KR102378348B1 - 유기 분자, 특히 광전자 장치에 사용하기 위한 유기 분자 - Google Patents

유기 분자, 특히 광전자 장치에 사용하기 위한 유기 분자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 분자, 구체적으로는 유기 광전자 장치에 사용하기 위한 유기 분자에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 유기 분자는
- 화학식 I의 구조를 갖는 제1 화학적 모이어티,
Figure 112019131504873-pct00277

[화학식 I]
및
- 각각의 경우 각각 독립적으로 화학식 II의 구조를 포함하거나 이로 이루어지는 2개의 제2 화학적 모이어티로 이루어진다
Figure 112019131504873-pct00278

(여기서, 제1 화학적 모이어티는 단일 결합을 통해 2개의 제2 화학적 모이어티에 각각 연결되고;
식 중,
T, V는 서로 독립적으로, 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소이고;
W, X, Y는 서로 독립적으로, 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소, CN 및 CF3으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
RI, RII, RIII, RIV, 및 RV로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환기는 F이며;
W, X 및 Y로 이루어진 군으로부터 선택된 정확히 하나의 치환기는 CN 또는 CF3이고, T, V, W, X 및 Y로 이루어진 군으로부터 선택된 정확히 2개의 치환기는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타냄).

Description

유기 분자, 특히 광전자 장치에 사용하기 위한 유기 분자
본 발명은 유기 분자, 및 유기 발광 다이오드(OLED) 및 다른 광전자 장치에 있어서 유기 분자의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 광전자 장치에 사용하기에 적합한 분자를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 새로운 종류의 유기 분자를 제공하는 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 유기 분자는 순수 유기 분자로서, 이들은 광전자 장치용으로 알려진 금속 착화합물과 달리 임의의 금속 이온을 함유하지 않는다.
본 발명에 따르면, 유기 분자는 청색, 하늘색 또는 녹색의 스펙트럼 범위에서 최대 발광을 나타낸다. 유기 분자는 특히 420 내지 520 nm에서, 바람직하게는 440 내지 495 nm에서, 보다 바람직하게는 450 내지 470 nm에서 최대 발광을 나타낸다. 본 발명에 따른 유기 분자의 광루미네선스(photoluminescence) 양자 수율은 특히 구체적으로는 70% 이상이다. 본 발명에 따른 분자는 특히 열활성화 지연 형광(TADF)을 나타낸다. 본 발명에 따른 분자를 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 광전자 장치에 사용하면 장치의 효율이 더 높아진다. 해당 OLED는 알려진 에미터(emitter) 재료를 갖는 OLED보다 더 높은 안정성과 비슷한 색상을 가진다.
본 발명에 따른 유기 발광 분자는, 화학식 I의 구조를 포함하거나 이로 이루어지는 제1 화학적 모이어티,
Figure 112019131504873-pct00001
[화학식 I]
및
- 각각 서로 독립적으로, 화학식 II의 구조를 포함하거나 이로 이루어지는 2개의 제2 화학적 모이어티를 포함하거나 이들로 이루어지되,
Figure 112019131504873-pct00002
[화학식 II]
제1 화학적 모이어티는 단일 결합을 통해 2개의 제2 화학적 모이어티의 각각에 연결된다.
T는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소이다.
V는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소이다.
W는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소, CN 및 CF3으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
X는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소, CN 및 CF3으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
Y는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소, CN 및 CF3으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
#는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타낸다.
각각의 경우에, Z는 직접 결합, CR3R4, C=CR3R4, C=O, C=NR3, NR3, O, SiR3R4, S, S(O) 및 S(O)2로 이루어지는 군으로부터 다른 것과 독립적으로 선택된다.
RI은
수소,
중수소,
F,
C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
RII는
수소,
중수소,
F,
C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
RIII은
수소,
중수소,
F,
C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
RIV는
수소,
중수소,
F,
C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
RV는
수소,
중수소,
F,
C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
Ra, R3 및 R4는 각각의 경우에
수소,
중수소,
N(R5)2,
OR5,
Si(R5)3,
B(OR5)2,
OSO2R5,
CF3,
CN,
F,
Br,
I,
C1-C40-알킬 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C1-C40-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C1-C40-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C2-C40-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C2-C40-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C6-C60-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨), 및
C3-C57-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
R5은 각각의 경우
수소,
중수소,
N(R6)2,
OR6,
Si(R6)3,
B(OR6)2,
OSO2R6,
CF3,
CN,
F,
Br,
I,
C1-C40-알킬 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
C1-C40-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
C1-C40-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
C2-C40-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
C2-C40-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
C6-C60-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨), 및
C3-C57-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
R6은 각각의 경우
수소,
중수소,
OPh,
CF3,
CN,
F,
C1-C5-알킬 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 중수소, CN, CF3, 또는 F로 서로 독립적으로 치환됨),
C1-C5-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 중수소, CN, CF3, 또는 F로 서로 독립적으로 치환됨),
C1-C5-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 중수소, CN, CF3, 또는 F로 서로 독립적으로 치환됨),
C2-C5-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 중수소, CN, CF3, 또는 F로 서로 독립적으로 치환됨),
C2-C5-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 중수소, CN, CF3, 또는 F로 서로 독립적으로 치환됨),
C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환됨),
C3-C17-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환됨),
N(C6-C18-아릴)2,
N(C3-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴)로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
선택적으로, 치환기 Ra, R3, R4 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 Ra, R3, R4 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성한다.
본 발명에 따르면, RI, RII, RIII, RIV, 및 RV로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환기는 F이다.
본 발명에 따르면, W, X 및 Y로 이루어지는 군으로부터 선택되는 정확히 하나의 (단 하나의) 치환기는 CN 또는 CF3이고, T, V, W, X 및 Y로 이루어지는 군으로부터 선택되는 정확히 2개의 치환기는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나와 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타낸다.
일 구현예에서, RI, RII, RIII, RIV, 및 RV는 각각의 경우 H, F, 메틸 및 페닐로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
일 구현예에서, W는 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, CN 및 CF3으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, W는 CN이다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 2개의 제2 화학적 모이어티는 각각의 경우 서로 독립적으로, 화학식 IIa의 구조를 포함하거나 이로 이루어지며,
Figure 112019131504873-pct00003
#과 Ra는 위에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 다른 구현예에서, Ra는 각각의 경우
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Ph(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리미디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨), 및
카바졸릴(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
트리아지닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
및 N(Ph)2로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
본 발명의 다른 구현예에서, Ra는 각각의 경우
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Ph(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리미디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨), 및
트리아지닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 다른 것과 독립적으로 선택된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 2개의 제2 화학적 모이어티는 각각의 경우 서로 독립적으로, 화학식 IIb의 구조, 화학식 IIb-2의 구조, 화학식 IIb-3의 구조 또는 화학식 IIb-4의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며
Figure 112019131504873-pct00004
[화학식 IIb] [화학식 IIb-2] [화학식 IIb-3] [화학식 IIb-4],
식 중,
Rb는 각각의 경우
수소,
중수소,
N(R5)2,
OR5,
Si(R5)3,
B(OR5)2,
OSO2R5,
CF3,
CN,
F,
Br,
I,
C1-C40-알킬 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C1-C40-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C1-C40-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C2-C40-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C2-C40-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
C6-C60-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨), 및
C3-C57-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 다른 것과 독립적으로 선택된다.
그 외에는 앞서 언급된 정의가 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 2개의 제2 화학적 모이어티는 각각의 경우 서로 독립적으로 화학식 IIb의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 2개의 제2 화학적 모이어티는 각각의 경우 서로 독립적으로, 화학식 IIc, 화학식 IIc-2, 화학식 IIc-3 또는 화학식 IIc-4의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며
Figure 112019131504873-pct00005
[화학식 IIc] [화학식 IIc-2] [화학식 IIc-3] [화학식 IIc-4]
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 2개의 제2 화학적 모이어티는 각각의 경우 서로 독립적으로 화학식 IIc의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, Rb는 각각의 경우
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Ph(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리미디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨), 및
카바졸릴(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
트리아지닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
및 N(Ph)2로 이루어지는 군으로부터 다른 것과 독립적으로 선택된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, Rb는 각각의 경우
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Ph(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리미디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨), 및
트리아지닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 다른 것과 독립적으로 선택된다.
다음에서 제2 화학적 모이어티의 예시적인 구현예들이 도시되며:
Figure 112019131504873-pct00006
Figure 112019131504873-pct00007
Figure 112019131504873-pct00008
Figure 112019131504873-pct00009
Figure 112019131504873-pct00010
Figure 112019131504873-pct00011
Figure 112019131504873-pct00012
Figure 112019131504873-pct00013
Figure 112019131504873-pct00014
식 중 #, Ra, R3, R4 및 R5에 대해서는 전술한 정의가 적용된다.
일 구현예에서, Ra 및 R5는 각각의 경우 수소 (H), 메틸 (Me), i-프로필(CH(CH3)2) (iPr), t-부틸 (tBu), 페닐 (Ph), CN, CF3 및 디페닐아민 (NPh2)으로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 III-1 또는 III-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지고:
Figure 112019131504873-pct00015
[화학식 III-1] [화학식 III-2]
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIIa-1 또는 IIIa-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00016
[화학식 IIIa-1] [화학식 IIIa-2]
식 중,
Rc는 각각의 경우
Me,
iPr,
tBu,
Ph(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리미디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨), 및
카바졸릴(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
트리아지닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
및 N(Ph)2로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIIb-1 또는 IIIb-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00017
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIIc-1 또는 IIIc-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00018
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIId-1 또는 IIId-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00019
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIIe-1 또는 IIIe-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00020
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIIf-1 또는 IIIf-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00021
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIIg-1 또는 IIIg-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00022
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IIIh-1 또는 IIIh-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00023
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IV-1 또는 IV-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00024
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVa-1 또는 IVa-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00025
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVb-1 또는 IVb-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00026
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVc-1 또는 IVc-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00027
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVd-1 또는 IVd-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00028
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVe-1 또는 IVe-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00029
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVf-1 또는 IVf-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00030
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVg-1 또는 IVg-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00031
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IVh-1 또는 IVh-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00032
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 V-1 또는 V-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00033
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Va-1 또는 Va-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00034
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Vb-1 또는 Vb-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00035
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Vc-1 또는 Vc-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00036
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Vd-1 또는 Vd-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00037
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Ve-1 또는 Ve-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00038
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Vf-1 또는 Vf-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00039
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Vg-1 또는 Vg-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00040
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 Vh-1 또는 Vh-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00041
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VI-1 또는 VI-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00042
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIa-1 또는 VIa-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00043
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIb-1 또는 VIb-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00044
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIc-1 또는 VIc-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00045
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VId-1 또는 VId-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00046
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIe-1 또는 VIe-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00047
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIf-1 또는 VIf-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00048
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIg-1 또는 VIg-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00049
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIh-1 또는 VIh-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00050
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VII-1 또는 VII-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00051
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIa-1 또는 VIIa-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00052
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIb-1 또는 VIIb-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00053
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIc-1 또는 VIIc-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00054
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIId-1 또는 VIId-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00055
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIe-1 또는 VIIe-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00056
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIf-1 또는 VIIf-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00057
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIg-1 또는 VIIg-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00058
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIh-1 또는 VIIh-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00059
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIII-1 또는 VIII-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00060
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIIa-1 또는 VIIIa-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00061
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIIb-1 또는 VIIIb-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00062
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIIc-1 또는 VIIIc-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00063
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIId-1 또는 VIIId-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00064
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIIe-1 또는 VIIIe-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00065
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIIf-1 또는 VIIIf-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00066
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIIg-1 또는 VIIIg-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00067
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIIIh-1 또는 VIIIh-2의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00068
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, Rc는 각각의 경우
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Ph(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
피리미디닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨), 및
트리아지닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 다른 것과 독립적으로 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, Rc는 각각의 경우
Me,
iPr,
tBu,
Ph(Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨), 및
트리아지닐(Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 다른 것과 독립적으로 선택된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 제1 화학적 모이어티는 화학식 I-Fa, 화학식 I-Fb, 화학식 I-Fc, 식 II-Fa, 화학식 II-Fb, 화학식 II-Fc, 화학식 II-Fd, 화학식 II-Fe, 화학식 II-Ff, 화학식 III-Fa, 화학식 III-Fb, 화학식 III-Fc, 화학식 III-Fa, 화학식 III-Fe, 화학식 III-Fc, 화학식 IV-Fa, 화학식 IV-Fb, 화학식 IV-Fc, 또는 화학식 V-Fa의 구조를 포함하거나 이로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00069
Figure 112019131504873-pct00070
Figure 112019131504873-pct00071
Figure 112019131504873-pct00072
Figure 112019131504873-pct00073
Figure 112019131504873-pct00074
Figure 112019131504873-pct00075
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 제1 화학적 모이어티는 화학식 II-Fd의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에서, 제1 화학적 모이어티는 화학식 II-Ff의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 다른 바람직한 구현예에서, 제1 화학적 모이어티는 화학식 V-Fa의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 III-1A 또는 III-2A의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00076
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 III-1B 또는 III-2B의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00077
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 III-1C 또는 III-2C의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00078
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IV-1A 또는 IV-2A의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00079
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IV-1B 또는 IV-2B의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00080
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 또 다른 구현예에서, 유기 분자는 화학식 IV-1C 또는 IV-2C의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00081
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 V-1A 또는 V-2A의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00082
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 V-1B 또는 V-2B의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00083
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 V-1C 또는 V-2C의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00084
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VI-1A 또는 VI-2A의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00085
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VI-1B 또는 VI-2B의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00086
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VI-1C 또는 VI-2C의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00087
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VII-1A 또는 VII-2A의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00088
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VII-1B 또는 VII-2B의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00089
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VII-1C 또는 VII-2C의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00090
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIII-1A 또는 VIII-2A의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00091
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIII-1B 또는 VIII-2B의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00092
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 화학식 VIII-1C 또는 VIII-2C의 구조를 포함하거나 이들로 이루어지며:
Figure 112019131504873-pct00093
식 중에는 전술한 정의가 적용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "아릴(aryl)"과 "방향족(aromatic)"은 넓은 의미에서 임의의 단환-, 이환- 또는 다환 방향족 모이어티로서 이해될 수 있다. 따라서, 아릴기는 6 내지 60개의 방향족 고리 원자를 함유하며, 헤테로아릴기는 5 내지 60개의 방향족 고리 원자를 함유하되, 이중 적어도 하나는 헤테로원자이다. 하지만, 본 명세서 전체에 걸쳐 방향족 고리 원자의 수는 특정 치환기의 정의에서 첨자로 주어질 수 있다. 특히, 헤테로방향족 고리는 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함한다. 마찬가지로, 용어 "헤테로아릴(heteroaryl)"과 "헤테로방향족(heteroaromatic)"은 넓은 의미에서 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 임의의 단환, 이환 또는 다환 헤테로-방향족 모이어티로서 이해될 수 있다. 헤테로 원자는 각각의 경우 동일하거나 상이할 수 있고, N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택될 수 있다. 따라서, 용어 "아릴렌(arylene)"은 다른 분자 구조에 대한 2개의 결합 부위를 가짐으로써 링커 구조로서 작용하는 2가 치환기를 지칭한다. 예시적인 구현예에서의 기(group)가 본원에서 부여된 정의와 상이하게 정의되는 경우, 예를 들어, 방향족 고리 원자의 수 또는 헤테로원자의 수가 부여된 정의와 상이한 경우, 예시적인 구현예에서의 정의가 적용된다. 본 발명에 따르면, 축합된 (고리 연결된) 방향족 또는 헤테로방향족 다환(polycycle)은 축합 반응을 통해 다환을 형성한 2개 이상의 단일 방향족 또는 헤테로방향족 환으로 이루어진다.
특히, 본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 아릴기(aryl group) 또는 헤테로아릴기(heteroaryl group)는, 방향족 또는 헤테로방향족-기의 임의의 한 위치를 통해서 연결될 수 있는 -기, 구체적으로, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 디하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤즈안트라센, 벤즈페난트렌, 테트라센, 펜타센, 벤즈피렌, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜; 피롤, 인돌, 이소인돌, 카바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프토이미다졸, 페난트로이미다졸, 피리도이미다졸, 피라지노이미다졸, 퀴녹살리노이미다졸, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 나프토옥사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이소옥사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 1,3,5-트리아진, 퀴녹살린, 피라진, 페나진, 나프티리딘, 카보린, 벤조카보린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3,4-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌진 및 벤조티아디아졸 또는 위에 언급된 기의 조합으로부터 유래하는 -기를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 시클릭기(cyclic group)는 넓은 의미로 임의의 단환-, 이환- 또는 다환 모이어티로서 이해될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 알킬기(alkyl group)는 넓은 의미로 임의의 선형, 분지형 또는 고리형 알킬 치환기로서 이해될 수 있다. 구체적으로, 용어 알킬(alkyl)은 치환기 메틸 (Me), 에틸 (Et), n-프로필 (nPr), i-프로필 (iPr), 시클로프로필, n-부틸 (nBu), i-부틸 (iBu), s-부틸 (sBu), t-부틸 (tBu), 시클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오-펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오-헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-비시클로[2,2,2]옥틸, 2-비시클로[2,2,2]-옥틸, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 아다만틸, 2,2,2-트리플루오르에틸, 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-데스-1-일, 1,1-디메틸-n-도데스-1-일, 1,1-디메틸-n-테트라데스-1-일, 1,1-디메틸-n-헥사데스-1-일, 1,1-디메틸-n-옥타데스-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-데스-1-일, 1,1-디에틸-n-도데스-1-일, 1,1-디에틸-n-테트라데스-1-일, 1,1-디에틸n-n-헥사데스-1-일, 1,1-디에틸-n-옥타데스-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-일을 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 알케닐(alkenyl)은 선형, 분지형 및 고리형의 알케닐 치환기를 포함한다. 용어 알케닐기(alkenyl group)는 치환기 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 또는 시클로옥타디에닐기를 예시적으로 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 알키닐(alkynyl)은 선형, 분지형 및 고리형의 알키닐 치환기를 포함한다. 용어 알키닐기(alkynyl group)는 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 펩티닐 또는 옥티닐을 예시적으로 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 알콕시(alkoxy)는 선형, 분지형 및 고리형의 알콕시 치환기를 포함한다. 용어 알콕시기(alkoxy group)는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 및 2-메틸부톡시를 예시적으로 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 티오알콕시(thioalkoxy)는 예시적인 알콕시기의 O가 S로 치환되는 선형, 분지형 및 고리형의 티오알콕시 치환기를 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "할로겐(halogen)" 및 "할로(halo)"는 넓은 의미에서 바람직하게는 플루오린, 염소, 브로민 또는 요오드인 것으로서 이해될 수 있다.
본원에서 수소가 언급될 때마다, 이는 각각의 경우에 중수소로 대체될 수도 있다.
분자 단편이 치환기인 것으로 기술되거나, 다르게는 또 다른 모이어티에 부착되는 것으로 기술되는 경우, 그 명칭은 마치 분자의 단편인 것처럼 기재되거나 (예를 들어, 나프틸, 디벤조푸릴), 마치 전체 분자인 것처럼 (예를 들어, 나프탈렌, 디벤조푸란) 기재될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 치환기 또는 부착 단편을 지정하는 이들 상이한 방식은 동등하게 간주된다.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자는 실온에서 10 wt%의 유기 분자를 갖는 폴리(메틸 메타크릴산염)(PMMA) 막 내에서 150 μs 이하, 100 μs 이하, 구체적으로는 50 μs 이하, 보다 바람직하게는 10 μs 이하 또는 7 μs 이하의 여기 상태 수명을 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자는 제1 여기 단일항 상태(S1)와 제1 여기 삼중항 상태(T1) 간의 에너지 차이에 상응하는 5000 cm-1 미만, 바람직하게는 3000 cm-1 미만, 보다 바람직하게는 1500 cm-1 미만, 보다 더 바람직하게는 1000 cm-1 미만 또는 심지어 500 cm-1 미만의 △EST 값을 나타내는 열-활성화 지연 형광(TADF) 에미터를 나타낸다.
본 발명의 다른 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자는 실온에서 10 wt%의 유기 분자를 갖는 폴리(메틸 메타크릴산염)(PMMA) 막 내에서, 가시광역 또는 가장 가까운 자외광역(380 내지 800 nm의 파장 범위)에서 반치전폭이 0.50 eV 미만, 바람직하게는 0.48 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.45 eV 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.43 eV 미만 또는 심지어 0.40 eV 미만인 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 다른 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자는, 광루미네선스 양자 수율(PLQY)의 백분율(%)을 방출광의 CIEy 색 좌표로 나누어 계산한 150 초과, 구체적으로는 200 초과, 바람직하게는 250 초과, 보다 바람직하게는 300 초과 또는 심지어 500 초과의 "청색 물질 지수(BMI)"를 갖는다.
궤도 에너지 및 여기 상태 에너지는 실험적 방법에 의하거나 양자-화학적 방법(quantum-chemical methods)을 이용하는 계산, 구체적으로는 밀도 함수 이론 계산에 의해 결정될 수 있다. 최고 준위 점유 분자궤도 EHOMO의 에너지는 0.1 eV의 정확도를 갖는 순환 전압 전류법으로 측정하여 당업자에게 알려진 방법에 의해 결정된다. 최저 준위 점유 분자궤도 ELUMO의 에너지는 EHOMO + Egap으로 계산되고, Egap은 다음에 따라 결정된다: 호스트 화합물(host compound)의 경우, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)에서 호스트 화합물의 중량이 10%인 막의 발광 스펙트럼 시작은 별도로 명시하지 않는 한 Egap으로 사용된다. 에미터 분자의 경우, Egap은 PMMA에서 에미터의 중량이 10%인 막의 여기 및 발광 스펙트럼이 교차하는 에너지로 결정된다.
첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1의 에너지는 저온에서의 발광 스펙트럼의 개시로부터, 일반적으로는 77 K의 발광 스펙트럼의 개시로부터 결정된다. 첫 번째 여기된 단일항 상태 및 최저 준위 삼중항 상태가 > 0.4 eV만큼 에너지적으로 분리되는 호스트 화합물의 경우, 인광은 보통 2-Me-THF, 정상 상태 스펙트럼에서 보인다. 따라서, 삼중항 에너지는 인광 스펙트럼의 시작에 따라 결정될 수 있다. TADF 에미터 분자의 경우, 첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1의 에너지는 77 K의 지연 발광 스펙트럼의 개시로부터 결정되고, 만약 다른 언급이 없다면 에미터의 중량이 10%인 PMMA의 막에서 측정된다. 호스트 및 에미터 화합물 모두는, 첫 번째 여기된 단일항 상태 S1의 에너지는 발광 스펙트럼의 개시로부터 결정되고, 만약 다른 언급이 없다면 호스트 또는 에미터 화합물의 중량이 10%인 PMMA의 막에서 측정된다. 발광 스펙트럼의 시작은 발광 스펙트럼의 접선과 x축의 교차점을 계산하여 결정된다. 발광 스펙트럼의 접선은 발광 대역의 고에너지측, 즉 높은 에너지 값에서 낮은 에너지 값으로 이동함으로써 발광 대역이 상승하는 지점 및 발광 스펙트럼의 최대 강도의 반치 지점에서 설정된다.
본 발명의 다른 양태는 본 발명에 따른 유기 분자를 제조하기 위한 프로세스에 관한 것으로서, 여기서 RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르가 반응물로서 사용되는데, 이는 바람직하게는 브로조플루오로벤조니트릴과 반응하거나 브로모디플루오로벤조트리플루오라이드와 반응한다. 선택적으로, 적어도 하나의 후속 반응이 수행된다.
본 발명의 다른 양태는 본 발명에 따른 유기 분자를 합성하기 위한 프로세스에 관한 것으로서, 여기서 RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV--치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르 및 브로모디플루오로벤조니트릴이 반응물로서 사용된다:
Figure 112019131504873-pct00094
선택적으로, 적어도 하나의 후속 화학 반응이 수행된다.
본 발명의 다른 양태는 본 발명에 따른 유기 분자를 합성하기 위한 프로세스에 관한 것으로서, 여기서 RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV--치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르 및 브로모디플루오로벤조트리플루오라이드가 반응물로서 사용된다:
Figure 112019131504873-pct00095
선택적으로, 적어도 하나의 후속 반응이 수행된다.
본 발명의 등가인 양태에 따르면, E1의 합성을 위한 반응에서, 디플루오로-치환되고, CN-치환된 페닐-보론산 에스테르 및 RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 브로모벤젠이 반응물로서 사용될 수 있다:
Figure 112019131504873-pct00096
E1의 합성을 위한 반응에서, 디플루오로-치환되고, CF3-치환된 페닐-보론산 에스테르 및 RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 브로모벤젠이 반응물로서 사용될 수 있다:
Figure 112019131504873-pct00097
본 발명에 따르면, E1의 합성 반응에 있어서 보론산이 보론산 에스테르 대신 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, E1의 합성을 위한 반응에 있어서 치환되었거나 치환되지 않은 페닐-붕산 및 브롬-치환된 벤조트리플루오라이드, 디플루오로-치환된 벤조트리플루오라이드 대신에 치환되었거나 치환되지 않은 브로모-플루오로페닐 및 디플루오로-치환된 페닐-붕산, 트리플루오로메틸-치환된 페닐-붕산이 사용될 수 있다.
E1의 합성을 위한 반응에 있어서 치환되었거나 치환되지 않은 페닐-붕산 및 브롬-치환된 벤조트리플루오라이드, 디플루오로-치환된 벤조트리플루오라이드 대신에 치환되었거나 치환되지 않은 브로모-플루오로페닐 및 디플루오로-치환된 페닐-붕산, 트리플루오로메틸-치환된 페닐-붕산이 사용될 수 있다.
친핵성 방향족 치환에서 질소 헤테로고리를 아릴 할라이드, 바람직하게는 아릴 플루오라이드와 반응시킬 때의 전형적인 조건은, 예를 들어, 디메틸 술폭시드(DMSO) 또는 N,N-디메틸포름아미드(DMF)와 같은 비양성자성 극성 용매 중에 3염기 인산칼륨이나 수소화나트륨과 같은 염기의 사용을 포함한다.
대안적인 합성 경로는, 아릴 할라이드 또는 아릴 슈도할라이드, 바람직하게는 아릴 브로마이드, 아릴 아이오다이드, 아릴 트리플레이트 또는 아릴 토실레이트에 대한 구리- 또는 팔라듐-촉매 결합을 통한 질소 헤테로고리의 도입을 포함한다.
본 발명의 다른 양태는, 광전자 장치에서 발광 에미터로서 또는 흡광체로서 및/또는 호스트 재료로서 및/또는 전자 수송 재료로서 및/또는 정공 주입 재료로서 및/또는 정공 차단 재료로서 본 발명에 따른 유기 분자의 용도에 관한 것이다.
유기 전자발광 장치는 가장 넓은 의미로는, 가시광역 또는 가장 가까운 자외광역(UV), 즉 380 내지 800 nm의 파장 범위에서 발광하기에 적합한 유기 재료에 기초한 임의의 장치로서 이해될 수 있다. 더 바람직하게는, 유기 전자발광 장치는 가시광역, 즉 400 내지 800 nm 내에서 발광할 수 있다.
이러한 용도의 맥락에 있어서, 광전자 장치는 보다 구체적으로는,
· 유기 발광 다이오드(OLED),
· 발광 전기화학 전지,
· (특히, 밀봉 차폐되지 않은 기체 및 증기 센서에서의) OLED 센서,
· 유기 다이오드,
· 유기 태양 전지,
· 유기 트랜지스터,
· 유기 전계-효과 트랜지스터,
· 유기 레이저 및
· 하향-변환 소자로 이루어진 군으로부터 선택된다.
이와 같은 용도의 바람직한 구현예에서, 유기 전자발광 장치는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC) 및 발광 트랜지스터로 이루어진 군으로부터 선택된다.
용도의 경우, 광전자 장치, 보다 구체적으로는 OLED에서의 발광층에서 본 발명에 따른 유기 분자의 단편은 1 내지 99 wt%, 보다 구체적으로 5 내지 80 wt%이다. 대안적인 구현예에서, 발광층에서의 유기 분자의 비율은 100 wt%이다.
일 구현예에서, 발광층은 본 발명에 따른 유기 분자뿐만 아니라 호스트 재료도 포함하며, 호스트 재료의 삼중항(T1) 및 단일항(S1)의 에너지 준위는 유기 분자의 삼중항(T1) 및 단일항(S1)보다 에너지적으로 더 높다.
본 발명의 다른 양태는 조성물에 관한 것으로서, 상기 조성물은:
(a) 본 발명에 따른 적어도 하나의 유기 분자, 특히, 에미터 및/또는 호스트 형태인 유기 분자;
(b) 본 발명에 따른 유기 분자와 상이한 하나 이상의 에미터 및/또는 호스트 재료; 및
(c) 선택적으로 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매를 포함하거나 이로 이루어진다.
일 구현예에서, 발광층은,
(a) 본 발명에 따른 적어도 하나의 유기 분자, 특히, 에미터 및/또는 호스트 형태인 유기 분자;
(b) 본 발명에 따른 유기 분자와 상이한 하나 이상의 에미터 및/또는 호스트 재료; 및
(c) 선택적으로 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매를 포함하거나 이로 이루어지는 조성물을 포함하거나 이로 (본질적으로) 이루어진다.
특히 바람직하게는, 발광층 EML은,
(i) 1 내지 50 wt%, 바람직하게는 5 내지 40 wt%, 구체적으로는 10 내지 30 wt%의 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자;
(ii) 5 내지 99 wt%, 바람직하게는 30 내지 94.9 wt%, 구체적으로는 40 내지 89 wt%의 적어도 하나의 호스트 화합물 H;
(iii) 선택적으로, 0 내지 94 wt%, 바람직하게는 0.1 내지 65 wt%, 구체적으로는 1 내지 50 wt%의 적어도 하나의 추가적인 호스트 화합물로서, 본 발명에 따른 분자의 구조와 상이한 구조를 갖는 호스트 화합물 D;
(iv) 선택적으로, 0 내지 94 wt%, 바람직하게는 0 내지 65 wt%, 구체적으로는 0 내지 50 wt%의 용매; 및
(v) 선택적으로 0 내지 30 wt%, 구체적으로는 0 내지 20 wt%, 바람직하게는 0 내지 5 wt%의 적어도 하나의 추가적인 에미터 분자로서, 본 발명에 따른 분자의 구조와 상이한 구조를 갖는 에미터 분자 F를 갖거나 이로 이루어지는 조성물을 포함하거나 이로 (본질적으로) 이루어진다.
바람직하게는, 에너지는 호스트 화합물 H로부터 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자로 전달되고, 구체적으로는 호스트 화합물 H의 제1 여기 3중항 상태 T1(H)로부터 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자의 제1 여기 삼중항 상태 T1(E)로 전달되고/되거나 호스트 화합물 H의 제1 여기 단일항 상태 S1(H)로부터 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자의 제1 여기 단일항 상태 S1(E)로 전달될 수 있다.
다른 구현예에서, 발광층 EML은,
(i) 1 내지 50 wt%, 바람직하게는 5 내지 40 wt%, 구체적으로는 10 내지 30 wt%의 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자;
(ii) 5 내지 99 wt%, 바람직하게는 30 내지 94.9 wt%, 특히 40 내지 89 wt%의 하나의 호스트 화합물 H;
(iii) 선택적으로, 0 내지 94 wt%, 바람직하게는 0.1 내지 65 wt%, 구체적으로는 1 내지 50 wt%의 적어도 하나의 추가적인 호스트 화합물로서, 본 발명에 따른 분자의 구조와 상이한 구조를 갖는 호스트 화합물 D;
(iv) 선택적으로, 0 내지 94 wt%, 바람직하게는 0 내지 65 wt%, 구체적으로는 0 내지 50 wt%의 용매; 및
(v) 선택적으로 0 내지 30 wt%, 구체적으로는 0 내지 20 wt%, 바람직하게는 0 내지 5 wt%의 적어도 하나의 추가적인 에미터 분자로서, 본 발명에 따른 분자의 구조와 상이한 구조를 갖는 에미터 분자 F를 갖거나 이로 이루어지는 조성물을 포함하거나 이로 (본질적으로) 이루어진다.
일 구현예에서, 호스트 화합물(H)은 -5 내지 -6.5 eV 범위의 에너지 EHOMO(H)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(H)를 가지며, 적어도 하나의 추가적인 호스트 화합물 D는 에너지 EHOMO(D)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(D)를 가지되, EHOMO(H) > EHOMO(D)이다.
다른 구현예에서, 호스트 화합물 H는 에너지 ELUMO(H)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(H)를 가지며, 적어도 하나의 추가적인 호스트 화합물 D는 에너지 ELUMO(D)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(D)를 가지되, ELUMO(H) > ELUMO(D)이다.
일 구현예에서, 호스트 화합물 H는 에너지 EHOMO(H)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(H) 및 에너지 ELUMO(H)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(H)를 가지며,
적어도 하나의 추가적인 호스트 화합물 D는 에너지 EHOMO(D)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(D) 및 에너지 ELUMO(D)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(D)를 가지며,
본 발명에 따른 유기 분자는 에너지 EHOMO(E)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(E) 및 에너지 ELUMO(E)를 갖는 최저 점유 분자 궤도 LUMO(E)를 가지되,
EHOMO(H) > EHOMO(D)이고, 본 발명에 따른 유기 분자의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(E)의 에너지 준위(EHOMO(E))와 호스트 화합물 H의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(H)의 에너지 준위(EHOMO(H)) 사이의 에너지 차이는 -0.5 eV 내지 0.5 eV, 보다 바람직하게는 -0.3 eV 내지 0.3 eV, 더욱 더 바람직하게는 -0.2 eV 내지 0.2 eV 또는 심지어 -0.1 eV 내지 0.1 eV 사이이며;
ELUMO(H) > ELUMO(D)이고, 본 발명에 따른 유기 분자의 최저 점유 분자 궤도 LUMO(E)의 에너지 준위(ELUMO(E))와 적어도 하나의 추가적인 호스트 화합물 D의 최저 점유 분자 궤도 LUMO(D)의 에너지 준위(ELUMO(D)) 사이의 에너지 차이는 -0.5 eV 내지 0.5 eV, 보다 바람직하게는 -0.3 eV 내지 0.3 eV, 더욱 더 바람직하게는 -0.2 eV 내지 0.2 eV 또는 심지어 -0.1 eV 내지 0.1 eV 사이이다.
다른 양태에서, 본 발명은 유기 분자나 본원에서 기술된 유형의 조성물을 포함하는 광전자 장치, 보다 구체적으로는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지, OLED 센서(구체적으로는, 밀봉 차폐되지 않은 기체 및 증기 센서), 유기 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 레이저 및 하향-변환 소자로 이루어진 군으로부터 선택된 장치 형태의 광전자 장치에 관한 것이다.
바람직한 구현예에 있어서, 유기 전자발광 장치는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC) 및 발광 트랜지스터로 이루어지는 군으로부터 선택된 장치이다.
본 발명의 광전자 장치의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자는 발광층 EML에서 발광 재료로서 사용된다.
본 발명의 광전자 장치의 일 구현예에서, 발광층 EML은 본원에서 기술한 본 발명에 따른 조성물로 이루어진다.
예시적으로, 유기 전자발광 장치가 OLED일 때, 이는 다음의 층 구조를 나타낼 수 있고:
1. 기판
2. 애노드(anode)층 A
3. 정공 주입층, HIL
4. 정공 수송층, HTL
5. 전자 차단층, EBL
6. 발광층, EML
7. 정공 차단층, HBL
8. 전자 수송층, ETL
9. 전자 주입층, EIL
10. 캐소드(cathode)층,
여기에서, OLED는 각 층을 단지 선택적으로 포함하고, 서로 상이한 층들은 합쳐질 수 있으며, OLED는 위에서 정의된 각각의 층으로 이루어진 2개 이상의 층을 포함할 수 있다.
또한, 유기 전자발광 장치는, 예시적으로 습기, 증기 및/또는 가스를 포함하는 환경에서 유해한 종에 대한 노출로부터 장치의 손상을 방지하는 하나 이상의 보호층을 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전자발광 장치는 다음의 반전층 구조를 나타내는 OLED이고:
1. 기판
2. 캐소드층
3. 전자 주입층, EIL
4. 전자 수송층, ETL
5. 정공 차단층, HBL
6. 발광층, B
7. 전자 차단층, EBL
8. 정공 운반층, HTL
9. 정공 주입층, HIL
10. 애노드층, A
여기에서, 반전층 구조를 갖는 OLED는 각 층을 단지 선택적으로 포함하고, 서로 상이한 층들은 합쳐질 수 있으며, OLED는 위에서 정의된 각각의 층으로 이루어진 2개 이상의 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전자발광 장치는 적층된 구조를 나타낼 수 있는 OLED이다. 이러한 구조에서, OLED가 옆으로 나란히 배치되는 전형적인 배열과 달리, 개별 유닛은 서로 위아래로 적층된다. 혼합 광은 적층 구조를 나타내는 OLED를 사용해 생성될 수 있고, 특히 백색광은 청색, 녹색 및 적색 OLED를 적층하여 생성될 수 있다. 또한, 적층 구조를 나타내는 OLED는 전형적으로 2개의 OLED 서브유닛들 사이에 위치하고, 전형적으로 애노드층에 더 가까이 위치하는 하나의 전하 생성층 CGL의 n-도핑된 층을 갖는 n-도핑 및 p-도핑된 층으로 이루어지는 전하 생성층(CGL)을 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전자발광 장치는 애노드와 캐소드 사이에 2개 이상의 발광층을 포함하는 OLED이다. 특히, 소위 탠덤(tandem) OLED로 불리는 OLED는 3개의 발광층(적색광을 방출하는 발광층, 녹색광을 방출하는 발광층 및 청색광을 방출하는 발광층)을 포함하고, 각각의 발광층 사이에서 전하 생성층, 차단층 또는 수송층과 같은 추가의 층을 선택적으로 포함할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 방출층은 인접하여 적층된다. 또 다른 구현예에서, 탠덤 OLED는 각각의 두 발광층 사이에 전하 생성층을 포함한다. 또한, 전하 생성층에 의해 분리된 인접한 발광층 또는 각각의 방출층은 합쳐질 수 있다.
기판은 임의의 재료 또는 재료의 조성물로 형성될 수 있다. 유리 슬라이드가 기판으로 가장 자주 사용된다. 대안으로, 박막 금속층(예를 들어, 구리, 금, 은 또는 알루미늄 막), 또는 플라스틱 막 또는 슬라이드가 사용될 수 있다. 이는 가요성을 향상시킨다. 애노드층 A는 (필수적으로) 투명한 막을 수득할 수 있는 재료로 대부분 이루어진다. OLED에서 빛이 방출되기 위해서는, 두 전극 중 적어도 하나는 (필수적으로) 투명해야 하므로, 애노드층 A 또는 캐소드층 C 중 하나는 투명하다. 바람직하게, 애노드층 A는 높은 함량의 투명 전도성 산화물(TCOs)을 포함하거나 또는 이로 이루어진다. 이러한 애노드층 A는, 예를 들어, 산화인듐주석, 산화알루미늄아연, 불소 도핑된 산화주석, 산화인듐아연, PbO, SnO, 산화지르코늄, 산화몰리브덴, 산화바나듐, 산화텅스텐, 탄소, 도핑된 Si, 도핑된 Ge, 도핑된 GaAs, 도핑된 폴리아닐린, 도핑된 폴리피롤 및/또는 도핑된 폴리티오펜을 포함한다.
특히, 바람직하게는, 애노드층 A는 (필수적으로) 산화 인듐 주석(ITO)(예: (InO3)0.9(SnO2)0.1)로 이루어진다. 투명 전도성 산화물(TCO)에 의한 애노드층 A의 거칠기는 정공 주입층(HIL)을 사용하여 보완할 수 있다. 또한, 준 전하 캐리어의 TCO로부터 정공 수송층(HTL)으로의 수송이 용이해진다는 점에서, HIL은 준 전하 캐리어(즉, 정공)의 주입을 용이하게 할 수 있다. 정공 주입층(HIL)은 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT), 폴리스티렌술포네이트(PSS), MoO2, V2O5, CuPC 또는 CuI, 특히 PEDOT와 PSS의 혼합물을 포함할 수 있다. 정공 주입층(HIL)은 또한 애노드층 A로부터 정공 수송층(HTL) 내로의 금속 확산을 방지할 수 있다. HIL은, 예를 들어, PEDOT:PSS(폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜:폴리스티렌술포네이트), PEDOT(폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜), mMTDATA(4,4',4"-트리스[페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민), 스피로-TAD(2,2',2"-테트라키스(n,n-디페닐아미노)-9,9'-스피로비플루오렌), DNTPD(N1,N1'-(비페닐-4,4'-디일)비스(N1-페닐-N4,N4-디-m-톨릴벤젠-1,4-디아민), NPB(N,N'-비스-(1-나프탈레닐)-N,N'-비스-페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민), NPNPB(N,N'-디페닐-N,N'-디-[4-(N,N-디페닐-아미노)페닐]벤지딘), MeO-TPD(N,N,N',N'-테트라키스(4-메톡시페닐)벤지딘), HAT-CN(1,4,5,8,9,11-헥사아자트리페닐렌-헥사카보니트릴), 및/또는 스피로-NPD(N,N'-디페닐-N,N'-비스-(1-나프틸)-9,9'-스피로비플루오렌-2,7-디아민)을 포함한다.
애노드층 A 또는 정공 주입층(HIL)에 인접하여 전형적으로 정공 수송층(HTL)이 위치한다. 여기에서, 임의의 정공 수송 화합물이 사용될 수 있다. 예시적으로, 트리아릴아민 및/또는 카바졸과 같이 전자가 풍부한 헤테로방향족 화합물은 정공 수송 화합물로 사용될 수 있다. HTL은 애노드층 A와 발광층 EML 사이의 에너지 장벽을 감소시킬 수 있다. 정공 수송층(HTL)은 또한 전자 차단층(EBL)일 수 있다. 바람직하게는, 정공 수송 화합물은 그것의 삼중항 상태 T1의 비교적 높은 에너지 준위를 갖는다. 예시적으로, 정공 운반층(HTL)은 트리스(4-카바졸일-9-일페닐)아민(TCTA), 폴리-TPD(폴리(4-부틸페닐-디페닐-아민)), [알파]-NPD(폴리(4-부틸페닐-디페닐-아민)), TAPC(4,4'-시클로헥실리덴-비스[N,N-비스(4-메틸페닐)벤젠아민]), 2-TNATA(4,4',4"-트리스[2-나프틸(페닐)아미노]트리페닐아민), 스피로-TAD, DNTPD, NPB, NPNPB, MeO-TPD, HAT-CN 및/또는 트리스Pcz(9,9'-디페닐-6-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H,9'H-3,3'-비카바졸)와 같은 별 모양의 헤테로고리를 포함할 수 있다. 또한, HTL은 유기 정공 수송 매트릭스 내에서 무기 또는 유기 도펀트(dopant)로 이루어지는 p-도핑된 층을 포함할 수 있다. 산화바나듐, 산화몰리브덴 또는 산화텅스텐과 같은 전이금속 산화물을 무기 도펀트의 예시로 사용할 수 있다. 테트라플루오로테트라사이아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 구리 펜타플루오로벤조에이트(Cu(I)pFBz) 또는 전이금속 복합체를 유기 도펀트의 예시로 사용할 수 있다.
EBL은, mCP(1,3-비스 (카바졸-9-일)벤젠), TCTA, 2-TNATA, mCBP(3,3-디(9H-카바졸-9-일)비페닐), 트리스-Pcz, CzSi(9-(4-tert-부틸페닐)-3,6-비스(트리페닐실릴)-9H-카바졸) 및/또는 DCB(N,N'-디카바졸릴-1,4-디메틸벤젠)을 예시로 포함할 수 있다.
정공 수송층(HTL)에 인접하여, 전형적으로, 발광층 EML이 위치한다. 발광층 EML은 적어도 하나의 발광 분자를 포함한다. 특히, EML은 본 발명에 따른 적어도 하나의 발광 분자를 포함한다. 일 구현예에서, 발광층은 본 발명에 따른 유기 분자만을 포함한다. 전형적으로, EML은 추가적으로 하나 이상의 호스트 재료를 포함한다. 예시적으로, 호스트 재료는 CBP (4,4'-비스-(N-카바졸릴)-비페닐), mCP, mCBP, Sif87 (디벤조[b,d]티오펜-2-일트리페닐실란), CzSi, Sif88 (디벤조[b,d]티오펜-2-일)디페닐실란), DPEPO (비스[2-(디페닐포스피노)페닐] 에터 옥사이드), 9-[3-(디벤조푸란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조푸란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조퓨라닐)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸, T2T (2,4,6-트리스(비페닐-3-일)-1,3,5-트리아진), T3T (2,4,6-트리스(트리페닐-3-일)-1,3,5-트리아진) 및/또는 TST (2,4,6-트리스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-1,3,5-트리아진)로부터 선택된다. 호스트 재료는 유기 분자의 제1 삼중항(T1) 및 제1 단일항(S1) 에너지 준위보다 에너지적으로 더 높은 제1 삼중항(T1) 및 제1 단일항(S1) 에너지 준위를 나타내기 위해 전형적으로 선택되어야 한다.
본 발명의 일 구현예에서, EML은 적어도 하나의 정공-우성 호스트 및 전자-우성 호스트를 갖는 소위 혼합-호스트 시스템(mixed-host system)을 포함한다. 특정 구현예에서, EML은 본 발명에 따른 정확히 하나의 발광 분자와, 전자-우성 호스트로서의 T2T, 및 정공-우성 호스트로서의 CBP, mCP, mCBP, 9-[3-(디벤조푸란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디 벤조푸란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조푸라닐)페닐]-9H-카바졸 및 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸로부터 선택되는 호스트로 이루어지는 혼합-호스트 시스템을 포함한다. 또 다른 구현예에서, EML은 50 내지 80 wt%, 바람직하게는 60 내지 75 wt%의 CBP, mCP, mCBP, 9-[3-(디벤조푸란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조푸란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조퓨라닐)페닐]-9H-카바졸 및 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸로부터 선택되는 호스트; 10 내지 45 wt%, 바람직하게는 15 내지 30 wt%의 T2T; 및 5 내지 40 wt%, 바람직하게는 10 내지 30 wt%의 본 발명에 따른 발광 분자를 포함한다.
발광층 EML에 인접하여 전자 수송층(ETL)이 위치할 수 있다. 여기에서, 임의의 전자 수송체가 사용될 수 있다. 예시적으로, 벤즈이미다졸, 피리딘, 트리아졸, 옥사디아졸 (예: 1,3,4- 옥사디아졸), 포스핀옥사이드 및 술폰과 같은 전자가 거의 없는 화합물이 사용될 수 있다. 전자 수송체는 또한 1,3,5-트리(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페닐(TPBi)과 같은 별 모양의 헤테로고리일 수 있다. ETL은 NBphen (2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Alq3 (알루미늄-트리스(8-히드록시퀴놀린)), TSPO1 (디페닐-4-트리페닐실릴페닐-포스피녹사이드), BPyTP2 (2,7-디(2,2'-비피리딘-5-일)트리페닐), Sif87 (디벤조[b,d]티오펜-2-일트리페닐실란), Sif88 (디벤조[b,d]티오펜-2-일)디페닐실란), BmPyPhB (1,3-비스[3,5-디(피리딘-3-일)페닐]벤젠) 및/또는 BTB (4,4'-비스-[2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아지닐)]-1,1'-비페닐)을 포함할 수 있다. 선택적으로, ETL은 Liq와 같은 물질로 도핑될 수 있다. 전자 수송층(ETL)은 또한 홀정공을 차단할 수 있거나 정공 차단층(HBL)이 도입될 수 있다.
HBL은, BCP (2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10- 페난트롤린 = 바토커프로인), BAlq (비스(8-히드록시-2-메틸퀴놀린)-(4-페닐페녹시)알루미늄), NBphen (2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Alq3 (알루미늄-트리스(8-히드록시퀴놀린)), TSPO1 (디페닐-4-트리페닐실릴페닐-포스피녹사이드), T2T (2,4,6-트리스(비페닐-3-일)-1,3,5-트리아진), T3T (2,4,6-트리스(트리페닐-3-일)-1,3,5-트리아진), TST (2,4,6-트리스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-1,3,5-트리아진) 및/또는 TCB/TCP (1,3,5-트리스(N-카바졸릴)벤졸/1,3,5-트리스(카바졸)-9-일)벤젠)를 예시로 포함할 수 있다.
전자 수송층(ETL)에 인접하여 캐소드층 C가 위치할 수 있다. 예시적으로, 캐소드층 C는 금속(예를 들어, Al, Au, Ag, Pt, Cu, Zn, Ni, Fe, Pb, LiF, Ca, Ba, Mg, In, W, 또는 Pd) 또는 금속 합금을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다. 실질적인 이유로, 캐소드층은 Mg, Ca 또는 Al과 같은 (본질적으로) 불투명한 금속으로 이루어질 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐소드층 C는 흑연 및/또는 탄소 나노튜브(CNT)를 포함할 수도 있다. 대안적으로, 캐소드층 C는 나노-스케일의 은 전선으로 이루어질 수도 있다.
OLED는 선택적으로, 전자 수송층(ETL)과 캐소드층 C(전자 주입층(EIL)으로 지칭될 수 있음) 사이에 보호층을 더 포함할 수 있다. 이 층은 리튬플루오라이드, 세슘플루오라이드, 은, Liq(8-히드록시퀴놀리놀라토리튬), Li2O, BaF2, MgO 및/또는 NaF를 포함할 수 있다.
선택적으로, 전자 수송층(ETL) 및/또는 정공 차단층(HBL)은 하나 이상의 호스트 화합물을 포함할 수도 있다.
발광층 EML의 발광 스펙트럼 및/또는 흡광 스펙트럼을 추가로 변경하기 위해, 발광층 EML은 하나 이상의 추가 에미터 분자 F를 더 포함할 수 있다. 이러한 에미터 분자 F는 당업계에 알려진 임의의 에미터 분자 일 수 있다. 바람직하게는, 이러한 에미터 분자 F는 본 발명에 따른 분자의 구조와 다른 구조를 갖는 분자이다. 에미터 분자 F는 선택적으로 TADF 에미터일 수 있다. 대안적으로, 에미터 분자 F는 선택적으로 발광층 EML의 방출 스펙트럼 및/또는 흡수 스펙트럼을 변경할 수 있는 형광 및/또는 인광 에미터 분자 일 수 있다. 예시적으로, 삼중항 및/또는 단일항 여기자(exciton)는 본 발명에 따른 에미터 분자로부터 에미터 분자 E에 의해 방출된 빛과 비교하여 전형적으로 적색-편이된(red-shifted) 빛을 방출함으로써 바닥 상태 S0로 완화되기 이전에 에미터 분자 F로 전달될 수 있다. 선택적으로, 에미터 분자 F는 또한 2-광자 효과(즉, 최대 흡수 에너지 절반의 광자 2개의 흡수)를 유발할 수 있다.
선택적으로, 유기 전자발광 장치(예: OLED)는 필수적으로 백색 유기 전자발광 장치일 수 있다. 예시적으로, 이러한 백색 유기 전자발광 장치는 적어도 하나의 (진한) 청색 에미터 분자 및 녹색 및/또는 적색광을 방출하는 하나 이상의 에미터 분자를 포함할 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이 2개 이상의 분자 사이에 선택적으로 에너지 투과가 있을 수도 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, 특정 맥락에서 더욱 구체적으로 정의되지 않으면, 방출된 및/또는 흡수된 빛의 색 지정은 다음과 같다.
보라색: > 380 내지 420 nm의 파장 범위;
진청색: > 420 내지 480 nm의 파장 범위;
하늘색: > 480 내지 500 nm의 파장 범위;
녹색: > 500 내지 560 nm의 파장 범위;
노랑색: > 560 내지 580 nm의 파장 범위;
주황색: > 580 내지 620 nm의 파장 범위;
적색: > 620 내지 800 nm의 파장 범위.
에미터 분자와 관련하여, 이러한 색상은 최대 발광을 의미한다. 따라서, 예시적으로, 진청색 에미터는 > 420 내지 480 nm의 범위에서 최대 발광을 갖고, 하늘색 에미터는 > 480 내지 500 nm의 범위에서 최대 발광을 갖고, 녹색 에미터는 > 500 내지 560 nm의 범위에서 최대 발광을 갖고, 적색 에미터는 > 620 내지 800 nm의 범위에서 최대 발광을 갖는다.
진청색 에미터는, 바람직하게는 480 nm 미만에서 최대 발광을 가질 수 있으며, 더 바람직하게는 470 nm 미만, 더욱 더 바람직하게는 465 nm 미만 또는 심지어 460 nm 미만에서 최대 방출을 가질 수 있다. 또한, 진청색 에미터는 전형적으로는 420 nm 초과, 바람직하게는 430 nm 초과, 더 바람직하게는 440 nm 초과 또는 심지어 450 nm 초과에서 최대 방출을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 또 다른 양태는 1000 cd/m2에서 외부 양자 효율이 8% 이상, 보다 바람직하게는 10% 이상, 보다 더 바람직하게는 13% 이상, 더욱 더 바람직하게는 15% 이상 또는 심지어 20% 이상을 나타내고/나타내거나, 420 nm 내지 500 nm, 바람직하게는 430 nm 내지 490 nm, 보다 바람직하게는 440 nm 내지 480 nm, 보다 더 바람직하게는 450 nm 내지 470 nm 사이에서 최대 방출을 나타내고/나타내거나, 500 cd/m2에서 LT80 값이 100시간 이상, 바람직하게는 200시간 이상, 보다 바람직하게는 400시간 이상, 보다 더 바람직하게는 750시간 이상 또는 심지어 1000시간 이상을 나타내는 OLED에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 또 다른 양태는 0.45 미만, 바람직하게는 0.30 미만, 보다 바람직하게는 0.20 미만 또는 보다 더 바람직하게는 0.15 미만 또는 심지어 0.10 미만의 CIEy 색 좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양태는, 뚜렷한 색 점에서 빛을 방출하는 OLED에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, OLED는 좁은 방출 대역(작은 반치전폭 (FWHM))을 갖는 빛을 방출한다. 일 양태에서, 본 발명에 따른 OLED는 0.50 eV 미만, 바람직하게는 0.48 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.45 eV 미만, 보다 더 바람직하게는 0.43 eV 미만 또는 심지어 0.40 eV 미만의 주 방출 피크의 반치전폭 FWHM을 갖는 빛을 방출한다.
본 발명의 또 다른 양태는, ITU-R 권장사항 BT.2020(Rec. 2020)에 정의되어 있는 파랑 원색(CIEx = 0.131, CIEy = 0.046)의 색 좌표 CIEx(= 0.131) 및 CIEy(= 0.046)에 가까운 색 좌표 CIEx 및 CIEy를 갖는 빛을 방출하고, 따라서 초고해상도 (UHD) 디스플레이(예: UHD-TV)에 사용하기에 적합한 OLED에 관한 것이다. 상업적 사용에 있어서, 전형적으로 상부-방출(상부-전극은 투명함) 장치가 사용되는 반면, 본 발명에서 사용되는 test용 장치는 하부-방출 장치(하부-전극 및 기판은 투명함)를 나타낸다. 청색 장치의 CIEy 색 좌표는 CIEx가 거의 변하지 않은 채로 하부-방출 장치에서 상부-방출 장치로 변할 때 2배까지 감소될 수 있다(Okinaka 등의 (2015), 22.1: Invited Paper: New Fluorescent Blue Host Materials for Achieving Low Voltage in OLEDs, SID Symposium Digest of Technical Papers, 46; doi:10.1002/sdtp.10480). 따라서, 본 발명의 또 다른 양태는 0.02 내지 0.30, 바람직하게는 0.03 내지 0.25, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.20 또는 보다 더 바람직하게는 0.08 내지 0.18 또는 심지어 0.10 내지 0.15 사이의 CIEx 색 좌표 및/또는 0.00 내지 0.45, 바람직하게는 0.01 내지 0.30, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.20 또는 보다 더 바람직하게는 0.03 내지 0.15 또는 심지어 0.04 내지 0.10 사이의 CIEy 색 좌표의 방출이 나타나는 OLED에 관한 것이다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 광전자 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 이 경우, 본 발명의 유기 분자가 사용된다.
유기 전기루미네센스 장치, 특히 본 발명에 따른 OLED는 증기증착법 및/또는 액상처리법 중 임의의 방법으로 제조될 수 있다. 따라서, 적어도 한 개의 층은
- 승화법에 의해 제조되거나,
- 유기 기상증착 공정에 의해 제조되거나,
- 캐리어 기체 승화 공정에 의해 제조되거나,
- 용액으로 처리되거나,
- 인쇄된다.
유기 전기루미네센스 장치, 특히 본 발명에 따른 OLED를 제조하기 위한 방법들은 당업계에 알려진 방법들이다. 상이한 층들은 후속 증착 공정에 의해 적합한 기판 상에 각각 그리고 연속적으로 증착된다. 각각의 층들은 동일하거나 상이한 증착 방법을 이용하여 증착될 수 있다.
기상층작 공정은 예시적으로 열(공)증착법, 화학적 기상증착법 및 물리적 기상증착법을 포함한다. 능동형 OLED 디스플레이의 경우, AMOLED 백플레인이 기판으로 사용된다. 각각의 층은 적절한 용매를 사용하는 용액 또는 분산액으로부터 처리될 수 있다. 용액증착 공정은 예시적으로 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating) 및 제트 프린팅(jet printing)을 포함한다. 액상처리 공정은 선택적으로 불활성 분위기(예를 들어, 질소 분위기)에서 수행될 수 있으며, 용매는 당업계에 알려진 수단에 의해 선택적으로 완전히 또는 부분적으로 제거될 수 있다.
도 1 PMMA 중 실시예 1 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 2 PMMA 중 실시예 2 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 3 PMMA 중 실시예 3 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 4 PMMA 중 실시예 4 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 5 PMMA 중 실시예 5 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 6 PMMA 중 실시예 6 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 7 PMMA 중 실시예 7 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 8 PMMA 중 실시예 8 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 9 PMMA 중 실시예 9 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 10 PMMA 중 실시예 10 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 11 PMMA 중 실시예 11 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 12 PMMA 중 실시예 12 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 13 PMMA 중 실시예 13 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 14 PMMA 중 실시예 14 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 15 PMMA 중 실시예 15 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 16 PMMA 중 실시예 16 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
도 17 PMMA 중 실시예 17 (10 wt%)의 발광 스펙트럼.
실시예
일반적 합성 개략도 I
Figure 112019131504873-pct00098
일반적 합성 개략도 II
Figure 112019131504873-pct00099
AAV1 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00100
RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르 E2 (1.20 당량), 4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴/4-브로모-2,6-디플루오로벤조트리플루오라이드 (1.00 당량), Pd2(dba)3 (0.01 당량), 2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 110℃의 질소 분위기에서 톨루엔/물 혼합물 (10:1의 비율, 2 mL 톨루엔/mmol 아릴 브로마이드) 중에서 16시간 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 여과하고 잔류물을 디클로로메탄으로 세척한다. 용매를 제거한다. 수득한 조생성물을 톨루엔에서 재결정화하여 정제하고, 생성물을 고체로서 수득한다.
보론산 에스테르 대신, 상응하는 보론산이 사용될 수 있다.
AAV1-2 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00101
RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 브로모벤젠 E2-2 (1.00 당량), 4-시아노/트리플루오로메틸-3,5-디플루오로페닐-보론산 피나콜 에스테르 (1.10 당량), Pd2(dba)3 (0.01 당량), 2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 110℃의 질소 분위기에서 톨루엔/물 혼합물 (10:1의 비율, 2 mL 톨루엔/mmol 아릴 브로마이드) 중에서 16시간 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 여과하고 잔류물을 디클로로메탄으로 세척한다. 용매를 제거한다. 수득한 조생성물을 톨루엔에서 재결정화하여 정제하고, 생성물을 고체로서 수득한다.
보론산 에스테르 대신, 상응하는 보론산이 사용될 수 있다.
AAV2 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00102
Z2의 합성은 AAV1 에 따라 수행하되, RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 페닐-보론 피나콜 에스테르산 E2는 3-브로모-2,6-디플루오로-벤조니트릴/3-브로모-2,6-디플루오로벤조트리플루오라이드와 반응시킨다.
AAV3 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00103
Z3의 합성은 AAV1 에 따라 수행하되, RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르 E2는 4-브로모-3,5-디플루오로-벤조니트릴/4-브로모-3,5-디플루오로벤조트리플루오라이드와 반응시킨다.
AAV4 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00104
Z4의 합성은 AAV1 에 따라 수행하되, RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르 E2는 4-브로모-2,5-디플루오로-벤조니트릴/4-브로모2,5-디플루오로벤조트리플루오라이드와 반응시킨다.
AAV5 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00105
Z5의 합성은 AAV1 에 따라 수행하되, RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르 E2는 2-브로모-4,5-디플루오로-벤조니트릴/2-브로모-4,5-디플루오로벤조트리플루오라이드와 반응시킨다.
AAV6 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00106
Z6의 합성은 AAV1 에 따라 수행하되, RI-, RII-, RIII-, RIV-, RV-치환된 페닐-보론산 피나콜 에스테르 E2는 3-브로모-5,6-디플루오로-벤조니트릴/3-브로모-5,6-디플루오로벤조트리플루오라이드와 반응시킨다.
AAV7 합성의 일반적 절차:
Figure 112019131504873-pct00107
Figure 112019131504873-pct00108
Figure 112019131504873-pct00109
Figure 112019131504873-pct00110
Figure 112019131504873-pct00111
Z1, Z2, Z3, Z4, Z5 또는 Z6(각각 1 당량), 상응하는 공여체 분자 D-H(2.00 당량) 및 3염기 인산칼륨(4.00 당량)을 질소 분위기 하에 DMSO 중에 현탁시키고, 120℃에서 (16시간 동안) 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 포화 염화나트륨 용액에 첨가하고, 디클로로메탄으로 3회 추출한다. 상기 혼합한 유기 물질(상)을 포화 염화나트륨 용액으로 2회 세척하고, MgSO4로 건조시킨 후, 용매를 제거한다. 조생성물을 재결정화에 의해 정제하거나 플래시 크로마토그래피에 의해 정제한다. 생성물을 고체로서 수득하였다.
특히, 공여체 분자 D-H는 3,6-치환된 카바졸(예를 들어, 3,6-디메틸카바졸, 3,6-디페닐카바졸, 3,6-디-3차-부틸카바졸), 2,7-치환된 카바졸(예를 들어, 2,7-디메틸카바졸, 2,7-디페닐카바졸, 2,7-디-3차-부틸카바졸), 1,8-치환된 카바졸(예를 들어, 1,8-디메틸카바졸, 1,8-디페닐카바졸, 1,8-디-3차-부틸카바졸), 1-치환된 카바졸(예를 들어, 1-메틸카바졸, 1-페닐카바졸, 1-3차-부틸카바졸), 2-치환된 카바졸(예를 들어, 2-메틸카바졸, 2-페닐카바졸, 2-터트-부틸카바졸) 또는 3-치환된 카바졸(예를 들어, 3-메틸카바졸, 3-페닐카바졸, 3-터트-부틸카바졸)이다.
예시적으로, 할로겐-치환된 카바졸, 특히 3-브로모카바졸이 D-H로 사용될 수 있다.
후속 반응에서, 보론산 에스테르 작용기 또는 보론산 작용기는 D-H를 통해, 예를 들어, 비스(피나콜라토)디보론 (CAS No. 73183-34-3)과의 반응을 통해 도입된 하나 이상의 할로겐 치환기의 위치에 예시적으로 도입되어, 상응하는 카바졸-3-일보론산 에스테르 또는 카바졸-3-일보론산을 생성할 수 있다. 이어서, 하나 이상의 치환기 Ra가 상응하는 할로겐화 반응물 Ra-Hal, 바람직하게는 Ra-Cl 및 Ra-Br과의 결합 반응을 통해 보론산 에스테르기 또는 보론산기 대신에 도입될 수 있다.
대안적으로는, 하나 이상의 치환기 Ra가 치환기 Ra [Ra-B(OH)2]의 보론산 또는 상응하는 보론산 에스테르와의 반응을 통해 하나 이상의 할로겐 치환기(D-H를 통해 도입되었음) 대신에 도입될 수 있다.
HPLC-MS:
HPLC-MS 분광분석은 MS-검출기(Thermo LTQ XL)를 사용해 Agilent의 HPLC(1100 시리즈) 상에서 수행한다. Waters의 역상 컬럼 4.6 mm x 150 mm, 입자 크기 5.0 μm(사전 컬럼 없음)가 HPLC에서 사용된다. HPLC-MS 측정은 용매인 아세토나이트릴, 물 및 THF를 다음 농도로 사용하여 실온(rt)에서 수행한다:
Figure 112019131504873-pct00112
측정을 위해 0.5 mg/ml의 농도의 용액에서 주입 부피 15 μL를 취한다. 다음의 구배가 사용된다:
Figure 112019131504873-pct00113
APCI (대기압 화학적 이온화)에 의해 프로브의 이온화를 수행한다.
순환 전압-전류법
순환 전압-전류도(cyclic voltammogram)는 디클로로메탄 또는 적합한 용매와 적합한 전해질(예: 테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트 0.1 mol/l) 내에서 유기 분자의 농도가 10-3 mol/l인 용액으로부터 측정한다. 측정은 실온에서 3-전극 조립체(작동 전극 및 상대 전극: Pt 와이어, 기준 전극: Pt 와이어)를 사용해 질소 분위기 하에서 수행하고, FeCp2/FeCp2 +를 내부 표준으로서 사용하여 교정한다. SCE에 대한 내부 표준으로서 페로센(ferrocene)을 사용하여 HOMO 데이터를 교정하였다.
밀도 함수 이론 계산
분자 구조는 BP86 기능 및 동일성 접근법(RI)의 분해능을 이용하여 최적화된다. 여기 에너지는 시간-의존 DFT(Time-Dependent DFT, TD-DFT) 방법을 사용하여 (BP86) 최적화된 구조를 이용함으로써 계산된다. 궤도 및 여기 상태 에너지는 B3LYP 기능으로 계산된다. Def2-SVP 기본 설정 및 수치 적분을 위한 m4-grid가 사용된다. Turbomole 프로그램 패키지는 모든 계산에 사용된다.
광물리적 측정
시료 전처리: 스핀-코팅
장비: Spin150, SPS euro.
시료 농도는 10 mg/ml으로 적합한 용매에 용해시켰다.
프로그램: 1) 400 U/분으로 3 초; 1000 Upm/초에서 1000 U/분으로 20초. 3) 1000 Upm/초에서 4000 U/분으로 10초. 코팅 후, 70℃에서 1분간 필름을 건조시킨다.
광루미네선스 분광 분석 및 TCSPC (시간-상관 단일-광자 계수)
정태 발광 분광 분석은 150W 크세논 아크 램프, 여기 단색화 장치와 발광 단색화 장치(monochromator) 및 Hamamatsu R928 광전자 배증관(photomultiplier)이 장착되어 있고 시간-상관 단일-광자 계수 옵션이 구비된 Horiba Scientific, Modell FluoroMax-4를 사용하여 측정한다. 발광 및 여기 스펙트럼은 표준 보정 맞춤을 사용하여 보정한다.
여기 상태 수명은 동일한 시스템을 채용하고 TCSPC법을 사용하여 FM-2013 장비 및 Horiba Yvon TCSPC 허브로 결정한다.
여기원(excitation source):
NanoLED 370(파장: 371 nm, 펄스 폭: 1.1 ns)
NanoLED 290(파장: 294 nm, 펄스 폭: <1 ns)
SpectraLED 310(파장: 314 nm)
SpectraLED 355(파장: 355 nm).
데이터 분석(지수 적합)은 DataStation 소프트웨어 묶음 및 DAS6 분석 소프트웨어를 사용하여 수행된다. 적합은 카이-제곱-테스트를 사용하여 결정된다.
광루미네선스 광자 수율 측정
광루미네선스 광자 수율(PLQY) 측정을 위해 Absolute PL Quantum Yield Measurement C9920-03G 시스템(Hamamatsu Photonics)을 사용한다. 광자 수율과 CIE 좌표는 U6039-05 소프트웨어 버전 3.6.0을 사용하여 결정한다.
최대 발광은 nm 단위로, 양자 수율 Φ는 % 단위로 주어지고, CIE 좌표는 x, y 값으로 주어진다.
PLQY는 다음의 프로토콜을 사용하여 결정한다:
1) 품질 보증: 에탄올에 용해된 안트라센(알려진 농도)을 기준으로서 사용한다.
2) 여기 파장: 유기 분자의 최대 흡수가 결정되고, 분자는 이 파장을 이용하여 여기된다.
3) 측정
양자 수율은 질소 대기하에서 용액 또는 막의 시료에 대한 양자 수율을 계산한다. 수율은 다음 식을 사용하여 계산되며:
Figure 112019131504873-pct00114
식 중, n광자는 광자 수이고, Int.는 강도를 나타낸다.
유기 전기루미네센스 장치의 제조 및 특성
본 발명에 따른 유기 분자를 포함하는 OLED 장치는 진공-증착법을 통해 제조될 수 있다. 만약 한 층이 하나 이상의 화합물을 포함하면, 하나 이상의 화합물의 중량-백분율은 % 단위로 나타낸다. 총 중량-백분율 값은 100%에 해당하므로 값이 주어지지 않으면, 이 화합물의 비는 주어진 값과 100% 사이의 차와 같다.
완전하게 최적화되지 않은 OLED는 전기루미네선스 스펙트럼 표준 방법 및 측정, 광다이오드에 의해 검출된 빛을 사용하여 계산된 강도에 따른 외부 양자 효율 (% 단위), 그리고 전류를 사용하여 특징된다. OLED 장치의 수명은 일정한 전류 밀도에서 작동하는 동안 휘도의 변화로부터 결정된다. LT50 값은 측정된 휘도가 초반 휘도의 50%로 감소한 시간에 해당하며, 비슷하게 LT80은 측정된 휘도가 초반 휘도의 80%로 감소한 시간, LT95는 측정된 휘도가 초반 휘도의 95%로 감소한 시간에 해당한다.
가속 수명 측정이 수행된다(예: 증가한 전류 밀도를 적용). 예시적으로, 500 cd/m2에서의 LT80의 값은 다음 식을 사용하여 결정되며:
Figure 112019131504873-pct00115
식 중, L 0 은 인가된 전류 밀도에서 초반 휘도를 나타낸다.
이 값은 몇 개의 픽셀(전형적으로 2 내지 8) 평균에 해당하며, 이들 픽셀 사이의 표준 편차가 주어진다.
실시예 1
Figure 112019131504873-pct00116
실시예 1을 AAV1-2 (수율 62%) 및 AAV7 (수율 35%)에 따라 합성하였다.
MS (HPLC-MS), m/z (보유 시간): 769.57 (12.13분).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.18 (d, J = 1.8 Hz, 4H), 7.84 (t, J = 1.2 Hz, 2H), 7.59 (dd, J = 8.6, 1.9 Hz, 4H), 7.44 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 7.38 (tt, J = 8.4, 6.3 Hz, 1H), 7.08 - 7.01 (m, 2H), 1.50 (s, 36H).
도 1은 실시예 1(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 발광은 456 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 87%이고, 반치전폭(FWHM)은 0.41 eV이며, 발광 수명은 36 μs이다. CIEx 값은 0.16이고 CIEy 값은 0.16이다.
실시예 2
Figure 112019131504873-pct00117
실시예 2를 AAV1-2 (수율 62%) 및 AAV7 (수율 66%)에 따라 합성하였다.
MS (HPLC-MS), m/z (보유 시간): 849.41 (10.66분).
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8.43 (d, J = 1.8, 4H), 8.01 (t, J = 1.3 Hz, 2H), 7.81 (dd, J = 8.5, 1.8 Hz, 4H), 7.78 - 7.73 (m, 8H), 7.60 (d, J = 8.5, 4H), 7.53 - 7.48 (m, 8H), 7.48 - 7.40 (m, 1H), 7.40 - 7.36 (m, 4H), 7.13-7.07 (m, 2H).
19F NMR(471 MHz, CDCl3) δ -113.81.
도 2는 실시예 2(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 발광은 469 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 82%이고, 반치전폭은 0.42 eV이며, 발광 수명은 18 μs이다. CIEx 값은 0.16이고 CIEy 값은 0.22이다.
실시예 3
Figure 112019131504873-pct00118
실시예 3의 합성을 위해, 4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴 (1.1 당량), 3,5-디플루오로페닐-보론산 (1.0 당량) Pd2(dba)3 (0.012 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물 (10:1의 비율, 2 mL 톨루엔/mmol 아릴 브로마이드) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 후속하여, 반응 혼합물을 작은 Celite(용리제: CH2Cl2)의 작은 플러그를 통해 여과하고, 이어서 실리카 겔의 작은 플러그를 통해 여과한다. 용매를 제거한다. 얻어진 조생성물을 고온의 시클로헥산 중에서 교반한 다음 여과하여 정제한다. 반응은 77% 수율로 수행되었다.
실시예 3은 AAV7 에 따라 합성하였다(수율 72%).
MS (HPLC-MS), m/z (보유 시간): 769.51 (12.59분).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.17 (d, J = 1.8 Hz, 4H), 7.85 (s, 2H), 7.57 (dd, J = 8.6, 2.0 Hz, 4H), 7.36 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 7.15-7.10 (m, 2H), 6.89 (tt, J = 8.5, 2.3 Hz, 1H), 1.49 (s, 36H).
도 3은 실시예 3 (PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 발광은 472 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 87%이고, 반치전폭은 0.42 eV이다. CIEx 값은 0.17이고 CIEy 값은 0.25이다.
실시예 4
Figure 112019131504873-pct00119
실시예 4의 합성을 위해, 4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴 (1.1 당량), 3,5-디플루오로페닐-보론산 (1.0 당량) Pd2(dba)3 (0.012 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물 (10:1의 비율, 2 mL 톨루엔/mmol 아릴 브로마이드) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 후속하여, 반응 혼합물을 작은 Celite(용리제: CH2Cl2)의 작은 플러그를 통해 여과하고, 이어서 실리카 겔의 작은 플러그를 통해 여과한다. 용매를 제거한다. 얻어진 조생성물을 고온의 시클로헥산 중에서 교반한 다음 여과하여 정제한다. 반응은 77% 수율로 수행되었다.
실시예 4는 AAV7 에 따라 합성하였다(수율 72%).
MS (HPLC-MS), m/z (보유 시간): 849.30 (10.72분).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.44 (d, J = 1.8 Hz, 4H), 8.03 (s, 2H), 7.80 (dd, J = 8.5, 1.8 Hz, 4H), 7.78 - 7.73 (m, 8H), 7.54 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.51 (t, J = 7.7 Hz, 8H), 7.41 - 7.36 (m, 4H), 7.24-7.21 (m, 2H), 6.95 (tt, J = 8.6, 2.3 Hz, 1H).
도 4는 실시예 4 (PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 발광은 479 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 83%이고, 반치전폭은 0.43 eV이며, 발광 수명은 70 μs이다. CIEx 값은 0.19이고 CIEy 값은 0.33이다.
실시예 5
Figure 112019131504873-pct00120
실시예 5의 합성을 위해, 4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴 (1.00 당량), 3,6-디페닐카바졸 (2.50 당량) 및 3염기 인산칼륨 (5.00 당량)을 질소 분위기 하에 DMSO 중에 현탁시키고, 120℃에서 (16시간 동안) 교반하여 4-브로모-2,6-디(3,6-디페닐카바졸)벤조나이트릴을 합성한다. 냉각된 반응 혼합물을 얼음물에 붓는다. 고체를 걸러 내, 톨루엔에 용해시킨 후 MgSO4 상에서 건조시킨다. 용매를 제거한 후, 조생성물을 에탄올 환류액 내에서 교반하여 정제한다. 생성물을 고체로서 수득한다.
반응은 43%의 수율로 수행되었다.
이어서, 4-브로모-2,6-디(3,6-디페닐카바졸)벤조나이트릴 (1.00 당량), 비스(피나콜라토)디보론 (1.30 당량), Pd2(dba)3 (0.01 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 아세트산 칼륨 (3.00 당량)을 질소 분위기 하에 디옥산 (10 mL/mmol 아릴 브로마이드) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 실리카의 짧은 플러그(용리제: 디클로로메탄)를 통해 여과한다. 용매를 제거한다. 수득한 조생성물을 플래시 크로마토그래피에 의해 정제하고, 생성물인 4-시아노-3,5-디(3,6-디페닐카바졸)페닐(피나콜라토)보란을 고체로서 수득한다. 반응은 84% 수율로 수행되었다.
실시예 5의 합성을 위해, 브로모펜타플루오로벤젠 (1.20 당량), 4-시아노-3,5-디(3,6-디페닐카바졸)페닐(피나콜라토)보란 (1.00 당량), Pd2(dba)3 (0.012 당량), 2-디사이클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시바이페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (3.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물 (10:2의 비, 8 mL 톨루엔/mmol 보론산 에스테르) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 실리카의 짧은 플러그(용리제: 디클로로메탄)를 통해 여과한다. 용매를 제거한다. 수득한 조생성물을 에탄올 환류액 내에서 교반하여 정제하고, 생성물을 고체로서 수득한다. 반응은 33% 수율로 수행되었다.
MS (HPLC-MS), m/z (보유 시간): 903.27 (10.83분).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.43 (d, J = 1.8 Hz, 4H), 7.97 (s, 2H), 7.81 (dd, J = 8.5, 1.8 Hz, 4H), 7.78 - 7.73 (m, 8H), 7.57 (d, J = 8.4 Hz, 4H), 7.53 - 7.48 (m, 8H), 7.41 - 7.37 (m, 4H).
도 5는 실시예 5(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 501 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 75%이고, 반치전폭은 0.49 eV이며, 발광 수명은 5 μs이다. CIEx 값은 0.23이고 CIEy 값은 0.42이다.
실시예 6
Figure 112019131504873-pct00121
4-시아노-3,5-디플루오로페닐-보론산 피나콜 에스테르 (1.10 당량) 및 2-브로모플로오로벤젠 (1.00 당량), Pd2(dba)3 (0.01 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물(비율 5:1) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고 포화된 염화나트륨 용액으로 3회 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켜 용매를 제거한다. 조생성물을 재결정화에 의해 정제하거나 플래시 크로마토그래피에 의해 정제한다. 생성물 4-시아노-3,5,2'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 고체로서 수득한다. 반응은 65% 수율로 수행되었다.
실시예 6은 AVV7 에 따라 4-시아노-3,5,2'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 3,9-디페닐카르바졸과 반응시켜 수득한다 (수율: 83%).
1H NMR (500 MHz, DMSO-d 6) δ 8.80 (d, J = 1.8 Hz, 4H), 8.36 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 7.90 (dd, J = 8.6, 1.9 Hz, 4H), 7.88 - 7.84 (m, 8H), 7.74 (d, J = 8.5 Hz, 4H), 7.60-7.55 (m, 1H), 7.55 - 7.51 (m, 8H), 7.49 - 7.41 (m, 2H), 7.41 - 7.34 (m, 5H).
19F NMR (471 MHz, DMSO-d 6) δ -117.0.
도 6은 실시예 6(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 475 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 77%이고, 반치전폭은 0.51 eV이며, 발광 수명은 9 μs이다. CIEx 값은 0.19이고 CIEy 값은 0.29이다.
실시예 7
Figure 112019131504873-pct00122
실시예 7은 AVV7 에 따라 4-시아노-3,5,2'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 3,9-디-3차-부틸카바졸과 반응시켜 수득한다 (수율: 92%).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.16 (d, J = 1.9 Hz, 4H), 7.89 (d, J = 1.2 Hz, 2H), 7.57 (dd, J = 8.6, 1.9 Hz, 4H), 7.47 (td, J = 7.8, 1.8 Hz, 1H), 7.44 - 7.38 (m, 5H), 7.26 - 7.17 (m, 2H), 1.49 (s, 36H).
19F NMR (471 MHz, 클로로포름-d) δ -116.56.
도 7은 실시예 7(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 454 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 86%이고, 반치전폭은 0.42 eV이며, 발광 수명은 49 μs이다. CIEx 값은 0.15이고 CIEy 값은 0.15이다.
실시예 8
Figure 112019131504873-pct00123
4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴 (1.00 당량) 및 3-플루오로페닐보론산 (1.10 당량), Pd2(dba)3 (0.01 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물 (비율 5:1) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고 포화된 염화나트륨 용액으로 3회 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켜 용매를 제거한다. 조생성물을 재결정화에 의해 정제하거나 플래시 크로마토그래피에 의해 정제한다. 생성물 4-시아노-3,5,3'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 고체로서 수득한다. 반응은 39% 수율로 수행되었다.
실시예 8은 AVV7 에 따라 4-시아노-3,5,3'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 3,9-디-3차-부틸카바졸과 반응시켜 수득한다 (수율: 39%).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.17 (d, J = 1.8 Hz, 4H), 7.88 (s, 2H), 7.57 (dd, J = 8.6, 1.9 Hz, 4H), 7.44 (td, J = 7.9, 5.6 Hz, 1H), 7.41 - 7.38 (m, 1H), 7.37 (d, J = 8.7 Hz, 4H), 7.31 (dt, J = 9.7, 2.2 Hz, 1H), 7.14 (tdd, J = 8.2, 2.6, 1.2 Hz, 1H), 1.49 (s, 36H).
19F NMR (471 MHz, 클로로포름-d) δ -116.56.
도 8은 실시예 8(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 460 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 78%이고, 반치전폭은 0.42 eV이며, 발광 수명은 251 μs이다. CIEx 값은 0.16이고 CIEy 값은 0.18이다.
실시예 9
Figure 112019131504873-pct00124
실시예 9의 합성을 위해, 4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴 (1.1 당량), 3,5-디플루오로페닐-보론산 (1.0 당량) Pd2(dba)3 (0.012 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물 (10:1의 비율, 2 mL 톨루엔/mmol 아릴 브로마이드) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 후속하여, 반응 혼합물을 작은 Celite(용리제: CH2Cl2)의 작은 플러그를 통해 여과하고, 이어서 실리카 겔의 작은 플러그를 통해 여과한다. 용매를 제거한다. 얻어진 조생성물을 고온의 시클로헥산 중에서 교반한 다음 여과하여 정제한다. 반응은 77% 수율로 수행되었다.
후속하여, 실시예 9는 AAV7 에 따라 합성하였다(수율 28%).
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.19 (dt, J = 7.7, 1.0 Hz, 4H), 7.94 (s, 2H), 7.53 (ddd, J = 8.4, 7.2, 1.2 Hz, 4H), 7.42 (dt, J = 8.2, 0.9 Hz, 4H), 7.39 (ddd, J = 8.0, 7.2, 1.0 Hz, 4H), 7.19 - 7.15 (m, 2H), 6.92 (tt, J = 8.6, 2.3 Hz, 1H).
도 9는 실시예 10(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 453 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 68%이고, 반치전폭은 0.43 eV이다. CIEx 값은 0.16이고 CIEy 값은 0.15이다.
실시예 10
Figure 112019131504873-pct00125
실시예 10을 AAV1-2 (수율 62%) 및 AAV7 (수율 47%)에 따라 합성하였다.
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.17 (dt, J = 7.8, 1.0 Hz, 4H), 7.92 (t, J = 1.4 Hz, 2H), 7.53 (ddd, J = 8.2, 7.0, 1.2 Hz, 4H), 7.49 - 7.46 (m, 4H), 7.43 - 7.39 (m, 1H), 7.38 (ddd, J = 8.0, 7.0, 1.1 Hz, 4H), 7.10 - 7.03 (m, 2H).
19F NMR (471 MHz, 클로로포름-d) δ -113.87.
도 10은 실시예 10(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 438 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 70%이고, 반치전폭은 0.42 eV이며, 발광 수명은 180 μs이다. CIEx 값은 0.15이고 CIEy 값은 0.09이다.
실시예 11
Figure 112019131504873-pct00126
실시예 11은 AAV1-2 (수율 63%) 및 AAV7 (수율 67%)에 따라 합성하였다.
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.16 (d, J = 2.0, 4H), 7.83 (d, J = 1.3 Hz, 2H), 7.57 (dd, J = 8.6, 1.9 Hz, 4H), 7.48-7.41 (m, 1H), 7.39 (d, J = 8.6 Hz, 4H), 7.01 - 6.93 (m, 2H), 1.48 (s, 36H).
19F NMR (471 MHz, CDCl3) δ -107.04, -111.88.
도 11은 실시예 11(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 발광은 456 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 86%이고, 반치전폭은 0.42 eV이며, 발광 수명은 43 μs이다. CIEx 값은 0.15이고 CIEy 값은 0.15이다.
실시예 12
Figure 112019131504873-pct00127
실시예 12를 AAV1-2 (수율 62%) 및 AAV7 (수율 97%)에 따라 합성하였다.
1H NMR (500 MHz, 클로로포름-d) δ 8.37 (d, J = 1.8 Hz, 2H), 8.22 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.96 (s, 2H), 7.78 (ddd, J = 8.5, 2.7, 1.8 Hz, 2H), 7.76 - 7.72 (m, 4H), 7.58-7.53 (m, 4H), 7.53 - 7.47 (m, 6H), 7.44 - 7.35 (m, 5H), 7.08 (t, J = 8.2 Hz, 2H).
MS (HPLC-MS), m/z: 679.33.
도 12는 실시예 12(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 458 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 77%이고, 반치전폭은 0.45 eV이며, 발광 수명은 22 μs이다. CIEx 값은 0.16이고 CIEy 값은 0.18이다.
실시예 13
Figure 112019131504873-pct00128
실시예 13을 100℃의 반응 온도에서 AAV1-2 (62% 수율) 및 AVV7 (47% 수율)에 따라 합성하였다.
MS (HPLC-MS), m/z: 787.57.
도 13은 실시예 13(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 발광은 456 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 90%이고, 반치전폭은 0.42 eV이며, 발광 수명은 17 μs이다. CIEx 값은 0.15이고 CIEy 값은 0.16이다.
실시예 14
Figure 112019131504873-pct00129
실시예 14를 100℃의 반응 온도에서 AAV1-2 (62% 수율) 및 AVV7 (37% 수율)에 따라 합성하였다.
MS (HPLC-MS), m/z: 563.35.
도 14는 실시예 14(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 437 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 72%이고, 반치전폭은 0.42 eV이며, 발광 수명은 159 μs이다. CIEx 값은 0.15이고 CIEy 값은 0.09이다.
실시예 15
Figure 112019131504873-pct00130
4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴 (1.00 당량) 및 3-플루오로페닐보론산 (1.10 당량), Pd2(dba)3 (0.01 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물 (비율 5:1) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고 포화된 염화나트륨 용액으로 3회 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켜 용매를 제거한다. 조생성물을 재결정화에 의해 정제하거나 플래시 크로마토그래피에 의해 정제한다. 생성물 4-시아노-3,5,3'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 고체로서 수득한다. 반응은 39% 수율로 수행되었다.
실시예 15는 AVV7 에 따라 4-시아노-3,5,3'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 3,9-디-페닐카바졸과 반응시켜 수득한다 (수율: 74%).
MS (HPLC-MS), m/z: 831.38.
도 15는 실시예 15(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 471 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 70%이고, 반치전폭은 0.42 eV이다. CIEx 값은 0.17이고 CIEy 값은 0.25이다.
실시예 16
Figure 112019131504873-pct00131
4-브로모-2,6-디플루오로벤조나이트릴 (1.00 당량) 및 3-플루오로페닐보론산 (1.10 당량), Pd2(dba)3 (0.01 당량), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐 (SPhos) (0.04 당량) 및 3염기 인산칼륨 (2.00 당량)을 질소 분위기 하에 톨루엔/물 혼합물 (비율 5:1) 중에서 110℃에서 16시간 동안 교반한다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고 포화된 염화나트륨 용액으로 3회 세척하고, MgSO4 상에서 건조시켜 용매를 제거한다. 조생성물을 재결정화에 의해 정제하거나 플래시 크로마토그래피에 의해 정제한다. 생성물 4-시아노-3,5,3'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 고체로서 수득한다. 반응은 39% 수율로 수행되었다.
실시예 16은 AVV7 에 따라 4-시아노-3,5,3'-트리플루오로-[1,1'-비페닐]을 3-페닐카르바졸과 반응시켜 수득한다 (수율: 91%).
MS (HPLC-MS), m/z: 679.47
도 16은 실시예 16(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 467 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율 (PLQY)은 62%이고, 반치전폭은 0.45 eV이다. CIEx 값은 0.17이고 CIEy 값은 0.22이다.
실시예 17
Figure 112019131504873-pct00132
실시예 17은 AAV1-2 (수율 62%) 및 AAV7 (수율 26%)에 따라 합성하였다.
MS (HPLC-MS), m/z: 657.22
도 17은 실시예 17(PMMA 중 10 wt%)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 최대 방출은 452 nm에서 일어난다. 광루미네센스 양자 수율(PLQY)은 72%이고, 반치전폭은 0.42 eV이다. CIEx 값은 0.16이고 CIEy 값은 0.13이다.
장치 D1
실시예 3을 다음의 층 구조를 갖는 OLED-장치 D1에서 시험하였다:
Figure 112019131504873-pct00133
장치 D1의 경우, 1000 cd/m2에서의 외부 양자 효율(EQE)은 18.6 ± 0.2%이고 500 cd/m2에서의 LT80-값은 98시간인 것이 가속 수명 측정치로부터 결정되었다. 최대 방출은 473 nm에서 일어나며, 6 V에서의 CIEx는 0.16이고 CIEy는 0.26이다.
장치 D2
실시예 1을 다음의 층 구조를 갖는 OLED-장치 D2에서 시험하였다:
Figure 112019131504873-pct00134
Figure 112019131504873-pct00135
장치 D2의 경우, 1000 cd/m2에서의 외부 양자 효율(EQE)은 23.7 ± 0.2%인 것으로 결정되었다. 최대 발광은 461 nm에서 일어나며, 10 V에서의 CIEy는 0.16이다.
본 발명의 유기 분자의 추가적인 실시예
Figure 112019131504873-pct00136
Figure 112019131504873-pct00137
Figure 112019131504873-pct00138
Figure 112019131504873-pct00139
Figure 112019131504873-pct00140
Figure 112019131504873-pct00141
Figure 112019131504873-pct00142
Figure 112019131504873-pct00143
Figure 112019131504873-pct00144
Figure 112019131504873-pct00145
Figure 112019131504873-pct00146
Figure 112019131504873-pct00147
Figure 112019131504873-pct00148
Figure 112019131504873-pct00149
Figure 112019131504873-pct00150
Figure 112019131504873-pct00151
Figure 112019131504873-pct00152
Figure 112019131504873-pct00153
Figure 112019131504873-pct00154
Figure 112019131504873-pct00155
Figure 112019131504873-pct00156
Figure 112019131504873-pct00157
Figure 112019131504873-pct00158
Figure 112019131504873-pct00159
Figure 112019131504873-pct00160
Figure 112019131504873-pct00161
Figure 112019131504873-pct00162
Figure 112019131504873-pct00163
Figure 112019131504873-pct00164
Figure 112019131504873-pct00165
Figure 112019131504873-pct00166
Figure 112019131504873-pct00167
Figure 112019131504873-pct00168
Figure 112019131504873-pct00169
Figure 112019131504873-pct00170
Figure 112019131504873-pct00171
Figure 112019131504873-pct00172
Figure 112019131504873-pct00173
Figure 112019131504873-pct00174
Figure 112019131504873-pct00175
Figure 112019131504873-pct00176
Figure 112019131504873-pct00177
Figure 112019131504873-pct00178
Figure 112019131504873-pct00179
Figure 112019131504873-pct00180
Figure 112019131504873-pct00181
Figure 112019131504873-pct00182
Figure 112019131504873-pct00183
Figure 112019131504873-pct00184
Figure 112019131504873-pct00185
Figure 112019131504873-pct00186
Figure 112019131504873-pct00187
Figure 112019131504873-pct00188
Figure 112019131504873-pct00189
Figure 112019131504873-pct00190
Figure 112019131504873-pct00191
Figure 112019131504873-pct00192
Figure 112019131504873-pct00193
Figure 112019131504873-pct00194
Figure 112019131504873-pct00195
Figure 112019131504873-pct00196
Figure 112019131504873-pct00197
Figure 112019131504873-pct00198
Figure 112019131504873-pct00199
Figure 112019131504873-pct00200
Figure 112019131504873-pct00201
Figure 112019131504873-pct00202
Figure 112019131504873-pct00203
Figure 112019131504873-pct00204
Figure 112019131504873-pct00205
Figure 112019131504873-pct00206
Figure 112019131504873-pct00207
Figure 112019131504873-pct00208
Figure 112019131504873-pct00209
Figure 112019131504873-pct00210
Figure 112019131504873-pct00211
Figure 112019131504873-pct00212
Figure 112019131504873-pct00213
Figure 112019131504873-pct00214
Figure 112019131504873-pct00215
Figure 112019131504873-pct00216
Figure 112019131504873-pct00217
Figure 112019131504873-pct00218
Figure 112019131504873-pct00219
Figure 112019131504873-pct00220
Figure 112019131504873-pct00221
Figure 112019131504873-pct00222
Figure 112019131504873-pct00223
Figure 112019131504873-pct00224
Figure 112019131504873-pct00225
Figure 112019131504873-pct00226
Figure 112019131504873-pct00227
Figure 112019131504873-pct00228
Figure 112019131504873-pct00229
Figure 112019131504873-pct00230
Figure 112019131504873-pct00231
Figure 112019131504873-pct00232
Figure 112019131504873-pct00233
Figure 112019131504873-pct00234
Figure 112019131504873-pct00235
Figure 112019131504873-pct00236
Figure 112019131504873-pct00237
Figure 112019131504873-pct00238
Figure 112019131504873-pct00239
Figure 112019131504873-pct00240
Figure 112019131504873-pct00241
Figure 112019131504873-pct00242
Figure 112019131504873-pct00243
Figure 112019131504873-pct00244
Figure 112019131504873-pct00245
Figure 112019131504873-pct00246
Figure 112019131504873-pct00247
Figure 112019131504873-pct00248
Figure 112019131504873-pct00249
Figure 112019131504873-pct00250
Figure 112019131504873-pct00251
Figure 112019131504873-pct00252
Figure 112019131504873-pct00253
Figure 112019131504873-pct00254
Figure 112019131504873-pct00255
Figure 112019131504873-pct00256
Figure 112019131504873-pct00257
Figure 112019131504873-pct00258
Figure 112019131504873-pct00259
Figure 112019131504873-pct00260
Figure 112019131504873-pct00261
Figure 112019131504873-pct00262
Figure 112019131504873-pct00263
Figure 112019131504873-pct00264
Figure 112019131504873-pct00265
Figure 112019131504873-pct00266
Figure 112019131504873-pct00267
Figure 112019131504873-pct00268
Figure 112019131504873-pct00269
Figure 112019131504873-pct00270
Figure 112019131504873-pct00271

Claims (13)

  1. 유기 분자로서,
    - 화학식 I의 구조를 포함하는 제1 화학적 모이어티,
    Figure 112021131851613-pct00296

    [화학식 I]
    및
    - 서로 독립적으로 화학식 IIa의 구조를 각각 포함하는 2개의 제2 화학적 모이어티를 포함하는, 유기 분자:
    Figure 112021131851613-pct00301

    [화학식 IIa]
    (여기서, 상기 제1 화학적 모이어티는 단일 결합을 통해 상기 2개의 제2 화학적 모이어티에 각각 연결되고;
    식 중,
    T는 상기 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 상기 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소이고;
    V는 상기 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 상기 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소이고;
    W는 상기 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 상기 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소, CN 및 CF3으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    X는 상기 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 상기 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소, CN 및 CF3으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    Y는 상기 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 상기 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나, 수소, CN 및 CF3으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    #는 상기 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나에 상기 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타내고;
    RI은
    수소, 중수소, F
    C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
    C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    RII는
    수소, 중수소, F
    C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
    C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    RIII은
    수소, 중수소, F
    C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
    C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    RIV는
    수소, 중수소, F
    C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
    C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    RV는
    수소, 중수소, F
    C1-C5-알킬 (하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 중수소로 치환됨), 및
    C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    Ra는 각각의 경우 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
    C1-C40-알킬 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C1-C40-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C1-C40-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C. Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C2-C40-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C2-C40-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C6-C60-아릴
    (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨), 및
    C3-C57-헤테로아릴
    (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    R5는 각각의 경우 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R6)2, OR6, Si(R6)3, B(OR6)2, OSO2R6, CF3, CN, F, Br, I,
    C1-C40-알킬 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
    C1-C40-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
    C1-C40-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
    C2-C40-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
    C2-C40-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6으로 치환됨),
    C6-C60-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨), 및
    C3-C57-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R6으로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    R6은 각각의 경우 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
    C1-C5-알킬 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 서로 독립적으로, 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환됨),
    C1-C5-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 서로 독립적으로, 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환됨),
    C1-C5-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 서로 독립적으로, 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환됨),
    C2-C5-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 서로 독립적으로, 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환됨),
    C2-C5-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 수소 원자가 서로 독립적으로, 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환됨),
    C6-C18-아릴 (선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환됨),
    C3-C17-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환됨),
    N(C6-C18-아릴)2,
    N(C3-C17-헤테로아릴)2,
    및 N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴)로 이루어진 군으로부터 선택되고;
    선택적으로, 치환기 Ra 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 Ra 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고;
    RI, RII, RIII, RIV, 및 RV로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 치환기는 F이고;
    W, X 및 Y로 이루어진 군으로부터 선택되는 정확히 하나의 치환기는 CN 또는 CF3이며, T, V, W, X 및 Y로 이루어진 군으로부터 선택되는 정확히 2개의 치환기는 상기 2개의 제2 화학적 모이어티 중 하나와 상기 제1 화학적 모이어티를 연결하는 단일 결합의 결합 위치를 나타냄).
  2. 제1항에 있어서,
    RI, RII, RIII, RIV 및 RV는 각각의 경우 서로 독립적으로 H, F, 메틸 및 페닐로 이루어진 군으로부터 선택되는, 유기 분자.
  3. 제1항에 있어서,
    W는 CN인 유기 분자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 제2 화학적 모이어티는 각각의 경우 서로 독립적으로, 화학식 IIb의 구조를 포함하는, 유기 분자:
    Figure 112021131851613-pct00299

    [화학식 IIb]
    (식 중,
    Rb는 각각의 경우 서로 독립적으로 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
    C1-C40-알킬 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C1-C40-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C1-C40-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C2-C40-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C2-C40-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C6-C60-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨), 및
    C3-C57-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    그 외에는 제1항의 정의가 적용됨).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 2개의 제2 화학적 모이어티는 각각의 경우 서로 독립적으로, 화학식 IIc의 구조를 포함하는, 유기 분자
    Figure 112021131851613-pct00300

    [화학식 IIc]
    (식 중,
    Rb는 각각의 경우 서로 독립적으로 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
    C1-C40-알킬
    (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C1-C40-알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C1-C40-티오알콕시 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C2-C40-알케닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C2-C40-알키닐 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환되되, 하나 이상의 비인접 CH2-기는 선택적으로 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5로 치환됨),
    C6-C60-아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨), 및
    C3-C57-헤테로아릴 (선택적으로 하나 이상의 치환기 R5로 치환됨)로 이루어지는 군으로부터 선택되고;
    그 외에는 제1항의 정의가 적용됨).
  6. 제4항에 있어서,
    Rb는 각각의 경우 독립적으로,
    - Me, iPr, tBu, CN, CF3,
    - Ph (Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
    - 피리디닐 (Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
    - 피리미디닐 (Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
    - 카바졸릴 (Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
    - 트리아지닐 (Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어지는 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환됨),
    및
    - N(Ph)2로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 유기 분자.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 유기 분자를 사용하는 방법으로서, 광전자 장치에서 발광 에미터 (emitter), 호스트 재료 (host material), 전자 수송 재료, 정공 주입 재료 및 정공 차단 재료 중 하나 이상으로서 유기 분자를 사용하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광전자 장치는
    · 유기 발광 다이오드(OLED),
    · 발광 전기화학 전지,
    · OLED-센서,
    · 유기 다이오드,
    · 유기 태양 전지,
    · 유기 트랜지스터,
    · 유기 전계-효과 트랜지스터,
    · 유기 레이저, 및
    · 하향-변환 소자로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  9. 조성물로서,
    (a) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 유기 분자로서, 에미터 및/또는 호스트 형태인 유기 분자;
    (b) 상기 유기 분자와 상이한 하나 이상의 에미터 및/또는 호스트 재료; 및
    (c) 선택적으로 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매를 포함하는, 조성물.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자를 포함하는 광전자 장치로서,
    유기 발광 다이오드 (OLED), 발광 전기화학 전지, OLED 센서, 유기 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 전계-효과 트랜지스터, 유기 레이저, 및 하향-변환 소자로 이루어진 군으로부터 선택되는 장치의 형태인, 광전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    - 기판,
    - 애노드,
    - 캐소드, 및
    - 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 배치되고, 상기 유기 분자를 포함하는 적어도 하나의 발광층
    을 포함하고, 상기 애노드 및 상기 캐소드는 상기 기판 상에 배치되는, 광전자 장치.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자가 사용되는 광전자 장치의 제조 방법으로서, 진공증착법에 의하거나 용액으로 상기 유기 화합물을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 삭제
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