KR20110130475A - 이종 이리듐 착체 - Google Patents
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Abstract
이종 이리듐 착체를 포함하는 신규한 화합물이 제공된다. 상기 화합물은 단일 피리딜 디벤조 치환된 리간드를 포함하는 리간드의 특정 조합을 갖는다. 화합물은 특히 개선된 효율, 수명 및 제조성을 제공하기 위한 발광 도펀트로서 유기 발광 소자에 사용될 수 있다.
Description
본 출원은 본 명세서에서 그 개시 내용을 그 전체로 명시적으로 참고로 인용하는, 2009년 3월 23일 출원된 미국 가출원 제61/162,470호 및 2010년 3월 19일 출원된 미국 가출원 제12/727,615호의 우선권 주장을 청구한다.
청구된 본 발명은 대학-법인 공동 연구 협정에 대해 하기 당사사 중 1 이상에 의해, 이를 대신하여 및/또는 이와 관련하여 수행되었다: 리전츠 오브 더 유니버시티 오브 미시건, 프린스턴 유니버시티, 더 유니버시티 오브 써던 캘리포니아 및 더 유니버설 디스플레이 코포레이션. 본 발명이 수행되고 협정의 범위 내에서 착수된 활동의 결과로 본 발명이 이루어진 일자 당일 및 그 이전에 이 협정은 발효되었다.
발명의 분야
본 발명은 유기 발광 소자에 유리하게 사용될 수 있는 신규한 유기 착체에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 피리딜 디벤조 치환된 리간드를 포함하는 신규한 이종(heteroleptic) 이리듐 착체 및 이들 화합물을 포함하는 소자에 관한 것이다.
유기 재료를 사용하는 광전자 소자가 다수의 이유로 점점 요망되고 있다. 이러한 소자의 제조에 사용되는 재료의 다수는 비교적 저렴하여, 유기 광전자 소자는 무기 소자에 대한 비용적 이점에 대한 잠재성이 있다. 또한, 가요성과 같은 유기 재료 고유의 특성으로 인해 이는 플렉서블 기판 상에서의 제작과 같은 특정 용도에 잘 맞는다. 유기 광전자 소자의 예는 유기 발광 소자(OLED), 유기 포토트랜지스터, 유기 광전지 및 유기 광 검출기를 포함한다. OLED에 있어서, 유기 재료는 종래의 재료에 비해 성능 이점을 가질 수 있다. 예컨대, 유기 발광층이 발광하는 파장은 일반적으로 적절한 도펀트를 사용하여 조정될 수 있다.
OLED는 전압이 소자를 가로질러 인가될 때 발광하는 유기 박막을 사용한다. OLED는 평판 디스플레이, 조명 및 역광 조명과 같은 용도에서 사용하기 위한 점점 인기 있는 기술이 되고 있다. 몇 가지 OLED 재료 및 구성이 본 명세서에서 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제5,844,363호, 제6,303,238호 및 제5,707,745호에 기재되어 있다.
인광성 발광 분자에 대한 하나의 용도는 풀컬러 디스플레이이다. 이러한 디스플레이에 대한 산업 표준은 "포화" 컬러로 지칭되는 특정 컬러를 방출하도록 된 픽셀을 요구한다. 특히, 이들 표준은 포화 적색, 녹색 및 청색 픽셀을 요구한다. 당업계에 잘 알려진 CIE 좌표를 이용하여 컬러를 측정할 수 있다.
녹색 발광 분자의 일례는 하기 구조를 가지며 Ir(ppy)3으로 지칭되는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐이다:
여기에서 그리고 본 명세서의 나중 도면에서, 본 발명자들은 질소로부터 금속(여기서는 Ir)으로의 배위 결합을 직선으로 표시한다.
본 명세서에서 사용되는 바의 용어 "유기"는 유기 광전자 소자를 제작하는 데에 용될 수 있는 중합체 재료 뿐 아니라 소분자 유기 재료를 포함한다. "소분자"는 중합체가 아닌 임의의 유기 재료를 지칭하며, "소분자"는 실제로는 꽤 클 수 있다. 소분자는 일부 환경에서는 반복 단위를 포함할 수 있다. 예컨대, 치환기로서 장쇄 알킬기를 사용한다고 해서 "소분자" 부류로터 분자를 제거하지는 않는다. 소분자는 또한 예컨대 중합체 주쇄 상의 현수 기로서 또는 주쇄의 일부로서 중합체에 삽입될 수 있다. 소분자는 또한 코어 부분에 확립된 일련의 화학적 쉘로 구성된 덴드리머의 코어 부분으로서 작용할 수 있다. 덴드리머의 코어 부분은 형광성 또는 인광성 소분자 에미터일 수 있다. 덴드리머는 "소분자"일 수 있으며, OLED의 분야에 현재 사용되는 모든 덴드리머가 소분자라고 여겨진다.
본 명세서에서 사용되는 바의 "최상부"는 기판으로부터 가장 멀리 떨어짐을 의미하고, "바닥"은 기판에서 가장 가까움을 의미한다. 제1 층이 제2 층 "위에 배치된다"고 기재되는 경우, 제1 층은 기판으로부터 가장 멀리 배치된다. 제1 층이 제2 층"과 접촉되어 있다"고 명시되지 않으면, 제1 층과 제2 층 사이에는 다른 층이 존재할 수 있다. 예컨대, 그 사이에 다양한 유기층이 존재하더라도, 캐소드가 애노드 "위에 배치되어 있다"고 기재될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바의 "용액 가공성(solution processible)"은 용액 또는 현탁액 형태의 매질에 용해되거나, 분산되거나 또는 수송되고 및/또는 이로부터 증착될 수 있음을 의미한다.
리간드가 발광 재료의 광활성 특성에 직접 기여한다고 여겨질 경우, 리간드는 "광활성"으로 지칭할 수 있다. 보조(ancillary) 리간드가 광활성 리간드의 특성을 변경할 수는 있지만, 리간드가 발광 재료의 광활성 특성에 기여하지 않는 것으로 여겨질 경우, 리간드를 "보조적"이라고 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 사용되고 당업자에 일반적으로 이해하는 바와 같이, 제1 에너지 수준이 진공 에너지 수준에 더 가까운 경우, 제1의 "최고 점유 분자 궤도 함수"(HOMO) 또는 "최저 비점유 분자 궤도 함수"(LUMO) 에너지 수준은 제2 HOMO 또는 LUMO 에너지 수준보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 이온화 전위(IP)는 진공 수준에 대한 음의 에너지로서 측정되기 때문에, 더 높은 HOMO 에너지 수준은 더 작은 절대치를 갖는 IP에 상당한다(더 음인 IP). 유사하게, 더 높은 LUMO 에너지 수준은 더 작은 절대치를 갖는 전자 친화도(EA)에 상당한다(더 음인 EA). 최상부에 진공 수준을 갖는 통상적인 에너지 수준 도형에서, 재료의 LUMO 에너지 수준은 동일한 재료의 HOMO 에너지 수준보다 높다. "더 높은" HOMO 또는 LUMO 에너지 수준은 "더 낮은" HOMO 또는 LUMO 에너지 수준보다 이러한 도형의 최상부에 가까운 것으로 보인다.
본 명세서에서 사용되고 일반적으로 당업자가 이해하는 바와 같이, 제1 일함수가 더 높은 절대치를 가질 경우, 제1 일함수는 제2 일함수보다 "더 크거나" 또는 "더 높다". 일함수는 일반적으로 진공 수준에 대한 음의 수치로서 측정되며, 이는 "더 높은" 일함수는 더 음의 값임을 의미한다. 최상부에 진공 수준을 갖는 통상적인 에너지 수준 도형에서, "더 높은" 일함수는 하향 방향으로 진공 수준에서 더 떨어져 있는 것으로 도시된다. 따라서, HOMO 및 LUMO 에너지 수준의 정의는 일함수보다는 상이한 방식에 따른다.
OLED에 대한 더 많은 상세 및 상기 기재된 정의는 본 명세서에서 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제7,279,704호에서 찾을 수 있다.
발명의 개요
신규한 인광 발광성 화합물이 제공된다. 화합물은 하기 화학식 I의 이종 이리듐 착체를 포함한다:
화학식 I
화합물은 하기 화학식 II의 구조를 갖는 리간드를 포함한다:
화학식 II
상기 화학식에서, X는 NR, O, S, BR 및 Se로 구성된 군에서 선택된다. R은 수소 및 알킬에서 선택된다. 바람직하게는, R은 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다. R1, R2, R3 및 R4는 모노, 디, 트리 또는 테트라 치환기를 나타낼 수 있다. R1, R2, R3 및 R4 각각은 독립적으로 수소, 알킬 및 아릴로 구성된 군에서 선택된다. 바람직하게는, 화학식 I의 R1, R2, R3 및/또는 R4 위치의 알킬은 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다(예, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 이소부틸). 바람직하게는, R1 및 R4는 독립적으로 수소 또는 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬이고; 더욱 바람직하게는, R1 및 R4는 독립적으로 수소 또는 메틸이다. 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소 또는 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬이고; 더욱 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소 또는 메틸이며; 가장 바람직하게는, R2 및 R3은 수소이다.
바람직하게는, R1 및 R4는 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 또는 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴이고; 더욱 바람직하게는, R1 및 R4는 독립적으로 수소, 메틸 또는 페닐이다. 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 또는 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴이고; 더욱 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 메틸 또는 페닐이며; 가장 바람직하게는, R2 및 R3은 수소이다.
일측면에서, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 및 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬로 구성된 군에서 선택되는 화합물이 제공된다. 다른 측면에서, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소 및 메틸로 구성된 군에서 선택되는 화합물이 제공된다. 또 다른 측면에서, R1, R2, R3 및 R4는 수소인 화합물이 제공된다.
다른 측면에서, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택되는 화합물이 제공된다. 다른 측면에서, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 메틸 및 페닐로 구성된 군에서 선택되는 화합물이 제공된다. 또 다른 측면에서, R1, R2, R3 및 R4는 수소인 화합물이 제공된다.
특정 이종 이리듐 착체도 제공된다. 일측면에서, 하기 화학식 III의 이종 이리듐 착체가 제공된다:
화학식 III
다른 측면에서, 하기 화학식 IV의 이종 이리듐 착체가 제공된다:
화학식 IV
또 다른 측면에서, 하기 화학식 V의 이종 이리듐 착체가 제공된다:
화학식 V
화합물 1-36을 비롯한 이종 이리듐 착체의 특정 예가 제공된다. 특히, X가 O인 이종 화합물(즉, 피리딜 디벤조푸란), 예컨대 화합물 1-12가 제공된다. 추가로, X가 S인 이종 화합물(즉, 피리딜 디벤조티오펜), 예컨대 화합물 13-24가 제공된다. 또한, X가 NR인 이종 화합물(즉, 피리딜 카르바졸), 예컨대 화합물 25-36이 제공된다.
화합물 37-108을 비롯한 이종 이리듐 착체의 추가의 특정 예가 제공된다. 특히, X가 O인 이종 화합물, 예컨대 화합물 37-60이 제공된다. 또한, X가 S인 이종 화합물, 예컨대 화합물 61-84이 제공된다. 또한, X가 NR인 이종 화합물, 예컨대 화합물 85-108이 제공된다.
추가로, 유기 발광 소자도 제공된다. 소자는 애노드, 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이에 배치된 유기층을 갖는데, 여기서 유기층은 화학식 I의 화합물을 포함한다. 특히, 소자의 유기층은 화합물 1-36에서 선택되는 화합물을 포함할 수 있다. 유기층은 호스트(host)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 호스트는 트리페닐렌 부분 및 디벤조티오펜 부분을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 호스트는 하기 화학식을 갖는다:
상기 화학식에서, R'1, R'2, R'3, R'4, R'5 및 R'6은 모노, 디, 트리 또는 테트라 치환기를 나타낼 수 있다. R'1, R'2, R'3, R'4, R'5 및 R'6은 독립적으로 수소, 알킬 및 아릴로 구성된 군에서 선택된다.
소자의 유기층은 화합물 1-108로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 포함할 수 있다. 특히, 소자의 유기층은 또한 화합물 37-108에서 선택되는 화합물을 포함할 수 있다.
소자를 포함하는 소비자 제품도 제공된다. 소자는 애노드, 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이에 배치된 유기층을 포함하는데, 여기서 유기층은 화학식 I의 화합물을 더 포함한다.
도 1은 유기 발광 소자를 도시한다.
도 2는 개별 전자 수송층을 갖지 않는 반전 유기 발광 소자를 도시한다.
도 3은 이종 이리듐 착체를 도시한다.
도 2는 개별 전자 수송층을 갖지 않는 반전 유기 발광 소자를 도시한다.
도 3은 이종 이리듐 착체를 도시한다.
상세한 설명
일반적으로, OLED는 애노드와 캐소드 사이에 배치되고 이들에 전기적으로 연결된 1 이상의 유기층을 포함한다. 전류가 인가될 때, 애노드는 유기층(들)에 정공을 주입하고, 캐소드는 유기층(들)에 전자를 주입한다. 주입된 정공 및 전자는 각각 반대로 하전된 전극을 향해 이동한다. 전자 및 정공이 동일한 분자 위에 편재할 경우, 여기된 에너지 상태를 갖는 편재화된 전자-정공 쌍인 "여기자"가 형성된다. 여기자가 발광성 기전을 통해 이완될 때 발광된다. 일부 경우, 여기자는 엑시머 또는 엑시플렉스(exciplex) 위에 편재될 수 있다. 열 이완과 같은 비방사성 기전도 일어날 수 있지만, 일반적으로는 바람직하지 않은 것으로 고려된다.
초기 OLED는 예컨대 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제4,769,292호에 개시된 바의 단일항 상태("형광")로부터 발광하는 발광성 분자를 사용하였다. 형광성 방출은 일반적으로 10 나노초 미만의 시간 프레임으로 발생한다.
더욱 최근에, 삼중항 상태로부터 발광하는("인광") 발광성 재료를 갖는 OLED가 증명되었다. 그 전체를 참고로 인용하는 문헌[Baldo et al., "Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices," Nature, vol. 395, 151-154, 1998; ("Baldo-I") 및 Baldo et al., "Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence," Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999)("Baldo-II")] 참조. 인광은 참고로 인용하는 미국 특허 제7,279,704호 컬럼 5-6에 더욱 상세히 설명되어 있다.
도 1은 유기 발광 소자(100)를 도시한다. 도면은 반드시 실제 비율로 그린 것은 아니다. 소자(100)는 기판(110), 애노드(115), 정공 주입층(120), 정공 수송층(125), 전자 차단층(130), 발광층(135), 정공 차단층(140), 전자 수송층(145), 전자 주입층(150), 보호층(155) 및 캐소드(160)를 포함할 수 있다. 캐소드(160)는 제1 전도층(160) 및 제2 전도층(164)을 갖는 복합 캐소드이다. 소자(100)는 기재된 층을 순서대로 증착시켜 제작할 수 있다. 이들 다양한 층의 특성 및 기능 뿐 아니라 예시적 재료는 참고로 인용하는 미국 특허 제7,279,704호의 컬럼 6-10에 더욱 상세히 설명되어 있다.
이들 층 각각에 대한 추가의 예가 입수 가능하다. 예컨대, 가요성 및 투명성 기판-애노드 조합은 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제5,844,363호에 개시되어 있다. p-도핑된 정공 수송층의 예는 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 출원 공개 제2003/0230980호에 개시된 바의, 몰 비 50:1의 F.sub.4-TCNQ로 도핑된 m-MTDATA이다. 발광성 재료 및 호스트 재료의 예는 그 전체를 참고로 인용하는 Thompson 등에게 허여된 미국 특허 제6,303,238호에 개시되어 있다. n-도핑된 전자 수송층의 예는 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 출원 공개 제2003/0230980호에 개시된 바의, 몰 비 1:1의 Li로 도핑된 BPhen이다. 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제5,703,436호 및 동 제5,707,745호는 투명성, 전기 전도성, 스퍼터 증착된 ITO 층이 중첩된 Mg:Ag와 같은 금속의 박층을 갖는 복합 캐소드를 비롯한 캐소드의 예를 개시한다. 차단층의 이론 및 용도가 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제6,097,147호 및 미국 특허 출원 공개 제2003/0203980호에 더욱 상세히 설명되어 있다. 주입층의 예는 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 출원 공개 제2004/0174116호에 제공되어 있다. 보호층의 설명은 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 출원 공개 제2004/0174116호에서 찾을 수 있다.
도 2는 반전 OLED(200)를 도시한다. 소자는 기판(210), 캐소드(215), 발광층(220), 정공 수송층(225) 및 애노드(230)를 포함한다. 소자(200)는 기재된 층을 순서대로 증착시켜 제작할 수 있다. 가장 흔한 OLED 구성은 애노드 위에 캐소드를 배치하며 소자(200)가 애노드(230) 아래에 배치된 캐소드(215)를 갖기 때문에, 소자(200)를 "반전" OLED로 지칭할 수 있다. 소자(100)에 대해 기재된 것들과 유사한 재료를 소자(200)의 해당 층에 사용할 수 있다. 도 2는 일부 층을 소자(100)의 구조로부터 어떻게 생략되는지의 일례를 제공한다.
도 1 및 2에 도시된 간단한 층상 구조는 비제한적인 예로서 제공한 것이고, 매우 다양한 다른 구조와 관련하여 본 발명의 구체예를 이용할 수 있음을 이해해야 한다. 기재된 특정 재료 및 구조는 당연히 예시적인 것이고, 다른 재료 및 구조를 이용할 수 있다. 상이한 방식으로 설명된 다양한 층을 조합하여 기능성 OLED를 달성할 수 있거나, 또는 전체적으로 설계, 성능 및 비용 인자를 기준으로 하여 층을 생략할 수 있다. 특정 기재하지 않은 다른 층도 포함될 수 있다. 이들 특정 기재된 것 외의 재료를 사용할 수 있다. 본 명세서에 기재된 예 중 다수는 다양한 층이 단일 재료를 포함하는 것으로서 기재하였지만, 호스트 및 도펀트의 혼합물 또는 더욱 일반적으로 혼합물과 같은 재료의 조합을 사용할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 층은 다양한 부층(sublayer)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 다양한 층에 제공된 명칭은 엄격하게 한정하려는 것이 아니다. 예컨대, 소자(200)에서, 정공 수송층(225)은 정공을 수송하고 발광층(220)에 정공을 주입하며, 정공 수송층 또는 정공 주입층으로서 기재할 수 있다. 일구체예에서, OLED를 캐소드와 애노드 사이에 배치된 "유기층"을 갖는 것으로 기재할 수 있다. 이 유기층은 단일층을 포함할 수 있거나, 또는 예컨대 도 1 및 도 2에 대해 기재된 바와 같이 상이한 유기 재료의 다중 층을 더 포함할 수 있다.
그 전체를 참고로 인용하는 Friend 등에게 허여된 미국 특허 제5,247,190호에 개시된 바의 중합체 재료를 포함하는 OLED(PLED)와 같은 특정 기재되지 않은 구조 및 재료도 사용할 수 있다. 추가의 예로서, 단일 유기층을 갖는 OLED를 사용할 수 있다. OLED는 예컨대 그 전체를 참고로 인용하는 Forrest 등에게 허여된 미국 특허 제5,707,745호에 기재된 바와 같이 적층할 수 있다. OLED 구조는 도 1 및 2에 도시된 간단한 층상 구조로부터 벗어날 수도 있다. 예컨대, 기판은 그 전체를 참고로 인용하는 Forrest 등에게 허여된 미국 특허 제6,091,195호에 기재된 바와 같은 메사 구조, 및/또는 Bulovic 등에게 허여된 미국 특허 제5,834,893호에 기재된 바와 같은 피트 구조와 같은 아웃커플링(out-coupling)을 개선시키기 위한 각진 반사 표면을 포함할 수 있다.
달리 명시하지 않는 한, 다양한 구체예의 층 중 임의의 것은 임의의 적절한 방법에 의해 증착시킬 수 있다. 유기층에 대해, 바람직한 방법은 열 증발, 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제6,013,982호 및 제6,087,196호에 기재된 바와 같은 잉크젯, 그 전체를 참고로 인용하는 Forrest 등에게 허여된 미국 특허 제6,337,102호에 기재된 바와 같은 유기 증기 상 증착(OVPD), 및 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 출원 제10/233,470호에 기재된 바와 같은 유기 증기 제트 인쇄에 의한 증착(OVJP)을 포함한다. 다른 적절한 증착 방법은 스핀 코팅 및 다른 용액 기초 공정을 포함한다. 용액 기초 공정은 바람직하게는 질소 또는 불활성 분위기에서 실시한다. 다른 층에 대해, 바람직한 방법은 열 증발을 포함한다. 바람직한 패턴화 방법은 마스크를 통한 증착, 그 전체를 참고로 인용하는 미국 특허 제6,294,398호 및 제6,468,819호에 기재된 바와 같은 냉간 용접, 및 잉크젯 및 OVJD와 같은 증착 방법의 일부와 관련된 패턴화를 포함한다. 다른 방법도 이용할 수 있다. 증착될 재료는 특정 증착 방법과 상용성이 있도록 변경할 수 있다. 예컨대, 분지쇄형 또는 비분지쇄형이고 바람직하게는 3개 이하의 탄소 원자를 포함하는 알킬 및 아릴 기와 같은 치환기를 소분자에 사용하여 이들의 용액 가공을 거치는 능력을 강화시킬 수 있다. 20개 이상의 탄소를 갖는 치환기를 사용할 수 있으며, 3 내지 20 개의 탄소가 바람직한 범위이다. 비대칭 구조를 갖는 재료는 대칭 구조를 갖는 것들보다 용액 가공성이 양호할 수 있는데, 비대칭 재료는 재결정화되는 경향이 더 낮을 수 있기 때문이다. 덴드리머 치환기를 사용하여 소분자의 용액 가공을 거치는 능력을 강화시킬 수 있다.
본 발명의 구체예에 따라 제작된 소자를 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 텔레비젼, 광고 게시판, 내부 또는 외부 조명용 광 및/또는 신호, 헤드업 디스플레이(heads up display), 완전 투명 디스플레이, 플렉서블 디스플레이, 레이저 프린터, 전화, 휴대 전화, 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로 디스플레이, 운송 수단, 대면적 벽, 영화관 또는 스튜디오 스크린 또는 싸인을 비롯한 매우 다양한 소비자 제품에 삽입할 수 있다. 수동 매트릭스 및 능동 매트릭스를 비롯한 다양한 제어 기전을 이용하여 본 발명에 따라 제작된 소자를 제어할 수 있다. 다수의 소자는 18 내지 30℃, 더욱 바람직하게는 실온(20 내지 25℃)과 같은 인간에게 편안한 온도 범위에서 사용하도록 의도된다.
본 명세서에 기재된 재료 및 구조는 OLED 이외의 소자에 응용될 수 있다. 예컨대, 유기 태양 전지 및 유기 광 검출기와 같은 다른 광전자 소자가 재료 및 구조를 이용할 수 있다. 더욱 일반적으로, 유기 트랜지스터와 같은 유기 소자가 재료 및 구조를 이용할 수 있다.
용어 할로, 할로겐, 알킬, 시클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴킬, 복소환 기, 아릴, 방향족 기 및 헤테로아릴은 당업계에 공지되어 있으며, 본 명세서에서 참고로 인용하는 미국 특허 제7,279,704호 컬럼 31-32에 정의되어 있다.
(도 3에 도시된) 이종 이리듐 착체를 포함하는 신규한 화합물이 제공된다. 특히, 착체는 2개의 페닐피리딘 리간드 및 하기 화학식 II의 구조를 갖는 1개의 리간드를 갖는다.
화학식 II
화학식 II의 구조를 갖는 리간드는 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 카르바졸, 디벤조보롤 또는 디벤조셀레노펜에 결합된(본 명세서에서는 "피리딜 벤조 치환됨"으로도 지칭됨) 피리딘으로 구성된다. 이들 화합물은 발광층 내 발광 도펀트로서 유기 발광 소자에 유리하게 사용될 수 있다.
2 또는 3 개의 피리딜 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 카르바졸 및 플루오렌 리간를 포함하는 이리듐 착체가 보고되어 있다. 트리스(2-페닐피리딘)이리듐 내 페닐기를 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 카르바졸 및 플루오렌 기로 대체함으로써, 생성되는 착체의 HOMO-LUMO 에너지 수준, 광물리적 특성 및 전자 특성에 상당히 영향을 미칠 수 있다. 녹색 내지 적색에 이르는 다양한 방출 컬러는 피리딜 디벤조 치환된 리간드의 상이한 조합을 갖는 착체(즉, 비스 및 트리스 착체)를 사용하여 달성하였다. 그러나, 기존 착체는 실질적인 제한이 있을 수 있다. 예컨대, 이들 유형의 리간드(예, 피리딜 디벤조푸란, 디벤조티오펜 또는 카르바졸) 중 2 또는 3 개를 갖는 이리듐 착체는 분자량이 크며, 이는 종종 높은 승화 온도를 초래한다. 일부 경우, 이들 착체는 증가된 분자량으로 인해 비승화성이 될 수 있다. 예컨대, 승화 시도 동안 트리스(2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘)이리듐(III)이 분해되었다. 추가로, 피리딜 플루오렌 리간드를 포함하는 공지된 화합물은 감소된 안정성을 가질 수 있다. 플루오렌 기(예, C=O 및 CRR')는 리간드 구조 내 공액을 파괴하여 전자 안정화능을 감소시킨다. 따라서, 피리딜 디벤조 치환된 리간드(예, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 카르바졸, 디벤조보롤 및 디벤조셀레노펜)의 유리한 특성 및 비교적 낮은 승화 온도를 갖는 화합물이 요망된다.
추가로, 화학식 II의 리간드 중 2 또는 3 개를 갖는 이리듐 착체는 분자량이 크고 분자간 상호 작용이 더 강하여, 종종 높은 승화 온도를 초래한다. 일부 경우, 이들 착체는 증가된 분자량 및 강한 분자간 상호 작용으로 인해 비승화성이 될 수 있다.
본 명세서에 신규한 이종 이리듐 착체가 제공된다. 착체는 화학식 II의 구조를 갖는 피리딜 디벤조 치환된 리간드를 포함한다. 특히, 신규한 이종 착체는 단일 피리딜 디벤조 치환된 리간드를 포함하며, 여기서 리간드는 O, S, N, Se 또는 B를 포함하고(즉, 리간드는 피리딜 디벤조푸란, 피리딜 디벤조티오펜, 피리딜 카르바졸, 피리딜 디벤조셀레노펜 또는 피리딜 디벤조보롤임) 2개의 페닐피리딘 리간드를 포함한다. 본 명세서에 개시된 이종 화합물 중 리간드의 특정 조합의 결과, 이들 화합물은 개선된 광화학적 및 전기적 특성 뿐 아니라, 개선된 소자 제조성 모두를 제공할 수 있다. 특히, 화학식 II의 디벤조 치환된 피리딘 리간드 중 하나만을 포함시킴으로써, 본 명세서에 제공된 착체는 아마도 (감소된 분자량 및/또는 더 약한 분자간 상호 작용과 상호 관련된) 더 낮은 승화 온도를 가질 것이다. 추가로, 이들 화합물은 개선된 안정성, 효율 및 좁은 선폭과 같은 피리딜 디벤조 치환된 리간드와 관련된 이점 모두를 유지시킨다. 따라서, 이들 화합물은 개선된 유기 발광 소자 및 이러한 소자를 포함하는 개선된 상업적 제품을 제공하는 데에 사용할 수 있다. 특히, 이들 화합물은 적색 및 녹색 인광성 유기 발광 소자(PHOLED)에 특히 유용할 수 있다.
이전에 언급한 바와 같이, 화학식 II의 리간드를 포함하는 비스 또는 트리스 이리듐 착체는 착체의 높은 승화 온도로 인해 실제 사용에서는 제한을 받을 수 있다. 그러나, 본 발명의 화합물은 소자 제조성을 개선시킬 수 있는 더 낮은 승화 온도를 갖는다. 하기 표 1은 본 명세서에 제공된 몇 가지 화합물 및 상당하는 비스 또는 트리스 착체에 대한 승화 온도를 제공한다. 예컨대, 화합물 1은 승화 온도가 243℃인 반면, 상당하는 트리스 착체는 승화에 실패한다. 추가로, 3개의 피리딜 디벤조 치환된 리간드를 포함하는 다른 트리스 착체(즉, 피리딜 디벤조티오펜을 포함하는 트리스 착체)는 승화에 실패한다.
따라서, 본 명세서에 제공된 화합물은 이전에 보고된 비스 및 트리스 화합물에 비해 개선된 소자 제조를 가능하게 할 수 있다.
일반적으로, 디벤조 치환된 피리딘 리간드는 페닐피리딘 리간드보다 낮은 삼중항 에너지를 가질 것으로 예상되고, 결과적으로 디벤조 치환된 피리딘 리간드는 화합물의 방출 특성을 제어할 것으로 예상된다. 따라서, 디벤조 치환된 피리딘 리간드의 개질을 이용하여 화합물의 방출 특성을 조정할 수 있다. 본 명세서에 개시된 화합물은 헤테로 원자(예, O, S 또는 NR)를 포함하고 임의로 R1 및 R4 위치에서 화학적 기로 추가로 치환된 디벤조 치환된 피리딘 리간드를 포함한다. 따라서, 화합물의 방출 특성은 디벤조 치환된 피리딘 리간드 상에 존재하는 치환기를 변경하고 및/또는 특정 헤테로 원자를 선택하여 조정할 수 있다.
본 명세서에 기재된 화합물은 하기 화학식 I의 이종 이리듐 착체를 포함한다:
화학식 I
화학식 I의 화합물의 특징부는 하기 화학식 II의 구조를 갖는 하나의 리간드 및 추가의 치환기를 가질 수 있는 2개의 페닐피리딘 리간드를 포함하는 것을 포함하며, 여기서 모든 리간드는 Ir에 배위된다:
화학식 II
X는 NR, O, S, BR 및 Se로 구성된 군에서 선택된다. R은 수소 및 알킬에서 선택된다. R1, R2, R3 및 R4는 모노, 디, 트리 또는 테트라 치환기를 나타낼 수 있고; R1, R2, R3 및 R4 각각은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬 및 아릴로 구성된 군에서 선택된다.
다른 측면에서, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택된다.
본 명세서에서 사용되는 바의 용어 "아릴"은 페닐피리딘 리간드의 페닐 고리에 융합되지 않은 탄소 원자 또는 헤테로 원자를 포함하는 아릴을 지칭한다(즉, 아릴은 비융합 아릴임). 본 명세서에서 사용되는 바의 용어 "아릴"은 단일 고리 기 및 다중환 고리 시스템을 포함한다. 다중환 고리는 2개의 탄소가 2개의 인접 고리에 의해 공유되는(고리는 "융합됨") 2 이상의 고리를 가질 수 있으며, 여기서 고리 중 1 이상은 방향족이며, 예컨대 다른 고리는 시클로알킬, 시클로알케닐, 아릴, 복소환 및/또는 헤테로아릴이다. 추가로, 아릴기는 할로, CN, CO2R, C(O)R, NR2, 환식 아미노, NO2 및 OR에서 선택되는 1 이상의 치환기로 임의로 치환될 수 있다. "아릴"은 또한 1 내지 3 개의 헤테로 원자를 포함할 수 있는 단일 고리 헤테로 방향족 기와 같은 헤테로아릴, 예컨대 피롤, 푸란, 티오펜, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 트리아졸, 피라졸, 피리딘, 피라진 및 피리미딘 등을 포함한다. 이는 2개의 원자가 2개인 인접한 고리에 의해 공유되는(고리는 "융합됨") 2 이상의 고리를 갖는 다환 헤테로 방향족 시스템을 포함하며, 여기서 고리 중 하나는 헤테로 아릴이고, 예컨대 다른 고리는 시클로알킬, 시클로알케닐, 아릴, 복소환 및/또는 헤테로아릴이다. 추가로, 헤테로아릴기는 할로, CN, CO2R, C(O)R, NR2, 환식 아미노, NO2 및 OR에서 선택되는 1 이상의 치환기로 임의로 치환될 수 있다. 예컨대, R1, R2, R3 및/또는 R4는 페닐피리딘의 페닐 고리에 사용되는 않는 헤테로아릴을 비롯한 아릴일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바의 용어 "알킬"은 직쇄형 및 분지쇄형 알킬 라디칼을 모두 포함한다. 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, tert-부틸 등을 포함한다. 추가로, 알킬기는 할로, CN, CO2R, C(O)R, NR2, 환식 아미노, NO2 및 OR(식 중, 각각의 R은 독립적으로 H, 알킬, 알케닐, 알키닐, 아랄킬, 아릴 및 헤테로아릴에서 선택됨)에서 선택되는 1 이상의 치환기로 임의로 치환될 수 있다. 바람직하게는, 화합물을 승화성으로 만들고 및/또는 승화 온도를 감소시키기 위해, 화학식 I의 R1, R2, R3 및/또는 R4 위치의 알킬은 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다(예, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 이소부틸).
일반적으로, 본 명세서에 제공된 화합물은 승화 온도가 이전에 보고된 화합물에 비해 비교적 낮다. 따라서, 이들 신규한 화합물은 다른 유리한 특성 중에서도 개선된 소자 제작성을 제공한다. 또한, R1, R2, R3 및 R4가 더 작은 치환기에서 선택되는 화학식 I의 이종 화합물이 특히 유리할 수 있는 것으로 여겨진다. 더 작은 치환기는 예컨대 수소 또는 알킬을 포함한다. 특히, 치환기 R1, R2, R3 및/또는 R4가 더 작은 치환기에서 선택되는 화합물은 더욱 더 낮은 승화 온도를 가져서, 화학식 II의 구조를 갖는 리간드에 의해 제공되는 소정 특성(예컨대 개선된 안정성 및 수명)을 유지하면서 제조성을 추가로 개선시킬 수 있을 것으로 여겨진다.
일반적으로, 화학식 I의 제공된 화합물은 R1, R2, R3 및 R4가 독립적으로 수소, 알킬 및 아릴로 구성된 군에서 선택되도록 하는 치환기를 갖는다. 바람직하게는, 임의의 알킬은 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 분자량을 최소화시키고 이에 따라 승화 온도를 낮추기 위해, 화학식 II의 구조를 갖는 리간드 상에 더 작은 치환기를 갖는 화합물이 바람직하다. 바람직하게는, R1 및 R4는 독립적으로 수소 및 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬로 구성된 군에서 선택되며; 더욱 바람직하게는, R1 및 R4는 독립적으로 수소 및 메틸로 구성된 군에서 선택된다.
유사한 이유에서, 페닐피리딘 리간드 상에 존재하는 더 작은 치환기를 갖는 화합물이 바람직하다. 추가로, 페닐피리딘 리간드는 착체의 방출에 덜 기여하는 것으로 여겨진다. 또한, 착체는 페닐피리딘 리간드 중 2개를 포함하여, 페닐피리딘 리간드 상에 존재하는 치환기는 착체의 전반적인 분자량에 더 기여한다. 적어도 이러한 이유로, 바람직하게는 R2 및 R3은 독립적으로 수소 및 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬에서 선택되고; 더욱 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소 및 메틸에서 선택되며; 가장 바람직하게는, R2 및 R3은 수소이다.
분자간 상호 작용을 감소시킬 수 있는 알킬 및 아릴 치환기를 갖는 화합물도 바람직하다.
다른 측면에서, 바람직하게는 R2 및 R3은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴에서 선택되고; 더욱 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 메틸 및 페닐에서 선택되며; 가장 바람직하게는, R2 및 R3은 수소이다.
승화 온도를 감소시키고 소자 제작성을 개선하기 위해, 착체의 전반적인 분자량이 낮은 화합물이 바람직하다. 이를 위해, 모든 치환기가 비교적 작은 화합물이 바람직하다. 일측면에서, 바람직하게는 R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 및 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬로 구성된 군에서 선택되고; 더욱 바람직하게는, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소 및 메틸로 구성된 군에서 선택되며; 가장 바람직하게는, R1, R2, R3 및 R4는 수소이다.
다른 측면에서, 바람직하게는 R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택되고; 더욱 바람직하게는, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 메틸 및 페닐로 구성된 군에서 선택되며; 가장 바람직하게는, R1, R2, R3 및 R4는 수소이다.
상기 논의된 바와 같이, X는 또한 BR일 수 있다. 바람직하게는, R은 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다. 이전 논의된 것과 유사한 이유로, 치환된 리간드의 카르바졸 부분 상의 더 작은 알킬기(즉, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬)는 아마도 착체의 승화 온도를 낮추어 소자 제작성을 개선할 것이다.
특정 이종 이리듐 착체도 제공된다. 일측면에서, 하기 화학식 III의 이종 이리듐 착체가 제공된다:
화학식 III
다른 측면에서, 하기 화학식 IV의 이종 이리듐 착체가 제공된다:
화학식 IV
또 다른 측면에서, 하기 화학식 V의 이종 이리듐 착체가 제공된다:
화학식 V
이종 이리듐 착체의 특정 예가 제공되며, 이는 하기로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 포함한다:
이종 이리듐 착체의 추가의 특정 예가 제공되며, 이는 하기로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 포함한다:
이종 이리듐 착체은 화합물 1 내지 화합물 108로 구성된 군에서 선택될 수 있다.
X가 O, S 및 NR에서 선택되는 화학식 I의 화합물이 특히 유리할 수 있다. 이론에 의해 구속하려는 것은 아니지만, 디벤조푸란, 디벤조티오펜 또는 카르바졸 부분을 포함하는 리간드(즉, X는 O, S 또는 NR임)의 방향성이 개선된 화합물 안정성 및 개선된 소자를 초래할 수 있는 전자 비편재화를 제공하는 것으로 여겨진다. 또한, X가 O인 화합물이 X가 S 또는 NR인 화합물보다 더욱 바람직할 수 있는 것으로 여겨진다. 다수의 경우, 디벤조푸란 함유 화합물 및 이러한 화합물을 포함하는 소자는 특히 바람직한 특성을 나타낸다.
일측면에서, X가 O인 화합물이 제공된다. X가 O인 예시적인 화합물은 화합물 1-12를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. X가 O인 화합물이 특히 바람직할 수 있는데, 이는 적어도 이들 화합물이 소정 특성을 갖는 소자를 생성시킬 수 있기 때문이다. 예컨대, 이들 화합물은 개선된 효율 및 긴 수명을 갖는 소자를 제공할 수 있다. 추가로, 이들 화합물의 감소된 승화 온도도 이러한 바람직한 소자의 개선된 제조성을 가져올 수 있다.
X가 O인 추가의 예시적인 화합물이 제공되며, 이는 화합물 37-60을 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 화합물 1-12 및 37-60은 개선된 효율, 수명 및 제조성을 갖는 소자를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, X가 S인 화합물이 제공된다. X가 S인 예시적인 화합물은 화합물 13-24를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 피리딜 디벤조푸란 리간드를 포함하는 이들 화합물도 양호한 특성을 나타내는 소자에 사용할 수 있다. 예컨대, X가 S인 화합물은 개선된 안정성 및 제조성을 갖는 소자를 제공할 수 있다.
X가 S인 추가의 예시적인 화합물이 제공되며, 이는 화합물 61-84를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 화합물 13-24 및 61-84는 개선된 안정성 및 제조성을 갖는 소자를 제공할 수 있다.
또 다른 측면에서, X가 NR인 화합물이 제공된다. X가 NR인 예시적인 화합물은 화합물 25-36을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 피리딜 카르바졸 리간드를 포함하는 이들 화합물은 또한 개선된 효율과 같은 양호한 특성을 갖는 소자를 제공하는 데에 사용할 수 있다.
X가 NR인 추가의 예시적인 화합물은 화합물 85-108을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 화합물 26-36 및 85-108은 개선된 효율을 갖는 소자를 제공할 수 있다.
추가로, 유기 발광 소자도 제공된다. 소자는 애노드, 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이에 배치된 유기층을 포함하며, 여기서 유기층은 화학식 I의 화합물을 포함한다. X는 NR, O, S, BR 및 Se로 구성된 군에서 선택된다. R은 수소 및 알킬에서 선택된다. 바람직하게는, R은 4개 이하의 탄소 원자를 갖는다. R1, R2, R3 및 R4는 모노, 디, 트리 또는 테트라 치환기를 나타낼 수 있다. R1, R2, R3 및 R4 각각은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬 및 아릴로 구성된 군에서 선택된다. 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 및 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬로 구성된 군에서 선택된다. 화학식 I의 화합물에 바람직한 것으로 기재된 치환기 및 헤테로 원자의 선택은 또한 화학식 I의 화합물을 포함하는 소자에 사용하기에 바람직하다. 이들 선택은 X, R, R1, R2, R3 및 R4에 대해 기재된 것들을 포함한다.
다른 측면에서, R1, R2, R3 및 R4 각각은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택된다. 바람직하게는, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택된다.
특히, 화합물이 화합물 1-36으로 구성된 군에서 선택되는 소자가 제공된다.
또한, 화합물 37-108로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 포함하는 소자가 제공된다. 또한, 제공된 소자는 화합물 1-108로 구성된 군에서 선택되는 화합물을 포함할 수 있다.
일측면에서, 유기층은 발광층이며, 화학식 I의 화합물은 발광 도펀트이다. 유기층은 호스트를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 호스트는 트리페닐렌 부분 및 디벤조티오펜 부분을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 호스트는 하기 화학식을 갖는다:
상기 화학식에서, R'1, R'2, R'3, R'4, R'5 및 R'6은 모노, 디, 트리 또는 테트라 치환기를 나타낼 수 있다. R'1, R'2, R'3, R'4, R'5 및 R'6 각각은 독립적으로 수소, 알킬 및 아릴로 구성된 군에서 선택된다.
상기 논의된 바와 같이, 본 명세서에 제공된 이종 화합물은 개선된 수명, 안정성 및 제조성와 같은 바람직한 특성을 갖는 소자를 제공하기 위해 유기 발광 소자에 유리하게 사용할 수 있다.
소자를 포함하는 소비자 제품도 제공된다. 소자는 애노드, 캐소드 및 유기층을 더 포함한다. 유기층은 화학식 I의 이종 이리듐 착체를 더 포함한다.
유기 발광 소자 내 특정 층에 유용한 것으로 본 명세서에 기재된 재료는 소자에 존재하는 매우 다양한 다른 재료와 함께 사용할 수 있다. 예컨대, 본 명세서에 개시된 발광성 도펀트는 매우 다양한 호스트, 수송층, 차단층, 주입층, 전극 및 존재할 수 있는 다른 층과 함께 사용할 수 있다. 하기에 언급 또는 기재된 재료는 본 명세서에 개시된 화합물과 조합시 유용할 수 있는 재료의 비한정적인 예이며, 당업자는 조합시 유용할 수 있는 다른 재료를 확인하기 위해 문헌을 용이하게 참고할 수 있다.
본 명세서에 개시된 재료 외에 및/또는 이와 함께, 다수의 정공 주입 재료, 정공 수송 재료, 호스트 재료, 도펀트 재료, 여기자/정공 차단층 재료, 전자 수송 및 전자 주입 재료를 OLED에 사용할 수 있다. 본 명세서에 개시된 재료와 함께 OLED에 사용할 수 있는 재료의 비제한적인 예를 하기 표 2에 기재한다. 표 2는 재료의 비제한적인 부류 및 각각의 부류에 대한 화합물의 비제한적인 예, 및 재료를 개시하는 참고 문헌을 기재한다.
실험
화합물 예
실시예 1. 화합물 1의 합성
2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘의 합성. 4-디벤조푸란보론산(5.0 g, 23.6 mmol), 2-클로로피리딘(2.2 g, 20 mmol), 디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀(S-Phos)(0.36 g, 0.8 mmol) 및 인산칼륨(11.4 g, 50 mmol)을 100 ㎖의 톨루엔 및 10 ㎖의 물과 혼합하였다. 질소를 30 분 동안 혼합물에 직접 버블링하였다. 다음으로, Pd2(dba)3을 첨가하고(0.18 g, 0.2 mmol), 혼합물을 8 시간 동안 질소 분위기 하에서 가열 환류시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 유기층을 분리하였다. 유기층을 염수로 세정하고, 황산마네슘 상에서 건조시키고, 여과하고, 증발시켜 잔류물을 얻었다. 잔류물을 디클로로메탄으로 용리하면서 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 4.5 g의 소정 생성물을 정제 후 얻었다.
화합물 1의 합성. 이리듐 트리플레이트 전구체(0.97 g, 1.4 mmol) 및 2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘(1.0 g, 4.08 mmol)을 50 ㎖의 에탄올 중에서 혼합하였다. 혼합물을 질소 분위기 하에서 24 시간 동안 가열 환류시켰다. 환류 동안 침전이 형성되었다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 생성물을 메탄올 및 헥산으로 세정하였다. 고체를 디클로로메탄에 용해시키고, 1:1의 디클로로메탄 및 헥산을 사용하여 컬럼에 의해 정제하였다. 컬럼 정제 후 0.9 g의 순수한 생성물을 얻었다(HPLC 순도: 99.9%)
실시예 2. 화합물 2의 합성
3-니트로디벤조푸란의 합성. 250 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에서 80 ㎖의 트리플루오로아세트산에 디벤조푸란(7.06 g, 42 mmol)을 첨가하고, 실온에서 격렬하게 교반하여 내용물을 용해시켰다. 그 다음, 용액을 얼음 위에서 냉각시키고, 20 ㎖의 트리플루오로아세트산 중 1.2 당량의 70% HNO3(4.54 g, 50.40 mmol)을 교반된 용액에 천천히 부었다. 30 분 동안 교반한 후, 플라스크로부터의 내용물을 150 ㎖의 빙수에 붓고, 추가 15 분 동안 교반하였다. 그 다음, 회백색 침전을 여과하고, 최종적으로 2M NaOH 및 물로 세정하였다. 그 다음, 습윤 재료를 1.5 ℓ 비등 에탄올로부터 연황색 결정의 형태로 재결정화시켰다. 7.2 g의 생성물을 단리하였다.
3-아미노디벤조푸란의 합성. 3-니트로디벤조푸란(6.2 g, 29.08 mmol)을 360 ㎖의 아세트산에틸에 용해시키고, 질소 가스를 용액에 통과시켜 5 분 동안 탈기시켰다. 500 ㎎의 Pd/C를 용액에 첨가하고, 내용물을 60 psi 압력에서 수소화시켰다. 수소화 장치 내 압력이 15 분 동안 60 psi에서 안정화될 때가지 반응물을 방치하였다. 그 다음, 반응 내용물을 작은 셀라이트 패드를 통해 여과하여, 회백색 생성물을 얻었다(5.3 g, 28.9 mmol).
3-브로모디벤조푸란의 제조. NaNO2(2.21 g, 32.05 mmol)를 0℃로 유지시킨 원뿔형 플라스크에서 20 ㎖의 진한 황산에 용해시켰다. 그 다음, 온도가 5 내지 8℃ 이상으로 절대 올라가지 않도록, 최소 부피의 빙초산 중 2-아미노디벤조푸란(5.3 g, 28.9 mmol)의 용액을 플라스크에 천천히 첨가하고, 혼합물을 추가 1.5 시간 동안 0℃에서 교반하였다. 100 ㎖의 에테르를 교반된 혼합물에 첨가하자, 상당하는 디아조 염의 침전이 즉시 침강하였다. 갈색 디아조 염을 즉시 여과하고, 150 ㎖의 48% HBr 중 CuBr(6.25 g, 43.5 mmol)을 담은 플라스크로 옮겼다. 그 다음, 플라스크를 64℃로 유지된 수조에 넣고, 2 시간 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 암색 반응 내용물을 여과하고, 침전을 물로 2 회 세정하였다. 그 다음, 단리된 고체를 5-10% DCM/헥산으로 실리카 겔 컬럼 상에서 플래슁하여 4.79 g의 최종 화합물을 얻었다.
2-(디벤조[b,d]푸란-3-일)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보란의 합성. 3-브로모디벤조푸란(4.79 g, 19.39 mmol), 비스피나콜레이토이붕소(6.4 g, 25.2 mmol), KOAc(7.61 g, 77.54 mmol)를 둥근 바닥 플라스크에서 100 ㎖의 디옥산에 첨가하였다. 질소 가스를 버블링시키면서 내용물을 30 분 동안 탈기시키고, Pd(dppf)2Cl2(158 mg, 0.019 mmol)를 반응 혼합물에 첨가하였다. 추가 10 분 동안 탈기시킨 후, 반응 혼합물을 80℃로 가열하고, 밤새 교반하였다. 그 다음, 반응 플라스크를 실온으로 냉각시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 그 다음, 진한 갈색 용액을 염소와 아세트산에틸 사이에 분배하였다. 유기층을 수집하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 과잉의 용매를 진공 하에서 증발시켰다. 갈색 고체를 그다음 실리카 겔 컬럼에 로딩하고, 5% 아세트산에틸/헥산/0.005% 트리에틸아민으로 빠르게 플래슁하여 5.08 g의 최종 생성물을 얻었다.
2-(디벤조푸란-3-일)피리딘의 합성. 디벤조푸란 보로네이트 에스테르(5.85 g, 20 mmol), 2-브로모피리딘(2.93 mL, 30 mmol), 30 ㎖의 2 M Na2CO3(60 mmol)을 500 ㎖ 3구 둥근 바닥 플라스크에서 200 ㎖의 톨루엔/에탄올(1:1) 중에 슬러리화시키고, 질소 가스를 버블링시키면서 30 분 동안 탈기시켰다. Pd(dppf)2Cl2(160 mg, 0.2 mmol)를 슬러리에 첨가하고, 추가 10 분 동안 탈기를 계속 하였다. 그 다음, 반응 내용물을 밤새 환류시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 소형 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 갈색 2상 용액을 그 다음 염수와 아세트산에틸 사이에 분배하였다. 유기층을 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 과잉의 용매를 진공 하에서 제거하였다. 이전 단계로부터의 잔류물을 실리카 겔 컬럼에 건조 로딩하고, 5-8% 아세트산에틸/헥산으로 용리시켜 4.3 g의 최종 생성물을 얻었다.
화합물 2의 합성. 이리듐 트리플레이트 전구체(2.8 g, 3.9 mmol), 2-(디벤조푸란-3-일)피리딘(4 g, 16.3 mmol)을 100 ㎖의 에탄올 중에서 밤새 환류시켰다. 밝은 황색 침전을 여과하고, 건조시키고, 실리카 겔 컬럼에 건조 로딩하였다. 3:2 DCM/헥산으로 용리 후 210 ㎎의 최종 화합물을 단리하였다.
실시예 3. 화합물 4의 합성
화합물 4의 합성. 이리듐 트리플레이트 전구체(1.6 g, 2.2 mmol) 및 2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘(1.6 g, 6.5 mmol)을 50 ㎖의 에탄올 중에서 혼합하였다. 혼합물을 질소 분위기 하에서 24 시간 동안 가열 환류시켰다. 환류 동안 침전이 형성되었다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 생성물을 메탄올 및 헥산으로 세정하였다. 고체를 디클로로메탄에 용해시키고, 1:1의 디클로로메탄 및 헥산을 사용하여 컬럼에 의해 정제하였다. 1.4 g의 순수한 생성물을 컬럼 정제 후 얻었다.
실시예 4. 화합물 10의 합성
4-메틸-2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘의 합성. 4-디벤조푸란보론산(5.0 g, 23.6 mmol), 2-클로로-4-메틸피리딘(2.6 g, 20 mmol), 디시클로헥실(2',6'-디메톡시비페닐-2-일)포스핀(S-Phos)(0.36 g, 0.8 mmol) 및 인산칼륨(11.4 g, 50 mmol)을 100 ㎖의 톨루엔 및 10 ㎖의 물 중에서 혼합하였다. 30 분 동안 질소를 혼합물에 직접 버블링시켰다. 다음으로, Pd2(dba)3을 첨가하고(0.18 g, 0.2 mmol), 혼합물을 8 시간 동안 질소 분위기 하에서 가열 환류시켰다. 혼합물을 냉각시키고, 유기층을 분리하였다. 유기층을 염수로 세정하고, 황산마그네슘 상에서 건조시키고, 증발시켜 잔류물을 얻었다. 잔류물을 디클로로메탄으로 용리하면서 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 4.7 g의 소정 생성물을 정제 후 얻었다.
화합물 10의 합성. 이리듐 트리플레이트 전구체(2.0 g, 2.7 mmol) 및 4-메틸-2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘(2.1 g, 8.1 mmol)을 60 ㎖의 에탄올 중에서 혼합하였다. 혼합물을 24 시간 동안 질소 분위기 하에서 가열 환류시켰다. 환류 동안 침전이 형성되었다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 생성물을 메탄올 및 헥산으로 세정하였다. 고체를 디클로로메탄에 용해시키고, 1:1의 디클로로메탄 및 헥산을 사용하여 컬럼에 의해 정제하였다. 컬럼 정제 후 1.6 g의 순수한 생성물을 얻었다.
실시예 5. 화합물 29의 합성
4'-브로모-2-니트로비페닐의 합성. o-요오도니트로벤젠(9.42 g, 37.84 mmol), 4-브로모벤젠보론산(7.6 g, 37.84 mmol), 탄산칼륨(21 g, 151.36 mmol)을 190 ㎖의 DME/물(3:2) 용액에 첨가하고, 30 분 동안 탈기시켰다. Pd(PPh3)4(437 mg, 0.38 mmol)를 질소 분위기 하에서 슬러리에 첨가하고, 슬러리를 추가 5 분 동안 탈기시켰다. 반응물을 6 시간 동안 질소 분위기 하에서 환류시켰다. 플라스크의 내용물을 셀라이트 패드를 통해 여과하고, 아세트산에틸과 염수 사이에 분배하였다. 유기 상을 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 하에서 증발시켰다. 미정제 황색 오일을 5% 아세트산에틸/헥산을 사용하여 실리카 겔 상에서 플래슁하였다. 최종 화합물을 무색 오일로서 단리하였다(9.8 g, 35.4 mmol).
2-브로모-9H-카르바졸의 합성. 4'-브로모-2-니트로비페닐(9.8 g, 35.4 mmol)을 30 ㎖의 트리에틸포스파이트로 밤새 환류시켰다. 실온으로 용액을 냉각시킨 후, 40 ㎖의 6(N) HCl을 천천히 이에 첨가하고, 3 시간 동안 80℃로 가열하였다. 산 용액을 진한 NaOH로 불충분하게 중화시키고, 산 용액의 나머지를 고상 Na2CO3으로 중화시켰다. 혼탁 용액을 아세트산에틸(500 ㎖)로 3 회 추출하였다. 합한 유기층을 진공 하에서 증발시키고, 미정제물을 실리카 겔(15% 내지 30% 아세트산에틸/헥산) 상에서 플러슁하였다. 4.1 g의 최종 화합물을 회백색 고체로서 단리하였다.
2-브로모-9-이소부틸-9H-카르바졸의 합성. 2-브로모-9H-카르바졸(4.1 g, 16.74 mmol)을 DMF에 용해시켰다. 교반된 용액에 NaH(1.8 g, 75.5 mmol)를 3 부분으로 천천히 첨가하였다. 브롬화이소부틸(4.8 ㎖, 43.2 mmol)을 교반된 슬러리에 첨가하고, 20 분 동안 기다린 후, 4 시간 동안 60℃로 승온시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 포화 NH4Cl 용액을 적가하면서 주의깊게 급냉시켰다. 그 다음, 내용물을 염수와 아세트산에틸 사이에 분배하였다. 유기층을 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 하에서 증발시켰다. 미정제 생성물을 10% 아세트산에틸/헥산으로 실리카 겔 상에서 플래슁하였다. 최종 생성물(4.45 g, 14.8 mmol)을 백색 고체로서 단리하였다.
9-이소부틸-2-피나콜붕소-9H-카르바졸의 합성. 2-브로모-9-이소부틸-9H-카르바졸(4.45 g, 14.78 mmol), 비스붕소피나콜레이트(4.7 g, 18.5 mmol), 아세트산칼륨(5.8 g, 59.1 mmol)을 75 ㎖의 무수 톨루엔 중에 취하고, 30 분 동안 탈기시켰다. Pd2dba3(362 mg, 0.443 mmol)을 질소 분위기 하에서 슬러리에 첨가하고, 슬러리를 추가 5 분 동안 탈기시켰다. 밤새 환류시킨 후, 반응 내용물을 냉각시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 톨루엔 용액을 물과 아세트산에틸 사이에 분배하였다. 유기층을 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 용매를 진공 하에서 증발시켰다. 고상 미정제물을 10% 아세트산에틸/헥산을 사용하여 실리카 겔에 의해 플래슁하였다. 단리된 고체를 133℃에서 쿠겔로(Kugelrohr) 증류시켜 미량의 비스붕소피나콜레이트를 제거하였다. 최종 생성물(4.77 g, 13.7 mmol)을 회백색 고체로서 단리하였다.
9-이소부틸-2-(피리딘-2-일)-9H-카르바졸의 합성. 9-이소부틸-2-피나콜붕소-9H-카르바졸(1.45 g, 4 mmol), 2-브로모피리딘(760 mg, 4.8 mmol), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(67 mg, 0.16 mmol), K3PO4·H2O(3.68 g, 16 mmol)를 9:1의 톨루엔 및 물의 40 ㎖의 혼합물에 첨가하였다. 내용물을 30 분 동안 탈기시킨 후, Pd2dba3(37 mg, 0.04 mmol)을 첨가하고, 추가 5 분 동안 탈기시켰다. 밤새 환류시킨 후, 반응 내용물을 실온으로 냉각시키고, 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 여액을 물과 아세트산에틸 사이에 분배하였다. 유기층을 단리하고, 무수 Na2SO4 상에서 건조시키고, 진공 하에서 증발시켰다. 그 다음, 미정제물을 10%-30% 아세트산에틸/헥산을 사용하여 실리카 겔 상에서 플래슁하여 프로토데보릴레이션(protodeborylation) 생성물을 제거하였다. 최종 화합물(620 mg, 2.1 mmol)을 백색 고체로서 단리하였다.
화합물 29의 합성. 이전 단계로부터의 카르바졸 리간드(620 mg, 2.1 mmol)를 에탄올에 용해시키고, 중간체-1을 질소 분위기 하에서 이에 첨가하였다. 그 다음, 용액을 밤새 환류시켰다. 진한 오렌지색 침전을 여과하고, 50% DCM/헥산으로 실리카 겔 상에서 플래슁하였다. 그 다음, 단리된 생성물을 승화시켜 310 ㎎의 99.7%의 순수한 생성물을 얻었다.
실시예 6. 화합물 7의 합성
화합물 7의 합성. 이리듐 트리플레이트 전구체(2.0 g, 2.7 mmol) 및 4-메틸-2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘(2.1 g, 8.1 mmol)을 60 ㎖의 에탄올 중에서 혼합하였다. 혼합물을 질소 분위기 하에서 24 시간 동안 가열 환류시켰다. 환류 동안 침전이 형성되었다. 반응 혼합물을 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 생성물을 메탄올 및 헥산으로 세정하였다. 고체를 디클로로메탄에 용해시키고, 1:1의 디클로로메탄 및 헥산을 사용하여 컬럼에 의해 정제하였다. 컬럼 정제 후 1.0 g의 순수한 생성물을 얻었다.
실시예 7. 화합물 37의 합성
화합물 37의 합성. 2-(디벤조[b,d]푸란-4-일)피리딘(5.0 g, 20.39 mmol) 및 이리듐 트리플레이트(5.0 g, 5.59 mmol)를 100 ㎖의 에탄올 및 메탄올의 1:1 용액과 함께 250 ㎖ 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 반응 혼합물을 24 시간 동안 환류시켰다. 밝은 황색 침전을 얻었다. 반응물을 실온으로 냉각시키고, 에탄올로 희석시켰다. 셀라이트를 첨가하고, 반응 혼합물을 실리카 겔 마개를 통해 여과하였다. 마개를 에탄올(2×50 ㎖)로 세정한 후, 헥산(2×50 ㎖)으로 세정하였다. 실리카 겔 마개에 남은 생성물을 깨끗한 리시빙 플라스크에 디클로로메탄으로 용리하였다. 진공 하에서 디클로로메탄을 제거하고, 생성물을 디클로로메탄 및 이소프로판올의 조합으로부터 재결정화시켰다. 황색 고체를 여과하고, 메탄올로 세정한 후 헥산으로 세정하여 밝은 황색 결정성 생성물을 얻었다. 생성물을 톨루엔으로부터의 재결정화 후, 아세토니트릴로부터의 재결정화에 의해 추가로 정제하여 1.94 g(37.5% 수율)의 생성물을 HPLC에 의한 95.5% 순도로 얻었다.
소자 실시예
모든 실시예 소자는 고진공(<10-7 Torr) 열 증발에 의해 제작하였다. 애노드 전극은 800Å의 산화인듐주석(ITO)이었다. 캐소드는 10Å의 LiF 다음에 1000Å의 Al로 구성되었다. 모든 소자를 제작 직후 질소 글러브 박스(<1 ppm의 H2O 및 O2) 내에 에폭시 수지로 밀봉된 유리 뚜껑으로 캡슐화하고, 습기 게터(getter)를 패키지 내부에 삽입하였다.
본 발명의 화합물인 화합물 1, 2, 4, 7, 10 또는 29가 발광 도펀트이고 H1이 호스트인 특정 소자를 제공하였다. 소자 실시예 1-11의 유기 적층물은 ITO 표면으로부터 순차로 정공 주입층(HIL)으로서의 100Å의 E1, 정공 수송층(HTL)으로서의 300Å의 4,4'-비스-[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(α-NPD), 7% 또는 10%의 본 발명의 화합물로 도핑된 300Å의 H1, 발광층(EML)으로서의 Ir 인광성 화합물, 차단층(BL)으로서의 50Å의 H1, 및 ETL1로서의 400Å의 Alq3(트리스-8-히드록시퀴놀린 알루미늄)으로 구성되었다.
각각 E1 및 E2를 발광 도펀트로서 사용한 것 외에는, 비교예 1 및 2를 소자 실시예와 유사하게 제작하였다.
본 명세서에서 사용되는 바의 하기 화합물은 하기 구조를 가졌다:
소자 구조 및 소자 데이터를 하기 표 3 및 표 4에 정리하였다. 표 3은 소자 구조를 나타내고, 표 4는 소자에 대한 상당하는 측정된 결과를 나타낸다. Ex.는 실시예의 약어이다.
소자 실시예 1-11로부터, 녹색 인광성 소자 내 발광 도펀트로서의 본 발명의 화합물은 높은 소자 효율 및 더 긴 수명을 제공함을 알 수 있다. 특히, 화합물 1, 2, 7 및 29를 포함하는 소자의 수명 RT80%(실온에서 40 mA/㎠의 일정한 전류 밀도에서 이의 값의 80%로 붕괴되기까지의 초기 휘도 L0에 대한 시간으로 정의됨)는 산업 표준 발광 도펀트 Ir(ppy)3을 사용한 비교예 2에 대해 측정된 것보다 현저히 높았다. 추가로, 소자 실시예 1의 화합물 1은 높은 소자 효율(즉, 1000 cd/㎡에서 60 cd/A의 LE)을 달성하였으며, 이는 단일 치환된 피리딜 리간드를 포함하는 본 발명의 화합물(예, 피리딜 디벤조푸란)이 유효 녹색 전기 인광에 대해 충분히 높은 삼중항 에너지를 가짐을 시사한다.
추가의 소자 구조 및 소자 데이터를 하기에 요약한다. 소자 구조 및 소자 데이터를 하기 표 5 및 표 6에 요약한다. 표 5는 소자 구조를 나타내고, 표 6은 소자에 대한 상당하는 측정된 결과를 나타낸다. Ex.는 실시예의 약어이다.
본 명세서에서 사용되는 바의 하기 화합물은 하기 구조를 갖는다:
H2는 일본 도쿄 소재의 Nippon Steel Company(NSCC)로부터 NS60으로서 입수 가능한 화합물이다.
소자 실시예 12-21로부터, 녹색 인광성 소자 내 발광 도펀트로서의 본 발명의 화합물은 높은 효율 및 긴 수명을 제공함을 알 수 있다. 특히, 화합물 29 및 37을 포함하는 소자의 수명 RT80%(실온에서 40 mA/㎠의 일정한 전류 밀도에서 이의 값의 80%로 붕괴되기까지의 초기 휘도 L0에 대한 시간으로 정의됨)는 비교예에 대해 측정된 것보다 현저히 높았다. 특히, 소자 실시예 18의 화합물 29 및 소자 실시예 21의 화합물 37은 각각 740 시간 및 315 시간으로 측정되었다. 실시예 12에 나타난 바와 같이 H2에 화합물 1을 사용한 소자는 의외로 높은 효율 78.6 cd/A 및 긴 수명을 가졌다. 화합물 1이 H2에서 상당히 잘 작용하는 것이 의외였다. 추가로, 각각 소자 실시예 12, 15, 17, 19 및 20 내 화합물 1, 4, 7, 29 및 37은 높은 소자 효율을 달성하였고(즉, 1000 cd/㎡에서 60 cd/A를 초과하는 LE), 이는 단일 치환된 피리딜 리간드를 포함하는 본 발명의 화합물(예, 피리딜 디벤조푸란)이 유효 녹색 전기 인광에 대해 충분히 높은 삼중항 에너지를 가짐을 시사한다.
상기 데이터는 본 명세서에 제공된 이종 이리듐 착체가 인광성 OLED에 대한 우수한 발광 도펀트여서 개선된 제조성을 가질 수 있는 개선된 효율 및 더 긴 수명을 갖는 소자를 제공할 수 있음을 시사한다.
본 명세서에 기재된 다양한 구체예는 단지 예이며, 본 발명의 범위를 한정하려 하는 것이 아님을 이해해야 한다. 예컨대, 본 명세서에 기재된 재료 및 구조 중 다수를 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 다른 재료 및 구조로 대체할 수 있다. 따라서, 청구된 바의 본 발명은 당업자에게 명백한 바와 같이 본 명세서에 기재된 특정 예 및 바람직한 구체예로부터의 변경을 포함할 수 있다. 본 발명이 작용하는 다양한 이론은 한정하려는 것이 아님을 이해해야 한다.
Claims (36)
- 제1항에 있어서, R1 및 R4는 독립적으로 수소, 및 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬로 구성된 군에서 선택되는 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R1 및 R4는 독립적으로 수소 및 메틸로 구성된 군에서 선택되는 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택되는 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 메틸 및 페닐로 구성된 군에서 선택되는 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R2 및 R3은 수소인 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택되는 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4는 독립적으로 수소, 메틸 및 페닐로 구성된 군에서 선택되는 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R1, R2, R3 및 R4는 수소인 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, R은 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, X는 O인 것인 화합물.
- 제16항에 있어서, 하기로 구성된 군에서 선택되는 것인 화합물:
. - 제1항에 있어서, X는 S인 것인 화합물.
- 제1항에 있어서, X는 NR인 것인 화합물.
- 제28항에 있어서, 소비자 제품인 것인 소자.
- 제28항에 있어서, R2 및 R3은 독립적으로 수소, 4개 이하의 탄소 원자를 갖는 알킬, 및 고리에 6개 이하의 원자를 갖는 아릴로 구성된 군에서 선택되는 것인 소자.
- 제28항에 있어서, 유기층은 호스트(host)를 더 포함하는 것인 소자.
- 제34항에 있어서, 호스트는 트리페닐렌 부분 및 디벤조티오펜 부분을 포함하는 것인 소자.
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