KR20080030636A - 전계발광 금속 착체 - Google Patents

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레네 티. 웨이크
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세드릭 엔. 클레인
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 전계발광 금속, 예컨대 Ir 착체에 관한 것이다. 금속 착체는 1 이상의 리간드 L1 및 1 이상의 리간드 L2를 포함하며, 상기 리간드 L1은 페닐 고리(A) 및 피리딘 고리(B)를 포함하는 하기 화학식 I의 2-페닐피리딘 리간드이다. 정수 2 내지 9는 상이한 치환체, 예를 들면 2,4-디플루오로 및 7-N(CH3)2의 사용에 의한 치환이 이루어질 수 있는 위치를 나타내며, 착체의 방출 파장을 조절할 수 있다. 리간드 L2는 예를 들면 화학식
Figure 112008007325267-PCT00032
의 화합물이 될 수 있다,
화학식 I
Figure 112008007325267-PCT00033

Description

전계발광 금속 착체{ELECTRO LUMINESCENT METAL COMPLEXES}
본 발명은 금속 착체 및, 전계발광 물질로서 상기 착체의 용도에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 금속 착체를 포함하는 발광 장치 및, 상기 발광 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
광을 방출하는 유기 전자 장치, 예컨대 디스플레이를 생성하는 발광 다이오드는 다수의 각종 유형의 전자 장치에 존재한다. 이와 같은 모든 장치에서, 유기 활성층은 2 개의 전기 접촉층 사이에 삽입된다. 전기 접촉층 중 1 이상은 광이 전기 접촉층을 통과할 수 있도록 광 투과성이다. 유기 활성층은 전기 접촉층을 통하여 전압의 인가시 광 투과성 광 전기 접촉층을 통하여 광을 방출한다.
유기 발광 물질의 개발에서의 신속한 진행으로 인하여, PLED 및 OLED(중합체 및 소분자 유기 발광 다이오드)로 지칭되는 이들 물질계 장치가 디스플레이 시장에 투입되었다.
특히 큰 면적의 광 적용예를 위한 PLED/OLED에 대한 매우 유망한 대체예로는 발광 전기화학 전지(LEEC)가 있다[1]. LEEC는 낮은 일함수 금속 전극을 필요로 하지 않으며, 작동 전압을 낮게 유지하면서 더 두꺼운 유기 활성층을 사용할 수 있 다. 작동 메카니즘은 이동 이온의 존재에 기초한다.
도 1은 LEEC의 작동 메카니즘을 개략적으로 도시하는데, 상부의 도면은 단면도이며, 하부의 도면은 에너지 밴드 다이아그램을 나타내며, 도 1a는 층이 접촉되지 않는 경우 에너지 레벨의 상대적 위치를 나타내며, 전극의 Fermi 레벨은 전계발광층의 HOMO 및 LUMO 레벨과는 부합되지 않는다. 상기 층에서의 이온은 쌍으로 존재한다. 도 1b는 전계발광층의 밴드 갭을 극복하기에 충분히 높게 전압이 인가될 경우의 상황을 나타내며, 강한 전압 강하가 생성되도록 이온이 대향 전극으로 이동되며, 그리하여 전하 운반자(carrier) 주입을 생성하여 전계발광이 가능케 된다.
그리하여, 전압의 인가시, 양이온 및 음이온은 각각 캐쏘드 및 애노드를 향하여 이동하여 전극 인터레이스에서 커다란 전장을 생성하게 된다. 형성된 이온 분포는 캐쏘드 및 애노드 각각에서의 전자 및 정공의 주입을 용이하게 하여 하전 운반자의 수송 및 재조합을 가능케 하여 광자의 방출을 초래한다.
광 적용예의 경우, 백색광의 생성이 필수적이다. 유기 광 발광 장치의 경우, 예를 들면 청색 및 오렌지색/황색 방출 또는 청색, 녹색 및 적색 방출을 조합하여 얻을 수 있다. 오렌지색/황색, 녹색 및 적색 방출은 방출된 청색광의 일부를 흡수할 경우 전계발광 또는 광발광에 의하여 얻을 수 있다. 모든 경우에서, 전계발광에 의한 청색광의 생성이 필수적이다.
광 생성의 최고 효율은 삼중 방출체, 특히 Ir-착체를 사용하여 달성된다. 이는 리간드의 적절한 치환 및 착체의 적절한 하전에 의하여 임의의 색상을 갖는 광을 방출하도록 할 수 있다. 예를 들면, [Ir(ppy)2(bpy)]+(PF6 -)는 황색 광을 방출한다.
d6 금속 착체, 예컨대 루테늄(II), 오스뮴(II), 레늄(I), 로듐(III) 및 이리듐(III)의 광물리적 및 광화학적 성질은 최근 20 년간 철저하게 연구되어 왔다. 이러한 연구의 근본적인 사항은 여기된 상태로 에너지 및 전자 전달 과정을 이해하고, 이러한 지식을 잠재적인 실제의 적용, 예컨대 태양 에너지 전환, 유기 발광 다이오드, 전계발광 및 센서에 응용하고자 하는 것이다. 유기 발광 장치에 대한 주요한 요건은 착체가 가시 영역에서의 매우 높은 인광 양자 효율 및 예리한 방출 스펙트럼을 나타내야만 하며, 바람직하게는 약 440 ㎚(청색), 530 ㎚(녹색) 및 640 ㎚(적색) 부근에서 최대치를 갖는다. 이는 디스플레이(와이드 색역)뿐 아니라, 광(높은 연색 평가수) 적용예의 중요성을 갖는다. 여러 가지의 기는 발광 장치에서 이리듐(III)계 착체를 광범위하게 사용하며, 12.3% 이하의 외부 양자 효율을 얻었다[5].
2-페닐피리딘 리간드를 포함하는 이리듐 착체에서의 방출 기원은 스핀-궤도 커플링을 통한 단일 및 삼중 여기 상태를 혼합함으로 인하여 높은 양자 수율을 나타내는 것으로 공지된 방사성 경로를 통한 하전 전달 여기 상태 붕괴이다. 그럼에도 불구하고, 녹색 또는 황색 방출체 및 순수한 청색 및 적색 방출 착체로서 대개 잔존하는 것으로 오늘날까지 공지된 다수의 하전된 이리듐(III) 착체는 드물다[6].
청색 전계발광은 Ir 착체 리간드의 불소 치환에 의하여 얻는다[2], [3], [4]. 또한, 불소 치환은 미국 출원 제2005/0037233호에 기재되어 있다. 공지된 모든 불소 치환된 청색 발광 Ir 착체가 중성이라는 점이 단점이 되며, 이는 LEEC에 대하여 단점이 된다. LEEC에 대한 금속 착체 방출체는 전하 주입을 가능케 하여야만 하는 이온을 제공하기 때문에 하전되어야만 하는 것이 바람직하다. 또한, 중성 Ir 착체의 경우, 방출 스펙트럼을 청색 및 적색으로 더 이동시키는 과제가 잔존한다. 추가로, 광 적용예의 경우, 전술한 바와 같은 황색 또는 오렌지색과 같은 기타의 색상으로 방출 파장을 조절할 수 있는 것이 이로울 수 있다. 그래서, 전계발광 화합물에 대한 지속적인 수요가 존재한다.
발명의 개요
전술한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명자들은 1 이상의 2-페닐피리딘 리간드를 갖는 금속 착체를 고안하였으며, 여기서 공여체 기, 예컨대 디메틸아미노를 피리딘 고리에 투입하여 착체의 LUMO 레벨(리간드의 π* 오비탈)을 증가시키고, 및/또는 수용체 기, 예컨대 2,4-디플루오로를 페닐 고리에 투입하여 HOMO 레벨을 감소시킨다. 리간드 및 치환체를 적절하게 변경시킴으로써, 방출 스펙트럼은 임의의 가시 파장으로 조절될 수 있다.
그래서, 본 발명은 전계발광 금속, 예를 들면 Ir 착체에 관한 것이다. 금속 착체는 1 이상의 리간드 L1 및 1 이상의 리간드 L2를 포함하며, 여기서 리간드 L1은 페닐 고리(A) 및 피리딘 고리(B)를 포함하는 하기 화학식 I의 2-페닐피리딘 리간드이다,
Figure 112008007325267-PCT00001
정수 2 내지 9는 치환이 이루어질 수 있는 위치를 나타내며, 각종 치환체, 예컨대 2,4-디플루오로 및 7-N(CH3)2의 사용에 의하여 착체의 방출 파장을 조절할 수 있다. 리간드 L2는 예를 들면 화학식
Figure 112008007325267-PCT00002
의 화합물이 될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명은 Ir, Os, Ru, Pd, Pt, Re 및 Zn으로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 금속 원자를 갖는 금속 착체에 관한 것이며, 상기 금속 착체는 1 이상의 리간드 L1 및 1 이상의 리간드 L2를 포함하며, 상기 리간드 L1은 페닐 고리(A) 및 피리딘 고리(B)를 포함하는 하기 화학식 I의 2-페닐피리딘 리간드이다,
화학식 I
Figure 112008007325267-PCT00003
상기 화학식에서, 정수 2 내지 9는 치환이 이루어질 수 있는 위치를 나타낸다.
상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않거나, 또는
·위치 2=플루오로 및 위치 4=플루오로, 또는
·위치 3=플루오로 및 위치 5=플루오로, 또는
·위치 3=OR(여기서 R은 경우에 따라 동일하거나 또는 상이하며, H, 알킬, 아릴이거나 또는, 이웃하는 R기는 함께 결합하여 5원 또는 6원 고리를 형성할 수 있음) 중 하나의 방식으로 치환된다.
상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않거나, 또는,
·위치 7=R, CO2R, 4-디메틸아미노스티릴, NR2, OR 또는 하기 화학식 II의 화합물 또는
·위치 7=NR2 또는 OR 및 위치 9=NR2 또는 OR(여기서 R은 경우에 따라 동일하거나 또는 상이하며, H, 알킬, 아릴이거나 또는 이웃하는 R기는 함께 결합하여 5원 또는 6원 고리를 형성할 수 있음) 중 하나의 방식으로 치환된다,
Figure 112008007325267-PCT00004
(상기 화학식에서, R1은 H, R, CO2R, OR, 4-디메틸아미노스티릴 또는 NR2임).
상기 리간드 L2는
·상기에서 정의한 바와 같은 화학식 I의 화합물,
·화학식 CN의 화합물,
·화학식 NCS의 화합물 또는
·하기 화학식 III, 화학식 IV 또는 화학식 V의 화합물로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 포함한다,
Figure 112008007325267-PCT00005
(상기 화학식에서, R2는 NR2 또는 OR로부터 선택되며, R은 경우에 따라 동일하거나 또는 상이하며, H, 알킬, 아릴 또는 이웃하는 R기는 함께 결합하여 5원 또는 6원 고리를 형성할 수 있음),
Figure 112008007325267-PCT00006
Figure 112008007325267-PCT00007
하기와 같은 단서가 적용된다,
·상기 금속 원자가 Ir이고, 상기 페닐 고리(A)가 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딜 고리(B)가 위치 7에서 N(CH3)2로 치환된 경우, 상기 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물이 아니며,
·상기 금속 원자가 Ir이고, 상기 페닐 고리(A)가 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딜 고리(B)가 위치 7에서 N(CH3)2로 치환된 경우, 상기 리간드 L2는 상기 페닐 고리(A)가 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되고, 상기 피리딜 고리(B)가 위치 7에서 N(CH3)2로 치환된 화학식 I의 화합물이 아니다.
금속 착체는 중성, 음이온 또는 양이온이 될 수 있다. 음이온 및 양이온 착체는 (R3)4N+, NH4 +, (R3)4P+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ag+, Cu+, PF6 -, F-, Cl-, I-, Br-, ClO4 -, BF4 -, CF3SO3 -, (R3)4B- 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있으며, 여기서 R3 은 알킬 또는 아릴 기이다. R3는 부틸인 것이 적절하다.
본 발명에 의한 바람직한 착체는
- 상기 페닐 고리(A)가 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 R로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 1-2), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 1-5), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 1-6), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 1-9), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 NCS의 화합물 2 개를 포함하고, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 2-5),
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 NCS의 화합물 2 개를 포함하고, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 2-6),
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 화학식 NCS의 화합물 2 개를 포함하고, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 2-9), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 3-1), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 R로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 3-2), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 CO2R로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 3-3), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 4-디메틸아미노스티릴로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 3-4), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 3-6), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피 리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 3-9), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 R2가 OR인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 4-1), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 OR인 화학식 III의 화합물을 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 PF6 -를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 4-6), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하며, 금속 착체는 예를 들면 Bu4N+를 더 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 5-1),
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 R로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 9-1), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 CO2R로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 9-2), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 4-디메틸아미노스티릴로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 9-3), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 9-4), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 3 및 위치 5에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 9-6), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 3에서 OR로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 9-7), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 I의 화합물을 포함하며, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 10-4), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 11-1), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 I의 화합물을 포함하며, 여기서 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 12-1), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 V의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 13-5), 또는
- 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 R1이 H인 화학식 II의 화합물로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 착체(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 14-1)이다.
예를 들면 본 발명에 의한 금속 착체는 2 개의 L1 리간드 및 1 또는 2 개의 L2 리간드를 포함할 수 있다. 금속 원자는 Ir인 것이 적절하다.
비치환 페닐 고리의 경우, 위치 2, 위치 3, 위치 4 및 위치 5에서 H를 포함할 수 있으며, 비치환 피리딘 고리의 경우, 위치 6, 위치 7, 위치 8 및 위치 9에서 H를 포함할 수 있다. 그러나, 비치환 페닐 고리는 위치 2, 위치 3, 위치 4 및 위치 5에서 임의의 화학 부분을 포함할 수 있으며, 비치환 피리딘 고리는 위치 6, 위치 7, 위치 8 및 위치 9에서 임의의 화학 부분을 포함할 수 있다. 예를 들면 화학 부분은 알킬 또는 아릴 기가 될 수 있다.
전술한 실시태양에서, R은 CH3가 적절하다.
본 발명에 의한 바람직한 금속 착체는 하기 화학식을 갖는다,
Figure 112008007325267-PCT00008
또한, 본 발명은 전계발광 물질로서 금속 착체의 용도에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 상기 금속 착체를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 의한 금속 착체를 포함하는 전계발광 물질을 2 이상의 전극 사이에 배치하는 것을 포함하는 발광 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 LEEC의 작동 메카니즘을 개략적으로 도시한다.
도 2는 착체 [Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]+(PF6 _)(a), [Ir(ppy)2(bpy)]+(PF6 _)(b) 및 [Ru(bpy)3]2+(PF6 _)2(c)의 분자 구조를 도시한다.
도 3은 ITO/EL층/Ag 장치의 전계발광 스펙트럼을 도시하며, 여기서 EL층은 [Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]+(PF6 -)(a), [Ir(ppy)2(bpy)]+(PF6 -)+PMMA(b) 및 [Ru(bpy)3]2+(PF6 -)2+PMMA(c)로 이루어진다. EL 강도는 일정 비율로 나타냈다.
도 4는 환원(LUMO) 및 산화(HOMO) 전위 사이의 분리를 나타내는 본 발명에 의한 대표적인 3 가지 착체의 전기화학 데이타를 도시한다. (도시한 착체는 하기 실시예 3의 착체 3-1{[Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]+(PF6 -)}에 해당하는 N926, 하기 실시예 3의 착체 9-2에 해당하는 N958, 및 하기 실시예 3의 착체 9-1에 해당하는 N951이다).
도 5는 정상 상태 상황에서 측정한 ITO/[Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]+(PF6 -)/Ag LEEC에 대한 전류 밀도(흰색 원) 및 광전류(검은색 사각형) 대 전압을 도시한다.
도 6은 하기 실시예 3의 착체 1-2에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 7은 하기 실시예 3의 착체 1-5에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 8은 하기 실시예 3의 착체 1-6에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 9는 하기 실시예 3의 착체 3-1에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 10은 하기 실시예 3의 착체 3-4에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 11은 하기 실시예 3의 착체 3-6에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 12는 하기 실시예 3의 착체 3-9에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 13은 하기 실시예 3의 착체 4-1에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 14는 하기 실시예 3의 착체 9-1에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 15는 하기 실시예 3의 착체 9-2에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 16은 하기 실시예 3의 착체 9-3에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 17은 하기 실시예 3의 착체 9-4에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 18은 하기 실시예 3의 착체 9-5에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 19는 하기 실시예 3의 착체 9-6에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
도 20은 하기 실시예 3의 착체 9-7에 대한 용액중의 광발광 스펙트럼을 도시한다.
OLED 및/또는 LEEC에서의 적용과 관련된 금속 착체, 특히 이리듐(III) 착체에 대하여 개시된 개념은 리간드 및/또는 보조 리간드(즉 고리금속화 처리되지 않는 리간드)를 새로이 고리금속화 처리하여 HOMO 및 LUMO 오비탈을 변조시켜 임의의 소정의 방출 파장으로 착체의 방출 스펙트럼을 조절하는 것의 설계에 관한 것이다.
현재까지 청색 영역에서의 이리듐 착체의 방출 스펙트럼을 조절하기 위한 전략은 HOMO 오비탈을 안정화시키는, 즉 착체의 HOMO 에너지 레벨(이리듐의 t2g 오비탈)을 감소시키는 2-페닐피리딘의 페닐 고리상의 수용체 기의 치환이었다. 그러나, HOMO 오비탈의 안정화는 LUMO 오비탈을 부분적으로 안정화시켜 HOMO-LUMO 간격의 예상 증가보다 적은, 즉 비치환된 트리스 2-페닐피리딘 이리듐(III)(Ir(ppy)3)에 대하여 착체의 방출 스펙트럼의 청색 이동이 더 적은 것을 생성한다.
본 발명에 의한 중성 금속 착체는 Ir(ppy)3에 비하여 HOMO 및 LUMO 레벨 사이의 분리가 크게 증가되어 청색 영역에서 방출을 생성하는 것으로 나타났다. 본 발명에 의하면, 상당히 더 낮은 LUMO 오비탈을 갖는 리간드를 투입하여 약 650 ㎚의 적색 영역으로 중성 착체의 방출 성질을 조절할 수 있다(하기 실시예 3의 착체 9-2, 9-3 및 14 참조).
Ir(ppy)3를 출발 물질로 하는 하전된 Ir 착체는 하나의 2-페닐피리딘 리간드를 비피리딘으로 대체하여 얻을 수 있다. 이와 같은 유형 [Ir(ppy)2(bpy)]의 보고된 양이온 착체는 2-페닐피리딘에 비하여 bpy 리간드의 더 낮은 LUMO 오비탈로 인하여 황색 영역에서의 방출을 나타낸다(도 3b 및 [6]). 청색 영역에서의 양이온 착체의 방출 스펙트럼 성질의 조절에서의 본 발명자의 성공은 2-페닐피리딘에 비하여 LUMO 오비탈 에너지를 갖는 리간드의 세심한 선택을 수반하게 된다. 예를 들면, 디메틸아미노 공여체 기를 비피리딘 리간드에 결합시켜 HOMO 레벨은 상당하게 감소되면서 동시에 LUMO 레벨은 다시 Ir(ppy)3와 동일한 값으로 증가되어 방출 최고치의 청색 이동을 생성한다(하기 실시예 3의 착체 3-1 참조). 추가로, 혼합된 리간드 착체에서의 청색 이동은 2-페닐피리딘의 페닐 고리상의 수용체 기(2,4-디플루오로)를 투입하여(하기 실시예 3의 착체 3-6 및 3-9 참조) LUMO 오비탈에 상당한 영향을 미치지 않으면서 HOMO 오비탈을 안정화시켜 착체 3-1 및 Ir(ppy)3에 비하여 HOMO-LUMO 차이를 추가로 증가시키게 된다.
또한, 양이온 이리듐 착체의 방출 스펙트럼은 2-페닐피리딘의 피리딘에 수용체 기를 투입하여 적색 영역으로 이동하며, 이는 LUMO 오비탈을 상당히 안정화시키며, 그리하여 HOMO-LUMO 차이를 감소시켜 적색 방출을 생성한다. 수용체 기의 예로는 CO2CH3(예를 들면 하기 실시예 3의 착체 3-3 및 9-2) 및 치환된 스티릴(하기 실시예 3의 모든 착체 14 및 예를 들면 착체 3-4 및 착체 9-3)을 들 수 있다.
음이온 착체에서(하기 실시예 3의 착체 1, 2, 5 및 6 참조), 심청색 영역으로의 방출 스펙트럼의 이동은 보조 리간드 CN- 또는 NCS-를 투입하여 HOMO 및 LUMO 레벨 사이의 차이를 추가로 증가시키고, Ir(ppy)3로부터의 하나의 2-페닐피리딘 리간드를 대체하여 강한 리간드 필드 분할 및 HOMO-LUMO 차이의 증가를 유도하여 달성된다(하기 실시예 3의 착체 1-6과 3-6의 비교 참조). 이러한 착체에서, LUMO 오비탈의 에너지는 중성 착체와 유사하다. 그러나, HOMO 오비탈의 에너지는 수용체 CN- 또는 NCS- 리간드에 의하여 안정화되어 청색으로 상당히 이동된 방출을 생성한다.
2-페닐피리딘 리간드를 포함하는 이리듐 착체의 최고의 삼중 양자 수율은 (a) 이리듐이 일련의 기타의 금속에 비하여 커다란 d-오비탈 분할을 지니며, (b) t2g 및 eg 오비탈 사이의 에너지를 증가시켜 리간드의 eg 및 LUMO 사이의 개선된 차이를 생성하게 되는 페닐 음이온 리간드의 강한 리간드 필드 강도, (c) 밀접한 배치 - 스핀-궤도 커플링을 개선시키는 중 원자 효과와 함께 * 및 MLCT 상태와 같은 다수의 요인으로 인한 것이다. 이와 같은 유형의 착체의 양자 수율을 강조하기에 더욱더 효과적인 전략은 강한 리간드 필드 안정화 에너지를 갖는 것으로 공지된 리간드, 예컨대 CN- 및 NCS-를 투입하여 eg 및 LUMO 오비탈 사이의 차이를 추가로 증가시키고자 한다. 이와 같은 유형의 착체에서, 하전 전달 여기된 상태는 방사성 경로를 통하여 붕괴된다.
본 발명에 의한 금속 착체는 일반적으로 금속 원자 및, 상기 금속 원자에 결합되는 리간드를 포함하는 착체로서 기재될 수 있다. 본 발명에 의한 금속 착체에 사용하고자 하는 금속의 예로는 Ir, Os, Ru, Pt, Pd, Re 및 Zn 등이 있다. 본 발명에 의한 금속 착체는 Ir-원자를 포함하는 것이 적절하다.
리간드의 수는 금속 원자의 결합 위치에 따라 달라진다. 예를 들면, Ir은 6 개의 결합 부위를 가지며, Pt는 4 개의 결합 부위를 갖는다.
전술한 바와 같이, 리간드는 적절한 치환에 의하여 방출 파장을 조절한다.
치환되지 않은 위치, 즉 명시되지 않은 치환 위치는 원칙적으로 임의의 화학적 부분을 구성할 수 있으나, 통상적으로 치환되지 않은 위치는 H가 된다. 그러나, 치환되지 않은 위치는 또한 예를 들면 알킬 또는 아릴이 될 수 있다.
본 발명에 의한 하나의 바람직한 금속 착체는 [Ir(ppy)2(4,4'-dma- bpy]+(PF6 -)를 들 수 있다(실시예 3의 착체 3-1, 도 2a). 이러한 금속 착체는 3차 아민 기를 [Ir(ppy)2(bpy)]+(PF6 -)의 비피리딘 리간드(도 2b)에 결합시켜 얻으며, 이는 통상적으로 황색을 방출한다. [Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy]+(PF6 -)는 [Ir(ppy)2(bpy)]+(PF6 -)와 유사한 성질을 지니며, 즉 전계발광을 나타내며, 이동 가능한 이온을 제공하여 LEEC에 적용될 수 있도록 한다.
[Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy]+(PF6 -)(하기 실시예 3의 착체 3-1 참조) 및 [Ir(ppy)2(bpy)]+(PF6 -) 사이의 차이는 첫번째의 방출이 아민 치환에 의하여 약 70 ㎚ 정도 청색-이동되었다는 점이다. 이는 도 3에서 착체 3-1 (a)를 갖고 그리고 [Ir(ppy)2(bpy)]+(PF6 -) (b)를 갖는 장치의 전계발광 스펙트럼을 나타내는 것을 알 수 있다. [Ru(bpy)3]2+(PF6 -)2(도 2의 구조 c 참조)를 갖는 장치의 스펙트럼 c를 참고로 추가한다.
본 발명에 의한 기타의 바람직한 금속 착체는 실시예 3의 착체 1-5, 착체 1-6, 착체 1-9, 착체 2-5, 착체 2-6, 착체 2-9, 착체 3-2, 착체 3-3, 착체 3-6, 착체 3-9, 착체 4-6, 착체 5-1, 착체 9-2, 착체 9-3, 착체 9-4, 착체 10-4, 착체 11-1, 착체 12-1, 착체 13-5 및 착체 14-1을 들 수 있다.
아민 치환의 밴드 차이-증가 효과는 하전된 것뿐 아니라 중성 Ir 착체에도 적용 가능하다. 이는 청색-발광 삼중 방출체를 얻기 위한 접근법이 소분자뿐 아니라 중합체를 주성분으로 하는 OLED에 대하여서도 사용될 수 있다는 것을 의미한다.
OLED에서, 반도성 중합체, 예를 들면 PVK 또는 반도성 소분자, 예를 들면 Alq3가 될 수 있는 적절한 호스트에 낮은 농도로 용해되는 중성 착체를 사용하는 것이 바람직하다.
착체 3-1은 최저 비점유 분자 궤도(LUMO)의 에너지를 증가시키는, 디메틸아민의 경우, 공여체 치환체를 포함하는 리간드의 세심한 선택으로 인하여 실온에서 청색 이동된 인광을 갖는 Ir 착체의 일례가 된다. 이와 같은 리간드의 착체는 방출 최대치를 갖는 청색 이동이 발생하는 치환된 리간드의 LUMO 및 금속 t2g 오비탈 사이의 증가된 차이를 나타낸다. 리간드의 LUMO 및 금속 t2g 오비탈 사이의 차이는 공여체 및 수용체 기의 갯수 및 유형에 의하여 효과적으로 조절될 수 있다. 또한, 리간드 LUMO 및 금속 eg 오비탈 사이의 증가된 차이는 비-방사성 경로를 감소시켜 실온에서 수명이 긴 용액에서 매우 높은 양자 수율을 생성한다.
도 4는 환원(LUMO) 및 산화(HOMO) 전위 사이의 분리를 나타내는 본 발명에 의한 3 가지의 대표적인 착체의 전기화학 데이타를 나타낸다(제시된 착체는 하기 실시예 3의 착체 3-1{[Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]+(PF6 -)}에 해당하는 N926, 하기 실시예 3의 착체 9-2에 해당하는 N958, 및 하기 실시예 3의 착체 9-1에 해당하는 N951 등이 있다).
본 발명은 어떠한 방법으로도 청색-방출 착체로 한정되어서는 아니되나, 특정의 치환체를 사용하여 각종 색상으로 각종 전이 금속 착체의 방출 파장을 조절하는 것을 포함한다.
본 발명은 원칙적으로 광 적용예뿐 아니라 디스플레이를 위한 임의의 유기 발광 장치에 적용할 수 있다. LEEC에 적용시, 가장 관련된 적용예는 예를 들면 대기 생성을 위하여, 자동차 내부 조명(지붕, 벽면, 계기판)을 위하여, 장식용 조명을 위하여 그리고 실내 및 실외 표식을 위하여 임의로 색상 조절이 가능한 대형 조명 시스템이 있다.
본 명세서에서 사용한 바와 같이, 발광 장치는 전계발광이 가능한 물질 또는 물질의 혼합물을 삽입한 2 이상의 전극을 포함하는 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 전극으로서 사용하기에 적절한 물질의 예로는 Au, Ag, Al, Ba, Ca, LiF, Pt, Cu, Zn, Ni, Fe, Pb, In, W, Pd, 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연, 산화납, 산화주석, 그라파이트, 도핑된 규소, 도핑된 게르마늄, 도핑된 비소화갈륨, 도핑된 폴리알리닌, 도핑된 폴리피롤, 도핑된 폴리티오펜 및 이의 유도체 및 혼합물 등이 있다. 기타의 적절한 전극 물질은 당업자에게 널리 공지되어 있다. 또한, 전술한 물질의 합금은 본 발명에 의한 전극으로서 사용될 수 있다.
전극 모두는 원칙적으로 캐쏘드 또는 애노드가 될 수 있다. 캐쏘드는 전자 주입 전극으로서 정의되며, 애노드는 정공 주입 전극으로서 정의된다.
본 명세서에서 사용한 용어 '애노드'라는 것은 적절한 바이어스 조건하에서 전계발광 물질로 정공 주입을 위한 전극으로서 사용되는 전기 전도성 층을 지칭한다.
본 발명에 의한 애노드는 가능하게는 커다란 면적에서 전류의 균일한 분류(shunt)를 위한 추가의 두꺼운 금속 스트립과 함께, 직렬, 병렬 또는 원래의 상태로 연결되거나 또는, 별도로 어드레스 가능한 픽셀로 분할되는 것과 같이 구조화될 수 있다. 본 명세서에서 사용한 바와 같은 용어 '캐쏘드'는 적절한 바이어스 조건하에서 전계발광 물질로 전자 주입을 위한 전극으로서 사용되는 전기 전도층을 지칭한다.
본 발명에 의한 캐쏘드는 가능하게는 커다란 면적에서 전류의 균일한 분류를 위한 추가의 두꺼운 금속 스트립과 함께, 직렬 또는 병렬 또는 원래의 상태로 연결되거나 또는, 별도로 어드레스 가능한 픽셀로 분할되는 것과 같이 구조화될 수 있다.
본 발명에 의한 발광 장치에서, 전계발광 물질은 애노드 및 캐쏘드 사이에 배치된다. 본 명세서에서 용어 '~사이에 배치된다'라는 것은 적절한 바이어스 조건하에서 정공 및 전자가 전계발광 물질로 주입될 수 있도록 전계발광 물질이 애노드 및 캐쏘드와 전기 전촉되며, 전계발광이 달성되는 것을 의미한다. 예를 들면, 전계발광 물질은 2 개의 전극층 사이에 삽입될 수 있다.
본 발명에 의하면, 전계발광 물질은 필름 형성을 개선시키기 위하여 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트, PMMA와 혼합될 수 있다. 기타의 폴리메타크릴레이트는 전계발광 물질뿐 아니라, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르, 예컨대 폴리에틸렌 옥시드 또는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리에스테르, 예컨대 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 예컨대 Zeonex(상표명), 폴리스티렌, 폴리실록산 또는 이의 혼합물 또는 유도체에 첨가될 수 있다.
또한, 전계발광 물질은 반도성 유기 물질중에서 도핑될 수 있다. 이와 같은 반도성 유기 물질은 중합체 또는 소분자가 될 수 있다. 반도성 중합체의 적절한 예로는 페닐렌비닐렌, 페닐렌, 티오펜, 티에닐비닐렌, 플루오렌 또는 9,9'-스피로비플루오렌 단위를 포함하는 것 등이 있다. 또한, 폴리페닐에틸렌, 폴리퀴녹살린, 폴리비닐카르바졸 또는 이의 공중합체 또는 혼합물과 같은 중합체를 사용할 수 있다. 임의로, 이러한 중합체는 정공 또는 전자 수송 부분, 예컨대 트리아릴아민 및 옥사디아졸과 혼합 또는 공중합된다.
전극 사이에 배치된 전계발광 물질의 두께는 변경될 수 있다. 예를 들면, 두께는 5 ㎚ 내지 1 ㎝ 또는, 5 ㎚ 내지 1 ㎜ 또는, 10 ㎚ 내지 0.1 ㎜가 될 수 있다.
본 발명에 의한 발광 장치의 제조 방법에서, 발광 장치는 유리 기재상에서 제조될 수 있다. 적절한 기재는 경질이거나 또는 기계적으로 가요성일 수 있으며, 이의 예로는 유리 이외에, 금속, 합금 또는 플라스틱 등이 있다. 가요성 기재의 예로는 담체 기재상에 임시로 접착된 PET 호일, 가요성 스틸 호일, 규소 및 산화규소 등이 있다.
실시예 1
ppy=2-페닐피리딘 및 dma-bpy=4,4'-디메틸아미노-2,2'-비피리딘인 [Ir(ppy) 2 (4,4'-dma-bpy)]PF 6 - (착체 3-1)의 합성
이량체 이리듐(III) 착체[Ir(ppy)2(Cl)]2(300 ㎎, 0.28 mM)를 100 ㎖의 디클로로메탄 용매에 질소하에서 용해시켰다. 이 용액에 4,4'-디메틸아미노-2,2'-비피리딘 리간드(176 ㎎, 0.724 mM)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 질소하에서 3 일 동 안(3 시간이 충분함) 환류시켰다. 용매 디클로로메탄을 증발시키고, 생성된 고체를 5 ㎖의 메탄올에 용해시켰다. 그후, 헥사플루오로포스페이트 염 용액을 메탄올에 첨가하여 [Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]PF6 _(착체 3-1)가 침전되었다. 수율, 306 ㎎, 50%.
실시예 2
전계발광 물질로서 [Ir(ppy) 2 (4,4'-dma-bpy)]PF 6 - (착체 3-1)의 사용
[Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]+(PF6 -)(착체 3-1)를 합성하고, 50℃에서 30 분 동안 교반하여 37.1 ㎎의 착체를 1.855 ㎖ 아세토니트릴에 용해시켰다. 그리하여, 아세토니트릴중의 착체의 농도는 20 ㎎/㎖이었다. 용액을 질소 대기 글로브박스에 넣고, 여기서 그 이후의 과정을 실시하였다. 분자체를 첨가하여 미량의 물을 제거하였다. 30 분후, 용액을 여과하고, 비누, 물, 이소프로판올, 초음파 및 UV-오존을 사용하여 철저하게 미리 세정한 유리 기판상에서 구조화된 ITO로 스핀코팅시켰다. 그리하여 거의 100 ㎚ 두께의 균질한 필름이 생성되었다.
필름을 100℃에서 질소하에서 약 1/2 시간 동안 건조시켰다. 100 ㎚ 두께의 Ag 전극을 진공 챔버내의 상부에서 약 10-7 mbar에서 0.5 ㎚/s의 속도로 증발시켰다. 이는 기재당 4 개의 LEEC 장치가 생성되었다. 이들 중 하나에 정상 광 방출 레벨에 도달할 때까지 +5 V(즉 ITO 양으로 바이어스됨)의 전압을 인가하였다. 그 다음, 전압에 대한 전류 및 광 전류를 고 전압으로부터 저 전압으로 측정하여 시스템이 모든 전압에서의 정상 상태에 도달되게 하였다. 결과를 하기 도 5에 도시하였다.
광 방출에 대한 개시 전압은 약 2 내지 2.5 V이다. 이와 같은 낮은 전압에서 거의 청색 방출이 Ag 캐쏘드를 사용하여 얻었다는 사실은 LEEC 양태를 나타낸다. 전계발광 스펙트럼(도 3의 추적 a)은 유리상의 [Ir(ppy)2(4,4'-dma-bpy)]+(PF6 -)(착체 3-1)의 필름에 대하여 기록한 광발광 스펙트럼에 해당하며, 용액중의 착체 3-1의 광발광 스펙트럼에 거의 해당한다(도 9). 3.5 V에서 얻은 0.48 ㎂의 광전류는 약 145 cd/㎡의 휘도에 해당한다. 그러나, 이는 광다이오드가 이와 같은 특정의 스펙트럼 반응에 대하여 휘도계를 사용하여 보정하지 않았기 때문에 단지 추정치가 된다. Ir 착체는 활성층의 단독의 성분이기 때문에, 광 출력은 농도 퀀칭으로 인하여 그리 높지는 않다. OLED에서와 같이 착체를 도펀트로서 사용할 경우, 광 출력 및 효율은 훨씬 더 높다.
실시예 3
착체의 예시
2-페닐피리딘의 페닐 고리상에서의 2,3,4,5 위치는 화학식 I에서와 같이 정의된다.
Figure 112008007325267-PCT00009
Figure 112008007325267-PCT00010
Figure 112008007325267-PCT00011
Figure 112008007325267-PCT00012
실시예 4
합성 프로토콜
2-페닐-4-메틸피리딘 L1
크로톤알데히드(2 g, 28.5 mmol)를 EtOH(150 ㎖)중의 염화펜아크릴피리디늄(6.2 g, 26 mmol) 및 NH4OAc(20 g, 260 mmol)의 혼합물에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 밤새 개방 공기 장치내에서 환류시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, EtOH를 증발시키고, 물(150 ㎖) 및 Et2O(150 ㎖)를 첨가하였다. 유기 상을 분리하고, 수성 상을 Et2O(150 ㎖)로 추출하였다. 합한 유기 분액을 물(150 ㎖), 염수(150 ㎖)로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 무수 상태로 증발시켰다. 그후, 생성된 오일을 EtOH(10 ㎖)에 용해시키고, 진한 HCl(5 ㎖)을 첨가하였다. 그후 용액을 무수 상태로 증발시켰다. 얻은 고체를 최소 부피의 EtOH에 용해시키고, Et2O(200 ㎖)를 신속한 교반하에 첨가하여 침전시켰다. 침전물을 여과하고, Et2O의 작은 분액으로 세정하여 3.7 g(69%)의 표제 화합물을 약간 갈색인 고체 염화수소염 형태로 얻었다.
Figure 112008007325267-PCT00013
2-페닐-4-카르복시피리딘
2-페닐-4-메틸피리딘(6 g, 35.4 mmol) 및 SeO2(24 g, 216 mmol)를 피리딘(100 ㎖)중에서 밤새 아르곤하에서 환류시켰다. 그후, 혼합물을 고온에서 셀라이트로 여과하였다. 셀라이트 필터 케이크를 피리딘(3×50 ㎖)으로 세정하고, 생성된 여과액을 무수 상태로 증발시켰다. 그리하여 얻은 고체를 물(200 ㎖)에서 분쇄하고, 여과하였다. 생성된 갈색 고형물을 물(150 ㎖) 및 MeOH(200 ㎖)의 혼합물에 현탁시키고, NaOH 수용액을 첨가하여 염기성으로 만들었다. 그후, 혼합물을 셀라이트로 여과하여 일부 불용성 물질을 제거하였다. 여과액을 진한 HCl로 산성화하였다. MeOH를 증발시키고, 형성된 침전물을 여과하고, 물로 세정한 후, 작은 분액의 Et2O(3×20 ㎖)로 세정하고, 마지막으로 건조시켜 5.9 g(84%)의 표제 화합물을 약간 갈색인 고형물로서 얻었다.
Figure 112008007325267-PCT00014
2-페닐-4-메틸 카르복시피리딘 L2
2-페닐-4-카르복시피리딘(3 g, 15 mmol)을 밤새 MeOH(70 ㎖) 및 H2SO4(4 ㎖)중에서 환류시켰다. 용매를 증발시킨 후, 물(100 ㎖)을 첨가하고, 혼합물을 포화 NaHCO3 용액으로 중화시켰다. 수성 상을 CH2Cl2(2×100 ㎖)로 추출하였다. 합한 유기 분액을 물(100 ㎖), 염수(50 ㎖)로 세정하고, MgSO4상에서 건조시켰다. 미정제 화합물을 플래쉬 크로마토그래피(SiO2, CH2Cl2)로 처리하여 2.3 g(72%)의 표제 화합물을 무색 오일로서 얻었다.
Figure 112008007325267-PCT00015
Figure 112008007325267-PCT00016
2-요오도-4-디메틸아미노피리딘
BF3·Et2O(8.4 g, 59 mmol)를 무수 THF(250 ㎖)중의 4-디메틸아미노피리딘(6 g, 49 mmol)의 용액에 0℃에서 적가하였다. 생성된 혼합물을 0℃에서 질소하에서 1 시간 동안 교반하였다. 온도를 -78℃로 냉각시키고, BuLi(헥산중의 1.6 M, 46 ㎖, 74 mmol)를 적가하였다. 생성된 혼합물을 1 시간 동안 -78℃에서 적가하고, 무수 THF(50 ㎖)중의 I2(18.7 g, 74 mmol)의 용액을 적가하였다. 생성된 혼합물을 -78℃에서 2 시간 동안 교반하고, 실온으로 가온시켰다(2 시간). THF를 증발시키고, 포화 Na2S2O5 용액을 첨가하였다. 생성된 슬러리를 EtOAc(5×150 ㎖)로 추출하였다. 합한 유기 분액을 포화 Na2S2O5(50 ㎖), 염수(50 ㎖)로 연속적으로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 여과하고, 무수 상태로 증발시켰다. 생성된 잔류물을 크로마토그래피 컬럼(SiO2, EtOAc/석유 에테르, 1/1)으로 정제하여 7 g(57%)의 목적 화합물을 무색 오일로서 얻었으며, 이를 정치하에 고형화시켰다.
1H 및 13C NMR은 문헌[Cuperly, D.,.Gros, P., Fort, Y. J. Org. Chem. 2002, 67, 238-241]에 보고된 것과 일치한다.
2-페닐-4-디메틸아미노피리딘 L3
톨루엔(60 ㎖) 및 물(10 ㎖)중의 2-요오도-4-디메틸아미노피리딘(3.3 g, 13.3 mmol), 페닐보론산(2.5 g, 20 mmol) 및 K2CO3(8.3 g, 60 mmol)의 혼합물을 질소로 15 분 동안 탈기시켰다. Pd(PPh3)4(800 ㎎, 0.66 mmol)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 90℃로 48 시간 동안 질소하에서 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 수성 상을 분리하고, EtOAc(3×100 ㎖)로 추출하였다. 합한 유기 분액을 염수로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 여과 및 증발시켜 갈색 오일을 얻었다. 생성된 오일을 Et2O에 용해시키고, 10% HCl 용액(3×50 ㎖)으로 추출하였다. 합한 수성 분 액을 Et2O(2×100 ㎖)로 세정하고, 진한 NaOH 용액으로 중화시켰다. 생성된 혼합물을 EtOAc(4×100 ㎖)로 추출하고, 합한 유기 분액을 염수(50 ㎖)로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 여과하고, 무수 상태로 증발시켰다. 그후, 얻은 잔류물을 컬럼 크로마토그래피(SiO2, CH2Cl2/MeOH, 97/3)로 정제하여 1.2 g(46%)의 표제 화합물을 무색 오일로서 얻고, 이를 정치하에 고형화시켰다.
Figure 112008007325267-PCT00017
2-(2,4-디플루오로페닐)-4-디메틸아미노피리딘 L4
톨루엔(60 ㎖) 및 물(10 ㎖)중의 2-요오도-4-디메틸아미노피리딘(3 g, 12 mmol), 2,4-디플루오로페닐보론산(2.3 g, 14.5 mmol) 및 K2CO3(6 g, 43.5 mmol)의 혼합물을 질소로 15 분 동안 탈기시켰다. Pd(PPh3)4(800 ㎎, 0.66 mmol)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 90℃로 48 시간 동안 질소하에서 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 수성 상을 분리하고, EtOAc(3×100 ㎖)로 추출하였다. 합한 유기 분액을 염수로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 여과 및 증발시켰다. 미정제 화합물을 컬럼 크로마토그래피(SiO2, CHCl3에 이어서 CHCl3/MeOH, 97/3)로 정제하여 2.2 g(78%)의 표제 화합물을 담황색 오일로서 얻고, 이를 정치하에 고형화시켰다. 약간의 불순물이 잔존할 경우, 화합물을 산성 추출로 정제하고, 이어서 2-페닐-4-디 메틸아미노피리딘에 대하여 상기에서 실시한 바와 같은 기본적인 회수를 실시하였다.
Figure 112008007325267-PCT00018
2-(3,5- 디플루오로페닐 )-4- 디메틸아미노피리딘 L5
톨루엔(60 ㎖) 및 물(10 ㎖)중의 2-요오도-4-디메틸아미노피리딘(2.68 g, 10.8 mmol), 3,5-디플루오로페닐보론산(2.56 g, 16.2 mmol) 및 K2CO3(6.7 g, 48.6 mmol)의 혼합물을 질소로 15 분 동안 탈기시켰다. Pd(PPh3)4(800 ㎎, 0.66 mmol)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 90℃로 48 시간 동안 질소하에서 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 수성 상을 분리하고, EtOAc(3×100 ㎖)로 추출하였다. 합한 유기 분액을 염수로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 여과 및 증발시켜 갈색 오일을 얻었다. 생성된 오일을 Et2O에 용해시키고, 10% HCl 용액(3×50 ㎖)로 추출하였다. 합한 수성 분액을 Et2O(2×100 ㎖)로 세정하고, 진한 NaOH 용액으로 중화시켰다. 생성된 혼합물을 EtOAc(4×100 ㎖)로 추출하고, 합한 유기 분액을 염수(50 ㎖)로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 여과하고, 무수 상태로 증발시켰다. 얻은 잔류물을 컬럼 크로마토그래피(SiO2, EtOAc)로 정제하여 1.2 g(46%)의 표제 화합물을 무색 오일로서 얻고, 이를 정치하에 고형화시켰다. 미정제 화합물을 컬럼 크로마토그래피(SiO2, CHCl3에 이어서 CHCl3/MeOH, 97/3)로 정제하여 1 g(40%)의 표제 화합 물을 무색 오일로서 얻고, 이를 정치하에 고형화시켰다.
Figure 112008007325267-PCT00019
2-(3-메톡시페닐)-4-디메틸아미노피리딘 L6
톨루엔(60 ㎖) 및 물(10 ㎖) 중의 2-요오도-4-디메틸아미노피리딘(2.7 g, 11 mmol), 3-메톡시페닐보론산(2 g, 13 mmol) 및 K2CO3(5.4 g, 39 mmol)의 혼합물을 질소로 15 분 동안 탈기시켰다. Pd(PPh3)4(800 ㎎, 0.66 mmol)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 90℃로 48 시간 동안 질소하에서 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 수성 상을 분리하고, EtOAc(3×100 ㎖)로 추출하였다. 합한 유기 분액을 염수로 세정하고, MgSO4상에서 건조시키고, 여과 및 증발시켰다. 미정제 화합물을 컬럼 크로마토그래피(SiO2, EtOAc)로 정제하여 2.1 g(84%)의 표제 화합물을 무색 오일로서 얻고, 이를 정치하에 고형화시켰다. 약간의 불순물이 잔존할 경우, 화합물을 산성 추출로 정제하고, 이어서 2-페닐-4-디메틸아미노피리딘에 대하여 상기에서 실시한 바와 같은 기본적인 회수를 실시하였다.
Figure 112008007325267-PCT00020
2- 페닐 -4-(p- 디메틸아미노스티릴 )피리딘 L7
무수 DMF(30 ㎖)중의 2-페닐-4-메틸피리딘 염산염(1 g, 4.86 mmol) 및 4-디 메틸아미노벤즈알데히드(0.725 g, 4.86 mmol)의 혼합물에 고체 tBuOK를 첨가하고, 생성된 혼합물을 5 시간 동안 실온으로 질소하에서 교반하였다. 물(200 ㎖)을 첨가하고, 생성된 황색 침전물을 여과하고, 연속적으로 물 및 Et2O로 세정하여 650 ㎎(44%)의 표제 화합물을 황색 고체로서 얻었다.
Figure 112008007325267-PCT00021
Figure 112008007325267-PCT00022
C∧N=L2인 C∧N 2Ir(μ-Cl)2IrC∧N 2
IrCl3·3H2O 및 L2(2.5 당량)를 2-에톡시에탄올(30 ㎖)에서 밤새 아르곤하에서 환류 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 오렌지색 침전물을 여과하고, 작은 분액의 저온의 2-에톡시에탄올로 세정하였다. 생성된 고체를 CH2Cl2에 용해시키고, 여과하여 약간의 검정색 불순물을 제거하였다. 여과액을 무수 상태로 증발시켜 목적하는 이량체를 오렌지색 고형물로서 얻었다(67%).
Figure 112008007325267-PCT00023
C∧N=L1, L3, L4, L5, L6, L7인 C∧ N 2Ir(μ-Cl)2IrC ∧ N 2
IrCl3·3H2O 및 2.5 당량의 목적하는 리간드를 110℃에서 2-에톡시에탄올(30 ㎖) 및 물(10 ㎖)의 혼합물에서 밤새 질소하에서 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 생성된 침전물을 여과하고, 메탄올에 이어서 Et2O로 연속적으로 세정한 후, 마지막으로 건조시켜 목적하는 이량체를 40 내지 70%의 수율로 얻었다.
Figure 112008007325267-PCT00024
Figure 112008007325267-PCT00025
착체 1-1에 대한 대표적인 합성 프로토콜, TBA[Ir(L) 2 (CN) 2 ]
이량체 이리듐(III) 착체[Ir(L)2(Cl)]2(1 당량)를 30 ㎖의 디클로로메탄 용매에 질소하에서 용해시켰다. 이 용액에 시안화테트라부틸암모늄(4 내지 20 당량) 리간드를 첨가하였다. 반응 혼합물을 1 내지 15 시간 동안 환류 교반하였다. 그 후, 용액에 디에틸 에테르 및 저 비점 석유 에테르의 1,1 용매 혼합물(60 ㎖)을 첨가하였다. 침전된 고형물을 수집하고, 메탄올 및 저 비점 석유 에테르로부터 결정화시켰다. 수율 87%.
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 TBA[Ir(L)2(CN)2]와 일치하였다.
착체 2-1에 대한 대표적인 합성 절차, TBA[Ir(ppy) 2 (NCS) 2 ].
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 테트라부틸암모늄 티오시아네이트 화합물 2-1을 출발 물질로 하여 황색 분말로서 얻었다(수율 72%).
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 TBA[Ir(ppy)2(NCS)2]와 일치하였다.
착체 3-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (L')]PF 6
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 4,4'-디메틸아미노-2,2'-비피리딘(L') 화합물 3-1을 출발 물질로 하여 황색 분말로서 얻었다(수율 50%). 분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(L')]PF6와 일치하였다.
착체 4-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (L')]PF 6
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 4,4'-디알킬옥시-2,2'-비피리딘 화합물 4-1을 출발 물질로 하여 황색 분말로서 얻었다(수율 70%).
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(L')]PF6와 일치하였다.
착체 5-1에 대한 대표적인 합성 절차, TBA[Ir(L) 2 (CN) 2 ]
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 시안화테트라부틸암모늄을 출발 물질로 하여 화합물 5-1을 얻었다(수율 72%).
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 TBA[Ir(L)2(CN)2]와 일치하였다.
착체 6-1에 대한 대표적인 합성 절차, TBA[Ir(ppy) 2 (NCS) 2 ]
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 테트라부틸암모늄 티오시아네이트 화합물 6-1을 출발 물질로 하여 황색 분말로서 얻었다(수율 75%).
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 TBA[Ir(ppy)2(NCS)2]와 일치하였다.
착체 7-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (L')]PF 6
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 4,4'-디알킬아미노-2,2'-비피리딘 화합물 7-1을 출발 물질로 하여 얻었다(수율 55%).
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(L')]PF6와 일치하였다.
착체 8-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (L')]PF 6
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 4,4'-디알킬옥시-2,2'-비피리딘 화합물 8-1을 출발 물질로 하여 얻었다(수율 60%).
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(L')]PF6와 일치하였다.
착체 9-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (acac)]
이량체 이리듐(III) 착체 [Ir(L)2(Cl)]2(1 당량)를 30 ㎖의 디클로로메탄 용매에 질소하에서 용해시켰다. 이 용액에 아세틸 아세톤(2-3 당량)을 첨가하고, 이를 0.5 ㎖의 에탄올에 용해시켰다. 반응 혼합물을 1 내지 15 시간 동안 교반하였다. 그후, 테트라부틸 수산화암모늄(2 당량)을 반응 혼합물에 투입하고, 5 시간 동안 환류시켰다. 용액을 무수 상태로 증발시키고, 생성된 고체를 소결 유리 도가니상에서 수집한 후, 에탄올로 철저하게 세정하였다. 건조된 생성물의 수율은 90%이었다.
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(acac)]와 일치하였다.
착체 10-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 3 ]
이량체 이리듐(III) 착체 [Ir(L)2(Cl)]2(1 당량)를 30 ㎖의 메톡시에탄올 용매에 질소하에서 용해시켰다. 이 용액에 L(2-3 당량)을 첨가한 후, 반응 혼합물을 1 내지 2 시간 동안 환류 교반하였다. 그후, 테트라부틸 수산화암모늄(2 당량)을 반응 혼합물에 투입하고, 10 내지 25 시간 동안 환류하였다. 용액을 무수 상태로 증발시키고, 생성된 고체를 소결 유리 도가니상에서 수집한 후, 에탄올로 철저하게 세정하였다. 건조된 생성물의 수율은 90%이었다.
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)3]와 일치하였다.
착체 11-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (acac)]
이량체 인듐(III) 착체 [Ir(L)2(Cl)]2(1 당량)를 30 ㎖의 디클로로메탄 용매에 질소하에서 용해시켰다. 이 용액에 아세틸 아세톤(2-3 당량)을 첨가하고, 이를 0.5 ㎖의 에탄올에 용해시켰다. 반응 혼합물을 1 내지 15 시간 동안 환류 교반하였다. 그후, 테트라부틸 수산화암모늄(2 당량)을 반응 혼합물에 투입하고, 5 시간 동안 환류시켰다. 용액을 무수 상태로 증발시키고, 생성된 고체를 소결 유리 도가니상에서 수집한 후, 에탄올로 철저하게 세정하였다. 건조된 생성물의 수율은 90%이었다.
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(acac)]와 일치하였다.
착체 12-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 3 ]
이량체 이리듐(III) 착체 [Ir(L)2(Cl)]2(1 당량)를 30 ㎖의 메톡시에탄올 용매에 질소하에서 용해시켰다. 이 용액에 L(2-3 당량)을 첨가하고, 그후, 반응 혼합물을 1 내지 2 시간 동안 환류 교반하였다. 그후, 테트라부틸 수산화암모늄(2 당량)을 반응 혼합물에 투입하고, 10 내지 25 시간 동안 환류시켰다. 용액을 무수 상태로 증발시키고, 생성된 고체를 소결 유리 도가니상에서 수집한 후, 에탄올로 철저하게 세정하였다. 건조된 생성물의 수율은 90%이었다.
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)3]와 일치하였다.
착체 13-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (L')]
착체 1-1과 동일한 조건을 사용하여 이량체 이리듐(III) 착체 및 L' 리간드 화합물 13-1을 출발 물질로 하여 황색 분말로서 얻었다(수율 70%).
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(L')]와 일치하였다.
착체 14-1에 대한 대표적인 합성 절차, [Ir(L) 2 (acac)]
이량체 인듐(III) 착체 [Ir(L)2(Cl)]2(1 당량)를 30 ㎖의 디클로로메탄 용매에 질소하에서 용해시켰다. 이 용액에 아세틸 아세톤(2 내지 3 당량)을 첨가하고, 이를 0.5 ㎖의 에탄올에 용해시켰다. 반응 혼합물을 1 내지 15 시간 동안 환류 교반하였다. 그후, 테트라부틸 수산화암모늄(2 당량)을 반응 혼합물에 투입하고, 5 시간 동안 환류시켰다. 용액을 무수 상태로 증발시키고, 생성된 고체를 소결 유리 도가니상에서 수집한 후, 에탄올로 철저하게 세정하였다. 건조된 생성물의 수율은 90%이었다.
분석, 전기화학 및 분광학 데이타는 [Ir(L)2(acac)]와 일치하였다.
참조 문헌
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3. V. V. Grushin, N. Herron, D.D. LeCloux, WJ. Marshall, V. A. Petrov and Y. Wang, Chemical Communications 2001, 1494 (2001).
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6. Jason D. Slinker, Alon A. Gorodetsky, Michael S. Lowry, Jingjing Wang, Sara Parker, Richard Rohl, Stefan Bernhard, and George G. Malliaras "Efficient Yellow Electroluminescence from a Single Layer of a Cyclometalated Iridium Complex", J. Am . Chem . Soc, 126, 2763 (2004).

Claims (40)

  1. Ir, Os, Ru, Pd, Pt, Re 및 Zn으로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 금속 원자를 가지며, 1 이상의 리간드 L1 및 1 이상의 리간드 L2를 포함하며, 상기 리간드 L1은 페닐 고리(A) 및 피리딘 고리(B)를 포함하는 하기 화학식 I의 2-페닐피리딘 리간드이고, 상기 리간드 L2는 하기 화학식 I의 화합물,
    화학식 CN의 화합물,
    화학식 NCS의 화합물, 또는
    하기 화학식 III, 화학식 IV 또는 화학식 V의 화합물
    로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 화합물을 포함하되,
    단, 상기 금속 원자가 Ir이고 상기 페닐 고리(A)가 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되고 상기 피리딜 고리(B)가 위치 7에서 N(CH3)2로 치환된 경우, 상기 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물이 아니며,
    상기 금속 원자가 Ir이고 상기 페닐 고리(A)가 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되고 상기 피리딜 고리(B)가 위치 7에서 N(CH3)2로 치환된 경우, 상기 리간드 L2는 상기 페닐 고리(A)가 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되고 상기 피리딜 고리(B)가 위치 7에서 N(CH3)2로 치환된 화학식 I의 화합물이 아닌 금속 착체.
    화학식 I
    Figure 112008007325267-PCT00026
    상기 화학식에서, 정수 2 내지 9는 치환이 이루어질 수 있는 위치를 나타내며, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않거나, 또는
    위치 2=플루오로 및 위치 4=플루오로, 또는
    위치 3=플루오로 및 위치 5=플루오로, 또는
    위치 3=OR(여기서 R은 각각 동일하거나 또는 상이하며, H, 알킬, 아릴이거나, 또는 이웃하는 R기는 함께 결합하여 5원 또는 6원 고리를 형성할 수 있음) 중 하나의 방식으로 치환되며, 및/또는
    상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않거나, 또는
    위치 7=R, CO2R, 4-디메틸아미노스티릴, NR2, OR 또는 하기 화학식 II의 화합물, 또는
    위치 7=NR2 또는 OR 및 위치 9=NR2 또는 OR(여기서 R은 각각 동일하거나 또는 상이하며, H, 알킬, 아릴이거나 또는 이웃하는 R기는 함께 결합하여 5원 또는 6원 고리를 형성할 수 있음) 중 하나의 방식으로 치환된다.
    화학식 II
    Figure 112008007325267-PCT00027
    상기 화학식에서, R1은 H, R, CO2R, OR, 4-디메틸아미노스티릴 또는 NR2이다.
    화학식 III
    Figure 112008007325267-PCT00028
    상기 화학식에서, R2는 NR2 또는 OR로부터 선택되며, R은 각각 동일하거나 또는 상이하며, H, 알킬, 아릴 또는 이웃하는 R기는 함께 결합하여 5원 또는 6원 고리를 형성할 수 있다.
    화학식 IV
    Figure 112008007325267-PCT00029
    화학식 V
    Figure 112008007325267-PCT00030
  2. 제1항에 있어서, 음이온 또는 양이온인 금속 착체.
  3. 제2항에 있어서, (R3)4N+, NH4 +, (R3)4P+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ag+, Cu+, PF6 -, F-, Cl-, I-, Br-, ClO4 -, BF4 -, CF3SO3 -, (R3)4B- 또는 이의 혼합물을 포함하며, 여기서 R3는 알킬 또는 아릴 기인 금속 착체.
  4. 제3항에 있어서, R3는 부틸인 금속 착체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고 리(B)는 위치 7에서 R로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2 개를 포함하는 것인 금속 착체.
  6. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하는 것인 금속 착체.
  7. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하는 것인 금속 착체.
  8. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하는 것인 금속 착체.
  9. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 NCS의 화합물 2 개를 포함하는 것인 금속 착체.
  10. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 NCS의 화합물 2 개를 포함하는 것인 금속 착체.
  11. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 화학식 NCS의 화합물 2 개를 포함하는 것인 금속 착체.
  12. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  13. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 R로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  14. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 CO2R로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물 을 포함하는 것인 금속 착체.
  15. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 4-디메틸아미노스티릴로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  16. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  17. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 R2가 NR2인 화학식 III의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  18. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 치환되지 않으며, 리간드 L2는 R2가 OR인 화학식 III의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  19. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 R2가 OR인 화학식 III의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  20. 제2항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 CN의 화합물 2개를 포함하는 것인 금속 착체.
  21. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 R로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  22. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 CO2R로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  23. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 4-디메틸아미노스티릴로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  24. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  25. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 3 및 위치 5에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  26. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 3에서 OR로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  27. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 I의 화합물을 포함하며, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되는 것인 금속 착체.
  28. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  29. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 I의 화합물을 포함하며, 상기 페닐 고리(A)는 위치 2 및 위치 4에서 플루오로로 치환되며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7 및 위치 9에서 NR2로 치환되는 것인 금속 착체.
  30. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 NR2로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 V의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  31. 제1항에 있어서, 상기 페닐 고리(A)는 치환되지 않으며, 상기 피리딘 고리(B)는 위치 7에서 R1이 H인 화학식 II의 화합물로 치환되며, 리간드 L2는 화학식 IV의 화합물을 포함하는 것인 금속 착체.
  32. 제5항 내지 제11항 및 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, Bu4N+를 더 포함하는 금속 착체.
  33. 제12항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서, PF6 -를 더 포함하는 금속 착체.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 금속 원자는 Ir인 금속 착체.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 비치환된 페닐 고리는 위치 2, 위치 3, 위치 4 및 위치 5에서 H를 포함하며, 상기 비치환된 피리딘 고리는 위치 6, 위치 7, 위치 8 및 위치 9에서 H를 포함하며, 페닐 및 피리딘 고리상의 모든 비-특정 위치는 H를 포함하는 것인 금속 착체.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 하나의 항에 있어서, R은 CH3인 금속 착체.
  37. 제1항에 있어서, 화학식
    Figure 112008007325267-PCT00031
    을 갖는 금속 착체.
  38. 전계발광 물질로서 제1항 내지 제37항 중 어느 하나의 항에 의한 금속 착체의 용도.
  39. 제1항 내지 제37항 중 어느 하나의 항의 금속 착체를 포함하는 발광 장치.
  40. 제1항 내지 제37항 중 어느 하나의 항의 금속 착체를 포함하는 전계발광 물질을 2 이상의 전극 사이에 배치하는 것을 포함하는 발광 장치의 제조 방법.
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