KR20170059980A - 이미터로서 사용하기 위한 유기 분자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 중심을 갖지 않는 식 A에 따른 순수한 유기 분자, 및 유기 발광 다이오드(OLED) 및 다른 광전자 디바이스에서 이미터로서의 이의 용도에 관한 것이다.
Figure pct00077

상기 식 A에서,
Y는 서로 독립적으로 C, PR, S, S(=O)로 이루어진 군으로부터 선택되며;
W는 서로 독립적으로 C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
X는 CR2, C=C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 이는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 전자-공여 특성을 가진 n개의 동일하거나 또는 상이한 공여자 기 D로 치환되며, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하고, D는 식 I의 구조를 포함하며:
Figure pct00078

상기 식 I에서,
A 및 B는 서로 독립적으로 CRR', CR, NR, N으로 이루어진 군으로부터 선택되며, A와 B 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고, B와 Z 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고;
Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선(wavy line)은 D가 Ar에 결합되는 위치를 가리킨다.

Description

이미터로서 사용하기 위한 유기 분자{ORGANIC MOLECULES FOR USE AS EMITTERS}
본 발명은 금속 중심을 갖지 않는 일반식 A의 순수한 유기 분자(염료), 및 OLED(유기 발광 다이오드) 및 다른 광전자 디바이스에서 이미터로서의 이의 용도에 관한 것이다.
광전자 디바이스는, 전기 에너지가 광자로 변환되거나(OLED, LEEC) 또는 그 반대의 과정이 발생한다(OPV)는 사실을 특징으로 한다. 이로 인해, 이들 공정을 가능한 한 효율적으로 진행시키는 것이 중요하다. 따라서, OLED의 영역에서, 이상적으로는 높은 광발광 양자 수율을 가진 물질이 사용된다. 그러나, 또한, 당업자로서, OLED에서 25%의 단일항 여기자(exciton) 및 75%의 삼중항 여기자가 발생되는 것을 고려해야 한다. 이러한 결과는 최대 내부 양자 수율이 25%에 달하는 통상적인 형광 이미터이다. 동시에, 발생된 장기(long-lived) 비-방출 삼중항 상태는 더 높은 전류에서 강하게 저하하는 효율을 유발한다(소위 효율 롤-오프(roll-off)).
이들 단점을 피하고 모든 전하 담체를 이용하기 위해, 당업자에게 알려져 있는 삼중항-수집 개념이 사용될 수 있다. 이를 위해, 고비용의 중원자 복합체(예, 이리듐 또는 백금)가 일반적으로 사용되어야 한다(이에 대해서는 예를 들어: M. A. Baldo, D. F. O'Brian, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Phys. Rev. B 1999, 60, 14422 and H. Yersin, Top. Curr. Chem. 2004, 241, 1 참조).
또 다른 대안은 열적으로 활성화된 지연된 형광(thermally activated delayed fluorescence; TADF)을 보여주는 물질을 사용하는 것이다. 이러한 과정에서 발생된 삼중항 여기자는 단일항 여기자로 변환될 수 있고, 이러한 상태로부터 광자가 방출될 수 있다. 이러한 열적 재증식(thermal repopulation)을 위한 전제 조건은 최저 여기된 단일항 수준(S1)과 삼중항 수준(T1) 사이의 낮은 에너지 갭이다. 이는 예를 들어, 구리(I) 착화합물의 사용을 통해 달성될 수 있을 뿐만 아니라(예를 들어: H. Yersin, U. Monkowius, T. Fischer, T. Hofbeck, WO　2010/149748　A1 참조), 순수한 유기 물질을 사용함으로써 달성될 수도 있다(예를 들어: K. Shizu, H. Tanaka, H. Nakanotani, C. Adachi, WO 2013/172255 A1; H. Uoyama, K. Goushi, K. Shizu, H. Nomura, C. Adachi, Nature 2012, 492, 234 참조).
이러한 영역에서 심도있는 연구는, 이러한 이미터 물질에 대한 이미 존재하는 개념들 중 일부에도 불구하고, 새로운 물질이 여전히 크게 요망되고 있음을 보여준다. 이에 대한 하나의 이유는, 2개의 상이한 적용들(스크린 기술, 라이트닝(lighting), 스마트 패키징 등) 및 상이한 제조 방법(진공, 액체 또는 하이브리드 가공)이 존재한다는 것이다. 특히 액체 가공에 있어서, 이미 증착된 층이 다시 용해되는 일없이, 층들이 순차적으로 적용될 수 있도록 특정 용매에서의 용해성 및 불용성이 고려되어야 한다(직교성(orthogonality)). 이미 언급된 이들 물질의 특성 외에도, 이들의 입수가능성 또한, 상업화와 관련이 있다. 이는 또한, 합성 건축용 블록의 입수가능성뿐만 아니라, 기능성 물질의 합성 및 이의 정제를 위한 노력과 관련이 있다.
일 측면에서, 본 발명은 일반식 A의 구조를 포함하거나 일반식 A의 구조로 이루어진 분자의 제공에 관한 것이다.
Figure pct00001
상기 일반식 A에서,
Y는 서로 독립적으로 C, PR, S, S(=O)로 이루어진 군으로부터 선택되며, C 및 S(=O)가 바람직하며;
W는 서로 독립적으로 C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며, O 및 S가 바람직하며;
X는 CR2, C=C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며, NR 및 O가 바람직하고;
특히 X, Y 및 W의 하기 조합이 가능하며:
X Y W
NR C O
NR PR O
NR S(=O) O
O C O
O PR O
O S(=O) O
NR C C(CN)2
O C C(CN)2
NR S O
O S O
O C S
S C S
S C O
CR2 C O
CR2 PR O
CR2 S(=O) O
C=C(CN)2 C O
C=C(CN)2 PR O
C=C(CN)2 S(=O) O
Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 이는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 전자-공여 특성을 가진 n개의 동일하거나 또는 상이한 공여자 기 D로 치환되며, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하고, D는 식 I의 구조를 포함하며:
Figure pct00002
상기 식 I에서,
A 및 B는 서로 독립적으로 CRR', CR, NR, N으로 이루어진 군으로부터 선택되며, A와 B 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고, B와 Z 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하며;
Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선(waved line)은 D가 Ar에 결합되는 위치를 가리키며;
여기서, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R*, R 및 R' 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된(benzoannulated) 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 또한 F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 또한, 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있다.
일 구현예에서, 가교가능한 단위 QE는 옥세탄, 알킨 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물, 특히 클릭 반응(click reaction)용 화합물을 포함하고, 또한 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00003
.
대안적인 구현예에서, Z는 공유 단일 결합, 또는 치환된 및 비치환된 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기로부터 선택되는 2가 유기 가교, O, NR, C=CR2, C=NR, SiR2 S, S(O), S(O)2, BR, PR, P(O)R이며, 이들 단위의 조합 또한 가능하다(예, O-간섭 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기).
또 다른 구현예에서, Y는 C이며, W는 O이고, X는 NR이다.
일 구현예에서, Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 이는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 전자-공여 특성을 가진 n개의 공여자 기 D로 치환되고, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하다. 공여자 기 D는 치환된 및 비치환된 카르바졸, 치환된 및 비치환된 인돌, 치환된 및 비치환된 인돌린, 치환된 및 비치환된 다이하이드로아크리딘, 치환된 및 비치환된 벤즈이미다졸, 치환된 및 비치환된 2,3,4,9-테트라하이드로카르바졸, 치환된 및 비치환된 1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린, 치환된 및 비치환된 페노티아진, 치환된 및 비치환된 페녹사진, 치환된 및 비치환된 다이하이드로페나진, 치환된 및 비치환된 스피로 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 분자는 라디칼 R', R2, R3, 특히 R* 및 R의 삽입에 의해 다양한 특성들을 실시하는 가능성을 제공하며: 상이한 용매들에서의 용해성은 조정될 수 있으며; 가교를 위한 기는 쉽게 삽입될 수 있으며(예, 알켄, 알킨, 옥세탄), 수여자 강도는 대체로 전자-공여 치환기 또는 전자-수여 치환기에 의해 다양해질 수 있으며, 따라서, 전체 분자의 방출 색상에 영향을 줄 수 있다.
아릴기는 6개 내지 40개의 탄소 원자를 함유하며; 헤테로아릴기는 2개 내지 40개의 탄소 원자 및 하나 이상의 헤테로원자를 함유하며, 단, 탄소 원자 + 헤테로원자의 합계는 5 이상이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S로부터 선택된다. 이로써, 아릴기 및 이에 헤테로아릴기는 단순 방향족 사이클, 따라서 벤젠, 및 이에 단순 헤테로방향족 사이클, 예를 들어 피리딘, 피리미딘, 티오펜 등을 의미하거나, 헤테로아릴기의 축합된 아릴, 예를 들어 나프탈린, 안트라센, 페난트렌, 퀴놀론, 이소퀴놀린 등을 의미한다.
본 발명의 측면에서, 방향족 고리 시스템은 이러한 고리 시스템에 6개 내지 60개의 탄소 원자를 함유한다. 본 발명의 측면에서, 헤테로방향족 고리 시스템은 이러한 고리 시스템에 1개 내지 60개의 탄소 원자 및 하나 이상의 헤테로원자를 함유하며, 단, 탄소 원자 + 헤테로원자의 합계는 5 이상이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S로부터 선택된다. 본 발명의 측면에서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은, 본질적으로 오로지 아릴 또는 헤테로아릴기만 함유하지 않으며, 그보다는 일부 아릴 또는 헤테로아릴기가 비-방향족 단위(바람직하게는 H 이외의 10% 미만의 원자), 예컨대 C-원자, N-원자 또는 O-원자 또는 카르보닐기에 의해 간섭될 수 있는 시스템을 의미하고자 한다. 따라서, 예를 들어, 시스템, 예컨대 9,9'-스피로비플루오렌, 9,9-다이아릴플루오렌, 트리아릴아민, 다이아릴 에테르, 스틸벤 등은 또한, 본 발명의 측면에서 방향족 고리 시스템인 것으로 간주되고자 하며, 또한, 2개 이상의 아릴기가 예를 들어 선형 또는 환형 알킬기 또는 실릴기에 의해 간섭된 시스템도 방향족 고리 시스템인 것으로 간주되고자 한다. 더욱이, 2개 이상의 아릴 또는 헤테로아릴이 서로 직접 연결된 시스템, 예컨대 예를 들어 비페닐 또는 터페닐도 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템인 것으로 간주된다.
환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기는 단환식, 이환식 또는 다환식 기를 의미하는 것으로 간주된다.
본 발명과 관련하여, 단일 H-원자 또는 CH2-기가 또한 상기 언급된 기로 치환될 수 있는 C1- 내지 C40-알킬 기는 예를 들어, 라디칼 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, 사이클로프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 사이클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오-펜틸, 사이클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오-헥실, 사이클로헥실, 1-메틸사이클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 사이클로헵틸, 1-메틸사이클로헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 사이클로옥틸, 1-바이사이클로[2,2,2]옥틸, 2-바이사이클로[2,2,2]옥틸, 2-(2,6-다이메틸)옥틸, 3-(3,7-다이메틸)옥틸, 아다만틸, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 1,1-다이메틸-n-헥스-1-일-, 1,1-다이메틸-n-헵트-1-일-, 1,1-다이메틸-n-옥트-1-일-, 1,1-다이메틸-n-데스-1-일-, 1,1-다이메틸-n-도데스-1-일-, 1,1-다이메틸-n-테트라데스-1-일-, 1,1-다이메틸-n-헥사데스-1-일-, 1,1-다이메틸-n-옥타데스-1-일-, 1,1-다이에틸-n-헥스-1-일-, 1,1-다이에틸-n-헵트-1-일-, 1,1-다이에틸-n-옥트-1-일-, 1,1-다이에틸-n-데스-1-일-, 1,1-다이에틸-n-도데스-1-일-, 1,1-다이에틸-n-테트라데스-1-일-, 1,1-다이에틸-n-헥사데스-1-일-, 1,1-다이에틸-n-옥타데스-1-일-, 1-(n-프로필)-사이클로헥스-1-일-, 1-(n-부틸)-사이클로헥스-1-일-, 1-(n-헥실)-사이클로헥스-1-일-, 1-(n-옥틸)-사이클로헥스-1-일- 및 1-(n-데실)-사이클로헥스-1-일-을 의미하고자 한다. 알케닐 기는 예를 들어, 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 사이클로펜테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 헵테닐, 사이클로헵테닐, 옥테닐, 사이클로옥테닐 또는 사이클로옥타다에닐을 의미하고자 한다. 알키닐 기는 예를 들어, 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 의미하고자 한다. C1- 내지 C40-알콕시 기는 예를 들어, 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 또는 2-메틸부톡시를 의미하고자 한다.
5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 포함하며, 각각이 상기 언급된 라디칼로 치환될 수 있고, 방향족 화합물 및 이에 헤테로방향족 화합물에서 임의의 위치를 통해 연결될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은 예를 들어, 벤젠, 나프탈린, 안트라센, 벤즈안트라센, 페난트렌, 벤조페난트렌, 피렌, 크리센(chrysene), 페릴렌, 플루오란텐(fluoranthene), 벤즈플루오란텐, 나프타센, 펜타센, 벤즈피렌, 비페닐, 비페닐렌, 터페닐, 터페닐렌, 플루오렌, 스피로-비플루오렌, 다이하이드로페난트렌, 다이하이드로피렌, 테트라하이드로피렌, cis- 또는 trans-인데노플루오렌, cis- 또는 trans-모노벤조인데노플루오렌, cis- 또는 trans-다이벤조인데노플루오렌, 트룩센(truxene), 이소트룩센, 스피로트룩센, 스피로이소-트룩센, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 다이벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 인돌로카르바졸, 인데노카르바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프티미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라진-이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 옥사졸, 벤족사졸, 나프트옥사졸, 안트록사졸, 페난트르옥사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조-티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤즈피리미딘, 키녹살린(chinoxaline), 1,5-다이아자안트라센, 2,7-다이아자피렌, 2,3-다이아자피렌, 1,6-다이아자피렌, 1,8-다이아자피렌, 4,5-다이아자피렌, 4,5,9,10-테트라아자페릴렌, 피라진, 페나진, 페녹사진, 페노티아진, 플루오루빈, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 테트라졸, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌리진 및 벤조티아디아졸 유래의 기를 의미하는 것으로 간주된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 분자는 식 B의 구조를 포함하며:
Figure pct00004
상기 식 B에서,
Y는 서로 독립적으로 C, PR, S, S(=O)로 이루어진 군으로부터 선택되며, C 및 S(=O)가 바람직하며;
W는 서로 독립적으로 C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며, O 및 S가 바람직하며;
X는 CR2, C=C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며, CR2, NR 및 O가 바람직하고;
특히, X, Y 및 W의 하기 조합이 가능하며:
X Y W
NR C O
NR PR O
NR S(=O) O
O C O
O PR O
O S(=O) O
NR C C(CN)2
O C C(CN)2
NR S O
O S O
O C S
S C S
S C O
CR2 C O
CR2 PR O
CR2 S(=O) O
C=C(CN)2 C O
C=C(CN)2 PR O
C=C(CN)2 S(=O) O
아릴 고리에서 하나 이상의 R은 공여자 D이며, D는 전자-공여 특성을 가진 하나 이상의 동일하거나 또는 상이한 공여자 기이고, D는 상기 기술된 식 I의 구조를 포함한다.
Figure pct00005
상기 식 I에서,
A 및 B는 서로 독립적으로 CRR', CR, NR, N으로 이루어진 군으로부터 선택되며, A와 B 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고, B와 Z 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하며;
Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선은 D가 식 B의 페닐 고리에 결합되는 위치를 가리키며;
각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R 및 R' 중 2개 이상은 또한, 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 또한, 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있다.
일 구현예에서, 가교가능한 단위 QE는 옥세탄, 알킨 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물, 특히 클릭 반응의 수행을 위한 화합물을 포함하고, 또한 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00006
.
대안적인 구현예에서, Z는 공유 단일 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 알킬렌(선형, 분지형 또는 환형), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 또는 헤테로아릴렌 기로부터 선택되는 2가 유기 가교, O, NR, C=CR2, C=NR, SiR2 S, S(O), S(O)2, BR, PR, P(O)R이며, 이들 단위의 조합 또한 가능하다(예, O-간섭 알킬렌(선형, 분지형 또는 환형), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기).
바람직한 구현예에서, D는 각각 서로 독립적으로, 전자-공여 특성을 가진 공여자 기이며, 이는 치환된 및 비치환된 카르바졸, 치환된 및 비치환된 인돌, 치환된 및 비치환된 인돌린, 치환된 및 비치환된 다이하이드로아크리딘, 치환된 및 비치환된 벤즈이미다졸, 치환된 및 비치환된 2,3,4,9-테트라하이드로카르바졸, 치환된 및 비치환된 1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린, 치환된 및 비치환된 페노티아진, 치환된 및 비치환된 페녹사진, 치환된 및 비치환된 다이하이드로페나진, 치환된 및 비치환된 스피로 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 추가의 구현예에서, 유기 분자는 식 C의 구조를 포함하며:
Figure pct00007
상기 식 C에서,
Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 이는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 전자-공여 특성을 가진 n개의 동일하거나 또는 상이한 공여자 기 D로 치환되며, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하고, 공여자 기 D는 각각 식 I의 구조를 포함하며:
Figure pct00008
상기 식 I에서,
A 및 B는 서로 독립적으로 CRR', CR, NR, N으로 이루어진 군으로부터 선택되며, A와 B 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고, B와 Z 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하며;
Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선은 D가 Ar에 결합되는 위치를 가리키며;
여기서, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, 아자이드, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R*, R 및 R' 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 또한 F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 또한, 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R"는 R과 동일한 의미를 가지거나, 일 구현예에서 식 C의 동일하거나 또는 상이한 제2 단위가 결합되는 유기 가교이며, 따라서 이량체성 시스템을 형성하거나, R"는 추가의 구현예에서 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있다.
일 구현예에서, 가교가능한 단위 QE는 옥세탄, 알킨 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물, 특히 클릭 반응용 화합물을 포함하고, 또한 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00009
.
대안적인 구현예에서, Z는 공유 단일 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 또는 헤테로아릴렌 기로부터 선택되는 2가 유기 가교, O, NR, C=CR2, C=NR, SiR2 S, S(O), S(O)2, BR, PR, P(O)R이며, 이들 단위의 조합 또한 가능하다(예, O-간섭 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기).
일 구현예에서, Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 이는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 전자-공여 특성을 가진 n개의 공여자 기 D로 치환되며, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하고, 공여자 기 D는 치환된 및 비치환된 카르바졸, 치환된 및 비치환된 인돌, 치환된 및 비치환된 인돌린, 치환된 및 비치환된 다이하이드로아크리딘, 치환된 및 비치환된 벤즈이미다졸, 치환된 및 비치환된 2,3,4,9-테트라하이드로카르바졸, 치환된 및 비치환된 1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린, 치환된 및 비치환된 페노티아진, 치환된 및 비치환된 페녹사진, 치환된 및 비치환된 다이하이드로페나진, 치환된 및 비치환된 스피로 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 추가의 구현예에서, 유기 분자는 식 D의 구조를 포함하며:
Figure pct00010
상기 식 D에서,
아릴 고리에서 하나 이상의 R은 공여자 D이며,
D는 전자-공여 특성을 가진 하나 이상의 동일하거나 또는 상이한 공여자 기이며, 이러한 공여자 기 D는 식 I의 구조를 포함하며:
Figure pct00011
상기 식 I에서,
A 및 B는 서로 독립적으로 CRR', CR, NR, N으로 이루어진 군으로부터 선택되며, A와 B 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고, B와 Z 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하며;
Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선은 D가 식 D의 페닐 고리에 결합되는 위치를 가리키며;
각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, 아자이드, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R 및 R' 중 2개 이상은 또한, 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 또한, F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 또한, 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R"는 R과 동일한 의미를 가지거나, 일 구현예에서 식 D의 동일하거나 또는 상이한 제2 단위가 결합되는 유기 가교이며, 따라서 이량체성 시스템을 형성하거나, R"는 추가의 구현예에서 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교될 수 있다.
일 구현예에서, 가교가능한 단위 QE는 클릭 반응용 옥세탄, 알킨 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 포함하고, 또한 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00012
.
대안적인 구현예에서, Z는 공유 단일 결합, 또는 치환된 및 비치환된 알킬렌(선형, 분지형 또는 환형), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기로부터 선택되는 2가 유기 가교, O, NR, C=CR2, C=NR, SiR2 S, S(O), S(O)2, BR, PR, P(O)R이며, 이들 단위의 조합 또한 가능하다(예, O-간섭 알킬렌(선형, 분지형 또는 환형), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기).
일 구현예에서, D는 각각 독립적으로, 전자-공여 특성을 가진 공여자 기로부터 선택되며, 이는 치환된 및 비치환된 카르바졸, 치환된 및 비치환된 인돌, 치환된 및 비치환된 인돌린, 치환된 및 비치환된 다이하이드로아크리딘, 치환된 및 비치환된 벤즈이미다졸, 치환된 및 비치환된 2,3,4,9-테트라하이드로카르바졸, 치환된 및 비치환된 1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린, 치환된 및 비치환된 페노티아진, 치환된 및 비치환된 페녹사진, 치환된 및 비치환된 다이하이드로페나진, 치환된 및 비치환된 스피로 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일 구현예에서, R"는
- (선형, 분지형, 부분적으로 플루오르화된, (헤테로)아릴 치환된, (폴리)에테르, 에스테르, 알코올 치환된) 알킬 라디칼, 예컨대,
Figure pct00013
- (알킬 치환된, 전자-끌기 기 및/또는 전자-공여 기로 치환된) (헤테로-)아릴 라디칼, 예컨대,
Figure pct00014
로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 구현예에서, 유기 분자는 식 D*의 구조를 포함하며:
Figure pct00015
상기 식 D*에서, R, R" 및 D는 식 D에서 정의된 바와 같으며, 단, R은 공여자일 수 없다.
특히 바람직한 구현예에서, 유기 분자는 식 D**의 구조를 포함하며:
Figure pct00016
상기 식 D**에서, R" 및 D는 식 D에서 정의된 바와 같다.
본 발명의 추가의 구현예에서, 유기 분자는 식 E의 구조를 포함하며:
Figure pct00017
상기 식 E에서,
아릴 고리에서 하나 이상의 R은 공여자 D이며,
D는 각각 전자-공여 특성을 가진 공여자 기이며, 이러한 공여자 기 D는 식 I의 구조를 포함하며:
Figure pct00018
A 및 B는 서로 독립적으로 CRR', CR, NR, N으로 이루어진 군으로부터 선택되며, A와 B 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고, B와 Z 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하며;
Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선은 D가 식 E의 페닐 고리에 결합되는 위치를 가리키며;
B*는 치환된 또는 비치환된 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 유기 가교, 또는 -O-, -NR-, -C=CR2, -C=NR, -SiR2- -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 알킬(분지형 또는 환형 포함), 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알케닐 기, 페닐 및 치환된 페닐 단위이며,
각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, 아자이드, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고; 여기서, 이들 치환기 R 및 R' 중 2개 이상은 또한, 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 또한, F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 또한, 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있다.
비제한적으로 예시적인 B*는
Figure pct00019
일 수 있다.
일 구현예에서, 가교가능한 단위 QE는 클릭 반응용 옥세탄, 알킨 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 포함하고, 또한 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00020
.
대안적인 구현예에서, Z는 공유 단일 결합, 또는 치환된 및 비치환된 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기로부터 선택되는 2가 유기 가교, O, NR, C=CR2, C=NR, SiR2 S, S(O), S(O)2, BR, PR, P(O)R이며, 이들 단위의 조합 또한 가능하다(예, O-간섭 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기).
대안적인 구현예에서, B는 치환된 또는 비치환된 알킬렌기(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기로부터 선택되는 2가 유기 가교, O, NR, C=CR2, C=NR, SiR2 S, S(O), S(O)2, BR, PR, P(O)R이며, 여기서, 이들 단위의 조합 또한 가능하다(예, O-간섭 알킬렌 (분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기).
일 구현예에서, D는 각각 독립적으로, 전자-공여 특성을 가진 공여자 기로부터 선택되며, 이는 치환된 및 비치환된 카르바졸, 치환된 및 비치환된 인돌, 치환된 및 비치환된 인돌린, 치환된 및 비치환된 다이하이드로아크리딘, 치환된 및 비치환된 벤즈이미다졸, 치환된 및 비치환된 2,3,4,9-테트라하이드로카르바졸, 치환된 및 비치환된 1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린, 치환된 및 비치환된 페노티아진, 치환된 및 비치환된 페녹사진, 치환된 및 비치환된 다이하이드로페나진, 치환된 및 비치환된 스피로 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 추가의 구현예에서, 식 I의 전자-공여 특성을 가진 공여자 기는 식 II의 구조를 포함하며:
Figure pct00021
상기 식 II에서,
Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선은 D가 Ar에 결합되는 위치를 가리키며;
각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R 중 2개 이상은 서로 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 또한, F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 또한, 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있다.
일 구현예에서, 가교가능한 단위 QE는 클릭 반응용 옥세탄, 알킨 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 포함하고, 또한 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00022
.
대안적인 구현예에서, Z는 공유 단일 결합, 또는 치환된 및 비치환된 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기로부터 선택되는 2가 유기 가교, O, NR, C=CR2, C=NR, SiR2 S, S(O), S(O)2, BR, PR, P(O)R이며, 이들 단위의 조합 또한 가능하다(예, O-간섭 알킬렌(분지형 또는 환형 포함), 알케닐렌, 알키닐렌, 아릴렌 및 헤테로아릴렌 기).
본 발명의 추가의 구현예에서, 식 I의 전자-공여 특성을 가진 공여자 기는 식 III의 구조를 포함하며:
Figure pct00023
상기 식 III에서,
각각의 R은 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R은 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R은 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R은 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R은 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R은 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R 중 2개 이상은 서로 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 또한, 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 또한, F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 또한, 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있다.
일 구현예에서, 가교가능한 단위 QE는 클릭 반응용 옥세탄, 알킨 및 아자이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물을 포함하고, 또한 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00024
.
본 발명에 따른 공여자의 예로는,
Figure pct00025
이 있다.
식 A 및 식 B의 기본적인 구조 각각의 상이한 치환 패턴들의 예로는,
Figure pct00026
이 있다.
식 D의 기본적인 구조의 상이한 치환 패턴들의 예로는,
Figure pct00027
이 있다.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 분자는 1개, 2개 또는 4개의 공여자 D로 치환된다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 유기 분자의 제조 방법에 관한 것이다.
일 구현예에서, 이러한 방법은 N-친핵체를, 식 A*의 구조를 포함하는 화합물로 친핵성 방향족 치환(SNAr)하는 단계를 포함하며:
Figure pct00028
상기 식 A*에서,
Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 이는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 n개의 동일하거나 또는 상이한 기 G로 치환되며, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하며;
G는 Cl 또는 F이고;
식 A에 주어진 정의가 추가로 적용된다.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 방법은 친핵체를, 클로로-치환 프탈리미드 또는 플루오로-치환된 프탈리미드로 친핵성 방향족 치환(SNAr)하는 단계를 포함한다.
또 다른 구현예에서, 본 발명에 따른 방법은 부가적으로, 상응하는 무수물과 상응하는 1차 아민과의 반응에 의해 클로로/플루오로-치환된 프탈리미드를 합성하는 단계를 포함한다.
추가의 구현예에서, 본 발명에 따른 방법은 부가적으로, Ar-기 및/또는 전자-공여 특성을 가진 공여자 기 중 하나 이상을, 용해성을 증가시키기 위한 하나 이상의 치환기로 치환시키는 단계를 포함하며, 이러한 치환기는
- 길이가 C1 내지 C30인 장쇄, 분지형 또는 비분지형 또는 환형 알킬 사슬,
- 길이가 C1 내지 C30인 장쇄, 분지형 또는 비분지형 또는 환형 알콕시 사슬,
- 길이가 C1 내지 C30인 분지형 또는 비분지형 또는 퍼플루오로 알킬 사슬 및
- 사슬 길이가 3개 내지 50개의 반복 단위인 단쇄 폴리에테르
로 이루어진 군으로부터 선택된다.
추가의 구현예에서, 본 발명에 따른 방법은 부가적으로, Ar-기 및/또는 전자-공여 특성을 가진 공여자 기 및/또는 식 C 및/또는 식 D의 라디칼 R' 중 하나 이상을, 하나 이상의 가교가능한 단위로 치환하는 단계를 포함하며, 이러한 가교가능한 단위는 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고, 이러한 가교가능한 단위는
- 클릭 반응용 옥세탄, 아자이드 및 알킨뿐만 아니라 하기 알켄 유도체를 포함한다:
Figure pct00029
.
본 발명은 또한, 광전자 디바이스에서 이미터 또는 흡수제로서의 본 발명에 따른 분자의 용도에 관한 것이며, 이는 진공 증발 방법에 의해 제조되거나 용액으로부터 제조되며, 여기서, 광전자 디바이스는 특히,
· 유기 발광 다이오드(OLED),
· 발광 전기화학 전지,
· OLED 센서, 특히 외부적으로 밀폐되어 차폐되지 않는 기체 및 증기 센서에서의 OLED 센서
· 유기 태양 전지,
· 유기 전계 효과 트랜지스터,
· 유기 레이저 및
· 다운-변환 요소(down-conversion element).
로 이루어진 군으로부터 선택된다.
하나 이상의 구현예에 따르면, 기판 상의 유기 발광 디바이스는 2개 이상의 전극을 포함하며, 이러한 전극들 중 하나 이상은 투명하고, 이들 전극 사이에 유기 기능성 층 스택(stack)이 배열된다. 유기 기능성 층 스택은 하나 이상의 유기 발광 층을 유기 전기발광 층 형태로 포함하며, 이는 유기 발광 디바이스가 작동될 때 빛을 발생시킨다. 유기 발광 디바이스는 특히, 유기 발광 다이오드(OLED)로서 형성될 수 있다.
본원 및 하기에서, "반투명한"이란, 가시 광선에 투과성인 층을 말한다. 이러한 반투명한 층은 투명한 층, 즉 투명할 수 있거나, 적어도 부분적으로 광-산란성 및/또는 부분적으로 광-흡수성일 수 있으며, 따라서, 반투명한 층은 또한 예를 들어, 확산되거나 탁한 반투명성을 가질 수 있다. 특히, 본원에서 반투명한 것으로 기술된 층은 바람직하게는 최대로 투명하며, 따라서 특히, 광의 흡수가 가능한 한 작다.
유기 기능성 층 스택은 유기 중합체, 유기 올리고머, 유기 단량체, 유기 소(small) 비-중합체성 분자("소분자") 또는 이들의 조합을 가진 층을 포함할 수 있다. 유기 발광 층용 물질로서 적합한 물질은, 형광 또는 인광, 예를 들어 폴리플루오렌, 폴리티오펜 또는 폴리페닐렌 또는 유도체, 이들의 화합물, 혼합물 또는 공중합체를 기재로 하는 방사선 방출을 가진 물질이다. 유기 기능성 층 스택은 또한, 복수의 유기 발광 층들을 포함할 수 있으며, 이는 전극들 사이에 배열된다. 더욱이, 유기 기능성 층 스택은, 하나 이상의 발광 층 내로의 효과적인 정공 주입을 허용하기 위해 정공 수송 층 형태를 취하는 기능성 층을 포함할 수 있다. 정공 수송 층에 유리한 것으로 입증될 수 있는 물질은 예를 들어, 3차 아민, 카르바졸 유도체, 캄퍼술폰산으로 도핑된 폴리아닐린 또는 폴리스티렌술폰산으로 도핑된 폴리에틸렌다이옥시티오펜이다. 유기 기능성 층 스택은 기능성 층을 추가로 포함할 수 있으며, 이는 전자 수송 층의 형태를 취한다. 더욱이, 층 스택은 또한, 전자 차단 층 및/또는 정공 차단 층을 포함할 수 있다.
기판(고체 지지체)은 예를 들어, 하나 이상의 물질을 층, 시트, 필름 또는 라미네이트 형태로 포함할 수 있으며, 이러한 물질은 유리, 석영, 플라스틱, 금속, 규소 웨이퍼로부터 선택된다. 기판은 특히 바람직하게는, 유리를 예를 들어 유리 층, 유리 필름 또는 유리 시트 형태로 포함하거나 이로 이루어진다.
유기 발광 디바이스의 기본 구조에 관하여, 예를 들어 유기 기능성 층 스택의 구조, 층 조성 및 물질에 관하여, 특히 유기 발광 디바이스의 구조에 관하여, 문헌 WO 2010/066245 A1을 참조로 하며, 이는 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
전극들 사이에 유기 기능성 층 스택이 배열되는 2개의 전극들은 예를 들어 둘 다 반투명할 수 있으며, 따라서, 2개의 전극들 사이의 하나 이상의 발광 층에서 발생된 빛은 2개의 방향, 즉, 기판 방향 및 기판으로부터 멀어지는 방향으로 방출될 수 있다. 더욱이, 예를 들어 유기 발광 디바이스의 모든 층들은 반투명할 수 있으며, 따라서, 유기 발광 디바이스는 반투명하며 특히 투명한 OLED를 형성한다. 더욱이, 전극들 사이에 유기 기능성 층 스택이 배열되는 2개의 전극들 중 하나는 비-반투명하고 바람직하게는 반사성인 것이 가능할 수 있으며, 따라서, 2개 이상의 전극들 사이의 하나 이상의 발광 층에서 발생된 빛은 반투명 전극에 의해 오로지 하나의 방향으로만 방출될 수 있다. 기판 상에 배열된 전극이 반투명하고 기판 또한 반투명한 경우, 용어 "하부(bottom) 이미터"가 또한 사용될 수 있으며, 한편, 기판으로부터 원거리에 배열된 전극이 반투명한 경우, 용어 "상부(top) 이미터"가 사용된다.
추가의 구현예에 따르면, 반투명 전극은 투명한 전도성 옥사이드를 포함하거나 투명한 전도성 옥사이드로 이루어진다. 투명한 전도성 옥사이드(TCO: "투명한 전도성 옥사이드")는 투명한 전도성 물질, 일반적으로 금속 옥사이드, 예컨대 예를 들어 아연 옥사이드, 주석 옥사이드, 카드뮴 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 인듐 옥사이드, 인듐 주석 옥사이드(ITO) 또는 알루미늄 아연 옥사이드(AZO)이다. 바이너리 금속(binarymetal)-산소 화합물, 예컨대 예를 들어 ZnO, SnO2 또는 In2O3 외에도, 터너리(ternary) 금속-산소 화합물, 예컨대, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12 또는 상이한 투명한 전도성 옥사이드들의 혼합물 또한, TCO의 군에 속한다. 더욱이, TCO는 본질적으로, 화학양론적 조성물에 상응하지 않으며, 또한 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
더욱이, 반투명 전극은 금속 또는 합금, 예를 들어 Ag, Pt, Au, Mg, Ag:Mg 중 하나 이상을 포함하는 금속 층을 포함할 수 있다. 다른 금속들 또한, 가능하다. 바람직한 구현예에서, 공기 중에서 안정하고/거나 예를 들어 얇은 보호성 옥사이드 층의 형성을 통해 자가-부동태화(self-passivating)인 하나 이상의 금속이 사용된다. 이러한 경우, 금속 층은, 작동 시 하나 이상의 유기 발광 층에 의해 발생된 빛에 적어도 부분적으로 투과성일 정도로 작은 두께, 예를 들어 50 nm 이하의 두께를 가진다.
반투명 전극은 또한, 하나 이상의 TCO 층과 하나 이상의 반투명한 금속 층의 조합을 포함할 수도 있다.
각각의 경우, 전극은 큰 표면적을 가지도록 배치될 수 있다. 하나 이상의 유기 발광 층에서 발생된 빛이 큰-면적(large-area) 방출을 할 수 있게 한다. "큰-면적"은, 유기 발광 디바이스가 수 mm2 이상, 바람직하게는 1 cm2 이상, 특히 바람직하게는 1 dm2 이상의 면적을 포함함을 의미할 수 있다.
추가의 구현예에 따르면, 유기 기능성 층 스택은, 이러한 유기 기능성 층 스택이 배열되는 2개의 전극들 둘 다에 직접 인접하여 각각의 경우에 전하 발생 층을 포함한다. 이러한 경우, 전자-전도성 층은 애노드 형태를 취하는 전극과 인접하고, 정공-전도성 층은 캐소드 형태를 취하는 전극과 인접한다. 이러한 경우, 2개의 전극과 함께 유기 기능성 층 스택은 소위 인버티드 OLED를 형성하며, 여기서, 상응하는 전하 담체 유형의 주입은 각각의 경우 상기 기술된 역과정(inverse process)에 의해 대체된다.
추가의 구현예에 따르면, 전극들 사이의 유기 기능성 층 스택은 2개 이상의 유기 발광 층을 포함하며, 더욱이 이들 사이에 추가의 전하-발생 층이 배열될 수 있다. 전극과 함께 이러한 유기 기능성 층 스택은 또한, 소위 스택드(stacked) OLED로 지정될 수 있으며, 여기서, 복수의 유기 OLED 단위들이, 그 사이에 배열되는 전하-발생 층에 의해 하나 위에 또 다른 하나가 수직으로 놓인다. 서로의 상부 상에 복수의 유기 발광 층을 쌓는 것(stacking)은 한편으로는 혼합 광을 발생시킬 수 있다. 더욱이, 다수로 쌓인 스택드 OLED에서, 오로지 하나의 발광 층을 가진 OLED와 비교하여 사실상 동일한 효율 및 동일한 발광을 확연하게 더 오랜 수명으로 달성할 수 있으며, 그 이유는 다수의 발광이 동일한 전류 밀도에서 달성될 수 있기 때문이다.
추가의 구현예에 따르면, 스택 위에 추가의 전극이 있는 추가의 유기 기능성 층 스택은 2개의 전극 상에 배열되고, 유기 기능성 층 스택은 이들 전극 사이에 배열되고 하나 이상의 전하-발생 층이 배열된다. 즉, 유기 발광 디바이스는 3개 이상의 전극을 포함하며, 여기서, 유기 기능성 층 스택은 각각의 이웃 전극 사이에 배열된다. 이러한 방식으로, 유기 기능성 층 스택과 추가의 유기 기능성 층 스택 사이에 배열된 전극은 소위 중간 전극의 형태를 취하며, 이러한 중간 전극은 예를 들어, 유기 기능성 층 스택에서 상이한 발광 층들의 경우 유기 발광 디바이스의 방출 색상을 조절하기 위해 직접 구동될 수 있다. 특히, 추가의 유기 기능성 층 스택이 배열되는 2개의 전극들 중 하나 이상에 직접 인접해 있는, 추가의 유기 기능성 층 스택은 추가의 전하 발생 층을 포함할 수 있다.
추가의 구현예에 따르면, 유기 발광 디바이스는 유기 발광 층과 마주하는 면 상에서 각각의 전극에 직접 인접해 있는 전하-발생 층을 포함한다.
예를 들어, 전하-발생 층은 유기 정공-전도성 매트릭스에 무기 도판트 또는 유기 도판트를 포함하는 p-도핑된 층을 정공-전도성 층으로서 포함할 수 있다. 적합한 무기 도판트의 예로는, 전이 금속 옥사이드, 예컨대 바나듐 옥사이드, 몰리브덴 옥사이드 또는 텅스텐 옥사이드가 있다. 적합한 유기 도판트의 예로는, 테트라플루오로테트라시아노퀴노다이메탄(F4-TCNQ) 또는 구리 펜타플루오로벤조에이트(Cu(I)pFBz)가 있다. 더욱이, 적합한 유기 도판트의 예로는, 전이 금속 복합체가 있다. 이들은 바람직하게는 아세틸아세토네이트(acac)와 같은 리간드와 함께 Cu와 같은 중심 원자를 포함할 수 있다. 더욱이, 구리 복합체, 예를 들어 구리 카르복실레이트가 적합한 예이다. 이러한 도판트 및 추가의 도판트는 문헌 WO 2011/033023 A1 및 WO 2011/120709 A1에 기술되어 있으며, 각각의 개시내용은 본원에 기술된 도판트와 관련하여 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
더욱이, 비스무트 및/또는 크롬과의 금속 복합체 또한 DE 10 2012 209 523 A1 및 DE 10 2012 209 520 A1에 기술된 바와 같이 적합하며, 이의 각각의 개시내용은 본원에 기술된 도판트와 관련하여 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
전자-전도성 층으로서, 전하-발생 층은 예를 들어 유기 전자-전도성 매트릭스에서 n-도판트, 예를 들어 Cs, Li, Ca, Na, Ba 또는 Mg 또는 이들의 화합물, 예를 들어 Cs2CO3 또는 Cs3PO4와 같은 낮은 일 함수(work function)를 가진 금속을 이용한 n-도핑된 층을 포함할 수 있다. 이러한 도판트 및 추가의 도판트는 예를 들어, 문헌 WO 2011/039323 A2에 기술되어 있으며, 이의 각각의 개시내용은 본원에 기술된 도판트와 관련하여 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
더욱이, 유기 p-도판트 및 유기 n-도판트는 또한, 상표명 NDP-2®, NDP-9®, NDN-1®, NDN-26®(Novaled GmbH) 하에 입수가능하다.
더욱이, 캡슐화 배열은 또한, 전극 및 유기 층 상에 배열될 수 있다. 캡슐화 배열은 예를 들어, 유리 커버 형태 또는 바람직하게는 박막 캡슐화 형태로 달성될 수 있다.
공동(cavity)을 포함할 수 있는 유리 커버, 예를 들어 유리 기판 형태의 유리 커버는 접착층 또는 유리 솔더(solder)에 의해 기판에 접착적으로 결합되거나 기판과 함께 융합될 수 있다. 더욱이, 수분-흡수 성분(게터(getter)), 예를 들어 제올라이트 성분은 공동에서 접착적으로 결합되어, 접착제를 통해 침투할 수 있는 수분 또는 산소에 결합할 수 있다. 더욱이, 게터 물질을 함유하는 접착제는 커브를 기판에 고정하는 데 사용될 수 있다.
박막 캡슐화로서 배치되는 캡슐화 배열은 본원에서, 대기중 성분, 특히 수분 및 산소 및/또는 추가의 유해 성분, 예컨대 하이드로겐 설파이드와 같은 부식성 기체에 대한 차단벽을 형성하는 데 적합한 디바이스를 지창하는 것으로 이해된다. 이를 위하여, 캡슐화 배열은 각각 수백 nm 이하의 두께를 가진 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
특히, 박막 캡슐화는 예를 들어 원자 층 증착 방법("원자 층 증착", ALD)에 의해 적용되는 얇은 층을 포함하거나 이러한 얇은 층으로 이루어질 수 있다. 캡슐화 배열의 층에 적합한 물질은 예를 들어 알루미늄 옥사이드, 아연 옥사이드, 지르코늄 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 하프늄 옥사이드, 란타늄 옥사이드 또는 탄탈륨 옥사이드이다. 캡슐화 배열은 바람직하게는, 각각의 층이 1원자 층 내지 10 nm의 두께를 포함하는 복수의 얇은 층들을 이용한 층 순서를 포함하며, 제한값들도 포함된다.
박막 캡슐화는 예를 들어, 문헌 WO 2009/095006 A1 및 WO 2010/108894 A1로부터 알려져 있으며, 이의 각각의 개시내용은 그 전체가 원용에 의해 본 명세서에 포함된다.
예를 들어 라이팅(lighting) 디바이스의 형태를 OLED 루미네어(luminaire) 형태로 취할 수 있는 본원에 기술된 유기 발광 디바이스의 경우, 유기 기능성 층 스택 내로의 전하 담체 주입은 유리하게는, 상기 기술된 역과정에 의해 특히 반투명 전극에서 하나 이상의 전극으로 대체된다. 이러한 방식에 의해, 이러한 경계 표면에서 전압 강하(voltage drop)의 감소가 달성될 수 있다. 이의 결과로서, 투명한 전도성 옥사이드, 예컨대 ITO 또는 AZO는 반투명 전극용 물질로서 단독으로 또는 Ag와 같은 금속과 조합하여 사용될 수 있다. 특히, 반투명 전극은 또한, 기판으로부터 원거리에서 상부 전극을 형성할 수 있다. 이로써, OLED는 매우 높은 투명도 값으로 제조될 수 있으며, 따라서, 이러한 투명한 디바이스의 효율을 증가시킬 수 있다. 이는 또한, 유기 발광 디바이스의 수명에 긍정적인 효과를 가질 수 있으며, 신규 OLED 디바이스의 제조 가능성도 증가한다.
일 구현예에서, 이미터 또는 흡수제에서 유기 분자의 비율은 1% 내지 99%이며, 바람직하게는 유기 발광 디바이스, 특히 OLED에서 이미터로서의 유기 분자의 비율은 5% 내지 80%이다. 하나의 대안적인 구현예에서, 이미터 또는 흡수제에서 유기 분자의 비율은 100%이다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 유기 분자를 포함하는 광전자 디바이스에 관한 것이며, 여기서, 광전자 디바이스는 특히, 유기 발광 디바이스, 유기 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 발광 다이오드, 발광 전기화학 전지, 유기 전계 효과 트랜지스터 및 유기 레이저로 이루어진 군으로부터 선택되는 디바이스로서 형상화된다.
본 발명에 따른 광전자 디바이스의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 화합물은 발광 층에서 방출 물질로서 이용되며, 여기서, 이는 순수한 층으로서 이용되거나 매트릭스 물질과 조합하여 이용된다.
추가의 구현예에서, 광학 발광 디바이스, 특히 OLED 내 발광 층에서 방출 물질로서의 본 발명에 따른 유기 분자의 비율은 5% 내지 80%이다. 본 발명에 따른 광전자 디바이스의 일 구현예에서, 발광 층은 기판 상에 증착되고, 여기서, 바람직하게는 하나의 애노드 및 하나의 캐소드가 기판 상에 증착되고, 발광 층은 애노드와 캐소드 사이에 증착된다.
발광 층은 본 발명에 따른 유기 분자를 단독으로 100%의 농도로만 포함할 수 있으며, 여기서, 애노드 및 캐소드가 기판 상에 증착되고, 발광 층이 애노드와 캐소드 사이에 증착된다.
일 구현예에서, 발광 층은 본 발명에 따른 유기 분자 외에도, 호스트 물질을 포함하며, 이러한 호스트 물질의 삼중항(T1)-에너지 및 단일항(S1)-에너지 수준은 유기 분자의 삼중항(T1)-에너지 및 단일항(S1)-에너지 수준보다 에너지적으로 더 높은 곳에 위치한다.
본 발명에 따른 광전자 디바이스의 일 구현예에서, 정공-주입 층 또는 전자-주입 층은 애노드와 캐소드 사이에 배치되며, 정공-수송 층 및 전자-수송 층은 정공-주입 층과 전자-주입 층 사이에 배치되고, 발광 층은 정공-수송 층과 전자-수송 층 사이에 배치된다.
본 발명의 추가의 구현예에서, 광전자 디바이스는 기판, 애노드, 캐소드 및하나 이상의 정공-주입 층 및 전자-주입 층 및 하나 이상의 발광 층을 포함하며, 이러한 발광 층은 본 발명에 따른 유기 분자 및 호스트 물질을 포함하며, 이러한 호스트 물질의 삼중항(T1)-에너지 및 단일항(S1)-에너지 수준은 유기 분자의 삼중항(T1)-에너지 및 단일항(S1)-에너지 수준보다 에너지적으로 더 높은 곳에 위치하고, 여기서, 애노드 및 캐소드는 기판 상에 배치되며, 정공-주입 층 및 전자-주입 층은 애노드와 캐소드 사이에 배치되며, 정공-수송 층 및 전자-수송 층은 정공-주입 층과 전자-주입 층 사이에 배치되고, 발광 층은 정공-수송 층과 전자-수송 층 사이에 배치된다.
본 발명에 따른 발광 물질은 또한, 본 발명에 따른 유기 분자 및 호스트 물질을 포함하는 발광 물질이며, 여기서, 호스트 물질의 삼중항(T1)-에너지 및 단일항(S1)-에너지 수준은 유기 분자의 삼중항(T1)-에너지 및 단일항(S1)-에너지 수준보다 에너지적으로 더 높은 곳에 위치하고, 발광 물질을 형광 또는 열적으로 활성화된 형광을 방출하고, 최저 여기된 단일항(S1)-상태와 이보다 낮은 삼중항(T1)-상태 사이의 델타E(S1-T1)-값을 3000 cm-1 미만으로 포함한다.
본 발명은 또한, 광전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이며, 여기서, 본 발명에 따른 유기 분자가 사용된다.
본 발명에 따른 이러한 방법의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자는 지지체 상에 증착되며, 여기서, 증착은 특히 습식-화학적으로, 콜로이드 현탁 또는 승화에 의해 수행된다.
본 발명에 따른 방법은 또한, 본 발명에 따른 광전자 디바이스의 제조 방법이며, 여기서, 광전자 디바이스의 하나 이상의 층은
- 승화 공정에 의해 코팅되고/거나,
- OVPD(유기 기상 증착) 공정에 의해 코팅되고/거나,
- 담체 기체 승화 공정에 의해 코팅되고/거나,
- 용액으로부터 제조되거나 프린팅 공정에 의해 제조된다.
본 발명은 또한, 전자 디바이스의 방출 및/또는 흡수 특성을 변경하는 방법에 관한 것이며, 이러한 방법은 본 발명에 따른 유기 분자를 광전자 디바이스에서 전자 또는 정공의 전도를 위한 매트릭스 물질 내에 도입하는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명은, 특히 광전자 디바이스에서, 가시광, 특히 녹색광, 황색광 또는 적색광으로의 UV 방사선 또는 청색광의 변환(다운-변환)을 위한 청구항 제1항 내지 제9항에 따른 유기 분자의 용도에 관한 것이다.
실시예
실시예에서 지칭되는 지연된 수명은 (=자발적 형광 없음) 여기자 붕괴 시간의 장기(long-living) 구성성분이다. 주어진 값들은 바이익스포넨셜 피트(biexponential fit) 또는 트리익스포넨셜 피트(triexponential fit)의 가중 평균이다.
실시예 1
단계 1:
Figure pct00030
3-플루오로프탈산 무수물(3.32　g, 20　mmol)은 환류 축합기가 구비된 50 mL 둥근 바닥 플라스크에서 20　mL 빙초산에 현탁화된다. 1-부틸아민(2.17　mL, 22　mmol)을 첨가한 후, 이를 처음에 90℃에서 1시간 동안 교반한 다음, 100℃에서 1시간 동안 교반한다. 냉각 후, 반응 용액을 150　mL 포화 Na2CO3-용액에 붓고, 2x75　mL EtOAc로 추출한다. 조합된 유기 상을 MgSO4로 건조한다. 용매를 회전 증발기에서 제거한다. 고-진공에서 건조 후, 생성물 1(3.9　g, 17.6 mmol, 88%)을 약간의 황색 오일로서 수득한다.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 7.72 - 7.66 (m, 1H), 7.65-7.60 (m, 1H), 7.34 (td, J = 8.5, 1.7 Hz, 1H), 3.64 (td, J = 7.4, 3.1 Hz, 2H), 1.67 - 1.58 (m, 2H), 1.38-1.27 (m, 2H), 0.91 (td, J = 7.4, 3.0 Hz, 3H).
19F NMR (471 MHz, CDCl3): δ = -113.2.
단계 2:
Figure pct00031
이미드 1(1.55　g, 7　mmol), 카르바졸(1.17　g, 7　mmol) 및 K3PO4(2.97　g, 14　mmol)을 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 제공하고, 5분 동안 배출시킨다. 불활성 기체를 공급한 후, 15 mL DMSO(건조)를 첨가하고, 100℃에서 3시간 동안 가열한다. 반응 용액을 200　mL 물에 붓고, 200 mL EtOAc로 추출한다. 100　mL EtOAc로 추출한 후, 조합된 유기상을 각각 2x 50　mL 물 및 포화 NaCl-용액으로 세척한다. 이후에, 이를 MgSO4로 건조하고, 용매를 회전 증발기에서 제거한다. EtOH로부터의 재결정화는 생성물 2(1.21　g, 47%)를 약간의 황색 고체로서 제공한다. 생성물을 승화에 의해 정제할 수 있다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.16 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.98 (dd, J = 7.2, 1.0 Hz, 1H), 7.91 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.85 (dd, J = 8.0, 1.0 Hz, 1H), 7.42 - 7.37 (m, 2H), 7.32 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.16 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 3.62 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.63 - 1.54 (m, 2H), 1.30 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.89 (t, J = 7.3 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.8, 165.7, 140.7, 135.6, 134.8, 134.4, 134.4, 127.0, 126.1, 124.0, 122.6, 120.8, 120.7, 110.0, 38.1, 30.6, 20.2, 13.7.
다이클로로메탄에서 2의 흡수 스펙트럼을 도 1에 도시한다.
2의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 2에 도시한다.
상기 합성 지침에 따라, 하기 추가의 실시예를 제조하였다:
실시예 2
Figure pct00032
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.16 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 7.98 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.91 (t, J = 7,6 Hz, 1H), 7.85 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.39 (t, J = 7.7 Hz, 2H), 7.32 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 7.17 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 3.52 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 1.78 (hept, J = 6.3 Hz, 1H), 1.35 - 1.16 (m, 8H), 0.89-0.82 (m, 6H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 168.0, 165.9, 140.7, 135.6, 134.7, 134.4, 126.9, 126.1, 124.1, 122.6, 120.9, 120.7, 110.1, 42.2, 38.2, 30.6, 28.6, 23.9, 23.1, 14.2.
다이클로로메탄에서 3의 흡수 스펙트럼을 도 3에 도시한다.
3의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 4에 도시한다.
실시예 3
Figure pct00033
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.13 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 8.10 (dd, J = 4.7, 3.6 Hz, 1H), 8.03 - 8.00 (m, 2H), 7.42 - 7.35 (m, 3H), 7.30 (td, J = 7.4, 1.0 Hz, 2H), 7.28-7.25 (m, 2H), 7.23 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 2.76 (hept, J = 6.9 Hz, 2H), 1.21 (d, J = 6.8 Hz, 6H), 1.12 (d, J = 6.8 Hz, 6H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.5, 165.3, 147.3, 140.4, 136.0, 134.9, 134.5, 134.3, 130.3, 126.8, 126.1, 126.0, 124.2, 124.0, 123.0, 121.0, 120.7, 110.2, 29.6, 24.2.
다이클로로메탄에서 4의 흡수 스펙트럼을 도 5에 도시한다.
4의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 6에 도시한다.
4(PMMA 중 10%)의 광발광 양자 수율은 48%이다. 4(PMMA 중 10%)의 지연된 수명은 6.2 μs이다.
실시예 4
Figure pct00034
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.15 (dt, J = 7.7, 0.9 Hz, 2H), 8.11 (dd, J = 7.3, 1.0 Hz, 1H), 8.00 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.94 (dd, J = 8.1, 1.0 Hz, 1H), 7.45 - 7.37 (m, 6H), 7.36 - 7.29 (m, 3H), 7.21 (dt, J = 8.2, 0.9 Hz, 2H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 166.6, 164.4, 140.8, 136.1, 135.1, 135.0, 134.4, 131.5, 129.1, 128.2, 126.7, 126.5, 126.2, 124.1, 123.3, 120.9, 120.7, 110.0.
다이클로로메탄에서 5의 흡수 스펙트럼을 도 7 도시한다.
5의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 8에 도시한다.
실시예 5
Figure pct00035
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 7.96 (dd, J = 7.5, 1.2 Hz, 1H), 7.93 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.70 (dd, J = 7.6, 1.2 Hz, 1H), 6.74 (dd, J = 8.0, 1.5 Hz, 2H), 6.68 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 6.57 (td, J = 7.7, 1.5 Hz, 2H), 5.83 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 3.50 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 1.76 (hept, J = 6.3 Hz, 1H), 1.33 - 1.09 (m, 8H), 0.87-0.79 (m, 6H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.9, 165.7, 144.1, 138.4, 136.7, 135.7, 133.2, 123.5, 123.2, 122.2, 116.1, 112.9, 42.2, 38.2, 30.6, 28.5, 24.0, 23.1, 14.1, 10.6.
다이클로로메탄에서 6의 흡수 스펙트럼을 도 9에 도시한다.
6의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 10에 도시한다.
실시예 6
Figure pct00036
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.15 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 8.09 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 8.06 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.93 (dd, J = 7.9, 1.8 Hz, 1H), 7.48 (dt, J = 8.3, 1.1 Hz, 2H), 7.44 (ddd, J = 8.2, 6.7, 1.2 Hz, 2H), 7.34 (ddd, J = 8.0, 6.7, 1.4 Hz, 2H), 3.75 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.77 - 1.68 (m, 2H), 1.48 - 1.37 (m, 2H), 0.99 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.8, 167.7, 143.5, 140.1, 134.5, 131.5, 129.9, 126.6, 125.0, 124.2, 121.2, 121.2, 120.7, 109.7, 38.2, 30.8, 20.2, 13.8.
다이클로로메탄에서 7의 흡수 스펙트럼을 도 11에 도시한다.
7의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 12에 도시한다.
실시예 7
Figure pct00037
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.15 (d, J = 1.8 Hz, 2H), 7.94 (dd, J = 7.2, 1.0 Hz, 1H), 7.86 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.80 (dd, J = 8.0, 1.1 Hz, 1H), 7.43 (dd, J = 8.6, 1.9 Hz, 2H), 7.08 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 3.65 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.66 - 1.56 (m, 2H), 1.46 (s, 18H), 1.38 - 1.26 (m, 2H), 0.90 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.9, 165.8, 143.7, 139.2, 135.4, 135.1, 134.7, 134.2, 126.6, 124.2, 123.7, 122.2, 116.7, 109.6, 38.1, 34.9, 32.1, 30.6, 20.2, 13.8.
다이클로로메탄에서 8의 흡수 스펙트럼을 도 13에 도시한다.
8의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 14에 도시한다.
8(PMMA 중 10%)의 광발광 양자 수율은 37%이다. 8(PMMA 중 10%)의 지연된 수명은 4.2　μs이다.
실시예 8
Figure pct00038
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.21 (d, J = 1.9 Hz, 2H), 8.02 (dd, J = 7.4, 0.9 Hz, 1H), 7.94 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.80 (dd, J = 8.0, 0.9 Hz, 1H), 7.49 (dd, J = 8.7, 1.9 Hz, 2H), 7.01 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 3.60 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.62 - 1.53 (m, 2H), 1.35 - 1.23 (m, 2H), 0.89 (t, J = 7.3 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.4, 165.5, 139.8, 135.9, 134.9, 134.2, 133.3, 129.6, 127.2, 124.6, 123.6, 123.4, 114.0, 111.7, 38.2, 30.6, 20.2, 13.7.
다이클로로메탄에서 9의 흡수 스펙트럼을 도 15에 도시한다.
9의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 16에 도시한다.
실시예 9
Figure pct00039
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.20 (d, J = 1.9 Hz, 2H), 8.08 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.01 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 7.87 (dd, J = 7.9, 1.9 Hz, 1H), 7.54 (dd, J = 8.7, 1.9 Hz, 2H), 7.30 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 3.75 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.76 - 1.66 (m, 2H), 1.41 (h, J = 7.4 Hz, 2H), 0.98 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.6, 167.5, 142.5, 139.2, 134.7, 131.6, 130.7, 130.1, 125.3, 124.7, 123.7, 121.2, 114.4, 111.4, 38.3, 30.8, 20.3, 13.8.
다이클로로메탄에서 10의 흡수 스펙트럼을 도 17에 도시한다.
10의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 18에 도시한다.
실시예 10
Figure pct00040
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 7.93 (dd, J = 7.2, 1.2 Hz, 1H), 7.87 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.83 (dd, J = 8.0, 1.2 Hz, 1H), 7.56 (d, J = 2.5 Hz, 2H), 7.07 (d, J = 8.9 Hz, 2H), 7.01 (dd, J = 8.9, 2.5 Hz, 2H), 3.95 (s, 6H), 3.62 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.65 - 1.53 (m, 2H), 1.31 (dt, J = 15.1, 7.4 Hz, 2H), 0.89 (t, J = 7.3 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.8, 165.8, 154.7, 136.1, 135.5, 134.9, 134.8, 134.0, 126.4, 124.5, 122.1, 115.2, 111.1, 103.3, 56.2, 38.1, 30.6, 20.2, 13.7.
다이클로로메탄에서 11의 흡수 스펙트럼을 도 19에 도시한다.
11의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 20에 도시한다.
실시예 11
Figure pct00041
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.16 (d, J = 7.7 Hz, 2H), 8.06 (dd, J = 7.2, 1.2 Hz, 1H), 7.99 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.95 (dd, J = 7.9, 1.2 Hz, 1H), 7.40 (ddd, J = 8.3, 7.2, 1.3 Hz, 2H), 7.33 (td, J = 7.4, 1.0 Hz, 2H), 7.16 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 4.24 (q, J = 8.5 Hz, 2H).
19F NMR (471 MHz, CDCl3): δ = -70.48.
다이클로로메탄에서 12의 흡수 스펙트럼을 도 21에 도시한다.
12의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 22에 도시한다.
실시예 12
Figure pct00042
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.16 (d, J = 7.9 Hz, 2H), 8.11 (d, J = 7.3 Hz, 1H), 8.01 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.43 - 7.34 (m, 4H), 7.32 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.20 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.15 - 7.07 (m, 2H).
19F NMR (471 MHz, CDCl3): δ = -113.0.
다이클로로메탄에서 13의 흡수 스펙트럼을 도 23에 도시한다.
13의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 24에 도시한다.
실시예 13
Figure pct00043
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.13 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 8.10 (dd, J = 7.0, 1.4 Hz, 1H), 8.01 (t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.98 (dd, J = 8.0, 1.4 Hz, 1H), 7.79 (t, J = 7.9 Hz, 1H), 7.63 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.56 (t, J = 7.7 Hz, 1H), 7.43-7.37 (m, 2H), 7.35 - 7.27 (m, 4H), 7.16 (d, J = 8.2 Hz, 1H).
19F NMR (471 MHz, CDCl3): δ = -61.2.
다이클로로메탄에서 14의 흡수 스펙트럼을 도 25에 도시한다.
14의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 26에 도시한다.
실시예 14
Figure pct00044
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.12 (d, J = 1.9 Hz, 2H), 8.05 (dd, J = 6.2, 2.1 Hz, 1H), 8.00 - 7.95 (m, 2H), 7.44 - 7.38 (m, 3H), 7.25 (d, J = 7.8 Hz, 2H), 7.19 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 2.79 (hept, J = 6.8 Hz, 2H), 1.44 (s, 18H), 1.22 (d, J = 6.8 Hz, 6H), 1.15 (d, J = 6.8 Hz, 6H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 167.7, 165.5, 147.3, 143.9, 138.7, 135.8, 135.5, 134.4, 134.0, 130.3, 126.8, 125.5, 124.3, 124.0, 123.6, 122.5, 116.7, 109.9, 34.9, 32.1, 29.6, 24.2.
다이클로로메탄에서 15의 흡수 스펙트럼을 도 27에 도시한다.
15의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 28에 도시한다.
실시예 15
Figure pct00045
분자 16을 상기 합성 지침에 따라 제조하지 않았으나, 하기 합성 지침에 따라 합성하였다. 250 mL 질소 플라스크에, 소듐 하이드라이드 1.2 g(미네랄 오일 중 60%, 30 mmol)을 첨가하고, 이후 RT에서 15분 동안 교반한다. 20 mL 절대 THF에 용해된 이미드 16a를 첨가한다. 실온에서 2시간 동안 교반한 후, 용매를 회전 증발기에서 제거한다. 잔류물을 150 mL EtOAc에 용해시키고, 100 mL 물로 세척한다. 수성층을 각각 50 mL EtOAc로 2회 추출한다. 조합된 유기층을 포화 NaCl-용액으로 세척하고, MgSO4로 건조한다. 용매를 회전 증발기에서 제거한 후, 잔류물을 소량의 실리카 겔(용출제: 펜탄/EtOAc 1:1) 상에서 여과한다. 용매를 회전 증발기에서 제거하고, 잔류물을 50 mL CHCl3에 용해시킨 다음, 200 mL EtOH의 첨가에 의해 석출한다. 그렇게 해서 수득된 고체를 실리카 겔(용출제: 펜탄/DCM)에서 컬럼 크로마토그래피에 의해 정제한다. 생성물 16 1.45 g(1.58 mmol, 32%)을 주황색 고체로서 수득한다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 7.75 (d, J = 8.2 Hz, 4H), 7.29 (d, J = 7.9 Hz, 4H), 7.11 - 7.02 (m, 8H), 7.02 - 6.92 (m, 8H), 6.74 (t, J = 7.4 Hz, 4H), 6.59-6.40 (m, 4H), 3.53 (d, J = 7.4 Hz, 2H), 1.77 (hept, J = 6.5 Hz, 1H), 1.39 - 1.14 (m, 8H), 0.90-0.81 (m, 6H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = 164.3, 141.2, 139.4, 137.8, 133.3, 129.2, 125.2, 125.2, 124.5, 124.1, 123.8, 120.8, 120.6, 120.2, 119.5, 110.4, 110.3, 42.6, 38.0, 30.5, 28.6, 23.8, 23.2, 14.3, 10.5.
다이클로로메탄에서 16의 흡수 스펙트럼을 도 29에 도시한다.
16의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 30에 도시한다.
16(PMMA 중 10%)의 광발광 양자 수율은 28%이다. 16(PMMA 중 10%)의 지연된 수명은 0.3 μs이다.
실시예 16
Figure pct00046
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 7.96 (dd, J = 7.4, 1.1 Hz, 1H), 7.93 (dt, J = 8.0, 0.9 Hz, 1H) 7.91 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.80 (dd, J = 7.7, 1.1 Hz, 1H), 7.52 - 7.47 (m, 2H), 7.36 (ddd, J = 8.2, 7.2, 1.1 Hz, 1H), 7.34 - 7.24 (m, 4H), 7.13 (dt, J = 8.2, 0.9 Hz, 1H), 3.54 - 3.36 (m, 2H), 1.50 - 1.30 (m, 2H), 1.07 (hept, J = 6.8 Hz, 2H), 0.82 (t, J = 7.3 Hz, 3H).
실시예 17
Figure pct00047
실시예 18
Figure pct00048
이미드 19a(598 mg, 2.5　mmol), 카르바졸(1.05　g, 6.25　mmol) 및 K3PO4(2.65　g, 12.5　mmol)를 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 제공하고, 5분 동안 배출시킨다. 불활성 기체를 공급한 후, 10 mL DMSO(건조)를 첨가하고, 100℃에서 16시간 동안 가열한다. 반응 용액을 100　mL 물에 붓고, 여과한다. 고체를 100 mL CH2Cl2에 용해시키고, 20 mL 물로 세척한다. 수성층을 50 mL CH2Cl2로 추출물을 사용하여 추출한다. 조합된 유기상을 포화 NaCl-용액으로 세척하고, MgSO4로 건조한다. 이후, 용매를 회전 증발기에서 제거한다. 이후, 이를 MgSO4로 건조하고, 용매를 회전 증발기에서 제거한다. EtOH와 CHCl3의 혼합물로부터의 재결정화는 생성물 19(365　mg, 27%%)를 황색 고체로서 제공한다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.20 (d, J = 7.9, 4H), 8.06 (s, 2H), 7.47 (ddd, J = 8.3, 7.2, 1.2 Hz, 4H), 7.43 - 7.35 (m, 4H), 7.33 (d, J = 8.1 Hz, 4H), 3.54 (t, J = 7.4 Hz, 2H), 1.58 - 1.46 (m, 2H), 1.32 - 1.17 (m, 2H), 0.83 (t, J = 7.4 Hz, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3): δ = δ 164.9, 140.7, 136.0, 133.6, 128.9, 126.2, 124.2, 121.2, 120.8, 110.1, 38.3, 30.4, 20.1, 13.7.
2-메틸테트라하이드로푸란에서 19의 흡수 스펙트럼을 도 31에 도시한다.
19의 필름 방출(PMMA 중 10%)을 도 32에 도시한다.
실시예 19
Figure pct00049
실시예 20
Figure pct00050
합성을 2의 라인에 따라 수행하였다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.44 (dd, J = 4.7, 1.7 Hz, 1H), 8.17 - 8.09 (m, 3H), 8.01 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 7.96 (dd, J = 7.9, 1.1 Hz, 1H), 7.64 (ddd, J = 7.8, 1.7, 0.8 Hz, 1H), 7.40 (dddd, J = 8.3, 7.3, 2.7, 1.2 Hz, 2H), 7.34 - 7.26 (m, 3H), 7.23 (dd, J = 16.2, 8.2 Hz, 2H), 2.23 (s, 3H).
21(PMMA 중 10%)의 필름 방출을 도 33에 도시한다. 21(PMMA 중 10%)의 광발광 양자 수율은 54%이다. 21(PMMA 중 10%)의 지연된 수명은 6.4 μs이다.
실시예 21
Figure pct00051
10(1.58 g, 3　mmol), 카르바졸(1.25　g, 7.5　mmol), K3PO4(2.55　g, 12　mmol) 및 구리(I)-요오다이드(286 mg, 1.5 mmol)를 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 제공하고, 5분 동안 배출시킨다. 불활성 기체를 공급한 후, 10 mL 다이옥산(건조) 및 (±)-trans-1,2-다이아미노사이클로헥산(0.54 mL, 4.5 mmol)을 첨가하고, 100℃에서 2일 동안 교반한다. 실온까지 냉각시킨 후, 50 mL CH2Cl2를 첨가하고, 소량의 실리카 겔(용출제: CH2Cl2) 상에서 여과한다. 이후, 용매를 회전 증발기에서 제거한다. 잔류물을 컬럼 크로마토그래피(용출제: 사이클로헥산/CH2Cl2)에 의해 정제한다. 이후, 생성물을 부가적인 결정질 전환(EtOH/CHCl3)에 의해 더 정제한다. 생성물 22를 황색 고체(220 mg, 11%)로서 수득한다.
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 8.31 (d, J = 1.9 Hz, 2H), 8.26 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 8.19 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 8.17 (d, J = 7.9 Hz, 4H), 8.12 (dd, J = 7.9, 1.8 Hz, 1H), 7.72 (d, J = 8.7 Hz, 2H), 7.67 (dd, J = 8.7, 2.0 Hz, 2H), 7.44-7.38 (m, 8H), 7.30 (ddd, J = 8.0, 6.0, 2.1 Hz, 4H), 3.80 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 1.81 - 1.70 (m, 2H), 1.49 - 1.39 (m, 2H), 1.01 (t, J = 7.3 Hz, 3H).
22(PMMA 중 10%)의 필름 방출을 도 34에 도시한다.
추가적인 실시예:
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00063
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
기체상으로부터 유기 전기발광 디바이스의 제조 및 특징화
본 발명에 따른 유기 분자 4 및 8을 이미터 성분으로서 포함하는 OLED 디바이스를 진공 승화에 의해 제조하였다.
이들 비-최적화된 OLED를 일상적으로 특징화하였다: 이를 위해, 전기발광 스펙트럼, 광 다이오드에 의해 검출된 빛으로부터 계산된 휘도에 따른 외부 양자 효율(%로 측정됨), 전기발광 스펙트럼 및 전류를 기록하였다.
도 39에 도시된 층들의 의미는 하기와 같다:
1. 유리 또는 임의의 다른 적합한 고체 또는 가요성 투명한 물질을 지지체 물질로서 사용할 수 있다.
2. 애노드 = ITO = 인듐-주석-옥사이드
3. HIL = 정공 주입 층 = 정공 주입 층. 이를 위해, 예를 들어, 상업적으로 입수가능한 PEDOT:PSS를 사용할 수 있다. 전형적인 층 두께는 20 nm 내지 80 nm이다.
소분자(예, 구리 프탈로시아닌(CuPc, 예를 들어 10 nm 두께)) 또는 금속 옥사이드, 예컨대 MoO3, V2O5를 또한, 사용할 수 있다.
HIL 또한, 애노드로서 간주될 수 있다.
4. HTL = 정공 수송 층 = 정공 수송 층. 이러한 층은 하기 언급된 바와 같이 선택적이지만, 디바이스의 특성을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 20 nm 두께의 예를 들어, [알파]-NPD (N,N'-다이(1-나프틸)-N,N'-다이페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-다이아민), TAPC (4,4'-사이클로헥실리덴-비스[N,N-비스(4-메틸페닐)벤젠아민]), TCTA (트리스(4-카르바조일-9-일페닐)아민), mCP (1,3-비스(N-카르바조일)벤젠) 또는 TrisPCz (9,9'-다이페닐-6-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)-9H,9'H-3,3'-비카르바졸)이 전개(deploy)될 수 있다.
5. EBL = (선택적인) 전자 차단 층은, 전하 담체가 이미터 층에 가둬지기(hold) 때문에 애노드로의 전자 수송이 억제되고, 정공 수송 층이 전자(예, 30 nm 두께)에 의해 분해되지 않는 것을 보장하는 것으로 제안된다. 층 4 및 층 5는, HTL이 정공 수송 층 및 전자 수송 층으로서 양호한 특성을 포함한다면, 단일 물질일 수 있다.
6. EML = 이미터 층은 본 발명에 따른 이미터 물질을 포함하거나 이러한 이미터 물질로 이루어진다. 본 발명에 따른 승화성 물질에 있어서, 이는 승화에 의해 적용될 수 있다. 층 두께는 예를 들어, 10 nm 내지 200 nm일 수 있다. 녹색 또는 적색으로 방출되는 본 발명에 따른 이미터 물질에 있어서, 보편적인 매트릭스 물질, 예컨대 CBP(4,4'-비스-(N-카르바조일)비페닐)이 적합하다. 청색으로 방출되는 본 발명에 따른 이미터 물질에 있어서, UGH 매트릭스 물질(예, M.E. Thompson et al., Chem. Mater. 2004, 16, 4743 참조) 또는 다른 소위 와이드-갭 매트릭스 물질이 이용될 수 있다.
7. HBL= 정공 차단 층 = 정공 차단 층은 (선택적인) 이미터 층에 전하 담체를 가두어야 한다. 이러한 층은 예를 들어 10 nm 두께일 수 있다. 적합한 물질은 예를 들어 BCP(4,7-다이페닐-2,9-다이메틸-페난트롤린 = 바토큐프로인(bathocuproin)) 또는 TSPO1(다이페닐-4-트리페닐실릴페닐-포스핀옥사이드)이다.
8. ETL = 전자 수송 층 = 전자 수송 층. 예를 들어, 기상 증착된 Alq3(알루미늄-트리스(8-하이드록시퀴놀린)) 또는 TPBi(1,3,5-트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸-2-일)벤젠)이 사용될 수 있다. 두께는 예를 들어 25 nm이다. 층 7 및 층 8은, ETL이 정공 수송 층 및 전자 수송 층으로서 양호한 특성을 포함한다면, 단일 물질일 수 있다.
9. 캐소드. 이러한 층은 일반적으로 기상 증착에 의해 적용되고, 예를 들어 LiF, Ca, Mg, Ba이다. 적용가능한 경우, ETL 층 및 CsF 층은 생략될 수 있다. 층 두께는 0.5 nm 내지 30 nm이다.
10. Al 또는 다른 안정한 금속(Cu, Ag...)은 기상 증착에 의해 적용되어, 반응성 캐소드를 보호한다. Al은 또한, 하위층과 반응할 수 있다(예, LiF/Al)(Xie, Z. T., Zhang, W. H., Ding, B. F., Gao, X. D., You, Y. T., Sun, Z. Y., ... Hou, X. Y. (2009). Interfacial reactions at Al/LiF and LiF/Al. Applied Physics Letters, 94(6), 063302. doi:10.1063/1.3077167). 전형적인 층 두께는 100 nm이다.
디바이스에 적용된 전압은 예를 들어 2.5 V 내지 15 V이다.
기상 증착된 유기 이미터의 원형(prototype)
상기 언급된 이미터 4 및 이미터 8을 사용하였다.
표 1: 디바이스 결과. TCTA의 두께는 15 nm 내지 35 nm이며, mCP의 두께는 15 nm 내지 35 nm이며, EML의 두께는 15 nm 내지 45 nm이며, TSPO1의 두께는 15 nm 내지 35 nm이고, TPB의 두께는 15 nm 내지 35 nm이다.
OLED 번호 층 1 층 2 층 3 층 4 층 5 층 6 층 7 층 8 층 9
1 ITO PEDOT:PSS TCTA mCP 이미터 4 TSPO1 TPBi LiF Al
2 ITO PEDOT:PSS TCTA mCP 이미터 4:SiMCP2
20 wt.%		 TSPO1 TPBi LiF Al
3 ITO PEDOT:PSS TCTA mCP 이미터 8 TSPO1 TPBi LiF Al
4 ITO PEDOT:PSS TCTA mCP 이미터 8:SiMCP2
20 wt.%		 TSPO1 TPBi LiF Al
5 ITO V2O5 TCTA mCP 이미터 4 TSPO1 TPBi LiF Al
표 2: 표 1의 계속
　OLED 번호 파장 (nm) (CIEx, CIEy) 광 밀도
(cd/m2)		 성능 효율 (lm/W) 전류 효율 (cd/A) EQE (%)
1 515 (0.32, 0.51) 8570 7.9 25.2 8.5
2 498 (0.26, 0.45) 3200 4.7 12 4.3
3 530 (0.35, 0.52) 8900 3.8 10.7 3.4
4 510/515 (0.30, 0.49) 3440 5.0 14.2 4.8
5 507 (0.28, 0,48) 3750 8.2 26.3 9.3
표 3: 디바이스 결과
OLED 번호 층 1 층 2 층 3 층 4 층 5 층 6 층 7 층 8
6 ITO HAT-CN Tris-Pcz 이미터 4:mCBP T2T BpyTP2 Liq Al
7 ITO HAT-CN Tris-Pcz 4:mCBP T2T BPyTP2 LiF Al
8 ITO HAT-CN Tris-Pcz 이미터 8:mCBP T2T BpyTP2 Liq Al
표 4: 표 3의 계속
　OLED 번호 파장 (nm) (CIEx, CIEy) 광 밀도
(cd/m2)		 성능 효율 (lm/W) 전류 효율 (cd/A) EQE (%)
6 512 (0.29, 0.49) 24066 10.8 29.7 9.9
7 502 (0.26, 0.47) 21951 21.7 28.8 10
8 524 (0.33, 0.52) 23962 11.6 22.5 7.5
상기 나타낸 디바이스의 전기발광 스펙트럼을 도 35 및 도 36에 도시한다.
[도면의 간단한 설명]
도 1: 다이클로로메탄 중 2의 흡수 스펙트럼.
도 2: 2(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 3: 다이클로로메탄 중 3의 흡수 스펙트럼.
도 4: 3(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 5: 다이클로로메탄 중 4의 흡수 스펙트럼.
도 6: 4(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 7: 다이클로로메탄 중 5의 흡수 스펙트럼.
도 8: 5(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 9: 다이클로로메탄 중 6의 흡수 스펙트럼.
도 10: 6(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 11: 다이클로로메탄 중 7의 흡수 스펙트럼.
도 12: 7(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 13: 다이클로로메탄 중 8의 흡수 스펙트럼.
도 14: 8(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 15: 다이클로로메탄 중 9의 흡수 스펙트럼.
도 16: 9(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 17: 다이클로로메탄 중 10의 흡수 스펙트럼.
도 18: 10(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 19: 다이클로로메탄 중 11의 흡수 스펙트럼.
도 20: 11(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 21: 다이클로로메탄 중 12의 흡수 스펙트럼.
도 22: 12(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 23: 다이클로로메탄 중 13의 흡수 스펙트럼.
도 24: 13(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 25: 다이클로로메탄 중 14의 흡수 스펙트럼.
도 26: 14(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 27: 다이클로로메탄 중 15의 흡수 스펙트럼.
도 28: 15(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 29: 다이클로로메탄 중 16의 흡수 스펙트럼.
도 30: 16(PMMA 중 10%)의 흡수 스펙트럼.
도 31: 2-메틸테트라하이드로푸란 중 19의 흡수 스펙트럼.
도 32: 19(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 33: 21(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 34: 22(PMMA 중 10%)의 필름 방출.
도 35: 4에 대한 전기발광 스펙트럼으로서, 여기서, 넘버링은 표 1 및 표 2의 OLED 디바이스를 지칭한다.
도 36: 8에 대한 전기발광 스펙트럼으로서, 여기서, 넘버링은 표 1 및 표 2의 OLED 디바이스를 지칭한다.
도 37: 4 및 8에 대한 전압(빈 기호)의 함수로서 U-I-특징 곡선(채워진 기호) 및 휘도(brightness)로서, 여기서, 넘버링은 표 1 및 표 2의 OLED 디바이스를 지칭한다.
도 38: 광 밀도에 대해 도시화된 4 및 8에 대한 전류 효율(채워진 기호) 및 성능 효율(빈 기호)로서, 여기서, 넘버링은 표 1 및 표 2의 OLED 디바이스를 지칭한다.
도 39: OLED 디바이스의 도식적인 구조이다.
도 40: 3의 HOMO 및 LUMO, 계산 방법: DFT, 기능성: BP86, 베이스 세트: def2-SV(P), 계산 소프트웨어: Turbomole 6.5. 전자 바닥 상태에 대한 구조 최적화를 수행하였다.

Claims (16)

  1. 식 A의 구조를 포함하는 유기 분자로서,
    Figure pct00069

    상기 식 A에서,
    Y는 서로 독립적으로 C, PR, S, S(=O)로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    W는 서로 독립적으로 C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    X는 CR2, C=C(CN)2, NR, O, S로 이루어진 군으로부터 선택되며;
    Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 전자-공여 특성을 가진 n개의 동일하거나 또는 상이한 공여자 기 D로 치환되며, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하고, D는 식 I의 구조를 포함하며:
    Figure pct00070

    상기 식 I에서,
    A 및 B는 서로 독립적으로 CRR', CR, NR, N으로 이루어진 군으로부터 선택되며, A와 B 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하고, B와 Z 사이에 단일 결합 또는 이중 결합이 존재하며;
    Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선(waved line)은 D가 Ar에 결합되는 위치를 가리키며;
    여기서, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, 아자이드(N3 -), F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R*, R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위 QE이며, 이러한 가교가능한 단위는 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R 및 R' 중 2개 이상은 서로 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된(benzoannulated) 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
    R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있고;
    R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 또한, F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있는, 유기 분자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 분자가
    - 최저 여기된 단일항(S1)-상태와 이보다 낮은 삼중항(T1)-상태 사이의 △E(S1-T1)-값을 3000 cm-1 미만으로 포함하거나; 및/또는
    - 방출 수명을 최대 100 μs로 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유기 분자가 식 B의 구조를 포함하며:
    Figure pct00071

    상기 식 B에서, 아릴 고리에서 하나 이상의 R이 공여자 D이고, 나머지에 대해서는 제1항에 주어진 정의가 적용되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    Y가 C이며, W가 O이고, X가 NR"이며,
    R"가 제1항에서 R과 동일한 의미를 가지거나, 유기 가교이며,
    상기 유기 가교를 통해 식 D의 동일하거나 또는 상이한 제2 단위가 결합되어, 이량체성 시스템이 형성되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  5. 제3항에 있어서,
    Y가 C이며, W가 O이고, X가 NR"이며,
    R"가 제1항에서 R과 동일한 의미를 가지거나, 유기 가교이며,
    상기 유기 가교를 통해 식 D의 동일하거나 또는 상이한 제2 단위가 결합되어, 이량체성 시스템이 형성되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유기 분자가 식 D*의 구조를 포함하며:
    Figure pct00072

    상기 식 D*에서,
    R이 제1항에서 정의된 바와 같고, R"가 제4항에서 정의된 바와 같으며,
    R이 공여자가 아니고, 특히 H인 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 유기 분자가 식 E의 구조를 포함하며:
    Figure pct00073

    상기 식 E에서,
    아릴 고리에서 하나 이상의 R이 공여자 D이며;
    B*는 치환된 또는 비치환된 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 유기 가교, 또는 -O-, -NR-, -C=CR2, -C=NR, -SiR2- -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 알킬(분지형 또는 환형 포함), 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 알케닐, 페닐 및 치환된 페닐 단위이고;
    나머지에 대해서는 제1항에서 주어진 정의가 적용되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    D가 치환된 및 비치환된 카르바졸, 치환된 및 비치환된 인돌, 치환된 및 비치환된 인돌린, 치환된 및 비치환된 다이하이드로아크리딘, 치환된 및 비치환된 벤즈이미다졸, 치환된 및 비치환된 2,3,4,9-테트라하이드로카르바졸, 치환된 및 비치환된 1,2,3,4-테트라하이드로퀴놀린, 치환된 및 비치환된 페노티아진, 치환된 및 비치환된 페녹사진, 치환된 및 비치환된 다이하이드로페나진, 치환된 및 비치환된 스피로 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    식 I의 전자-공여 특성을 가진 공여자 기가 식 II의 구조를 포함하며:
    Figure pct00074

    상기 식 II에서,
    Z는 직접 결합, 또는 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기 또는 이들의 조합인 2가 유기 가교, -CRR', -C=CRR', -C=NR, -NR-, -O-, -SiRR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, O-간섭 치환된 또는 비치환된 C1-C9-알킬렌기, C2-C8-알케닐렌기, C2-C8-알키닐렌기 또는 아릴렌기, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이며; 물결 모양의 선은 D의 연결 위치를 가리키며;
    각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R2)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR2, CO(NR2)2, Si(R2)3, B(OR2)2, C(=O)R2, P(=O)(R2)2, S(=O)R2, S(=O)2R2, OSO2R2, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기, 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 고리 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R2에 의해 치환될 수 있거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이거나, 각각의 R 및 R'는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 가교가능한 단위이며, 이러한 가교가능한 단위는 산-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교될 수 있고; 이로써, 이들 치환기 R 및 R' 중 2개 이상은 서로 단환식 또는 다환식, 지방족, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있으며;
    R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, Cl, Br, I, N(R3)2, CN, CF3, NO2, OH, COOH, COOR3, CO(NR3)2, Si(R3)3, B(OR3)2, C(=O)R3, P(=O)(R3)2, S(=O)R3, S(=O)2R3, OSO2R3, 탄소수 1 내지 40의 선형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기, 탄소수 2 내지 40의 선형 알케닐 또는 알키닐 기 또는 탄소수 3 내지 40의 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시 기이며, 이는 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있으며, 하나 이상의 비-인접 CH2 기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 중수소, F, Cl, Br, I, CN, CF3 또는 NO2에 의해 대체될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이며, 이러한 시스템은 각각 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 5개 내지 60개의 방향족 고리 원자를 가진 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 10개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 다이아릴아미노 기, 다이헤테로아릴아미노 기 또는 아릴헤테로아릴아미노 기이며, 이러한 기는 하나 이상의 라디칼 R3에 의해 치환될 수 있거나, 또는 R2는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, 이들 시스템의 조합이며; 이로써, 이들 치환기 R2 중 2개 이상은 서로 단환식 또는 다환식, 방향족 및/또는 벤조고리화된 고리 시스템을 형성할 수 있고;
    R3는 각각의 경우 동일하거나 또는 상이하게, H, 중수소, F, CF3 또는 탄소수 1 내지 20의 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 하나 이상의 H 원자는 F 또는 CF3에 의해 대체될 수 있으며; 이로써, 2개 이상의 치환기 R3는 서로 단환식 또는 다환식 지방족 고리 시스템을 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  10. 제9항에 있어서,
    Z이 직접 결합인 것을 특징으로 하는, 유기 분자.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자의 제조 방법으로서,
    N-친핵체를, 식 A*의 구조를 포함하는 화합물로 친핵성 방향족 치환(SNAr)하는 단계를 포함하며:
    Figure pct00075

    상기 식 A*에서,
    Ar은 5개 내지 40개의 방향족 고리 원자를 가진 치환된 아릴 또는 헤테로아릴기이며, 이는 m개의 동일하거나 또는 상이한 라디칼 R* 및 n개의 동일하거나 또는 상이한 공여자 기 G로 치환되며, m + n은 치환가능한 고리 원자의 수와 동일하며;
    G는 Cl 또는 F이고;
    나머지에 대해서는 제1항에서 주어진 정의가 적용되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    식 A*의 화합물이 프탈리미드이고,
    상기 프탈리미드가 염소 또는 특히 불소로 치환되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자의 제조 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 유기 분자의 제조 방법이, Ar 기 및/또는 전자-공여 특성을 가진 공여자 기 및/또는 식 C 및/또는 식 D의 라디칼 R' 중 하나 이상을, 하나 이상의 가교가능한 단위로 치환하는 단계를 추가로 포함하며,
    상기 가교가능한 단위가 광개시제의 존재 또는 부재 하에 산-촉매 가교 공정, 염기-촉매 가교 공정, 열적 가교 공정 또는 UV 가교 공정에 의해 가교되거나 마이크로파 방사선에 의해 가교될 수 있고,
    상기 가교가능한 단위가 클릭 반응(click reaction)용 옥세탄, 아자이드 및 알킨뿐만 아니라 하기 알켄 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 유기 분자의 제조 방법:
    Figure pct00076
    .
  14. 진공 증발 방법에 의해 제조되거나 용액으로부터 제조되는 광전자 디바이스에서 이미터 또는 흡수제로서의, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자의 용도.
  15. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자를 포함하는 광전자 디바이스.
  16. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자가 사용되는, 광전자 디바이스의 제조 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170063556A (ko) * 2014-09-22 2017-06-08 유디씨 아일랜드 리미티드 고효율의 형광 유기 발광 소자
KR20190101894A (ko) * 2018-02-23 2019-09-02 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US11957043B2 (en) 2020-05-06 2024-04-09 Samsung Display Co., Ltd. Light-emitting device and electronic apparatus comprising same

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016104929A1 (de) * 2016-03-16 2017-09-21 Cynora Gmbh Organische Moleküle zur Verwendung als Emitter
KR102545509B1 (ko) * 2016-06-02 2023-06-21 삼성디스플레이 주식회사 다환 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
JP6942127B2 (ja) * 2016-07-08 2021-09-29 メルク、パテント、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置
EP3494113B1 (de) * 2016-08-04 2021-10-06 cynora GmbH Organische moleküle zur verwendung in optoelektronischen vorrichtungen
EP3279194A1 (de) * 2016-08-04 2018-02-07 Cynora Gmbh Organische moleküle zur verwendung in organischen optoelektronischen vorrichtungen
EP3279193B1 (de) * 2016-08-04 2019-05-08 Cynora Gmbh Phthalimid und carbazol oder dessen analoge enthaltende verbindungen zur verwendung in organischen optoelektronischen vorrichtungen
CN106800526B (zh) * 2016-12-15 2019-01-29 中节能万润股份有限公司 一种以环状二酮为核心的有机电致发光材料及其应用
CN106831745B (zh) * 2016-12-30 2020-01-14 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种有机电致发光材料以及有机光电装置
DE102017102869A1 (de) 2017-02-14 2018-08-16 Cynora Gmbh Organische Elektrolumineszenzvorrichtung
DE102017107427B4 (de) * 2017-04-06 2018-12-13 Cynora Gmbh Organische Moleküle, insbesondere zur Verwendung in organischen optoelektronischen Vorrichtungen
CN106966954A (zh) * 2017-04-14 2017-07-21 中国科学院化学研究所 一种热激活延迟荧光材料及有机电致发光器件
CN107256927B (zh) * 2017-06-13 2020-01-24 上海天马有机发光显示技术有限公司 有机发光器件和显示装置
CN109422674B (zh) * 2017-08-25 2024-03-22 三星显示有限公司 有机分子，特别是用于光电子器件的有机分子
KR102567881B1 (ko) 2017-11-15 2023-08-18 삼성디스플레이 주식회사 함질소 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
CN108117506A (zh) * 2017-12-19 2018-06-05 中国科学院化学研究所 一种基于手性1,2-环己二胺的光学纯热激活延迟荧光材料及其制备方法与应用
CN110467609B (zh) * 2019-07-04 2023-01-10 华南师范大学 一种同时具有圆偏振发光和热激活延迟荧光发射的聚集诱导发光材料及其制备方法与应用
CN111303010B (zh) * 2019-11-07 2023-05-09 中山大学 一种含酰亚胺结构的有机室温磷光材料、制备方法及其应用
CN111039936A (zh) * 2019-12-30 2020-04-21 陕西莱特光电材料股份有限公司 苯并恶嗪类化合物、有机电致发光器件以及电子装置
CN114957093A (zh) * 2022-05-30 2022-08-30 南京邮电大学 一种具有室温磷光的有机物及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001044247A2 (en) * 1999-12-16 2001-06-21 Eli Lilly And Company Agents and methods for the treatment of proliferative diseases
JP2007191636A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Fujifilm Corp インク組成物、インクジェット記録用インク、インクセットおよびインクジェット記録方法
CN102086181A (zh) * 2011-01-21 2011-06-08 南京航空航天大学 2,2'-二芳基-4,4',5,5'-联苯四酸二酐单体合成方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7790298B2 (en) * 2006-04-13 2010-09-07 The University Of Southern California Organic electronic devices using phthalimide compounds
TWI438953B (zh) 2008-01-30 2014-05-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh 電子組件之製造方法及電子組件
KR102029563B1 (ko) 2008-12-11 2019-10-07 오스람 오엘이디 게엠베하 유기발광다이오드 및 조명수단
US8048541B2 (en) 2008-12-17 2011-11-01 City University Of Hong Kong Organic electroluminescence device
DE102009024411A1 (de) 2009-03-24 2010-09-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Dünnschichtverkapselung für ein optoelektronisches Bauelement, Verfahren zu dessen Herstellung und optoelektronisches Bauelement
DE102009030475A1 (de) 2009-06-24 2011-01-05 Hartmut Prof. Dr. Yersin Kupfer-Komplexe für optoelektronische Anwendungen
CN102576802B (zh) 2009-09-18 2015-08-05 欧司朗光电半导体有限公司 有机电子器件和用于掺杂有机半导体基质材料的掺杂剂
DE102009047880A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organische elektronische Vorrichtung und Verfahren zu dessen Herstellung
CN101787129A (zh) 2010-03-04 2010-07-28 南京航空航天大学 可溶性耐高温芳香族聚酰亚胺及其制备方法
DE102010013495A1 (de) 2010-03-31 2011-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Dotierstoff für eine Lochleiterschicht für organische Halbleiterbauelemente und Verwendung dazu
CN102344404A (zh) 2011-07-07 2012-02-08 南京邮电大学 基于邻苯二甲酰亚胺的三聚氰胺荧光传感器材料
JP5594750B2 (ja) 2012-05-17 2014-09-24 国立大学法人九州大学 化合物、発光材料および有機発光素子
DE102012209523A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Hauptgruppenmetallkomplexe als p-Dotanden für organische elektronische Matrixmaterialien
DE102012209520A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Metallkomplexe als p-Dotanden für organische elektronische Matrixmaterialien

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001044247A2 (en) * 1999-12-16 2001-06-21 Eli Lilly And Company Agents and methods for the treatment of proliferative diseases
JP2007191636A (ja) * 2006-01-20 2007-08-02 Fujifilm Corp インク組成物、インクジェット記録用インク、インクセットおよびインクジェット記録方法
CN102086181A (zh) * 2011-01-21 2011-06-08 南京航空航天大学 2,2'-二芳基-4,4',5,5'-联苯四酸二酐单体合成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170063556A (ko) * 2014-09-22 2017-06-08 유디씨 아일랜드 리미티드 고효율의 형광 유기 발광 소자
KR20190101894A (ko) * 2018-02-23 2019-09-02 주식회사 엘지화학 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US11957043B2 (en) 2020-05-06 2024-04-09 Samsung Display Co., Ltd. Light-emitting device and electronic apparatus comprising same

Also Published As

Publication number Publication date
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EP3246373B1 (de) 2019-01-30
WO2016042070A1 (de) 2016-03-24
CN106715644B (zh) 2020-08-18
EP3246373A1 (de) 2017-11-22
TWI688555B (zh) 2020-03-21

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