬가지로 사용되는 적어도 하나의 추가 유기 또는 무기 화합물, 예를 들어, 방출 화합물, 예를 들어 형광 도펀트, 인광 도펀트 또는 TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 화합물, 특히 인광 도펀트 및/또는 추가 매트릭스 재료일 수도 있다. 이 추가 화합물은 또한 중합성일 수도 있다.
따라서 본 발명은 여전히 또한, 본 발명의 화합물 및 적어도 하나의 추가 유기 작용 재료를 포함하는 조성물을 제공한다. 작용 재료는 일반적으로 애노드와 캐소드 사이에 도입되는 유기 또는 무기 재료이다. 바람직하게는, 유기 작용 재료는 형광 에미터, 인광 에미터, TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 에미터, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단 재료, 정공 차단 재료, 넓은 밴드갭 재료, 및 n-도펀트로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
따라서, 본 발명은 또한 본 발명의 적어도 하나의 화합물, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조들 또는 위 아래에서 언급되는 바람직한 실시형태들을 포함하는 화합물, 및 적어도 하나의 추가 매트릭스 재료를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 특정 양태에 따르면, 추가 매트릭스 재료는 정공 수송 특성을 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명의 적어도 하나의 화합물, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조들 또는 위 아래에서 언급되는 바람직한 실시형태들을 포함하는 화합물, 및 적어도 하나의 넓은 밴드갭 재료를 포함하는 조성물을 제공하며, 넓은 밴드갭 재료는 미국 특허 7,294,849 의 개시 의미의 재료를 의미하는 것으로 이해된다. 이들 시스템들은 전계 발광 디바이스에서 특출한 유리한 성능 데이터를 나타낸다.
바람직하게는, 추가적인 화합물은 2.5 eV 이상, 바람직하게는 3.0 eV 이상, 매우 바람직하게는 3.5 eV 이상의 밴드 갭을 가질 수도 있다. 밴드 갭을 산출하는 하나의 방법은 최고준위 점유 분자 오비탈 (HOMO) 및 최저준위 비점유 분자 오비탈 (LUMO) 의 에너지 준위를 통한 것이다.
분자 궤도, 특히 또한 재료의 최고 점유 분자 궤도 (HOMO) 및 최저 비점유 분자 궤도 (LUMO), 이의 에너지 준위, 및 최저 삼중항 상태 T1 및 최저 여기 단일항 상태 S1 의 에너지는, 양자 화학적 계산을 통해 결정된다. 금속이 없는 유기 재료의 계산을 위하여, 먼저, "바닥 상태/준 경험식/디폴트 스핀/AM1/전하 0/스핀 단일항" 방법에 의해 지오메트리 (geometry) 의 최적화가 수행된다. 이어서, 최적화된 지오메트리에 기초하여 에너지 계산이 수행된다. 이것은 "6-31G(d)" 베이시스 세트 (전하 0, 스핀 단일항) 와 함께 "TD-SCF/DFT/디폴트 스핀/B3PW91" 방법을 이용하여 행해진다. 금속 함유 화합물들의 경우, 지오메트리는 "바닥 상태/하트리-포크/디폴트 스핀//LanL2MB/전하 0/스핀 단일항" 방법을 통해 최적화된다. 에너지 계산은, "LanL2DZ" 베이시스 세트가 금속 원자를 위해 사용되고 "6-31G(d)" 베이시스 세트가 리간드들을 위해 사용되는 것을 제외하고는, 상술된 유기 재료들을 위한 방법과 유사하게 수행된다. HOMO 에너지 준위 HEh 또는 LUMO 에너지 준위 LEh는 Hartree 단위에서의 에너지 계산으로부터 얻어진다. 이것은 다음과 같이 순환 전압 전류 측정 (cyclic voltammetry measurement) 에 의해 교정된 전자 볼트에서 HOMO 및 LUMO 에너지 준위를 결정하는데 사용된다.
HOMO(eV) = ((HEh*27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV) = ((LEh*27.212)-2.0041)/1.385
이러한 값은 본 출원의 맥락에서 재료의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위로서 간주될 것이다.
최저 삼중항 상태 T1은 기재된 양자 화학적 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 삼중항 상태의 에너지로서 정의된다.
최저 여기 단일항 상태 S1은 기재된 양자 화학적 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 여기 단일항 상태의 에너지로서 정의된다.
본 명세서에 기재된 방법은 사용한 소프트웨어 패키지와 관계가 없으며 항상 동일한 결과를 제공한다. 이러한 목적으로 이용된 프로그램의 예는 "Gaussian09W" (Gaussian Inc.) 및 Q-Chem 4.1 (Q-Chem, Inc.) 이다.
본 발명은 또한 화학식 (I) 내지 (XVIII) 또는 위 아래에 언급된 바람직한 실시형태들의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물 및 적어도 하나의 인광 에미터를 포함하는 조성물에 관한 것이며, "인광 에미터"라는 용어는 또한 인광 도펀트를 의미하는 것으로 이해된다.
매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템 중 도펀트는 혼합물에서 작은 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다. 대응하게, 매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템 중 매트릭스 재료는 혼합물에서 큰 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다.
매트릭스 시스템, 바람직하게는 혼합 매트릭스 시스템에서 사용하기 위한 바람직한 인광 도펀트는, 이하 명시된 바람직한 인광 도펀트이다.
용어 "인광 도펀트" 는 통상, 스핀-금지 전이, 예를 들어 여기 삼중항 상태 또는 더 높은 스핀 양자수를 갖는 상태, 예를 들어 오중항 상태로부터의 전이를 통해 발광이 이루어지는 화합물을 포함한다.
적합한 인광 화합물 (= 삼중항 에미터) 은 특히, 적합하게 여기시, 바람직하게는 가시 부위에서 발광하며 또한 20 초과, 바람직하게는 38 초과 및 84 미만, 보다 바람직하게는 56 초과 및 80 미만의 원자수, 특히 이러한 원자수를 갖는 금속의 적어도 하나의 원자를 함유하는 화합물이다. 사용한 바람직한 인광 에미터는 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은, 금 또는 유로퓸을 함유하는 화합물, 특히 이리듐 또는 백금을 함유하는 화합물이다. 본 발명의 맥락에서, 상술한 금속을 함유하는 모든 발광 화합물은 인광 화합물로서 간주된다.
위에 기재된 에미터들의 예들은 출원 WO 00/70655, WO 2001/41512, WO 2002/02714, WO 2002/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 05/033244, WO 05/019373, US 2005/0258742, WO 2009/146770, WO 2010/015307, WO 2010/031485, WO 2010/054731, WO 2010/054728, WO 2010/086089, WO 2010/099852, WO 2010/102709, WO 2011/032626, WO 2011/066898, WO 2011/157339, WO 2012/007086, WO 2014/008982, WO 2014/023377, WO 2014/094961, WO 2014/094960, WO 2015/036074, WO 2015/104045, WO 2015/117718, WO 2016/015815, WO 2016/124304, WO 2016124304, WO 2017032439, WO 2018019687, WO 2018019688, WO 2018041769, WO 2018054798, WO 2018069196, WO 2018069197, WO 2018069273 에서 찾아볼 수 있다.
일반적으로, 종래 기술에 따라 인광 OLED 들에 사용된 바와 같은 그리고 유기 전계 발광의 분야의 당업자에게 알려진 바와 같은 모든 인광 착물들이 적합하고, 당업자는 진보적 능력을 발휘하지 않고, 추가의 인광 착물들을 사용가능할 것이다.
인광 도펀트의 명시적 예들은 다음 표에 제시되어 있다:
Figure pct00190
Figure pct00191
Figure pct00192
Figure pct00193
Figure pct00194
Figure pct00195
Figure pct00196
화학식 (I) 내지 (XVIII) 또는 위에서 상세히 나타낸 바람직한 실시형태들의 구조를 포함하는 위에 기재된 화합물은 바람직하게는 전자 디바이스에서 활성 성분으로서 사용될 수 있다. 전자 디바이스는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이의 적어도 하나의 층을 포함하는 임의의 디바이스로서, 상기 층이 적어도 하나의 유기 또는 유기금속 화합물을 포함하는 디바이스를 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 본 발명의 전자 디바이스는 애노드, 캐소드, 및 화학식 (I) 의 구조를 포함하는 적어도 하나의 화합물을 함유하는 적어도 하나의 개재 층을 포함한다. 여기서 바람직한 전자 디바이스는, 적어도 하나의 층에 화학식 (I) 의 구조들을 포함하는 적어도 하나의 화합물을 함유하는, 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계 효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광 검출기, 유기 광수용체, 유기 필드 켄치 디바이스 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기 화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라즈몬 방출 디바이스 (D. M. Koller 등의, Nature Photonics 2008, 1-4), 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED 로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 유기 전계발광 디바이스가 특히 바람직하다. 활성 성분은 일반적으로 애노드와 캐소드 사이에 도입되는 유기 또는 무기 재료, 예를 들어 전하 주입, 전하 수송 또는 전하 차단제 재료이지만, 특히 방출 재료 및 매트릭스 재료이다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 유기 전계 발광 디바이스이다. 유기 전계 발광 디바이스는 캐소드, 애노드 및 적어도 하나의 방출 층을 포함한다. 이러한 층들 이외에, 그것은 여전히 추가의 층, 예를 들어 각 경우에 하나 이상의 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 차단 층, 전자 수송층, 전자 주입층, 여기자 차단 층, 전자 차단 층, 전하 생성층 및/또는 유기 또는 무기 p/n 접합을 포함할 수도 있다. 동시에, 하나 이상의 정공 수송층이, 예를 들어 금속 산화물, 예컨대 MoO3 또는 WO3 로 또는 (퍼)플루오르화 전자-결핍 방향족 시스템으로 p-도핑되거나 및/또는 하나 이상의 전자 수송 층이 n-도핑되는 것이 가능하다. 마찬가지로, 중간층 (interlayer) 이 2 개의 방출 층 사이에 도입될 수 있는데, 이들은 예를 들어 여기자 차단 기능을 갖거나 및/또는 전계 발광 디바이스에서 전하 밸런스를 조절한다. 그러나, 이러한 층들의 모든 것이 반드시 존재할 필요는 없다는 것이 지적되어야 한다.
이 경우, 유기 전계발광 디바이스는 방출 층을 포함하거나, 또는 복수의 방출 층들을 포함할 수 있다. 복수의 방출층이 존재하는 경우, 이들은 바람직하게는 380 ㎚ 와 750 ㎚ 사이에 전체적으로 여러 방출 최대치를 가지며, 전체 결과는 백색 방출이고; 즉, 형광 또는 인광을 나타낼 수 있는 다양한 방출 화합물이 방출층에 사용된다. 3 개 층이 청색, 녹색 및 오렌지색 또는 적색 방출를 나타내는 3 개 층 시스템 (기본 구성에 대해서는, 예를 들어 WO 2005/011013 참조), 또는 3 개 초과의 방출층을 갖는 시스템이 특히 바람직하다. 또한 탠덤 OLED 가 역시 바람직하다. 시스템은 또한, 하나 이상의 층들이 형광을 일으키고 하나 이상의 다른 층들이 인광을 일으키는 혼성 시스템일 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 유기 전계 발광 디바이스는, 하나 이상의 방출 층들에서, 바람직하게는 추가 매트릭스 재료, 바람직하게는 정공 전도 매트릭스 재료와 조합하여, 매트릭스 재료로서, 바람직하게 전자 전도 매트릭스 재료로서, 본 발명의 화합물, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조들 또는 위에서 상술된 바람직한 실시형태들을 포함하는 화합물을 함유한다. 본 발명의 추가의 바람직한 실시형태에서, 추가의 매트릭스 재료는 전자 수송 화합물이다. 또 다른 추가의 바람직한 실시형태에서, 추가의 매트릭스 재료는 층 내의 정공 및 전자 수송에서, 있다하라도, 현저한 정도로 관여하지 않는 큰 밴드 갭을 갖는 화합물이다. 방출 층은 적어도 하나의 방출 화합물을 포함한다.
본 발명의 추가의 특히 바람직한 실시형태에서, 본 발명의 유기 전계발광 디바이스는 본 발명의 화합물, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조들 또는 상기에 상술한 바람직한 실시형태들을 포함하는 화합물을 정공 전도체층 또는 전자 전도체층에 포함한다.
화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 화합물들과 조합하여 또는 바람직한 실시형태들에 따라 사용될 수 있는 적합한 매트릭스 재료들은, 방향족 케톤, 방향족 포스핀 산화물 또는 방향족 설폭사이드 또는 설폰 (예를 들어, WO 2004/013080, WO 2004/093207, WO 2006/005627 또는 WO 2010/006680 에 따름), 트리아릴아민, 특히 모노아민 (예를 들어, WO 2014/015935 에 따름), 카르바졸 유도체, 예를 들어 CBP (N,N-비스카르바졸릴비페닐) 또는 카르바졸 유도체 (WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381, EP 1205527, 또는 WO 2008/086851 에 개시된 것), 인돌로카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 인데노카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2010/136109 및 WO 2011/000455 에 따름), 아자카르바졸 유도체 (예를 들어 EP 1617710, EP 1617711, EP 1731584, JP 2005/347160 에 따름), 양극성 매트릭스 재료 (예를 들어 WO 2007/137725 에 따름), 실란 (예를 들어 WO 2005/111172 에 따름), 아자보롤 또는 보론산 에스테르 (예를 들어 WO 2006/117052 에 따름), 트리아진 유도체 (예를 들어 WO 2010/015306, WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 아연 착물 (예를 들어 EP 652273 또는 WO 2009/062578 에 따름), 디아자실롤 또는 테트라아자실롤 유도체 (예를 들어 WO 2010/054729 에 따름), 디아자포스폴 유도체 (예를 들어 WO 2010/054730 에 따름), 브릿지된 카르바졸 유도체 (예를 들어 US 2009/0136779, WO 2010/050778, WO 2011/042107, WO 2011/088877 또는 WO 2012/ 143080 에 따름), 트리페닐 유도체 (예를 들어, WO 2012/048781에 따름), 락탐 (예를 들어, WO 2011/116865, WO 2011/137951 또는 WO 2013/064206 에 따름), 4-스피로카르바졸 유도체 (예를 들어, WO 2014/094963 또는 WO 2015/192939 에 따름), 또는 디벤조푸란 유도체 (예를 들어, WO 2015/169412, WO 2016/015810, WO 2016/023608 또는 아직 미공개된 출원 EP16158460.2 또는 EP16159829.7 에 따름) 이다. 실제 에미터보다 짧은 파장에서 방출하는 추가의 인광 에미터는 마찬가지로, 혼합물에서 공동-호스트로서 존재할 수 있다.
바람직한 공동-호스트 재료는 트리아릴아민 유도체, 특히 모노아민, 인데노카르바졸 유도체, 4-스피로카르바졸 유도체, 락탐 및 카르바졸 유도체이다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 트리아릴아민 유도체는 하기 화학식 (TA-1) 의 화합물에서 선택되고:
Figure pct00197
식에서 Ar5 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게 6 내지 40 개의 탄소 원자를 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 R2 라디칼들로 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 2개 이상의 인접한 R2 치환기들은 선택적으로, 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 단환 또는 다환의 지방족 고리 시스템을 형성할 수도 있고, 여기서 기호 R2 는, 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII)에 대해, 위에 정의된 바와 같다. 바람직하게는, Ar5 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 5 내지 24 개, 바람직하게는 5 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 각각의 경우에 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있지만, 바람직하게는 비치환되는, 아릴 또는 헤테로 아릴기이다.
적합한 Ar5 기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴 (이들의 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만 바람직하게는 치환되지 않음) 로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직하게는, Ar5 기는 각각의 경우에 동일하거나 상이하고, 상기 언급된 R1-1 내지 R1-92 기, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-54 에서 선택된다.
화학식 (TA-1) 의 화합물의 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 Ar5 기는 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐 기일 수도 있는 비페닐 기로부터 선택된다. 화학식 (TA-1) 의 화합물의 추가의 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 Ar5 기는 플루오렌 기 또는 스피로비플루오렌 기로부터 선택되고, 여기서 이러한 기는 각각 1, 2, 3 또는 4 위치에서 질소 원자에 결합될 수도 있다. 화학식 (TA-1) 의 화합물의 다른 추가 바람직한 실시형태에서, 적어도 하나의 Ar5 기는 페닐렌 또는 비페닐기로부터 선택되고, 여기서 그 기는 오르토-, 메타- 또는 파라-결합 기이며, 디벤조푸란기, 디벤조티오펜기 또는 카르바졸기, 특히 디벤조푸란기로 치환되고, 여기서 디벤조푸란 또는 디벤조티오펜 기는 1, 2, 3 또는 4 위치를 통해 페닐렌 또는 비페닐 기에 결합되고, 카르바졸 기는 1, 2, 3 또는 4 위치 또는 질소 원자를 통해 페닐렌 또는 비페닐 기에 결합된다.
화학식 (TA-1) 의 화합물의 특히 바람직한 실시형태에서, 하나의 Ar5 기는 플루오렌 또는 스피로비플루오렌 기, 특히 4-플루오렌 또는 4-스피로비플루오렌 기로부터 선택되고, 하나의 Ar5 기는 비페닐 기, 특히 파라-비페닐 기, 또는 플루오렌 기, 특히 2-플루오렌 기로부터 선택되고, 세번째 Ar5 기는 파라-페닐렌 기 또는 파라-비페닐 기로부터 선택되고, 디벤조푸란 기, 특히 4-디벤조푸란 기, 또는 카르바졸 기, 특히 N-카르바졸 기 또는 3-카르바졸 기로 치환된다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 인데노카르바졸 유도체는 하기 화학식 (TA-2) 의 화합물에서 선택되고:
Figure pct00198
식에서, Ar5 및 R1 은 특히 화학식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar5 기의 바람직한 실시형태는 위에 열거된 구조 R1-1 내지 R1-92, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-54 이다.
화학식 (TA-2) 의 화합물의 바람직한 실시형태는 하기 화학식 (TA-2a) 의 화합물이고:
Figure pct00199
식에서 Ar5 및 R1 은 특히 화학식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. 본원에서, 인데노 탄소 원자에 결합된 2 개의 R1 기는 바람직하게는 동일 또는 상이하고, 1 내지 4 개의 탄소 원자들을 갖는 알킬 기, 특히 메틸 기, 또는 6 내지 12 개의 탄소 원자들을 갖는 방향족 고리 시스템, 특히 페닐 기이다. 보다 바람직하게는, 인데노 탄소 원자에 결합한 2 개의 R1 기는 메틸기이다. 추가로 바람직하게는, 화학식 (TA-2a) 에서의 인데노카르바졸 베이스 골격에 결합한 R1 치환기는 H 이거나 또는 1, 2, 3 또는 4 위치를 통해 또는 질소 원자를 통해, 특히 3 위치를 통해 인데노카르바졸 베이스 골격에 결합할 수 있는 카르바졸기이다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 4-스피로카르바졸 유도체는 하기 화학식 (TA-3) 의 화합물에서 선택되고:
Figure pct00200
식에서 Ar5 및 R1 은 특히 화학식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar5 기의 바람직한 실시형태는 위에 열거된 구조 R1-1 내지 R1-92, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-54 이다.
화학식 (TA-3) 의 화합물의 바람직한 실시형태는 하기 화학식 (TA-3a) 의 화합물이고:
Figure pct00201
식에서 Ar5 및 R1 은 특히 화학식 (I) 및/또는 (TA-1) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다. Ar5 기의 바람직한 실시형태는 위에 열거된 구조 R1-1 내지 R1-92, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-54 이다.
본 발명의 화합물과 함께 공동-호스트 재료로서 사용되는 바람직한 락탐은 하기 화학식 (LAC-1) 의 화합물에서 선택되고:
Figure pct00202
식에서 R1 은 특히 화학식 (I) 에 대해 위에 열거된 정의를 갖는다.
화학식 (LAC-1) 의 화합물들의 바람직한 실시형태는 하기 화학식 (LAC-1a) 의 화합물이고:
Figure pct00203
식에서 R1 은 특히 화학식 (I) 또는 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 갖는다. 여기서 R1 은 바람직하게는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, H, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 R2 는 특히 화학식 (I) 내지 (XVIII) 에 대해 위에 주어진 정의를 가질 수도 있다. 가장 바람직하게는, 치환기 R1 은 H, 및 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며 각각의 경우에 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있으나 바람직하게는 비치환되는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템로 이루어지는 군에서 선택된다. 적합한 치환기 R1 의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴 (이들 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있지만, 바람직하게는 치환되지 않음) 로 이루어진 군으로부터 선택된다. 여기서 적합한 R1 구조는 R-1 내지 R-79, 보다 바람직하게는 R1-1 내지 R1-51 에 대해 위에 도시된 것과 동일한 구조이다.
복수의 상이한 매트릭스 재료를 혼합물로서, 특히 적어도 하나의 전자 전도 매트릭스 재료 및 적어도 하나의 정공 전도 매트릭스 재료를 사용하는 것이 또한 바람직할 수도 있다. 마찬가지로, 예를 들어 WO 2010/108579 에 기재된 바와 같이, 있다손치더라도, 전하 수송에 유의하게 관여하지 않는 전기적으로 비활성인 매트릭스 재료 및 전하 수송 매트릭스 재료의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
매트릭스와 함께 2개 이상의 삼중항 에미터들의 혼합물을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 이 경우, 보다 단파 방출 스펙트럼을 갖는 삼중항 에미터는 보다 장파 방출 스펙트럼을 갖는 삼중항 에미터에 대한 공동-매트릭스 (co-matrix) 의 역할을 한다.
보다 바람직하게는, 바람직한 실시형태에서, 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서, 예를 들어, OLED 또는 OLEC 에서의 방출 층에서 매트릭스 재료로서, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 사용하는 것이 가능하다. 이 경우, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 또는 위 아래에 언급되는 바람직한 실시형태들의 구조를 포함하는 화합물을 함유하는 매트릭스 재료는 하나 이상의 도펀트, 바람직하게는 인광 도펀트와 조합하여 전자 디바이스에 존재한다.
이러한 경우 방출층에서의 매트릭스 재료의 비율은 형광 방출층에 대해서는 50.0 내지 99.9 부피%, 바람직하게는 80.0 내지 99.5 부피%, 보다 바람직하게는 92.0 내지 99.5 부피% 이고, 인광 방출층에 대해서는 85.0 내지 97.0 부피% 이다.
대응하게, 도펀트의 비율은 형광 방출층에 대해서는 0.1 내지 50.0 부피%, 바람직하게는 0.5 내지 20.0 부피%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 8.0 부피% 이고, 인광 방출층에 대해서는 3.0 내지 15.0 부피% 이다.
유기 전계발광 디바이스의 방출 층은 또한, 복수의 매트릭스 재료들 (혼합 매트릭스 시스템들) 및/또는 복수의 도펀트들을 포함하는 시스템들을 포함할 수도 있다. 이 경우에도, 도펀트는 일반적으로 시스템에서 보다 작은 비율을 갖는 그러한 재료이고, 매트릭스 재료는 시스템에서 보다 큰 비율을 갖는 그러한 재료이다. 하지만, 개개의 경우들에서, 시스템에서의 단일 매트릭스 재료의 비율은 단일 도펀트의 비율보다 더 적을 수도 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에서, 화학식 (I) 내지 (XVIII), 또는 위 아래에 기재된 바람직한 실시형태의 구조를 포함하는 화합물은, 혼합 매트릭스 시스템의 구성성분으로서 사용된다. 혼합 매트릭스 시스템은 바람직하게는 2 개 또는 3 개의 상이한 매트릭스 재료, 보다 바람직하게는 2 개의 상이한 매트릭스 재료를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 경우, 2 개 재료 중 하나는 정공 수송 특성을 갖는 재료이고, 다른 하나의 재료는 전자 수송 특성을 갖는 재료이다. 그러나, 혼합 매트릭스 성분의 원하는 전자 수송 및 정공 수송 특성은 또한, 주로 또는 전적으로 단일 혼합 매트릭스 성분 내에 조합될 수 있고, 이러한 경우 추가의 혼합 매트릭스 성분(들)이 다른 기능을 이행한다. 2 개의 상이한 매트릭스 재료는 1:50 내지 1:1, 바람직하게는 1:20 내지 1:1, 더욱 바람직하게는 1:10 내지 1:1, 그리고 가장 바람직하게는 1:4 내지 1:1 의 비로 존재할 수도 있다. 인광 유기 전계 발광 디바이스에서 혼합 매트릭스 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 혼합 매트릭스 시스템에 대한 보다 상세한 정보의 한 출처는 출원 WO 2010/108579 이다.
본 발명은 전자-전도 화합물로서, 하나 이상의 전자-전도층에서 본 발명의 하나 이상의 화합물 및/또는 본 발명의 적어도 하나 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머를 포함하는 전자 디바이스, 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스를 추가로 제공한다.
바람직한 캐소드는 낮은 일함수를 갖는 금속, 각종 금속, 예를 들어 알칼리 토금속, 알칼리 금속, 주족 금속 또는 란탄족원소 (예를 들어 Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm 등) 로 구성되는 금속 합금 또는 다중층 구조이다. 추가적으로 적합한 것은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 및 은으로 구성되는 합금, 예를 들어 마그네슘 및 은으로 구성되는 합금이다. 다중층 구조의 경우, 언급된 금속에 추가로, 비교적 높은 일 함수를 갖는 추가의 금속, 예를 들어 Ag 를 또한 사용할 수 있는데, 이 경우 예를 들어 Mg/Ag, Ca/Ag 또는 Ba/Ag 와 같은 금속의 조합이 일반적으로 사용된다. 또한 금속 캐소드와 유기 반도체 사이에 높은 유전 상수를 갖는 재료의 얇은 중간층을 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 목적을 위해 유용한 재료의 예는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 플루오라이드 뿐만 아니라, 대응하는 산화물 또는 카보네이트 (예를 들어, LiF, Li2O, BaF2, MgO, NaF, CsF, Cs2CO3 등) 이다. 유기 알칼리 금속 착물, 예를 들어 Liq (리튬 퀴놀리네이트) 이 마찬가지로 이러한 목적을 위해 적합하다. 이러한 층의 층 두께는 바람직하게는 0.5 내지 5 nm 이다.
바람직한 애노드는 높은 일함수를 갖는 재료이다. 바람직하게는, 애노드는 진공에 대하여 4.5 eV 초과의 일 함수를 갖는다. 첫 번째로, 높은 산화환원 전위를 갖는 금속, 예를 들어 Ag, Pt 또는 Au 가 이러한 목적을 위해 적합하다. 두 번째로, 금속/금속 산화물 전극 (예를 들어 Al/Ni/NiOx, Al/PtOx) 이 또한 바람직할 수 있다. 일부 응용을 위해, 전극 중 적어도 하나는 유기 재료 (O-SC) 의 조사 또는 광의 방출 (OLED/PLED, O-LASER) 이 가능하게끔 투명하거나 부분적으로 투명해야 한다. 여기서 바람직한 애노드 재료는 전도성 혼합 금속 산화물이다. 인듐 주석 산화물 (ITO) 또는 인듐 아연 산화물 (IZO) 이 특히 바람직하다. 전도성의 도핑된 유기 재료, 특히 전도성의 도핑된 폴리머, 예를 들어 PEDOT, PANI 또는 이러한 폴리머의 유도체가 추가로 바람직하다. p-도핑된 정공 수송 재료가 정공 주입층으로서 애노드에 적용되는 경우가 또한 바람직한데, 이러한 경우 적합한 p-도펀트는 금속 산화물, 예를 들어 MoO3 또는 WO3, 또는 (퍼)플루오르화 전자-결핍 방향족 시스템이다. 더 적합한 p-도펀트는 HAT-CN (헥사시아노헥사아자트리페닐렌) 또는 Novaled 사의 화합물 NPD9 이다. 이러한 층은 낮은 HOMO, 즉 규모의 관점에서 큰 HOMO 를 갖는 재료에의 정공 주입을 단순화시킨다.
추가의 층에서, 선행 기술에 따라 층에 사용한 바와 같은 임의의 재료가 일반적으로 사용될 수 있고, 당업자는 발명적 기술의 실행 없이, 전자 디바이스에서 임의의 이러한 재료와 본 발명의 재료를 조합할 수 있다.
디바이스의 수명이 물 및/또는 공기의 존재 하에 심각하게 단축되므로, 이러한 디바이스는 대응하게 (본 출원에 따라) 구조화되고, 접촉-연결되고 최종적으로 기밀식으로 밀봉된다.
추가적으로 바람직한 것은, 하나 이상의 층이 승화 방법에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스이다. 이러한 경우, 재료는 진공 승화 시스템에서 전형적으로는 10-5 mbar 미만, 바람직하게는 10-6 mbar 미만의 초기 압력에서 증기 증착에 의해 적용된다. 초기 압력은 또한 심지어 더 낮거나 더 높을 수 있으며, 예를 들어 10-7 mbar 미만일 수 있다.
마찬가지로, 하나 이상의 층이 OVPD (유기 기상 증착) 방법에 의해 또는 캐리어 기체 (carrier gas) 승화에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는, 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스가 바람직하다. 이러한 경우, 재료는 10-5 mbar 내지 1 bar 의 압력에서 적용된다. 이러한 방법의 특정 경우는 OVJP (유기 증기 제트 프린팅) 방법인데, 여기서 재료는 노즐에 의해 직접 적용되고 그에 따라 구조화된다 (예를 들어, M. S. Arnold et al., Appl. Phys. Lett. 2008, 92, 053301).
추가적으로, 하나 이상의 층이 용액으로부터, 예를 들어 스핀-코팅에 의해, 또는 임의의 프린팅 방법, 예를 들어 스크린 프린팅, 플렉소그래피 프린팅, 오프셋 프린팅 또는 노즐 프린팅, 그러나 보다 바람직하게는 LITI (광-유도 열 이미징, 열 전사 프린팅) 또는 잉크젯 프린팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스가 바람직하다. 이러한 목적을 위해, 예를 들어 적합한 치환을 통해 수득되는 가용성 화합물이 필요하다.
전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 또한, 용액으로부터 하나 이상의 층을 적용하고, 증착에 의해 하나 이상의 다른 층을 적용함으로써 하이브리드 시스템으로서 제조될 수 있다. 예를 들어, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물 및 매트릭스 재료를 포함하는 방출 층을 용액으로부터 도포하고, 거기에 정공 차단 층 및/또는 전자 수송 층을 감압하에서 증착에 의해 적용하는 것이 가능하다.
이들 방법은 일반적으로 당업자에게 공지되어 있으며, 화학식 (I) 내지 (XVIII) 또는 위에서 상세히 나타낸 바람직한 실시형태들의 구조들을 포함하는 본 발명의 화합물을 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스에 어려움 없이 적용될 수 있다.
본 발명의 전자 디바이스, 특히 유기 전계 발광 디바이스는, 선행 기술에 비해 하기의 놀라운 이점 중 하나 이상에 대하여 주목할 만하다:
1. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 본 발명의 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에 기재된 바람직한 실시형태들을, 특히 전자 전도성 재료 및/또는 정공 전도체 재료로서 또는 매트릭스 재료로서 포함하는, 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 매우 양호한 수명을 갖는다.
2. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 본 발명의 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에 기재된 바람직한 실시형태들을, 특히 전자 전도성 재료, 정공 전도체 재료 및/또는 호스트 재료로서 포함하는, 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 우수한 효율을 갖는다. 더욱 구체적으로, 효율은 적어도 3개의 고리를 가지며 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 융합되는 지방족 다환 고리 시스템을 함유하지 않는 유사한 화합물에 비해 뚜렷하게 더 높다. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 본 발명의 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에서 언급된 바람직한 실시형태의 효과는 전자 디바이스에서 사용되는 경우 작동 전압이 낮다. 이러한 맥락에서, 이러한 화합물은 낮은 롤-오프, 즉 높은 휘도에서의 디바이스의 전력 효율에 있어서 작은 저하를 유발한다.
3. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에 기재된 바람직한 실시형태들을, 전자 전도성 재료, 정공 전도체 재료 및/또는 호스트 재료로서 포함하는, 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 우수한 컬러 순도를 갖는다.
4. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에 기재된 바람직한 실시형태들은 매우 높은 열적 및 광화학적 안정성을 나타내며, 매우 긴 수명을 갖는 화합물에 이른다.
5. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에 기재된 바람직한 실시형태들에 의해, 전자 디바이스에서, 특히 유기 전계 발광 디바이스에서 광 손실 채널의 형성을 피할 수 있다. 그 결과, 이러한 디바이스는 에미터의 높은 PL 효율 및 그에 따른 높은 EL 효율, 및 매트릭스에서 도펀트로의 우수한 에너지 전달을 특징으로 한다.
6. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에서 언급된 바람직한 실시형태는 우수한 유리 필름 형성을 갖는다.
7. 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 화합물, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 위 아래에서 언급된 바람직한 실시형태는 용액으로부터 매우 우수한 필름을 형성한다.
이러한 상기 언급된 이점은 추가 전자적 특성의 열화를 동반하지 않는다.
본 발명의 화합물 및 혼합물은 전자 디바이스에서 사용하기에 적합하다. 전자 디바이스는 적어도 하나의 유기 화합물을 함유하는 적어도 하나의 층을 함유하는 디바이스를 의미하는 것으로 이해된다. 그러나 성분은 또한 무기 재료, 또는 그밖에 완전히 무기 재료로부터 형성된 층을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서의 본 발명의 화합물 또는 혼합물의 용도를 추가로 제공한다.
본 발명은 또한 형광 에미터, TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 에미터, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공-전도성 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단제 재료, 정공 차단제 재료 및/또는 넓은 밴드갭 재료, 바람직하게는 형광 에미터 (단일항 에미터), 호스트 재료, 정공-전도성 재료 및/또는 전자 수송 재료로서 전자 디바이스에서 본 발명의 화합물 및/또는 본 발명의 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 사용을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기에 상술된 본 발명의 화합물 또는 혼합물 중 적어도 하나를 포함하는 전자 디바이스를 추가로 제공한다. 이러한 경우, 화합물에 대해 상기 상세히 나타낸 선호도가 또한 전자 디바이스에 적용된다. 보다 바람직하게는, 전자 디바이스는, 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계 효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광 검출기, 유기 광수용체, 유기 필드 켄치 디바이스 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기 화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라즈몬 방출 디바이스 (D. M. Koller et al., Nature Photonics 2008, 1-4), 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED 로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 추가 실시형태에서, 본 발명의 유기 전계발광 디바이스는 어떠한 별도의 정공 주입층 및/또는 정공 수송층 및/또는 정공 차단층 및/또는 전자 수송층도 함유하지 않으며, 이는, 예를 들어 WO 2005/053051 에 기재된 바와 같이, 방출층이 정공 주입층 또는 애노드에 직접 인접하고/하거나 방출층이 전자 수송층 또는 전자 주입층 또는 캐소드에 직접 인접한다는 것을 의미한다. 추가적으로, 예를 들어 WO 2009/030981 에 기재된 바와 같이, 방출층에서의 금속 착물과 동일하거나 유사한 금속 착물을 방출층에 직접 인접하는 정공 수송 또는 정공 주입 재료로서 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 전계발광 디바이스의 추가 층에서, 전형적으로 선행기술에 따라 사용된 임의의 재료를 사용할 수 있다. 따라서, 당업자는, 본 발명의 기술을 발휘하지 않고도, 유기 전자 디바이스에서 활성 화합물로서 사용 가능한 본 발명의 화합물들, 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조들을 포함하는 화합물들, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 서브구조들의 조합에 의해 수득가능한 화합물들과 조합하여, 또는 바람직한 실시예들에 따라, 유기 전계발광 디바이스에 대해 공지된 모든 재료들을 사용할 수 있을 것이다.
본 발명의 화합물은 일반적으로 유기 전계발광 디바이스에서의 사용시 매우 양호한 성질을 갖는다. 특히, 유기 전계발광 디바이스에서 본 발명의 화합물을 사용하는 경우, 수명은 종래 기술에 따른 유사한 화합물에 비해 현저히 더 양호하다. 동시에, 유기 전계발광 디바이스의 다른 특성, 특히 효율 및 전압이 마찬가지로 더 양호하거나 또는 적어도 비슷하다.
본 발명에 설명된 실시형태들의 변형들은 본 발명의 범위에 의해 커버된다는 것이 지적되어야 한다. 본 발명에서 개시된 임의의 특징은, 이것이 명시적으로 배제되지 않는 한, 동일한 목적 또는 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 대체 특징으로 교환될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 임의의 특징은, 달리 언급되지 않으면, 일반 계열 (generic series) 의 일 예로서, 또는 동등 또는 유사 특징으로서 고려되어야 한다.
본 발명의 모든 특징들은, 특정 특징들 및/또는 단계들이 상호 제외되지 않으면, 임의의 방식으로 서로 조합될 수도 있다. 이것은 특히 본 발명의 바람직한 특징들에 적용된다. 동일하게, 비본질적인 조합들의 특징들은 (조합이 아니라) 따로 사용될 수도 있다.
또한, 본 발명의 많은 특징들 그리고 특히 바람직한 실시형태들의 특징들은, 그것들 자체로 진보성이 있는 것으로 간주되어야 하며 단순히 본 발명의 실시형태들의 일부로서 간주되어서는 안된다는 것이 지적되어야 한다. 이들 특징들에 대해, 임의의 현재 청구되는 발명에 추가적으로 또는 대안적으로 독립적인 보호가 추구될 수도 있다.
본 발명에 개시된 기술적 교시는 추출될 수도 있고 다른 예들과 조합될 수도 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 상세히 예시되지만, 이로써 본 발명을 제한하고자 하지 않는다.
당업자는 진보성 능력을 발휘하지 않고서, 주어진 세부사항을 사용하여 본 발명의 추가 전자 디바이스를 제조할 수 있고 이에 따라 청구된 전체 범주에 걸쳐 본 발명을 실시할 수 있을 것이다.
실시예
다르게 언급되지 않는 한, 하기 합성은 건조 용매 중 보호 기체 분위기 하에서 수행된다. 금속 착물은 광을 제외하거나 황색 광 아래에서 추가로 처리된다. 용매 및 시약은 예를 들어 Sigma-ALDRICH 또는 ABCR 로부터 구입할 수 있다. 대괄호 안의 각 숫자 또는 개별 화합물에 인용된 숫자는 문헌에 공지된 화합물의 CAS 번호와 관련이 있다. 다수의 호변이성 형태 (tautomeric form) 를 가질 수 있는 화합물의 경우, 하나의 호변이성 형태가 대표적으로 도시된다.
1) 신톤 S 의 합성:
실시예 S1:
Figure pct00204
27.2　g (100　mmol) 의 2-브로모-6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨 [1801624-97-4], 32.4　g (100　mmol) 의 2-(6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨-2-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 [1801624-63-4], 63.7　g (300　mmol) 의 트리포타슘 포스페이트, 1.83　g (6　mmol) 의 트리-o-톨릴-포스핀, 225　mg (1　mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트, 350　ml 의 톨루엔, 80　ml 의 디옥산 및 300　ml 의 물의 잘 교반된 혼합물을 16 시간 동안 환류하에서 가열한다. 냉각 후, 유기상을 수성 상으로부터 제거하고 물 300 ml로 1 회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1 회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제는 톨루엔 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물은 건조될 때까지 농축시킨다. 유리질 잔류물은 이소-프로판올로부터 재결정화한다. 수율: 30.8 g (78 mmol), 78%. 순도는 1H NMR에 의해 약 97%이다.
유사한 방식으로, 다음 화합물을 제조할 수 있다:
Figure pct00205
실시예 S2:
Figure pct00206
500 ml의 디클로로메탄 중 39.5 g (100 mmol) 의 S1의 잘 교반된 용액에 3 시간 동안에 거쳐 어두운 곳에서 3.1　ml (120　mmol) 의 브롬과 100 ml 의 디클로로메탄의 혼합물을 적가한다. 첨가가 종결된 후, 혼합물을 4시간 동안 환류 하에 교반하고, 실온에서 8시간 동안 교반한다. 200 ml의 포화 아황산 나트륨 용액을 첨가하여 과량의 브롬을 파괴하고, 유기 상을 분리하고, 물 500 ml 및 포화 탄산수소나트륨 용액 300 ml로 세척하고, 그리고 황산마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고, 여과물을 건조상태로 농축시키고, 적색 점성 잔류물을 이소-프로판올 약 500 ml로부터 재결정화시킨다. 수율: 32.7 g (69 mmol), 69%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
하기 화합물을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00207
실시예 S3:
Figure pct00208
브롬 6.4 ml (240 mmol) 을 사용한 것을 제외하고는 S2와 유사한 제조를 사용한다. 또한, S1 디클로로메탄의 용액에 철 분말 100 mg을 첨가한다. 수율: 33.7 g (61 mmol), 61%. 순도는 1H NMR에 의해 약 97%이다.
하기 화합물을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00209
실시예 S4:
Figure pct00210
-78℃로 냉각된, THF 500 ml 중의 27.6 g (50 mmol) 의 S3을 잘 교반된 용액에 헥산 중의 65.6 ml (105 mmol) 의 n-BuLi, 1.6 M를 적가하고, 혼합물을 추가로 30분 동안 교반한다. 디메틸카르바모일 클로라이드 [79-44-7] (주의: 독성, 발암성) 5.1 ml (55 mmol) 와 THF 50 ml의 혼합물을 천천히 적가하고, 혼합물을 30분 더 교반한 후 서서히 실온으로 가온시킨다. 실온에서 2 시간 후, 200 ml의 포화 염화 암모늄 용액을 첨가하고, 혼합물을 에틸 아세테이트 300 ml로 확장시키고, 수성 상을 분리하고, 유기 상을 농축 건조시킨다. 잔류물을 250　ml 의 디클로로메탄 (DCM) 에 취하고, 물 300 ml로 3 회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1 회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고, 여과물을 감압하에서 농축 건조시키고, 잔류물을 아세토니트릴로부터 재결정화시킨다. 수율: 18.1 g (43 mmol), 85%. 순도는 1H NMR에 의해 약 97%이다.
실시예 S5:
Figure pct00211
-78℃로 냉각된, THF 500 ml 중의 47.4　g (100　mmol) 의 S2의 잘 교반된 용액에 헥산 중의 65.6 ml (105 mmol) 의 n-BuLi, 1.6 M를 적가하고, 혼합물을 추가로 30 시간 동안 교반한다. 그후 THF 300 ml 중의 27.2　g (105　mmol) 의 2-브로모-9-플루오레논 [3096-56-3]의 용액을 천천히 적가하고, 혼합물을 30분 더 교반한 후 서서히 실온으로 가온시킨다. 실온에서 2시간 후, THF를 감압 하에 제거하고, 잔류물을 빙초산 500 ml, 농축 염산 30 ml 를 첨가하고, 혼합물을 환류 하에 3시간 동안 가열한다. 혼합물을 80℃로 냉각되도록 방치하고, 물 500 ml를 서서히 적가하고, 침전된 생성물을 흡입으로 여과하면서 혼합물을 여전히 가온하고, 물 100 ml로 세척한 다음, 매회 메탄올 100 ml로 3회 세척하고, 감압 하에 건조시킨다. 수율: 56.6 g (89 mmol), 89%. 순도는 1H NMR에 의해 약 97%이다.
유사한 방식으로, 아래의 화합물을 제조할 수 있다:
Figure pct00212
실시예 S20:
Figure pct00213
28.3　g (100　mmol) 의 (2-브로모-4-클로로페닐)페닐아민 [2149611-39-0], 32.4　g (100　mmol) 의 2-(6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨-2-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 [1801624-63-4], 63.7　g (300　mmol) 의 트리포타슘 포스페이트, 1.83　g (6　mmol) 의 트리-o-톨릴-포스핀, 225　mg (1　mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트, 350　ml 의 톨루엔, 60　ml 의 디옥산 및 300　ml 의 물의 잘 교반된 혼합물을 16 시간 동안 환류하에서 가열한다. 냉각 후, 유기상을 수성 상으로부터 제거하고 물 300 ml 로 1 회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1 회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제는 톨루엔 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물은 건조될 때까지 농축시킨다. 잔류물을 아세토니트릴로부터 약간의 에틸 아세테이트를 첨가하여 재결정화한다. 이렇게 얻은 2차 아민을 DMF 300 ml에 용해한 후, 구리(Ⅱ) 아세테이트 45.4 g (250 mmol) 과 팔라듐(Ⅱ) 아세테이트 2.24 g (10 mmol) 을 첨가하고, 140℃에서 4시간 동안 교반한다. DMF를 대부분 감압 하에 제거하고, 잔류물을 DCM 500 ml, 농축 암모니아 용액 300 ml 를 첨가하고, 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 유기상을 분리하고, 농축 암모니아 용액 100 ml로 3회 세척하고 암모니아 용액 및 포화 염화 나트륨 용액으로 1 회 세척하고, 그리고 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 황산 마그네슘을 DCM 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물을 농축 건조시키고, 잔류물을 아세토니트릴/에틸 아세테이트로부터 재결정화한다. 수율: 18.7 g (47 mmol), 47%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
실시예 S25:
Figure pct00214
27.2　g (100　mmol) 의 2-브로모-6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨 [1801624-97-4], 18.4　g (110　mmol) 의 카르바졸 [86-74-8], 41.5　g (300　mmol) 의 탄산 칼륨, 1.9　g (10　mmol) 의 구리(I) 요오드화물 [7681-65-4], 100　g 의 유리 비즈 (직경 3　mm) 및 300　ml 의 디메틸아세트아미드의 잘 교반된 혼합물을 30 시간 동안 환류하에 가열한다. 혼합물이 여전히 따뜻한 상태에서, 염을 디메틸아세트아미드 슬러리 형태의 셀라이트 베드에 의한 흡입으로 여과하고, 여과물을 농축 건조시키고, 잔류물을 DCM 300 ml에서 취하고, 실리카 겔 컬럼 (10 x 30 cm) 을 통해 여과하고, 코어 분획물을 추출한다. 평가물은 감압 하에서 DCM이 제거되고; 잔류물은 아세토니트릴로 재결정화된다. 수율: 33.4 g (88 mmol), 88%. 순도는 1H NMR에 의해 약 99%이다.
실시예 S26:
Figure pct00215
0℃로 냉각된, DCM 500 ml 중의 S25 38.0　g (100　mmol) 의 잘 교반된 용액에 디클로로메탄 300 ml 중의 N-브로모숙신이미드 17.8　g (100　mmol) 의 용액을 어두운 곳에서 적가한 다음, 혼합물을 추가로 12 시간 동안 실온에서 교반한다. 반응 용액을 포화 탄산수소 나트륨 용액 200 ml 로 1회 세척하고, 매회 물 200 ml 로 3회 및 포화 염화 나트륨 용액 200 ml 로 1회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고, 여과물을 농축시키고, 잔류물을 플래시 크로마토그래피 (A. Semrau 로부터의 Combi-Flash Torrent) 에 의해 크로마토그래피한다. 수율: 33.0 g (72 mmol), 72%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
실시예 S30:
Figure pct00216
17.3　g (100　mmol) 의 2-브로모페놀 [95-96-7], 32.4　g (100　mmol) 의 2-(6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨-2-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 [1801624-63-4], 63.7　g (300　mmol) 의 트리포타슘 포스페이트, 1.83　g (6　mmol) 의 트리-o-톨릴-포스핀, 225　mg (1　mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트, 350　ml 의 톨루엔, 60　ml 의 에탄올 및 300　ml 의 물의 잘 교반된 혼합물을 16 시간 동안 환류하에서 가열한다. 냉각 후, 60　ml 의 10　N 수성 HCl 를 첨가하고, 유기상을 수성 상으로부터 제거하고 물 300 ml 로 1 회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1 회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제는 톨루엔 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물은 농축 건조시킨다. 잔류물을 소량의 에틸 아세테이트를 첨가하여 이소-프로판올로부터 재결정화한다. 이렇게 얻은 페놀을 메시틸렌 800 ml에 용해한 후, 잘 교반된 용액에 탄산 칼륨 27.6 g (200 mmol), 3A 분자체 100 g, 나트륨 2,4,6-트리메틸벤조에이트 [32642-28-7] 9.3 g (50 mmol), 4,5-디아자플루오렌-9-온 [50890-67-0] 1.82 g (10 mmol), 1,3-비스[2,6-비스(1-메틸에틸)페닐]-1H-이미다졸륨 클로라이드 [250285-32-6] 4.26 g (10 mmol), 팔라듐(Ⅱ) 아세테이트 1.12 g (5 mmol) 을 넣은 다음, 혼합물을 120℃로 16시간 동안 온화한 스트림 또는 공기를 투입하면서 가열한다. 혼합물이 여전히 따뜻한 상태에서, 혼합물을 메시스틸렌 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 통해 흡입으로 여과하고, 메시스틸렌을 감압 하에 제거하고, 잔류물을 아세토니트릴로부터 재결정화한다. 수율: 15.6 g (54 mmol), 54%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
실시예 S31:
Figure pct00217
-78℃로 냉각된, S30 33.2 g (100 mmol) 과 THF 500 ml 의 잘 교반된 혼합물에 헥산 중의 n-BuLi 65.6 ml (105 mmol) 1.6 M 을 적가하고, 혼합물을 -78℃에서 60분 동안 교반한 후 -40℃에서 30분 동안 교반한다. 다시 -78℃로 냉각시킨 후, 트리이소프로필 보레이트 [5419-55-6] 20.7 g (110 mmol) 과 THF 50 ml의 혼합물을 잘 교반하면서 빠르게 첨가하고, 혼합물을 30분 더 교반한다. 반응 혼합물을 실온까지 가온시키고, 포화 염화 암모늄 용액 100 ml 를 첨가하고, 혼합물을 추가로 15분 동안 교반하고, 유기 상을 분리하고, 에틸 아세테이트 500 ml로 확장시키고, 매회 물 300 ml 로 3회 세척하고, 포화 염화 나트륨 용액 200 ml 로 1회 세척한다. 유기 상을 감압 하에 농축 건조시키고, 잔류물을 약간의 물을 첨가하여 아세토니트릴로부터 재결정화한다. 수율: 18.9 g (57 mmol), 57%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
실시예 S35:
Figure pct00218
35.6　g (100　mmol) 의 2,3-디브로모-6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨 [1801624-66-7], 26.9　g (300　mmol) 의 구리(I) 시안화물, 50　g 의 유리 비즈 (직경 3　mm) 및 300 의 NMP 의 잘 교반된 혼합물을 18 시간 동안 170℃로 가열한다. 혼합물이 여전히 따뜻한 상태에서, 혼합물을 NMP 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 통해 흡입으로 여과하고, 여과물을 감압 하에 농축 건조시키고, 잔류물을 300 ml의 끓는 MeOH 중에서 교반에 의해 추출한다. 조 생성물을 뜨거운 아세토니트릴로 2회 추출한다. 수율: 15.0 g (60 mmol), 60%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
실시예 S36:
Figure pct00219
-100℃로 냉각된, THF 1000 ml 중의 35.6　g (100　mmol) 의 2,3-디브로모-6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨 [1801624-66-7] 의 잘 교반된 용액에 펜탄 중의 235　ml (400　mmol) 의 t-BuLi, 1.7　M 을 적가하고, 혼합물을 30분 동안 더 교반한다. 그후, THF 300 ml 중 S35 24.8 g (100 mmol) 의 용액을 천천히 적가하고, 혼합물을 1시간 동안 더 교반하고, 실온으로 가온하고, 메탄올 50 ml를 첨가하여 켄칭한다. THF를 감압 하에 제거하고, 잔류물을 NMP 300 ml 에서 취하고, 농축 염산 30 ml 를 첨가하고, 그리고 혼합물을 약 150℃로 4시간 동안 가열한다. 냉각 이후, 혼합물을 에틸 아세테이트 500 ml 로 연장시키고, 유기상을 매회 물 500 ml 로 3 회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1 회 세척하고, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고, 여과물을 감압하에서 농축 건조시키고, 황색 잔류물을 아세토니트릴로부터 2 회 재결정화시킨다. 수율: 19.4 g (43 mmol), 43%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
유사한 방식으로, 아래의 화합물을 제조할 수 있다:
Figure pct00220
실시예 S38:
Figure pct00221
빙초산 500 ml 중 S36 44.9 g (100 mmol) 의 현탁액에 요오드화수소산 수용액 100 ml (57 중량%) 및 차아인산 수용액 200 ml (50 중량%) 를 첨가하고, 혼합물을 환류 하에 18 시간 동안 가열한다. 침전된 고체를 흡입 여과하고, 매회 300 ml 의 뜨거운 물로 5회 세척하고, 300 ml 의 뜨거운 에탄올로 교반하여 추출하고, 또 다른 300 ml 의 뜨거운 에탄올로 세척하고, 감압 하에 건조시킨다. 수율: 38.6 g (92 mmol), 92%. 순도는 1H NMR에 의해 약 95%이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00222
실시예 S40:
Figure pct00223
디클로로메탄 500 ml 중 S38 41.9 g (100 mmol) 의 용액에, 잘 교반하면서 어두운 곳에서 N-브로모숙신이미드 19.6 g (110 mmol) 를 나누어 첨가하고, 혼합물을 실온에서 6시간 동안 교반한다. 반응 혼합물을 포화 탄산수소 나트륨 용액 300　ml 로 1회 세척하고, 매회 물 300　ml 로 3회 및 포화 염화 나트륨 용액 300　ml 로 1회 세척하고, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제를 여과 제거하고, 여과물을 농축 건조시키고, 고체를 아세토니트릴/에틸 아세테이트로부터 재결정화시킨다. 수율: 50.2 g (87 mmol), 87%. 순도는 1H NMR에 의해 약 98%이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00224
2) 아민 A의 합성:
실시예 A1
Figure pct00225
톨루엔 500 ml 중 S5 63.6 g (100 mmol), 비스-p-비페닐아민 [102113-98-4] 38.6 g (120 mmol) 의 용액에, 톨루엔 중 1.0 M 트리-tert-부틸포스핀 용액 4.0 ml (4.0 mmol), 팔라듐 아세테이트 449 mg (2 mmol), 및 나트륨 tert-부톡사이드 (166 mmol) 를 첨가하고, 그 혼합물을 3시간 동안 환류하에 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 톨루엔으로 연장하고, 셀라이트 베드를 통해 여과한다. 여과물을 감압 하에 농축시키고, 잔류물을 에틸 아세테이트/n-헵탄으로부터 결정화한다. 조 생성물을 고온 아세토니트릴로 3회 추출하고, 감압 하에 2회 (p ~ 10-5 mbar, T ~ 310℃) 구역 승화에 의해 정제한다. 수율: 63.1 g (72 mmol), 72%. HPLC에 의한 순도는 > 99.9%이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00226
Figure pct00227
Figure pct00228
Figure pct00229
Figure pct00230
Figure pct00231
Figure pct00232
실시예 A22:
Figure pct00233
63.6　g (100　mmol) 의 S5, 57.6　g (110　mmol) 의 N-[1,1'-비페닐]-2-일-N-[4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐]-[1,1'-비페닐]-4-아민 [1608462-54-9], 63.7　g (300　mmol) 의 트리포타슘 포스페이트, 1.83　g (6　mmol) 의 트리-o-톨릴포스핀, 225　mg (1　mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트, 500　ml 의 톨루엔, 100　ml 의 디옥산 및 400　ml 의 물의 잘 교반된 혼합물을, 16 시간 동안 환류하에서 가열한다. 냉각 후, 유기상을 수성 상으로부터 제거하고 300 ml의 물로 1 회 및 300 ml의 포화 염화 나트륨 용액으로 1 회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제는 톨루엔 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물은 농축 건조시킨다. 유리질 잔류물은 에틸 아세테이트/이소-프로판올로부터 재결정화된다. 조 생성물을 고온 톨루엔으로 3회 추출하고, 감압 하에 2회 (p ~ 10-5 mbar, T ~ 330℃) 구역 승화에 의해 정제한다. 수율: 66.8 g (70 mmol), 70%. HPLC에 의한 순도는 > 99.9%이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00234
Figure pct00235
3) 카르바졸 C의 합성:
실시예 C1:
Figure pct00236
44.2　g (100　mmol) 의 S26, 36.9　g (100　mmol) 의 9-페닐-3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)-9H-카르바졸 [1126522-69-7], 63.7　g (300　mmol) 의 트리포타슘 포스페이트, 1.83　g (6　mmol) 의 트리-o-톨릴포스핀, 225　mg (1　mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트, 350　ml 의 톨루엔, 80　ml 의 디옥산 및 300　ml 의 물의 잘 교반된 혼합물을, 16 시간 동안 환류하에서 가열한다. 냉각 후, 수성 상을 분리하고, 유기 상을 농축 건조시킨다. 잔류물을 500 ml의 DCM에서 취하고, 유기 상을 물 300 ml 로 1회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제는 DCM 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물은 농축 건조시킨다. 잔류물을 고온 부틸 아세테이트/이소-프로판올로 교반함으로써 추출한 다음, 고온 톨루엔으로 3회 추출하고, 감압 (p ~ 10-5 mbar, T ~ 320℃) 하에 구역 승화에 의해 정제한다. 수율: 40.0 g (66 mmol), 66%. HPLC에 의한 순도는 > 99.9%이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00237
Figure pct00238
Figure pct00239
4) 트리아진 T의 합성:
실시예 T1:
Figure pct00240
42.0　g (100　mmol) 의 (2,4-비스([1,1'-비페닐]-3-일)-6-클로로-1,3,5-트리아진 [1205748-61-3], 32.4　g (100　mmol) 의 2-(6,7,8,9,10,11-헥사히드로-5,9:7,11-디메타노-5H-벤조시클로노넨-2-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란 [1801624-63-4], 31.9　g (150　mmol) 의 트리포타슘 포스페이트, 821　mg (2　mmol) 의 S-Phos, 225　mg (1　mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트, 400　ml 의 톨루엔, 80　ml 의 디옥산 및 300　ml 의 물의 잘 교반된 혼합물을 16 시간 동안 환류하에서 가열한다. 냉각 후, 유기 상을 수성 상으로부터 분리하고 물 300 ml 로 1 회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1 회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제는 톨루엔 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물은 농축 건조시킨다. 잔류물을 고온 이소-프로판올로 교반함으로써 추출한 다음, 고온 아세토니트릴로 5회 추출하고, 감압 (p ~ 10-5 mbar, T ~ 310℃) 하에 구역 승화에 의해 정제한다. 수율: 37.8 g (65 mmol), 65%. HPLC에 의한 순도는 > 99.9%이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00241
Figure pct00242
5) 단일항 에미터 SH용 호스트 재료의 합성:
실시예 SH1:
Figure pct00243
45.6　g (100　mmol) 의 S41, 37.8　g (220　mmol) 의 1-나프틸보론산 [13922-41-3], 63.7　g (300　mmol) 의 트리포타슘 포스페이트, 1.83　g (6　mmol) 의 트리-o-톨릴포스핀, 225　mg (1　mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트, 400　ml 의 톨루엔, 80　ml 의 디옥산 및 300　ml 의 물의 잘 교반된 혼합물을, 16 시간 동안 환류하에서 가열한다. 냉각 후, 수성 상을 분리하고, 유기 상을 농축 건조시킨다. 잔류물을 500 ml의 DCM에서 취하고, 유기 상을 물 300 ml 로 1회 및 포화 염화 나트륨 용액 300 ml 로 1회 세척한 다음, 황산 마그네슘 상에서 건조시킨다. 건조제는 DCM 슬러리 형태의 실리카 겔 베드를 사용하여 여과하고, 여과물은 농축 건조시킨다. 잔류물을 고온 부틸 아세테이트/이소-프로판올로 교반함으로써 추출한 다음, 고온 톨루엔으로 5회 추출하고, 감압 (p ~ 10-5 mbar, T ~ 320℃) 하에 구역 승화에 의해 정제한다. 수율: 31.9 g (58 mmol) 58%, syn/anti 이성질체 혼합물. HPLC에 의한 순도는 > 99.9%이다.
6) 딘일항 에미터 S의 합성:
실시예 SE1:
Figure pct00244
S5 대신에 S40 28.8 g (50 mmol) 및 4-(1,1-디메틸에틸)-N-[4-(1,1-디메틸에틸)페닐]페닐아민 [4627-22-9] 31.0 g (110 mmol) 을 사용하는 것을 제외하고는 A1과 유사한 절차이다. 시클로헥산을 5회 사용하여 고온 추출하고, 감압 (p ~ 10-5 mbar, T ~ 330℃) 하의 구역 승화에 의해 정제한다. 수율: 26.0 g (53 mmol), 53%. HPLC에 의한 순도는 > 99.9%이다.
하기 화합물들을 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00245
7) 스피로 재료 H의 합성:
하기 화합물들을 S5와 유사하게 제조할 수 있다:
Figure pct00246
OLED 디바이스의 제조
1) 진공-프로세싱된 디바이스:
본 발명의 OLED 및 선행 기술에 따른 OLED 는 WO 2004/058911 에 따른 일반적 방법에 의해 제조되며, 이는 본원에 기재된 상황에 맞게 조정된다 (층 두께의 변화, 사용한 재료).
뒤이어지는 실시예에서, 다양한 OLED 에 대한 결과가 제시된다. 두께 50 nm 의 구조화된 ITO (인듐 주석 산화물) 로 코팅된 세정된 유리 플라크 (plaque) (Miele 실험실 유리 세척기, Merck Extran 세제에서 세척) 를 25 분 동안 UV 오존에 의해 예비처리하고 (PR-100 UV 오존 생성기, UVP 제조), 그리고 30 분 이내에, 개선된 프로세싱을 위해 20 nm 의 PEDOT:PSS (폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 폴리(스티렌술포네이트), Heraeus Precious Metals GmbH Deutschland 의 CLEVIOS™ P VP AI 4083으로 구입됨, 수용액으로부터 스핀 온됨) 로 코팅한 다음, 10 분 동안 180℃ 에서 베이킹한다. 이들 코팅된 유리 플라크는 OLED가 적용되는 기판을 형성한다.
OLED 는 기본적으로 하기 층 구조를 갖는다: 기판 / 5% NDP-9 가 도핑된 HTM1 (Novaled 제조) 으로 이루어지는 정공 주입층 1 (HIL1), 20 nm / 정공 수송층 1 (HTL1) / 정공 수송층 2 (HTL2) / 방출층 (EML) / 정공 차단층 (HBL) / 전자 수송층 (ETL) / 임의적 전자 주입층 (EIL) 및 마지막으로 캐소드. 캐소드는 두께 100 nm 의 알루미늄 층에 의해 형성된다.
먼저, 진공-프로세싱된 OLED 가 설명된다. 이러한 목적으로, 모든 재료는 진공 챔버에서 열 증착에 의해 적용된다. 이러한 경우, 방출층은 동시-증발에 의해 특정한 부피 비율로 매트릭스 재료(들)에 첨가되는 적어도 하나의 매트릭스 재료 (호스트 재료) 및 방출 도펀트 (에미터) 로 항상 이루어진다. TMM1:TMM2:Ir(L1) (55%:35%:10%) 와 같은 형태로 상기에 주어진 상세한 사항은, 본원에서 재료 TMM1 이 55 % 의 부피비로, TMM2 가 35 % 의 부피비로, 및 Ir(L1) 이 10 % 의 부피비로 존재한다는 것을 의미한다. 유사하게, 전자 수송층은 또한 2가지 재료의 혼합물로 이루어질 수도 있다. OLED 의 정확한 구조는 표 1 에서 확인할 수 있다. OLED 의 제조에 사용된 재료는 표 4 에 나타나 있다.
OLED 는 표준 방식으로 특징분석된다. 이 목적을 위해, Lambertian 방출 특성을 가정한 전류-전압-루미넌스 특성 (IUL 특성) 으로부터 산출되는, 루미넌스의 함수로서, 전계발광 스펙트럼, 전류 효율 (cd/A 단위로 측정), 전력 효율 (lm/W 단위로 측정) 및 외부 양자 효율 (EQE, 퍼센트 단위로 측정), 그리고 또한 수명이 결정된다. 전계발광 스펙트럼은 1000 cd/㎡ 의 휘도에서 결정되고, CIE 1931 x 및 y 색좌표가 그로부터 계산된다. 수명 LT90 은 10000 cd/㎡ 의 개시 밝기로, 휘도가 개시 휘도의 90% 로 저하되는 시점 이후의 시간으로 정의된다.
OLED는 초기에 다른 개시 휘도에서 작동할 수도 있다. 수명에 대한 값은 그후 당업자에게 공지된 변환식을 이용하여 다른 개시 휘도에 대한 수치로 전환될 수 있다.
인광 OLED 에서의 재료로서 본 발명의 화합물의 용도
본 발명의 화합물은 특히 HTM (정공 수송 재료), TMM (삼중항 매트릭스 재료), ETM (전자 수송 재료) 으로서 및 OLED의 방출층에서 에미터 재료로서 사용될 수 있다. 표 4 에 따른 화합물은 선행 기술에 따른 비교로서 사용된다. OLED 에 대한 결과는 표 2에 수집된다.
Figure pct00247
Figure pct00248
Figure pct00249
Figure pct00250
Figure pct00251
Figure pct00252
Figure pct00253
Figure pct00254
2. 용액-프로세싱된 디바이스들:
A: 저분자량의 가용성 기능성 재료로부터
본 발명의 재료는 또한 용액으로부터 프로세싱될 수 있고, 이 경우 진공-프로세싱된 OLED 에 비해 프로세스 기술과 관련하여 훨씬 더 단순하지만 그럼에도 불구하고 양호한 특성을 갖는 OLED 를 야기한다. 이러한 컴포넌트의 제조는 중합성 발광 다이오드 (PLED) 의 제조를 기반으로 하고, 이는 문헌 (예를 들어 WO 2004/037887) 에 이미 다수 기재되었다. 구조는 기판 / ITO / 정공 주입층 (60 nm) / 중간층 (20 nm) / 방출층 (60 nm) / 정공 차단층 (10 nm) / 전자 수송층 (40 nm) / 캐소드로 구성된다. 이러한 목적으로, Technoprint 로부터의 기판 (소다-석회 유리) 이 사용되고, 이 기판에 ITO 구조 (인듐 주석 산화물, 투명 전도성 애노드) 가 적용된다. 기판은 DI 물 및 세제 (Deconex 15 PF) 를 사용해 클린룸 (Cleanroom) 에서 세정되고, 이후 UV/오존 플라즈마 처리에 의해 활성화된다. 이후, 클린룸에서와 마찬가지로, 20 nm 정공 주입 층이 스핀-코팅에 의해 적용된다. 필요한 스핀 레이트는 희석도 및 특정 스핀-코터 지오메트리 (spin-coater geometry) 에 의존한다. 층으로부터 잔여 수를 제거하기 위해, 기판을 30 분 동안 200 ℃ 의 핫플레이트 상에서 소성한다. 사용되는 중간층은 정공 수송을 위해 제공되며, 본 경우에는 Merck 사의 HIL-X 가 사용된다. 대안적으로 중간층은 또한, 단지 용액으로부터 EML 침착의 후속 프로세싱 단계에 의해 또다시 침출되지 않는 조건을 충족해야 하는 하나 이상의 층으로 대체될 수 있다. 방출층의 제조를 위해, 본 발명의 삼중항 에미터는 톨루엔 또는 클로로벤젠 중에서 매트릭스 재료와 함께 용해된다. 상기 용액의 전형적 고체 함량은 본원에서와 같이 디바이스의 전형인 60 nm 의 층 두께가 스핀-코팅에 의해 달성되는 경우 16 내지 25 g/l 이다. 용액-프로세싱된 디바이스는 매트릭스1:매트릭스2:Ir-Ref.3 및 선택적으로 Ir-Ref.4의 방출층을 포함한다. 선택적으로, 매트릭스3이 추가적으로 사용된다(표 3 참조). 방출층은 불활성 기체 분위기, 본 경우에는 아르곤 분위기 하에서 스핀 온되고, 160℃에서 10분 동안 베이크된다. 그 위에는 정공 차단층 (10 nm ETM1) 및 전자 수송층 (40 nm ETM1 (50%)/ETM2 (50%)) 이 증착된다 (Lesker 등의 기상 증착 시스템, 전형적인 기상 증착 압력 5 x 10-6 mbar). 마지막으로, 알루미늄의 캐소드 (100 nm) (Aldrich 제조의 고순도 금속) 가 증착에 의해 적용된다. 공기 및 공기 수분으로부터 디바이스를 보호하기 위해, 디바이스는 마지막으로 밀봉되고, 이후 특징 분석된다. 언급된 OLED 예는 아직 최적화되어야 하고; 표 3 은 획득된 데이터를 요약한다. 수명 LT50 은 1000 cd/㎡ 의 개시 밝기로, 작동 휘도가 개시 휘도의 50% 로 저하되는 시점 이후의 시간으로 정의된다.
Figure pct00255
Figure pct00256
Figure pct00257
Figure pct00258
Figure pct00259

Claims (19)

  1. 유기 전자 디바이스에서 바람직하게 활성 화합물로 사용될 수 있는 화합물로서,
    상기 화합물은 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 적어도 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 갖고, 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템에 융합되는 것을 특징으로 하는 화합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템의 최대 사이클이 대응하는 고리 내에 14개 이하, 바람직하게는 12개 이하, 더욱 바람직하게는 10개 이하, 특히 바람직하게는 7개 이하의 원자를 갖는 것을 특징으로 하는 화합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    화학식 (I) 내지 (XVIII) 의 적어도 하나의 구조를 포함하고,
    Figure pct00260

    Figure pct00261

    Figure pct00262

    Figure pct00263

    식에서 사용된 기호는 다음과 같으며:
    Y 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, O, S, C(R)2, CArR, C(Ar)2, Si(Ar)2, SiArR 또는 Si(R)2, NR 또는 NAr, 바람직하게는 O, S, NAr, 더욱 바람직하게는 NAr이고;
    X 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, N 또는 CR, 바람직하게는 CR 이고;
    R 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, H, D, OH, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N(Ar)2, N(R1)2, C(=O)N(Ar)2, C(=O)N(R1)2, Si(Ar)3, Si(R1)3, B(OAr)2, B(OR1)2, C(=O)Ar, C(=O)R1, P(=O)(Ar)2, P(=O)(R1)2, S(=O)Ar, S(=O)R1, S(=O)2Ar, S(=O)2R1, OSO2Ar, OSO2R1, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 2 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기 또는 3 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 (여기서 알킬, 알콕시, 티오알콕시, 알케닐 또는 알키닐 기는 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이고; 동시에, 2 개의 R 라디칼은 함께 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 또한 형성할 수 있고;
    Ar 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고; 동시에 동일한 규소 원자, 질소 원자, 인 원자 또는 붕소 원자에 결합한 2 개의 Ar 라디칼은 또한 단일 결합 또는 B(R1), C(R1)2, Si(R1)2, C=O, C=NR1, C=C(R1)2, O, S, S=O, SO2, N(R1), P(R1) 및 P(=O)R1 로부터 선택된 브릿지에 의해 서로 연결되는 것이 가능하고;
    R1 은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 H, D, OH, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N(Ar1)2, N(R2)2, C(=O)Ar1, C(=O)R2, P(=O)(Ar1)2, P(Ar1)2, B(Ar1)2, B(OR2)2, Si(Ar1)3, Si(R2)3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 2 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐 기 (이들 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, NR2, P(=O)(R2), -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수도 있고 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수도 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우에 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 가지며 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬기, 또는 이들 시스템들의 조합이고; 동시에, 2 개 이상의 바람직하게는 인접한 R1 라디칼들은 함께 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있고;
    Ar1 은 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의, 바람직하게는 비방향족의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고; 동시에, 동일한 규소 원자, 질소 원자, 인 원자 또는 붕소 원자에 결합한 2 개의 Ar1 라디칼은 또한 단일 결합에 의해 또는 B(R2), C(R2)2, Si(R2)2, C=O, C=NR2, C=C(R2)2, O, S, S=O, SO2, N(R2), P(R2) 및 P(=O)R2 로부터 선택된 브릿지에 의해 서로 연결되는 것이 가능하고;
    R2 는 각각의 경우에 동일하거나 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, CN, B(OR3)2, NO2, C(=O)R3, CR3=C(R3)2, C(=O)OR3, C(=O)N(R3)2, Si(R3)3, P(R3)2, B(R3)2, N(R3)2, NO2, P(=O)(R3)2, OSO2R3, OR3, S(=O)R3, S(=O)2R3, 1 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (이들의 각각은 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수도 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=NR3, -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, NR3, P(=O)(R3), -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수도 있고, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수도 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수도 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 이러한 시스템들의 조합이고; 동시에, 2개 이상의 바람직하게는 인접한 R2 치환기들은 함께 또한 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있고;
    R3 는 각각의 경우에 동일 또는 상이하게, H, D, F, CN, 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (여기서, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 으로 대체될 수 있고, 1 내지 4 개의 탄소 원자를 각각 갖는 하나 이상의 알킬 기들에 의해 치환될 수도 있음) 로 이루어지는 군으로부터 선택되고; 동시에, 2개 이상의 바람직하게는 인접한 R3 치환기는 함께 또한 단환 또는 다환의, 지방족 또는 방향족, 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수도 있고;
    인덱스 s 는 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게는 0, 1, 2, 3 또는 4, 보다 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고;
    인덱스 t 는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 또는 8, 바람직하게는 0, 1, 2, 3 또는 4, 보다 바람직하게는 0, 1 또는 2 이고;
    인덱스 v 는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 또는 9, 바람직하게는 0, 1, 2, 3 또는 4, 보다 바람직하게는 0, 1 또는 2 인, 화합물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa) 의 적어도 하나의 구조를 포함하고:
    Figure pct00264

    Figure pct00265

    Figure pct00266

    식에서 기호 Y, R, v, t 및 s는 제 3 항에 기재된 정의를 갖고, 인덱스 o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이고, 인덱스 n은 0, 1, 2, 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 m은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 l은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 여기서 Y는 바람직하게는 NR 또는 NAr, 더욱 바람직하게는 NAr 인, 화합물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물은 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템을 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은, 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 피레닐, 트리아지닐, 이미다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴, 1- 또는 2-나프틸, 안트라세닐, 바람직하게는 9-안트라세닐, 페난트레닐 및/또는 트리페닐레닐로부터 선택되고, 이들 각각은 하나 이상의 R 및/또는 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만, 치환되지 않는 것이 바람직하며, 페닐, 스피로비플루오렌, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 안트라센, 페난트렌, 트리페닐렌기인 것이 특히 바람직한 것을 특징으로 하는 화합물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 고리를 가지며, 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 융합되는 상기 지방족 다환 고리 시스템은 화학식 (N-1) 내지 (N-6)의 서브구조를 형성하고,
    Figure pct00267

    Figure pct00268

    식에서 기호 R1, v, t 및 s는 제 3 항에 기재된 정의를 갖고, 점선은 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 결합을 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이 화학식 (Ar-1) 내지 (Ar-66)의 서브구조를 형성하고,
    Figure pct00269

    Figure pct00270

    Figure pct00271

    Figure pct00272

    Figure pct00273

    Figure pct00274

    Figure pct00275

    Figure pct00276

    식에서 X'는 N 또는 CR1, 바람직하게는 CR1 이고, Y'는 O, S, C(R1)2, Si(R1)2, N R1 및 NAr1, 바람직하게는 O, S, NAr1 이고, 보다 바람직하게는 NAr1 이고, U 는 O, S, C(R1)2, N(R1), B(R1), Si(R1)2, C=O, S=O, SO2, P(R1) 및 P(=O)R1 로부터 선택되고, 여기서 R1 은 제 3 항에 기재된 정의를 가지며, 적어도 3 개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템은 o로 식별된 각각의 위치에서 5 내지 60 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 결합하여 고리를 형성하며, 화학식 (Ar-2) 내지 (Ar-54) 의 구조가 바람직하고 화학식 (Ar-4) 내지 (Ar-15) 및 (Ar-23) 내지 (Ar-44)의 구조가 특히 바람직한 것을 특징으로 하는 화합물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템이 융합되는 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이 화학식 (Ar'-1) 내지 (Ar'-65)의 서브구조를 형성하고,
    Figure pct00277

    Figure pct00278

    Figure pct00279

    Figure pct00280

    Figure pct00281

    Figure pct00282

    Figure pct00283

    식에서 R1은 제 3 항에 기재된 정의를 갖고, 기호 Y' 및 U는 제 8 항에 기재된 정의를 갖고, 인덱스 o는 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이고, 인덱스 n은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 m은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 인덱스 l은 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고, 적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템은 o에 의해 식별된 각각의 위치에서 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 결합하여 고리를 형성하고, 화학식 (Ar'-2) 내지 (Ar'-53)의 구조가 바람직하고, 화학식 (Ar'-4) 내지 (Ar'-15) 및 (Ar'-22) 내지 (Ar'-43)의 구조가 특히 바람직한 것을 특징으로 하는 화합물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물은 정공 수송기를 포함하며, 여기서 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조에서는, Y 기 또는 R 기에 존재하는 Ar 기가 정공 수송기를 포함하고 바람직하게는 정공 수송기를 나타내거나, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서는, R1 기가 정공 수송기를 포함하고 바람직하게는 정공 수송기를 나타내는 것을 특징으로 하는 화합물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화합물은 전자 수송기를 포함하고, 여기서 바람직하게는 화학식 (I) 내지 (XVIII) 및/또는 화학식 (Ia) 내지 (XVIIIa)의 구조에서는, Y 기 또는 R 기에 존재하는 Ar 기는 전자 수송기를 포함하고 바람직하게는 전자 수송기를 나타내거나, 또는 화학식 (N-1) 내지 (N-6), (Ar-1) 내지 (Ar-54) 및/또는 (Ar'-1) 내지 (Ar'-53)의 구조에서는, R1 기는 전자 수송기를 포함하고 바람직하게는 전자 수송기를 나타내고, 여기서 전자 전도체 기는 바람직하게는 1개의 6원 고리 또는 2개의 융합된 6원 고리 내에 적어도 2개의 질소 원자를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  12. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 8 항 및 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템은 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 고리를 통해 융합되고, 이 고리는 6개의 고리 원자 및 적어도 2개의 비인접 질소 원자를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 8 항 및 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 3개의 고리를 갖는 지방족 다환 고리 시스템은 5 내지 60개의 탄소 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 고리를 통해 융합되고, 이 고리는 6개의 고리 원자 및 적어도 하나의 질소 원자를 포함하고 그 고리에는 어떠한 추가의 고리 시스템도 융합되지 않는 것을 특징으로 하는 화합물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 하나 이상의 화합물을 함유하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머로서,
    수소 원자 또는 치환기보다는, 상기 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머에 대한 상기 화합물의 하나 이상의 결합이 존재하는, 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머.
  15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 화합물 또는 제 14 항에 따른 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머, 및 형광 에미터, 인광 에미터, TADF (열 활성화 지연 형광, thermally activated delayed fluorescence) 를 발하는 에미터, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단 재료 및 정공 차단 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는, 조성물.
  16. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 화합물, 또는 제 14 항에 따른 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머, 또는 제 15 항에 따른 조성물, 및 적어도 하나의 용매를 포함하는, 포뮬레이션.
  17. 전자 디바이스 형광 에미터, TADF (열 활성화 지연 형광) 를 발하는 에미터, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공-전도성 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단 재료, 정공 차단 재료 및/또는 넓은 밴드갭 재료에서, 바람직하게는 형광 에미터 (단일항 에미터), 호스트 재료, 정공-전도성 재료 및/또는 전자 수송 재료로서, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 화합물, 제 14 항에 따른 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머 또는 제 15 항에 따른 조성물의 용도.
  18. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 화합물 또는 제 14 항에 기재된 올리고머, 폴리머 및/또는 덴드리머의 제조 방법으로서,
    커플링 반응에서, 적어도 3개의 고리를 갖는 적어도 하나의 지방족 다환 고리 시스템을 포함하는 화합물은 적어도 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 기를 포함하는 화합물에 조인되는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 화합물, 제 14 항에 따른 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머, 또는 제 15 항에 따른 조성물을 포함하는 전자 디바이스로서,
    상기 전자 디바이스는 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스, 유기 집적 회로, 유기 전계효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 태양 전지, 유기 광 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계 켄치 디바이스, 발광 전기화학 전지 및 유기 레이저 다이오드로 이루어진 군으로부터 선택되는, 전자 디바이스.
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