KR20060116198A - 디엘스-알더 반응에 의한 페닐-치환된 플루오란텐의 합성및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학식(I)의 플루오란텐 유도체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 분자의 형태로 본 발명의 플루오란텐 유도체를 제조하고 사용하는 방법, 발광 분자의 형태로서 본 발명의 플루오란텐 유도체를 포함하는 발광층, 상기 본 발명의 발광층을 포함하는 OLED 및 본 발명의 OLED를 포함하는 장치에 관한 것이다.

Description

디엘스-알더 반응에 의한 페닐-치환된 플루오란텐의 합성 및 이의 용도{SYNTHESIS OF PHENYL-SUBSTITUTED FLUORANTHENES BY A DIELS-ALDER REACTION AND THE USE THEREOF}
본 발명은 플루오란텐 유도체, 이의 제조 방법, 및 유기 발광 다이오드(OLED: organic light-emitting diode)에서 에미터(emitter) 분자로서의 플루오란텐 유도체의 용도, 에미터 분자로서 본 발명의 플루오란텐 유도체를 포함하는 발광층, 본 발명의 발광층을 포함하는 OLED 및 본 발명의 OLED를 포함하는 장치에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 전류에 의해 여기될 때 빛을 방출하는 물질의 특성을 이용한다. OLED는 평판 VDU의 제조를 위한 음극선관 및 액정 디스플레이에 대한 대체물로서 특히 중요하다.
전류에 의한 여기시 빛을 방출하는 다수의 물질이 제안되어 있다.
유기 발광 다이오드에 대한 개관이 예를 들면 문헌[M.T. Bernius et al., Adv. Mat. 2000, 12, 1737]에 개시되어 있다. 사용된 화합물에 대한 요건은 높은데, 전형적으로 공지된 물질로 모든 수요를 충적하는 것은 가능하지 않다.
US 5,281,489에는 형광 물질로서 특히 3,4-벤조플루오란텐 또는 단량체성 비 치환 플루오란텐을 포함할 수 있는 OLED가 개시되어 있다. 그러나, 단량체성 비치환 플루오란텐은 OLED에 존재하는 사용 조건 하에서 이동할 수 있다. 단량체성 비치환 플루오란텐의 층은 불안정한데, 이는 결과적으로 다이오드의 짧은 수명을 야기하게 된다.
구체적인 플루오란텐 유도체의 용도가 US 2002/9922151 A1 및 EP-A 1 138 745에 개시되어 있다.
EP-A 1 138 745는 적색빛을 방출하는 OLED에 관한 것이다. 이 OLED는 플루오란텐 골격을 갖는 화합물을 보유하는 유기층을 포함하고, 플루오란텐 골격은 하나 이상의 아미노기 또는 알케닐기에 의해 치환되어 있다. 설명에 따르면, 5 이상, 바람직하게는 6개 이상의 융합형 고리를 갖는 플루오란텐 유도체로 제시되는 것이 바람직하다. 이러한 화합물은 보다 긴 파장의 빛을 방출하므로, 황색광 내지 적색광이 방출될 수 있다. EP-A 1 138 745에 개시된 플루오란텐 유도체는 플루오란텐 유도체의 수명을 증가시키는 아미노기를 보유하는 것이 바람직하다.
역시 마찬가지로 US 2002/0022151 A1도 발광 물질로서 특정 플루오란텐 화합물을 포함하는 OLED에 관한 것이다. 이러한 플루오란텐 화합물은 하나 이상의 디아릴아미노기를 갖는다.
JP-A 10-169992 는 벤조플루오란텐 유도체 및 특히 이들의 유기 발광 다이오드에서의 사용에 관한 것이다. JP-A 10-169992 의 벤조플루오란텐 유도체는 약 410 nm, 즉 블루-바이올렛(blue-violet) 영역에서 최대 흡광도를 나타낸다.
본 발명의 목적은 OLED 에서 에미터 분자로서 적절한, 긴 수명을 가지며, OLED 에서 매우 효율적이고, 청색 영역에서 최대 방출을 보이며 높은 양자 수율을 나타내는 화합물을 제공하는 것이다.
상기 목적은 하기 화학식 I의 플루오란텐 유도체에 의해 달성된다:
Figure 112006030238567-PCT00001
식 중, 기호들은 하기 의미를 가진다:
R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
X는 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
Figure 112006030238567-PCT00002
n 은 1 내지 10 또는, X=올리고페닐기인 경우, 1-20 이며;
단, R1, R2, R3 및 X 는 R4 및 R5 가 수소인 경우 동시에 페닐은 아니다.
본 발명의 플루오란텐 유도체는 C-C 단일 결합을 통해 플루오란텐 골격에 결합되어 있는 치환체를 갖는다. 본 발명의 플루오란텐 유도체는 놀라울 정도로 충분히 안정하여 장시간 수명으로 OLED에서 발광층에서 사용할 수 있다. 게다가, 본 발명의 화합물은 OLED에서 사용하는 경우 광산화에 대한 매우 높은 안정성이 주목할 만 하다.
놀랍게도 본 발명의 플루오란텐 유도체는 가시선 전자기 스펙트럼의 청색 영역에서 빛을 방출하는 것이 밝혀졌다. 이는 본 발명의 플루오란텐 유도체가 일반적으로 430 내지 480 nm, 특히 바람직하게는 440 내지 470 nm의 가시선 전자기파 스펙트럼의 영역에서 빛을 방출한다는 것을 의미한다.
전체 가시선 스펙트럼의 색상을 포함하는 디스플레이를 생산하기 위해서, 가시선 전자기파 스펙트럼의 적색 영역에서 빛을 방출하는 OLED, 가시선 전자기파 스펙트럼의 녹색 영역에서 빛을 방출하는 OLED, 및 가시선 전자기파 스펙트럼의 청색 영역에서 빛을 방출하는 OLED를 제공하는 것이 필요하다. 본 발명들에 의해 밝혀진 바에 따르면, 특히 가시선 전자기파 스펙트럼의 청색 영역에서 빛을 방출하는 효율적인 OLED를 제공하는 것이 특히 문제점을 갖는다.
본 발명의 플루오란텐 유도체는 가시선 전자기파 스펙트럼의 청색 영역에서 빛을 방출하는 OLED를 생산하는 데 적합하다.
본 특허출원의 목적을 위해, 용어 "알킬" 은 선형, 분지형 또는 환형의 치환 또는 비치환 C1-C20-, 바람직하게는 C1-C9-알킬기를 지칭한다. X 및 R2 가 알킬기인 경우, 이는 바람직하게는 선형 또는 분지형 C3-C10-, 특히 바람직하게는 C5-C9- 알킬기이다. 알킬기는 비치환될 수 있거나, 또는 방향족 라디칼, 할로겐, 니트로, 에테르 또는 카르복실기로 치환될 수 있다. 알킬기는 특히 바람직하게는 비치환되거나 또는 방향족 라디칼로 치환된다. 바람직한 방향족 라디칼은 하기에 특정된다. 또한, 플루오란텐 골격에 직접 결합되지 않은 알킬기 중 하나 이상의 비인접 탄소 원자들은 Si, P, O 또는 S, 바람직하게는 O 또는 S 로 치환될 수 있다.
본 특허출원의 목적을 위해, 용어 "방향족 라디칼" 은 바람직하게는 C6-아릴기 (페닐기)를 지칭한다. 상기 아릴기는 비치환될 수 있거나 또는 선형, 분지형 또는 환형의 C1-C20-, 바람직하게는 할로겐, 니트로, 에테르 또는 카르복실기, 또는 하나 이상의 화학식 I'의 기로 치환될 수 있는 C1-C9-알킬기로 치환될 수 있다. 또한, 알킬기의 하나 이상의 탄소 원자는 Si, P, O, S 또는 N, 바람직하게는 O 또는 S 로 치환될 수 있다. 또한, 아릴기 또는 헤테로아릴기는 할로겐, 니트로, 카르복실기, 아미노기 또는 알콕시기 또는 C6-C14-, 바람직하게는 C6-C10-아릴기, 특히 페닐 또는 나프틸기로 치환될 수 있다. 용어 "방향족 라디칼" 은 특히 바람직하게는 화학식 I'의 하나 이상의 기에 의해, 할로겐, 바람직하게는 Br, Cl 또는 F, 아미노기, 바람직하게는 NAr'Ar" (여기에서, Ar' 및 Ar" 는 서로 독립적임)에 의해 치환될 수 있는 C6-아릴기를 지칭하며, 상기 정의된 바와 같이 C6-아릴기는 비치환 또는 치환될 수 있으며 아릴기 Ar' 및 Ar" 는 상기 언급된 기들과는 별도로 각 경우에 있어서, 화학식 I의 하나 이상의 라디칼; 및/또는 니트로기로 치환될 수 있다. 이 아릴기는 특히 바람직하게는 비치환되거나 또는 NAr'Ar" 에 의해 치환될 수 있다.
본 특허출원의 목적을 위해, 용어 "융합형 방향족 고리계" 는 일반적으로 10 내지 20 개의 탄소 원자, 바람직하게는 10 내지 14 개의 탄소 원자를 가지는 융합형 방향족 고리계를 지칭한다. 이러한 융합형 방향족 고리계는 비치환될 수 있거나 또는 선형, 분지형 또는 환형의 C1-C20-, 바람직하게는 바람직하게는 할로겐, 니트로, 에테르 또는 카르복실기로 치환될 수 있는 C1-C9-알킬기로 치환될 수 있다. 또한, 알킬기 중 하나 이상의 탄소 원자는 Si, P, O, S 또는 N, 바람직하게는 O 또는 S 로 치환될 수 있다. 또한 융합형 방향족기는 할로겐, 니트로, 카르복실기, 아미노기 또는 알콕시기 또는 C6-C14-, 특히 C6-C10-아릴기, 특히 페닐 또는 나프틸기로 치환될 수 있다. 용어 "융합형 방향족 고리계" 는 할로겐, 바람직하게는 Br, Cl 또는 F, 아미노기, 바람직하게는 NAr'Ar" (여기에서, Ar' 및 Ar" 는 서로 독립적임)에 의해 치환될 수 있는 융합형 방향족 고리계를 지칭하며, 상기 정의된 바와 같이 C6-아릴기는 비치환 또는 치환될 수 있으며 아릴기 Ar' 및 Ar" 는 상기 언급된 기들과는 별도로 각 경우에 있어서, 화학식 I의 하나 이상의 라디칼, 또는 니트로기로 치환될 수 있다. 비치환된 융합형 방향족 고리계가 매우 특히 바람직하다.
본 특허출원의 목적을 위해, 용어 "헤테로방향족 라디칼" 은 C4-C14-, 바람직하게는 C4-C10-, 특히 바람직하게는 하나 이상의 N 또는 S 원자를 함유하는 C4-C5-헤테로아릴기를 지칭한다. 이 헤테로아릴기는 비치환될 수 있거나 또는 선형, 분지형 또는 환형의 C1-C20-, 바람직하게는 바람직하게는 할로겐, 니트로, 에테르 또는 카르복실기로 치환될 수 있는 C1-C9-알킬기로 치환될 수 있다. 또한, 알킬기 중 하나 이상의 탄소 원자는 Si, P, O, S 또는 N, 바람직하게는 O 또는 S 로 치환될 수 있다. 또한, 헤테로아릴기는 할로겐, 니트로, 카르복실기, 아미노기 또는 알콕시기 또는 C6-C14-, 바람직하게는 C6-C10-아릴로 치환될 수 있다. 용어 "헤테로방향족 라디칼" 은 할로겐, 바람직하게는 Br, Cl 또는 F, 아미노기, 바람직하게는 NArAr' (여기에서, Ar 및 Ar' 는 서로 독립적임)에 의해 치환될 수 있는 헤테로아릴기를 지칭하며, 상기 정의된 바와 같이 C6-아릴기는 비치환 또는 치환될 수 있으며, 또는 니트로기일 수 있다. 비치환된 헤테로아릴기가 매우 특히 바람직하다.
본 특허출원의 목적을 위해, 용어 "올리고페닐기" 는 하기 화학식(IV)의 기를 지칭한다:
Figure 112006030238567-PCT00003
식 중, Ph 는 각 경우에서 화학식(IV)의 기로 모든 5개의 치환가능한 위치에서 치환될 수 있는 페닐이며;
m1, m2, m3, m4 및 m5 는 각각 서로 독립적으로, 0 또는 1 이고, 여기에서 하나 이상의 지수 m1, m2, m3, m4 또는 m5 는 1 이상이다.
m1, m3, 및 m5 가 각각 0 이고 m2 및 m4 가 각각 1 인 올리고페닐 또는 m1, m2, m4 및 m5 가 각각 0 이고 m3 은 1 인 올리고페닐, 및 또한 m2 및 m4 가 각각 0 이고 m1, m3, 및 m5 가 각각 1 인 올리고페닐이 바람직하다.
올리고페닐기는 따라서 특히 m1, m3 및 m5 가 각각 0 이고 m2 및 m4 각각 1 이거나, 또는 m2 및 m4 가 각각 0 이고 m1, m3 및 m5 가 각각 1 인 경우에 수지상(dendritic), 즉 과분지형 기일 수 있으며, 페닐기는 이들의 치환가능한 위치 1 내지 5 개 부분, 바람직하게는 2 또는 3 위치, 특히 바람직하게는 2 위치에서의 치환의 경우에, 이 경우 화학식(IV)의 염기 구조에 대한 결합 지점에 대해 메타 위치에서, 3 위치에서의 치환의 경우에, 이 경우 화학식(IV)의 염기 구조에 대한 결합 지점에 대해 오르소 및 파라 위치에서 화학식(IV)의 기에 의해 치환된다.
그러나, 올리고페닐기는 또한 특히 지수 m1, m2, m3, m4 및 m5 중 단 하나만이 1 인 경우, 바람직하게는 비분지된 경우에 m3 은 1 이고, m1, m2, m4 및 m5 는 0 인 경우에 본질적으로 비분지화될 수 있다. 페닐기는 이의 치환가능한 위치 1 내지 5 개 부분에서 화학식(IV)의 기에 의해 치환되며; 페닐기는 바람직하게는 이의 치환가능한 위치 중 한 곳에서, 특히 바람직하게는 염기 구조에 대한 결합 지점에 대해 파라 위치에서 화학식(IV)의 기에 의해 치환된다. 이하, 염기 구조에 직접 결합된 치환체들은 제1치환대로 지칭할 것이다. 화학식(IV)의 기는 상기 정의된 바와 같이 치환될 것이다. 이하, 제1치환대에 연결된 치환체는 제2치환대로서 지칭될 것이다.
제1 및 제2 치환대와 유사한 임의의 목적하는 수의 추가적인 치환체가 가능하다. 상기 언급된 치환 패턴을 가지고 제1치환대 및 제2치환대를 가지는 올리고페닐기 또는 제1치환대 만을 가지는 올리고페닐기가 바람직하다.
본 특허출원의 목적을 위해, 용어 "올리고페닐기" 는 또한 화학식 V, VI 또는 VII 중 하나의 염기 구조에 기초한 기를 지칭한다 :
Figure 112006030238567-PCT00004
식 중, Q 는 각 경우에서 화학식 I'의 라디칼 또는 화학식 VIII의 기에 결합하며;
Figure 112006030238567-PCT00005
식 중, Ph 는 각 경우에서 화학식 VIII의 기 중 중심 페닐 고리의 치환 패턴에 해당하는 최대 4개의 위치에서 화학식 VIII의 기에 의해 치환될 수 있는 페닐이며;
n1, n2, n3 및 n4 는 각각 서로 독립적으로, 0 또는 1 이고, 바람직하게는 n1, n2, n3 및 n4 는 1 이다.
화학식 V, VI 및 VII 의 올리고페닐기는 따라서 수지상, 즉 과분지형 기일 수 있다.
화학식 IV, V, VI 및 VII의 올리고페닐기는 1 내지 20 개, 특히 4 내지 16 개, 특히 바람직하게는 4 내지 8 개의 화학식(I')의 라디칼로 치환되며, 여기에서 하나의 페닐 라디칼은 화학식(I')의 라디칼이 없거나, 하나 또는 복수개로 치환될 수 있다. 페닐 라디칼은 바람직하게는 하나 또는 아예 없는 화학식(I')의 라디칼로 치환되며, 단, 하나 이상의 페닐 라디칼은 화학식(I')의 라디칼로 치환된다.
X 가 하기 화학식 IV의 올리고페닐 라디칼인 화학식 I의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기에 나타나 있다:
Figure 112006030238567-PCT00006
X 가 하기 화학식 V, VI 또는 VII의 올리고페닐 라디칼인 화학식 I의 매우 특히 바람직한 화합물은 하기에 나타나 있다:
Figure 112006030238567-PCT00007
Figure 112006030238567-PCT00008
Figure 112006030238567-PCT00009
라디칼 R1, R2, R3, R4, R5 및 X 는 상기 언급된 라디칼 중에서 독립적으로 선택될 수 있고, 단, 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니고 R1, R2, R3 및 X 는 R4 및 R5 가 수소인 경우 동시에 페닐이 아니다.
R4 및 R5 는 바람직하게는 수소이다.
R1 및 R3 은 각각 바람직하게는 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계 또는 화학식 I'의 라디칼, 특히 바람직하게는 방향족 라디칼이며, 방향족 라디칼의 바람직한 구체예는 상기에 기술되어 있다. R1 및 R3 은 페닐인 것이 매우 특히 바람직하다.
R2 는 수소, 알킬(상기 언급된 알킬 라디칼의 바람직한 구체예는 매우 특히 바람직하게 비치환되고 선형인 특히 바람직한 C1-C9-알킬), 방향족 라디칼(상기 언급된 바람직한 방향족 라디칼은 특히 바람직하게는 페닐 라디칼)이다.
X 는 바람직하게는 방향족 라디칼(상기 언급된 바람직한 방향족 라디칼은 특히 바람직하게는 n 에 따라 1 내지 3개의 플루오란테닐 라디칼로 치환되는 C6-아릴 라디칼), 또는 융합형 방향족 고리계(상기 언급된 융합형 방향족 고리계는, 특히 바람직하게는 C10-C14 융합형 방향족 고리계, 매우 특히 바람직하게는 나프틸 또는 안트라세닐이고, 융합형 방향족 고리계는 n 에 따라 1 내지 3개의 플루오란테닐 라디칼로 치환됨)이다. X 가 6개의 탄소 원자를 가지는 방향족 라디칼인 경우, 이는 바람직하게는 1 및 4 위치 또는 1, 3 및 5 위치에서 플루오란테닐 라디칼로 치환된다. X 가 예를 들어, 안트라세닐 라디칼인 경우, 이는 바람직하게는 9 및 10 위치에서 플루오란테닐 라디칼에 의해 치환된다. 본 목적을 위해, 플루오란테닐 라디칼은 하기 화학식 I'의 기이다.
Figure 112006030238567-PCT00010
라디칼 X 자체는 화학식 I'의 플루오란테닐 라디칼인 것이 또한 가능하다.
또한, X 는 올리고페닐기 일 수 있으며, 바람직한 올리고페닐기는 상기 언급되어 있다. 하기 화학식(IV)(식 중, m1, m2, m3, m4 및 m5 는 각각 0 또는 1 이고, 지수 m1, m2, m3, m4 및 m5 중 하나 이상은 1 임)의 올리고페닐기가 바람직하다.
n 은 1 내지 10, 특히 1 내지 4, 특히 바람직하게는 1 내지 3, 매우 특히 바람직하게는 2 또는 3 의 정수이다. 이는 화학식 I의 플루오란텐 유도체가 바람직하게는 화학식 I'의 플루오란텐 라디칼을 하나 이상 가진다는 것을 의미한다. 따라서 마찬가지로 X 자체가 플루오란텐 라디칼인 화합물이 바람직하다. X 가 올리고페닐기인 경우, n 은 1 내지 20, 특히 4 내지 16 의 정수이다.
헤테로원자를 함유하지 않는 화학식 I의 플루오란텐 유도체가 매우 특히 바람직하다.
매우 특히 바람직한 구체예에서, X 는 임의 치환된 페닐 라디칼이며 n 은 2 또는 3 이다. 이는 페닐 라디칼이 2 또는 3 개의 화학식 I'의 라디칼로 치환된다는 의미이다. 페닐 라디칼은 특히 추가의 치환체를 함유하지 않는다. n 이 2 인 경우, 화학식 I'의 라디칼들은 서로에 대해 파라 위치에 있다. n 이 3 인 경우, 라디칼들은 서로에 대해 메타 위치에 있다.
추가의 바람직한 구체예에서, X 는 임의 치환된 페닐 라디칼이며 n 은 1, 즉 페닐 라디칼은 화학식 I'의 하나의 라디칼로 치환된다.
X 가 안트라세닐 라디칼이고 n 이 2 인 것이 또한 바람직하다. 이는 안트라세닐 라디칼이 화학식 I'의 두개의 라디칼로 치환되는 것을 의미한다. 이러한 라디칼들은 바람직하게는 안트라세닐 라디칼의 9 및 10 위치에 위치한다.
화학식 I의 신규한 플루오란텐 유도체의 제조는 당업자에게 공지된 모든 적절한 방법에 의해 수행될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 화학식 I의 플루오란텐 유도체는 시클로펜타아세나프테논 유도체의 반응에 의해 제조된다 (이하 아세사이클론 유도체로 지칭함). n 이 1인 화학식 I의 화합물의 적절한 제조 방법이 예를 들어, 문헌[Dilthey et al., Chem. Ber. 1938, 71, 974 및 Van Allen et al., J. Am. Chem. Soc., 1940, 62, 656]에 개시되어 있다.
바람직한 구체예에서, 화학식 I의 신규한 플루오란텐 유도체는 아세사이클론 유도체와 알키닐 화합물과 반응하여 제조된다.
따라서 본 발명은 하기 화학식(II)의 화합물과 하기 화학식(III)의 알키닐 화합물의 반응 및 일산화탄소의 후속 제거에 의해 본 발명의 플루오란텐 유도체를 제조하는 방법을 추가로 제공한다:
Figure 112006030238567-PCT00011
Figure 112006030238567-PCT00012
식 중, 기호는 하기의 의미이다:
R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
X는 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
Figure 112006030238567-PCT00013
n 은 1 내지 10 또는, X=올리고페닐기인 경우, 1-20 이다.
화학식 II의 아세사이클론 유도체는 예를 들어 문헌[Dilthey et al., J. prakt. Chem. 1935, 143, 189]의 아세사이클론 (7,9-디페닐-시클로펜타[a]아세나프틸렌-8-온) 합성 방법과 같은 선행기술의 공지된 방법에 의해 제조된다.
화학식 III의 알키닐 화합물은 마찬가지로 당업자에게 공지된 방법으로 제조될 수 있다. 적절한 방법은 예를 들어, 문헌[Hagihara et al., Synthesis (1980), 627 및 L. Cassar, J. Organomet. Chem. 93 (1979), 253]에 개시되어 있다.
화학식 III의 알키닐 화합물에 대한 화학식 II의 아세사이클론 유도체의 비율은 목적하는 화학식 I의 플루오란텐 유도체가 함유할 플루오란테닐 라디칼의 수에 의존하는데, 즉 화학식 III의 알키닐 화합물에 대한 화학식 II의 아세사이클론 유도체의 비율은 n 에 의존한다. 일반적으로, 아세사이클론 유도체(II) 및 알키닐 화합물(III)은 n:1 내지 n + 15%:1, 바람직하게는 n:1 내지 n + 10%:1의 몰비율로 사용된다. n = 1 인 경우, 대략 동량의 몰비율이 바람직하고, n>1 인 경우, n + 10%:1의 아세사이클론 유도체(II) 대 알키닐 화합물(III)의 비율이 바람직하게 사용된다. n의 적절한 수치는 상기 언급되어 있다.
n 이 1인 화학식 II의 아세사이클론 유도체와 화학식 III의 알키닐 화합물과의 반응에서, 반응은 일반적으로 1:1 내지 1.3:1, 바람직하게는 1:1 내지 1.1:1의 화학식 II의 아세사이클론 유도체와 화학식 III의 알키닐 화합물의 몰비율을 사용하여 수행된다.
n 이 2인 화학식 II의 아세사이클론 유도체와 화학식 III의 알키닐 화합물과의 반응에서, 반응은 일반적으로 2:1 내지 2.5:1, 바람직하게는 2.1:1 내지 2.3:1의 화학식 II의 아세사이클론 유도체와 화학식 III의 알키닐 화합물의 몰비율을 사용하여 수행된다.
n 이 3인 화학식 II의 아세사이클론 화합물과 화학식 III의 알키닐 화합물이 반응하는 경우, 반응은 일반적으로 3:1 내지 3.5:1, 특히 3.2:1 내지 3.4:1의 화학식 II의 아세사이클론 화합물과 화학식 III의 알키닐 화합물의 몰비율을 사용하여 수행된다.
화학식 II의 아세사이클론 유도체의 바람직한 라디칼 R1, R3, R4 및 R5 및 화학식 III의 알키닐 화합물의 바람직한 라디칼 X 및 R2 및 화학식 III의 알키닐 화합물의 바람직한 지수 n 은 화학식 I의 신규한 플루오란텐 유도체와 관련하여 언급된 바람직한 라디칼 R1, R2, R3, R4, R5 및 X 및 바람직한 지수 n 에 대응된다.
매우 특히 바람직한 구체예에서, R4 및 R5 는 각각 수소이고 R1 및 R3 은 각각 페닐이다. 따라서, 사용되는 화학식 II의 아세사이클론 유도체는 매우 특히 바람직하게는 아세사이클론 그 자체이다.
매우 특히 바람직한 알키닐 화합물은, 예를 들어 n 이 1인 것들, 예컨대 9-노나데신, 1-옥틴, 1-데신 및 1-옥타데신, n 이 2인 것들, 예컨대 1,4-디에티닐벤젠 및 9,10-비스페닐에티닐안트라센 및 또한 2,4-헥사디인, 및 n 이 3인 것들, 예컨대 1,3,5-트리에티닐벤젠이다.
X 가 올리고페닐인 경우, 사용되는 알키닐 화합물은 n 이 없는 아세틸렌기만을 함유하는 올리고페닐 유도체이다 (-C≡C-H).
본 발명의 방법에서 반응은 일산화탄소의 후속 제거를 수반하는 디엘스-알더(Diels-Alder) 반응이다.
반응은 일반적으로 용매, 바람직하게는 유기 비극성 용매, 특히 바람직하게는 일반적으로 100℃ 초과, 바람직하게는 140℃ 초과, 특히 바람직하게는 260℃ 초과인 비등점을 가지는 유기 비극성 용매 중에서 수행된다.
적절한 용매는 예를 들어, 톨루엔, 자일렌, 디페닐 에테르, 메틸나프탈렌, 메시틸렌, 글리콜 및 이들의 에테르, 데칼린 및 상기 언급된 용매들의 혼합물이다.
본 발명의 방법의 바람직한 구체예에서, 화학식 II의 아세사이클론 유도체 및 화학식 III의 알키닐 화합물은 유기 용매 중에 함께 도입되며 일반적으로 140 내지 260℃, 바람직하게는 140 내지 170℃, 또는 240 내지 260℃의 온도까지 가열된다. 온도는 출발 물질의 반응성에 의존한다. 말단 알킨 (R2 = 화학식(II)의 H)은 일반적으로 상대적으로 저온, 바람직하게는 140 내지 190℃, 특히 바람직하게는 140 내지 170℃, 매우 특히 바람직하게는 140 내지 160℃의 온도에서 반응하며, 내부 알킬 (R2 = 화학식(III)의 H)은 일반적으로 고온, 바람직하게는 190 내지 260℃, 특히 220 내지 260℃, 특히 바람직하게는 240 내지 260℃에서 반응한다. 반응 시간은 일반적으로 8 내지 30시간이다. 반응 시간은 R2 의 부피(bulkiness) 및 화학식 III의 n 에 의존한다. 반응시간은 n = 1 인 경우에 바람직하게는 8 내지 18 시간, 특히 바람직하게는 10 내지 16 시간, 매우 특히 바람직하게는 14 내지 16 시간이다. n = 2 인 경우, 반응 시간은 바람직하게는 18 내지 28 시간, 특히 바람직하게는 20 내지 26 시간, 매우 특히 바람직하게는 22 내지 26 시간이다. n = 3 인 경우, 반응 시간은 바람직하게는 24 내지 30 시간, 특히 바람직하게는 26 내지 30 시간, 매우 특히 바람직하게는 28 내지 30 시간이다.
수득된 반응 혼합물은 극성 용매, 예를 들어 메탄올 또는 에탄올 중에, 또는 적절하게는, 시클로헥산과 같은 비극성 용매 중에서 침전된다. 특히 수용성인 플루오란텐 유도체의 경우에, 침전 단계는 생략될 수 있다. 수득된 생성물은 이후 당업자에게 공지된 방법에 의해 후처리된다. 후처리 작업은 바람직하게는 칼럼 크로마토그래피, 특히 바람직하게는 실리카 겔 상에서 수행된다. 용리제로서, 임의의 적절한 용리제 또는 용리제 혼합물을 사용하는 것이 가능하다. 에틸 아세테이트/시클로헥산 혼합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
수득되는 화학식 I의 신규한 플루오란텐 유도체는 전자기 스펙트럼의 자외선 영역에서 최대 흡광도 및 전자기 스페트럼의 청색 영역에서 최대 방출도를 가진다. 본 발명의 플루오란텐 유도체의 양자 수율은 일반적으로 톨루엔 중 20 내지 75%이다. n 이 2 또는 3 인 화학식 I의 플루오란텐 유도체는 50% 초과의 특히 높은 양자 수율을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 플루오란텐 유도체는 유기 발광 다이오드 (OLED)에서 사용되는 경우 가시선 전자기 스펙트럼의 청색 영역에서 전자기 방사선을 방출하는데 적합하다.
따라서 본 발명은 또한 하기 화학식 I의 플루오란텐 유도체의 유기 발광 다이오드(OLED)에서 에미터 분자로서의 용도를 제공한다:
Figure 112006030238567-PCT00014
식 중, 기호들은 하기 의미를 가진다:
R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
X는 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
Figure 112006030238567-PCT00015
n 은 1 내지 10 또는, X=올리고페닐기인 경우, 1-20 이다.
바람직한 플루오란텐 유도체 및 이들의 제조 방법은 상기에 언급되어 있다.
유기 발광 다이오드는 기본적으로 다수의 층으로 이루어진다. 다양한 층의 순서, 예를 들면 다음과 같은 순서가 가능하다.
- 애노드/정공 수송층/발광층/캐소드,
- 애노드/발광층/전자 수송층/캐소드,
- 애노드/정공 수송층/발광층/전자 수송층/캐소드.
화학식(I)의 본 발명의 신규한 플루오란텐 유도체는 에미터 분자로서 발광층 내에 사용하는 것이 바람직하다. 그러므로, 본 발명은 에미터 분자로서 화학식(I)의 하나 이상의 플루오란텐 유도체를 포함하는 발광층을 추가로 제공한다:
Figure 112006030238567-PCT00016
식 중, 기호들은 하기 의미를 가진다:
R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
X는 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
Figure 112006030238567-PCT00017
n 은 1 내지 10 또는, X=올리고페닐기인 경우, 1-20 이다.
바람직한 플루오란텐 유도체 및 이들의 제조 방법은 상기 언급되어 있다.
본 발명의 플루오란텐 유도체는 발광층, 전자 수송층 및 정공 수송층 중에서 선택된 임의의 상기 언급한 층에서 사용될 수 있다. 본 발명의 플루오란텐 유도체는 바람직하게는 발광층에서 에미터로서 사용된다. 발광층에서, 플루오란텐 유도체는 바람직하게는 예컨대, 즉 추가의 물질의 첨가 없이 사용된다. 그러나, 본 발명의 플루오란텐 유도체 이외에 통상적인 발광 물질, 도판트, 정공 수송 물질 및/또는 전자 수송 물질도 사용할 수 있다. 본 발명의 플루오란텐 유도체가 상기와 같이 사용되지 않는 경우, 이들은 임의의 상기 언급된 층에 1 내지 70 중량%, 바람직하게는 1 내지 20 중량%의 농도로 도입될 수 있다.
OLED의 개별적인 상기 언급한 층들은 2개 이상의 층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 정공 수송층은 정공이 전극으로부터 주입되는 층(이후에는 정공 주입층이라고 칭함) 및 정공을 그 정공 수송층으로부터 멀리 발광층 내로 수송하는 층으로 형성될 수 있다. 이러한 층은 이후에 정공 수송층이라고 칭한다. 마찬가지로, 전자 수송층은 복수개의 층, 예를 들면 전자가 전극에 의해 주입되는 층(이후에는 전자 주입층이라고 칭함) 및 전자를 전자 주입층으로부터 수용하여 그 전자를 발광층 내로 수송하는 층으로 이루어질 수 있으며, 이후 이러한 층은 전자 수송층이라고 칭한다. 언급된 이들 층은 각각 인자, 예컨대 에너지 준위, 열적 저항 및 전하 운반자 이동성에 따라, 그리고 또한 언급한 층들과 유기층 또는 금속 전극 간의 에너지 차이에 따라 선택된다.
발광층 내에 화학식(I)의 신규한 플루오란텐 유도체와 조합하여 염기 물질로서 사용될 수 있는 적합한 물질은 안트라센, 나프탈렌, 펜안트렌, 피렌, 테트라센, 코레넨, 키리센, 플루오레세인, 퍼릴렌, 프탈로퍼릴렌, 나프탈로퍼릴펜, 퍼리논, 프탈로퍼리논, 나프탈로퍼리논, 디페닐부타디엔, 테트라페닐부다디엔, 쿠마린, 옥사디아졸, 알다진, 비스벤즈옥사졸린, 비스스티릴, 피라진, 시클로펜타디엔, 퀴놀린의 금속 착물, 아미노퀴놀린의 금속 착물, 벤조퀴놀린의 금속 착물, 이민, 디페닐에틸렌, 비닐안트라센, 디아미노카르바졸, 피란, 티오피란, 폴리메틴, 머로시아닌, 옥시노이드 화합물과 이미다졸의 킬레이트, 퀴나크리돈, 루브렌, 스틸벤 유도체 및 형광 안료이다.
사용된 정공 수송 물질은 일반적으로 애노드로부터 정공을 흡수하여 정공을 수송할 수 있는 능력을 갖는 동시에 정공을 발광층 내로 주입하는 데 적합한 화합물이다. 적합한 정공 수송 물질은, 예를 들면 프탈로시아닌의 금속 착물, 나프탈로시아닌의 금속 착물, 포르피린의 금속 착물, 피라졸론, 테트라히드로이미다졸, 히드라존, 아실히드라존, 폴리아릴알칸, 티오펜, 3차 방향족 아민, 예컨대 벤지딘 유형의 트리페닐아민, 스티릴아민 유형의 트리페닐아민, 디아민 유형의 트리페닐아민, 이들 화합물의 유도체, 실란아민, 특히 트리페닐실릴기를 보유하는 실란아민, 및 거대분자 화합물, 예컨대 폴리비닐카르바졸, 폴리비닐실란, 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌) 및 전도성 거대분자이다. 특히 바람직한 정공 수송 물질은, 예를 들면 EP-A 1 138 745 및 문헌[Chen et al. Macromol. Symp. 125, 9 ~ 15(1997)]에 개시되어 있다.
적합한 전자 수송 물질은 전자를 수송할 수 있는 능력을 가지며 그 자체 전자를 발광층 내로 주입할 수 있는 화합물이다. 적합한 전자 수송 물질은, 예를 들면 옥사졸, 옥사디아졸, 트리아졸, 이미다졸, 이미다졸론, 이미다졸에티온, 플루오레논, 안트라퀴논 디메탄, 디페노퀴논, 티로피란 디옥사이드, 퍼릴렌테트라카르복실산, 플루오레닐리덴메탄, 디스티릴아릴렌, 아릴렌, 쿠마린 및 언급된 화합물의 유도체 뿐만 아니라 금속 킬레이트이다. 특히 유용한 화합물은 AlQ3(트리스(8-히드록시퀴놀라토)알루미늄), BeBq2, 1,3,4-옥시다졸 유도체(OXD), 예컨대 PBD 및 1,2,4-트리아졸(TAZ)이다. 추가로 적합한 화합물은 퍼릴덴디카르복사미드(PD), 나프탈렌디카르복사미드(ND) 및 티오피란 설폰(TPS)의 비스(벤즈이미다졸릴) 유도체이다. 바람직한 전자 수송 물질은 예를 들면 EP-A 1 138 745에 개시되어 있다.
열, 수분 및 다른 영향에 대하여 본 발명의 OLED의 안정성을 증가시키기 위해서, OLED는 OLED의 표면 상에서 보호층으로 보호 처리할 수 있으며, 이러한 보호층은 예를 들면 수지 또는 실리콘 오일로 이루어진다.
본 발명의 OLED의 애노드에 적합하게 사용되는 전도성 물질은 ≥4 eV의 일 함수(work function)를 가지는 물질이 바람직하다. 애노드에 적합한 물질은, 예를 들면 탄소, 바나듐, 철, 코발트, 니켈, 텅스텐, 금, 백금, 팔라듐 및 이들 물질의 합금, ITO(ITO = 인듐 주석 산화물) 기판 및 NESA 기판의 경우에 사용된 바와 같은 금속 산화물, 예컨대 주석 산화물 및 인듐 산화물, 및 유기 전도성 중합체, 예컨대 폴리티오펜 및 폴리피롤이다.
캐쏘드에 적합한 전도성 물질은 ≤ 4 eV의 일 함수를 갖는 물질이다. 캐쏘드에 적합한 물질은, 예를 들면 마그네슘, 칼슘, 주석, 납, 티탄, 이트륨, 리튬, 루테늄, 망간, 알루미늄 및 이들 물질의 합금이다.
애노드 및 캐쏘드는 필요한 경우 2개 이상의 층으로 이루어진 다층 구조물을 갖는다.
본 발명의 OLED는 하나 이상의 전극 쌍의 표면 상에 칼코겐화물(chalcogenide)의 층, 금속 할로겐화물의 층 또는 금속 산화물의 층을 추가로 갖는 것이 바람직하다. 특히 발광층의 방향으로 향하는 면 상에서 애노드의 표면에, 금속(예, 규소 또는 알루미늄)의 (산화물 비롯한) 칼코겐화물의 층을 도포하는 것이 바람직하다. 발광층의 방향으로 향하는 캐쏘드의 표면에 금속 할로겐화물의 층 또는 금속 산화물의 층을 도포하는 것이 바람직하다. 상기 언급한 2개의 층은 OLED의 안정성이 개선시킬 수 있다. 언급된 층들을 위해 바람직한 물질은, 예를 들면 EP-A 1 138 745에 개시되어 있다.
마찬가지로, OLED의 개개의 층의 추가적인 바람직한 구체예도 EP-A 1 138 745에 상세히 기술되어 있다.
일반적으로, 본 발명의 OLED의 하나 이상의 면은 효율적인 빛 방출을 가능하도록 하기 위해서 빛이 방출되는 파장 범위에서 투명하다. 이 투명한 전극은 일반적으로 증착 또는 스퍼터링에 의해 도포한다. OLED의 광 방출 면에서 전극은 광에 대한 투명도 ≥ 10%를 갖는 것이 바람직하다. 적합한 물질은 해당 기술 분야의 당업자에 공지되어 있다. 예를 들면, 유리 기판 또는 투명 중합체 필름을 사용할 수 있다.
본 발명의 OLED의 제법은 해당 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다. OLED의 각 층은 필름 형성의 건식 방법, 예컨대 증착, 스퍼터링, 플라즈마 도금 또는 이온 도금에 의해, 또는 필름 형성의 습식 방법, 예컨대 스핀 코팅, 침지 또는 유동 코팅에 의해 제조하는 것이 가능하다. 개별 층의 두께는 제한되어 있지 않고, 통상적인 두께는 해당 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다. 층들의 적합한 두께는 일반적으로 5 nm 내지 10 ㎛ 범위로 존재한다. 상기 두께는 10 nm 내지 0.2 ㎛인 것이 바람직하다. 필름 형성을 위한 건식 방법 또는 습식 방법의 절차는 해당 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다.
따라서, 본 발명은 에미터 분자로서 화학식(I)의 하나 이상의 플루오란텐 유도체를 함유하는 발광층을 포함하는 OLED를 제공한다:
Figure 112006030238567-PCT00018
식 중, 기호들은 하기 의미를 가진다:
R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
X는 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
Figure 112006030238567-PCT00019
n 은 1 내지 10 또는, X=올리고페닐기인 경우, 1-20 이다.
화학식(I)의 바람직한 화합물 및 이들의 제조 방법은 상기에 언급되어 있다.
본 발명의 OLED는 다수의 장치에 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 고정식 VDU, 예컨대 컴퓨터, 텔레비젼의 VDU, 인쇄기, 주방용 기구 및 광고용 사인(sign), 조명, 정보용 사인의 VDU, 그리고 이동식 VDU, 예컨대 휴대폰, 랩톱, 자동차, 및 버스와 기차의 목적지 디스플레이의 VDU 로 이루어진 군으로부터 선택된 장치를 추가로 제공한다.
하기 실시예로 본 발명을 설명한다.
7,8,9,10- 테트라페닐플루오란텐 :
Figure 112006030238567-PCT00020
7,8,9,10-테트라페닐플루오란텐을 문헌[Dilthey et al., Chem. Ber. 1938, 71, 974 및 Van Allen et al., J. Am. Chem. Soc., 1940, 62, 656]에 기술된 바와 같이 합성하였다.
λmax , em (톨루엔) = 462 nm, 양자 수율 (톨루엔): 35 %;
λmax , em (필름) = 472 nm
8- 나프틸 -2-일-7,10- 디페닐플루오란텐 :
Figure 112006030238567-PCT00021
1.281 g의 1-에티닐나프탈렌 및 3 g의 7,9-디페닐시클로[a]아세나프틸렌-8- 온 (아세사이클론, [Dilthey et al., J. prakt. Chem. 1935, 143, 189]에 기술된 바와 같이 합성됨)을 20 g의 자일렌에 용해시키고 16 시간 동안 환류시켰다. 메탄올 중 침전 및 실리카 겔 (머크 실리카 겔 60, 에틸 아세테이트/시클로헥산)상에서의 크로마토그래피로 3.1 g의 베이지 색상의 고체를 수득하였다.
λmax , em (톨루엔) = 468 nm, 양자 수율 (톨루엔): 31 %,
λmax , em (필름) = 466 nm
8-노닐-9- 옥틸 -7,10- 디페닐플루오란텐 :
Figure 112006030238567-PCT00022
1.484 g의 9-노나데신 및 2 g의 아세사이클론을 15 g의 디페닐 에테르에 용해시키고 16 시간 동안 환류시켰다. 메탄올 중 침전 및 실리카 겔 (머크 실리카 겔 60, 에틸 아세테이트/시클로헥산)상에서의 크로마토그래피로 갈색 고체로서 8-노닐-9-옥틸-7,10-디페닐플루오란텐을 수득하였다.
λmax , em (톨루엔) = 468 nm, 양자 수율 (톨루엔): 21 %
벤젠-1,4- 비스 -(2,9- 디페닐플루오란스 -1-일):
Figure 112006030238567-PCT00023
1 g의 1,4-디에티닐벤젠 및 6.5 g의 아세사이클론을 22 g의 자일렌에 용해시키고 16 시간 동안 환류시켰다. 실리카 겔 (머크 실리카 겔 60, 에틸 아세테이트/시클로헥산)상에서의 크로마토그래피로 황색 고체로서 벤젠-1,4-비스-(2,9-디페닐플루오란스-1-일)을 수득하였다.
λmax , em (톨루엔) = 461 nm, 양자 수율 (톨루엔): 59 %;
λmax , em (필름) = 467 nm
벤젠-1,3,5- 트리스 (2,9- 디페닐플루오란스 -1-일):
Figure 112006030238567-PCT00024
0.2 g의 1,3,5-트리에티닐벤젠 및 2 g의 아세사이클론을 20 g의 자일렌에 용해시키고 24시간 동안 환류시켰다. 메탄올 중 침전 및 실리카 겔 (머크 실리카 겔 60, 에틸 아세테이트/시클로헥산)을 통한 여과로 0.6 g의 베이지 색상 고체를 수득하였다.
λmax , em (톨루엔) = 459 nm, 양자 수율 (톨루엔): 51 %;
λmax , em (필름) = 467 nm
9,9'-디메틸-7,10,7',10'- 테트라페닐 -[8,8'] 비플루오란텐 :
Figure 112006030238567-PCT00025
0.61 g의 2,4-헥사디인 및 8 g의 아세사이클론을 15 g의 디페닐 에테르에 용해시키고 26 시간 동안 환류시켰다. 용매의 증류 제거 및 실리카 겔 (머크 실리카 겔 60, 에틸 아세테이트/시클로헥산)상에서의 크로마토그래피로 4.2 g의 베이지 색상의 고체를 수득하였다.
λmax , em (톨루엔) = 463 nm, 양자 수율 (톨루엔): 34 %
9,10-비스(2,9,10- 트리페닐플루오란텐 -1-일)안트라센, 9,10-비스(9,10- 디페닐 -2- 옥틸플루오란텐 -1-일)안트라센:
Figure 112006030238567-PCT00026
R = 페닐, 옥틸
페닐 유도체: 0.92 g의 9,10-비스페닐에티닐안트라센 및 2 g의 아세사이클론을 15 g의 디페닐 에테르에 용해시키고 14 시간 동안 환류시켰다. 용매의 증류 제거 및 메탄올 중의 침전으로 0.7 g의 회색의 고체를 수득하였다.
λmax , em (톨루엔) = 456 nm, 양자 수율 (톨루엔): 72 %,
λmax , em (필름) = 461 nm
알킬 유도체: 0.91 g의 9,10-비스-(4-옥틸페닐에티닐)안트라센 (문헌[Hagihara et al., Synthesis 1980, 627]에 기술된 바와 같이 1-데신의 9,10-디브로모안트라센과의 이중 Pd(O)-촉매화 Hagihara-Sonogashira 커플링에 의해 합성됨) 및 2.1 g의 아세사이클론을 15 g의 디페닐 에테르에 용해시키고 10 시간 동안 환류시켰다. 용매의 증류 제거, 에탄올 중의 침전 및 실리카 겔 (머크 실리카 겔 60, 에틸 아세테이트/시클로헥산)상에서의 크로마토그래피로 9,10-비스(9,10-디페닐-2-옥틸플루오란텐-1-일)안트라센 (1.8 g)을 수득하였다.
λmax , em (톨루엔) = 455 nm, 양자 수율 (톨루엔): 44 %

Claims (11)

  1. 하기 화학식 I의 플루오란텐 유도체:
    [화학식 I]
    Figure 112006030238567-PCT00027
    식 중, 기호들은 하기 의미를 가진다:
    R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
    여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
    X는 알킬 라디칼, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 하기 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
    [화학식 I']
    Figure 112006030238567-PCT00028
    n 은 1 내지 10 또는, X=올리고페닐기인 경우, 1-20 이며;
    단, R1, R2, R3 및 X 는 R4 및 R5 가 수소인 경우 동시에 페닐은 아니다.
  2. 제1항에 있어서, R4 및 R5 는 각각 수소인 것인 플루오란텐 유도체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1 및 R3 은 각각 페닐 라디칼인 것인 플루오란텐 유도체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, X 는 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계 또는 화학식 I'의 라디칼 또는 올리고페닐기인 것인 플루오란텐 유도체.
  5. 제4항에 있어서, n 은 2 또는 3 이거나, 또는 X 가 올리고페닐기인 경우, 1 내지 20 인 것인 플루오란텐 유도체.
  6. 하기 화학식 II의 화합물과 하기 화학식 III의 알키닐 화합물의 반응, 및 일산화탄소의 후속 제거에 의한 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 플루오란텐 유도체의 제조 방법:
    [화학식 II]
    Figure 112006030238567-PCT00029
    [화학식 III]
    Figure 112006030238567-PCT00030
    식 중, 기호는 하기의 의미이다:
    R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
    여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
    X는 알킬 라디칼, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디 칼 또는 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
    [화학식 I']
    Figure 112006030238567-PCT00031
    n 은 1 내지 10 또는, X=올리고페닐기인 경우, 1-20 이다.
  7. 제6항에 있어서, 화학식(II)의 화합물은 아세사이클론인 것인 방법.
  8. 유기 발광 다이오드(OLED)에서 에미터 분자로서의 하기 화학식 I의 플루오란텐 유도체, 또는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 플루오란텐 유도체의 용도:
    화학식 I
    Figure 112006030238567-PCT00032
    식 중, 기호들은 하기 의미를 가진다:
    R1, R2, R3, R4, R5 는 각각 수소, 알킬, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리 계, 헤테로방향족 라디칼 또는 -CH=CH2, (E)- 또는 (Z)-CH=CH-C6H5, 아크릴로일, 메타크릴로일, 메틸스티릴, -O-CH=CH2 또는 글리시딜이며;
    여기에서 라디칼 R1, R2 및/또는 R3 중 하나 이상은 수소가 아니며;
    X는 알킬 라디칼, 방향족 라디칼, 융합형 방향족 고리계, 헤테로방향족 라디칼 또는 화학식(I')의 라디칼 또는 올리고페닐기이고;
    [화학식 I']
    Figure 112006030238567-PCT00033
    n 은 1 내지 10 또는, X = 올리고페닐기인 경우, 1-20 이다.
  9. 에미터 분자로서 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 또는 제8항에 기재된 화학식 I의 하나 이상의 플루오란텐 유도체를 포함하는 발광층.
  10. 제9항에 기재된 발광층을 포함하는 OLED.
  11. 제10항에 따른 OLED를 포함하는, 고정식 VDU, 예컨대 컴퓨터, 텔레비젼의 VDU, 인쇄기, 주방용 기구 및 광고용 사인(sign), 조명, 정보용 사인의 VDU, 및 이 동식 VDU, 예컨대 휴대폰, 랩톱, 자동차, 및 버스와 기차의 목적지 디스플레이의 VDU 로 이루어진 군으로부터 선택되는 장치.
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