KR102433486B1 - 작용화된 페닐 카르벤 리간드 및 이들의 유사체로 시클로메탈화된 네자리 백금(ii) 착물 - Google Patents
작용화된 페닐 카르벤 리간드 및 이들의 유사체로 시클로메탈화된 네자리 백금(ii) 착물 Download PDFInfo
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Abstract
디스플레이 및 조명 분야에서 인광 또는 지연 형광 및 인광 이미터에 적합한 화학식 I 및 II의 네자리 백금 착물.
Description
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2014. 7. 24자 출원된, "작용화된 페닐 카르벤 리간드 및 이들의 유사체로 시클로메탈화된 네자리 백금(II) 착물" 하의 미국출원 제62/028,562호에 대해 우선권을 주장하며, 이는 전문이 본원에서 참고적으로 인용된다.
기술 분야
본 개시내용은 디스플레이와 조명 분야에서 인광 또는 지연 형광 및 인광 이미터용 네자리 백금(II) 착물에 관한 것이며, 구체적으로는 변형(modified) 발광 스펙트럼을 갖는 지연 형광 및 인광 네자리 금속 착물의 인광에 관한 것이다.
광을 흡수하고/하거나 방출할 수 있는 화합물은 예를 들어 광흡수 소자(devices) 예컨대 태양- 및 광-감성 소자, 유기 발광 다이오드(OLED), 광방출 소자, 및 광흡수 및 광방출 둘다 가능한 소자를 포함한 광범위한 광학 및 전계발광 소자에서 그리고 바이오 분야를 위한 마커로서 사용하는데 이상적으로 적합할 수 있다. 광학 및 전계발광 소자에 사용하기 위한 유기 및 유기금속 재료의 발견과 최적화에 많은 연구를 기울인 바 있다. 일반적으로, 이러한 분야에서 연구 목적은 처리 능력의 개선뿐만 아니라 흡수와 방출 효능의 향상 및 소자 안정성의 개선을 포함하여, 많은 목표를 달성하는데 있다.
광학 및 전기광학 재료에 기울인 연구의 상당한 진보에도 불구하고(예를 들면, 적색 및 녹색 인광 유기금속 재료가 상업적으로 입수가능하고 유기 발광 다이오드(OLED), 조명(lighting), 및 신형(advanced) 디스플레이에서 인광체로서 사용되고 있음), 현재 이용되는 많은 재료는 특히 열악한 처리 능력, 비효율적인 방출 또는 흡수, 및 결코 이상적이 아닌 안정성을 포함하여, 여러가지 단점을 나타낸다.
우수한 청색 이미터는 특히 부족하며, 하나의 도전과제는 청색 소자의 안정성이다. 호스트 재료의 선택은 소자의 안정성과 효율에 영향을 미친다. 청색 인광체의 최저 삼중항 여기 상태 에너지는 적색 및 녹색 인광체의 것과 비교해서 매우 높은데, 이는 청색 소자용 호스트 재료의 최저 삼중항 여기 상태 에너지가 훨씬 한층 높아야함을 의미한다. 이에, 문제 중 하나는 청색 소자에 사용되는 호스트 재료가 제한적이라는 점이다. 따라서, 광학 방출 및 흡수 분야에서 향상된 성능을 나타내는 신규 재료에 대한 필요성이 존재한다.
작용화된 페닐 카르벤 리간드 및 이의 유사체로 시클로메탈화된 일련의 네자리 백금(II) 착물이 설계 및 합성되어졌다. 이들 착물은 개선된 컬러 순도, 향상된 작동 안정성, 및 감소되거나 제거된 잠재적인 강한 분자간 상호작용을 제공하며, 발광성 표지, 유기 발광 다이오드(OLED) 및 조명 분야용 이미터, 및 광자 하향 컨버터(photon down-converter)에 적합하다.
본원에서는 화학식 I 및 화학식 II의 착물이 제공된다:
상기 식에서:
Ar은 5원 헤테로아릴, 5원 카르벤, 5원 N-헤테로시클릭 카르벤, 6원 아릴, 또는 6원 헤테로아릴이고,
각각의 R1은 독립적으로 
이고,
R, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, 및 R12 각각은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 니트로, 티올; 또는 치환된 또는 비치환된: C1-C4 알킬, 알콕시, 아릴, 또는 아미노이고, Ar이 5원 고리인 경우 R은 부재하며,
X는 O, S, S=O, O=S=O, Se, Se=O, O=Se=O, NR2a, PR2b, AsR2c, CR2dR2e, SiR2fR2g, 또는 BR2h이고,
R2a, R2b, R2c, R2d, R2e, R2f, R2g, 및 R2h 각각은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 C1-C4 알킬 또는 아릴이고,
Y는 존재하거나 부재하며, 존재한다면 Y는 O, S, S=O, O=S=O, Se, Se=O, O=Se=O, NR3a, PR3b, AsR3c, CR3dR3e, SiR3fR3g, 또는 BR3h이고,
R3a, R3b, R3c, R3d, R3e, R3f, R3g, 및 R3h 각각은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 C1-C4 알킬 또는 아릴이다.
일부 경우에, Ar은 피라졸, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 피리딘, 등이다. 특정 경우에, 동일한 고리 또는 인접한 고리들 상에서 R, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, 및 R12 중 임의의 2개가 함께 결합하여 융합된 고리 시스템을 형성한다. 예를 들어, R 및 R2, R2 및 R4, 또는 R4 및 R6이 결합하여 Ar과 융합된 고리 시스템, 예컨대 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 이미다조[1,5-a]피리딘, 등을 형성할 수 있다.
또한 본원에서는 본원에 기재된 하나 이상의 착물을 포함하는 조성물뿐만 아니라, 본원에 기재된 하나 이상의 화합물 또는 조성물을 포함하는 소자, 예컨대 OLED를 제공한다.
이에, 특정 실시양태들이 기재되어있다. 기재된 실시양태들 및 다른 실시양태들의 변형, 변경, 및 개선이 기재되고 예시된 것에 기초하여 이루어질 수 있다. 부가적으로, 하나 이상의 실시양태들의 하나 이상의 특징부들이 조합될 수 있다. 하나 이상의 실시 및 다양한 특징부 및 양태에 관한 상세한 설명이 첨부 도면, 이하의 상세한 설명 및 청구범위에 제시된다.
도 1은 전형적인 유기 발광 소자(OLED)의 단면도를 도시한다.
도 2는 실온 및 77K에서 Pt7O7-dipr의 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 2는 실온 및 77K에서 Pt7O7-dipr의 발광 스펙트럼을 도시한다.
본 개시내용은 하기 상세한 설명과 본원에서 포함된 실시예에 의해 더 쉽게 이해될 수 있다.
본 발명의 착물, 소자, 및/또는 방법이 개시되고 설명되기 전에, 당연히 이들이 달리 특정되지 않는 한 특정 합성 방법으로 한정되지 않거나, 달리 특정되지 않는 한 특정 시약으로 한정되지 않으며, 물론 달라질 수 있다. 또한 본원에서 사용된 용어는 당연히 특정 양태만을 설명할 목적을 위한 것이며 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 본원에서 기재한 것들과 유사하거나 균등한 임의 방법 및 재료가 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 현재 일예의 방법 및 재료를 기재한다.
명세서 및 첨부 청구범위에 사용된 바와 같이, 단수형은 본문에서 명백히 다르게 지시되지 않는 한 복수 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "성분"에 대한 언급은 2종 이상의 성분의 혼합물을 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "임의" 또는 "임의로"는 후속으로 기재된 이벤트 또는 상황이 일어날 수 있거나 없으며, 상세한 설명은 상기 이벤트 또는 상황이 일어나는 사례와 그것이 일어나지 않는 사례를 포함하는 것을 의미한다.
본원에 기재된 조성물을 제조하는데 사용될 성분 및 본원에서 개시된 방법 내에 사용될 조성물 자체가 개시된다. 이들 및 다른 재료가 본원에서 개시되며, 이들 재료의 조합, 서브셋, 관계, 그룹, 등이 개시될 때 이들 화합물의 각 다양한 개체 및 집합적 조합 및 순열에 대해 구체적인 지시가 명쾌하게 개시될 수 없지만, 각각 구체적으로 예상되고 본원에서 기재되어 있다는 것은 당연하다. 예를 들어, 특정 화합물이 개시되고 논의되며 화합물을 포함하여 여러가지 분자에 이루어질 수 있는 여러가지 변형이 논의되는 경우, 화합물의 각각 그리고 모든 조합과 순열 및 구체적으로 반대로 지시되지 않는 한 가능한 변형이 구체적으로 예상된다. 따라서, 분자 A, B, 및 C의 클래스가 개시되고 분자 D, E, 및 F와 조합 분자, A-D의 일예의 클래스가 개시되는 경우, 그 후 심지어 각각 개별적으로 언급되지 않고, 각각 개별적으로 그리고 집합적으로 예상되는 경우, 의미 조합, A-E, A-F, B-D, B-E, B-F, C-D, C-E, 및 C-F가 개시된 것으로 간주된다. 마찬가지로, 이들의 임의 서브셋 또는 조합이 또한 개시된다. 따라서, 예를 들어, A-E, B-F, 및 C-E의 서브 그룹이 개시된 것으로 간주될 것이다. 이러한 개념은 조성물을 제조하고 사용하는 방법에서 단계를 포함하나, 이들에 한정되지 않는 이러한 응용 분야의 모든 양태에 적용된다. 따라서, 수행될 수 있는 다양한 추가 단계가 존재하는 경우, 이들 추가 단계의 각각은 방법의 임의의 특정 실시형태 또는 실시형태들의 조합에 의해 당연히 수행될 수 있다.
본원에서 언급된 바와 같이, 연결 원자 또는 기는 2개의 원자 예컨대, 예를 들어, N 원자와 C 원자를 연결할 수 있다. 일 양태에서 연결 원자 또는 기는 본원에서 X, Y, Y1, Y2, 및/또는 Z로서 기재된다. 연결 원자는 임의로 원자가가 허용되는 경우 다른 화학 모이어티(부분)를 부착시킬 수 있다. 예를 들어, 일 양태에서, 산소는 일단 2개 기(예, N 및/또는 C 기)에 결합되면 원자가가 만족됨에 따라 임의의 다른 화학 기를 부착시키지 못할 것이다. 또 다른 양태에서, 탄소가 연결 원자인 경우, 2개의 추가 화학 모이어티가 탄소에 부착될 수 있다. 적합한 화학 모이어티는 아민, 아미드, 티올, 아릴, 헤테로아릴, 시클로알킬, 및 헤테로시클릴 모이어티를 포함한다.
용어 "시클릭(환형) 구조" 또는 본원에서 사용된 유사 용어는 아릴, 헤테로아릴, 시클로알킬, 시클로알케닐, 헤테로시클릴, 카르벤, 및 N-헤테로시클릭 카르벤을 포함하나 이들에 한정되지 않는 임의의 시클릭 화학 구조를 뜻한다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "치환된"은 유기 화합물의 모든 허용가능한 치환기를 포함하는 것으로 예상된다. 광범위한 양태에서, 허용가능한 치환기는 유기 화합물의 비환형 및 환형, 분지된 및 비분지된, 카르보시클릭 및 헤테로시클릭, 및 방향족 및 비방향족 치환기를 포함한다. 일예의 치환기는 예를 들어, 하기에 기재한 것들을 포함한다. 허용가능한 치환기는 1 이상일 수 있으며 적합한 유기 화합물에 대해 동일하거나 상이할 수 있다. 이러한 개시내용의 목적으로, 헤테로원자, 예컨대 질소는 수소 치환기 및/또는 헤테로원자의 원자가를 만족하는 본원에서 기재된 유기 화합물의 임의 허용가능한 치환기를 가질 수 있다. 이러한 개시내용은 유기 화합물의 허용가능한 치환기에 의해 어떠한 식으로든 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 또한, 용어 "치환" 또는 "으로 치환된"은 이러한 치환이 치환된 원자와 치환기의 허용된 원자가에 따르며, 치환으로 안정한 화합물, 예컨대 재배열, 고리화, 제거, 등에 의해 자발적으로 변형을 겪지 않는 화합물을 생성한다는 함축적 단서를 포함한다. 또한 특정 양태에서, 분명히 반대로 지시되지 않는 한, 개별 치환기는 임의로 더 치환될 수 있다(즉, 더 치환되거나 비치환됨)고 예상된다.
다양한 용어를 정의하는데 있어서, "X" 및 "Y"는 다양한 특정 치환기를 나타내는 총칭 심볼로서 본원에서 사용된다. 이들 심볼은 임의 치환기일 수 있으며, 본원에서 개시된 것들로 한정되지 않으며, 이들이 일예로 특정 치환기인 것으로 정의되는 경우, 이들은 또다른 일예에서 일부 다른 치환기로서 정의될 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "알킬"은 1 내지 24개 탄소 원자의 분지되거나 비분지된 포화 탄화수소 기, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, n-펜틸, 이소펜틸, s-펜틸, 네오펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 에이코실, 테트라코실, 등이다. 알킬 기는 시클릭 또는 비환형일 수 있다. 알킬 기는 분지되거나 비분지될 수 있다. 알킬 기는 또한 치환되거나 비치환될 수 있다. 예를 들어, 알킬 기는 본원에서 기재된 바와 같이, 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아미노, 에테르, 할라이드, 히드록시, 니트로, 실릴, 술포-옥소, 또는 티올을 포함하나, 이들에 한정되지 않는 1 이상의 기로 치환될 수 있다. "저급 알킬" 기는 1 내지 6개(예, 1 내지 4개)의 탄소 원자를 함유한 알킬 기이다.
명세서 전반에 걸쳐 "알킬"은 일반적으로 비치환된 알킬 기 및 치환된 알킬 기 둘다를 의미하는 것으로 사용되며; 그러나, 치환된 알킬 기는 또한 알킬 기 상에 구체적인 치환기(들)를 확인함으로써 본원에서 구체적으로 언급된다. 예를 들어, 용어 "할로겐화 알킬" 또는 "할로알킬"은 구체적으로 1 이상의 할라이드, 예 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드로 치환되는 알킬 기를 뜻한다. 용어 "알콕시알킬"은 구체적으로 하기에 기재된 바와 같이, 1 이상의 알콕시 기로 치환되는 알킬 기를 뜻한다. 용어 "알킬아미노"는 구체적으로 하기에 기재된 바와 같이, 1 이상의 아미노 기로 치환되는 알킬 기 등을 의미한다. "알킬"이 일예로 사용되고 "알킬알코올"과 같은 특정 용어가 또 다른 일예로 사용되는 경우, 용어 "알킬"이 또한 "알킬알코올" 등과 같은 특정 용어를 뜻하지 않음을 시사하는 의도가 아니다.
이러한 관행은 또한 본원에서 기재한 다른 기에 대해 사용된다. 즉, "시클로알킬"과 같은 용어는 비치환되고 치환된 시클로알킬 모이어티 모두를 뜻하지만, 치환된 모이어티는 또한 본원에서 구체적으로 확인될 수 있으며; 예를 들어, 특정 치환된 시클로알킬은 예를 들어, "알킬시클로알킬"로서 지칭될 수 있다. 유사하게, 치환된 알콕시는 구체적으로 예를 들어, "할로겐화 알콕시"로서 지칭될 수 있으며, 특정 치환된 알케닐은 예를 들어, "알케닐알코올", 등일 수 있다. 다시, 일반적인 용어, 예컨대 "시클로알킬" 및 특정 용어, 예컨대 "알킬시클로알킬"을 사용하는 관례는 일반적 용어가 또한 특정 용어를 포함하지 않음을 시사하는 의도가 아니다.
본원에서 사용된 용어 "시클로알킬"은 3개 이상의 탄소 원자로 이루어진 비방향족 탄소계 고리이다. 시클로알킬 기의 일예는 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 노르보르닐, 등을 포함하나, 이들에 한정되지 않는다. 용어 "헤테로시클로알킬"은 상기에 정의된 시클로알킬 기의 형태이며, 용어 "시클로알킬"의 의미 내에 포함되며, 여기서 고리의 탄소 원자 중 하나 이상이 질소, 산소, 황, 또는 인과 같으나, 이들에 한정되지 않는 헤테로원자로 치환된다. 시클로알킬 기와 헤테로시클로알킬 기는 치환되거나 비치환될 수 있다. 시클로알킬 기와 헤테로시클로알킬 기는 본원에서 기재한 바와 같이, 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 아미노, 에테르, 할라이드, 히드록시, 니트로, 실릴, 술포-옥소, 또는 티올을 포함하나, 이들에 한정되지 않는 1 이상의 기로 치환될 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "폴리알킬렌 기"는 2 이상의 CH2 기가 서로 연결된 기이다. 폴리알킬렌 기는 식 -(CH2)a-로 표시될 수 있고, 여기서 "a"는 2 내지 500의 정수이다.
본원에서 사용된 용어 "알콕시" 및 "알콕실"은 에테르 결합을 통해 결합된 알킬 또는 시클로알킬을 뜻하며; 즉, "알콕시" 기는 -OA1로서 정의될 수 있으며, 여기서 A1은 상기에 정의한 바와 같이 알킬 또는 시클로알킬이다. "알콕시"는 또한 바로 기재한 알콕시 기의 폴리머를 포함하며; 즉, 알콕시는 -OA1-OA2 또는 -OA1-(OA2)a-OA3과 같은 폴리에테르일 수 있으며, 여기서 "a"는 1 내지 200의 정수이고 A1, A2, 및 A3은 알킬 및/또는 시클로알킬 기이다.
본원에서 사용된 용어 "알케닐"은 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 포함하는 구조식을 갖는 탄소수 2∼24의 탄화수소 기이다. (A1A2)C=C(A3A4)와 같은 비대칭 구조는 E 및 Z 이성질체 모두를 포함하도록 의도된다. 이것은 비대칭 케톤이 존재하거나 또는 이것이 결합 기호 C=C에 의해 명시적으로 표시될 수 있는 구조식에서 추정될 수 있다. 알케닐 기는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 알데히드, 아미노, 카르복실산, 에스테르, 에테르, 할라이드, 히드록시, 케톤, 아지드, 니트로, 실릴, 술포-옥소, 또는 티올을 포함하나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "시클로알케닐"은 3개 이상의 탄소 원자로 구성되고 하나 이상의 탄소-탄소 이중 결합, 즉 C=C를 포함하는 비방향족 탄소계 고리이다. 시클로알케닐의 예는 시클로프로페닐, 시클로부테닐, 시클로펜테닐, 시클로펜타디에닐, 시클로헥세닐, 시클로헥사디에닐, 노르보르네닐 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 용어 "헤테로시클로알케닐"은 상기 정의된 바와 같은 시클로알케닐 기의 한 유형이며 용어 "시클로알케닐"의 의미내에 포함되는데, 여기서 고리의 탄소 원자 중 적어도 하나는 질소, 산소, 황 또는 인과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 헤테로원자로 치환된다. 시클로알케닐 기 및 헤테로시클로알케닐 기는 치환되거나 비치환될 수 있다. 시클로알케닐 기 및 헤테로시클로알케닐 기는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 알데히드, 아미노, 카르복실산, 에스테르, 에테르, 할라이드, 히드록시, 케톤, 아지드, 니트로, 실릴, 술포-옥소, 또는 티올을 포함하나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "알키닐"은 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 구조식을 갖는 탄소수 2∼24의 탄화수소 기이다. 알키닐 기는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 알데히드, 아미노, 카르복실산, 에스테르, 에테르, 할라이드, 히드록시, 케톤, 아지드, 니트로, 실릴, 술포-옥소, 또는 티올을 포함하나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 기로 치환되거나 비치환될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "시클로알키닐"은 7개 이상의 탄소 원자로 구성되고 하나 이상의 탄소-탄소 삼중 결합을 포함하는 비방향족 탄소계 고리이다. 시클로알키닐 기의 예는 시클로헵티닐, 시클로옥티닐, 시클로노니닐 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 용어 "헤테로시클로알키닐"은 상기 정의된 바와 같은 시클로알키닐 기의 한 유형이며 용어 "시클로알키닐"의 의미내에 포함되는데, 여기서 고리의 탄소 원자 중 적어도 하나는 질소, 산소, 황 또는 인과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 헤테로원자로 치환된다. 시클로알키닐 기 및 헤테로시클로알키닐 기는 치환되거나 비치환될 수 있다. 시클로알키닐 기 및 헤테로시클로알키닐 기는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 알데히드, 아미노, 카르복실산, 에스테르, 에테르, 할라이드, 히드록시, 케톤, 아지드, 니트로, 실릴, 술포-옥소, 또는 티올을 포함하나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "아릴"은 벤젠, 나프탈렌, 페닐, 비페닐, 페녹시벤젠 등을 포함하나 이에 한정되지 않는 임의의 탄소계 방향족 기를 함유하는 기이다. 용어 "아릴"은 또한 방향족 기의 고리 내에 포함되는 하나 이상의 헤테로원자를 갖는 방향족 기를 함유하는 기로서 정의되는 "헤테로아릴"을 포함한다. 헤테로원자의 예는 질소, 산소, 황 및 인을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 마찬가지로, 또한 용어 "아릴"에 포함되는 용어 "비헤테로아릴"은 헤테로원자를 함유하지 않는 방향족 기를 함유하는 기를 규정한다. 아릴 기는 치환되거나 비치환될 수 있다. 아릴 기는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 헤테로아릴, 알데히드, 아미노, 카르복실산, 에스테르, 에테르, 할라이드, 히드록시, 케톤, 아지드, 니트로, 실릴, 술포-옥소, 또는 티올을 포함하나 이에 한정되지 않는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다. 용어 "비아릴"은 아릴 기의 특별한 유형이며 "아릴"의 정의에 포함된다. 비아릴은 나프탈렌에서와 같이 융합 고리 구조를 통해 함께 결합되거나 또는 비페닐에서와 같이 하나 이상의 탄소-탄소 결합을 통해 부착된 2개의 아릴 기를 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "알데히드"는 식 -C(O)H로 나타내어진다. 본 명세서 전반에 걸쳐 "C(O)"는 카르보닐 기, 즉, C=O에 대한 속기 표기이다.
본원에서 사용되는 용어 "아민" 또는 "아미노"는 식 -NA1A2로 표시되며, 여기서 A1 및 A2는 본원에서 기재한 바와 같이 독립적으로 수소, 또는 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "알킬아미노"는 식 -NH(-알킬)로 나타내어지며, 여기서 알킬은 본원에 개시된 바와 같다. 대표적인 예는 메틸아미노 기, 에틸아미노 기, 프로필아미노 기, 이소프로필아미노 기, 부틸아미노 기, 이소부틸아미노 기, (sec-부틸)아미노 기, (tert-부틸)아미노 기, 펜틸아미노 기, 이소펜틸아미노 기, (tert-펜틸)아미노 기, 헥실아미노 기 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "디알킬아미노"는 식 -N(-알킬)2로 나타내어지며, 여기서 알킬은 본원에 개시된 바와 같다. 대표적인 예는 디메틸아미노 기, 디에틸아미노 기, 디프로필아미노 기, 디이소프로필아미노 기, 디부틸아미노 기, 디이소부틸아미노 기, 디(sec-부틸)아미노 기, 디(tert-부틸)아미노 기, 디펜틸아미노 기, 디이소펜틸아미노 기, 디(tert-펜틸)아미노 기, 디헥실아미노 기, N-에틸-N-메틸아미노 기, N-메틸-N-프로필아미노 기, N-에틸-N-프로필아미노 기 등을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본원에서 사용되는 용어 "카르복실산"은 식 -C(O)OH로 나타내어진다.
본원에서 사용되는 용어 "에스테르"는 식 -OC(O)A1 또는 -C(O)OA1로 나타내어지며, 여기서 A1은 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "폴리에스테르"는 식 -(A1O(O)C-A2-C(O)O)a- 또는 -(A1O(O)C-A2-OC(O))a-로 나타내어지며, 여기서 A1 및 A2는 독립적으로 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있고, "a"는 1∼500의 정수이다. "폴리에스테르"는 2개 이상의 히드록실 기를 갖는 화합물과 2개 이상의 카르복실산 기를 갖는 화합물 사이의 반응에 의하여 생성되는 기를 나타내기 위하여 사용되는 용어이다.
본원에서 사용되는 용어 "에테르"는 식 A1OA2로 나타내어지며, 여기서 A1 및 A2는 독립적으로 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "폴리에테르"는 식 -(A1O-A2O)a-로 나타내어지며, 여기서 A1 및 A2는 독립적으로 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있고, "a"는 1∼500의 정수이다. 폴리에테르 기의 예는 폴리에틸렌 옥시드, 폴리프로필렌 옥시드 및 폴리부틸렌 옥시드를 포함한다.
용어 "폴리머"는 폴리알킬렌, 폴리에테르, 폴리에스테르, 및 -(CH2O)n-CH3, -(CH2CH2O)n-CH3, -[CH2CH(CH3)]n-CH3, -[CH2CH(COOCH3)]n-CH3, -[CH2CH(COO CH2CH3)]n-CH3, 및 -[CH2CH(COOtBu)]n-CH3 [여기서, n은 정수(예컨대, n > 1 또는 n > 2)]와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 반복 단위를 갖는 다른 기를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "할라이드"는 불소, 염소, 브롬 및 요오드와 같은 할로겐을 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "헤테로시클릴"은 단환형 및 다환형 비방향족 고리계를 의미하며, 본원에서 사용되는 용어 "헤테로아릴"은 고리원 중 적어도 하나가 탄소가 아닌 단환형 및 다환형 방향족 고리계를 의미한다. 상기 용어는 아제티딘, 디옥산, 푸란, 이미다졸, 이소티아졸, 이속사졸, 모르폴린, 옥사졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸 및 1,3,4-옥사디아졸을 포함하는 옥사졸, 피페라진, 피페리딘, 피라진, 피라졸, 피리다진, 피리딘, 피리미딘, 피롤, 피롤리딘, 테트라히드로푸란, 테트라히드로피란, 1,2,4,5-테트라진을 포함하는 테트라진, 1,2,3,4-테트라졸 및 1,2,4,5-테트라졸을 포함하는 테트라졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸 및 1,3,4-티아디아졸을 포함하는 티아디아졸, 티아졸, 티오펜, 1,3,5-트리아진 및 1,2,4-트리아진을 포함하는 트리아진, 1,2,3-트리아졸 및 1,3,4-트리아졸을 포함하는 트리아졸 등을 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "히드록실"은 식 -OH로 나타내어진다.
본원에서 사용되는 용어 "케톤"은 식 A1C(O)A2로 나타내어지며, 여기서, A1 및 A2는 독립적으로 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "아지드"는 식 -N3로 나타내어진다.
본원에서 사용되는 용어 "니트로"는 식 -NO2로 나타내어진다.
본원에서 사용되는 용어 "니트릴"은 식 -CN으로 나타내어진다.
본원에서 사용되는 용어 "실릴"은 식 -SiA1A2A3로 나타내어지며, 여기서, A1, A2, 및 A3는 독립적으로 수소 또는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알콕시, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "술포-옥소"는 식 -S(O)A1, -S(O)2A1, -OS(O)2A1, 또는 -OS(O)2OA1로 나타내어지며, 여기서, A1은 수소 또는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다. 본 명세서 전반에 걸쳐 "S(O)"는 S=O에 대한 속기 표기이다. 본원에서 사용되는 용어 "술포닐"은 식 -S(O)2A1로 표시되는 술포-옥소 기를 의미하며, 여기서 A1은 수소 또는 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "술폰"은 식 A1S(O)2A2로 나타내어지며, 여기서, A1 및 A2는 독립적으로 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "술폭시드"는 식 A1S(O)A2로 나타내어지며, 여기서, A1 및 A2는 독립적으로 본원에 개시된 바와 같은 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐, 시클로알키닐, 아릴, 또는 헤테로아릴 기일 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "티올"은 식 -SH로 나타내어진다.
본원에서 사용되는 "R1," "R2," "R3," "Rn(여기서, n은 정수임)"은 독립적으로 상기 열거한 기 중 하나 이상을 가진다. 예컨대, R1이 직쇄 알킬 기인 경우, 알킬 기의 수소 원자 중 하나는 히드록실 기, 알콕시 기, 알킬 기, 할라이드 등으로 임의로 치환될 수 있다. 선택되는 기에 따라, 제1 기는 제2 기 내에 포함되거나 또는 이와는 다르게 제1 기가 제2 기에 현수(부착)될 수 있다. 예컨대, "아미노 기를 포함하는 알킬 기"라는 구에 의하면, 아미노 기는 알킬 기의 주쇄에 포함될 수 있다. 이와는 다르게, 아미노 기는 알킬 기의 주쇄에 부착될 수 있다. 선택되는 기(들)의 성질이 제1 기가 제2 기에 포함되는지 또는 부착되는지를 결정한다.
본원에 개시되는 화합물은 "임의로 치환된" 모이어티를 포함할 수 있다. 일반적으로, 용어 "임의로"가 수반되거나 수반되지 않는 용어 "치환된"은 지정된 모이어티의 하나 이상의 수소가 적당한 치환기로 치환됨을 의미한다. 달리 언급하지 않는 한, "임의로 치환된" 기는 기의 각 치환가능한 위치에 적당한 치환기를 가질 수 있고, 임의의 주어진 구조에서 하나 이상의 위치가 특정된 기에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환될 수 있는 경우, 치환기는 모든 위치에서 동일 또는 상이할 수 있다. 본 발명에서 고려되는 치환기의 조합은 바람직하게는 안정한 또는 화학적으로 실현 가능한 화합물을 형성하는 것들이다. 또한, 어떤 양태에서는, 반대로 명시되어 있지 않는 한, 개개의 치환기는 추가로 임의 치환(즉, 추가로 치환되거나 비치환)될 수 있다.
일부 양태에서, 화합물의 구조는 하기 식으로 나타내어질 수 있다:
이것은 하기 식과 등가인 것으로 이해된다:
상기 식에서, n은 일반적으로 정수이다. 즉, Rn은 5개의 독립적인 치환기 Rn(a), Rn (b), Rn (c), Rn (d), Rn(e)를 나타내는 것으로 이해된다. "독립적인 치환기"란 각각의 R 치환기가 독립적으로 정의될 수 있음을 의미한다. 예컨대, 한 예에서 Rn(a)가 할로겐인 경우, 이 예에서 Rn(b)가 반드시 할로겐일 필요는 없다.
본원에 기재 및 개시된 화학 구조 및 모이어티에서 R1, R2, R3, R4, R5, R6 등이 수 차례 언급된다. 본원에서 R, R1, R2, R3, R4, R5, R6 등에 대한 임의의 설명은 각각 R, R1, R2, R3, R4, R5, R6 등을 언급하는 임의의 구조 또는 모이어티에 적용될 수 있다.
유기 재료를 이용하는 광전자(opto-electronic) 소자는 많은 이유로 인해 수요가 증가하고 있다. 이러한 소자의 제조에 사용되는 재료들 중 다수는 비교적 값이 비싸, 유기 광전자 소자는 무기 소자에 비해 비용적 이점을 위한 잠재성을 가진다. 부가적으로, 유기 재료들의 고유 성질, 예컨대 가요성은 가요성 기판 상에서의 제작과 같은 특정 적용에 매우 적합하도록 할 수 있다. 유기 광전자 소자의 예는 유기 발광 소자(OLED), 유기 광트랜지스터, 유기 광기전(photovoltaic) 전지, 및 유기 광검출기를 포함한다. OLED의 경우, 유기 재료는 통상적인 재료에 비해 성능 이점을 가질 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층이 광을 방출하는 파장이 일반적으로 적절한 도펀트로 용이하게 튜닝될 수 있다.
엑시톤은 일중항 여기 상태에서 바닥 상태로 붕괴(decay)되어 즉시 발광(prompt luminescence)을 생성하며, 이것이 형광이다. 엑시톤은 삼중항 여기 상태에서 바닥 상태로 붕괴되어 발광을 생성하며, 이것이 인광이다. 중금속 원자의 강한 스핀-오비탈 커플링이 일중항 및 삼중항 여기 상태 간에 매우 효과적으로 시스템간 크로싱(intersystem crossing, ISC)을 증진시키기 때문에, 인광 금속 착물, 예컨대 백금 착물이 100% 내부 양자 효율을 달성하기 위해 일중항 및 삼중항 엑시톤 둘다를 포획하는 잠재성을 입증했다. 이에 인광 금속 착물은 유기 발광 소자(OLED)의 발광층에서 도펀트로서의 우수한 후보자이고, 대학 및 산업 분야 둘다에서 굉장한 관심을 받고 있다.
그러나, 오늘날, 청색 전계발광 소자는 적어도 부분적으로는 청색 소자의 불안정성으로 인해 이 기술의 최대 도전 분야로 남아있다. 일반적으로 호스트 재료의 선택은 청색 소자의 안정성에 있어 하나의 인자인 것으로 이해된다. 그러나 청색 인광체의 최저 삼중항 여기 상태(T1) 에너지는 높고, 이는 일반적으로 청색 소자용 호스트 재료의 최저 삼중항 여기 상태(T1) 에너지가 훨씬 한층 높아야함을 의미한다. 이는 청색 소자용 호스트 재료의 개발에 어려움을 야기한다.
본 개시내용은 금속 착물의 리간드에 탄소 기(C, Si, Ge) 브리징을 도입함으로써 재료 설계 루트를 제공한다. 본원에 기재된 바와 같이, 탄소 브리징 Pt 착물의 광발광 스펙트럼이 동일한 발광 기를 가진 질소 브리징 착물과 비교해서 상당한 청색 이동(shift)을 갖는 점을 밝혀내었다. 또한, 발광단(emissive luminophore)과 리간드의 화학 구조가 개질될 수 있고, 또한 금속이 금속 착물의 일중항 상태 에너지와 삼중항 상태 에너지를 조절하도록 변화될 수 있고, 이 모두가 착물의 광학적 성질에 영향을 미칠 수 있음을 밝혀내었다.
본원에 기재된 금속 착물은 특정 방출 또는 흡수 특성에 의해 촉진되는 특정 적용에 맞게 테일러링되거나 튜닝될 수 있다. 본 개시내용에서 금속 착물의 광학적 성질은 금속 중심을 둘러싸는 리간드의 구조를 변화시킴으로써 또는 리간드 상의 형광 발광단(들)의 구조를 변화시킴으로써 튜닝될 수 있다. 예를 들어, 전자 주게 치환기 또는 전자 받게 치환기를 갖는 리간드를 가진 금속 착물이 일반적으로 방출 및 흡수 스펙트럼을 포함한 다양한 광학적 성질을 나타낼 수 있다. 금속 착물의 컬러는 형광 발광단 및 리간드 상의 컨쥬게이팅된 기를 변경함으로써 튜닝될 수 있다.
이러한 착물의 방출은 예컨대 리간드 또는 형광 발광단 구조를 변경함으로써, 예컨대 자외선에서부터 근적외선까지 튜닝될 수 있다. 형광 발광단은 일중항 여기 상태(들)를 생성하기 위해 에너지를 흡수할 수 있는 유기 분자 내 원자들 군이다. 일중항 엑시톤(들)은 빠르게 붕괴되어 즉시 발광을 생성한다. 일 양태에서, 착물은 가시 스펙트럼의 대부분에 걸쳐 발광을 제공할 수 있다. 특정 예에서, 본원에 기재된 착물은 약 400 nm 내지 약 700 nm의 범위에 걸쳐 빛을 방출할 수 있다. 다른 양태에서, 상기 착물은 종래의 방출성 착물에 비하여 개선된 안정성 및 효율을 가진다. 또 다른 양태에서, 상기 착물은 예컨대 바이오 분야, 항암제, 유기 발광 다이오드(OLED)에서의 이미터, 또는 이의 조합에서 발광성 표지로서 유용할 수 있다. 다른 양태에서, 상기 착물은 예컨대 콤팩트 형광 램프(CFL), 발광 다이오드(LED), 백열 램프 및 이들의 조합과 같은 발광 소자에서 유용할 수 있다.
백금 화합물, 화합물 착물, 또는 착물이 본원에 기재된다. 용어 화합물, 화합물 착물, 및 착물은 본원에서 상호교환적으로 사용된다. 일 양태에서, 본원에 기재된 화합물은 중성 전하를 가진다.
본원에 기재된 화합물은 원하는 성질을 나타낼 수 있고, 적절한 리간드의 선택에 의해 튜닝될 수 있는 방출 및/또는 흡수 스펙트럼을 가질 수 있다. 또 다른 양태에서는, 본원에서 구체적으로 언급된 화합물, 구조, 또는 이의 일부 중 임의의 하나 이상이 배제될 수 있다.
본원에 기재된 화합물은 광흡수 소자 예컨대 태양- 및 광-감성 소자, 유기 발광 다이오드(OLED), 광방출 소자, 또는 광흡수 및 광방출 둘다 가능한 소자를 포함한 광범위한 광학 및 전기-광학 소자에서 그리고 바이오 분야를 위한 마커로서 사용하는데 적합하다.
앞서 간단히 기재한 바와 같이, 기재된 화합물은 백금 착물이다. 일 양태에서, 본원에 기재된 화합물은 OLED 분야, 예컨대 풀 컬러 디스플레이용 호스트 재료로서 사용될 수 있다.
본원에 기재된 화합물은 다양한 분야에서 유용하다. 발광 재료로서, 화합물은 유기 발광 다이오드(OLED), 발광성 소자 및 디스플레이, 및 다른 발광 소자에 유용할 수 있다.
또 다른 양태에서, 화합물은 통상적인 재료와 비교해서 발광 소자, 예컨대 유기 발광 소자에서 개선된 효율 및/또는 작동 수명을 제공할 수 있다.
본원에 기재된 화합물은 실시예에서 언급된 방법(이에 한정되지 않음)을 포함한 다양한 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
본원에 기재된 화합물은 지연 형광 이미터, 인광 이미터, 또는 이의 조합을 포함한다. 일 양태에서, 본원에 기재된 화합물은 지연 형광 이미터이다. 또 다른 양태에서, 본원에 기재된 화합물은 인광 이미터이다. 또 다른 양태에서, 본원에 기재된 화합물은 지연 형광 이미터와 인광 이미터 둘다이다.
본원에서는 화학식 I 및 화학식 II의 착물이 제공된다:
상기 식에서:
Ar은 5원 헤테로아릴, 5원 카르벤, 5원 N-헤테로시클릭 카르벤, 6원 아릴, 또는 6원 헤테로아릴이고,
각각의 R1은 독립적으로 
이고,
R, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, 및 R12 각각은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 니트로, 티올; 치환된 또는 비치환된: C1-C4 알킬, 알콕시, 아릴, 또는 아미노이고, Ar이 5원 고리인 경우 R은 부재하며,
X는 O, S, S=O, O=S=O, Se, Se=O, O=Se=O, NR2a, PR2b, AsR2c, CR2dR2e, SiR2fR2g, 또는 BR2h이고,
R2a, R2b, R2c, R2d, R2e, R2f, R2g, 및 R2h 각각은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 C1-C4 알킬 또는 아릴이고,
Y는 존재하거나 부재하며, 존재한다면 Y는 O, S, S=O, O=S=O, Se, Se=O, O=Se=O, NR3a, PR3b, AsR3c, CR3dR3e, SiR3fR3g, 또는 BR3h이고,
R3a, R3b, R3c, R3d, R3e, R3f, R3g, 및 R3h 각각은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 C1-C4 알킬 또는 아릴이다.
일부 경우에, Ar은 피라졸, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 피리딘, 등이다. 특정 경우에, 동일한 고리 또는 인접한 고리들 상에서 R, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, R11, 및 R12 중 임의의 2개가 함께 결합하여 융합된 고리 시스템을 형성한다. 예를 들어, R 및 R2, R2 및 R4, 또는 R4 및 R6이 결합하여 Ar과 융합된 고리 시스템, 예컨대 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 이미다조[1,5-a]피리딘, 등을 형성할 수 있다.
일부 경우에, X는 R10 또는 R11에 직접 연결된다. 특정 경우에, Y는 R6 또는 R8에 직접 연결된다.
본 개시내용에서 금속 착물은 하기 구조들 중 하나 이상을 포함한다. 본 개시내용에서 금속 착물은 또한 본원에서 구체적으로 언급하지 않은 다른 구조 또는 이의 일부를 포함할 수 있고, 본 개시내용은 구체적으로 언급된 구조 또는 이의 부분에 한정되는 것으로 의도되지 않는다. 하기 구조들에서, "Ad"는 "아다만틸"을 지칭하고; "Mes"는 "메시틸"을 지칭하고; "Dipp"은 "디이소프로필페닐"을 지칭하고; "Np"는 "네오펜틸"을 지칭하고; "Cy"는 "시클로헥실"을 지칭한다.
또한 본원에서는 본원에 기재된 착물 중 하나 이상을 포함하는 소자가 제공된다.
본원에 기재된 착물은 예를 들어, 광흡수 소자 예컨대 태양- 및 광-감성 소자, 유기 발광 다이오드(OLED), 광방출 소자, 또는 광흡수 및 광방출 둘다 가능한 소자를 포함한 광범위한 소자, 예를 들어, 광학 및 전기-광학 소자에서, 그리고 바이오 분야를 위한 마커로서 사용하는데 적합하다.
또한 본원에서는 본원에 기재된 착물 중 하나 이상을 포함하는 소자가 제공된다.
본원에 기재된 착물은 예를 들어, 광흡수 소자 예컨대 태양- 및 광-감성 소자, 유기 발광 다이오드(OLED), 광방출 소자, 또는 광흡수 및 광방출 둘다 가능한 소자를 포함한 광범위한 소자, 예를 들어, 광학 및 전기-광학 소자에서, 그리고 바이오 분야를 위한 마커로서 사용하는데 적합하다.
본원에 기재된 착물은 OLED에 사용될 수 있다. 도 1은 OLED(100)의 단면도를 도시한다. OLED(100)는 기판(102), 애노드(104), 정공 수송 재료(들)(HTL)(106), 광 프로세싱 재료(108), 전자 수송 재료(들)(ETL)(110), 및 금속 캐소드 층(112)을 포함한다. 애노드(104)는 전형적으로 투명 재료, 예컨대 인듐 주석 산화물이다. 광 프로세싱 재료(108)는 이미터와 호스트를 포함한 발광 재료(EML)일 수 있다.
다양한 양태들에서, 도 1에 도시된 하나 이상의 층들 중 임의의 층은 인듐 주석 산화물(ITO), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT), 폴리스티렌 설포네이트(PSS), N,N'-디-1-나프틸-N,N-디페닐-1,1'-비페닐-4,4'디아민(NPD), 1,1-비스((디-4-톨릴아미노)페닐)시클로헥산(TAPC), 2,6-비스(N-카르바졸릴)피리딘 (mCpy), 2,8-비스(디페닐포스포릴)디벤조티오펜 (PO15), LiF, Al, 또는 이의 조합을 포함할 수 있다.
광 프로세싱 재료(108)는 호스트 재료를 갖거나 갖지 않은 본 개시내용의 하나 이상의 착물을 포함할 수 있다. 호스트 재료는 임의의 적합한 공지의 호스트 재료일 수 있다. OLED의 발광 컬러는 광 프로세싱 재료(108)의 발광 에너지(광학적 에너지 갭)에 의해 결정되며, 이는 발광 착물 및/또는 호스트 재료의 전자적 구조를 튜닝함으로써 튜닝될 수 있다. HTL 층(106)의 정공 수송 재료와 ETL 층(110)의 전자 수송 재료(들) 둘다 임의의 적합한 공지의 정공 수송체를 포함할 수 있다.
본원에 기재된 착물은 인광을 나타낼 수 있다. 인광 OLED(즉, 인광 이미터를 갖는 OLED)는 전형적으로 다른 OLED, 예컨대 형광 OLED보다 더 높은 소자 효율을 가진다. 전계인광 이미터에 기초한 발광 소자는 Baldo 등의 WO2000/070655에 보다 상세히 기재되고 있으며, 이는 OLED, 특히 인광 OLED의 교시와 관련해서 본원에서 참고적으로 인용된다.
실시예
하기 실시예는 본 명세서에 청구된 화합물, 조성물, 물품, 소자 및/또는 방법이 어떻게 제조되고 평가되는지에 대한 완전한 개시 및 설명을 당업자에게 제공하기 위해 제안되며, 단지 예시적인 것으로서 범위를 한정하려는 것이 아니다. 수치(예컨대 양, 온도 등)에 대해 정확성을 보장하기 위해 노력이 가해졌지만, 약간의 에러 및 편차가 고려되어야 한다. 달리 기재되지 않으면, 부는 중량부이고, 온도는 ℃이거나 주위 온도이며, 압력은 대기압 또는 그 부근이다.
본 명세서에 기재된 화합물의 다양한 제조 방법이 실시예에 기재되어 있다. 이들 방법은 다양한 제조 방법을 예시하기 위해 제공된 것이며, 본 명세서에 기재된 방법 중 임의의 것으로 한정하려는 것이 아니다. 따라서, 본 개시를 입수한 당업자는 본 명세서에 기재된 화합물 중 1 이상을 제조하기 위해, 용이하게 기재된 방법을 변경하거나 상이한 방법을 이용할 수 있을 것이다. 하기 측면은 단지 예시이며, 범위를 한정하려는 것이 아니다. 온도, 촉매, 농도, 반응물 조성물 및 다른 공정 조건은 변경될 수 있으며, 본 개시를 입수한 당업자는 소정 착물을 위한 적절한 반응물 및 조건을 용이학 선택할 수 있을 것이다.
1H 스펙트럼은 400 MHz에서 기록하였고, 13C NMR 스펙트럼은 CDCl3 또는 DMSO-d6 용액 중에서 Varian Liquid-State NMR 기구 상에서 100 MHz에서 기록하였으며, 화학적 이동은 잔류 프로티에이티드(protiated) 용매를 기준으로 하였다. CDCl3을 용매로서 사용시, 1H NMR 스펙트럼은 내부 기준 물질로서 테트라메틸실란(δ = 0.00 ppm)을 사용하여 기록하였고; 13C NMR 스펙트럼은 내부 기준 물질로서 CDCl3(δ = 77.00 ppm)을 사용하여 기록하였다. DMSO-d6을 용매로서 사용시, 1H NMR 스펙트럼은 내부 기준 물질로서 잔류 H2O(δ = 3.33 ppm)를 사용하여 기록하였고; 13C NMR 스펙트럼은 내부 기준 물질로서 DMSO-d6(δ = 39.52 ppm)을 사용하여 기록하였다. 1H NMR 다중성을 설명하기 위해 하기 약어(또는 이의 조합)를 사용하였다: s = 단일선, d = 이중선, t = 삼중선, q = 사중선, p = 오중선, m = 다중선, br = 넓은 선.
본원에 기재된 착물에 대한 예시적인 합성 공정이 Pt7O7-dipr에 대한 하기 반응식 1과 관련해서 기재된다.
반응식 1
오븐-건조된 플라스크에 Pt7O7 - dipr의 리간드(610 mg, 0.9 mmol), K2PtCl4(392 mg, 0.945 mmol), 및 n-Bu4NBr(29 mg, 0.09mmol)을 첨가했다. 플라스크를 이배큐에이션하고 N2로 역충전한 다음, N2의 보호 하에 HOAc(45 mL, 0.02 M)를 첨가했다. 이후 혼합물을 3일간 120℃에서 가열했다. 생성된 혼합물을 실온으로 냉각하고 감압하에 농축했다. 실리카 겔 상에서 플래쉬 컬럼 크로마토그래피에 의한 정제(DCM/헥산 = 1/1 내지 3/1)에 의해 Pt7O7 - dipr을 옅은 황색 고형물로서 수득했다(99 mg, 19% 수율). 1H NMR (DMSO-d 6, 400 MHz): δ 8.04 (d, J = 2.0 Hz, 2 H), 7.65 (d, J = 2.0 Hz, 2 H), 7.20 (d, J = 7.4 Hz, 2 H), 7.11 (t, J = 7.8 Hz, 2 H), 6.96-6.85 (m, 2 H), 4.78 (sept, J = 6.6 Hz, 2 H), 1.47 (d, J = 6.6 Hz, 12 H). 실온 및 77K에서 Pt7O7-dipr의 발광 스펙트럼이 도 2에 도시되어 있다.
본원에 기재된 착물은 발광 소자 예컨대 OLED(예를 들어, 풀 컬러 디스플레이 및 조명 분야)용 이미터로서 적합하다.
본 기재에 기초하여 다양한 양태들의 추가 변형 및 대안적인 실시양태들이 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 기재는 단지 예시적인 것으로 해석되어야 한다. 본원에 도시되고 기재된 형태들은 실시양태들의 예로서 채택된 것임을 이해해야한다. 엘리먼트 및 재료는 본원에 예시되고 기재된 것들을 대체할 수 있고, 파트 및 공정은 뒤바뀔 수 있으며, 특정 특징부는 독립적으로 채택될 수 있고, 이들 모두는 본 기재의 이점을 이해한 후 당업자에게 자명해진다. 하기 청구범위에 기재된 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 본원에 기재된 엘리먼트에 있어 변형이 이루어질 수 있다.
Claims (16)
- 화학식 I로 표시되는 착물:
상기 식에서:
각각의 R1은 독립적으로
이고,
R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 각각은 독립적으로 수소, 할로겐, 히드록시, 니트로, 티올; 치환된 또는 비치환된 C1-C4 알킬, 치환된 또는 비치환된 알콕시, 치환된 또는 비치환된 아릴, 또는 치환된 또는 비치환된 아미노이고,
동일한 고리 또는 인접한 고리들 상에서 R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 임의의 2개가 함께 결합하여 융합된(fused) 고리 시스템을 형성할 수 있고,
X는 O, S, Se, NR2a, CR2bR2c, SiR2dR2e, 또는 BR2f이고, X가 R10 또는 R11에 직접 연결될 수 있고,
R2a, R2b, R2c, R2d, R2e, 및 R2f 각각은 독립적으로 치환된 또는 비치환된 C1-C4 알킬 또는 아릴임. - 제1항에 있어서, X가 R10 또는 R11에 직접 연결된 것인 착물.
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 동일한 고리 또는 인접한 고리들 상에서 R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, 및 R11 중 임의의 2개가 함께 결합하여 융합된 고리 시스템을 형성하는 것인 착물.
- 제4항에 있어서, 융합된 고리 시스템이 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 인다졸, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 또는 이미다조[1,5-a]피리딘을 포함하는 것인 착물.
- 제1항에 있어서, 하기 화학 구조들 중 하나를 갖는 착물:
.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 착물이 지연(delayed) 형광 및 인광 이미터(emitter)인 착물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 착물이 인광 이미터인 착물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 착물이 지연 형광 이미터인 착물.
- 제1항 또는 제2항의 착물을 제조하는 방법으로서,
리간드를 백금 염, 브롬 함유 화합물, 및 아세트산과 배합하여 혼합물을 수득하는 단계;
혼합물을 가열하는 단계; 및
혼합물을 실온으로 냉각하는 단계를 포함하는 제조 방법. - 제10항에 있어서, 백금 염이 K2PtCl4인 방법.
- 제10항에 있어서, 브롬 함유 화합물이 n-Bu4NBr인 방법.
- 제1항 또는 제2항의 착물을 포함하는 소자(device).
- 제13항에 있어서, 소자가 발광 소자인 소자.
- 제14항에 있어서, 소자가 유기 발광 다이오드인 소자.
- 제14항에 있어서, 소자가 풀 컬러 디스플레이인 소자.
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