KR20160126093A - 중수소화된 전이 금속 착물 및 이의 유기 발광 다이오드에서의 용도 ⅴ - Google Patents

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에벨린 푹스
코린나 도르만
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크리스티안 쉴드크네히트
옌스 루돌프
게르하르트 바겐블라슈트
소이치 와타나베
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Abstract

본 발명은 1 이상의 중수소 원자를 갖고 1 이상의 다환 방향족 리간드를 포함하는 금속 착물, 1 이상의 본 발명의 금속 착물을 포함하는 유기 발광 다이오드, 1 이상의 본 발명의 금속 착물을 포함하는 발광층, 1 이상의 본 발명의 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드에서의 상기 1 이상의 본 발명의 금속 착물의 용도, 및 1 이상의 본 발명의 유기 발광 다이오드를 포함하는 고정식 영상 디스플레이 장치, 예컨대 컴퓨터의 영상 디스플레이 장치, 텔레비젼, 프린터, 주방 가전 및 광고판에서의 영상 디스플레이 장치, 조명, 정보 표시판, 및 이동식 영상 디스플레이 장치, 예컨대 핸드폰, 랩톱, 디지털 카메라, 차량에서의 영상 디스플레이 장치, 및 버스 및 기차의 목적지 디스플레이로 구성된 군으로부터 선택되는 디바이스에 관한 것이다.

Description

중수소화된 전이 금속 착물 및 이의 유기 발광 다이오드에서의 용도 Ⅴ{DEUTERATED TRANSITION METAL COMPLEX AND USE THEREOF IN ORGANIC LIGHT-EMITTING DIODES Ⅴ}
본 발명은 1 이상의 중수소 원자를 갖고 1 이상의 다환 방향족 리간드를 포함하는 금속 착물, 1 이상의 본 발명의 금속 착물을 포함하는 유기 발광 다이오드, 1 이상의 본 발명의 금속 착물을 포함하는 발광층, 1 이상의 본 발명의 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드에서의 상기 1 이상의 본 발명의 금속 착물의 용도, 및 1 이상의 본 발명의 유기 발광 다이오드를 포함하는 고정식 영상 디스플레이 장치, 예컨대 컴퓨터의 영상 디스플레이 장치, 텔레비젼, 프린터, 주방 가전 및 광고판에서의 영상 디스플레이 장치, 조명, 정보 표시판, 및 이동식 영상 디스플레이 장치, 예컨대 핸드폰, 랩톱, 디지털 카메라, 차량에서의 영상 디스플레이 장치, 및 버스 및 기차의 목적지 디스플레이로 구성된 군으로부터 선택되는 디바이스에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 전류에 의해 여기되는 경우에 발광하는 물질의 특성을 이용한다. OLED는 평판 영상 디스플레이 장치의 생산을 위한 음극선관 및 액정 디스플레이의 대체로서 특히 관심의 대상이다. 매우 컴팩트한 디자인 및 본래의 낮은 전력 소모로 인해 OLED를 포함하는 디바이스는 이동식 용품, 예를 들어 핸드폰, 랩톱 등에서의 용품에 특히 적합하다.
OLED가 작용하는 방식의 기초 원리 및 OLED의 적합한 구조(층)는, 예를 들어 WO 2005/113704 및 본 원에 인용된 문헌에 상술되어 있다.
사용되는 발광 물질(발광체)은 형광성 물질(형광 발광체)뿐만 아니라 인광성 물질(인광 발광체)일 수 있다. 인광 발광체는 싱글릿 발광을 나타내는 형광 발광체와는 대조적으로 트리플릿 발광을 나타내는 유기금속 착물인 것이 전형적이다(M.A. Baldo et al., Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4 to 6). 양자 역학적 이유로, 인광성 발광체가 사용되는 경우, 4배까지의 양자 효율, 에너지 효율 및 전력 효율이 가능하다. 현장에서 유기금속 인광성 발광체를 사용하는 장점을 실현하기 위해서는, 높은 작동 수명, 우수한 효율, 열응력에 대한 높은 안정성 및 낮은 사용 및 작용 전압을 갖는 인광성 발광체를 제공하는 것이 필요하다.
전술한 요건을 만족시키기 위해, 수많은 인광성 발광제가 종래 기술에서 제안되었다.
예를 들어, 시클로메탈화된 이미다조[1,2-f]페난트리딘 및 디이미다조[1,2-A:1',2'-C]퀴나졸린 리간드의 금속 착물 및 또한 이의 등전위의 벤조융합된 유도체에 관한 것이다. 상기 금속 착물은 인광성이며, OLED에 사용된다. WO 2007/095118에 따라, 상기 OLED는 장기 수명 및 효율적인 청색, 녹색 및 적색 발광을 나타낸다. 중수소화된 시스템은 WO 2007/095118에 언급되어 있지 않다.
WO 2007/093282는 특정 전자 부품 및 이의 제조 방법 및 이의 용도를 언급한다. 이러한 전자 부품은, 예를 들어 OLED일 수 있다. WO 2007/093282에서의 설명에 따르면, 상기 전자 부품은 화학적으로 반응성인 물질을 포함하며, 이는 전계발광성 물질 또는 레이저 물질이다. 상기 반응 물질은 인광성일 수 있는 유기금속 착물(J)을 포함한다. 이러한 유기금속 착물은 하기 화학식 (U)의 구조 M(L)n을 가질 수 있는 화학식 (T) [M(L)n(L')m(L")o]의 유기금속 착물을 포함한다:
Figure pat00001
.
Cy1 및 Cy2 고리는 R 라디칼에 의해 치환될 수 있으며, 여기서 R은 다른 라디칼 중 중수소일 수 있다. 화학식 (U)의 구조 단위를 포함하는 화학식 (T)의 화합물의 예는 WO 2007/093282에 언급되어 있지 않다. 더욱이, WO 2007/093282로부터는 Cy1 고리 및 Cy2 고리 중 하나가 중수소로 치환되는 화학식 (U)의 구조 단위를 포함하는 화학식 (T)의 금속 착물이 OLED에 사용하는 데 이로운지는 분명하지 않다.
EP-A 1 372 360는 안정성이 향상된 유기 전계발광성 중합체에 관한 것이다. 사용되는 중합체는 폴리(페닐렌비닐렌)이다. EP-A 1 372 360에 따라서, 컨쥬게이팅된 중합체 사슬을 따라 폴리(페닐렌비닐렌) 중 비닐 결합의 안정성을 더욱 향상시키기 위해서, 비닐렌 부분 상의 중수소 치환을 갖는 폴리(페닐렌비닐렌)을 사용한다. 따라서, 중수소화된 중합체를 사용하는 이유는 EP-A 1 372 360에 따라 상기 폴리(페닐렌비닐렌)의 반응성 비닐렌 이중 결합의 안정화이다.
WO 02/47440 A1에는 1 이상의 수소 원자가 중수소로 치환되는 유기 반도체 물질이 개시되어 있다. 상기 유기 반도체는 높은 발광성 및 우수한 열안정성을 보유한다. 유기 반도체를 포함하는 광전자 부품은 향상된 성능 및 수명을 갖는 것이 요구된다. 상기 유기 반도체는 바람직하게는 발광성 유기 중합체 또는 유기금속 화합물이다. 상기 설명은 많은 수의 상이한 유기 반도체 물질을 언급한다. WO 02/47440 A1에서의 실시예는 발광체 물질로서 충분히 중수소화된 Ir(ppy)3-d8을 포함하는 유기 발광 다이오드가 발광체 물질로서 중수소화되지 않은 Ir(ppy)3를 포함하는 유기 발광 다이오드보다 양자 효율 및 발광성이 높다는 것을 언급한다.
WO 02/47440 A1에 개시된 결과는 WO 2006/095951 A1에 개시된 결과에 상응한다. WO 02006/095951 A1에는 하기의 중수소화된 인광성 Ir 착물
Figure pat00002
(여기서, X는 2자리 리간드임), 및 이의 OLED 중 발광체 물질로서의 용도가 개시되어 있다. 이러한 중수소화된 착물을 발광체 물질로서 포함하는 OLED는 WO 2006/095951 A1에 따라 상응하는 중수소화되지 않은 Ir 착물을 발광체 물질로서 포함하는 OLED보다 양자 효율 및 발광성이 높다.
전술한 종래 기술과 관련하여, 본 발명의 목적은 안정된 특성 범위, 예를 들어 장치에서의 우수한 효율, 향상된 수명 및 보다 높은 안정성, 및 또한 우수한 전하 이송 특성 및 열안정성을 나타내는, OLED 용도의 인광에 적합한 금속 착물을 추가로 제공하는 것이다. 동시에, 특히 OLED의 수명을 향상시킬 수 있는 인광성 발광체가 제공되게 된다.
이러한 목적은 하기 화학식 (I)의 1 이상의 리간드를 포함하는 금속 착물에 의해 달성된다:
Figure pat00003
여기서, 기호는 각각 하기와 같이 정의된다:
Y5, Z4는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고;
*X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3는 각각 독립적으로 N 또는 C이며;
X4, X5는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N, S 또는 O이고, 여기서 X4 또는 X5는 다른 하나의 X5 또는 X4 라디칼이 각 경우에 N, CH, CD 또는 CR1인 경우 추가로 NR1일 수 있으며;
Y4, Y6는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고, 여기서 Y4 또는 Y6는 m = 0인 경우에 추가로 S, O 또는 NR1일 수 있으며;
Z1, Z2, Z3는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고, 여기서 Z1, Z2 또는 Z3는 n = 0인 경우에 추가로 S, O 또는 NR1일 수 있으며;
R1은 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬, 비치환되거나 치환된 시클로알킬, 비치환되거나 치환된 헤테로시클로알킬, 비치환되거나 치환된 아릴, 비치환되거나 치환된 헤테로아릴, 비치환되거나 치환된 알케닐, 비치환되거나 치환된 시클로알케닐, 비치환되거나 치환된 알키닐, SiR2 3, 할로겐, 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 치환기이고, 여기서 R1이 질소 원자에 결합된 경우, R1은 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬 또는 비치환되거나 치환된 아릴 또는 비치환되거나 치환된 헤테로아릴이며, 여기서 임의의 2개의 R1 라디칼은 함께 알킬렌 또는 아릴렌 가교를 추가로 형성할 수 있고;
R2는 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬 또는 비치환되거나 치환된 아릴 또는 비치환되거나 치환된 헤테로아릴이며;
m, n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고, 여기서 Z4 및 Y5 기는 각각 n 및 m = 0인 경우에 존재하지 않으며;
여기서, 상기 금속 착물은 1 이상의 중수소 원자를 포함한다.
본 발명에 따라서, 화학식 (I)의 리간드 및/또는 본 발명의 금속 착물에 존재할 수 있는 추가의 리간드는 1 이상의 중수소 원자를 가질 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 화학식 (I)의 리간드는 1 이상의 중수소 원자를 포함한다. 상기 1 이상의 중수소 원자는 R1 및/또는 R2 라디칼 중 1 이상에 존재할 수 있고, 및/또는 X4, X5, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4 기 중 1 이상은 CD이다. 더욱 바람직하게는 X4, X5, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4 기 중 1 이상이 CD이다.
안정된 특성 범위, 예를 들어 종래 기술에서 공지된 OLED에 비해 디바이스에서의 우수한 효율, 월등한 수명 및 매우 우수한 안정성, 및 또한 우수한 전하 이송 특성 및 열안정성에 대해 주목할 만한 OLED에 사용하는 데 적합한 금속 착물을 제공하는 것이 가능하다는 것이 확인되었다. 더욱 특히, 본 발명의 금속 착물을 사용하는 경우, 전자기 스펙트럼의 청색 영역에서 발광하는 OLED를 제공하는 것이 가능하다.
본 발명의 금속 착물은 OLED의 임의의 층에 사용할 수 있으며, 상기 금속 착물의 소정의 특성을 맞추기 위해 상기 리간드 골격 또는 중심 금속은 가변적이다. 예를 들어, OLED에 존재하는 추가 층 중 본 발명의 금속 착물의 치환 패턴 및 전자적 특성에 따라 상기 본 발명의 금속 착물을 OLED의 발광층, 전자 차단층, 여기자 차단층, 정공 차단층, 정공 이송층 및/또는 전자 이송층에 사용하는 것이 가능하다. 상기 발광층에 본 발명의 금속 착물을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 층에, 본 발명의 금속 착물층을 발광체 물질 및/또는 매트릭스 물질로서 사용할 수 있다. OLED에서 본 발명의 금속 착물을 발광 물질로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 내용에서, 용어 비치환되거나 치환된 아릴 라디칼 또는 기, 비치환되거나 치환된 헤테로아릴 라디칼 또는 기, 비치환되거나 치환된 알킬 라디칼 또는 기, 비치환되거나 치환된 시클로알킬 라디칼 또는 기, 비치환되거나 치환된 헤테로시클로알킬 라디칼 또는 기, 비치환되거나 치환된 알케닐 라디칼 또는 기, 비치환되거나 치환된 알키닐 라디칼 또는 기, 아릴 라디칼 또는 기, 및 공여체 및/또는 수용체 작용을 갖는 기는 각각 하기와 같이 정의된다:
아릴 라디칼(또는 기)는 6∼30개의 탄소 원자, 바람직하게는 6∼18개의 탄소 원자의 주쇄를 갖고 방향족 고리 또는 복수의 융합 방향족 고리로부터 형성되는 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 적합한 주쇄로는, 예를 들어 페닐, 나프틸, 안트라세닐 또는 페난트레닐이 있다. 상기 주쇄는 비치환되거나(즉, 치환가능한 모든 탄소 원자가 수소 원자를 가짐), 상기 주쇄의 하나, 하나 초과 또는 모든 치환가능한 위치에서 치환될 수 있다. 적합한 치환기로는, 예를 들어 중수소, 알킬 라디칼, 바람직하게는 1∼8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼, 더욱 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 i-프로필, 아릴 라디칼, 바람직하게는 C6-아릴 라디칼(이는 결과적으로 치환되거나 비치환될 수 있음), 헤테로아릴 라디칼, 바람직하게는 1 이상의 질소 원자를 포함하는 헤테로아릴 라디칼, 더욱 바람직하게는 피리딜 라디칼, 알케닐 라디칼, 바람직하게는 하나의 이중 결합을 갖는 알케닐 라디칼, 더욱 바람직하게는 하나의 이중 결합 및 1∼8개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 라디칼, 또는 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 기가 있다. 전술한 알킬 라디칼, 아릴 라디칼, 헤테로아릴 라디칼, 알케닐 라디칼 및 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 기는 1 이상의 위치에서 중수소화될 수 있다. 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 적합한 기는 하기 명시되어 있다. 가장 바람직하게는, 치환된 아릴 라디칼은 중수소, 메틸, 이소프로필, F, CN, 아릴옥시 및 알콕시, 티오아릴, 티오알킬, 헤테로아릴로 구성된 군으로부터 선택되는 치환기를 가진다. 상기 아릴 라디칼 또는 아릴 기는 바람직하게는 C6-C18-아릴 라디칼, 더욱 바람직하게는 C6-아릴 라디칼일 수 있으며, 이는 전술한 치환기 중 적어도 하나 또는 하나 초과에 의해 임의로 치환된다. 더욱 바람직하게는, 상기 C6-C18-아릴 라디칼, 바람직하게는 C6-아릴 라디칼은 전술한 치환기를 갖지 않거나, 이들 중 1개, 2개, 3개 또는 4개를 가진다.
헤테로아릴 라디칼 또는 헤테로아릴 기는 상기 아릴 라디칼 주쇄에서 1 이상의 탄소 원자가 이종원자로 치환된다는 점에서 전술한 아릴 라디칼과 다른 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직한 이종원자로는 N, O 및 S가 있다. 가장 바람직하게는, 아릴 라디칼 주쇄의 1개 또는 2개의 탄소 원자가 이종원자에 의해 치환된다. 특히 바람직하게는, 상기 주쇄는 피리딘 및 5원 헤테로방향족, 예컨대 피롤, 푸란, 피라졸, 이미다졸, 티오펜, 옥사졸, 티아졸, 트리아졸과 같은 시스템으로부터 선택된다. 상기 주쇄는 상기 주쇄의 하나 또는 하나 초과 또는 모든 치환가능한 위치에서 치환될 수 있다. 적합한 치환기는 상기 아릴기에 대해서 이미 명시한 바와 동일하다.
알킬 라디칼 또는 알킬 기는 1∼20개의 탄소 원자, 바람직하게는 1∼10개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 1∼8개, 가장 바람직하게는 1∼4개의 탄소 원자를 갖는 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 알킬 라디칼은 분지쇄형 또는 비분지쇄형일 수 있으며, 1 이상의 이종원자, 바람직하게는 Si, N, O 또는 S, 더욱 바람직하게는 N, O 또는 S가 임의로 개재할 수 있다. 또한, 이러한 알킬 라디칼은 상기 알킬 기에 대해서 명시된 치환기들 중 1 이상에 의해 치환될 수 있다. 마찬가지로, 상기 알킬 라디칼은 1 이상의 (헤테로)아릴 기를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의 내용에서, 예를 들어 벤질 라디칼은 치환된 알킬 라디칼이다. 상기 기재된 (헤테로)아릴 기의 모두가 적합하다. 상기 알킬 라디칼은 더욱 바람직하게는 메틸, 에틸, 이소프로필, n-프로필, n-부틸, 이소부틸 및 tert-부틸로 구성된 군으로부터 선택되며, 메틸, 이소프로필, 및 상응하는 부분 또는 전부 중수소화된 유도체, 예를 들어 CD3, -C(CD3)2D 또는 -C(CD3)3이 매우 특히 바람직하다.
시클로알킬 라디칼 또는 시클로알킬 기는 3∼20개의 탄소 원자, 바람직하게는 3∼10개의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 3∼8개의 탄소 원자를 갖는 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 주쇄는 비치환될 수 있거나(즉, 치환가능한 모든 탄소 원자가 수소 원자를 가짐), 상기 주쇄의 하나, 하나 초과 또는 모든 치환가능한 위치에서 치환될 수 있다. 적합한 치환기로는 아릴 라디칼에 대해서 이미 상기 명시한 기가 있다. 적합한 시클로알킬 라디칼의 예로는 시클로프로필, 시클로펜틸 및 시클로헥실이 있다.
헤테로시클로알킬 라디칼 또는 헤테로시클로알킬기는 시클로알킬 라디칼의 주쇄에서 1 이상의 탄소 원자가 이종원자로 치환된다는 점에서 전술한 시클로알킬 라디칼과 상이한 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직한 이종원자로는 N, O 및 S가 있다. 가장 바람직하게는, 상기 시클로알킬 라디칼의 주쇄의 1개 또는 2개의 탄소 원자가 이종원자로 치환된다. 적합한 헤테로시클로알킬 라디칼의 예로는 피롤리딘, 피페리딘, 피페라진, 테트라히드로푸란, 디옥산으로부터 유도된 라디칼이 있다.
알케닐 라디칼 또는 알케닐 기는 2 이상의 탄소 원자를 갖는 전술한 알킬 라디칼에 상응하고 상기 알킬 라디칼의 1 이상의 C-C 단일 결합이 C-C 이중 결합으로 대체된다는 점에서 차이가 있는 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 상기 알케닐 라디칼은 바람직하게는 1개 또는 2개의 이중 결합을 가진다.
알키닐 라디칼 또는 알키닐 기는 2 이상의 탄소 원자를 갖는 전술한 알킬 라디칼에 해당하고 알킬 라디칼의 1 이상의 C-C 단일 결합이 C-C 삼중 결합으로 대체된다는 점에서 차이가 있는 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 상기 알키닐 라디칼은 바람직하게는 1개 또는 2개의 삼중 결합을 가진다.
본 발명의 내용에서, 상기 용어 알킬렌 및 아릴렌은 각각 그 알킬렌 및 아릴렌 기가 2개의 결합 부위를 갖는다는 차이로 상기 알킬 및 아릴 라디칼에서 정의된 바와 같다.
바람직한 알킬렌 기는 (CR4 2)n이고, 여기서 R4는 중수소, H 또는 알킬, 바람직하게는 중수소, H, 메틸 또는 에틸, 더욱 바람직하게는 H 또는 D이고, n은 1∼3, 바람직하게는 1 또는 2이며, 더욱 바람직하게는 1이다. 상기 알킬렌기는 더욱 바람직하게는 CH2 또는 CD2이다.
바람직한 아릴렌기로는 비치환되거나 상기 아릴 라디칼에서 명시한 치환기를 가질 수 있는 1,2-, 1,3- 또는 1,4-페닐렌기가 있다.
본 발명의 내용에서, 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 기 또는 치환기는 하기 기를 의미하는 것으로 이해된다.
공여체 작용을 갖는 기는 +I 및/또는 +M 효과를 갖는 기를 의미하는 것으로 이해되고, 수용체 작용을 갖는 기는 -I 및/또는 -M 효과를 갖는 기를 의미하는 것으로 이해된다. 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 적합한 기로는 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F, Cl, Br, 더욱 바람직하게는 F, 알콕시 라디칼 또는 아릴옥시 라디칼, OR2, 카르보닐 라디칼, 에스테르 라디칼, 옥시카르보닐 및 카르보닐옥시 둘 모두, 아미노기, NR2 2, 아미드 라디칼, CH2F 기, CHF2 기, CF3 기, CN 기, 티오기, 설폰산기, 설폰산 에스테르기, 보론산기, 보론산 에스테르기, 포스폰산기, 포스폰산 에스테르기, 포스핀 라디칼, 설폭시드 라디칼, 설포닐 라디칼, 설파이드 라디칼, SR2, 니트로기, OCN, 보란 라디칼, 실릴기, SiR3 2, 스타네이트 라디칼, 이미노기, 히드라진 라디칼, 히드라존 라디칼, 옥심 라디칼, 니트로소기, 디아조기, 포스핀 옥시드기, 히드록실기 또는 SCN 기가 있다. F, Cl, CN, 아릴옥시, 알콕시, 아미노, CF3 기, 설포닐, 실릴, 설파이드 및 헤테로아릴이 매우 특히 바람직하다. 헤테로아릴, 실릴(SiR3 2), F, 알콕시 또는 아릴옥시(OR2), 설파이드 라디칼(SR2), 아미노(NR2 2) 및 CN가 매우 특히 바람직하다. R2 라디칼은 하기 정의된다.
공여체 또는 수용체 작용을 갖는 전술한 기는 본 원에서 명시되고 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 기의 상기 목록에 기재되지 않은 추가 라디칼 및 치환기가 공여체 또는 수용체 작용을 갖는다는 가능성을 배제하지 않는다.
상기 아릴 라디칼 또는 기, 헤테로아릴 라디칼 또는 기, 알킬 라디칼 또는 기, 시클로알킬 라디칼 또는 기, 헤테로시클로알킬 라디칼 또는 기, 알케닐 라디칼 또는 기, 알키닐 라디칼 또는 기, 및 공여체 및/또는 수용체 작용을 갖는 기, 및 또한 알킬렌 및 아릴렌 라디칼 또는 기는 전술한 바와 같이 치환되거나 비치환될 수 있다. 본 발명의 내용에서, 비치환된 기는 그 기의 치환가능한 원자가 수소 원자를 갖는 기를 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명의 내용에서, 치환된 기는 1 이상의 치환가능한 원자(들)이 적어도 하나의 위치에서 수소 원자 대신에 치환기를 갖는 기를 의미하는 것으로 이해된다. 적합한 치환기는 아릴 라디칼 또는 기에서 상기 명시된 치환기이다.
동일한 넘버링을 갖는 라디칼이 본 원에 따른 화합물에서 1 회 초과 발생하는 경우, 이러한 라디칼은 명시된 바와 같이 각각 독립적으로 정의될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 화학식 (I)의 리간드에서의 X1 및 Y1 기 중 1 이상은 N이며, 바람직하게는 X1 또는 Y1 기 중 정확히 하나가 N이며, 특히 바람직하게는 X1은 N이다.
기호 X1, X2, X3, X4, X5, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4는 각각 의존적으로 하기 같이 정의된다:
Y5, Z4는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH 또는 N이고;
X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3는 각각 독립적으로 N 또는 C이며;
X4, X5는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N, S 또는 O이고, 여기서 X4 또는 X5는 다른 하나의 X5 또는 X4 라디칼이 각 경우에 N, CH, CD 또는 CR1인 경우에 추가로 NR1일 수 있으며;
Y4, Y6는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고, 여기서 Y4 또는 Y6는 m = 0인 경우에 추가로 S, O 또는 NR1일 수 있으며;
Z1, Z2, Z3는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고, 여기서 Z1, Z2 또는 Z3는 n = 0인 경우에 추가로 S, O 또는 NR1일 수 있다.
바람직한 실시양태에서, X4, X5, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4 기 중 1 이상은 1 이상의 중수소 원자를 포함한다. 더욱 바람직하게는, X4, X5, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4 기 중 1 이상은 CD이다.
바람직하게는, 전술한 X4, X5, Y4, Y6, Z1, Z2 및 Z3 기, 더욱 바람직하게는 X4, Y4, Y6, Z1, Z2 및 Z3 중 0개, 1개, 2개는 각각 S 또는 O이며, 여기서 예를 들어 화학식 (I)의 리간드에서의 Y4 및/또는 Z1은 S 또는 O이고, 나머지 기는 각각 상기 정의된 바와 같으나, S 또는 O이 아니다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 X1 기가 N이고, 나머지 전술한 기들이 각각 상기 정의한 바와 같은 금속 착물에 관한 것이다.
가장 바람직하게는, 기호 X1, X2, X3, X4, X5, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4는 각각 독립적으로 하기와 같이 정의된다:
X2, Y1, Y2, Y3는 각각 C이고;
X1은 N이며;
X3는 C 또는 N, 바람직하게는 N이고;
X5는 N, CD 또는 CR1, 바람직하게는 CD이며;
X4는 CR1, CD, NR1, O 또는 S, 바람직하게는 CR1 또는 CD이고;
Y4, Y5, Y6는 각각 독립적으로 CH, CD 또는 CR1, 바람직하게는 CD이며;
Z1, Z2, Z3, Z4는 각각 독립적으로 CH, CD, CR1 또는 N이고, 여기서 Z1, Z2 또는 Z3는 n = 0인 경우에 추가로 S, O 또는 NR1이며, 바람직하게는 Z1, Z2 및 Z4는 각각 CD이고 Z3는 CR1이다.
추가적으로 바람직하게는, X1은 N이고, X4 및/또는 X5는 CD이며, 나머지 전술한 기들은 각각 상기 정의된 바와 같다. 가장 바람직하게는, X1 및 X3는 각각 N이고, 여기서 X5는 바람직하게는 추가로 CD 또는 CR1이고, X4는 CR1이다. 나머지 전술한 기들은 각각 상기 정의된 바와 같다. 매우 특히 바람직하게는, X1 및 X3는 각각 N이고, X4 및 Z3는 각각 CR1이며, X5, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2 및 Z4는 각각 CD이고, 여기서 나머지 상기 기들은 각각 상기 정의된 바와 같다. 가장 바람직하게는, 후자 경우의 나머지 상기 기들은 각각 중수소 또는 R1과 같이 정의되며, 여기서 R1은 하기 정의된 바와 같을 수 있다.
화학식 (I)의 리간드에서, R1은 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬, 비치환되거나 치환된 시클로알킬, 비치환되거나 치환된 헤테로시클로알킬, 비치환되거나 치환된 아릴, 비치환되거나 치환된 헤테로아릴, 비치환되거나 치환된 알케닐, 비치환되거나 치환된 시클로알케닐, 비치환되거나 치환된 알키닐, SiR3 3, 할로겐, 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 치환기이거나(여기서, R1이 질소 원자에 결합되는 경우, R1은 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬 또는 비치환된거나 치환된 아릴 또는 비치환되거나 치환된 헤테로아릴임), 임의의 2개의 R1 라디칼은 함께 알킬렌 또는 아릴렌 가교를 형성할 수 있다. 상기 2개의 R1 라디칼은 화학식 (I)의 리간드의 단일환에, 또는 화학식 (I)의 리간드의 두개의 상이한 고리에 속할 수 있다. 예를 들어, X4 및 X5가 각각 CR1인 경우에, 상기 2개의 R1 라디칼은 함께 알킬렌 또는 아릴렌 가교를 형성할 수 있다. 마찬가지로, Z1 및 X4, 또는 Z4(n = 1인 경우) 또는 Z3(n = 0인 경우) 및 Y4가 CR1인 경우, 두개의 R1 라디칼은 함께 알킬렌 또는 아릴렌 가교를 형성한다. 적합하고 바람직한 알킬, 시클로알킬, 헤테로시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알케닐, 시클로알케닐, 알키닐 기, 및 공여체 및 수용체 작용을 갖는 치환기 및 알킬렌 및 아릴렌 기는 전술한 기이다. R1은 바람직하게는 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬, 비치환되거나 치환된 아릴, 비치환되거나 치환된 헤테로아릴, SiR2 3, 할로겐, 바람직하게는 F, OR2, SR2, NR2 2, CF3 또는 CN이며, 여기서 R1은 R1이 질소 원자에 결합되는 경우, 바람직하게는 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬, 비치환되거나 치환된 아릴이다. 가장 바람직하게는 R1은 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬, 비치환되거나 치환된 아릴, 비치환되거나 치환된 헤테로아릴 또는 SiR3 3이다. 추가로 가장 바람직하게는, R1은 메틸, 이소프로필, 또는 이의 상응하는 일부 또는 전부 중수소화된 유도체, 예를 들어 CD3, -C(CD3)2D 또는 -C(CD3)3, 비치환되거나 치환된 C6-아릴이며, 여기서 적합한 치환기로는 특히 중수소, 메틸, 이소프로필, CD3, -C(CD3)2D 또는 -C(CD3)3이 있고, 오르토-이치환된 C6-아릴, 또는 C5- 또는 C6-헤테로아릴, 예를 들어 하기 기가 특히 바람직하다:
*
Figure pat00004
상기 식 중,
R4는 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬, 비치환되거나 치환된 아릴, 비치환되거나 치환된 헤테로아릴 또는 SiR2 3 바람직하게는 수소, 중수소, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸, tert-부틸 또는 이의 일부 또는 전부 중수소화된 유도체, 예를 들어 CD3, -C(CD3)2D 또는 -C(CD3)3, 비치환되거나 치환된 C6-아릴 또는 C5- 또는 C6-헤테로아릴, 더욱 바람직하게는 수소 또는 중수소이고;
z는 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0, 1 또는 2이고;
여기서,
R1은 R1이 질소 원자에 결합되는 경우에 더욱 바람직하게는 독립적으로 메틸, 에틸, 이소프로필, n-프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸, 또는 비치환되거나 치환될 수 있는 C6-아릴, 바람직하게는 페닐 또는 톨릴이다.
R2는 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬 또는 비치환되거나 치환된 아릴이며, 여기서 적합하고 바람직한 알킬 및 아릴 라디칼 및 적합한 치환기는 상기 명시되어 있다. R2는 바람직하게는 메틸, 에틸, 이소프로필, n-프로필, n-부틸, 이소부틸, sec-부틸 또는 tert-부틸 또는 비치환되거나 치환될 수 있는 C6-아릴, 바람직하게는 페닐 또는 톨릴이다.
화학식 (I)의 리간드에서의 m 및 n은 각각 독립적으로 0 또는 1이며, Z4 및 Y5는 각각 n 및 m = 0인 경우에 존재하지 않는다. 따라서, m = 0인 경우에, 원소 X1, X2, X3, X4 및 X5로부터 형성된 상기 방향족 5원 고리는 원소 Y1, Y2, Y3, Y4 및 Y6로부터 형성된 5원 고리에 결합한다. m = 1인 경우, X1, X2, X3, X4 및 X5로부터 형성된 방향족 5원 고리는 원소 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5 및 Y6로부터 형성된 방향족 6원 고리에 결합한다. n = 0인 경우, X1, X2, X3, X4, X5로부터 형성된 방향족 5원 고리는 Z1, Z2, Z3 및 2개의 탄소 원자로부터 형성된 방향족 5원 고리에 결합하고, n = 1인 경우에, X1, X2, X3, X4 및 X5로부터 형성된 방향족 5원 고리는 Z1, Z2, Z3, Z4 및 2개의 탄소 원자로부터 형성된 방향족 6원 고리에 결합한다. 바람직하게는, m = 1이다. 바람직한 추가 실시양태에서, n = 1이다. 더욱 바람직하게는, n 및 m 둘 모두가 1이다.
본 발명의 금속 착물은 바람직하게는 특정 금속 원자에 가능한 임의의 산화 상태로 원소 주기율표(CAS 버젼)의 IB, ⅡB, ⅢB, ⅣB, VB, ⅥB, ⅦB, Ⅷ 족의 전이 금속으로 구성된 군으로부터 선택되는 금속 원자를 포함한다. 본 발명의 금속 착물은 바람직하게는 특정 금속 원자에 가능한 임의의 산화 상태로 Ir, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Fe, Ru, Os, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re, Ag, Au 및 Cu, 더욱 바람직하게는 Ir, Os, Ru, Rh, Pd, Co, Ni 및 Pt, 가장 바람직하게는 Ir, Pt, Rh, Ru 및 Os로 구성된 군으로부터 선택된 금속 원자 M을 포함한다. 특히 바람직하게는, Pt(Ⅱ), Pt(Ⅳ), Ir(I), Ir(Ⅲ), Os(Ⅱ) 및 Ru(Ⅱ), 더욱더 특히 바람직하게는 Pt(Ⅱ), Ir(Ⅲ) 및 Os(Ⅱ) 및 가장 바람직하게는 Ir(Ⅲ)가 사용된다.
화학식 (I)의 1 이상의 리간드뿐만 아니라, 본 발명의 금속 착물은 화학식 (I)의 리간드 이외에 추가 리간드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 화학식 (I)의 1 이상의 리간드뿐만 아니라, 1 이상의 비하전된 1자리 또는 2자리 리간드 K 및 적절한 경우에 1자리 또는 2자리일 수 있는 1 이상의 1가 음이온성 또는 2가 음이온성 리간드 J가 존재할 수 있다. 또한, 화학식 (I)의 상이한 리간드가 본 발명의 금속 착물에 존재할 수 있다. 2자리 리간드는 2개의 자리에서 금속 원자 M에 배위결합하는 리간드를 의미하는 것으로 이해된다.
1자리 리간드는 상기 리간드 상의 한 부위에서 금속 원자 M에 배위결합하는 리간드를 의미하는 것으로 이해된다.
따라서, 본 발명은 바람직한 실시양태에서 하기 화학식 (Ⅱ)의 금속 착물에 관한 것이다:
Figure pat00005
상기 식 중,
M은 특정 금속 원자에 가능한 임의의 산화 상태로 존재하는, 원소 주기율표(CAS 버젼)의 IB, ⅡB, ⅢB, ⅣB, VB, ⅥB, ⅦB, Ⅷ의 전이 금속으로 구성된 군으로부터 선택되는 금속 원소, 바람직하게는 Ir(Ⅲ), Pt(Ⅱ) 또는 Os(Ⅱ), 더욱 바람직하게는 Ir(Ⅲ)이고;
J는 1자리 또는 2자리일 수 있는 1가 음이온성 또는 2가 음이온성 리간드, 바람직하게는 2자리 1가 음이온성 리간드이며;
K는 일반적으로 광활성이 아닌 비하전된 1자리 또는 2자리 리간드이고, 바람직한 리간드 K로는 포스핀, 특히 트리알킬포스핀, 예를 들어 PEt3, PnBu3, 트리아릴포스핀, 예를 들어 PPh3, 포스포네이트 및 이의 유도체, 아르세네이트 및 이의 유도체, 포스파이트, CO, 니트릴, 아민, M과의 π 착물을 형성할 수 있는 디엔, 예를 들어 2,4-헥사디엔, η4-시클로옥타디엔 및 η2-시클로옥타디엔 (각 경우에, 1,3 및 1,5), 알릴, 메탈릴, 시클로옥텐, 노르보르나디엔 및 비하전된 비스카르벤, 예를 들어 WO 2008/000726에 개시된 비하전된 비스카르벤이 있으며;
o는 1, 2, 3 또는 4이고, 여기서 o는 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 1, 2 또는 3, 바람직하게는 2 또는 3이며, M = Pt(Ⅱ) 또는 Os(Ⅱ)인 경우에 1 또는 2이고;
p는 0, 1, 2, 3 또는 4이고, 여기서 p는 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 2이고, M = Pt(Ⅱ) 및 Os(Ⅱ)인 경우에 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 2이며, 여기서 p는 금속 M에 대한 결합 부위의 수이며, 즉, p = 2인 경우에 상기 리간드는 2개의 1자리 리간드 또는 1개의 2자리 리간드일 수 있고;
q는 0, 1, 2, 3 또는 4이고, 여기서 q는 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 0, 1 또는 2, 더욱 바람직하게는 0이며, M = Pt(Ⅱ)인 경우에 0 또는 1, 바람직하게는 0이고, M = Os(Ⅱ)인 경우에 2 또는 3, 바람직하게는 2이고, 여기서 q는 금속 M에 대한 결합 부위의 수이며, 즉, q = 2인 경우에 상기 리간드는 2개의 1자리 리간드 또는 1개의 2자리 리간드일 수 있고;
여기서, o, p 및 q는 사용된 금속 원자의 산화 상태 및 배위수에 따라 그리고 리간드의 전하에 따라 다르다.
리간드 J 및 리간드 K 둘 모두는 1 이상의 중수소 원자를 가질 수 있다.
상기 수 o, p 또는 q가 > 1인 경우에, 사용되는 화학식 (I)의 리간드, K 또는 J는 각각 동일하거나 상이할 수 있다.
M = Ir(Ⅲ)인 경우에, 화학식 (Ⅱ)의 본 발명의 금속 착물에서의 o, p + q의 합은 일반적으로 3 또는 4 또는 5이며, 즉, 화학식 (I)의 3개의 리간드가 존재하는 경우, o는 3이고, 화학식 (I)의 2개의 리간드 및, 예를 들어 1개의 2자리 1가 음이온성 리간드 J가 존재하는 경우, o는 2이고 p는 2이다. M = Pt(Ⅱ)인 경우, o + p의 합은 일반적으로 2 또는 3이며, 즉, 화학식 (I)의 2개의 리간드가 존재하는 경우, o는 2이고, 화학식 (I)의 1개의 리간드 및 예를 들어 1개의 1자리 1가 음이온성 리간드 J가 존재하는 경우, o은 1이고, p는 2이며, 여기서 o는 각 경우에 1 이상이다. Os(Ⅱ)에 대해서, 화학식 (Ⅱ)의 본 발명의 금속 착물 중 o, p + q의 합은 일반적으로 4 또는 5이며, 즉, 화학식 (I)의 2개의 리간드 및 예를 들어 1개의 2자리 비하전된 리간드 K가 존재하는 경우, o는 2이고, q는 2이며, 예를 들어 화학식 (I)의 1개의 리간드, 1개의 2자리 1가 음이온성 리간드 J 및 1개의 비하전된 2자리 리간드 K가 존재하는 경우, o는 1이고, p는 2이며, q는 2이다.
화학식 (Ⅱ)의 금속 착물에서의 기호 X1, X2, X3, X4, X5, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4, m 및 n은 각각 명시된 바와 같이 정의된다.
본 발명의 금속 착물의 상이한 이성질체들이 존재하는 경우, 본 발명은 각 경우에서의 금속 착물의 개개 이성질체 및 상이한 이성질체들의 임의 소정의 혼합비의 혼합물 둘 모두를 포함한다. 일반적으로, 상기 금속 착물의 상이한 이성질체들은 당업자에게 공지된 방법에 의해, 예를 들어 크로마토그래피, 승화 또는 결정화에 의해 분리할 수 있다.
전형적으로, 사용되는 2자리 1가 음이온성 리간드는 비광활성 또는 광활성(예를 들어, 카르벤, 페닐피리딘 또는 페닐이미다졸을 갖는 이종리간드 착물(헤테로leptic complex)) 리간드이다. 적합한 리간드 J로는, 예를 들어 하기 화학식의 2자리 1가 음이온성 리간드가 있다:
Figure pat00006
여기서, L은 각 경우에 독립적으로 O, N 및 C로부터 선택된다. L 기 둘 모두가 O, C 또는 N이거나, 하나의 L 기가 O이고 다른 하나의 L 기가 N 또는 C이거나, 하나의 L 기가 C이고 다른 하나의 L 기가 N인 2자리 1가 음이온성 리간드 J가 바람직하다. 특히 바람직한 2자리 1가 음이온성 리간드는 아세틸아세토네이트 및 이의 유도체, 피콜리네이트 및 이의 유도체, 2자리 1가 음이온성 카르벤 리간드 및 이의 유도체, 예를 들어 WO 2005/019373, WO 2005/0113704, WO 2006/018292, WO 2006/056418, WO 2007/115981, WO 2007/115970, WO 2008/000727, WO 2006/067074, WO 2006/106842, WO 2007/018067, WO 2007/058255, WO 2007/069542, US 2007/108891 , WO 2007/058080, WO 2007/058104에 명시된 카르벤 리간드, 및 또한 WO 02/15645, WO 2005/123873, US 2007/196690, WO 2006/121811에 명시된 2자리 1가 음이온성 리간드가 있다. 상기 2자리 1가 음이온성 리간드는 더욱 바람직하게는 아세틸아세토네이트, 피콜리네이트, 카르벤, 예컨대 N-메틸-N-아릴이미다졸 카르벤, 아릴피리딘, 예컨대 2-아릴피리딘, 특히 페닐피리딘, 예컨대 2-페닐피리딘, 아릴이미다졸, 예컨대 2-아릴이미다졸, 특히 페닐이미다졸, 예컨대 2-페닐이미다졸, 및 전술한 화합물의 유도체로부터 선택된다. 전술한 2자리 1가 음이온성 리간드에서, 상기 리간드의 1 이상의 수소 원자가 중수소로 치환될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 금속 착물은 하기 화학식 (Ⅱa)을 가진다:
Figure pat00007
상기 식 중,
M은 특정 금속 원자에 가능한 임의의 산화 상태로 존재하는, 원소 주기율표(CAS 버젼)의 IB, ⅡB, ⅢB, ⅣB, VB, ⅥB, ⅦB, Ⅷ 족의 전이 금속으로 구성된 군으로부터 선택된 금속 원자, 바람직하게는 Ir(Ⅲ), Pt(Ⅱ), 더욱 바람직하게는 Ir(Ⅲ)이고;
Figure pat00008
은 1 이상의 중수소 원자를 가질 수 있는 2자리 1가 음이온성 리간드이며, 상기 2자리 1가 음이온성 리간드에서의 L은 바람직하게는 독립적으로 각 경우에 O, N 및 C로부터 선택되고, L 기 둘 모두가 O, C 또는 N이거나, 하나의 L 기가 O이고 다른 하나의 L 기가 N 또는 C이거나, 하나의 L 기가 C이고 다른 하나의 L 기가 N인 2자리 1가 음이온성 리간드가 특히 바람직하며, 상기 2자리 1가 음이온성 리간드는 더욱 바람직하게는 아세틸아세토네이트, 피콜리네이트, 카르벤, 예컨대 N-메틸-N-아릴이미다졸카르벤, 아릴피리딘, 예컨대 2-아릴피리딘, 특히 페닐피리딘, 예컨대 2-페닐피리딘, 및 아릴이미다졸, 예컨대 2-아릴이미다졸, 특히 페닐이미다졸, 예컨대 2-페닐이미다졸, 및 전술한 화합물의 유도체로부터 선택되며;
o은 1, 2, 3 또는 4이고, 여기서 o은 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 1, 2 또는 3, 바람직하게는 2 또는 3이며, M = Pt(Ⅱ)인 경우에 1 또는 2이고;
p'은 0, 1 또는 2이고, 여기서 p'은 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 0, 1 또는 2, 바람직하게는 0 또는 1이고, M = Pt(Ⅱ)인 경우에 0 또는 1이며, p'은 리간드
Figure pat00009
의 수이고;
여기서, o 및 p'은 사용된 금속 원자의 산화 상태 및 배위수에 따라 다르다.
*M = Ir(Ⅲ)인 경우, 화학식 (Ⅱa)의 본 발명의 금속 착물에서의 o + p'의 합은 일반적으로 3이고, M = Pt(Ⅱ)인 경우, o + p'의 합은 일반적으로 2이며, 여기서 o은 각 경우에 1 이상이다.
화학식 (Ⅱ)의 금속 착물에서의 기호 X1, X2, X3, X4, X5, Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Z1, Z2, Z3, Z4, m 및 n은 각각 상기 정의된 바와 같다. 또한, 2자리 1가 음이온성 리간드의 M, o 및 p'의 추가 실시양태는 M, 2자리 1가 음이온성 리간드, o 및 p'(또는 p, 여기서 p' = 1은 p = 2에 해당함)에 대해서 상기 명시한 실시양태이다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 하기 화학식 (Ⅱaa)의 금속 착물에 관한 것이다:
Figure pat00010
상기 식 중, M, o 및 p'는 각각 독립적으로 상기 정의된 바와 같으며;
D는 중수소이며,
R3는 독립적으로 중수소 또는 R1이다.
R1에 적합한 실시양태는 상기 정의된 바와 같다.
화학식 (Ⅱaa)의 본 발명의 바람직한 금속 착물을 하기에 예로써 나타내었다.
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
본 발명의 바람직한 금속 착물의 추가예는 하기 명시되어 있다:
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
본 발명의 금속 착물은 당업자에게 공지된 방법에 의해 또는 당업자에게 공지된 방법과 유사하게 제조할 수 있다. 적합한 제조 방법은, 예를 들어 WO 2007/095118에 명시된 방법과 유사하며, 여기서 본 발명의 금속 착물의 제조는 1 이상의 중수소 원자를 상기 금속 착물에 투입하는 단계를 추가로 포함한다. 중수소 원자는 당업자에게 공지된 방법으로 본 발명의 금속 착물의 화학식 (I)의 리간드에 투입한다. 수소 원자를 중수소 원자로 교환하는 적합한 방법은, 예를 들어 검토 문헌[J. Atzrodt, V. Derdau, T. Fey, J. Zimmermann, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 7744-7765]에 명시되어 있다.
전형적으로, 본 발명의 금속 착물은 화학식 (I)의 리간드에 해당하는 리간드 전구체로부터 진행시켜 제조한다. 본 발명의 금속 착물은 화학식 (I)의 리간드를 기반으로 하는 1 이상의 리간드 전구체를 1 이상의 금속 M(여기서, M은 상기 정의된 바와 같음)을 포함하는 금속 착물과 반응시켜 제조한다.
화학식 (I)의 리간드를 기반으로 하는 리간드 전구체 및 1 이상의 금속 M을 포함하는 금속 착물 간의 몰비는 본 발명의 소정의 금속 착물의 구조에 따라 및 화학식 (I)의 리간드의 수에 따라 다르다. 본 발명의 금속 착물에서의 o이 > 1인 경우, 이러한 금속 착물은 1 이상의 금속 M을 포함하는 금속 착물을 동일한 리간드 전구체와 반응시키거나, 이를 상이한 리간드 전구체와 반응시켜 수득한다. 본 발명의 상이한 금속 착물들을 제조하기 위한 적합한 방법 및 반응 순서는 당업자에게 공지되어 있다.
1 이상의 금속 M을 포함하고 상기 리간드 전구체와 반응시켜야 하는 금속 착물은 특정 금속에 가능한 임의의 적합한 산화 상태로 존재하는, 원소 주기율표(CAS 버젼)의 ⅡB, ⅢB, ⅣB, VB, ⅥB, ⅦB, Ⅷ 족의 전이 금속 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택된, 바람직하게는 Ir, Co, Rh, Ni, Pd, Pt, Fe, Ru, Os, Cr, Mo, W, Mn, Tc, Re 및 Cu, 더욱 바람직하게는 Ir, Os, Ru, Rh, Pd, Co 및 Pt, 가장 바람직하게는 Ir, Pt, Rh, Pd, Ru 및 Os로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 금속 원자를 포함하는 금속 착물이다.
리간드 전구체와 반응시키는 적합한 금속 착물은 당업자에게 공지되어 있다. 적합한 금속 착물의 예로는 Pd(OAc)2, Pt(cod)Cl2, Pt(cod)Me2, Pt(acac)2, Pt(PPh3)2Cl2, PtCl2, [Rh(cod)Cl]2, Rh(acac)CO(PPh3), Rh(acac)(CO)2, Rh(cod)2BF4, RhCl(PPh3)3, RhCl3ㆍnH2O, Rh(acac)3, [Os(CO)3I2]2, [Os3(CO)12], OsH4 (PPh3)3Cp20s, Cp* 2Os, H2OsCl6ㆍ6H2O, OsCl3ㆍH2O, Ru(acac)3, RuCl2(cod), Ru(2-메틸알릴)2(cod), [(μ-Cl)Ir(η4-1,5-cod)]2, [(μ-Cl)Ir(η2-coe)2]2, lr(acac)3, IrCl3ㆍnH2O, (tht)3lrCl3, Ir(η3-알릴)3, Ir(η3-메탈릴)3가 있으며, 여기서 cod는 시클로옥타디엔이고, coe는 시클로옥텐이며, acac는 아세틸아세토네이트이며, tht는 테트라히드로티오펜이다. 상기 금속 착물은 당업자에게 공지된 방법에 의해 제조할 수 있거나, 구입할 수 있다.
리간드 전구체와 반응시킬 금속 착물을 1 이상의 리간드 전구체와 전술한 바와 같이 반응시킨 후, 생성된 본 발명의 금속 착물을 일반적으로 워크업 처리하고, 적절한 경우, 당업자에게 공지된 방법으로 정제한다. 전형적으로, 워크업 및 정제는 당업자에게 공지된 방법에 의한 추출, 칼럼 크로마토그래피 및/또는 재결정으로 실시한다.
본 발명의 금속 착물을 유기 발광 다이오드(OLED)에 사용한다. 이는 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 발광(전계발광)을 보유하기 때문에 발광체 물질로서 적합하다. 발광체 물질로서의 본 발명의 금속 착물의 도움으로, 특히 전자기 스펙트럼의 청색 영역에서 전계발광성을 우수한 효율로 나타내는 화합물을 제공하는 것이 가능하다. 이와 동시에, 양자 수율은 높으며, 특히 디바이스에서의 본 발명의 금속 착물의 수명 및 안정성은 높다.
또한, 본 발명의 금속 착물은 사용된 리간드 및 사용된 중심 금속에 따라 OLED에서 전자, 여기자 또는 정공 차단체, 또는 정공 전도체, 전자 전도체, 정공 주입층 또는 매트릭스 물질로서 적합하다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 원칙적으로 몇몇 층으로 구성된다:
1. 애노드(1)
2. 정공 이송층(2)
3. 발광층(3)
4. 전자 이송층(4)
5. 캐소드(5)
그러나, OLED는 언급된 모든 층을 갖지 않을 수 있으며, 예를 들어 층 (1)(애노드), (3)(발광층) 및 (5)(캐소드)를 갖는 OLED가 마찬가지로 적합하며, 이러한 경우에 층 (2)(정공 이송층) 및 (4)(전자 이송층)의 기능은 인접하는 층이 맡는다. 층 (1), (2), (3) 및 (5), 또는 층 (1), (3), (4) 및 (5)를 갖는 OLED가 마찬가지로 적합하다.
본 발명의 금속 착물을 OLED의 다양한 층에 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 1 이상의 본 발명의 금속 착물을 포함하는 OLED, 및 OLED에서의 1 이상의 본 발명의 금속 착물의 용도를 제공한다. 본 발명의 금속 착물은 바람직하게는 발광층에서, 더욱 바람직하게는 발광체 분자로서 사용된다. 따라서, 본 발명은 매트릭스 물질 또는 발광체 분자로서, 바람직하게는 발광체 분자로서 1 이상의 본 발명의 금속 착물을 포함하는 발광층을 추가로 제공한다. 바람직한 본 발명의 금속 착물을 상기 명시하였다.
본 발명의 금속 착물은 OLED의 발광층 또는 또다른 층에, 바람직하게는 발광층에 추가 첨가제 없이 벌크로 존재할 수 있다. 그러나, 본 발명의 금속 착물 이외에 추가 화합물이 상기 층, 바람직하게는 발광층에 존재하는 것이 마찬가지로 가능하고 바람직하다. 예를 들어, 형광성 염료가 상기 발광층에 존재하여 발광체 분자로서 사용된 본 발명의 금속 착물의 발광색을 변경시킬 수 있다. 또한, 바람직한 실시양태에서, 1 이상의 매트릭스 물질을 사용할 수 있다. 적합한 매트릭스 물질은 당업자에게 공지되어 있다. 일반적으로, 매트릭스 물질은 그 매트릭스 물질의 밴드갭이 발광체로서 사용되는 본 발명의 금속 착물의 밴드갭보다 크도록 선택된다. 본 원의 내용에서, 밴드갭은 트리플릿 에너지를 의미하는 것으로 이해된다. 특히 전자기 스펙트럼의 청색 영역에서 발광하는 발광체 물질로서 본 발명의 금속 착물을 사용하는 경우에 바람직하게 사용되는 적합한 매트릭스 물질로는, 예를 들어 카르벤 착물, 특히 WO 2005/019373, WO 2005/0113704, WO 2006/018292, WO 2006/056418, WO 2007/115981 , WO 2008/000726 및 WO 2008/000727에서 명시된 카르벤 착물; 디실릴카르바졸, 예를 들어 9-(4-tert-부틸페닐)-3,6-비스(트리페닐실릴카르바졸), 9-(페닐)-3,6-비스(트리페닐실릴)카르바졸, 및 PCT 출원 PCT/EP2007/059648(이는 본 원의 우선권일에 아직 공개되지 않음)에 명시된 디실릴카르바졸, 및 WO 2004/095889, EP 1617710, EP 1617711, WO 2006/112265, WO 2006/130598에서 상술된 화합물이 있다.
OLED의 전술한 개별층은 결과적으로 2 이상의 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전공 이송층은 전극으로부터 전공이 주입되는 하나의 층 및 그 전공을 전공 주입층에서 발광층으로 이송하는 하나의 층으로 구성될 수 있다. 전자 이송층은 마찬가지로 복수의 층, 예를 들어 전극에 의해 전자가 주입되는 하나의 층 및 상기 전자 주입층으로부터 전자를 받고 이를 발광층으로 이송하는 하나의 층으로 구성될 수 있다. 명시된 이러한 층은 에너지 수준, 내열성 및 전하 캐리어 이동성, 및 또한 유기층 또는 금속 전극과 함께 언급된 층들의 에너지 차이와 같은 인자에 따라 각각 선택된다. 당업자는 발광체 물질로서 바람직하게 사용되는 본 발명의 금속 착물에 최적으로 조절되도록 OLED의 구조를 선택할 수 있다.
특히 효율적인 OLED를 얻기 위해서, 전공 이송층의 HOMO(최고 점유 분자 궤도)는 상기 애노드의 일함수로 조정되어야 하며, 전자 이송층의 LUMO(최저 비점유 분자 오비탈)은 상기 캐소드의 일함수로 조정되어야 한다.
본 원은 1 이상의 본 발명의 발광층을 포함하는 OLED를 추가로 제공한다. OLED 중 추가의 층은 상기 층에서 전형적으로 사용되는 임의의 물질로 구성될 수 있으며, 당업자에게 공지되어 있다.
전술한 층에 대한 적합한 물질(애노드, 캐소드, 정공 및 전자 주입 물질, 정공 및 전자 이송 물질, 및 정공 및 전자 차단체 물질, 매트릭스 물질, 형광성 및 인광성 발광체)이 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌[H. Meng, N. Herron, Organic Small Molecule Materials for Organic Light-Emitting Devices in Organic Light-Emitting Materials and Devices, eds.: Z. Li, H. Meng, Taylor & Francis, 2007, 3장, 페이지 295∼411]에 명시되어 있다.
상기 애노드(1)는 양전하 캐리어를 제공하는 전극이다. 이는, 예를 들어 금속, 상이한 금속들의 혼합물, 금속 합금, 금속 산화물 또는 상이한 금속 산화물들의 혼합물을 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 애노드는 전도성 중합체일 수 있다. 적합한 금속으로는 원소 주기율표의 11, 4, 5, 및 6 족의 금속, 및 또한 8∼10 족의 전이 금속을 들 수 있다. 애노드가 투명해야 하는 경우, 원소 주기율표의 12, 13 및 14 족의 혼합된 금속 산화물, 예를 들어 인듐주석산화물(ITO)을 일반적으로 사용한다. 마찬가지로, 애노드(1)는, 예를 들어 문헌[Nature, Vol. 357, 페이지 477∼479 (1992년 6월 11일)]에 기술된 바와 같이 유기 물질, 예를 들어 폴리아닐린을 포함하는 것이 가능하다. 적어도 애노드 또는 캐소드는 적어도 부분적으로 투명하여 형성된 광을 발광시킬 수 있어야 한다.
본 발명의 OLED의 층(2)에 적합한 정공 이송 물질은, 예를 들어 문헌[Kirk-Othmer En시클로pedia of Chemical Technology, 4판. 18권, 페이지 837∼860, 1996]에 개시되어 있다. 정공 이송 분자 또는 중합체는 정공 이송 물질로서 사용할 수 있다. 전형적으로 사용되는 정공 이송 분자는 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(α-NPD), N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]시클로헥산(TAPC), N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-디메틸)비페닐]-4,4'-디아민(ETPD), 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌디아민(PDA), α-페닐-4-N,N-디페닐아미노스티렌(TPS), p-(디에틸아미노)벤즈알데히드디페닐히드라존(DEH), 트리페닐아민(TPA), 비스[4-(N,N-디에틸아미노)-2-메틸페닐)(4-메틸페닐)메탄(MPMP), 1-페닐-3-[p-(디에틸아미노)스티릴]-5-[p-(디에틸아미노)페닐]피라졸린(PPR 또는 DEASP), 1,2-트랜스-비스(9H-카르바졸-9-일)시클로부탄(DCZB), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(TTB), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(TDTA) 및 포르피린 화합물, 및 또한 프탈로시아닌, 예컨대 구리 프탈로시아닌으로 구성된 군으로부터 선택된다. 전형적으로 사용되는 정공 이송 중합체는 폴리비닐카르바졸, (페닐메틸)폴리실란, PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)), 바람직하게는 PSS(폴리스티렌설포네이트)로 도핑된 PEDOT, 및 폴리아닐린으로 구성된 군으로부터 선택된다. 마찬가지로, 정공 이송 분자를 폴리스티렌 및 폴리카르보네이트와 같은 중합체에 도핑하여 정공 이송 중합체를 얻을 수 있다. 적합한 정공 이송 분자는 이미 전술한 분자이다.
본 발명의 OLED의 층(4)에 적합한 전자 이송 물질로는 옥시노이드 화합물로 킬레이트화된 금속, 예컨대 트리스(8-히드록시퀴놀라토)알루미늄(Alq3), 페난트롤린을 기반으로 하는 화합물, 예컨대 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(DDPA=BCP) 또는 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(DPA), 및 아졸 화합물, 예컨대 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD) 및 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ)을 들 수 있다. 층(4)는 전자 이송을 용이하게 하고 완충층 또는 배리어층으로서 작용하여 OLED의 층 계면에서의 여기자의 켄칭을 방지할 수 있다. 층(4)는 바람직하게는 전자의 이동성을 향상시키고 여기자의 켄칭을 감소시킨다.
정공 이송 물질 및 전자 이송 물질로서 상기 언급된 물질 중에, 일부는 복수의 작용을 수행할 수 있다. 예를 들어, 일부 전자 전도성 물질은 이들이 HOMO가 낮은 경우 동시에 정공 차단 물질이다.
전하 이송층을 전자 도핑하여 사용되는 물질의 이송 특성을 향상시키는데, 우선적으로 층두께를 더욱 넉넉하게 하고(핀홀/합선의 방지), 및 둘째로는 디바이스의 작동 전압을 최소화시킬 수 있다. 예를 들어, 정공 이송 물질을 전자 수용체로 도핑할 수 있으며, 예를 들어, 프탈로시아닌 또는 아릴아민, 예컨대 TPD 또는 TDTA를 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ)으로 도핑할 수 있다. 전자 이송 물질을, 예를 들어 알칼리 금속으로 도핑할 수 있으며, 예를 들어 Alq3를 리튬으로 도핑할 수 있다. 전자 도핑은 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들어, 문헌[W.　Gao, A.　Kahn, J. Appl. Phys., 94권, 1호, July 1, 2003 (p-doped organic layers); A.G.　Werner, F.　Li, K.　Harada, M.　Pfeiffer, T.　Fritz, K.　Leo. Appl. Phys. Lett., 82권, 25호, June 23, 2003 and Pfeiffer et al., Organic Electronics 2003, 4, 89-103]에 개시되어 있다.
캐소드(5)는 전자 또는 음전하 캐리어를 도입하는 작용을 하는 전극이다. 캐소드는 애노드보다 일함수가 낮은 임의의 금속 또는 비금속일 수 있다. 캐소드에 적합한 물질은 원소 주기율표의 1족의 알칼리 금속, 예를 들어 Li, Cs, 2족의 알칼리 토금속, 12족의 금속, 예컨대 희토 금속, 및 란타나이드 및 악티나이드로부터 선택된다. 또한, 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘 및 이의 조합과 같은 금속을 사용할 수 있다. 또한, 리튬 함유 유기금속 화합물 또는 LiF를 유기층과 캐소드 사이에 도포하여 작동 전압을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 OLED는 당업자에게 공지된 추가 층을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 양전하의 이송을 용이하게 하고 및/또는 층들의 밴드갭을 서로 맞추는 층을 층(2)과 발광층(3) 사이에 도포할 수 있다. 대안적으로, 이러한 추가 층은 보호층으로서 작용할 수 있다. 유사한 방식으로, 추가 층이 발광층(3)과 층(4) 사이에 존재하여 음전하의 이송을 용이하게 하고 및/또는 층들 간의 밴드갭을 서로 맞출 수 있다. 대안적으로, 상기 층은 보호층으로서 작용할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명의 OLED는 층 (1)∼(5) 이외에 하기 언급되는 추가 층들 중 1 이상을 포함한다:
- 애노드(1)와 정공 이송층(2) 사이의 정공 주입층;
- 정공 이송층(2)과 발광층(3) 사이의 전자 및/또는 여기자 차단층;
- 발광층(3)과 전자 이송층(4) 사이의 정공 및/또는 여기자 차단층;
- 전자 이송층(4)과 캐소드(5) 사이의 전자 주입층.
그러나, 전술한 바와 같이, OLED는 상기 언급된 층 (1)∼(5) 모두를 갖지 않을 수 있으며, 예를 들어, 층 (1)(애노드), (3)(발광층) 및 (5)(캐소드)을 갖는 OLED가 마찬가지로 적합하고, 이러한 경우 층 (2)(정공 이송층) 및 (4)(전자 이송층)의 기능은 인접하는 층들이 맡는다. 층 (1), (2), (3) 및 (5), 또는 층 (1), (3), (4) 및 (5)를 갖는 OLED가 마찬가지로 적합하다.
당업자는 적합한 물질을 어떻게 선택해야 하는지(예를 들어, 전기화학 연구를 바탕으로) 안다. 개개의 층에 적합한 물질 및 적합한 OLED 구조는 당업자에게 공지되어 있으며, 예를 들어 WO2005/113704에 개시되어 있다.
더욱이, 본 발명의 OLED의 명시된 층들 각각은 2 이상의 층으로 구성될 수 있다. 또한, 층 (1), (2), (3), (4) 및 (5) 중 일부 또는 전부를 표면 처리하여 전하 캐리어 이송 효율을 증가시킬 수 있다. 언급한 층들 각각에 대한 물질 선택은 바람직하게는 효율이 높은 OLED를 수득함으로써 결정한다.
본 발명의 OLED는 당업자에게 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 일반적으로, OLED는 개별 층을 적합한 기재 상에 연속 증착시켜 제조한다. 적합한 기재로는, 예를 들어 유리 또는 중합체 필름이 있다. 증착에 있어서, 통상의 기법, 예컨대 열증착, 화학적 증착 등을 이용하는 것이 가능하다. 대안적인 방법으로, 유기층을 적합한 용매 중 용액 또는 현탁액으로 코팅할 수 있으며, 이러한 경우 당업자에게 공지된 코팅 기법이 이용된다. OLED의 층들 중 하나에, 바람직하게는 발광층에 1 이상의 본 발명의 금속 착물 이외에 중합체 물질을 갖는 조성물을 층으로서 용액 매개된 공정에 의해 도포하는 것이 일반적이다.
일반적으로, 상이한 층들은 하기 두께를 가진다: 애노드(1) 500∼5000　Å, 바람직하게는 1000∼20000　Å, 정공 이송층(2) 50∼1000　Å, 바람직하게는 200∼800　Å, 발광층(3) 10∼1000　Å, 바람직하게는 100∼800　Å, 전자 이송층(4) 50∼1000　Å, 바람직하게는 200∼800　Å, 캐소드(5) 200∼10000　Å, 바람직하게는 300∼5000　Å. 본 발명의 OLED에서의 정공 및 전자의 재조합 영역의 위치 및 따라서 OLED의 발광 스펙트럼은 층 각각의 상대적인 두께에 영향을 받을 수 있다. 이는 전자 이송층의 두께가 바람직하게는 전자/정공 재조합 영역이 발광층 내에 존재하도록 선택되어야 한다는 것을 의미한다. OLED의 개별 층들의 층두께 비율은 사용되는 물질에 따라 다르다. 사용되는 임의의 추가 층의 층두께는 당업자에게 공지되어 있다.
본 발명의 OLED 중 1 이상의 층에 본 발명의 금속 착물을 바람직하게는 본 발명의 OLED 중 발광층에서의 발광 분자로서 사용하여 높은 효율의 OLED를 얻을 수 있다. 본 발명의 OLED의 효율은 다른 층들은 최적화시켜 추가적으로 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 높은 효율의 캐소드, 예컨대 Ca, Ba 또는 LiF를 사용할 수 있다. 작동 전압의 감소 또는 양자 효율의 증가를 유도하는 신규한 정공 이송 물질 및 성형 기판을 마찬가지로 본 발명의 OLED에 사용할 수 있다. 또한, 추가 층이 OLED에 존재하여 상이한 층들의 에너지 수준을 조절하고 전계발광성을 촉진시킬 수 있다.
본 발명의 OLED는 전계발광성이 유용한 모든 디바이스에 사용할 수 있다. 적합한 디바이스는 바람직하게는 고정식 및 이동식 영상 디스플레이 장치로부터 선택된다. 고정식 영상 디스플레이 장치으로는, 예를 들어 컴퓨터의 영상 디스플레이 장치, 텔레비젼, 프린터, 주방 가전 및 광고판에서의 영상 디스플레이 장치, 조명, 정보 표시판이 있다. 이동식 영상 디스플레이 장치로는, 예를 들어 핸드폰, 랩톱, 카메라, 특히 디지털 카메라, 차량에서의 영상 디스플레이 장치, 및 버스 및 기차의 목적지 디스플레이가 있다.
또한, 본 발명의 금속 착물을 역구조의 OLED에 사용할 수 있다. 본 발명의 금속 착물은 이러한 역 OLED에, 결과적으로 발광층에 바람직하게 사용된다. 역 OLED의 구조 및 이에 통상적으로 사용되는 물질은 당업자에게 공지되어 있다.

Claims (2)

  1. 하기 화학식 (I)의 1 이상의 리간드를 포함하고, 1 이상의 중수소 원자를 포함하는 금속 착물:
    Figure pat00018

    상기 식 중,
    Y5, Z4는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고;
    X1은 N이며,
    X2, X3, Y1, Y2, Y3는 각각 독립적으로 N 또는 C이고;
    X5는 CD이며;
    X4는 CD, CR1, CH, N이거나, 또는 NR1, S 또는 O이며;
    Y4, Y6는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고, 여기서 Y4 또는 Y6는 m = 0인 경우에 추가로 S, O 또는 NR1일 수 있으며;
    Z1, Z2, Z3는 각각 독립적으로 CD, CR1, CH, N이고, 여기서 Z1, Z2 또는 Z3는 n = 0인 경우에 추가로 S, O 또는 NR1일 수 있으며;
    R1은 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬, 비치환되거나 치환된 시클로알킬, 비치환되거나 치환된 헤테로시클로알킬, 비치환되거나 치환된 아릴, 비치환되거나 치환된 헤테로아릴, 비치환되거나 치환된 알케닐, 비치환되거나 치환된 시클로알케닐, 비치환되거나 치환된 알키닐, SiR2 3, 할로겐, 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 치환기이고, 여기서 R1이 질소 원자에 결합된 경우, R1은 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬 또는 비치환되거나 치환된 아릴 또는 비치환되거나 치환된 헤테로아릴이며, 상기 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 치환기는 할로겐 라디칼, 알콕시 라디칼, 아릴옥시 라디칼, 카르보닐 라디칼, 에스테르 라디칼, 아미노기, 아미드 라디칼, CH2F 기, CHF2 기, CF3 기, CN 기, 티오기, 설폰산기, 설폰산 에스테르기, 보론산기, 보론산 에스테르기, 포스폰산기, 포스폰산 에스테르기, 포스핀 라디칼, 설폭시드 라디칼, 설포닐 라디칼, 설파이드 라디칼, 니트로기, OCN 기, 보란 라디칼, 실릴기, 스타네이트 라디칼, 이미노기, 히드라진 라디칼, 히드라존 라디칼, 옥심 라디칼, 니트로소기, 디아조기, 포스핀 옥시드기, 히드록실기 및 SCN 기로부터 선택되고, 여기서 임의의 2개의 R1 라디칼은 함께 알킬렌 또는 아릴렌 가교를 추가로 형성할 수 있고, ;
    R2는 독립적으로 비치환되거나 치환된 알킬 또는 비치환되거나 치환된 아릴 또는 비치환되거나 치환된 헤테로아릴이며;
    m, n은 각각 독립적으로 0 또는 1이고, 여기서 Z4 및 Y5 기는 각각 n 및 m = 0인 경우에 존재하지 않고;
    적합한 치환기는 중수소, 알킬 라디칼, 아릴 라디칼(이는 결과적으로 치환되거나 비치환될 수 있음), 헤테로아릴 라디칼, 알케닐 라디칼, 또는 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 기이고, 여기서, 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 기는 할로겐 라디칼, 알콕시 라디칼, 아릴옥시 라디칼, 카르보닐 라디칼, 에스테르 라디칼, 아미노기, 아미드 라디칼, CH2F 기, CHF2 기, CF3 기, CN 기, 티오기, 설폰산기, 설폰산 에스테르기, 보론산기, 보론산 에스테르기, 포스폰산기, 포스폰산 에스테르기, 포스핀 라디칼, 설폭시드 라디칼, 설포닐 라디칼, 설파이드 라디칼, 니트로기, OCN 기, 보란 라디칼, 실릴기, 스타네이트 라디칼, 이미노기, 히드라진 라디칼, 히드라존 라디칼, 옥심 라디칼, 니트로소기, 디아조기, 포스핀 옥시드기, 히드록실기 및 SCN 기로부터 선택되고, 이로써 상기 알킬 라디칼, 아릴 라디칼, 헤테로아릴 라디칼, 알케닐 라디칼 및 공여체 또는 수용체 작용을 갖는 기는 1 이상의 위치에서 중수소화될 수 있음.
  2. 제1항에 있어서, 하기 화학식 (Ⅱ)을 갖는 금속 착물:
    Figure pat00019

    상기 식 중,
    M은 특정 금속 원자에 가능한 임의의 산화 상태로 존재하는, 원소 주기율표(CAS 버젼)의 IB, ⅡB, ⅢB, ⅣB, VB, ⅥB, ⅦB, 또는 Ⅷ의 전이 금속으로 구성된 군으로부터 선택되는 금속 원자이고;
    J는 1자리 또는 2자리일 수 있는 1가 음이온성 또는 2가 음이온성 리간드이며;
    K는 일반적으로 광활성이 아닌 비하전된 1자리 또는 2자리 리간드로서 포스핀, 포스포네이트 및 이의 유도체, 아르세네이트 및 이의 유도체, 포스파이트, CO, 니트릴, 아민, M과의 π 착물을 형성할 수 있는 디엔, 알릴, 메탈릴, 시클로옥텐, 노르보르나디엔 및 비하전된 비스카르벤으로부터 선택되고;
    o는 1, 2, 3 또는 4이며, 여기서 o는 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 1, 2 또는 3이고, M = Pt(Ⅱ) 또는 Os(Ⅱ)인 경우에 1 또는 2이며;
    p는 0, 1, 2, 3 또는 4이고, 여기서 p는 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 0, 1, 2, 3 또는 4이며, M = Pt(Ⅱ) 및 Os(Ⅱ)인 경우에 0, 1 또는 2이고, 여기서 p는 금속 M에 대한 결합 부위의 수이며, 즉, p = 2인 경우에 상기 리간드는 2개의 1자리 리간드 또는 1개의 2자리 리간드일 수 있고;
    q는 0, 1, 2, 3 또는 4이며, 여기서 q는 M = Ir(Ⅲ)인 경우에 0, 1 또는 2이고, M = Pt(Ⅱ)인 경우에 0 또는 1이며, M = Os(Ⅱ)인 경우에 2 또는 3이고, 여기서 q는 금속 M에 대한 결합 부위의 수이며, 즉, q = 2인 경우에 상기 리간드는 2개의 1자리 리간드 또는 1개의 2자리 리간드일 수 있고;
    여기서, o, p 및 q는 사용된 금속 원자의 산화 상태 및 배위수에 따라 그리고 리간드의 전하에 따라 다르며,
    2자리 리간드는 2개의 자리에서 금속 원자 M에 배위결합하는 리간드를 의미하는 것으로 이해되고, 1자리 리간드는 상기 리간드 상의 한 부위에서 금속 원자 M에 배위결합하는 리간드를 의미하는 것으로 이해된다.
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