KR20140103146A - 전자 소자용 화합물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아릴아미노 화합물 및 전자 소자, 예를 들어 유기 전계발광 소자에서의 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 나아가, 예를 들어 소자의 해당 기능성 층에서 정공-수송 물질로서 하나 이상의 상기 화합물을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 상기 화합물의 제조 방법, 및 하나 이상의 상기 화합물을 포함하는 제형에 관한 것이다.
Description
본 발명은 아릴아미노 화합물 및 전자 소자, 예를 들어 유기 전계발광 소자에서의 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 나아가, 예를 들어 소자의 해당 기능성 층에서 정공-수송 물질로서 하나 이상의 상기 화합물을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다. 본 발명은 나아가 상기 화합물의 제조 방법, 및 하나 이상의 상기 화합물을 포함하는 제형에 관한 것이다.
전자 소자에 사용되는 기능성 화합물의 개발은 상당한 관심의 대상이다. 본원의 목적은, 특히, 예를 들어 전력 효율, 수명 또는 방출된 광의 색 좌표와 같이, 달성가능한 하나 이상의 관련 요소에서, 전자 소자의 특성이 개선된 화합물의 개발이다.
본 발명에 있어서, 용어 전자 소자는, 특히, 유기 집적 회로 (OIC), 유기 전계-효과 트랜지스터 (OFET), 유기 박막 트랜지스터 (OTFT), 유기 발광 트랜지스터 (OLET), 유기 태양 전지 (OSC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자 (OFQD), 유기 발광 전기화학 전지 (OLEC), 유기 레이저 다이오드 (O-laser) 및 유기 전계발광 소자 (OLED) 를 의미하는 것으로 의도된다.
OLED 로 지칭되는 마지막으로 언급한 전자 소자에 사용되는 화합물의 제공이, 특히 관심의 대상이다. OLED 의 일반 구조 및 기능 원리는 당업계의 기술자에게 공지되어 있고, 이는, 특히 US 4539507, US 5151629, EP 0676461 및 WO 1998/27136 에 기재되어 있다.
특히 광범위한 상업적 용도를 고려하여, 예를 들어 디스플레이 소자에서 또는 광원으로서, OLED 의 성능 데이터에 대한 추가적인 개선이 여전히 요구되고 있다. 이러한 측면에서 특히 중요한 것은, OLED 의 수명, 효율 및 작동 전압 및 달성되는 색도 (colour value) 이다. 특히, 청색-방출 OLED 의 경우, 소자의 수명에 대한 개선 가능성이 존재한다. 또한, 전자 소자에서 기능성 물질로서 사용되는 화합물로는 높은 열 안정성 및 높은 유리 전이 온도를 갖고, 분해되지 않으면서 승화될 수 있는 것이 바람직하다.
이러한 측면에서, 특히 대안적인 정공-수송 물질이 요구된다. 선행 기술에 따른 정공-수송 물질의 경우, 전압은 일반적으로 정공-수송층의 층 두께에 따라 증가한다. 실질적으로, 정공-수송층의 층 두께가 두꺼울수록 흔히 바람직하지만, 이는 종종 보다 높은 작동 전압 및 보다 저하된 성능 데이터를 야기한다. 이러한 측면에서, 단지 약간의 작동 전압의 증가로 보다 두꺼운 정공-수송층을 가능하게 하여, 높은 전하-캐리어 이동도를 갖는 신규한 정공-수송 물질이 요구된다.
나아가, 간단하고 저렴하게 제조될 수 있는 정공-수송 물질이 요구된다. 더 나아가, 매우 순수한 형태로 제조될 수 있는 정공-수송 물질이 요구된다.
선행 기술 (JP 1995/053955 A) 에는, 예를 들어 트리스(파라-바이페닐)아민 또는 트리스(파라-트리페닐)아민과 같은 트리아릴아미노 화합물의, OLED 에서의 용도가 개시되어 있다.
나아가, 선행 기술 (WO 2006/123667 A1 및 JP 2010/222268 A) 에는 각각의 방향족 고리의 파라- 및 메타-연결을 갖는 트리아릴아미노 화합물의, OLED 에서의 용도가 개시되어 있다.
더 나아가, JP 2007/91719 A 에는 아릴기로서 1,3,5-트리페닐-치환 페닐기를 함유하는 트리아릴아미노 화합물의, OLED 에서의 용도가 개시되어 있다.
하지만, OLED 에서 기능성 물질로서, 특히 정공-수송 물질로서 적합한 화합물에 대한 요구가 계속되고 있다.
본 발명에서, 하기에 제시된 화학식 (I) 의 화합물이 OLED 에서 기능성 물질로서 매우 유용하게 사용될 수 있다는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 화학식 (I) 의 화합물로서
[존재하는 부호 및 지수에는 하기 의미가 적용됨:
Z 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, CR1 또는 N 이고, 여기서 Ar1 또는 Ar2 기가 결합된 경우, Z 는 C 이고;
W 는 CH 또는 N 이고;
Ar1 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 이는 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있고;
Ar2 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 이는 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있고;
R1 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R2, CN, Si(R2)3, NO2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, 1 내지 20 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 3 내지 20 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 2 내지 20 개의 C 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기 (여기서 상기 언급된 기는 각각 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, C=O, C=S, C=NR2, -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, NR2, P(=O)(R2), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 H 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (이는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 라디칼 R1 은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R2 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R3, CN, Si(R3)3, NO2, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, 1 내지 20 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 3 내지 20 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 2 내지 20 개의 C 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기 (여기서 상기 언급된 기는 각각 하나 이상의 라디칼 R3 에 의해 치환될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, C=O, C=S, C=NR3, -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, NR3, P(=O)(R3), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 H 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (이는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼 R3 에 의해 치환될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 라디칼 R2 는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R3 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F 또는 1 내지 20 개의 C 원자를 갖는 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 유기 라디칼이고, 여기서 또한, 하나 이상의 H 원자는 D 또는 F 에 의해 대체될 수 있고; 여기서 둘 이상의 치환기 R3 은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
n 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 0, 1, 2, 3, 4 또는 5 이고;
m 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 0, 1, 2 또는 3 임],
여기서, 전체로서 간주되는, 중심 질소 원자에 결합된 3 개의 기는, 모두 동일하지는 않고,
하기 화합물들은 본 청구 범위에서 제외되는 화합물에 관한 것이다:
본 발명에 따른 화합물 및 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 하기 놀라운 이점에 의해 선행 기술과 구분된다:
본 발명에 따른 화합물은 특히 이의 높은 정공 이동도로 인해, 유기 전계발광 소자의 정공-수송층 또는 정공-주입층에서의 사용에 매우 적합하다.
상기 화합물은 용이하게 합성적으로 이용가능하고, 저렴하게 제조될 수 있다.
OLED 에서 사용되는 경우, 상기 화합물은 바람직하게는 높은 효율과의 조합으로, 소자의 긴 수명에 영향을 미친다.
나아가, 상기 화합물은 특히 대칭 화합물과 비교하여, 결정화에 대하여 낮은 경향성을 갖는 것으로 구분된다.
본 출원의 목적을 위하여 적용되는 일반 용어 정의가, 하기에 제시된다.
전체로서 간주되는, 중심 질소 원자에 결합된 3 개의 기가 모두 동일하지는 않다는 표현은, 중심 질소 원자에 결합된 3 개의 완전한 화학 기가 모두 동일하지는 않다는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 치환기 또한 여기에 고려된다. 질소 원자에 직접적으로 결합된 기의 부분, 예를 들어 테르페닐기의 제1 페닐기가 다른 기의 해당 부분과 비교하여 동일하거나 상이한지에 대해서는 고려되지 않는다.
바람직하게는, 중심 질소 원자에 결합된 3 개의 완전한 화학 기 중 2 개는 동일하다. 대안적인 바람직한 구현예에 따라, 3 개의 기는 모두 상이하다.
화학식 (I) 의 화합물은 바람직하게는 질소 원자를 통한 대칭의 3중 축을 함유하지 않는다.
-(Ar1)n 에 의한 치환은, n 개의 동일하거나 상이한 Ar1 기가, 각각의 경우 6-원 고리의 상이한 위치에서 해당 6-원 고리에 결합되는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 해당 정의는 -(Ar2)m 에 의한 치환에도 적용된다.
본 발명의 의미에서 아릴기는 6 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 함유하고; 본 발명의 의미에서 헤테로아릴기는 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 함유하고, 이 중 하나 이상은 헤테로원자이다. 상기 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및 S 로부터 선택된다. 이는 기본적인 정의를 나타낸다. 예를 들어 방향족 고리 원자 또는 헤테로원자의 수에 관하여, 본 발명의 명세서에서 다른 언급이 제시되는 경우에는, 이것이 적용된다.
여기서, 아릴기 또는 헤테로아릴기는 단순 방향족 고리, 즉 벤젠, 또는 단순 헤테로방향족 고리, 예를 들어 피리딘, 피리미딘 또는 티오펜, 또는 축합된 (애널레이트된 (annellated)) 방향족 또는 헤테로방향족 폴리사이클, 예를 들어 나프탈렌, 페난트렌, 퀴놀린 또는 카르바졸을 의미하는 것으로 의도된다. 본 출원의 의미에서 축합된 (애널레이트된) 방향족 또는 헤테로방향족 폴리사이클은 서로 축합된 둘 이상의 단순 방향족 또는 헤테로방향족 고리로 이루어진다.
아릴 또는 헤테로아릴기 (이는 각각의 경우 상기 언급한 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 임의의 바람직한 위치를 통해 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에 연결될 수 있음) 는, 특히, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 디히드로피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤즈안트라센, 벤조페난트렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 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, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 피라진, 페나진, 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 유래된 기를 의미하는 것으로 의도된다.
본 발명의 의미에서 방향족 고리 시스템은 고리 시스템 내에 6 내지 60 개의 C 원자를 함유한다. 본 발명의 의미에서 헤테로방향족 고리 시스템은 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자를 함유하고, 이중 하나 이상은 헤테로원자이다. 상기 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S 로부터 선택된다. 본 발명의 의미에서 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은 반드시 아릴 또는 헤테로아릴기만을 함유하는 것이 아니라, 또한, 복수의 아릴 또는 헤테로아릴기가 비(非)방향족 단위 (바람직하게는 10% 미만의 H 이외의 원자), 예를 들어, sp3-혼성화된 C, Si, N 또는 O 원자, sp2-혼성화된 C 또는 N 원자 또는 sp-혼성화된 C 원자에 의해 연결될 수 있는 시스템을 의미하는 것으로 의도된다. 따라서, 예를 들어, 9,9'-스피로바이플루오렌, 9,9'-디아릴플루오렌, 트리아릴아민, 디아릴 에테르, 스틸벤 등과 같은 시스템은 또한 본 발명의 의미에서 방향족 고리 시스템을 의미하는 것으로 의도되며, 이는 둘 이상의 아릴기가, 예를 들어 선형 또는 시클릭 알킬, 알케닐 또는 알키닐기 또는 실릴기에 의해 연결되는 시스템과 같다. 나아가, 둘 이상의 아릴 또는 헤테로아릴기가 단일 결합을 통해 서로 연결되는 시스템은 또한 본 발명의 의미에서 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 의미하며, 예를 들어 바이페닐, 테르페닐 또는 디페닐트리아진과 같은 시스템이다.
5 - 60 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (이는 각각의 경우 또한 상기 정의된 바와 같은 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 임의의 바람직한 위치를 통해 방향족 또는 헤테로방향족기에 연결될 수 있음) 은, 특히, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 벤즈안트라센, 페난트렌, 벤조페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 나프타센, 펜타센, 벤조피렌, 바이페닐, 바이페닐렌, 테르페닐, 테르페닐렌, 쿼테르페닐, 플루오렌, 스피로바이플루오렌, 디히드로페난트렌, 디히드로피렌, 테트라히드로피렌, 시스- 또는 트랜스-인데노플루오렌, 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, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 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 벤조티아디아졸, 또는 상기 기들의 조합에서 유래된 기를 의미하는 것으로 의도된다.
본 발명의 목적을 위하여, 1 내지 40 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬기 또는 3 내지 40 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬기 또는 2 내지 40 개의 C 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기 (여기서, 또한 각각의 H 원자 또는 CH2 기는 상기 라디칼의 정의 하에서 상기 언급한 기에 의해 치환될 수 있음) 는, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, 시클로펜틸, 네오펜틸, n-헥실, 시클로헥실, 네오헥실, n-헵틸, 시클로헵틸, n-옥틸, 시클로옥틸, 2-에틸헥실, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐 또는 옥티닐 라디칼을 의미하는 것으로 의도된다. 1 내지 40 개의 C 원자를 갖는 알콕시 또는 티오알킬기는 바람직하게는 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시, n-펜톡시, s-펜톡시, 2-메틸부톡시, n-헥속시, 시클로헥실옥시, n-헵톡시, 시클로헵틸옥시, n-옥틸옥시, 시클로옥틸옥시, 2-에틸헥실옥시, 펜타플루오로에톡시, 2,2,2-트리플루오로에톡시, 메틸티오, 에틸티오, n-프로필티오, i-프로필티오, n-부틸티오, i-부틸티오, s-부틸티오, t-부틸티오, n-펜틸티오, s-펜틸티오, n-헥실티오, 시클로헥실티오, n-헵틸티오, 시클로헵틸티오, n-옥틸티오, 시클로옥틸티오, 2-에틸헥실티오, 트리플루오로메틸티오, 펜타플루오로에틸티오, 2,2,2-트리플루오로에틸티오, 에테닐티오, 프로페닐티오, 부테닐티오, 펜테닐티오, 시클로펜테닐티오, 헥세닐티오, 시클로헥세닐티오, 헵테닐티오, 시클로헵테닐티오, 옥테닐티오, 시클로옥테닐티오, 에티닐티오, 프로피닐티오, 부티닐티오, 펜티닐티오, 헥시닐티오, 헵티닐티오 또는 옥티닐티오를 의미하는 것으로 의도된다.
둘 이상의 라디칼이 서로 함께 고리를 형성할 수 있다는 표현은, 본 출원의 목적을 위하여, 특히, 2 개의 라디칼이 서로 화학 결합에 의해 연결되는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 이는 하기 반응식으로 예시된다:
하지만, 나아가, 상기 언급한 표현은 또한 2 개의 라디칼 중 하나가 수소를 나타내고, 두 번째 라디칼이 상기 수소 원자가 결합된 위치에서 결합되어 고리를 형성하는 경우를 의미하는 것으로 의도된다. 이는 하기 반응식으로 예시된다:
본 발명에 따른 화합물에 있어서, 하기 기재된 구현예가 바람직하다. 이는 서로 독립적으로 존재할 수 있지만, 바람직하게는 조합으로 존재한다.
본 발명에 따른 화합물은 바람직하게는 화학식 (I) 에 명백하게 도시된 트리아릴아미노기 이외에는 아릴-아미노기를 함유하지 않는다.
본 발명에 따른 화합물은 보다 바람직하게는 카르바졸, 인돌, 피롤 또는 플루오레닐기를 함유하지 않는다.
본 발명의 의미에서 카르바졸 유도체는 또한, 예를 들어 인데노카르바졸 또는 인돌로카르바졸과 같은 축합된 기를 갖는 카르바졸 유도체, 뿐 아니라 방향족 6-원 고리 내 하나 이상의 탄소 원자가 질소에 의해 대체된 카르바졸 유도체를 의미하는 것으로 의도된다. 상기 언급된 피롤, 인돌 및 플루오레닐기에도 유사한 상황이 적용된다.
본 발명에 따른 화합물은 특히 바람직하게는 헤테로아릴기 및 헤테로방향족 고리 시스템을 함유하지 않는다.
W 기는 바람직하게는 CH 이다.
Z 기는 바람직하게는 CR1 이고, 여기서 Ar1 또는 Ar2 기가 결합된 경우, 이는 C 이다.
바람직하게는, 2 개 이하의 인접한 Z 기는 N 이다. 보다 바람직하게는, 고리 내 0, 1, 2 또는 3 개, 특히 바람직하게는 0, 1 또는 2 개, 매우 특히 바람직하게는 0 또는 1 개의 Z 기는 N 이다.
Ar1 은 보다 바람직하게는, 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자를 갖는, 바람직하게는 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 Ar1 은 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있다. 상기 언급된 수의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템이 특히 바람직하다. 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환된 페닐 또는 바이페닐이 보다 더욱 바람직하다.
Ar1 은 특히 바람직하게는 화학식 (Ar1-1) 의 기:
(여기서, R1 기는 각각 자유 위치에서 결합될 수 있고,
a 및 b 는 각각, 동일하거나 상이하게, 0 또는 1 일 수 있고,
상기 기는 점선을 통해 화학식 (I) 의 모 (parent) 구조에 결합됨),
또는 화학식 (Ar1-2) 의 기이다:
(여기서, R1 기는 각각 자유 위치에서 결합될 수 있고,
c 및 d 는 각각, 동일하거나 상이하게, 0 또는 1 일 수 있고,
상기 기는 점선을 통해 화학식 (I) 의 모 구조에 결합됨).
Ar1 기의 매우 특히 바람직한 구현예는 하기 화학식 (Ar1-a) 내지 (Ar1-d) 에 따른다:
(여기서, 라디칼 R1 은 각각 자유 위치에서 결합될 수 있고, 상기 기는 점선을 통해 화학식 (I) 의 모 구조에 결합됨).
보다 바람직하게는, 화학식 (I) 의 화합물 내 하나 이상의 Ar1 기는 중심 질소 원자에의 결합에 대하여 메타 위치에서 6-원 고리에 결합된다.
보다 바람직하게는, Ar1 기는 중심 질소 원자에의 결합에 대하여 오르토 위치에서 6-원 고리 상에 결합되지 않는다.
Ar2 는 보다 바람직하게는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는, 바람직하게는 6 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 여기서 Ar2 는 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있다. 상기 언급된 수의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템이 특히 바람직하다. 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환된 페닐이 보다 더욱 바람직하다.
Ar2 는 특히 바람직하게는 화학식 (A-3) 의 기이다:
(여기서, R1 기는 각각 자유 위치에서 결합될 수 있고,
e 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 0 또는 1 일 수 있고,
상기 기는 점선을 통해 화학식 (I) 의 모 구조에 결합됨).
Ar2 기의 매우 특히 바람직한 구현예는 하기 화학식 (Ar2-a) 내지 (Ar2-b) 에 따른다:
(여기서, 라디칼 R1 은 각각 자유 위치에서 결합될 수 있고, 상기 기는 점선을 통해 화학식 (I) 의 모 구조에 결합됨).
보다 바람직하게는, R1 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F, CN, Si(R2)3, 1 내지 10 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기 또는 3 내지 10 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬 또는 알콕시기 (여기서 상기 언급된 기는 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -C≡C-, -R2C=CR2-, Si(R2)2, C=O, C=NR2, -NR2-, -O-, -S-, -C(=O)O- 또는 -C(=O)NR2- 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로-방향족 고리 시스템 (이는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 라디칼 R1 은 각각의 경우 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
상이한 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 라디칼 R1 은, 바람직하게는 서로 연결되어 고리를 형성하지 않는다.
보다 바람직하게는, R2 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F, CN, Si(R3)3, 1 내지 10 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기 또는 3 내지 10 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬 또는 알콕시기 (여기서 상기 언급된 기는 각각 하나 이상의 라디칼 R3 에 의해 치환될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -C≡C-, -R3C=CR3-, Si(R3)2, C=O, C=NR3, -NR3-, -O-, -S-, -C(=O)O- 또는 -C(=O)NR3- 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (이는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼 R3 에 의해 치환될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 라디칼 R2 는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.
n 은 바람직하게는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 0, 1, 2 또는 3, 특히 바람직하게는 1 또는 2 이다.
나아가, 지수 n 의 합이 1 이상인 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 2 이상이다. 매우 특히 바람직하게는 3 이상이다.
m 은 바람직하게는 0 또는 1 이고, 특히 바람직하게는 0 이다.
본 발명에 따른 화합물의 바람직한 구현예는 화학식 (I-1) 내지 (I-12) 중 하나에 따른다:
[식 중, 존재하는 부호는 상기 정의된 바와 같고, Ar1A, Ar1B, Ar1C 및 Ar1D 는 Ar1 과 같이 정의되고, Ar2A 및 Ar2B 는 Ar2 와 같이 정의됨].
Ar1A, Ar1B, Ar1C 및 Ar1D 는 동일하거나 상이할 수 있다. Ar2A 및 Ar2B 는 동일하거나 상이할 수 있다.
화학식 (I-1) 내지 (I-12) 에서 Z 는, 바람직하게는 CR1 이거나, Ar1 또는 Ar2 가 결합되는 경우에는 C 이다.
나아가, 화학식 (I-1) 내지 (I-12) 에서 W 는, 바람직하게는 CH 이다.
나아가, 상기 제시된 바람직한 구현예는, 바람직하게는 Ar1, Ar2 및 R1 기에도 적용된다.
나아가, 화학식 (I-1), (I-2), (I-5) 및 (I-6) 에서 유래된 하기 화학식의 화합물이 바람직하다:
[식 중, 존재하는 부호는 상기 정의된 바와 같고, Ar1A 및 Ar1B 는 Ar1 과 같이 정의되고, Ar2A 는 Ar2 와 같이 정의됨].
Ar1A 및 Ar1B 는 동일하거나 상이할 수 있다.
Ar1A 및 Ar1B 는 바람직하게는 화학식 (Ar1-a) 내지 (Ar1-d) 의 기이다. Ar2A 는 바람직하게는 화학식 (Ar2-a) 또는 (Ar2-b) 의 기이다.
상기 화학식에서 Z 는 바람직하게는 CR1 이거나, Ar1 또는 Ar2 기가 결합되는 경우에는 C 이다.
나아가, 상기 화학식에서 W 는 바람직하게는 CH 이다.
나아가, 상기 제시된 바람직한 구현예는 바람직하게는 Ar1, Ar2 및 R1 기에도 적용된다.
Z 는 CR1 또는 C 이고, W 는 CH 인, 하기 표에 제시된 구조가 매우 특히 바람직하다.
표에 나열된 구조는 상기 정의된 바와 같은, 임의의 바람직한 치환기에 의해 치환될 수 있다. 이는 바람직하게는 치환되지 않는다.
본 발명에 따른 화합물의 예가 하기 표에 도시된다.
본 발명에 따른 화합물은 일반적으로 당업계의 기술자에게 공지된 유기 제조 화학의 공정에 따라 합성될 수 있다. 바람직하게 이용되는 반응의 예는 할로겐화 및 전이 금속 촉매화 커플링 반응, 바람직하게는 스즈키 (Suzuki) 커플링 및 부흐발트 (Buchwald) 커플링이다.
본 발명에 따른 화합물의 제조를 위한 2 가지 바람직한 경로가 하기에 도시된다.
첫째로, 1차 방향족 아민에서 출발하여, 커플링 반응으로 2 개의 아릴기에 연결된, 본 발명에 따른 화합물을 제조할 수 있다 (반응식 1).
여기서 Ar 은 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 의미하고, Ar' 는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 의미하고, X 는 임의의 바람직한 이탈기, 바람직하게는 Cl, Br 또는 I 와 같은 할라이드, 알킬- 또는 아릴- 술포네이트 또는 디아조늄을 의미한다.
여기서 커플링 반응은 바람직하게는 전이 금속 촉매화 커플링 반응, 예를 들어 하트위그-부흐발트 (Hartwig-Buchwald) 커플링이다. 울만 (Ullmann) 반응 또한 사용될 수 있다.
대안적으로, 2차 방향족 아민에서 출발하여, 커플링 반응으로 2 개의 아릴기를 갖고, 아릴기에 연결된, 본 발명에 따른 화합물을 제조할 수 있다 (반응식 2).
여기에 존재하는 부호는 반응식 1 에 정의된 바와 같고, 여기서 Ar" 는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 의미한다. 반응식 1 에 대하여 제시된 바와 같은 커플링 반응이 바람직하게 사용된다.
상기 제시된 반응 단계 이후, 예를 들어 치환기의 도입 또는 기본 구조의 변형을 위한 추가의 합성 단계가 이어질 수 있다.
당업계의 기술자는 상기 기재된 2 가지 공정으로부터, 그의 일반적인 전문 지식을 근거로, 특히 또한 출발 화합물의 상업적 또는 합성적 이용가능성에 따라, 각각의 경우에 적합한 공정을 선택할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명은 나아가 아미노기를 함유하는 아릴 화합물 및 이탈기를 함유하는 아릴 화합물이 전이 금속 촉매화 커플링 반응으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 화학식 (I) 의 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.
여기서, 이탈기는 바람직하게는 Cl, Br, I, 메틸술포네이트, 트리플루오로메틸술포네이트, 페닐술포네이트, 톨릴술포네이트 및 디아조늄으로부터 선택된다.
상기 기재된 본 발명에 따른 화합물, 특히 반응성 이탈기, 예컨대 브롬, 요오드, 염소, 보론산 또는 보론산 에스테르에 의해 치환된 화합물은, 해당 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머의 제조를 위한 단량체로서 사용될 수 있다. 적합한 반응성 이탈기는, 예를 들어 브롬, 요오드, 염소, 보론산, 보론산 에스테르, 아민, 각각 말단 C-C 이중 또는 삼중 결합을 함유하는 알케닐 또는 알키닐기, 옥시란, 옥세탄, 고리첨가, 예를 들어 1,3-양극성 고리첨가를 거치는 기, 예를 들어 디엔 또는 아자이드, 카르복실산 유도체, 알코올 및 실란이다.
따라서, 본 발명은 나아가 하나 이상의 화학식 (I) 의 화합물을 포함하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머에 관한 것으로, 여기서 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머에의 결합(들)은 R1 에 의해 치환되는 화학식 (I) 의 임의의 바람직한 위치에서 편재화될 수 있다. 화학식 (I) 의 화합물에 연결에 따라, 상기 화합물은 올리고머 또는 폴리머의 측쇄의 일부 또는 주쇄의 일부가 된다. 본 발명의 의미에서 올리고머는 3 개 이상의 단량체 단위로부터 구축된 화합물을 의미하는 것으로 의도된다. 본 발명의 의미에서 폴리머는 10 개 이상의 단량체 단위로부터 구축된 화합물을 의미하는 것으로 의도된다. 본 발명에 따른 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머는 공액되거나, 부분적으로 공액되거나 또는 비(非)공액될 수 있다. 본 발명에 따른 올리고머 또는 폴리머는 선형, 분지형 또는 수지형 (dendritic) 일 수 있다. 선형으로 연결된 구조에서, 화학식 (I) 의 단위는 서로 직접적으로 연결되거나 또는 서로 2가 기, 예를 들어 치환 또는 비치환된 알킬렌기를 통해, 헤테로원자를 통해 또는 2가 방향족 또는 헤테로방향족기를 통해 연결될 수 있다. 분지형 및 수지형 구조에서, 예를 들어, 화학식 (I) 의 3 개 이상의 단위는 3가 또는 다가 기, 예를 들어 3가 또는 다가 방향족 또는 헤테로방향족기를 통해 연결되어, 분지형 또는 수지형 올리고머 또는 폴리머를 형성할 수 있다.
화학식 (I) 의 화합물에 대하여 상기 기재된 바와 같은 바람직한 것들이, 올리고머, 덴드리머 및 폴리머에서의 화학식 (I) 의 반복 단위에 대해서도 동일하게 적용된다.
올리고머 또는 폴리머의 제조를 위하여, 본 발명에 따른 단량체는 추가의 단량체로 단일중합 또는 공중합된다. 적합하고 바람직한 공단량체는 플루오렌 (예를 들어 EP 842208 또는 WO 2000/22026 에 따름), 스피로바이플루오렌 (예를 들어 EP 707020, EP 894107 또는 WO 2006/061181 에 따름), 파라-페닐렌 (예를 들어 WO 1992/18552 에 따름), 카르바졸 (예를 들어 WO 2004/070772 또는 WO 2004/113468 에 따름), 티오펜 (예를 들어 EP 1028136 에 따름), 디히드로페난트렌 (예를 들어 WO 2005/014689 또는 WO 2007/006383 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 또한 복수의 상기 단위로부터 선택된다. 상기 폴리머, 올리고머 및 덴드리머는 통상적으로 또한 추가의 단위, 예를 들어 발광 (형광 또는 인광) 단위, 예컨대 비닐트리아릴아민 (예를 들어 WO 2007/068325 에 따름) 또는 인광 금속 착물 (예를 들어 WO 2006/003000 에 따름), 및/또는 전하-수송 단위, 특히 트리아릴아민을 기반으로 하는 단위들을 함유한다.
본 발명에 따른 폴리머, 올리고머 및 덴드리머는 유리한 특성, 특히 긴 수명, 높은 효율 및 우수한 색좌표를 갖는다.
본 발명에 따른 폴리머 및 올리고머는 일반적으로 하나 이상의 유형의 단량체의 중합에 의해 제조되며, 이중 하나 이상의 단량체는 폴리머에서 화학식 (I) 의 반복 단위를 야기한다. 적합한 중합 반응은 당업계의 기술자에게 공지되어 있고, 문헌에 기재되어 있다. C-C 또는 C-N 연결을 야기하는 특히 적합하고 바람직한 중합 반응은 하기와 같다:
(A) 스즈키 (SUZUKI) 중합;
(B) 야마모토 (YAMAMOTO) 중합;
(C) 스틸 (STILLE) 중합; 및
(D) 하트위그-부흐발트 (HARTWIG-BUCHWALD) 중합.
중합이 상기 방법에 의해 수행될 수 있는 방법 및 그 후 폴리머가 반응 매질로부터 분리 및 정제될 수 있는 방법은 당업계의 기술자에게 공지되어 있고, 문헌, 예를 들어 WO 2003/048225, WO 2004/037887 및 WO 2004/037887 에 상세하게 기재되어 있다.
따라서, 본 발명은 또한 스즈키 중합, 야마모토 중합, 스틸 중합 또는 하트위그-부흐발트 중합에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 본 발명에 따른 폴리머, 올리고머 및 덴드리머의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 덴드리머는 당업계의 기술자에게 공지된 방법에 의해 또는 이와 유사하게 제조될 수 있다. 적합한 방법은 문헌, 예를 들어 [Frechet, Jean M. J.; Hawker, Craig J., "Hyper-branched polyphenylene and hyperbranched polyesters: new soluble, three-dimensional, reactive polymers", Reactive & Functional Polymers (1995), 26(1-3), 127-36]; [Janssen, H. M.; Meijer, E. W., "The synthesis and charac-terization of dendritic molecules", Materials Science and Technology (1999), 20 (Synthesis of Polymer), 403-458]; [Tomalia, Donald A., "Dendrimer molecules", Scientific American (1995), 272(5), 62-6]; WO 2002/067343 A1 및 WO 2005/026144 A1 에 기재되어 있다.
예를 들어 스핀 코팅 또는 프린팅 공정에 의한 액체상으로부터의 본 발명에 따른 화합물의 제조를 위하여, 본 발명에 따른 화합물의 제형이 필수적이다. 이러한 제형은, 예를 들어 용액, 분산액 또는 미니에멀젼일 수 있다. 이러한 목적을 위하여 둘 이상의 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 적합하고 바람직한 용매는, 예를 들어 톨루엔, 아니솔, o-, m- 또는 p-자일렌, 메틸 벤조에이트, 디메틸아니솔, 메시틸렌, 테트랄린, 베라트롤, THF, 메틸-THF, THP, 클로로벤젠, 디옥산 또는 이러한 용매의 혼합물이다. 본 발명에 따른 혼합물을 포함하는 제형은 하나 이상의 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머는 바람직하게는 1-80 중량%, 특히 바람직하게는 5-65 중량% 및 매우 특히 바람직하게는 10-50 중량% 의 농도로 제형 중에 존재한다. 이들은 특히, 제형의 특성, 예를 들어 점도를 설정하기 위한 것으로 간주된다. 폴리아릴아민, 폴리스티렌, 폴리아클릴레이트 및 폴리에스테르, 특히 WO 2011/076325 에 개시된 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명은 나아가 하나 이상의 화학식 (I) 의 화합물 또는 하나 이상의 화학식 (I) 의 단위를 함유하는 하나 이상의 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머, 및 하나 이상의 용매, 바람직하게는 유기 용매를 포함하는, 제형, 특히 용액, 분산액 또는 미니에멀젼에 관한 것이다. 상기 유형의 용액이 제조될 수 있는 방법은 당업계의 기술자에게 공지되어 있고, 예를 들어 WO 2002/072714, WO 2003/019694 및 상기 문헌에 인용된 문헌에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 화학식 (I) 의 화합물은 전자 소자, 특히 유기 전계발광 소자 (OLED) 에 사용을 위해 적합하다. 치환에 따라, 상기 화합물은 각종 기능 및 층에 이용된다.
따라서, 본 발명은 나아가 전자 소자에서의 화학식 (I) 의 화합물의 용도 및 하나 이상의 화학식 (I) 의 화합물을 포함하는 전자 소자 그 자체에 관한 것이다. 여기서, 전자 소자는 바람직하게는 유기 집적 회로 (OIC), 유기 전계-효과 트랜지스터 (OFET), 유기 박막 트랜지스터 (OTFT), 유기 발광 트랜지스터 (OLET), 유기 태양 전지 (OSC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자 (OFQD), 유기 발광 전기화학 전지 (OLEC), 유기 레이저 다이오드 (O-laser) 로 이루어진 군으로부터 선택되고, 특히 바람직하게는 유기 전계발광 소자 (OLED) 로부터 선택된다.
본 발명은, 상기 기재된 바와 같은, 하나 이상의 화학식 (I) 의 화합물을 포함하는 전자 소자에 관한 것이다. 여기서, 전자 소자는 바람직하게는 상기 언급된 소자로부터 선택된다. 방출층, 정공-수송층 또는 또 다른 층일 수 있는 하나 이상의 유기층을 포함하고, 하나 이상의 화학식 (I) 의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 애노드, 캐소드 및 하나 이상의 방출층을 포함하는 유기 전계발광 소자가 특히 바람직하다.
캐소드, 애노드 및 방출층 이외에, 유기 전계발광 소자는 또한 추가 층을 포함할 수 있다. 이는, 예를 들어, 각각의 경우, 하나 이상의 정공-주입층, 정공-수송층, 정공-차단층, 전자-수송층, 전자-주입층, 전자-차단층, 여기자-차단층, 중간층, 전하-생성층 (IDMC 2003, Taiwan; Session 21 OLED (5), T. Matsumoto, T. Nakada, J. Endo, K. Mori, N. Kawamura, A. Yokoi, J. Kido, Multiphoton Organic EL Device Having Charge Generation Layer) 및/또는 유기 또는 무기 p/n 접합으로부터 선택된다. 하지만, 각각의 이러한 층이 반드시 존재해야할 필요는 없으며, 층의 선택은 항상 사용되는 화합물, 및 특히 또한 상기 전계발광 소자가 형광 또는 인광인지 여부에 의존한다는 것에 주목해야 한다.
본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 복수의 방출층을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 방출층은 특히 바람직하게는 80 nm 내지 750 nm 에서 총 복수의 방출 최대값을 갖고, 이는 종합적으로 백색 방출을 야기하며, 즉 형광 또는 인광을 방출할 수 있고, 청색 또는 황색 또는 주황색 또는 적색 광을 방출하는 각종 방출 화합물이 방출층에 사용된다. 3-층 시스템, 즉 3 개의 방출층을 갖는 시스템이 특히 바람직하며, 여기서 3 개의 층은 청색, 녹색 및 주황색 또는 적색 방출을 나타낸다 (기본 구조에 있어서, 예를 들어 WO 2005/011013 참조). 본 발명에 따른 화합물은 상기와 같은 소자에서, 정공-수송층, 방출층 및/또는 또 다른 층에 존재할 수 있다. 백색 광의 생성을 위하여, 넓은 파장 범위에서 방출하는 개별적으로 사용되는 방출체 화합물이, 또한 색상을 방출하는 복수의 방출제 화합물보다 적합할 수 있다는 것에 주목해야 한다.
본 발명에 따라, 화학식 (I) 의 화합물은 하나 이상의 인광 도펀트를 포함하는 전자 소자에 이용되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 화합물은 각종 층, 바람직하게는 정공-수송층, 정공-주입층 또는 방출층에 사용될 수 있다. 하지만, 화학식 (I) 의 화합물은 또한 본 발명에 따라 하나 이상의 형광 도펀트를 포함하는 전자 소자에서 이용될 수 있다.
용어 인광 도펀트에는 통상적으로 스핀-금지 전이 (spin-forbidden transition), 예를 들어 여기된 3중항 상태 또는 비교적 높은 스핀 양자수를 갖는 상태, 예를 들어 사중항 상태로부터의 전이를 통해 광을 방출하는 화합물이 포함된다.
적합한 인광 도펀트 (= 3중항 방출체) 는, 특히, 바람직하게는 가시 영역에서, 적합한 여기 상에서 발광하고, 또한 20 초과, 바람직하게는 38 초과 내지 84 미만, 특히 바람직하게는 56 초과 내지 80 미만의 원자 번호를 갖는 하나 이상의 원자를 함유하는 화합물이다. 사용되는 인광 방출체는 바람직하게는 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은, 금 또는 유로퓸을 함유하는 화합물이고, 특히 이리듐, 백금 또는 구리를 함유하는 화합물이다.
본 발명의 의미에서, 모든 발광 이리듐, 백금 또는 구리 착물이 인광 화합물로서 간주된다.
상기 기재된 바와 같은 방출체의 예는, 특허 출원 WO 00/70655, WO 01/41512, WO 02/02714, WO 02/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 05/033244, WO 05/019373 및 US 05/0258742 에 개시되어 있다. 일반적으로, 인광 OLED 에 대하여 선행 기술에 따라 사용되고, 유기 전계발광 소자 분야의 기술자에게 공지되어 있는 모든 인광 착물이 적합하다. 당업계의 기술자는 또한 유기 전계발광 소자에서 화학식 (I) 의 화합물과 조합으로, 독창적인 단계 없이, 추가의 인광 착물을 이용할 수 있을 것이다.
적합한 인광 방출체 화합물의 명백한 예는 나아가 하기 표에 개시되어 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 화학식 (I) 의 화합물은 정공-수송 물질로서 이용된다. 상기 화합물은 따라서 바람직하게는 정공-수송층, 정공-주입층 및/또는 전자-차단층에서 이용된다.
본 발명의 의미에서 정공-주입층은 애노드에 바로 인접한 층이다. 본 발명의 의미에서 정공-수송층은 정공-주입층과 방출층 사이에 위치한 층이다. 정공-수송층은 방출층에 바로 인접해 있을 수 있다. 본 발명의 의미에서 전자-차단층은 애노드 측 상 방출층에 바로 인접한 층이다. 특히, 전자-차단층은 애노드 측 상 방출층에 바로 인접한 층을 의미하는 것으로 의도되고, 여기서 하나 이상의 정공-수송층은 부가적으로 전자-차단층의 애노드 측 상에 존재한다. 정공-주입층, 정공-수송층 및 전자-차단층은 바람직하게는 각각 정공-수송 특성을 갖는 물질을 포함한다. 전자-차단층에서 사용을 위하여, 높은 LUMO 를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.
본 발명의 추가 구현예에서, 화학식 (I) 의 화합물은 하나 이상의 형광 또는 인광 도펀트와 조합된 매트릭스 물질로서 이용된다.
매트릭스 물질 및 도펀트를 포함하는 시스템에서 도펀트는, 혼합물 중 비율이 보다 작은 성분을 의미하는 것으로 의도된다. 따라서, 매트릭스 물질 및 도펀트를 포함하는 시스템에서 매트릭스 물질은, 혼합물 중 비율이 보다 큰 성분을 의미하는 것으로 의도된다.
이러한 경우, 방출층에서 매트릭스 물질의 비율은 형광 방출층에 있어서, 50.0 내지 99.9 부피%, 바람직하게는 80.0 내지 99.5 부피% 및 특히 바람직하게는 92.0 내지 99.5 부피% 이고, 인광 방출층에 있어서, 85.0 내지 97.0 부피% 이다.
따라서, 상기 도펀트의 비율은 형광 방출층에 있어서, 0.1 내지 50.0 부피%, 바람직하게는 0.5 내지 20.0 부피% 및 특히 바람직하게는 0.5 내지 8.0 부피% 이고, 인광 방출층에 있어서, 3.0 내지 15.0 부피% 이다.
본 발명에 따른 소자에서 관련 기능으로 바람직하게 이용되는 물질은 하기에 기재되어 있다.
바람직한 형광 도펀트는 아릴아민의 부류로부터 선택된다. 본 발명의 의미에서 아릴아민 또는 방향족 아민은 질소에 직접적으로 결합된 3 개의 치환 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 함유하는 화합물을 의미하는 것으로 의도된다. 이러한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 중 하나 이상은 바람직하게는 축합된 고리 시스템, 특히 바람직하게는 14 개 이상의 방향족 고리 원자를 갖는 축합된 고리 시스템이다. 이의 바람직한 예는 방향족 안트라센아민, 방향족 안트라센디아민, 방향족 피렌아민, 방향족 피렌디아민, 방향족 크리센아민 또는 방향족 크리센디아민이다. 방향족 안트라센아민은 1 개의 디아릴아미노기가 바람직하게는 9-위치에서 안트라센기에 직접적으로 결합된 화합물을 의미하는 것으로 의도된다. 방향족 안트라센디아민은 2 개의 디아릴아미노기가 바람직하게는 9,10-위치에서 안트라센기에 직접적으로 결합된 화합물을 의미하는 것으로 의도된다. 방향족 피렌아민, 피렌디아민, 크리센아민 및 크리센디아민은 이와 유사하게 정의되며, 여기서 디아릴아미노기는 바람직하게는 1-위치 또는 1,6-위치에서 피렌에 결합된다.
본 발명의 화합물 이외에, 바람직하게는 형광 도펀트를 위한 적합한 매트릭스 물질은, 각종 물질의 부류로부터의 물질이다. 바람직한 매트릭스 물질은 올리고아릴렌 (예를 들어 EP 676461 에 따른 2,2',7,7'-테트라페닐스피로바이플루오렌 또는 디나프틸안트라센), 특히 축합된 방향족기 함유 올리고아릴렌, 올리고아릴렌비닐렌 (예를 들어 EP 676461 에 따른 DPVBi 또는 스피로-DPVBi), 다지 (polypodal) 금속 착물 (예를 들어 WO 2004/081017 에 따름), 정공-전도성 화합물 (예를 들어 WO 2004/058911 에 따름), 전자-전도성 화합물, 특히 케톤, 포스핀 옥시드, 술폭시드 등 (예를 들어 WO 2005/084081 및 WO 2005/084082 에 따름), 아트로프이성질체 (atropisomer) (예를 들어 WO 2006/048268 에 따름), 보론산 유도체 (예를 들어 WO 2006/117052 에 따름) 또는 벤즈안트라센 (예를 들어 WO 2008/145239 에 따름) 의 부류로부터 선택된다. 특히 바람직한 매트릭스 물질은 나프탈렌, 안트라센, 벤즈안트라센 및/또는 피렌 또는 이러한 화합물들의 아트로프이성질체를 포함하는 올리고아릴렌, 올리고아릴렌비닐렌, 케톤, 포스핀 옥시드 및 술폭시드의 부류로부터 선택된다. 매우 특히 바람직한 매트릭스 물질은 안트라센, 벤즈안트라센, 벤조페난트렌 및/또는 피렌 또는 이러한 화합물의 아트로프이성질체를 포함하는 올리고아릴렌 부류로부터 선택된다. 본 발명의 의미에서 올리고아릴렌은 3 개 이상의 아릴 또는 아릴렌기가 서로 결합된 화합물을 의미하는 것으로 의도된다.
본 발명에 따른 화합물 이외에, 인광 도펀트를 위한 바람직한 매트릭스 물질은 방향족 아민, 특히 트리아릴아민 (예를 들어 US 2005/0069729 에 따름), 카르바졸 유도체 (예를 들어 CBP, N,N-비스카르바졸릴바이페닐) 또는 WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381, EP 1205527 또는 WO 2008/086851 에 따른 화합물, 브릿지된 카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2011/088877 및 WO 2011/128017 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), 인돌로카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 케톤 (예를 들어 WO 2004/093207 또는 WO 2010/006680 에 따름), 포스핀 옥시드, 술폭시드 및 술폰 (예를 들어 WO 2005/003253 에 따름), 올리고페닐렌, 양극성 매트릭스 물질 (예를 들어 WO 2007/137725 에 따름), 실란 (예를 들어 WO 2005/111172 에 따름), 아자보롤 또는 보론 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 2009/62578 에 따름), 알루미늄 착물 (예를 들어 BAlq, 디아자실롤 및 테트라아자실롤 유도체 (예를 들어 WO 2010/054729 에 따름), 디아자포스폴 유도체 (예를 들어 WO 2010/054730 에 따름) 및 알루미늄 착물 (예를 들어 BAlQ) 이다.
본 발명에 따른 유기 전계발광 소자의 정공-주입 또는 정공-수송층 또는 전자-수송층에 사용될 수 있는 적합한 전하-수송 물질은, 예를 들어 [Y. Shirota et al., Chem. Rev. 2007, 107(4), 953-1010] 에 개시된 화합물 또는 선행 기술에 따라 이러한 층에 이용되는 기타 물질이다.
상기 유기 전계발광 소자의 캐소드는 바람직하게는 낮은 일함수를 갖는 금속, 금속 합금 또는 각종 금속, 예를 들어 알칼리 토금속, 알칼리 금속, 주족 금속 또는 란타노이드 (예를 들어 Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm 등) 를 포함하는 다중층 구조를 포함한다. 또한, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 및 은을 포함하는 합금, 예를 들어 마그네슘 및 은을 포함하는 합금이 적합하다. 다중층 구조의 경우, 비교적 높은 일함수를 갖는 추가의 금속, 예를 들어 Ag 또는 Al 이 또한 상기 금속 이외에 사용될 수 있고, 이러한 경우, 금속의 조합, 예를 들어 Ca/Ag, Mg/Ag 또는 Ag/Ag 가 일반적으로 사용된다. 또한, 금속성 캐소드와 유기 반도체 사이에 높은 유전 상수를 갖는 물질의 얇은 중간층을 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 목적을 위하여, 예를 들어 알칼리 금속 플루오라이드 또는 알칼리 토금속 플루오라이드 뿐 아니라, 해당 산화물 또는 탄산염 (예를 들어 LiF, Li2O, BaF2, MgO, NaF, CsF, Cs2CO3 등) 도 적합하다. 나아가, 리튬 퀴놀리네이트 (LiQ) 가 상기 목적을 위하여 사용될 수 있다. 이러한 층의 층 두께는 바람직하게는 0.5 내지 5 nm 이다.
애노드는 바람직하게는 높은 일함수를 갖는 물질을 포함한다. 상기 애노드는 바람직하게는 진공에 비해 4.5 eV 초과의 일함수를 갖는다. 상기 목적을 위하여, 한편으로는 높은 산화환원 전위를 갖는 금속, 예컨대 Ag, Pt 또는 Au 이 적합하다. 다른 한편으로는, 금속/금속 산화물 전극 (예를 들어 Al/Ni/NiOx, Al/PtOx) 이 또한 바람직할 수 있다. 일부 적용에 있어서, 하나 이상의 상기 전극은 유기 물질의 조사 (유기 태양 전지) 또는 광의 커플링-아웃 (OLED, O-laser) 을 가능하게 하기 위하여 투명하거나 부분적으로 투명해야 한다. 여기서, 바람직한 애노드 물질은 전도성 혼합 금속 산화물이다. 산화인듐주석 (ITO) 또는 산화인듐아연 (IZO) 이 특히 바람직하다. 나아가 전도성, 도핑된 유기 물질, 특히 전도성, 도핑된 폴리머가 바람직하다.
본 발명에 따른 소자의 수명은 물 및/또는 공기의 존재 하에서 단축되기 때문에, 상기 소자는 적절하게 (적용에 따라) 구조화되고, 접촉부가 제공되고, 최종적으로 밀봉된다.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 하나 이상의 층이 승화 공정에 의해 코팅되며, 여기서 상기 물질이 진공 승화 장치 내에서 10-5 mbar 미만, 바람직하게는 10-6 mbar 미만의 초기 압력에서 증기 증착에 의해 적용되는 것을 특징으로 한다. 하지만, 또한 여기서 상기 초기 압력은, 예를 들어 10-7 mbar 미만으로, 더 낮을 수도 있다.
마찬가지로, 하나 이상의 층이 OVPD (유기 증기상 증착) 공정에 의해 또는 운반 기체 (carrier-gas) 승화에 의해 코팅되며, 여기서 상기 물질이 10-5 mbar 내지 1 bar 의 압력에서 적용되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자가 바람직하다. 상기 공정의 특별한 경우는 OVJP (유기 증기 제트 프린팅) 공정으로, 여기서 상기 물질은 노즐을 통해 직접적으로 적용되어, 구조화된다 (예를 들어 [M. S. Arnold et al ., Appl . Phys . Lett . 2008, 92, 053301]).
나아가, 하나 이상의 층이 용액으로부터, 예를 들어 스핀 코팅에 의해 또는 임의의 바람직한 프린팅 공정, 예를 들어 스크린 프린팅, 플렉소그래피 프린팅, 노즐 프린팅 또는 오프셋 프린팅, 특히 바람직하게는 LITI (광 유도 열 이미지화 (light induced thermal imaging), 열 전사 프린팅) 또는 잉크젯 프린팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자가 바람직하다. 화학식 (I) 의 가용성 화합물이 상기 목적을 위해 요구된다. 높은 용해성은 상기 화합물의 적합한 치환을 통해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계발광 소자의 제조를 위하여, 나아가 용액으로부터 하나 이상의 층을 적용하고, 승화 공정에 의해 하나 이상의 층을 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라서, 하나 이상의 화학식 (I) 의 화합물을 포함하는 전자 소자는 디스플레이에서, 조명 적용에서 광원으로서 및 의학적 및/또는 화장용 적용 (예를 들어 광 치료법) 에서 광원으로서 이용될 수 있다.
본 발명을 하기 실시예에 의해 보다 상세하게 설명할 것이나, 본 발명이 이러한 실시예의 범위에 한정되는 것은 아니다.
실시예
A)
합성예
하기 합성은 달리 언급되지 않는 한, 무수 용매 중에서, 보호-기체 분위기 하에서 수행하였다. 출발 물질은, 예를 들어 ALDRICH 또는 ABCR 에서 구입할 수 있었다. 꺽쇠 괄호 안의 숫자는 CAS 번호를 의미한다.
실시예 1: 비스바이페닐-4-일바이페닐-2-일아민
94.3 g (404 mmol) 의 2-브로모바이페닐 [2052-07-5], 130.9 g (404 mmol) 의 비스바이페닐-4-일아민 [102113-98-4], 48.1 g (500 mmol) 의 나트륨 tert-부톡시드, 6.7 g (12 mmol) 의 DPPF, 1.8 g (8 mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트 및 1500 ml 의 메시틸렌의 혼합물을 환류 하에서 55 시간 동안 가열하였다. 냉각 후, 1000 ml 의 물을 첨가하고, 상기 혼합물을 30 분 동안 교반하고, 수성상을 분리해내고, 유기상을 매회 500 ml 의 물로 3회 세정한 후, 진공에서 증발시켰다. 이러한 방식으로 수득한 회색 고체를 알루미늄 산화물, 염기성, 활성도 1 에서 고온 추출하고, 이어서 DMF (약 2 ml/g) 로부터 5회 재결정한 후, 2회 분별 승화 (p 약 10-5 mbar, T 약 260 - 270℃) 에 적용하였다. 수율: 53.5 g (113 mmol), 28%; HPLC 에 따른 순도 > 99.9%.
본 발명에 따른 하기 화합물을 해당 2차-아민 및 브로마이드로부터 유사하게 제조하였다:
실시예 10: 바이페닐-2-일비스[1,1',3,3']테르페닐-4-일아민
33.8 g (200 mmol) 의 2-아미노바이페닐 [2052-07-5], 129.9 g (420 mmol) 의 4-브로모[1,1',3,3']테르페닐 [54590-37-3], 48.1 g (500 mmol) 의 나트륨 tert-부톡시드, 6.7 g (12 mmol) 의 DPPF, 1.8 g (8 mmol) 의 팔라듐(II) 아세테이트 및 1500 ml 의 메시틸렌의 혼합물을 환류 하에서 48 시간 동안 가열하였다. 냉각 후, 1000 ml 의 물을 첨가하고, 상기 혼합물을 30 분 동안 교반하고, 수성상을 분리해내고, 유기상을 매회 500 ml 의 물로 3회 세정한 후, 진공에서 증발시켰다. 이러한 방식으로 수득한 회색 고체를 알루미늄 산화물, 염기성, 활성도 1 에서 고온 추출하고, 이어서 DMF (약 2 ml/g) 로부터 5회 재결정한 후, 2회 분별 승화 (p 약 10-5 mbar, T 약 300 - 310℃) 에 적용시켰다. 수율: 48.0 g (77 mmol), 38.3%; HPLC 에 따른 순도 > 99.9%.
B)
소자예
본 발명에 따른 OLED 및 선행 기술에 따른 OLED 를 본원에 기재된 환경 (층 두께 변화, 물질) 에 따라 조정한, WO 04/058911 에 따른 일반적인 방법으로 제조하였다.
각종 OLED 에 대한 데이터는 하기 실시예 V1 내지 V6 및 E1 내지 E12 (표 1 내지 4 참조) (V: 선행 기술에 따른 실시예; E: 본 발명에 따른 실시예) 에 제시되어 있다.
두께 150 nm 의 구조화된 ITO (산화인듐주석) 으로 코팅된 유리 플레이트를 개선된 가공을 위하여, 20 nm 의 PEDOT (폴리-(3,4-에틸렌디옥시-2,5-티오펜), 물로부터 스핀 코팅에 의해 적용하고; H. C. Starck, Goslar, Germany 에서 구입함) 로 코팅하였다. 상기 코팅된 유리 플레이트로 OLED 에 적용될 기판을 형성하였다. 상기 OLED 는 원칙적으로 하기 층 구조를 갖는다: 기판 / 정공-주입층 (HIL) / 정공-수송층 (HTL) / 중간층 (IL) / 임의적 정공-수송층 (HTL2), 전자-차단층 (EBL) / 방출층 (EML) / 전자-수송층 (ETL) 및 마지막으로 캐소드. 상기 캐소드는 두께 100 nm 의 알루미늄 층으로 형성되어 있다. 상기 OLED 의 정확한 구조는 표 1 및 2 에 제시되어 있다. 상기 OLED 의 제조를 위해 요구되는 물질은 표 5 에 제시되어 있다.
모든 물질은 진공 챔버 내에서 열 증기 증착에 의해 적용하였다. 여기서 방출층은 항상 하나 이상의 매트릭스 물질 (호스트 물질) 및 방출 도펀트 (방출체) 로 이루어져 있는데, 여기서 매트릭스 물질 또는 매트릭스 물질들은 동시 증발법에 의해 특정한 부피비로 부가혼합된다. 여기서, H1:SEB1 (95%:5%) 과 같은 표현은, 물질 H1 이 층 내에 95% 의 부피비로 존재하고, SEB1 이 층 내에 5% 의 비율로 존재한다는 것을 의미한다. 유사하게, 상기 전자-수송층은 또한 2 가지 물질의 혼합물로 이루어질 수 있다.
상기 OLED 는 표준 방법에 의해 특징화된다. 상기 목적을 위하여, 전계발광 스펙트럼, 전류 효율 (cd/A 로 측정됨), 전력 효율 (lm/W 로 측정됨) 및 외부 양자 효율 (EQE, % 로 측정됨) 을 발광 밀도 (luminous density) 의 함수로서, Lambert 방출 특성으로 추정한 전류/전압/발광 밀도 특성선 (IUL 특성선) 으로부터 계산하고, 수명을 측정하였다. 상기 전계발광 스펙트럼을 1000 cd/m2 의 발광 밀도에서 측정하고, CIE 1931 x 및 y 색좌표를 이로부터 계산하였다. 표 2 및 표 4 에서 표현 U @ 1000 cd/m2 는 1000 cd/m2 의 발광 밀도를 위해 요구되는 전압을 의미한다. 최종적으로, EQE @ 1000 cd/m2 는 1000 cd/m2 의 작동 발광 밀도에서의 외부 양자 효율을 의미한다. LT80 @ 6000 cd/m2 는 6000 cd/m2 의 휘도에서 OLED 가 초기 강도의 80%, 즉 4800 cd/m2 로 하락한 수명이다. 각종 OLED 에 대하여 수득한 데이터를 표 2 및 4 에 요약하였다.
특히, 본 발명에 따른 화합물은 OLED 에서, 예를 들어 정공-수송층 또는 전자-차단층에서 정공-수송 물질로서 적합하다. 이는 또한 단일층으로서 뿐 아니라, HTM, EBM (전자-차단 물질) 과 같은 혼합 성분으로서 또는 방출층 내에서 적합하다.
NPB (V1 및 V4) 를 포함하는 소자와 비교하여, 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 모든 샘플은 동일하거나 개선된 수명과 함께, 보다 높은 효율을 나타내었다.
참조 물질 HTMV1 (V2 및 V5) 과 비교하여, 본 발명에 따른 화합물은, 청색-방출 소자에서는 유사한 효율 및 유의하게 개선된 수명을 가졌고, 녹색-방출 소자에서는 개선된 수명을 가졌다.
참조 물질 HTMV2 (V3 및 V6) 와 비교하여, 본 발명에 따른 화합물은, 녹색-방출 소자에서는 유사한 효율 및 유의하게 개선된 수명을 가졌고, 청색-방출 소자에서는 개선된 수명을 가졌다.
Claims (16)
- 화학식 (I) 의 화합물로서
[존재하는 부호 및 지수에는 하기 의미가 적용됨:
Z 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, CR1 또는 N 이고, 여기서 Ar1 또는 Ar2 기가 결합된 경우, Z 는 C 이고;
W 는 CH 또는 N 이고;
Ar1 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 이는 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있고;
Ar2 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 이는 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있고;
R1 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R2, CN, Si(R2)3, NO2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, 1 내지 20 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 3 내지 20 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 2 내지 20 개의 C 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기 (여기서 상기 언급된 기는 각각 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, C=O, C=S, C=NR2, -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, NR2, P(=O)(R2), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 H 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (이는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 라디칼 R1 은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R2 는 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, C(=O)R3, CN, Si(R3)3, NO2, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, 1 내지 20 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 3 내지 20 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알킬기 또는 2 내지 20 개의 C 원자를 갖는 알케닐 또는 알키닐기 (여기서 상기 언급된 기는 각각 하나 이상의 라디칼 R3 에 의해 치환될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, C=O, C=S, C=NR3, -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, NR3, P(=O)(R3), -O-, -S-, SO 또는 SO2 에 의해 대체될 수 있고, 상기 언급된 기에서 하나 이상의 H 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 에 의해 대체될 수 있음), 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (이는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼 R3 에 의해 치환될 수 있음) 이고, 여기서 둘 이상의 라디칼 R2 는 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
R3 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, H, D, F 또는 1 내지 20 개의 C 원자를 갖는 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 유기 라디칼이고, 여기서 또한, 하나 이상의 H 원자는 D 또는 F 에 의해 대체될 수 있고; 여기서 둘 이상의 치환기 R3 은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고;
n 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 0, 1, 2, 3, 4 또는 5 이고;
m 은 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 0, 1, 2 또는 3 임],
여기서, 전체로서 간주되는, 중심 질소 원자에 결합된 3 개의 기는, 모두 동일하지는 않고,
하기 화합물들은 본 청구 범위에서 제외되는 화합물:
. - 제 1 항에 있어서, 화학식 (I) 에 도시된 트리아릴아미노기를 제외하고는 추가의 아릴아미노기를 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 헤테로아릴기 및 헤테로방향족 고리 시스템을 함유하지 않는 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, W 기가 CH 인 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 고리 내 0, 1, 2 또는 3 개의 Z 기가 N 이고, 여기서 2 개 이하의 인접한 Z 기가 N 인 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, Ar1 이 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 이는 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있는 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (I) 의 화합물 내 하나 이상의 Ar1 기가 중심 질소 원자에의 결합에 대하여 메타 위치에서 6-원 고리에 결합되는 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, Ar2 가 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 이는 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있는 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, n 이 1 또는 2 인 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, m 이 0 또는 1, 바람직하게는 0 인 것을 특징으로 하는 화합물.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, Ar1 이 중심 질소 원자에의 결합에 대하여 오르토 위치에서 6-원 고리 상에 결합되지 않는 것을 특징으로 하는 화합물.
- 아미노기를 함유하는 아릴 화합물 및 이탈기를 함유하는 아릴 화합물을 전이 금속 촉매화 커플링 반응으로 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 화합물의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화합물을 함유하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머로서, 여기서 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머에의 결합이 화학식 (I) 내 R1 에 의해 치환되는 임의의 바람직한 위치에서 편재화될 수 있는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화합물 또는 제 12 항에 따른 하나 이상의 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머 및 하나 이상의 용매를 포함하는 제형.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 화합물 또는 제 12 항에 따른 하나 이상의 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머를 포함하는 것을 특징으로 하는, 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 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자 (O-FQD), 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-laser) 및 유기 전계발광 소자 (OLED) 로부터 선택되는 전자 소자.
- 제 15 항에 있어서, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 화합물이,
- 정공-수송층, 정공-주입층 또는 전자-차단층에서 정공-수송 물질로서,
- 방출층에서 하나 이상의 형광 또는 인광 도펀트와 조합된 매트릭스 물질로서,
상기 층 중 하나 이상의 층에서 이용되는 것을 특징으로 하는, 유기 전계발광 소자로부터 선택되는 전자 소자.
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