KR20190095418A - 적어도 2종의 유기-기능성 화합물을 포함하는 혼합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특히 전자 디바이스에서의 사용을 위한, 서로의 구조 이성질체인 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 를 포함하는 혼합물을 기재한다. 본 발명은 추가로 본 발명의 혼합물의 제조 방법 및 이를 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.

Description

적어도 2종의 유기-기능성 화합물을 포함하는 혼합물
본 발명은 특히 전자 디바이스에서의 사용을 위한, 적어도 2종의 유기-기능성 화합물을 포함하는 혼합물을 기재한다. 본 발명은 추가로 적어도 2종의 유기-기능성 화합물을 포함하는 본 발명의 혼합물의 제조 방법 및 이러한 화합물을 포함하는 전자 디바이스에 관한 것이다.
유기, 유기금속 및/또는 폴리머 반도체를 함유하는 전자 디바이스는 점점 더 중요해지고 있으며, 비용의 이유 및 이의 성능으로 인해 많은 상업용 제품에서 사용되고 있다. 여기서 예로는, 복사기, 유기 또는 폴리머 발광 다이오드 (OLED 또는 PLED), 및 판독 및 디스플레이 디바이스에서의 유기계 전하 수송 재료 (예를 들어 트리아릴아민계 정공 수송체), 또는 복사기에서의 유기 광수용체가 포함된다. 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 전계효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 광학 증폭기 및 유기 레이저 다이오드 (O-laser) 는 진보된 발전 단계에 있으며, 미래에 중요한 의미를 가질 수 있다.
이러한 디바이스는 많은 경우 유기 기능성 재료의 용액을 사용하여 생산된다. 그러나, 이들 재료의 용해도는 많은 경우에 비교적 낮기 때문에, 용해도 한계에 대해 고농축 또는 과포화된 용액이 사용되지만, 이들은 온도, 기계적 응력 등에서의 약간의 섭동시, 예를 들어 변화시 결정화되는 경향이 있다.
이러한 과제는 예를 들어 WO 2011/137922 A1에 기재된 바와 같은 용해도-개선 기들을 사용함으로써 해결되어 왔다. 또한, 문헌 US 2003/031893 A1 및 US 2007/020485 A1에는 입체 이성질체를 개시하고 있지만, 이들은 상술한 문제에 대한 만족스러운 해결책을 유도하지 못한다.
전자 디바이스 제조용으로 공지된 화합물 또는 조성물은 유용한 특성 프로파일을 갖는다. 하지만, 이러한 재료 및 디바이스의 특성을 개선시키기 위한 끊임없는 요구가 존재한다.
이러한 특성은 특히 전자 디바이스 생산을 위한 재료의 가공성, 수송성 및 저장성을 포함한다.
또한, 전자 디바이스의 수명 및 그 다른 특성은 상술한 관점에서 재료의 개선에 의해 악영향을 동시에 받지 않아야 한다. 이들은, 전자 디바이스가 정의된 과제를 해결하는, 에너지 효율을 포함한다. 저 분자량 화합물 또는 폴리머 재료를 기반으로 할 수 있는, 유기 발광 다이오드의 경우, 광 수율은 특히 최소량의 전력이 특정 광속을 달성하기 위하여 인가되어야 할 정도로 충분히 높아야 한다. 또한, 정의된 휘도를 달성하기 위해서는 최소 전압도 또한 요구된다.
해결할 추가 과제는 우수한 성능을 갖는 전자 디바이스를 매우 저가로 일정한 품질로 제공하는 것으로 고려될 수 있다.
또한, 많은 목적을 위해 전자 디바이스를 사용하거나 적응시킬 수 있어야 한다. 보다 구체적으로, 전자 디바이스의 성능은 넓은 온도 범위에 걸쳐 유지되어야 한다.
본 발명에 의해 해결할 다른 과제는 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서 사용하기에 적합한 재료를 제공하고, 이 디바이스에 사용될 때 양호한 디바이스 특성을 유도하는 화합물을 제공하고, 그리고 해당 전자 디바이스를 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명에 의해 해결할 과제는 높은 수명, 우수한 효율 및 낮은 동작 전압을 유도하는 화합물을 제공하는 것이다. 특히, 매트릭스 재료의 특성도 역시 유기 전계발광 디바이스의 수명 및 효율에 필수적인 영향을 미친다.
본 발명에 의해 해결할 또 다른 과제는 특히 매트릭스 재료로서 인광성 또는 형광성 OLED에서 사용하기에 적합한 화합물을 제공하는 것으로 고려될 수 있다. 특히 본 발명에 의해 해결할 과제는 적색-, 황색- 및 녹색-인광 OLED 에 적합하고 또한 가능하게는 청색-인광 OLED 에 적합한 매트릭스 재료를 제공하는 것이다. 또한, 우수한 특성을 갖는 형광 방출체가 제공되어야 한다.
또한, 화합물은 매우 간단한 방식으로 프로세싱 가능해야 하고, 특히 양호한 용해도 및 필름 형성을 나타낸다. 예를 들어, 화합물은 증가된 산화 안정성 및 향상된 유리 전이 온도를 나타내야 한다.
놀랍게도, 이하에 상세히 기재되는 특정 화합물은 이들 문제점을 해결하고 선행 기술로부터의 단점을 제거하는 것으로 밝혀졌다. 혼합물의 사용은 특히 전자 디바이스의 재료의 가공성, 수송성 및 저장성과 관련하여 개선을 달성할 수 있다. 본 문맥에서, 혼합물의 사용은 특히 수명, 효율 및 동작 전압과 관련하여 유기 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스의 매우 우수한 특성을 유도한다. 그러므로 본 발명은 이러한 혼합물을 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스, 및 대응하는 바람직한 구현예를 제공한다.
따라서, 본 발명은 전자 디바이스의 기능층의 제조에 사용가능한 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 를 포함하는 혼합물을 제공하며, 이는 화합물 OSM1 및 OSM2 가 서로의 구조 이성질체인 것을 특징으로 한다.
구조 이성질체는 동일한 일반적인 실험식을 가지나, 상이한 원자 시퀀스 및/또는 상이한 결합을 가질 수 있도록 그 구성, 즉 그 구조가 상이한 화합물이다. 따라서, 구조 이성질체는 거울상 이성질체 및 부분 입체 이성질체 모두를 포함하는 입체 이성질체와 근본적으로 상이하다. 구조 이성질체는 많은 경우 기능 이성질체, 골격 이성질체, 위치 이성질체 및 결합 이성질체로 분류된다. 기능 이성질체 및 결합 이성질체의 경우, 화합물은 상이한 반응성을 가질 수 있다; 예를 들어, 에탄올은 히드록실기를 포함하는 반면, 구조 이성질체인 디메틸 에테르는 에테르기를 갖는다. 골격 이성질체 및 위치 이성질체는 관능기의 분지 및/또는 위치가 상이하므로, 이들 구성 이성질체는 본질적으로 동일한 관능기 (functionality) 를 가질 수 있다. 따라서, "본질적으로 동일한 관능기"라는 표현은 기본 관능기, 예를 들어, 히드록실기, 페닐 고리 또는 에스테르기가 모든 구조 이성질체에 존재하지만, 다른 치환의 결과로서 이들 기의 반응성 변화를 고려하지 않음을 의미한다. 예를 들어, 입체화학으로 인해 1-n-부탄올과 tert-부탄올의 반응성에는 측정 가능한 차이가 있지만, 기능은 동일하다. 그러나, 이와 관련하여, "본질적으로 동일한 관능기"라는 용어에 의해 커버되는 이러한 측정 가능한 차이는 본 경우의 두 화합물 모두 히드록실 관능기를 갖기 때문에 무시되어야 한다. 다른 한편으로, 프로핀은 하나의 알킨 관능기를 갖고 프로파디엔은 2 개의 알켄 관능기를 갖는다. 알켄은 알킨과 비교하여, 예를 들어 상이한 산도를 나타내기 때문에, 본 발명과 관련하여 상이한 관능기를 갖는다. 따라서, 프로핀은 프로파디엔과 비교하여 "본질적으로 동일한 관능기"를 가지고 있지 않다.
바람직한 혼합물은 본질적으로 동일한 관능기를 갖는 적어도 2 종의 유기 기능성 화합물 OSM1 및 OSM2를 포함한다. 이에 따라서, 바람직한 유기 기능성 화합물 OSM1 및 OSM2는 구성 이성질체이지만 기능 이성질체는 아니며, 그 대신에 골격 이성질체 및/또는 위치 이성질체이다. 본 발명의 추가의 구성에서, 혼합물은 바람직하게는 적어도 3종의, 보다 바람직하게는 적어도 4종의 기능성 화합물 OSM1, OSM2, OSM3 및/또는 OSM4를 포함할 수 있고, 여기서 적어도 2종의 유기 기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 를 포함하는 혼합물에 대해 상세되어 있는 상술 및 후술되는 바람직한 구현예는 또한 대응하도록 2종 초과의 유기 기능성 화합물을 포함하는 혼합물에 적용가능하다.
전자 디바이스의 기능 층의 제조에 사용 가능한 본 발명의 혼합물에 존재하는 2종의 유기 기능성 화합물 OSM1 및 OSM2는 바람직하게는 형광 방출체, 인광 방출체, TADF (열 활성 지연 형광, thermally activated delayed fluorescence) 을 발하는 방출체, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 여기자 차단 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, n-도펀트, p-도펀트, 와이드 밴드 갭 재료, 전자 차단 재료 및/또는 정공 차단 재료로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 혼합물의 적어도 2종의 유기 기능성 화합물 OSM1 및 OSM2는 바람직하게는 각각이 5 내지 40 개의 고리 원자를 갖는 동일한 수의 방향족 또는 헤테로 방향족 고리 시스템을 가질 수 있으며, 여기서 고리 시스템의 축합도는 동일하고 고리 시스템은 본질적으로 동일한 치환기를 갖는다.
바람직하게는, 적어도 2종의 유기 기능성 화합물 OSM1 및 OSM2는 각각 5 내지 40 개의 고리 원자를 갖는 적어도 2 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 갖는 경우가 있을 수 있고, 여기서 적어도 2 개의 유기 기능성 화합물 OSM1 및 OSM2는 상기 적어도 2 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이 상이한 부위에서 서로 조인되어 있다는 점에서 상이하다.
추가 구성에서, 본 발명의 혼합물은 페닐, 플루오렌, 인데노플루오렌, 스피로비플루오렌, 카르바졸, 인데노카르바졸, 인돌로카르바졸, 스피로카르바졸, 피리미딘, 트리아진, 락탐, 트리아릴아민, 디벤조푸란, 디벤조티엔, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 5-아릴페난트리딘-6-온, 9,10-디히드로페난트렌, 플루오란텐, 안트라센, 벤즈안트라센, 플루오라덴의 군으로부터 각각이 선택된 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2를 포함할 수 있다.
바람직하게, 유기-기능성 화합물 OSM1 은 적어도 하나의 기능성 구조 요소 및 적어도 하나의 치환기 S1 을 포함할 수 있고 유기-기능성 화합물 OSM2 는 적어도 하나의 기능성 구조 요소 및 적어도 하나의 치환기 S2 를 포함할 수 있고, 여기서 유기-기능성 화합물 OSM1 및 유기-기능성 화합물 OSM2 의 기능성 구조 요소는 동일하다.
또한, 치환기 S1 이 유기-기능성 화합물 OSM2 에서의 치환기 S2 와 상이한 위치에서 유기-기능성 화합물 OSM1 의 기능성 구조 요소에 결합하는 경우가 있을 수 있다.
추가의 구현예에서, 유기-기능성 화합물 OSM1 의 치환기 S1 및 유기-기능성 화합물 OSM2 의 치환기 S2 가 서로의 구조 이성질체인 경우가 있을 수 있다.
치환기 S1 및 S2 는 원하는대로 선택될 수 있고, 바람직하게 가용화 기, 가교결합성 기 및/또는 관능기, 예를 들면 정공 수송 기, 전자 수송 기, 호스트 재료 기 또는 와이드 밴드 갭 기로부터 선택된다. 이들 기는 이후에 보다 상세히 기재될 것이며, 언급된다.
바람직한 구성에서, 본 발명의 혼합물은 적어도 하나의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 적어도 하나의 유기-기능성 화합물 OSM2 를 포함할 수 있고, 그 각각은 일반식 (I)과 일치하며:
Figure pct00001
식에서 사용된 기호는 다음과 같으며:
A 는 제 1 기능성 구조 요소이고;
B 는 제 2 구조 요소이고;
q 는 1 내지 20, 바람직하게 1 내지 10, 특히 바람직하게 1 내지 5 범위의 정수이며, 특히 바람직하게 1, 2 또는 3 이고;
r 은 0 내지 20, 바람직하게 1 내지 10, 특히 바람직하게 1 내지 5 범위의 정수이며, 특히 바람직하게 1, 2 또는 3 이고,
식에서 q 및 r 의 총 합은 적어도 2 이고, 그리고 q 또는 r 이 2 이상인 경우 A 또는 B 는 각각 동일 또는 상이하고,
식에서 2개의 구조 이성질체 OSM1 및 OSM2 는 적어도 하나의 구조 요소가 상이한 부위에서 추가 구조 요소에 결합한다는 점에서 상이하다.
q 및 r 의 총 합은 적어도 2 이고, 바람직하게 2 내지 20, 바람직하게 2 내지 10, 특히 바람직하게 2 내지 5 의 범위이고, 특히 바람직하게 2, 3 또는 4 이다.
바람직한 구성에서, 본 발명의 혼합물은 적어도 하나의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 적어도 하나의 유기-기능성 화합물 OSM2 를 포함할 수 있고, 그 각각은 적어도 하나의 화학식 (II) 의 구조를 포함하고, 바람직하게 이 화학식에 일치하며:
Figure pct00002
X 는 각각의 경우 동일 또는 상이하고 N 또는 CR1 이거나, 바람직하게 CR1 이거나, 또는 A 또는 B 기가 이 원자에 결합되는 경우 C 이며, 다만 하나의 사이클에서 2 이하의 X 기는 N 이며;
W 는 O, S, NR1, NA, NB, C(R1)2, CR1A, C(A)2, CR1B, C(B)2, CAB, -R1C=CR1-, -R1C=CA-, -AC=CA-, -R1C=CB-, -BC=CB-, -BC=CA-, SO, SO2, SiR12 또는 C=O 이고;
m 은 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게 0, 1 또는 2 이고, 다만 고리당 인덱스 m 의 총 합은 4 이하, 바람직하게 2 이하이고;
A 는 제 1 기능성 구조 요소이고, 바람직하게 각각의 경우 고리 원자수가 5 내지 40 이고 하나 이상의 R1 치환기에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고;
B 는 제 2 구조 요소이고, 바람직하게 각각의 경우 고리 원자수가 5 내지 40 이고 하나 이상의 R1 치환기에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고;
R1 은 각각의 경우 동일 또는 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, NO2, N(Ar1)2, N(R2)2, C(=O)Ar1, C(=O)R2, P(=O)(Ar1)2, P(Ar1)2, B(Ar1)2, B(OR2)2, Si(Ar1)3, Si(R2)3, 탄소 원자수 1 내지 40 의 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 탄소 원자수 3 내지 40 의 분지형 또는 헤테로시클릭 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 탄소 원자수 2 내지 40 의 알케닐 기 (이들 각각은 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 -R2C=CR2-, -C≡C-, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, -C(=O)O-, -C(=O)NR2-, NR2, P(=O)(R2), -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수 있고, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼로 치환될 수 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기, 또는 이러한 시스템의 조합이고; 동시에, 둘 이상의 바람직하게 인접하는 R1 라디칼은 함께 또한 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있고;
Ar1 은 각각의 경우 동일 또는 상이하고, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이고; 동시에, 동일한 규소 원자, 질소 원자, 인 원자 또는 붕소 원자에 결합된 2 개의 Ar1 라디칼이 단일 결합에 의한 브릿지 또는 B(R2), C(R2)2, Si(R2)2, C=O, C=NR2, C=C(R2)2, O, S, S=O, SO2, N(R2), P(R2) 및 P(=O)R2 로 선택된 브릿지를 통해 함께 조인되는 것이 가능하고;
R2 는 각각의 경우 동일 또는 상이하고, H, D, F, Cl, Br, I, CN, B(OR3)2, NO2, C(=O)R3, CR3=C(R3)2, C(=O)OR3, C(=O)N(R3)2, Si(R3)3, P(R3)2, B(R3)2, N(R3)2, NO2, P(=O)(R3)2, OSO2R3, OR3, S(=O)R3, S(=O)2R3, 탄소 원자수 1 내지 40 의 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 또는 탄소 원자수 3 내지 40 의 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기 (이들 각각은 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접한 CH2 기는 -R3C=CR3-, -C≡C-, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=NR3, -C(=O)O-, -C(=O)NR3-, NR3, P(=O)(R3), -O-, -S-, SO 또는 SO2 로 대체될 수 있고, 하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2 로 대체될 수 있음), 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R3 라디칼로 치환될 수 있는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시 기, 또는 이러한 시스템의 조합이고; 동시에, 둘 이상의 바람직하게 인접하는 R2 치환기는 함께 또한 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있고;
R3 은 각각의 경우 동일 또는 상이하고, H, D, F, CN, 탄소 원자수 1 내지 20 의 지방족 히드로카르빌, 또는 방향족 고리 원자수 5 내지 30 의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 (하나 이상의 수소 원자는 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 에 의해 대체될 수 있고 각각 탄소 원자수 1 내지 4 를 갖는 하나 이상의 알킬기에 의해 치환될 수 있음) 로 구성된 군으로부터 선택되고; 동시에 둘 이상의 바람직하게 인접하는 R3 치환기는 또한 함께 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성할 수 있고;
다만 화학식 (II) 의 구조는 적어도 하나의 A 및/또는 B 기를 포함한다. 바람직하게, 화학식 (II) 의 구조는 적어도 하나의 A 기를 포함한다.
A 및/또는 B 기의 총 합은 바람직하게 2 내지 10, 특히 바람직하게 2 내지 5, 특히 바람직하게 2, 3 또는 4 이다.
본 발명의 문맥에서 인접한 탄소 원자는 서로 직접 결합된 탄소 원자이다. 또한, 라디칼의 정의에서 "인접한 라디칼" 은, 이러한 라디칼이 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합되어 있는 것을 의미한다. 이러한 정의는, 특히, 용어 "인접한 기" 및 "인접한 치환기" 에도 상응하여 적용된다.
본 명세서의 문맥에서, 둘 이상의 라디칼이 함께 고리를 형성할 수 있다는 표현은, 특히 두 라디칼이 두 수소 원자의 정식 제거에 의한 화학적 결합에 의해 서로 연결되어 있는 것을 의미한다고 이해될 것이다. 이는 하기 스킴으로 예시된다:
Figure pct00003
그러나, 또한 상기 언급된 표현은 두 라디칼 중 하나가 수소인 경우, 두번째 라디칼이 수소 원자가 결합되었던 위치에 결합하여 고리를 형성한다는 것을 의미한다고 또한 이해될 것이다. 이는 하기 스킴으로 예시될 것이다:
Figure pct00004
본 발명의 문맥에서 융합된 방향족 고리 시스템 또는 융합된 헤테로방향족 고리 시스템은, 예를 들어 나프탈렌에서와 같이, 2 개의 탄소 원자가 둘 이상의 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 속하게 되도록, 둘 이상의 방향족 기가 공통 에지를 따라 서로 융합된 (즉, 어닐링된 (annealated)) 기이다. 대조적으로, 예를 들어 본 발명의 문맥에서 플루오렌은 플루오렌의 두 방향족 기가 공통 에지를 갖지 않기 때문에 융합된 아릴 기가 아니다. 대응하는 정의가 헤테로아릴기에 적용되고, 헤테로원자를 포함할 수 있지만 반드시 포함해야 하는 것은 아닌 융합된 고리 시스템에 적용된다.
본 발명의 문맥에서 아릴 기는 탄소 원자수가 6 내지 60 이고, 바람직하게 탄소 원자수가 6 내지 40 이고; 본 발명의 문맥에서 헤테로아릴 기는 탄소 원자수가 2 내지 60 이고, 바람직하게 탄소 원자수가 2 내지 40 이고, 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하고, 단, 탄소 원자 및 헤테로원자의 총합은 5 개 이상이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S 로부터 선택된다. 본원에서, 아릴 기 또는 헤테로아릴 기는 단순 방향족 고리, 즉 벤젠, 또는 단순 헤테로방향족 고리, 예를 들어 피리딘, 피리미딘, 티오펜 등, 또는 융합된 아릴 또는 헤테로아릴 기, 예를 들어 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 문맥에서 방향족 고리 시스템은 고리 시스템 내에 탄소 원자수가 6 내지 60 이고, 바람직하게 탄소 원자수가 6 내지 40 이다. 본 발명의 문맥에서 헤테로방향족 고리 시스템은 고리 시스템 내에 탄소 원자수가 1 내지 60 이고, 바람직하게 탄소 원자수가 1 내지 40 이고, 적어도 하나의 헤테로원자를 함유하고, 단, 탄소 원자 및 헤테로원자의 총합은 적어도 5 개이다. 헤테로원자는 바람직하게는 N, O 및/또는 S 로부터 선택된다. 본 발명의 문맥에서 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은 단지 아릴 또는 헤테로아릴 기만 필수적으로 함유하는 것이 아니라, 또한, 복수의 아릴 또는 헤테로아릴 기에 비(非)방향족 단위 (바람직하게는 10% 미만의 H 이외의 원자), 예를 들어 탄소, 질소 또는 산소 원자, 또는 카르보닐 기가 중단될 수 있는 시스템을 의미하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어 9,9'-스피로바이플루오렌, 9,9-디아릴플루오렌, 트리아릴아민, 디아릴 에테르, 스틸벤 등과 같은 시스템이 또한 본 발명의 문맥에서 방향족 고리 시스템으로서 간주될 것이고, 둘 이상의 아릴 기에, 예를 들어 선형 또는 환형 알킬 기 또는 실릴 기가 중단된 시스템도 마찬가지이다. 또한, 둘 이상의 아릴 또는 헤테로아릴 기가 서로 직접 결합된 시스템, 예를 들어 비페닐, 터페닐, 쿼터페닐 또는 비피리딘도 마찬가지로 방향족 또는 함질소방향족 고리 시스템으로 간주될 것이다.
본 발명의 문맥에서 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 기는 모노시클릭, 비시클릭 또는 폴리시클릭 기를 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 문맥에서, 개별적인 수소 원자 또는 CH2 기가 또한 상기 언급된 기로 대체될 수 있는, C1- 내지 C20-알킬 기는, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, 시클로프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 시클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-바이시클로[2.2.2]옥틸, 2-바이시클로[2.2.2]옥틸, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 아다만틸, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 1,1-디메틸-n-헥스-1-일, 1,1-디메틸-n-헵트-1-일, 1,1-디메틸-n-옥트-1-일, 1,1-디메틸-n-데크-1-일, 1,1-디메틸-n-도데크-1-일, 1,1-디메틸-n-테트라데크-1-일, 1,1-디메틸-n-헥사데크-1-일, 1,1-디메틸-n-옥타데크-1-일, 1,1-디에틸-n-헥스-1-일, 1,1-디에틸-n-헵트-1-일, 1,1-디에틸-n-옥트-1-일, 1,1-디에틸-n-데크-1-일, 1,1-디에틸-n-도데크-1-일, 1,1-디에틸-n-테트라데크-1-일, 1,1-디에틸-n-헥사데크-1-일, 1,1-디에틸-n-옥타데크-1-일, 1-(n-프로필)시클로헥스-1-일, 1-(n-부틸)시클로헥스-1-일, 1-(n-헥실)시클로헥스-1-일, 1-(n-옥틸)시클로헥스-1-일 및 1-(n-데실)시클로헥스-1-일 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 알케닐 기는, 예를 들어 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 또는 시클로옥타디에닐을 의미하는 것으로 이해된다. 알키닐 기는, 예를 들어 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 의미하는 것으로 이해된다. 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 의미하는 것으로 이해된다.
또한 각각의 경우 상기 언급된 라디칼로 치환될 수 있고, 임의의 목적하는 위치를 통해 방향족 또는 헤테로방향족 시스템에 연결될 수 있는, 5-60 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 바람직하게 5-40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은, 예를 들어 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 벤즈안트라센, 페난트렌, 벤조페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤조플루오란텐, 나프타센, 펜타센, 벤조피렌, 비페닐, 비페닐렌, 터페닐, 터페닐렌, 플루오렌, 스피로바이플루오렌, 디히드로페난트렌, 디히드로피렌, 테트라히드로피렌, 시스- 또는 트랜스-인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-모노벤조인데노플루오렌, 시스- 또는 트랜스-디벤조인데노플루오렌, 트룩센, 이소트룩센, 스피로트룩센, 스피로이소트룩센, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 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, 나프트이미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 나프트옥사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 1,5-디아자안트라센, 2,7-디아자피렌, 2,3-디아자피렌, 1,6-디아자피렌, 1,8-디아자피렌, 4,5-디아자피렌, 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 벤조티아디아졸에서 유래된 기를 의미하는 것으로 이해된다.
바람직한 구성에서, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 화학식 (I) 및/또는 (II) 의 구조로 나타낼 수 있다. 바람직하게, 화학식 (I) 및/또는 (II) 의 구조를 포함하는 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 분자량이 5000 g/mol 이하, 바람직하게 4000 g/mol 이하, 특히 바람직하게 3000 g/mol 이하, 특히 바람직하게 2000 g/mol 이하, 가장 바람직하게 1200 g/mol 이하이다.
또한, 본 발명의 화합물 OSM1 및 OSM2 의 치환기 S1 및 치환기 S2, 또는 적어도 하나의 구조 요소 A 및/또는 B 가 각각의 경우 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 9,9'-디아릴플루오레닐 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 피레닐, 트리아지닐, 이미다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴, 1- 또는 2-나프틸, 안트라세닐, 바람직하게 9-안트라세닐, trans- 및 cis-인데노플루오레닐, 인데노카르바졸릴, 인돌로카르바졸릴, 스피로카르바졸릴, 5-아릴-페난트리딘-6-온-일, 9,10-디히드로페난트레닐, 플루오란테닐, 톨릴, 메시틸, 페녹시톨릴, 아니솔릴, 트리아릴아미닐, 비스(트리아릴아미닐), 트리스(트리아릴아미닐), 헥사메틸인다닐, 테트라리닐, 모노시클로알킬, 비스시클로알킬, 트리시클로알킬, 알킬, 예를 들면 tert-부틸, 메틸, 프로필, 알콕실, 알킬술파닐, 알킬아릴, 트리아릴실릴, 트리알킬실릴, 크산텐일, 10-아릴페녹사지닐, 페난트레닐 및/또는 트리페닐레닐로 이루어지는 군으로부터 선택되는 경우가 있을 수 있고 (그 각각은 하나 이상의 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 바람직하게는 비치환됨), 페닐, 스피로비플루오렌, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 안트라센, 페난트렌, 트리페닐렌 기가 특히 바람직하다. 이 문맥에서, 상술된 기는 상술된 R1 기로 치환될 수 있다.
본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 가 각각 기능성 구조 요소를 갖는 경우, 바람직하게는 5 내지 40 개의 고리 원자를 갖고 하나 이상의 치환기에 의해, 바람직하게 하나 이상의 S1, S2 또는 R1 치환기에 의해 치환될 수 있는, 적어도 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 갖는 제 1 기능성 구조 요소 A 를 갖는 경우가 있을 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 각각 기능성 구조 요소, 바람직하게는 플루오렌, 인데노플루오렌, 스피로비플루오렌, 카르바졸, 인데노카르바졸, 인돌로카르바졸, 스피로카르바졸, 피리미딘, 트리아진, 락탐, 트리아릴아민, 디벤조푸란, 디벤조티엔, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 5-아릴페난트리딘-6-온, 9,10-디히드로페난트렌, 플루오란텐의 군으로부터 선택되는 제 1 기능성 구조 요소 A 를 포함할 수 있고, 여기서 기능성 구조 요소는 하나 이상의 치환기, 바람직하게는 하나 이상의 S1, S2 또는 R1 치환기에 의해 치환될 수 있다.
바람직하게, 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 는 각각 적어도 2개의 관능기를 포함할 수 있고, 여기서 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 는 2개의 관능기가 각각의 경우 다른 부위에서 서로 조인된다는 점에서 다르다. 바람직하게, 제 2 구조 요소는 적어도 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 가질 수 있고, 그 각각은 5 내지 40 개의 고리 원자를 갖고 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있으며, 바람직한 치환기는 상술 및 후술되는 R1 기로부터 선택된다. 바람직하게, 치환기 S1 및 S2 는 상술 및 후술되는 R1 기로부터 선택될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 기능성 구조 요소, 바람직하게 제 1 기능성 구조 요소 A 는 정공 수송 기, 전자 수송 기, 호스트 재료 기 및 와이드 밴드 갭 기로부터 선택되는 경우가 있을 수 있다.
추가의 구현예에서, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 적어도 하나의 정공 수송 기를 포함하고, 이들 기는 업계에 알려져 있고 많은 경우 아릴아미노 기, 바람직하게 디- 또는 트리아릴아미노 기, 헤테로아릴아미노 기, 바람직하게 디- 또는 트리헤테로아릴아미노 기, 카르바졸 기로부터 선택되며, 카르바졸 기가 바람직하다.
바람직하게는, 정공 수송 기, 구조 요소 A 또는 치환기 S1 또는 S2 가 기를 포함하고 바람직하게 화학식 (H-1) 내지 (H-3) 으로부터 선택된 기인 경우가 있을 수 있다.
Figure pct00005
Figure pct00006
식에서 점선 결합은 부착 위치를 나타내고, 그리고
Ar2, Ar3, Ar4 는 각각 독립적으로 6 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 아릴 기 또는 3 내지 40 개의 탄소 원자를 갖는 헤테로아릴 기이고, 그 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있고;
p 는 0 또는 1 이고, 그리고
Z 는 CR1 2, SiR1 2, C=O, N-Ar1, BR1, PR1, POR1, SO, SO2, Se, O 또는 S, 바람직하게 CR1 2, N-Ar1, O 또는 S 이고, 여기서 R1 라디칼은 상기에 주어진 정의를 갖고 Ar1 은 5 내지 60 개의 방향족, 바람직하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 5 내지 60 개의 방향족, 바람직하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 기, 또는 5 내지 60 개의 방향족, 바람직하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬 기이고, 여기서 2 이상의, 바람직하게 인접하는 R1 치환기가, 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하는 것이 임의로 가능하다.
또한, 정공 수송 기, 구조 요소 A 또는 치환기 S1, S2 가 기를 포함하고, 바람직하게 화학식 (H-4) 내지 (H-26) 로부터 선택된 기인 경우도 있을 수 있다.
Figure pct00007
Figure pct00008
Figure pct00009
식에서 Y1 은 O, S, C(R1)2 또는 NAr1 이고, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, e 는 0, 1 또는 2 이고, j 는 0, 1, 2 또는 3 이고, h 는 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, p 는 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게 0, 1, 2 또는 3, 보다 바람직하게 0, 1 또는 2 이고, Ar1 및 Ar2 는 특히 화학식 (H-1) 또는 (H-2) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가지며, 그리고 R1 은 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 갖는다.
기 (H-1) 내지 (H-26) 중에서, 카르바졸 기가 바람직하고, 특히 기 (H-4) 내지 (H-26) 가 바람직하다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, Ar2 는 5 내지 14 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게 6 내지 12 개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 바람직하게는 비치환되는 방향족 고리 시스템이며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가질 수 있다. 보다 바람직하게, Ar2 는 6 내지 10 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템, 또는 6 내지 13 개의 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 그 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 바람직하게는 비치환되며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가질 수 있다.
더욱 바람직하게, 그 중에서도 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에 도시된 기호 Ar2 는 5 내지 24 개의 고리 원자, 바람직하게 6 내지 13 개의 고리 원자, 보다 바람직하게 6 내지 10 개의 고리 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼이어서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 방향족 또는 헤테로방향족 기가 추가 기의 각각의 원자에 직접, 즉 방향족 또는 헤테로방향족 기의 원자를 통해 결합되게 한다.
또한, 정공 수송 재료 또는 호스트 재료로서 사용되는 화합물 OSM1 또는 OSM2에 대해, 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에 도시된 Ar2 기가 2개 이하의 융합된 방향족 및/또는 헤테로방향족 고리를 갖는 방향족 고리 시스템을 포함하고, 바람직하게 임의의 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 포함하지 않는 경우가 있을 수 있다. 이에 따라, 나프틸 구조는 안트라센 구조보다 바람직하다. 또한, 플루오레닐, 스피로비플루오레닐, 디벤조푸라닐 및/또는 디벤조티에닐 구조는 나프틸 구조보다 바람직하다. 융합이 없는 구조, 예를 들면 페닐, 비페닐, 터페닐 및/또는 쿼터페닐 구조가 특히 바람직하다.
형광 방출체로서 사용되는 화합물 OSM1 또는 OSM2 는 또한 보다 매우 융합된 고리 시스템, 예컨대 페난트렌, 안트라센 또는 피렌 기를 포함할 수 있다.
적합한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 Ar2 의 예는 오르토-, 메타- 또는 파라-페닐렌, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐렌, 터페닐렌, 특히 분지형 터페닐렌, 쿼터페닐렌, 특히 분지형 쿼터페닐렌, 플루오레닐렌, 스피로비플루오레닐렌, 디벤조푸라닐렌, 디벤조티에닐렌 및 카르바졸릴렌으로 이루어지는 군으로부터 선택되며, 그 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 바람직하게는 비치환된다.
그 중에서도 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에 도시된 Ar2 기가 1 개 이하의 질소 원자, 바람직하게 2 개 이하의 헤테로원자, 특히 바람직하게 1 개 이하의 헤테로원자를 갖고, 특히 바람직하게 헤테로원자가 없는 경우가 또한 있을 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, Ar3 및/또는 Ar4 는 각각의 경우 동일 또는 상이하고, 그리고 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 보다 바람직하게 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 그 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 바람직하게는 비치환되며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가질 수 있다. 적합한 Ar3 및/또는 Ar4 기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 그 각각은 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 바람직하게는 비치환된다.
바람직하게, R1 라디칼은 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 에서의 R1 라디칼이 결합될 수 있는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기 Ar1, Ar2, Ar3 및/또는 Ar4 의 고리 원자와 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이것은 R1 라디칼에 결합될 수 있는 가능성 있는 R2, R3 치환기와의 융합된 고리 시스템의 형성을 포함한다.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2, 바람직하게 제 1 기능성 구조 요소 A 는 각각의 경우 전자 수송 기를 포함할 수 있고, 여기서 기능성 구조 요소 또는 치환기 S1 및 S2 는 바람직하게 전자 수송 기를 구성할 수 있다. 전자 수송 기는 기술 분야에 널리 알려져 있으며 전자를 수송 및/또는 전도하기 위한 화합물의 능력을 증진한다.
더욱이, 바람직하게 화학식 (I) 및/또는 (II) 또는 이들의 바람직한 구현예의 적어도 하나의 구조를 포함하는 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 에 의해 놀라운 이점이 발휘되며, 여기서 화학식 (I) 및/또는 (II) 또는 이들의 바람직한 구현예에서의 A 및/또는 B 기 또는 치환기 S1 및 S2 는 피리딘, 피리미딘, 피라진, 피리다진, 트리아진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 이미다졸 및/또는 벤즈이미다졸의 군으로부터 선택된 적어도 하나의 구조를 포함하고, 피리미딘, 트리아진 및 퀴나졸린이 특히 바람직하다.
본 발명의 바람직한 구성에서, 전자-수송 기, 구조 요소 A 및/또는 B, 치환기 S1, S2 또는 R1 라디칼 중 하나가 소정의 기를 포함하는 경우가 있을 수 있고, 바람직하게는 화학식 (QL) 로 나타낼 수 있는 기를 포함할 수 있다.
Figure pct00010
식에서 L1 은 결합 또는 5 내지 60 개의 방향족, 바람직하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 나타내고, 그리고 Q 는 전자 수송 기이며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 갖는다.
또한, 전자 수송 기, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 Q 기 및/또는 치환기 S1 또는 S2 가 화학식 (Q-1), (Q-2), (Q-3), (Q-4), (Q-5), (Q-6), (Q-7), (Q-8), (Q-9) 및/또는 (Q-10) 의 구조로부터 선택되는 경우가 있을 수 있다.
Figure pct00011
식에서 점선 결합은 부착 위치를 나타낸다.
Q' 는 각각의 경우 동일 또는 상이하게 CR1 또는 N 이고, 그리고
Q" 는 NR1, O 또는 S 이며;
식에서 적어도 하나의 Q' 는 N 이고
R1 은 화학식 (II) 에 대해 상기에 정의된대로이다.
바람직하게, 전자 수송 기, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 Q 기 및/또는 치환기 S1 또는 S2 는 화학식 (Q-11), (Q-12), (Q-13), (Q-14) 및/또는 (Q15) 의 구조로부터 선택될 수 있다.
Figure pct00012
식에서 기호 R1 은 그 중에서도 화학식 (II) 에 대해 주어진 정의를 가지며, X 는 N 또는 CR1 이고 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 여기서 X 는 바람직하게 질소 원자이다.
추가의 구현예에서, 전자 수송 기, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 Q 기 및/또는 치환기 S1 또는 S2 는 화학식 (Q-16), (Q-17), (Q-18), (Q-19), (Q-20), (Q-21) 및/또는 (Q22) 의 구조로부터 선택될 수 있다.
Figure pct00013
Figure pct00014
식에서 기호 R1 은 그 중에서도 화학식 (II) 에 대해 상술한 정의를 가지며, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게 0, 1 또는 2 이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게 0, 1 또는 2 이고, 그리고 o 는 0, 1 또는 2, 바람직하게 1 또는 2 이다. 여기서는 화학식 (Q-16), (Q-17), (Q-18) 및 (Q-19) 의 구조가 바람직하다.
추가의 구현예에서, 전자 수송 기, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 Q 기 및/또는 치환기 S1 또는 S2 는 화학식 (Q-23), (Q-24) 및/또는 (Q-25)의 구조로부터 선택될 수 있다.
Figure pct00015
식에서 기호 R1 은 그 중에서도 화학식 (II) 에 대해 상기에 제시된 정의를 가지며, 점선 결합은 부착 위치를 표시한다.
추가의 구현예에서, 전자 수송 기, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 Q 기 및/또는 치환기 S1 또는 S2 는 화학식 (Q-26), (Q-27), (Q-28), (Q-29) 및/또는 (Q-30) 의 구조로부터 선택될 수 있다.
Figure pct00016
식에서 X 는 N 또는 CR1 이고, 기호 R1 은 그 중에서도 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가지며, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 여기서 X 는 바람직하게 질소 원자이고 Ar1 은 5 내지 60 개의 방향족, 바람직하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 5 내지 60 개의 방향족, 바람직하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 기, 또는 5 내지 60 개의 방향족, 바람직하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬 기이고, 여기서 2 이상의, 바람직하게 인접하는 R1 치환기가 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게 모노- 또는 폴리시클릭 지방족 고리 시스템을 형성하는 것이 임의로 가능하며, 이는 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수도 있다.
바람직하게, 전자 수송 기, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 Q 기 및/또는 치환기 S1 또는 S2 는 화학식 (Q-31), (Q-32), (Q-33), (Q-34), (Q-35), (Q-36), (Q-37), (Q-38), (Q-39), (Q-40), (Q-41), (Q-42), (Q-43) 및/또는 (Q-44)의 구조로부터 선택될 수 있다.
Figure pct00017
Figure pct00018
식에서 기호 Ar1 은 그 중에서도 화학식 (Q-26), (Q-27) 또는 (Q-28) 에 대해 상기에 제시된 정의를 가지며 R1 은 그 중에서도 화학식 (II) 에 대해 상기에 제시된 정의를 가지며, 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, m 은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게 0, 1 또는 2 이고, n 은 0, 1, 2 또는 3, 바람직하게 0, 1 또는 2 이며, 그리고 l 은 1, 2, 3, 4 또는 5, 바람직하게 0, 1 또는 2 이다.
바람직하게, 기호 Ar1 은 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼이어서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 방향족 또는 헤테로방향족 기가 직접, 즉 방향족 또는 헤테로방향족 기의 원자를 통해, 추가 기의 각각의 원자에, 예를 들면 상기에 도시된 (H-1) 내지 (H-26) 또는 (Q-26) 내지 (Q-44) 기의 탄소 또는 질소 원자에 결합되게 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, Ar1 은 각각의 경우 동일 또는 상이하게 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자이고, 보다 바람직하게 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 그 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직하며, 여기서 R1 은 특히 화학식 (II) 에서 상기에 주어진 정의를 가질 수 있다. 적합한 Ar1 기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되며, 그 각각은 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직하다.
이롭게는, 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 또는 (Q-16) 내지 (Q-34) 에서의 Ar1 은 6 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직한 방향족 고리 시스템이고, 여기서 R1 은 특히 화학식 (I) 에 대해 상술된 정의를 가질 수 있다.
또한, Ar1, Ar2, Ar3 및/또는 Ar4 기가 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 피레닐, 트리아지닐, 이미다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴, 1- 또는 2-나프틸, 안트라세닐, 바람직하게 9-안트라세닐, 페난트레닐 및/또는 트리페닐레닐로 이루어지는 군에서 선택되는 경우가 있을 수 있으며, 그 각각은 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직하며, 페닐, 스피로비플루오렌, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 안트라센, 페난트렌, 트리페닐렌 기가 특히 바람직하고, 여기서 R1 라디칼은 특히 화학식 (II)에 대해 상기에 주어진 정의를 갖는다.
바람직하게, 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 또는 (Q-1) 내지 (Q-44) 에서의 R1 라디칼은 R1 라디칼이 결합되는 헤테로아릴 기의 고리 원자 또는 Ar1 및/또는 Ar2 기와 융합된 고리 시스템을 형성하지 않는다. 이는 R1 라디칼이 결합될 수 있는 가능성 있는 R2, R3 치환기와 융합된 고리 시스템을 형성하는 것을 포함한다.
또한 R1 치환기가 결합하는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 고리 원자와, 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게 임의의 융합된 고리 시스템을 R1 치환기가 형성하지 않는 경우가 있을 수 있다. 이는 R1 라디칼이 결합될 수 있는 가능성 있는 R2, R3 치환기와 융합된 고리 시스템을 형성하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 R1 치환기가 R1 라디칼이 결합될 수 있는 가능성 있는 R2, R3 치환기와 고리 시스템을 형성하는 경우가 있을 수도 있다.
X 가 CR1 인 경우 또는 방향족 및/또는 헤테로방향족 기가 R1 치환기에 의해 치환되는 경우, 이들 R1 치환기는 바람직하게 H, D, F, CN, N(Ar1)2, C(=O)Ar1, P(=O)(Ar1)2, 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시 기 또는 3 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시 기 또는 2 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기 (그 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접하는 CH2 기는 O 로 대체될 수 있고 하나 이상의 수소 원자는 D 또는 F 로 대체될 수 있음), 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 또는 5 내지 25 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬 또는 헤테로아르알킬 기로 이루어지는 군에서 선택되고; 동시에, 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합된 2개의 R1 치환기가 하나 이상의 R1 라디칼에 치환될 수 있는 모노시클릭 또는 폴리시클릭, 지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하는 것이 임의로 가능하고, 여기서 Ar1 은 각각의 경우 동일 또는 상이하게 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아릴옥시 기, 또는 5 내지 40 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있는 아르알킬 기이고, 여기서 2 이상의 바람직하게 인접하는 R2 치환기는 하나 이상의 R3 라디칼에 의해 치환될 수 있는 모노- 또는 폴리시클릭, 지방족, 헤테로지방족, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게 모노- 또는 폴리시클릭 지방족 고리 시스템을 임의로 형성할 수 있으며, 여기서 기호 R2 는 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가질 수 있다. 바람직하게, Ar1 은 각각의 경우 동일 또는 상이하게 5 내지 24 개, 바람직하게 5 내지 12 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만, 비치환되는 것이 바람직한 아릴 또는 헤테로아릴 기이다.
적합한 Ar1 기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되고, 그 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게, 이들 R1 치환기는 H, D, F, CN, N(Ar1)2, 1 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알킬 기, 또는 3 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬 기, 또는 2 내지 8 개의 탄소 원자, 바람직하게 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 알케닐 기 (그 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만, 비치환되는 것이 바람직함), 또는 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 구성된 군으로부터 선택되고; 동시에 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 결합된 2개의 R1 치환기가 하나 이상의 R2 라디칼에 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직한 모노시클릭 또는 폴리시클릭, 지방족 고리 시스템을 형성하는 것이 임의로 가능하고, 여기서 Ar1 은 상기에 제시된 정의를 가질 수 있다.
가장 바람직하게, R1 치환기는 H 및 6 내지 18 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게 6 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖고, 각각의 경우 하나 이상의 비방향족 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군에서 선택된다. 적합한 R1 치환기의 예는 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐 및 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴로 이루어지는 군에서 선택되고, 그 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 바람직하게는 비치환된다.
유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 각각은 적어도 하나의 기, 바람직하게는 S1 및 S2 치환기를 포함하고; 바람직하게, 화학식 (I) 및/또는 (II) 의 구조에서, 적어도 하나의 구조 요소 A 및/또는 B 또는 적어도 하나의 Ar1, Ar2, Ar3, Ar4 및/또는 R1 라디칼이 소정의 기를 포함하는 경우가 있을 수 있고, 바람직하게는 화학식 (R1-1) 내지 (R1-95) 로부터 선택된 기를 포함할 수 있다.
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
식에서 사용된 기호는 다음과 같다:
Y 는 O, S 또는 NR2, 바람직하게 O 또는 S 이고;
i 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1 또는 2 이고;
j 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3 이고;
h 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 이고;
g 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4 또는 5 이고;
R2 는 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가지며 점선 결합은 부착 위치를 표시한다.
화학식 (R1-1) 내지 (R1-95) 의 구조에서의 인덱스 i, j, h 및 g 의 총합은 각각의 경우 3 이하, 바람직하게 2 이하, 보다 바람직하게 1 이하인 경우가 있을 수 있다.
바람직하게, 화학식 (R1-1) 내지 (R1-95) 에서의 R2 라디칼은 R2 라디칼이 결합되는 아릴 기 또는 헤테로아릴 기의 고리 원자와 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않고, 바람직하게는 어떠한 융합된 고리 시스템도 형성하지 않는다. 이것은 R2 라디칼에 결합될 수 있는 가능성 있는 R3 치환기와 융합된 고리 시스템을 형성하는 것을 포함한다.
구조 이성질체 화합물 OSM1 및 OSM2 는 적어도 하나의 기능성 구조 요소가 추가 구조 요소에 결합되도록 적어도 하나의 연결 기를 포함하는 경우가 있을 수 있고; 바람직하게, 연결 기는 각각의 경우 5 내지 40 개의 고리 원자를 갖고 예를 들면, 상술된 R1 기에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이다. 바람직하게, 추가 구조 요소는 정공 수송 기, 전자 수송 기, 가용화 구조 요소, 가교결합성 기 또는 호스트 재료 또는 와이드 밴드 갭 특성을 갖는 재료를 초래하는 기일 수 있다.
또한, 구조 이성질체 OSM1 및 OSM2 는 적어도 하나의 가용화 구조 요소가 기능성 구조 요소에 결합되도록 적어도 하나의 연결 기를 포함할 수 있고; 바람직하게, 연결 기는 각각의 경우 5 내지 40 개의 고리 원자를 가지며, 예를 들면, 상술된 R1 기에 의해 치환될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템이다.
구조 이성질체 OSM1 및 OSM2 에 포괄될 수 있는 바람직한 연결 기는 상기에 도시된 화학식 (QL) 에 존재하는 L1 기와 관련하여 이하의 예를 통해 상세된다. 바람직하게, L1 기는 화학식 (QL) 의 L1 기가 결합되는 Q 기 및 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼 또는 질소 원자와 쓰루-컨쥬게이션 (through-conjugation) 을 형성할 수 있다. 방향족 또는 헤테로방향족 시스템의 쓰루-컨쥬게이션은 직접 결합이 인접하는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 사이에 형성되자마다 형성된다. 예를 들면 황, 질소 또는 산소 원자 또는 카르보닐 기를 통한 상기 언급된 공액기 사이의 추가 결합은 컨쥬게이션에 유해하지 않다. 플루오렌 시스템의 경우, 두 방향족 고리는 직접 결합하고, 여기서 위치 9 의 sp3-혼성화 탄소 원자는 이러한 고리의 융합을 방지하지만 공액은 가능한데, 이는 위치 9 의 이러한 sp3-혼성화 탄소 원자가 전자-수송 Q 기 및 플루오렌 구조 사이에 반드시 있는 것이 아니기 때문이다. 반대로, 제 2 스피로비플루오렌 구조의 경우, 쓰루-컨쥬게이션은, 화학식 (QL) 의 L1 기가 결합되는 Q 기와 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼 사이의 결합이 서로에 대해 직접 결합되고 한 평면에 있는 스피로비플루오렌 구조에서 동일한 페닐 기를 통해 또는 스피로비플루오렌 구조에서의 페닐 기를 통해 결합되는 경우 형성될 수 있다. 화학식 (QL) 의 L1 기가 결합되는 Q 기와 방향족 또는 헤테로방향족 라디칼 사이의 결합이 위치 9 에서 sp3-혼성화 탄소 원자를 통해 결합된 제 2 스피로비플루오렌 구조에서 상이한 페닐 기를 통해 결합되는 경우, 컨쥬게이션이 중단된다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, L1 은 결합이거나 또는 5 내지 14 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템, 바람직하게 6 내지 12 개의 탄소 원자를 갖고 하나 이상의 R1 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직한 방향족 고리 시스템이고, 여기서 R1 은 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 갖는다. 보다 바람직하게, L1 은 6 내지 10 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리 시스템 또는 6 내지 13 개의 헤테로방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리 시스템이고, 그 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직하며, 여기서 R2 는 특히 화학식 (II) 에 대해 상기에 주어진 정의를 가질 수 있다.
더욱 바람직하게, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 기호 L1 은 각각의 경우 동일 또는 상이하고, 그리고 결합 또는 5 내지 24 개의 고리 원자, 바람직하게 6 내지 13 개의 고리 원자, 보다 바람직하게 6 내지 10 고리 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴 라디칼이어서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템의 방향족 또는 헤테로방향족 기가 직접, 즉 방향족 또는 헤테로방향족 기의 원자를 통해 추가 기의 각 원에 결합되게 한다.
또한, 화학식 (QL) 에 도시된 L1 기가 2 이하의 융합된 방향족 및/또는 헤테로방향족 고리를 갖는 방향족 고리 시스템을 포함하고, 바람직하게 어떠한 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템도 포함하지 않는 경우가 있을 수 있다. 이에 따라, 나프틸 구조는 안트라센 구조보다 바람직하다. 또한, 플루오레닐, 스피로비플루오레닐, 디벤조푸라닐 및/또는 디벤조티에닐 구조는 나프틸 구조보다 바람직하다.
융합이 없는 구조, 예를 들어 페닐, 비페닐, 터페닐 및/또는 쿼터페닐 구조가 특히 바람직하다.
적합한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 L1 의 예는 오르토-, 메타- 또는 파라-페닐렌, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐렌, 터페닐렌, 특히 분지형 터페닐렌, 쿼터페닐렌, 특히 분지형 쿼터페닐렌, 플루오레닐렌, 스피로비플루오레닐렌, 디벤조푸라닐렌, 디벤조티에닐렌 및 카르바졸릴렌으로 이루어지는 군에서 선택되고, 그 각각은 하나 이상의 R2 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직하다.
또한, 그 중에서도 화학식 (QL) 에 도시된 L1 기가 1개 이하의 질소 원자, 바람직하게 2 개 이하의 헤테로원자, 특히 바람직하게 1 개 이하의 헤테로원자를 갖거나, 보다 바람직하게는 헤테로원자가 없는 경우가 있을 수 있다.
Ar2 기가 화학식 (L1-1) 내지 (L1-109) 로부터 선택되는 화학식 (H-1) 내지 (H-26) 의 적어도 하나의 구조를 포함하는 화합물 OSM1 및 OSM2 및/또는 적어도 하나의 연결 기를 포함하는 화합물 OSM1 및 OSM2 및/또는 L1 기가 결합이거나 화학식 (L1-1) 내지 (L1-109) 로부터 선택된 기인 화학식 (QL) 의 구조를 포함하는 화합물 OSM1 및 OSM2 가 바람직하다.
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식에서 각각의 경우의 점선 결합은 부착 위치를 표시하고, 인덱스 k 는 0 또는 1 이고, 인덱스 l 은 0, 1 또는 2 이고, 인덱스 j 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2 또는 3 이고; 인덱스 h 는 각각의 경우 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4 이고, 인덱스 g 는 0, 1, 2, 3, 4 또는 5 이고; 기호 Y 는 O, S 또는 NR2, 바람직하게는 O 또는 S 이고; 그리고 기호 R2 는 특히 화학식 (II) 에 대해 상기 주어진 정의를 갖는다.
바람직하게는, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-109) 의 구조에서 인덱스 k, l, g, h 및 j 의 총합이 각각의 경우 최대 3, 바람직하게는 최대 2, 보다 바람직하게는 최대 1 인 경우가 있을 수 있다.
화학식 (QL) 의 기를 갖는 본 발명의 바람직한 화합물은 결합을 나타내거나 또는 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-109) 중 하나, 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중 하나, 특히 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 중 하나로부터 선택되는 L 기를 포함한다. 이롭게는, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-109) 의 구조, 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-109) 의 구조, 특히 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 의 구조에서 인덱스 k, l, g, h 및 j 의 총합은 각각의 경우 3 이하, 바람직하게 2 이하, 보다 바람직하게 1 이하일 수 있다.
화학식 (H-1) 내지 (H-26) 의 기를 갖는 본 발명의 바람직한 화합물은 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-109) 중 하나, 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 중 하나, 특히 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 중 하나로부터 선택된 Ar2 기를 포함한다. 이롭게는, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-78) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-109) 의 구조, 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-54) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-108) 의 구조, 특히 바람직하게 화학식 (L1-1) 내지 (L1-29) 및/또는 (L1-92) 내지 (L1-103) 의 구조에서 인덱스 k, l, g, h 및 j 의 총합은 각각의 경우 3 이하, 바람직하게 2 이하, 및 보다 바람직하게 1 이하일 수 있다.
바람직하게, 화학식 (L1-1) 내지 (L1-109) 에서의 R2 라디칼은 융합 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 형성하지 않으며, 바람직하게는 R2 라디칼이 결합하는 아릴기 또는 헤테로아릴기의 고리 원자와 어떠한 융합 고리 시스템도 형성하지 않는다. 이는 R2 라디칼에 결합할 수 있는 가능성 있는 R3 치환기와의 융합 고리 시스템의 형성을 포함한다.
특히 녹색 또는 적색 OLED 용의 호스트 재료, 전자 수송 재료 또는 정공 수송 재료로서의 그 구성의 경우, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 가 방향족 또는 헤테로방향족 R1 또는 R2 기에 의해 치환될 때, 서로에 대해 직접 융합된 2 초과의 방향족 6 원 고리를 갖는 어떠한 아릴 또는 헤테로아릴 기도 갖지 않는 때가 바람직하다. 보다 바람직하게, 치환기는 서로 직접 융합된 6-원 고리를 갖는 어떠한 아릴 또는 헤테로아릴기도 전혀 갖지 않는다. 상기 바람직함의 이유는 이러한 구조의 낮은 삼중항 에너지이다. 서로 직접 융합된 2 개 초과의 방향족 6-원 고리를 갖지만 또한 그럼에도 불구하고 본 발명에 따라 적합한 융합 아릴기는 페난트렌 및 트리페닐렌인데, 이들이 또한 높은 삼중항 준위를 갖기 때문이다.
형광 방출체로서 또는 청색 OLED 재료로서 사용하기 위한 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 구성의 경우, 바람직한 화합물은 R2 기에 의해 치환될 수 있거나 또는 (R1-1) 내지 (R1-95) 기, 바람직하게 (R1-33) 내지 (R1-57) 및 (R1-76) 내지 (R1-86), 또는 (L1-1) 내지 (L1-109), 바람직하게 (L1-30) 내지 (R1-60) 및 (R1-71) 내지 (R1-91) 의 대응하는 치환에 의해, R2 치환기에 의해 형성되는, 대응하는 기, 예를 들면 플루오렌, 안트라센 및/또는 피렌 기를 포함할 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 예를 들면 화학식 (II) 의 구조 및 이 구조의 바람직한 구현예 또는 이들 화학식이 참조되는 구조에서의 R2 는 각각의 경우 동일 또는 상이하고 H, D, 1 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게 5 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 갖고 각각이 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬 기에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 예를 들어 화학식 (II) 의 구조, 및 이러한 구조 또는 이들 식을 참조로 하는 구조의 바람직한 구현예에서의 R3 은 각각의 경우 동일하거나 상이하고, H, D, F, CN, 1 내지 10 개의 탄소 원자, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 히드로카르빌 라디칼, 또는 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자, 바람직하게는 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 5 내지 13 개의 방향족 고리 원자를 가지며, 각각 1 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬기에 의해 치환될 수 있으나 비치환되는 것이 바람직한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템으로 이루어지는 군에서 선택된다.
추가 구성에서는, 본 발명에 따라 사용하기 위한 화합물 OSM1 및 OSM2 가 각각 적어도 하나의 가용화 기를 갖는 경우가 있을 수 있다. 따라서, 상술한 구성에서, 치환기 S1, 치환기 S2 및/또는 기 B 는 바람직하게 가용화 구조 요소를 포함하고, 바람직하게는 이들을 구성할 수 있다.
그 중에서도, 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 각각이 적어도 하나의 가용화 기를 포함하는 본 발명에 따른 혼합물이 바람직하며, 여기서 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 는 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 의 가용화 기가 바람직하게는 동일한 수의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 포함하고 본질적으로 동일한 치환기를 갖는 서로의 구조 이성질체라는 점에서 상이하다.
바람직하게, 가용화 기 또는 가용화 구조 요소는 비교적 긴 알킬 기 (약 4 내지 20 개의 탄소 원자), 특히 분지형 알킬 기, 또는 임의로 치환된 아릴 기를 포함할 수 있고, 바람직하게는 이들을 구성할 수 있다. 바람직한 아릴 기는 자일릴, 메시틸, 터페닐 또는 쿼터페닐 기를 포함하고, 분지형 터페닐 또는 쿼터페닐 기가 특히 바람직하다.
추가 구성에서, 본 발명에 따라 사용하기 위한 화합물 OSM1 및 OSM2 가 각각 적어도 하나의 가교결합성 기를 경우가 있을 수 있다. 따라서, 상술한 구성에서, 치환기 S1, 치환기 S2 및/또는 기 B 는 임의로 구조 요소로 간주될 수 있는 가교결합성 기를 포함할 수 있고, 바람직하게는 이들을 구성할 수 있다.
본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 상술한 바와 같이 하나 이상의 가교결합성 기를 포함할 수 있다. "가교결합성 기"는 비가역적으로 반응할 수 있는 관능기를 의미한다. 이것은 불용성인 가교 결합된 재료를 형성한다. 가교 결합은 보통 열에 의해, 또는 UV 방사선, 마이크로파 방사선, x-선 또는 전자 빔에 의해, 촉진될 수 있다. 이 경우, 가교 결합시 부산물 형성이 거의 없다. 또한, 기능성 화합물에 존재할 수 있는 가교결합성 기는 매우 쉽게 가교 결합하므로, 가교에 비교적 적은 양의 에너지가 필요하게 된다 (예를 들어, 열 가교 결합의 경우 < 200℃).
가교결합성 기의 예는 이중 결합, 삼중 결합, 이중 또는 삼중 결합의 인시튜 형성이 가능한 전구체, 또는 헤테로환 추가-중합성 라디칼을 함유하는 단위이다. 가교결합성 기는 비닐, 알케닐, 바람직하게 에테닐 및 프로페닐, C4-20-시클로알케닐, 아지드, 옥시란, 옥세탄, 디(히드로카르빌)아미노, 시아네이트 에스테르, 히드록실, 글리시딜 에테르, C1-10-알킬 아크릴레이트, C1-10-알킬 메타크릴레이트, 알케닐옥시, 바람직하게 에테닐옥시, 퍼플루오로알케닐옥시, 바람직하게 퍼플루오로에테닐옥시, 알키닐, 바람직하게는 에티닐, 말레이미드, 시클로부틸페닐, 트리(C1-4)-알킬실록시 및 트리(C1-4)-알킬실릴을 포함한다. 시클로부틸페닐, 비닐 및 알케닐이 특히 바람직하다.
바람직하게, 구조 이성질체 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 는 각각 적어도 하나의 가용화 구조 요소 또는 가용화 기 및 적어도 하나의 기능성 구조 요소 또는 관능기를 포함할 수 있고, 이 기능성 구조 요소 또는 관능기는 정공 수송 기, 전자 수송 기, 호스트 재료를 유도하는 구조 요소 또는 기, 또는 와이드 밴드 갭 특성을 갖는 구조 요소 또는 기로부터 선택된다.
바람직하게, 구조 이성질체 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 는 각각 적어도 하나의 가교결합성 구조 요소 또는 가교결합성 기 및 적어도 하나의 기능성 구조 요소 또는 관능기를 포함할 수 있고, 이 기능성 구조 요소 또는 관능기는 정공 수송 기, 전자 수송 기, 호스트 재료를 유도하는 구조 요소 또는 기, 또는 와이드 밴드 갭 특성을 갖는 구조 요소 또는 기로부터 선택된다.
"와이드 밴드 갭 특성을 갖는 구조 요소 또는 기"라는 표현은 화합물 OSM1 및 OSM2가 각각 와이드 밴드 갭 재료로서 사용될 수 있음을 나타내므로, 화합물 OSM1 및 OSM2는 상응하는 기를 갖는다. "호스트 재료를 유도하는 구조 요소 또는 기"라는 표현에도 동일하게 적용된다. 이들 표현은 당업계에 널리 공지되어 있으며, 이후의 추가 재료와 관련하여 이하에서 더 상세히 설명된다. 이와 관련하여, 화합물 OSM1 및 OSM2는 그 구조가 상이한 구조 이성질체라는 점이 언급되어야 한다. 이에 따라서, 후속되는 점은 명시적으로 언급된 화합물이 추가의 구조 이성질체 화합물과 조합하여 사용되도록 이해되어야 한다. 또한, 명시적으로 언급된 화합물은 적절한 치환에 의해 쉽게 변형될 수 있으며, 혼합물로서 사용되는 2 개의 구조 이성질체 화합물을 제공한다. 치환기는 원칙적으로 원하는대로 선택될 수 있지만, 바람직하게는 상술한 치환기 S1, S2 및/또는 R1 로부터 선택되며, 상기한 바와 같이 관능기, 가용화 기 또는 가교결합성 기를 치환기로서 선택하는 것이 바람직하다.
유기-기능성 재료는 많은 경우에 있어서 이후에 상세히 설명되는 경계 오비탈의 특성 측면에서 기술된다. 분자 오비탈, 특히 또한 재료의 최고 점유 분자 오비탈 (HOMO) 및 최저 비점유 분자 오비탈 (LUMO), 이의 에너지 준위, 및 최저 삼중항 상태 T1 및 최저 여기된 단일항 상태 S1 의 에너지는, 양자 화학적 연산을 통해 측정된다. 금속을 갖지 않는 유기 물질의 계산을 위해서, 기하학적 구조의 최적화가 먼저 "Ground State/Semi-empirical/Default Spin/AM1/Charge 0/Spin Singlet" 방법에 의해 수행된다. 이후, 에너지 계산은 최적화된 기하학적 구조를 기초로 하여 수행된다. 이는 "6-31G(d)" 기초 세트 (전하 0, 스핀 단일항) 로 "TD-SCF/DFT/Default Spin/B3PW91" 방법을 사용하여 수행된다. 금속-함유 화합물에 대해, 기하학적 구조를 "Ground State/Hartree-Fock/Default Spin/LanL2MB/Charge 0/Spin Singlet" 방법을 통해 최적화한다. 에너지 계산은, "LanL2DZ" 기초 세트를 금속 원자에 대해 사용하고 "6-31G(d)" 기초 세트를 리간드에 대해 사용하는 것을 제외하고는, 유기 물질에 대해 상기 기재한 방법과 유사하게 달성된다. HOMO 에너지 준위 HEh 또는 LUMO 에너지 준위 LEh 는 하트리 (Hartree) 단위로 에너지 계산으로부터 수득된다. 이는 하기와 같이 순환 전압 전류 측정에 의해 교정된 전자 볼트 단위의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위를 측정하는데 사용된다:
HOMO(eV) = ((HEh*27.212)-0.9899)/1.1206
LUMO(eV) = ((LEh*27.212)-2.0041)/1.385
이러한 값은 본 출원의 문맥에서 재료의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위로서 간주될 것이다.
최저 삼중항 상태 T1은 기재된 양자-화학 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 삼중항 상태의 에너지로서 정의된다.
최저 여기 단일항 상태 S1은 기재된 양자-화학 계산으로부터 분명한 최저 에너지를 갖는 여기 단일항 상태의 에너지로서 정의된다.
본원에 기재된 방법은 사용한 소프트웨어 패키지와 관계가 없으며 항상 동일한 결과를 제공한다. 이러한 목적으로 이용된 프로그램의 예는 "Gaussian09W" (Gaussian Inc.) 및 Q-Chem 4.1 (Q-Chem, Inc.) 이다.
본원에서 정공 주입 재료로도 불리는, 정공 주입 특성을 갖는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 정공의, 즉 양 전하의, 애노드에서 유기층으로의 전달을 용이하게 하거나 가능하게 한다. 일반적으로, 정공 주입 재료의 HOMO 준위는 애노드의 준위 정도이거나 그 보다 높으며, 즉 일반적으로 적어도 -5.3 eV 이다.
본원에서 정공 수송 재료로도 불리는, 정공 수송 특성을 갖는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는, 일반적으로 애노드 또는 인접 층, 예를 들어, 정공 주입 층으로부터 주입되는, 정공의, 즉 양 전하의 수송을 가능하게 한다. 정공 수송 재료는 일반적으로 바람직하게는 적어도 -5.4 eV 의 높은 HOMO 준위를 갖는다. 전자 디바이스의 구성에 따라, 또한 정공 수송 재료를 정공 주입 재료로서 사용하는 것도 가능하다.
정공 주입 및/또는 정공 수송 특성을 갖는 바람직한 화합물, 또는 기 또는 구조는, 예를 들어, 트리아릴아민, 벤지딘, 테트라아릴-파라-페닐렌디아민, 트리아릴포스핀, 페노티아진, 페녹사진, 디히드로페나진, 티안트렌, 디벤조-파라-디옥신, 페녹사티인, 카르바졸, 아줄렌, 티오펜, 피롤 및 푸란 유도체 및 높은 HOMO (HOMO = 최고 점유 분자 오비탈) 를 갖는 추가의 O-, S- 또는 N-함유 헤테로환을 포함한다.
정공 주입 및/또는 정공 수송 특성을 갖는 하기 화합물, 또는 기 또는 구조로서, 페닐렌디아민 유도체 (US 3615404), 아릴아민 유도체 (US 3567450), 아미노-치환된 칼콘 유도체 (US 3526501), 스티릴안트라센 유도체 (JP-A-56-46234), 폴리시클릭 방향족 화합물 (EP 1009041), 폴리아릴알칸 유도체 (US 3615402), 플루오레논 유도체 (JP-A-54-110837), 히드라존 유도체 (US 3717462), 아실히드라존, 스틸벤 유도체 (JP-A-61-210363), 실라잔 유도체 (US 4950950), 폴리실란 (JP-A-2-204996), 아닐린 코폴리머 (JP-A-2-282263), 티오펜 올리고머 (JP Heisei 1 (1989) 211399), 폴리티오펜, 폴리(N-비닐카르바졸) (PVK), 폴리피롤, 폴리아닐린 및 기타 전기적 전도성 거대분자, 포르피린 화합물 (JP-A-63-2956965, US 4720432), 방향족 디메틸리덴 타입 화합물, 카르바졸 화합물, 예를 들면 CDBP, CBP, mCP, 방향족 삼차 아민 및 스티릴아민 화합물 (US 4127412), 예를 들면 벤지딘 타입의 트리페닐아민, 스티릴아민 타입의 트리페닐아민 및 디아민 타입의 트리페닐아민이 특히 언급될 수 있다. 또한 아릴아민 덴드리머 (JP Heisei 8 (1996) 193191), 모노머성 트리아릴아민 (US 3180730), 하나 이상의 비닐 라디칼을 갖는 트리아릴아민 및/또는 활성 수소를 갖는 적어도 하나의 관능기 (US 3567450 및 US 3658520), 또는 테트라아릴디아민 (2 개의 삼차 아민 단위는 아릴 기를 통해 조인됨) 을 사용하는 것이 가능하다. 더욱 많은 트리아릴아미노기가 분자 내에 존재하는 것도 가능하다. 또한, 프탈로시아닌 유도체, 나프탈로시아닌 유도체, 부타디엔 유도체 및 퀴놀린 유도체, 예를 들어 디피라지노[2,3-f:2',3'-h]퀴녹살린헥사카르보니트릴이 적합하다.
적어도 2개의 삼차 아민 단위를 갖는 방향족 삼차 아민 (US 2008/0102311 A1, US 4720432 및 US 5061569), 예를 들면 NPD (α-NPD = 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐) (US 5061569), TPD 232 (= N,N'-비스(N,N'-디페닐-4-아미노페닐)-N,N-디페닐-4,4'-디아미노-1,1'-비페닐) 또는 MTDATA (MTDATA 또는 m-MTDATA= 4,4',4''-트리스[3-(메틸페닐)페닐아미노]트리페닐아민) (JP-A-4-308688), TBDB (= N,N,N',N'-테트라(4-비페닐)디아미노비페닐렌), TAPC (= 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)시클로헥산), TAPPP (= 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)-3-페닐프로판), BDTAPVB (= 1,4-비스[2-[4-[N,N-디(p-톨릴)아미노]페닐]비닐]벤젠), TTB (= N,N,N',N'-테트라-p-톨릴-4,4'-디아미노비페닐), TPD (= 4,4'-비스[N-3-메틸페닐]-N-페닐아미노)비페닐), N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'''-디아미노-1,1',4',1'',4'',1'''-쿼터페닐, 및 카르바졸 단위를 갖는 유사 삼차 아민, 예를 들면 TCTA (= 4-(9H-카르바졸-9-일)-N,N-비스[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]벤젠아민) 가 바람직하다. 마찬가지로, US 2007/0092755 A1에 따른 헥사아자트리페닐렌 화합물 및 프탈로시아닌 유도체 (예를 들어, H2Pc, CuPc (= 구리 프탈로시아닌), CoPc, NiPc, ZnPc, PdPc, FePc, MnPc, ClAlPc, ClGaPc, ClInPc, ClSnPc, Cl2SiPc, (HO)AlPc, (HO)GaPc, VOPc, TiOPc, MoOPc, GaPc-O-GaPc) 가 바람직하다.
화학식 (TA-1) 내지 (TA-6) 의 하기 트리아릴아민 화합물이 특히 바람직하며, 이는 문헌 EP 1162193 B1, EP 650 955 B1, Synth.Metals 1997, 91(1-3), 209, DE 19646119 A1, WO 2006/122630 A1, EP 1 860 097 A1, EP 1834945 A1, JP 08053397 A, US 6251531 B1, US 2005/0221124, JP 08292586 A, US 7399537 B2, US 2006/0061265 A1, EP 1 661 888 및 WO 2009/041635 에 개시되어 있다. 화학식 (TA-1) 내지 (TA-6) 의 상기 화합물은 또한 치환될 수 있다:
Figure pct00035
Figure pct00036
정공 주입 재료로서 사용될 수 있는 추가의 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 EP 0891121 A1 및 EP 1029909 A1 에, 주입 층은 일반적으로 US 2004/0174116 A1 에 기재되어 있다.
바람직하게는, 정공 주입 및/또는 정공 수송 재료로서 일반적으로 사용되는 이들 아릴아민 및 헤테로환은 (진공 준위에 대해) -5.8 eV 초과, 더욱 바람직하게는 -5.5 eV 초과의 HOMO를 유도한다.
전자 주입 및/또는 전자 수송 특성을 갖는 화합물, 기 또는 구조 요소는 예를 들어, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 피라진, 옥사디아졸, 퀴놀린, 퀴녹살린, 안트라센, 벤즈안트라센, 피렌, 페릴렌, 벤즈이미다졸, 트리아진, 케톤, 포스핀 산화물 및 페나진 유도체뿐 아니라, 트리아릴보란 및 낮은 LUMO (LUMO = 최저 비점유 분자 오비탈) 를 갖는 추가의 O-, S- 또는 N-함유 헤테로환이다.
전자 수송 및 전자 주입 층에 대해 특히 적합한 화합물 또는 기 또는 구조 요소는 8-히드록시퀴놀린의 금속 킬레이트 (예를 들어 LiQ, AlQ3, GaQ3, MgQ2, ZnQ2, InQ3, ZrQ4), BAlQ, Ga Ga 옥시노이드 착물, 4-아자페난트렌-5-올-Be 착물 (US 5529853 A, 화학식 ET-1 참고), 부타디엔 유도체 (US 4356429), 헤테로시클릭 광학 광택제 (US 4539507), 벤즈이미다졸 유도체 (US 2007/0273272 A1), 예를 들면 TPBI (US 5766779, 화학식 ET-2 참고), 1,3,5-트리아진, 예를 들면, 스피로비플루오렌-트리아진 유도체 (예를 들면 DE 102008064200 에 따름), 피렌, 안트라센, 테트라센, 플루오렌, 스피로플루오렌, 덴드리머, 테트라센 (예를 들면, 루브렌 유도체), 1,10-페난트롤린 유도체 (JP 2003-115387, JP 2004-311184, JP-2001-267080, WO 2002/043449), 실라시클로펜타디엔 유도체 (EP 1480280, EP 1478032, EP 1469533), 보란 유도체, 예를 들면 Si 를 갖는 트리아릴보란 유도체 (US 2007/0087219 A1, 화학식 ET-3 참고), 피리딘 유도체 (JP 2004-200162), 페난트롤린, 특히 1,10-페난트롤린 유도체, 예를 들면 BCP 및 Bphen, 비페닐 또는 다른 방향족 기를 통해 조인되는 다수의 페난트롤린을 포함함 (US-2007-0252517 A1) 또는 안트라센에 의해 조인되는 페난트롤린 (US 2007-0122656 A1, 화학식 ET-4 및 ET-5 참고) 이다.
Figure pct00037
마찬가지로 적합한 것은 헤테로시클릭 유기 화합물, 또는 기 또는 구조 요소, 예를 들어, 티오피란 디옥시드, 옥사졸, 트리아졸, 이미다졸 또는 옥사디아졸이다. N 을 포함하는 5-원 고리, 예를 들어, 옥사졸, 바람직하게는 1,3,4-옥사디아졸, 예를 들어 그 중에서도 US 2007/0273272 A1 에 기재된 화학식 ET-6, ET 7, ET-8 및 ET-9 의 화합물; 티아졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 트리아졸의 사용예는, 그 중에서도, US 2008/0102311 A1 및 Y.A. Levin, M.S. Skorobogatova, Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii 1967 (2), 339-341 를 참조한다 (바람직하게는 화학식 ET-10 의 화합물, 실라시클로펜타디엔 유도체). 바람직한 화합물은 하기 화학식 (ET-6) 내지 (ET-10) 의 화합물이다:
Figure pct00038
또한 플루오레논, 플루오레닐리덴메탄, 페릴렌테트라카본산, 안트라퀴논디메탄, 디페노퀴논, 안트론 및 안트라퀴논디에틸렌디아민의 유도체와 같은 유기 화합물, 또는 기 또는 구조 요소를 사용할 수도 있다.
바람직한 것은 (1- 또는 2-나프틸 및 4- 또는 3-비페닐로) 2,9,10-치환된 안트라센 또는 2 개의 안트라센 단위를 함유하는 분자 (US2008/0193796 A1, 화학식 ET-11 참고) 이다. 또한 매우 유리한 것은 벤즈이미다졸 유도체로 9,10-치환된 안트라센 단위의 화합물 (US 2006 147747 A 및 EP 1551206 A1, 화학식 ET-12 및 ET-13 참고) 이다.
Figure pct00039
바람직하게는, 전자 주입 및/또는 전자 수송 특성을 생성할 수 있는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 (진공 준위에 대해) -2.5 eV 미만, 더욱 바람직하게는 -2.7 eV 미만의 LUMO를 유도한다.
본 발명의 혼합물은 방출체를 포함할 수 있으며, 이 경우 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2는 방출체로서 구성될 수 있다. "방출체"라는 용어는, 여기 이후, 광의 방출이 있는 기저 상태로의 방사성 전이를 허용하는, 임의의 유형의 에너지의 전달에 의해 일어날 수 있는 재료를 나타낸다. 일반적으로, 방출체에는 두 가지 알려진 부류가 있다: 형광 및 인광 방출체. "형광 방출체"라는 용어는 여기된 단일항 상태로부터 기저 상태로의 방사성 전이가 일어나는 재료 또는 화합물을 나타낸다. "인광 발광체"라는 용어는 바람직하게는 전이 금속을 포함하는 발광 재료 또는 화합물을 나타낸다.
방출체는 종종, 도펀트가 시스템 내에서 상기 기재된 특성을 야기하는 경우, 도펀트로도 불린다. 매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템 중 도펀트는 혼합물에서 작은 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다. 상응하게, 매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템 중 매트릭스 재료는 혼합물에서 큰 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다. 이에 따라서, "인광 발광체"라는 용어는 인광 도펀트를 의미하는 것으로도 이해될 수 있다.
광을 방출할 수 있는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 형광 방출체 및 인광 방출체를 포함한다. 이들은 스틸벤, 스틸벤아민, 스티릴아민, 쿠마린, 루브렌, 로다민, 티아졸, 티아디아졸, 시아닌, 티오펜, 파라페닐렌, 페릴렌, 파탈로시아닌, 포르피린, 케톤, 퀴놀린, 이민, 안트라센 및/또는 피렌 구조를 갖는 화합물을 포함한다. 실온에서도 삼중항 상태로부터 고효율로 방출할 수 있는 화합물, 즉, 전계형광보다는 전계인광을 나타내는 화합물이 특히 바람직하고, 이는 종종 에너지 효율의 증가를 가져온다. 이러한 목적에 적합한 것은, 우선, 36 초과의 원자 번호를 갖는 중질 원자를 함유하는 화합물이다. 바람직한 화합물은, 상기 언급한 조건을 충족시키는 d 또는 f 전이 금속을 함유하는 것이다. 여기서, 8 내지 10 족 원소 (Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt) 를 함유하는 상응하는 화합물이 특히 바람직하다. 사용 가능한 기능성 화합물은 여기서, 예를 들어, WO 02/068435 A1, WO 02/081488 A1, EP 1239526 A2 및 WO 04/026886 A2 에 기재된 다양한 착물을 포함한다.
이하, 실시예로서 형광 방출체로서 작용할 수 있는 바람직한 화합물을 상세히 설명한다. 바람직한 도펀트는 모노스티릴아민, 디스티릴아민, 트리스티릴아민, 테트라스티릴아민, 스티릴포스핀, 스티릴 에테르 및 아릴아민의 부류로부터 선택된다.
모노스티릴아민은 하나의 치환 또는 비치환 스티릴 기 및 하나 이상의 바람직하게는 방향족 아민을 함유하는 화합물을 의미하는 것으로 이해된다. 디스티릴아민은 2 개의 치환 또는 비치환 스티릴 기 및 하나 이상의 바람직하게는 방향족 아민을 함유하는 화합물을 의미하는 것으로 이해된다. 트리스티릴아민은 3 개의 치환 또는 비치환 스티릴 기 및 하나 이상의 바람직하게는 방향족 아민을 함유하는 화합물을 의미하는 것으로 이해된다. 테트라스티릴아민은 4 개의 치환 또는 비치환 스티릴 기 및 하나 이상의 바람직하게는 방향족 아민을 함유하는 화합물을 의미하는 것으로 이해된다. 스티릴 기는 더 바람직하게는 보다 추가 치환기를 또한 가질 수 있는 스틸벤이다. 상응하는 포스핀 및 에테르는 아민과 유사하게 정의된다. 아릴아민 또는 방향족 아민은 본 발명의 문맥에서 질소에 직접 결합된 3 개의 치환된 또는 비치환된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 함유하는 화합물을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 이러한 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템 중 하나 이상은 바람직하게는 적어도 14 개의 방향족 고리 원자를 갖는 융합 고리 시스템이다. 이들의 바람직한 예는 방향족 안트라센아민, 방향족 안트라센디아민, 방향족 피렌아민, 방향족 피렌디아민, 방향족 크리센아민 또는 방향족 크리센디아민이다. 이들의 바람직한 예는 방향족 안트라센아민, 방향족 안트라센디아민, 방향족 피렌아민, 방향족 피렌디아민, 방향족 크리센아민 또는 방향족 크리센디아민이다. 방향족 안트라센아민은 디아릴아미노 기가, 바람직하게는 9 위치에서, 안트라센 기에 직접 결합되는 화합물을 의미하는 것으로 이해된다. 방향족 안트라센디아민은 2개의 디아릴아미노 기가, 바람직하게는 2,6 또는 9,10 위치에서, 안트라센 기에 직접 결합되는 화합물을 의미하는 것으로 이해된다. 방향족 피렌아민, 피렌디아민, 크리센아민 및 크리센디아민은 유사하게 정의되는데, 여기서 디아릴아미노 기는 바람직하게는 1 위치 또는 1,6 위치에서 피렌에 결합된다.
더욱 바람직한 형광 방출체는 그 중에서도 문헌 WO 06/122630 에 상세된 인데노플루오렌아민 또는 -디아민; 그 중에서도 문헌 WO 2008/006449 에 상세된 벤조인데노플루오렌아민 또는 -디아민; 및 그 중에서도 문헌 WO 2007/140847 에 상세된 디벤조인데노플루오렌아민 또는 -디아민으로부터 선택된다.
스티릴아민의 부류로부터 형광 방출체로서 사용될 수 있는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소의 예는 WO 06/000388, WO 06/058737, WO 06/000389, WO 07/065549 및 WO 07/115610 에 기재된 치환 또는 비치환된 트리스틸벤아민 또는 도펀트이다. 디스티릴벤젠 및 디스티릴비페닐 유도체는 US 5121029 에 기재되어 있다. 추가 스티릴아민은 US 2007/0122656 A1 에서 찾을 수 있다.
특히 바람직한 스티릴아민 화합물은 US 7250532 B2 에 기재된 화학식 EM-1 의 화합물 및 DE 10 2005 058557 A1 에 상세된 화학식 EM-2 의 화합물이다:
Figure pct00040
특히 바람직한 트리아릴아민 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 문헌 CN 1583691 A, JP 08/053397 A 및 US 6251531 B1, EP 1957606 A1, US 2008/0113101 A1, US 2006/210830 A, WO 08/006449 및 DE 102008035413 에 상세된 화학식 EM-3 내지 EM-15 의 화합물 및 이들의 유도체이다:
Figure pct00041
Figure pct00042
형광 방출체로서 사용될 수 있는 추가의 바람직한 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 나프탈렌, 안트라센, 테트라센, 벤즈안트라센, 벤조페난트렌 (DE 10 2009 005746), 플루오렌, 플루오란텐, 페리플란텐, 인데노페릴렌, 페난트렌, 페릴렌 (US 2007/0252517 A1), 피렌, 크리센, 데카시클렌, 코로넨, 테트라페닐시클로펜타디엔, 펜타페닐시클로펜타디엔, 플루오렌, 스피로플루오렌, 루브렌, 쿠마린 (US 4769292, US 6020078, US 2007/0252517 A1), 피란, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 벤즈이미다졸, 피라진, 신남산 에스테르, 디케토피롤로피롤, 아크리돈 및 퀴나크리돈 (US 2007/0252517 A1) 의 유도체로부터 선택된다.
안트라센 화합물 중에서, 특히 바람직한 것은 9,10 위치에서 치환된 안트라센, 예를 들어, 9,10-디페닐안트라센 및 9,10-비스(페닐에티닐)안트라센이다. 1,4-비스(9'-에티닐안트라세닐)벤젠이 또한 바람직한 도펀트이다.
마찬가지로 루브렌, 쿠마린, 로다민, 퀴나크리돈, 예를 들어 DMQA (=N,N'-디메틸퀴나크리돈), 디시아노메틸렌피란, 예를 들면 DCM (= 4-(디시아노에틸렌)-6-(4-디메틸아미노-스티릴-2-메틸), 티오피란, 폴리메틴, 피릴륨 및 티아피릴륨 염, 페리플란텐 및 인데노페릴렌의 유도체가 바람직하다.
청색 형광 방출체는 바람직하게 폴리방향족, 예를 들면 9,10-디(2-나프틸안트라센) 및 기타 안트라센 유도체, 테트라센, 크산텐, 페릴렌의 유도체, 예를 들면 2,5,8,11-테트라-t-부틸-페릴렌, 페닐렌, 예를 들면, 4,4'-(비스(9-에틸-3-카르바조비닐렌)-1,1'-비페닐, 플루오렌, 플루오란텐, 아릴피렌 (US 2006/0222886 A1), 아릴렌비닐렌 (US 5121029, US 5130603), 비스(아지닐)이민보론 화합물 (US 2007/0092753 A1), 비스(아지닐)메텐 화합물 및 카르보스티릴 화합물이다.
더욱 바람직한 청색 형광 방출체는 C. H. Chen et al.: "Recent developments in organic electroluminescent materials" Macromol. Symp. 125, (1997), 1-48 및 "Recent progress of molecular organic electroluminescent materials and devices" Mat. Sci. and Eng. R, 39 (2002), 143-222 에 기재되어 있다.
더욱 바람직한 청색-형광 방출체는 DE 102008035413 에 개시된 탄화수소이다. 또한 WO 2014/111269 에 상세된 화합물이 특히 바람직하고, 특히 비스(인데노플루오렌) 베이스 골격을 갖는 화합물이 바람직하다. 상기 인용된 문헌 DE 102008035413 및 WO 2014/111269 A2 는 개시의 목적으로 본 출원에 참고로 포함된다.
이하, 실시예로서 인광 방출체로서 작용할 수 있는 바람직한 화합물, 또는 기 또는 구조 요소를 상세히 설명한다.
인광 방출체의 예는 WO 00/70655, WO 01/41512, WO 02/02714, WO 02/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614 및 WO 05/033244 에서 찾을 수 있다. 일반적으로, 유기 전계발광 분야에서의 당업자에게 공지된 바와 같으며 선행 기술 분야에 따른 인광 OLED 에 대해 사용되는 바와 같은 모든 인광 착물이 적합하며, 당업자는 발명적 기술을 발휘하지 않고 추가 인광 착물을 사용할 수 있을 것이다.
인광 금속 착물은 바람직하게는 Ir, Ru, Pd, Pt, Os 또는 Re 를 함유한다.
바람직한 리간드는, 2-페닐피리딘 유도체, 7,8-벤조퀴놀린 유도체, 2-(2-티에닐)피리딘 유도체, 2-(1-나프틸)피리딘 유도체, 1-페닐이소퀴놀린 유도체, 3-페닐이소퀴놀린 유도체 또는 2-페닐퀴놀린 유도체이다. 모든 이들 화합물은 예를 들어 청색의 경우 플루오로, 시아노 및/또는 트리플루오로메틸 치환기로 치환될 수 있다. 보조적 리간드는 바람직하게는 아세틸아세토네이트 또는 피콜린산이다.
방출체로서 특히 적합한 것은 Pt 또는 Pd와 화학식 EM-16의 네자리 리간드의 착물이다.
Figure pct00043
화학식 EM-16 의 화합물은 US 2007/0087219 A1 에 더욱 상세히 기재되며, 상기 화학식에서 치환기 및 인덱스의 설명을 위해, 설명 목적으로 상기 명세서를 참고한다.
게다가, 확대된 고리 시스템을 갖는 Pt-포르피린 착물 (US 2009/0061681 A1) 및 Ir 착물, 예를 들어 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H, 23H-포르피린-Pt(II), 테트라페닐-Pt(II) 테트라벤조포르피린 (US 2009/0061681 A1), cis-비스(2-페닐피리디네이토-N,C2')Pt(II), cis-비스(2-(2'-티에닐)피리디네이토-N,C3')Pt(II), cis-비스(2-(2'-티에닐)-퀴놀리네이토-N,C5')Pt(II), (2-(4,6-디플루오로페닐)피리디네이토-N,C2')Pt(II) (아세틸아세토네이트), 또는 트리스(2-페닐피리디네이토-N,C2')Ir(III) (= Ir(ppy)3, 녹색), 비스(2-페닐피리디네이토-N,C2)Ir(III) (아세틸아세토네이트) (= Ir(ppy)2 아세틸아세토네이트, 녹색, US 2001/0053462 A1, Baldo, Thompson et al. Nature 403, (2000), 750-753), 비스(1-페닐이소퀴놀리네이토-N,C2')(2-페닐피리디네이토-N,C2')이리듐(III), 비스(2-페닐피리디네이토-N,C2')(1-페닐이소퀴놀리네이토-N,C2')이리듐(III), 비스(2-(2'-벤조티에닐)피리디네이토-N,C3')-이리듐(III) (아세틸아세토네이트), 비스(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디네이토-N,C2')-이리듐(III) (피콜리네이트) (FIrpic, 청색), 비스(2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디네이토-N,C2')Ir(III) 테트라키스(1-피라졸릴)보레이트, 트리스(2-(비페닐-3-일)-4-tert-부틸피리딘)이리듐(III), (ppz)2Ir(5phdpym) (US 2009/0061681 A1), (45ooppz)2-Ir(5phdpym) (US 2009/0061681 A1), 2-페닐피리딘-Ir 착물의 유도체, 예컨대, 예를 들어, PQIr (= 이리듐(III) 비스(2-페닐퀴놀릴-N,C2')아세틸아세토네이트), 트리스(2-페닐이소퀴놀리네이토-N,C)Ir(III) (적색), 비스(2-(2'-벤조[4,5-a]티에닐)피리디네이토-N,C3)Ir (아세틸아세토네이트) ([Btp2Ir(acac)], 적색, Adachi et al. Appl. Phys. Lett. 78 (2001), 1622-1624) 이 적합하다. WO 2016/124304에 상세히 기재된 착물이 또한 특히 적합하다. 상기 인용된 문헌, 특히 WO 2016/124304 A1 는 개시의 목적으로 본 출원에 참고로 포함된다.
마찬가지로 적합한 것은 3가 란탄족의 착물, 예를 들어, Tb3+ 및 Eu3+ (J. Kido et al. Appl. Phys. Lett. 65 (1994), 2124, Kido et al. Chem. Lett. 657, 1990, US 2007/0252517 A1), 또는 Pt(II), Ir(I), Rh(I) 과 말레오니트릴 디티올레이트와의 인광 착물 (Johnson et al., JACS 105, 1983, 1795), Re(I) 트리카르보닐디이민 착물 (특히 Wrighton, JACS 96, 1974, 998), 시아노 리간드 및 비피리딜 또는 페난트롤린 리간드와의 Os(II) 착물 (Ma et al., Synth. Metals 94, 1998, 245) 이다.
세자리 리간드를 갖는 추가의 인광 방출체는 US 6824895 및 US 10/729238 에 기재되어 있다. 적색-방출 인광 착물은 US 6835469 및 US 6830828 에 개시되어 있다.
인광 도펀트로서 사용될 수 있는 특히 바람직한 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 US 2001/0053462 A1 및 Inorg. Chem. 2001, 40(7), 1704-1711, JACS 2001, 123(18), 4304-4312 에 기재된, 화학식 EM-17 의 화합물 및 이의 유도체이다.
Figure pct00044
유도체는 US 7378162 B2, US 6835469 B2 및 JP 2003/253145 A 에 기재된다.
게다가, US 7238437 B2, US 2009/008607 A1 및 EP 1348711 에 기재된 화학식 EM-18 내지 EM-21 의 화합물, 및 이의 유도체를 방출체로 사용할 수 있다.
Figure pct00045
양자 도트는 마찬가지로 방출체로서 채용될 수 있고, 이들 재료는 WO 2011/076314 A1 에 상세히 기재된다.
특히 방출 화합물과 함께 호스트 재료로서 사용되는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는, 다양한 부류의 재료를 포함한다.
호스트 재료는 일반적으로, 사용되는 방출체 재료보다 HOMO 와 LUMO 사이의 넓은 밴드 갭을 갖는다. 부가적으로, 바람직한 호스트 재료는 정공- 또는 전자-수송 재료의 특성을 나타낸다. 게다가, 호스트 재료는 전자- 또는 정공-수송 특성을 가질 수 있다.
호스트 재료는 일부 경우에서 특히 호스트 재료가 OLED 중의 인광 방출체와 조합으로 사용되는 경우, 또한 매트릭스 재료로 지칭된다.
특히 형광 도펀트와 함께 사용되는 바람직한 호스트 재료 또는 코-호스트 재료는, 올리고아릴렌의 계열 (예를 들어 EP 676461 에 따른 2,2',7,7'-테트라페닐스피로비플루오렌 또는 디나프틸안트라센), 특히 축합 방향족 기를 함유하는 올리고아릴렌, 예컨대, 예를 들어, 안트라센, 벤즈안트라센, 벤조페난트렌 (DE 10 2009 005746, WO 09/069566), 페난트렌, 테트라센, 코로넨, 크리센, 플루오렌, 스피로플루오렌, 페릴렌, 프탈로페릴렌, 나프탈로페릴렌, 데카사이클렌, 루브렌, 올리고아릴렌비닐렌 (예를 들어 EP 676461 에 따른 DPVBi = 4,4'-비스(2,2-디페닐에테닐)-1,1'-비페닐 또는 스피로-DPVBi), 폴리포달 (polypodal) 금속 착물 (예를 들어 WO 04/081017 에 따름), 특히 8-히드록시퀴놀린의 금속 착물, 예를 들어 AlQ3 (= 알루미늄(III) 트리스(8-히드록시퀴놀린)) 또는 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)-4-(페닐페놀리놀레이토)알루미늄, 이미다졸 킬레이트 포함 (US 2007/0092753 A1) 및 퀴놀린-금속 착물, 아미노퀴놀린-금속 착물, 벤조퀴놀린-금속 착물, 정공-전도 화합물 (예를 들어 WO 04/058911 에 따름), 전자-전도 화합물, 특히 케톤, 포스핀 옥시드, 술폭시드, 카르바졸, 스피로-카르바졸, 인데노카르바졸, 등 (예를 들어 WO 05/084081 및 WO 05/084082 에 따름), 아트로프이성질체 (예를 들어 WO 06/048268 에 따름), 보론산 유도체 (예를 들어 WO 06/117052 에 따름) 또는 벤즈안트라센 (예를 들어 WO 08/145239 에 따름) 으로부터 선택된다.
호스트 재료 또는 코-호스트 재료로서 작용할 수 있는 특히 바람직한 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 안트라센, 벤즈안트라센 및/또는 피렌, 또는 상기 화합물의 아트로프이성질체를 포함하는 올리고아릴렌 계열로부터 선택된다. 올리고아릴렌은 본 발명의 문맥에서 적어도 3 개의 아릴 또는 아릴렌 기가 서로 결합된 화합물을 의미하는 것으로 이해되는 것으로 의도된다.
바람직한 호스트 재료는 특히 화학식 (H-100) 의 화합물로부터 선택된다.
Ar5-(Ar6)p-Ar7 (H-100)
식에서 Ar5, Ar6, Ar7 은 각각의 경우 동일 또는 상이하고 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자를 갖고 임의로 치환될 수 있는 아릴 또는 헤테로아릴 기이고, 그리고 p 는 1 내지 5 범위의 정수이고; 동시에, Ar5, Ar6 및 Ar7 에서의 π 전자의 합은 p = 1 의 경우 적어도 30 이고, p = 2 의 경우 적어도 36 이고, 그리고 p = 3 의 경우 적어도 42 이다.
보다 바람직하게, 화학식 (H-100) 의 화합물에서, Ar6 기는 안트라센이고 Ar5 및 Ar7 기는 9 및 10 위치에서 결합되고, 여기서 이들 기는 임의로 치환될 수 있다. 가장 바람직하게, Ar5 및/또는 Ar7 기 중 적어도 하나는 1- 또는 2-나프틸, 2-, 3- 또는 9-페난트레닐 또는 2-, 3-, 4-, 5-, 6- 또는 7-벤즈안트라세닐로부터 선택된 융합된 아릴 기이다. 안트라센-기반 화합물은 US 2007/0092753 A1 및 US 2007/0252517 A1 에 기재되어 있으며, 예를 들어 2-(4-메틸페닐)-9,10-디-(2-나프틸)안트라센, 9-(2-나프틸)-10-(1,1'-비페닐)안트라센 및 9,10-비스[4-(2,2-디페닐에테닐)페닐]안트라센, 9,10-디페닐안트라센, 9,10-비스(페닐에티닐)안트라센 및 1,4-비스(9'-에티닐안트라세닐)벤젠이다. 또한, 2 개의 안트라센 단위를 갖는 화합물 (US 2008/0193796 A1), 예를 들어 10,10'-비스[1,1',4',1"]터페닐-2-일-9,9'-비스안트라세닐이 바람직하다.
또 다른 바람직한 화합물은 아릴아민, 스티릴아민, 플루오레세인, 디페닐부타디엔, 테트라페닐부타디엔, 시클로펜타디엔, 테트라페닐시클로펜타디엔, 펜타페닐시클로펜타디엔, 쿠마린, 옥사디아졸, 비스벤족사졸린, 옥사졸, 피리딘, 피라진, 이민, 벤조티아졸, 벤족사졸, 벤즈이미다졸의 유도체 (US 2007/0092753 A1), 예를 들어 2,2',2"-(1,3,5-페닐렌)트리스[1-페닐-1H-벤즈이미다졸], 알다진, 스틸벤, 스티릴아릴렌 유도체, 예를 들어 9,10-비스[4-(2,2-디페닐에테닐)페닐]안트라센, 및 디스티릴아릴렌 유도체 (US 5121029), 디페닐에틸렌, 비닐안트라센, 디아미노카르바졸, 피란, 티오피란, 디케토피롤로피롤, 폴리메틴, 신남산 에스테르 및 형광 염료이다.
아릴아민 및 스티릴아민의 유도체, 예를 들어 TNB (= 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]비페닐) 이 특히 바람직하다. LiQ 또는 AlQ3 와 같은 금속-옥시노이드 착물은 공-호스트로서 사용될 수 있다.
올리고아릴렌을 매트릭스로서 갖는 바람직한 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 US 2003/0027016 A1, US 7326371 B2, US 2006/043858 A, WO 2007/114358, WO 08/145239, JP 3148176 B2, EP 1009044, US 2004/018383, WO 2005/061656 A1, EP 0681019B1, WO 2004/013073A1, US 5077142, WO 2007/065678 및 DE 10 2009 005746 에 상세되어 있으며, 여기에서 특히 바람직한 화합물은 화학식 H-102 내지 H-108 로 기재된다.
Figure pct00046
Figure pct00047
또한, 호스트 또는 매트릭스로 사용될 수 있는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 인광 방출체와 함께 사용되는 재료를 포함한다. 폴리머 중에서 구조 요소로 또한 사용될 수 있는 이들 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 CBP (N,N-비스카르바졸릴비페닐), 카르바졸 유도체 (예를 들면 WO 05/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381, EP 1205527 또는 WO 08/086851 에 따름), 아자카르바졸 (예를 들면 EP 1617710, EP 1617711, EP 1731584 또는 JP 2005/347160 에 따름), 케톤 (예를 들면 WO 04/093207 에 따름 또는 DE 102008033943 에 따름), 포스핀 옥사이드, 술폭사이드 및 술폰 (예를 들면 WO 05/003253 에 따름), 올리고페닐렌, 방향족 아민 (예를 들면 US 2005/0069729 에 따름), 양극성 매트릭스 재료 (예를 들면 WO 07/137725 에 따름), 실란 (예를 들면 WO 05/111172 에 따름), 9,9-디아릴플루오렌 유도체 (예를 들면 DE 102008017591 에 따름), 아자보롤 또는 보론산 에스테르 (예를 들면 WO 06/117052 에 따름), 트리아진 유도체 (예를 들면 DE 102008036982 에 따름), 인돌로카르바졸 유도체 (예를 들면 WO 07/063754 또는 WO 08/056746 에 따름), 인데노카르바졸 유도체 (예를 들면 DE 102009023155 및 DE 102009031021 에 따름), 디아자포스폴 유도체 (예를 들면 DE 102009022858 에 따름), 트리아졸 유도체, 옥사졸 및 옥사졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알칸 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 디스티릴피라진 유도체, 티오피란 디옥사이드 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 삼차 방향족 아민, 스티릴아민, 아미노-치환된 칼콘 유도체, 인돌, 히드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라잔 유도체, 방향족 디메틸리덴 화합물, 카르보디이미드 유도체, 8-하이드록시퀴놀린 유도체의 금속 착물, 예를 들어 AlQ3 (트리아릴아미노페놀 리간드를 또한 함유할 수 있다) (US 2007/0134514 A1), 금속 착물 폴리실란 화합물 및 티오펜, 벤조티오펜 및 디벤조티오펜 유도체를 포함한다.
바람직한 카르바졸 유도체의 예는 mCP (= 1,3-N,N-디카르바졸벤젠 (= 9,9'-(1,3-페닐렌)비스-9H-카르바졸)) (화학식 H-9), CDBP (= 9,9'-(2,2'-디메틸[1,1'-비페닐]-4,4'-디일)비스-9H-카르바졸), 1,3-비스(N,N'-디카르바졸)벤젠 (= 1,3-비스(카르바졸-9-일)벤젠), PVK (폴리비닐카르바졸), 3,5-디(9H-카르바졸-9-일)비페닐 및 CMTTP (화학식 H10) 를 포함한다. 특히 바람직한 화합물은 US 2007/0128467 A1 및 US 2005/0249976 A1 (화학식 H-111 내지 H-113) 에 상세되어 있다.
Figure pct00048
Figure pct00049
바람직한 Si-테트라아릴은, 예를 들면, 문헌 US 2004/0209115, US 2004/0209116, US 2007/0087219 A1 에 및 H. Gilman, E.A. Zuech, Chemistry & Industry (London, United Kingdom), 1960, 120 에 상세되어 있다. 특히 바람직한 Si-테트라아릴은 화학식 H-114 내지 H-120 에 의해 기재되어 있다.
Figure pct00050
Figure pct00051
인광 도펀트를 위한 매트릭스 제조에 특히 바람직한 화합물, 또는 기 또는 구조 요소는 그 중에서도 DE 102009022858, DE 102009023155, EP 652273 B1, WO 07/063754 및 WO 08/056746 에 상세되어 있으며, 특히 바람직한 화합물은 화학식 H-121 내지 H-124 에 기재되어 있다.
Figure pct00052
Figure pct00053
호스트 재료로서 작용할 수 있는 본 발명에 따라 사용 가능한 기능성 화합물, 또는 기 또는 구조 요소와 관련하여, 적어도 하나의 질소 원자를 갖는 물질이 특히 바람직하다. 이들은 바람직하게는 방향족 아민, 트리아진 유도체 및 카르바졸 유도체를 포함한다. 예를 들어, 카르바졸 유도체는 특히 놀랍게도 높은 효율을 나타낸다. 트리아진 유도체는 언급된 화합물을 포함하는 전자 디바이스의 예상외로 긴 수명을 야기한다.
또한, 혼합물로서 복수의 상이한 매트릭스 재료, 특히 적어도 하나의 전자 전도성 매트릭스 재료 및 적어도 하나의 정공 전도성 매트릭스 재료를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 만약 그렇다면, 예를 들어 WO 2010/108579 에 기재된 바와 같은 유의한 정도로 전하 수송에 관여하지 않는 전기적으로 불활성인 매트릭스 재료 및 전하 수송 매트릭스 재료의 혼합물을 사용하는 것이 마찬가지로 바람직하다.
또한, 일중항 상태로부터 삼중항 상태로의 전이를 개선시키며, 방출체 특성을 갖는 기능성 화합물의 지지체에 사용되는 화합물, 또는 기 또는 구조 요소를 사용하여, 이들 화합물의 인광 특성을 개선시키는 것이 가능하다. 이 목적에 유용한 단위는 특히, 예를 들어 WO 04/070772 A2 및 WO 04/113468 A1 에 기재된 바와 같은, 카르바졸 및 가교된 카르바졸 이량체 단위이다. 또한, 이 목적에 유용한 것은, 케톤, 포스핀 옥사이드, 술폭사이드, 술폰, 실란 유도체 및, 예를 들어 WO 05/040302 A1 에 기재된 바와 같은 유사한 화합물이다.
n-도펀트는 본원에서 환원제, 즉 전자 공여체를 의미하는 것으로 이해된다. n-도펀트의 바람직한 예는 W(hpp)4 및 WO 2005/086251 A2 에 따른 추가 전자-풍부 금속 착물, P=N 화합물 (예를 들어 WO 2012/175535 A1, WO 2012/175219 A1), 나프틸렌카르보디이미드 (예를 들어 WO 2012/168358 A1), 플루오렌 (예를 들어 WO 2012/031735 A1), 자유 라디칼 및 디라디칼 (예를 들어 EP 1837926 A1, WO 2007/107306 A1), 피리딘 (예를 들어 EP 2452946 A1, EP 2463927 A1), N-헤테로시클릭 화합물 (예를 들어 WO 2009/000237 A1) 및 아크리딘 및 페나진 (예를 들어 US 2007/145355 A1) 이다.
또한, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 와이드 밴드 갭 재료로서 구성될 수 있다. 와이드 밴드 갭 재료는, US 7,294,849 의 개시 내용의 의미에서의 재료를 의미하는 것으로 이해된다. 이들 시스템은 전계발광 디바이스에서 특히 유리한 성능 데이터를 나타낸다.
바람직하게, 와이드 밴드 갭 재료로서 사용되는 화합물은 2.5 eV 이상, 바람직하게는 3.0 eV 이상, 매우 바람직하게는 3.5 eV 이상의 밴드 갭을 가질 수 있다. 밴드 갭을 계산하는 한 가지 방법은 최고 점유 분자 궤도 (HOMO) 및 최저 비점유 분자 궤도 (LUMO) 의 에너지 준위를 통해서이다.
또한, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 정공 차단 재료 (HBM) 로서 구성될 수 있다. 정공 차단 재료는, 특히 이 재료가 방출 층 또는 정공 전도성 층에 인접한 층의 형태로 배열되는 경우, 다층 복합체에서 정공 (양 전하) 의 전도를 방지하거나 또는 최소화하는 재료를 나타낸다. 일반적으로, 정공 차단 재료는 인접한 층에서의 정공 수송 재료보다 낮은 HOMO 준위를 갖는다. 정공 차단층은 종종 OLED 에서의 발광층과 전자 수송층 사이에 배열된다.
원칙적으로, 임의의 공지된 정공 차단 재료를 사용하는 것이 가능하다. 본 출원에서의 다른 곳에 상세된 추가 정공 차단 재료 이외에, 적절한 정공 차단 재료는 금속 착물 (US 2003/0068528), 예를 들어 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)(4-페닐페놀레이토)알루미늄(III) (BAlQ) 이다. Fac-트리스(1-페닐피라졸레이토-N,C2)이리듐(III) (Ir(ppz)3) 이 마찬가지로 이 목적에 사용된다 (US 2003/0175553 A1). 페난트롤린 유도체, 예를 들어 BCP, 또는 프탈이미드, 예를 들어 TMPP 가 마찬가지로 사용될 수 있다.
또한, 적절한 정공 차단 재료는 WO 00/70655 A2, WO 01/41512 및 WO 01/93642 A1 에 기재되어 있다.
또한, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 전자 차단 재료 (EBM) 로서 구성될 수 있다. 전자 차단 재료는, 특히 이 재료가 방출 층 또는 전자 전도성 층에 인접한 층의 형태로 배열되는 경우, 다층 복합체에서 전자의 전도를 방지하거나 또는 최소화하는 재료를 나타낸다. 일반적으로, 전자 차단 재료는 인접한 층에서의 전자 수송 재료보다 높은 LUMO 준위를 갖는다.
원칙적으로, 임의의 공지된 전자 차단 재료를 사용할 수 있다. 본 출원에서의 다른 곳에 기재되어 있는 다른 전자 차단 재료 이외에, 적절한 전자 차단 재료는 전이 금속 착물, 예를 들어 Ir(ppz)3 이다 (US 2003/0175553).
본 발명의 적합한 혼합물의 예는 하기 화학식의 구조를 갖는 2개, 3개 또는 4개의 화합물을 포함하는 후술되는 조성물이다:
Figure pct00054
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
바람직하게 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 가, 최고 및 최저 비율의 서로의 구조 이성질체인 화합물의 비를 채용하는, 1:1 내지 100:1, 바람직하게 1:1 내지 10:1 범위의 중량비로 사용되는 경우가 있을 수 있다.
바람직하게, 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 는 Tanimoto 에 따라 계산된 유사성이 80% 내지 100% 미만, 바람직하게 90% 내지 99.9% 및 보다 바람직하게 95% 내지 99.5% 범위이다.
본 발명의 혼합물의 바람직한 구현예는, 실시예에 구체적으로 열거되어 있으며, 이러한 혼합물은 본 발명의 모든 목적을 위하여 단독으로 또는 추가 화합물과 조합으로 사용 가능하다.
청구항 1 에 기재된 조건이 충족되는 한, 상기 언급된 바람직한 구현예는 목적하는 바 서로 조합될 수 있다. 본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 상기 언급된 바람직한 구현예가 동시에 적용된다.
본 발명의 화합물은 이론적으로 각종 방법에 의해 제조 가능하다. 그러나, 이하 기재되는 방법이 특히 적합한 것으로 확인되었다.
따라서, 본 발명은 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 를 포함하는 혼합물의 제조 방법을 더 제공하며, 여기서 2개의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 가 제조 및 혼합되거나 또는 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 를 포함하는 혼합물이 커플링 반응에 의해 제조된다.
적합한 화합물 OSM1 및 OSM2 는, 상술된 기, 구조 요소 및/또는 치환기 S1 또는 S2 가 결합되는 커플링 반응을 통해 공지된 전구체로부터 획득될 수 있다.
모두 C-C 결합 형성 및/또는 C-N 결합 형성을 유도하는 특히 적합하고 바람직한 커플링 반응은, 부흐발트 (BUCHWALD), 스즈키 (SUZUKI), 야마모토 (YAMAMOTO), 스틸 (STILLE), 헥 (HECK), 네기시 (NEGISHI), 소노가시라 (SONOGASHIRA) 및 히야마 (HIYAMA) 에 따른 반응이다. 이러한 반응은 널리 공지되어 있고, 실시예는 당업자에게 추가 지시를 제공할 것이다.
상기 상세화된 제조 방법의 원리는 이론적으로 유사한 화합물에 대한 문헌으로부터 공지된 것이고, 이는 당업자에 의해 본 발명의 화합물의 제조에 대해 용이하게 조정될 수 있다. 추가의 정보는 실시예에서 확인할 수 있다.
필요에 따라, 예를 들어 재결정 또는 승화와 같은 정제가 후속되는 이러한 방법에 의해, 화학식 (I) 의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 고 순도, 바람직하게는 99% 초과의 순도로 (1H-NMR 및/또는 HPLC 로 결정함) 수득할 수 있다.
본 발명의 화합물 OSM1 및 OSM2 는 또한 적합한 치환기, 예를 들어 비교적 장쇄 알킬 기 (탄소 원자수 약 4 내지 20), 특히 분지형 알킬 기, 또는 임의로 치환된 아릴 기, 예를 들어 자일릴, 메시틸 또는 분지형 터페닐 또는 쿼터페닐 기를 가질 수 있고, 이는 표준 유기 용매, 예를 들어 부틸 벤조에이트, 3-페녹시톨루엔, 톨루엔 또는 자일렌 중에서, 실온에서, 충분한 농도로 가용성이 되는 용해성을 제공하여 용액으로부터 화합물의 가공을 가능하게 한다. 이러한 가용성 화합물은, 예를 들어 프린팅 방법에 의한 용액으로부터의 가공에 특히 적합하다.
본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 는 또한 폴리머와 혼합될 수 있다. 마찬가지로, 이러한 화합물을 폴리머에 공유 결합으로 혼입할 수 있다. 이는 특히 반응성 이탈기, 예컨대 브롬, 요오드, 염소, 보론산 또는 보론산 에스테르로 치환되거나 반응성 중합 가능기, 예컨대 올레핀 또는 옥세탄으로 치환된 화합물을 이용하여 이루어질 수 있다. 이는 해당 올리고머, 덴드리머 또는 폴리머의 제조를 위한 모노머로서 사용될 수 있다. 올리고머화 또는 중합은 바람직하게는 할로겐 관능기 또는 보론산 관능기를 통해 또는 중합 가능기를 통해 일어난다. 부가적으로, 이러한 유형의 기를 통해 폴리머를 가교시킬 수 있다. 본 발명의 화합물 및 폴리머는 가교 또는 비가교된 층의 형태로 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명은 나아가 하나 이상의 구조 이성질체를 포함하는 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머의 혼합물을 제공하며, 여기서 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머에 대한 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 에서의 하나 이상의 결합들이 존재한다. 따라서, 화합물의 구조의 연결에 따라, 이는 올리고머 또는 폴리머의 측쇄를 형성하거나 주쇄 내에 결합된다. 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머는 공액, 부분 공액 또는 비공액될 수 있다. 올리고머 또는 폴리머는 선형, 분지형 또는 수지형일 수 있다. 올리고머, 덴드리머 및 폴리머 중 본 발명의 화합물의 반복 단위에 있어서, 동일한 바람직한 것이 상기 기재된 바와 같이 적용된다.
본 문맥에서, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 이 폴리머를 제공하도록 중합되고 화합물 OSM2 가 폴리머를 제공하도록 중합되어, 각각의 폴리머가 혼합될 수 있다. 추가로, 화합물 OSM1 및 OSM2 가 폴리머를 제공하도록 중합될 수 있다. 추가로, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 다양한 혼합물이 중합될 수 있고, 다양한 폴리머가 후속하여 혼합될 수 있다. 바람직하게, 본 발명의 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머는 성분 OSM1 및 OSM2와 관련하여 이들의 모노머 조성이 다른 적어도 2 종의 상이한 성분을 포함한다.
올리고머 또는 폴리머의 제조를 위하여, 본 발명의 모노머는 동종중합되거나 추가의 모노머와 공중합된다. 화학식 (I) 및/또는 화학식 (II) 또는 상기 및 하기에 기재된 바람직한 구현예의 단위가 0.01 내지 99.9 mol%, 바람직하게는 5 내지 90 mol%, 보다 바람직하게는 20 내지 80 mol% 의 범위로 존재하는 코폴리머가 바람직하다. 폴리머 기본 골격을 형성하는 적합하고 바람직한 코모노머는, 플루오렌 (예를 들어 EP 842208 또는 WO 2000/022026 에 따름), 스피로바이플루오렌 (예를 들어 EP 707020, EP 894107 또는 WO 2006/061181 에 따름), 파라페닐렌 (예를 들어 WO 92/18552 에 따름), 카르바졸 (예를 들어 WO 2004/070772 또는 WO 2004/113468 에 따름), 티오펜 (예를 들어 EP 1028136 에 따름), 디히드로페난트렌 (예를 들어 WO 2005/014689 에 따름), 시스- 및 트랜스-인데노플루오렌 (예를 들어 WO 2004/041901 또는 WO 2004/113412 에 따름), 케톤 (예를 들어 WO 2005/040302 에 따름), 페난트렌 (예를 들어 WO 2005/104264 또는 WO 2007/017066 에 따름) 또는 다수의 이러한 단위로부터 선택된다. 폴리머, 올리고머 및 덴드리머는 또한 추가의 단위, 예를 들어 정공 수송 단위, 특히 트리아릴아민 기재의 단위, 및/또는 전자 수송 단위를 함유할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물이 높은 유리 전이 온도를 특징으로 한다는 점이 특히 중요하다. 이와 관련하여, 적어도 70℃, 보다 바람직하게는 적어도 110℃, 보다 더 바람직하게는 적어도 125℃, 특히 바람직하게는 적어도 150℃의 유리 전이 온도 (DIN 51005 (2005-08 버전) 에 따라 결정함) 를 갖는, 일반식 (I) 및/또는 일반식 (II) 또는 상기 및 하기 기재된 바람직한 구현예의 구조를 포함하는 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물이 특히 바람직하다.
예를 들어 스핀-코팅 또는 프린팅 방법에 의한 액체 상으로부터의 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물의 가공을 위하여, 본 발명의 화합물의 제형이 요구된다. 이러한 제형은, 예를 들어, 용액, 분산액 또는 에멀젼일 수 있다. 이러한 목적을 위해, 둘 이상의 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 적합하고 바람직한 용매는, 예를 들어 톨루엔, 아니솔, o-, m- 또는 p-자일렌, 메틸 벤조에이트, 메시틸렌, 테트랄린, 베라트롤, THF, 메틸-THF, THP, 클로로벤젠, 디옥산, 페녹시톨루엔, 특히 3-페녹시톨루엔, (-)-펜촌, 1,2,3,5-테트라메틸벤젠, 1,2,4,5-테트라메틸벤젠, 1-메틸나프탈렌, 2-메틸벤조티아졸, 2-페녹시에탄올, 2-피롤리디논, 3-메틸아니솔, 4-메틸아니솔, 3,4-디메틸아니솔, 3,5-디메틸아니솔, 아세토페논, α-테르피네올, 벤조티아졸, 페닐 이소발러레이트, 부틸 벤조에이트, 큐멘, 시클로헥산올, 시클로헥사논, 시클로헥실벤젠, 데칼린, 도데실벤젠, 에틸 벤조에이트, 인단, 메틸 벤조에이트, NMP, p-시멘, 페네톨, 1,4-디이소프로필벤젠, 디벤질 에테르, 디에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 부틸 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 디메틸 에테르, 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 2-이소프로필나프탈렌, 펜틸벤젠, 헥실벤젠, 헵틸벤젠, 옥틸벤젠, 1,1-비스(3,4-디메틸페닐)에탄, 헥사메틸인단 또는 이러한 용매의 혼합물이다.
따라서, 본 발명은 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물 및 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는 제형을 추가로 제공한다. 추가 화합물은, 예를 들어 용매, 특히 상기 언급된 용매 중 하나 또는 이러한 용매의 혼합물일 수 있다. 추가 화합물은 대안적으로 전자 디바이스, 예를 들어 방출 화합물, 특히 인광 도펀트, 및/또는 추가 매트릭스 재료에서 마찬가지로 사용되는 하나 이상의 추가 유기 또는 무기 화합물일 수 있다. 이러한 추가 화합물은 또한 폴리머성일 수 있다.
따라서, 본 발명은 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물, 및 적어도 하나의 추가 유기 기능성 재료를 포함하는 조성물을 더 제공한다. 기능성 재료는 일반적으로 애노드와 캐소드 사이에 도입되는 유기 또는 무기 재료이다. 바람직하게는, 유기 기능성 재료는 형광 방출체, 인광 방출체, TADF (열 활성 지연 형광) 를 발하는 방출체, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단 재료, 정공 차단 재료, 와이드 밴드 갭 재료, p-도펀트 및 n-도펀트로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 특정 양태에서, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물은 방출체로서, 바람직하게 형광 방출체로서 사용될 수 있고, 많은 경우 방출체는 적합한 매트릭스 재료와 조합하여 사용된다. 또한, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물은 특히 인광 방출체용 매트릭스 재료로서 사용될 수 있고, 매트릭스 재료는 많은 경우 추가 매트릭스 재료와 조합하여 사용된다.
따라서, 본 발명은 또한 본 발명 또는 상술 및 후술되는 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 적어도 하나의 본 발명의 혼합물 및 적어도 하나의 추가 매트릭스 재료를 포함하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 특정 양태에 따라, 추가 매트릭스 재료는 전자-수송 특성을 갖는다.
본 발명은 또한 본 발명 또는 상술 및 후술되는 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 적어도 하나의 본 발명의 혼합물 및 적어도 하나의 와이드 밴드 갭 재료를 포함하는 조성물을 제공하며, 와이드 밴드 갭 재료는 US 7,294,849 의 개시물의 의미에 있어서 재료를 의미하는 것으로 이해된다. 이러한 시스템은 전계발광 디바이스에 있어서 두드러진 유리한 성능 데이터를 나타낸다.
바람직하게는, 부가적인 화합물은 2.5 eV 이상, 바람직하게는 3.0 eV 이상, 매우 바람직하게는 3.5 eV 이상의 밴드 갭을 가질 수 있다. 밴드 갭을 산출하는 하나의 방법은 최고 점유 분자 오비탈 (HOMO) 및 최저 비점유 분자 오비탈 (LUMO) 의 에너지 준위를 통한 것이다.
분자 오비탈, 특히 또한 재료의 최고 점유 분자 오비탈 (HOMO) 및 최저 비점유 분자 오비탈 (LUMO), 이의 에너지 준위, 및 최저 삼중항 상태 T1 및 최저 여기된 단일항 상태 S1 의 에너지는, 양자 화학적 연산을 통해 측정된다. 금속 미함유 유기 재료의 산출의 경우, 기하구조의 최적화가 먼저 "Ground State/Semi-empirical/Default Spin/AM1/Charge 0/Spin Singlet" 방법에 의해 수행된다. 이어서, 에너지 산출이 최적화된 기하구조를 기반으로 수행된다. 이는 "6-31G(d)" 기본 세트 (전하 0, 스핀 단일항) 를 갖는 "TD-SCF/DFT/Default Spin/B3PW91" 방법을 사용하여 수행된다. 금속 함유 화합물의 경우, 기하구조는 "Ground State/Hatree-Fock/Default Spin/LanL2MB/Charge 0/Spin Singlet" 방법을 통해 최적화된다. 금속 원자의 경우 "LanL2DZ" 기본 세트가 사용되고, 리간드의 경우 "6-31G(d)" 기본 세트가 사용된 것을 제외하고는, 에너지 산출은 유기 재료에 대한 상기 기재된 방법과 유사하게 수행된다. HOMO 에너지 준위 HEh 또는 LUMO 에너지 준위 LEh 는 하트리 (Hartree) 단위로의 에너지 산출로부터 수득된다. 이는 하기와 같이 순환전압전류 측정에 의해 보정된, 전자 볼트 단위의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위를 측정하는데 사용된다:
Figure pct00058
이러한 값은 본 출원의 문맥에서 재료의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위로서 간주되어야 한다.
최저 삼중항 상태 T1 은 최저 에너지를 갖는 삼중항 상태의 에너지로서 정의되며, 이는 상기 기재된 양자 화학적 연산으로부터 명백해진다.
최저 여기된 단일항 상태 S1 은 최저 에너지를 갖는 여기된 단일항 상태의 에너지로서 정의되며, 이는 상기 기재된 양자 화학적 연산으로부터 명백해진다.
본원에 기재된 방법은 사용되는 소프트웨어 패키지와 독립적이며, 항상 동일한 결과를 제공한다. 이를 위하여 흔히 이용되는 프로그램의 예는, "Gaussian09W" (Gaussian Inc.) 및 Q-Chem 4.1 (Q-Chem, Inc.) 이다.
본 발명은 또한 본 발명 또는 상술 및 후술되는 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 적어도 하나의 본 발명의 혼합물, 및 형광 방출체, 인광 방출체 및/또는 TADF (열 활성 지연 형광) 를 발하는 방출체로부터 선택되는 것이 바람직한 적어도 하나의 방출체를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 그 혼합물은 바람직하게 람다 및 델타 이성질체와, 입체이성질체 혼합물에 존재하는 적어도 하나의 인광 방출체를 포함하는 것이 바람직하다.
매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템에서의 도펀트는 혼합물에 보다 작은 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다. 상응하도록, 매트릭스 재료 및 도펀트를 포함하는 시스템에서의 매트릭스 재료는 혼합물에 보다 큰 비율을 갖는 성분을 의미하는 것으로 이해된다.
매트릭스 시스템, 바람직하게 혼합 매트릭스 시스템에서 사용하기 위한, 본원에서 인광 도펀트로 또한 지칭되는, 바람직한 인광 방출체는 이후에 특정된 바람직한 인광 도펀트이다.
용어 "인광 도펀트" 는, 전형적으로 발광이 스핀-금지 전이, 예를 들어 여기된 삼중항 상태 또는 보다 높은 스핀 양자수를 갖는 상태, 예를 들어 오중항 상태로부터의 전이를 통해 이루어진 화합물을 포함한다.
적합한 인광 화합물 (= 삼중항 방출체) 은 특히, 적합하게 여기되는 경우, 바람직하게는 가시 영역에서 광을 방출하며, 또한 원자 번호가 20 초과, 바람직하게는 38 초과 및 84 미만, 보다 바람직하게는 56 초과 및 80 미만인 하나 이상의 원자, 특히 이러한 원자 번호를 갖는 금속를 함유하는 화합물이다. 사용된 바람직한 인광 방출체는 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은, 금 또는 유러퓸을 함유하는 화합물, 특히 이리듐 또는 백금을 함유하는 화합물이다. 본 발명의 문맥에서, 상기 언급된 금속을 함유하는 모든 발광 화합물은 인광 화합물로 간주된다.
상기 기재된 방출체의 예는 출원 WO 00/70655, WO 2001/41512, WO 2002/02714, WO 2002/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 05/033244, WO 05/019373, US 2005/0258742, WO 2009/146770, WO 2010/015307, WO 2010/031485, WO 2010/054731, WO 2010/054728, WO 2010/086089, WO 2010/099852, WO 2010/102709, WO 2011/032626, WO 2011/066898, WO 2011/157339, WO 2012/007086, WO 2014/008982, WO 2014/023377, WO 2014/094961, WO 2014/094960, 및 아직 미공개된 출원 EP 13004411.8, EP 14000345.0, EP 14000417.7 및 EP 14002623.8 에서 확인될 수 있다. 일반적으로, 선행 기술 및 유기 전계발광 분야의 당업자에게 공지된 바에 따른 인광 OLED 로 사용된 모든 인광 착물이 적합하고, 당업자는 본 발명의 기술을 실행하지 않으면서 추가 인광 착물을 사용할 수 있을 것이다.
인광 도펀트의 명백한 예가 하기 표에 제시되어 있다:
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
Figure pct00067
Figure pct00068
본 발명 또는 상술된 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 적어도 하나의 본 발명의 혼합물을 포함하는 상술된 화합물은 바람직하게 전자 디바이스에서 활성 성분으로 사용될 수 있다. 전자 디바이스는 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이의 하나 이상의 층을 포함하는 임의의 디바이스로서, 상기 층이 하나 이상의 유기 또는 유기금속 화합물을 포함하는 디바이스를 의미하는 것으로 이해된다. 따라서, 본 발명의 전자 디바이스는, 애노드, 캐소드, 및 그 사이에 화학식 (I) 및/또는 (II) 의 구조를 포함하는 화합물을 적어도 하나의 중간층을 포함한다. 여기서 바람직한 전자 디바이스는, 하나 이상의 층에, 화학식 (I) 의 구조를 포함하는 화합물을 하나 이상 함유하는, 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계 켄치 디바이스 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저), 및 유기 플라즈몬 방출 디바이스 (D. M. Koller et al., Nature Photonics 2008, 1-4), 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED 로 이루어진 군으로부터 선택된다. 특히 바람직한 것은 유기 전계발광 디바이스이다. 활성 구성성분은 일반적으로 애노드와 캐소드 사이에 도입되는 유기 또는 무기 재료, 예를 들어 전하 주입, 전하 수송 또는 전하 차단 재료이나, 특히 발광 재료 및 매트릭스 재료이다.
본 발명의 바람직한 구현예는 유기 전계발광 디바이스이다. 유기 전계발광 디바이스는 캐소드, 애노드 및 하나 이상의 방출 층을 포함한다. 이러한 층 이외에, 이는 또 다른 추가의 층, 예를 들어 각각의 경우 하나 이상의 정공 주입 층, 정공 수송 층, 정공 차단 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층, 여기자 차단 층, 전자 차단 층, 전하 생성 층 및/또는 유기 또는 무기 p/n 접합을 포함할 수 있다. 동시에, 하나 이상의 정공 수송 층은, 예를 들어 MoO3 또는 WO3 와 같은 금속 산화물, 또는 (퍼)플루오르화 전자-결핍 방향족 시스템으로 p-도핑되고/되거나, 하나 이상의 전자 수송 층은 n-도핑될 수 있다. 마찬가지로, 2 개의 방출 층 사이에, 예를 들어 여기자-차단 기능을 갖고/갖거나 전계발광 디바이스에서 전하 균형을 조절하는 중간층이 도입될 수 있다. 그러나, 이러한 층들이 모두 존재해야 할 필요는 없다는 점이 지적되어야 한다.
이러한 경우, 유기 전계발광 디바이스는 하나의 방출 층 또는 다수의 방출 층을 함유할 수 있다. 다수의 방출 층이 존재하는 경우, 이는 바람직하게는 종합적으로 백색 발광을 초래하도록 전체적으로 380 nm 내지 750 nm 에서 수 개의 방출 최대값을 가지며; 즉, 형광 또는 인광일 수 있는 각종 방출 화합물이 방출 층에 사용된다. 3 개의 층이 청색, 녹색 및 주황색 또는 적색 방출을 나타내는 3-층 시스템 (기본 구성의 경우에 대해서는, 예를 들면, WO 2005/011013 를 참조함), 또는 3개 초과의 방출 층을 갖는 시스템이 특히 바람직하다. 시스템은 또한 하나 이상의 층이 형광을 나타내고, 하나 이상의 다른 층이 인광을 나타내는 혼성 시스템일 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 유기 전계발광 디바이스는 본 발명 또는 상술된 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 를 포함하는 혼합물을, 매트릭스 재료로서, 바람직하게는 정공 전도성 매트릭스 재료로서, 하나 이상의 방출 층에, 바람직하게는 추가 매트릭스 재료, 바람직하게는 전자 전도성 매트릭스 재료와 조합으로 함유한다. 본 발명의 추가의 바람직한 구현예에서, 추가 매트릭스 재료는 정공-수송 화합물이다. 또한 추가의 바람직한 구현예에서, 추가 매트릭스 재료는 큰 밴드 갭을 갖는 화합물이고, 이는 층의 정공 및 전자 수송에 관여하더라도 유의한 정도로 관여하지 않는다. 방출 층은 하나 이상의 방출 화합물을 포함한다.
본 발명에 따라 또는 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물과 조합으로 사용될 수 있는 적합한 매트릭스 재료는 방향족 케톤, 방향족 포스핀 산화물 또는 방향족 술폭시드 또는 술폰 (예를 들어 WO 2004/013080, WO 2004/093207, WO 2006/005627 또는 WO 2010/006680 에 따름), 트리아릴아민, 특히 모노아민 (예를 들어 WO 2014/015935 에 따름), 카르바졸 유도체, 예를 들어 CBP (N,N-비스카르바졸릴비페닐) 또는 카르바졸 유도체 (WO 2005/039246, US 2005/0069729, JP 2004/288381, EP 1205527 또는 WO 2008/086851 에 개시됨), 인돌로카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 인데노카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2010/136109 및 WO 2011/000455 에 따름), 아자카르바졸 유도체 (예를 들어 EP 1617710, EP 1617711, EP 1731584, JP 2005/347160 에 따름), 2극성 매트릭스 재료 (예를 들어 WO 2007/137725 에 따름), 실란 (예를 들어 WO 2005/111172 에 따름), 아자보롤 또는 보론산 에스테르 (예를 들어 WO 2006/117052 에 따름), 트리아진 유도체 (예를 들어 WO 2010/015306, WO 2007/063754 또는 WO 2008/056746 에 따름), 아연 착물 (예를 들어 EP 652273 또는 WO 2009/062578 에 따름), 디아자실롤 또는 테트라아자실롤 유도체 (예를 들어 WO 2010/054729 에 따름), 디아자포스폴 유도체 (예를 들어 WO 2010/054730 에 따름), 가교된 (bridged) 카르바졸 유도체 (예를 들어 US 2009/0136779, WO 2010/050778, WO 2011/042107, WO 2011/088877 또는 WO 2012/143080 에 따름), 트리페닐렌 유도체 (예를 들어 WO 2012/048781 에 따름), 락탐 (예를 들어 WO 2011/116865, WO 2011/137951 또는 WO 2013/064206 에 따름), 또는 4-스피로카르바졸 유도체 (예를 들어 WO 2014/094963 또는 WO 2015/192939 에 따름) 또는 아직 미공개된 출원 EP 14002104.9 에 따름) 이다. 마찬가지로, 실제 방출체보다 짧은 파장에서 방출하는 추가 인광 방출체가 혼합물의 공-호스트로서 존재할 수 있다.
바람직한 공-호스트 재료는 트리아릴아민 유도체, 특히 모노아민, 인데노카르바졸 유도체, 4-스피로카르바졸 유도체, 락탐 및 카르바졸 유도체이다.
혼합물로서 복수의 상이한 매트릭스 재료를, 특히 적어도 하나의 전자-전도성 매트릭스 재료 및 적어도 하나의 정공-전도성 매트릭스 재료를 사용하는 것이 또한 바람직할 수도 있다. 마찬가지로, 예를 들어 WO 2010/108579 에서 기재하는 바와 같이, 존재시, 전하 수송에 상당한 정도로 참여하지 않는 전기적 불활성 매트릭스 재료 및 전하-수송 매트릭스 재료의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
나아가, 둘 이상의 삼중항 방출체와 매트릭스의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 보다 단파장의 발광 스펙트럼을 갖는 삼중항 방출체는 보다 장파장의 발광 스펙트럼을 갖는 삼중항 방출체에 대한 공-매트릭스로서 작용한다.
보다 바람직하게, 유기 전자 디바이스의 방출 층에서, 특히 유기 전계발광 디바이스에서, 예를 들면 OLED 또는 OLEC 에서 매트릭스 재료로서, 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 경우, 본 발명 또는 상술 및 후술되는 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 적어도 하나의 본 발명의 혼합물을 포함하는 매트릭스 재료는 하나 이상의 도펀트, 바람직하게 인광 도펀트와 조합으로 전자 디바이스에 존재한다.
이러한 경우에서 방출 층 내 매트릭스 재료의 비율은, 형광 방출 층의 경우 50.0 부피% 내지 99.9 부피%, 바람직하게는 60.0 부피% 내지 99.5 부피%, 보다 바람직하게는 92.0 부피% 내지 99.5 부피% 이고, 녹색 또는 적색 영역에서 방출하는 인광 층의 경우 60.0 부피% 내지 70.0 부피% 이고, 그리고 청색 영역에서 방출하는 인광 층의 경우 90.0 부피% 내지 97.0 부피% 이다.
대응하도록, 도펀트의 비율은 형광 방출 층의 경우 0.1 부피% 내지 50.0 부피%, 바람직하게는 0.5 부피% 내지 20.0 부피%, 보다 바람직하게는 0.5 부피% 내지 8.0 부피% 이고, 청색 영역에서 방출하는 인광 방출 층의 경우 3.0 부피% 내지 10.0 부피% 이고, 그리고 녹색 또는 적색 영역에서 방출하는 인광 방출 층의 경우 30.0 부피% 내지 40.0 부피% 이다.
유기 전계발광 디바이스의 방출 층은 또한 다수의 매트릭스 재료 (혼합 매트릭스 시스템) 및/또는 다수의 도펀트를 포함하는 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 경우 마찬가지로, 도펀트는 일반적으로 시스템에서 보다 적은 비율을 갖는 재료이고, 매트릭스 재료는 시스템에서 보다 큰 비율을 갖는 재료이다. 그러나, 각각의 경우, 시스템 내 단일 매트릭스 재료의 비율은 단일 도펀트의 비율보다 더 적을 수 있다.
본 발명의 보다 바람직한 구현예에서, 본 발명 또는 상술 및 후술되는 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물은, 혼합 매트릭스 시스템의 구성성분으로서 사용된다. 혼합 매트릭스 시스템은 바람직하게는 2 또는 3 종의 상이한 매트릭스 재료, 특히 바람직하게는 2 종의 상이한 매트릭스 재료를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 경우, 2 종의 재료 중 하나는 바람직하게는 정공 수송 특성을 갖는 재료이고, 다른 하나의 재료는 전자 수송 특성을 갖는 재료이다. 그러나, 혼합 매트릭스 구성성분의 목적하는 전자 수송 및 정공 수송 특성은, 또한 주로 또는 전적으로 단일 혼합 매트릭스 구성성분 내에 조합될 수 있고, 이러한 경우 추가의 혼합 매트릭스 구성성분(들)이 다른 기능을 충족시킨다. 2 종의 상이한 매트릭스 재료는 1:50 내지 1:1, 바람직하게는 1:20 내지 1:1, 보다 바람직하게는 1:10 내지 1:1, 가장 바람직하게는 1:4 내지 1:1 의 비로 존재할 수 있다. 인광 유기 전계발광 디바이스에서 혼합 매트릭스 시스템을 사용하는 것이 바람직하다. 혼합 매트릭스 시스템에 대한 보다 상세한 정보의 한 출처는 출원 WO 2010/108579 이다.
본 발명은 나아가 하나 이상의 본 발명의 화합물 및/또는 하나 이상의 본 발명의 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머를, 하나 이상의 정공 전도성 층에, 정공 전도성 화합물로서 포함하는 전자 디바이스, 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스를 제공한다.
본 발명은 추가하여 본 발명의 하나 이상의 화합물 및/또는 본 발명의 적어도 하나의 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머를 방출 층에서, 방출 화합물로서, 바람직하게 형광 방출체로서, 또는 매트릭스 재료로서, 바람직하게는 인광 방출체와 조합으로 포함하는 전자 디바이스, 바람직하게 유기 전계발광 디바이스를 제공한다.
바람직한 캐소드는 낮은 일함수를 갖는 금속, 금속 합금, 또는 각종 금속, 예를 들어 알칼리 토금속, 알칼리 금속, 주족 금속 또는 란타노이드 (예를 들어 Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm 등) 로 구성된 다중층 구조이다. 또한, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 및 은으로 구성된 합금, 예를 들어 마그네슘 및 은으로 구성된 합금이 적합하다. 다중층 구조의 경우, 비교적 높은 일함수를 갖는 추가의 금속, 예를 들어 Ag 가 또한 상기 언급된 금속 이외에 사용될 수 있고, 이러한 경우, 금속의 조합, 예컨대 Mg/Ag, Ca/Ag 또는 Ba/Ag 가 일반적으로 사용된다. 또한, 금속 캐소드와 유기 반도체 사이에 높은 유전 상수를 갖는 얇은 중간층의 재료를 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 이에 유용한 재료의 예는, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 플루오라이드뿐 아니라, 해당 산화물 또는 탄산염 (예를 들어 LiF, Li2O, BaF2, MgO, NaF, CsF, Cs2CO3 등) 이다. 유기 알칼리 금속 착물, 예를 들어 Liq (리튬 퀴놀리네이트) 이 마찬가지로 이에 유용하다. 이러한 층의 층 두께는 바람직하게는 0.5 내지 5 nm 이다.
바람직한 애노드는 높은 일함수를 갖는 재료이다. 바람직하게는, 애노드는 메탄에 비해 4.5 eV 초과의 일함수를 갖는다. 우선적으로, 이를 위하여 높은 산화환원 전위를 갖는 금속, 예를 들어 Ag, Pt 또는 Au 가 적합하다. 둘째로는, 금속/금속 산화물 전극 (예를 들어 Al/Ni/NiOx, Al/PtOx) 이 또한 바람직할 수 있다. 일부 적용에 있어서, 적어도 하나의 전극은 유기 재료의 조사 (O-SC) 또는 발광 (OLED/PLED, O-레이저) 을 가능하게 하기 위하여 투명하거나 부분적으로 투명해야 한다. 여기서, 바람직한 애노드 재료는 전도성 혼합 금속 산화물이다. 산화인듐주석 (ITO) 또는 산화인듐아연 (IZO) 이 특히 바람직하다. 나아가 전도성 도핑된 유기 재료, 특히 전도성 도핑된 폴리머, 예를 들어 PEDOT, PANI 또는 이러한 폴리머의 유도체가 바람직하다. 나아가 p-도핑된 정공-수송 재료가 정공 주입층으로서 애노드에 적용되는 경우가 바람직하며, 이러한 경우 적합한 p-도펀트는 금속 산화물, 예를 들어 MoO3 또는 WO3, 또는 (퍼)플루오르화 전자-결핍 방향족 시스템이다. 더욱 적합한 p-도펀트는 HAT-CN (헥사시아노헥사아자트리페닐렌) 또는 Novaled 사의 화합물 NPD9 이다. 이와 같은 층은 낮은 HOMO, 즉 규모의 관점에서 큰 HOMO 를 갖는 재료로의 정공 주입을 간소화한다.
추가의 층에서, 선행 기술에 따라 상기 층에 사용되는 임의의 재료가 일반적으로 사용될 수 있고, 당업자는 독창적인 기술의 실행 없이 전자 디바이스에서 임의의 이러한 재료와 본 발명의 재료를 조합할 수 있다.
디바이스의 수명은 물 및/또는 공기의 존재 하에서 심하게 단축되기 때문에, 상기 디바이스는 적절하게 (적용에 따라) 구조화되고, 접촉-연결되고, 최종적으로 밀폐 밀봉된다.
또한, 하나 이상의 층이 용액으로부터, 예를 들어 스핀 코팅에 의해, 또는 임의의 프린팅 방법, 예를 들어 스크린 프린팅, 플렉소그래피 프린팅, 오프셋 프린팅 또는 노즐 프린팅, 보다 바람직하게는 LITI (광 유도 열 이미지화 (light-induced thermal imaging), 열 전사 프린팅) 또는 잉크젯 프린팅에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스가 바람직하다. 이를 위하여, 가용성 화합물이 요구되며, 이는 예를 들어 적합한 치환을 통해 수득된다.
기능성 화합물의 설명을 위한 상술된 문헌은 본 개시의 목적을 위해 참조로 본원에 통합된다.
이러한 방법은 일반 용어로 당업자에게 공지되어 있고, 화학식 (I) 및/또는 (II) 또는 상기 상세화된 바람직한 구현예의 구조를 포함하는 본 발명의 화합물을 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에 어려움 없이 당업자에 의해 적용될 수 있다.
본 발명의 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 선행 기술에 비해 하기 놀라운 이점 중 하나 이상에 대하여 주목할 만하다:
1. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예는 용액 중에서 탁월한 안정성을 나타내며, 여기서 용액은 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 또는 OSM2 를 단독으로 포함하는 용액보다 높은 농도를 가질 수 있다.
2. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예는 용액으로부터 매우 양호한, 특히 매우 균질한 필름을 형성한다.
3. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예는, 매우 높은 안정성을 나타내며, 매우 긴 수명을 갖는 화합물을 유도한다.
4. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예는, 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서 광 손실 채널의 형성을 방지할 수 있다. 그 결과, 이러한 디바이스는 높은 PL 효율 및 그에 따라 방출체의 높은 EL 효율, 및 도펀트로의 매트릭스의 우수한 에너지 전송을 특징으로 한다.
5. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예는 탁월한 열 안정성에 주목할 만하다.
6. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예는 유리 필름 형성이 탁월하다.
7. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이들로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예를, 특히 와이드 밴드 갭 재료로서, 형광 방출체로서, 또는 전자 전도성 및/또는 정공 전도성 재료로서 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 매우 양호한 수명을 갖는다. 이러한 문맥에서, 이들 화합물은 특히 낮은 롤-오프, 즉 높은 발광에서 디바이스의 전력 효율의 작은 드롭을 야기한다.
8. 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예를, 형광 방출체로서, 또는 전자 전도성 재료, 정공 전도성 재료 및/또는 호스트 재료로서 포함하는 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스는 탁월한 효율을 갖는다. 이 문맥에서, 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 또는 이로부터 유래된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 또는 상기 및 하기에 인용된 바람직한 구현예는 전자 디바이스에 사용될 때 낮은 동작 전압을 야기한다.
상기 언급된 이러한 이점은 다른 전자적 특성의 저하를 동반하지 않는다.
본 발명의 혼합물은 전자 디바이스에서 사용하기에 적합하다. 전자 디바이스는 여기서 하나 이상의 유기 화합물을 함유하는 하나 이상의 층을 함유하는 디바이스를 의미하는 것으로 이해된다. 하지만, 그 구성성분은 또한 무기 재료이거나 아니면 전체가 무기 재료로 형성된 층을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 전자 디바이스, 특히 유기 전계발광 디바이스에서의 본 발명의 혼합물의 사용을 추가로 제공한다.
본 발명은 또한 나아가 본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 및/또는 본 발명의 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 본 발명의 혼합물의, 형광 방출체, 인광 방출체용 호스트 재료, 전자 수송 재료 및/또는 정공 수송 재료로서, 바람직하게는 인광 방출체용 호스트 재료 또는 정공 수송 재료 또는 전자 수송 재료로서, 전자 디바이스에서의 용도를 제공한다.
본 발명은 적어도 하나의 상기 상세화된 본 발명의 혼합물을 포함하는 전자 디바이스를 또한 추가로 제공한다. 이러한 경우, 화합물에 대해 상술된 바람직한 것이 전자 디바이스에 또한 적용된다. 보다 바람직하게, 전자 디바이스는 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 유기 집적 회로 (O-IC), 유기 전계-효과 트랜지스터 (O-FET), 유기 박막 트랜지스터 (O-TFT), 유기 발광 트랜지스터 (O-LET), 유기 태양 전지 (O-SC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 디바이스 (O-FQD), 유기 전기 센서, 발광 전기화학 전지 (LEC), 유기 레이저 다이오드 (O-레이저) 및 유기 플라스몬 방출 디바이스 (D. M. Koller et al., Nature Photonics 2008, 1-4), 바람직하게는 유기 전계발광 디바이스 (OLED, PLED), 특히 인광 OLED 로 이루어지는 군에서 선택된다.
본 발명의 추가의 구현예에서, 본 발명의 유기 전계발광 디바이스는 임의의 분리 정공 주입 층 및/또는 정공 수송 층 및/또는 정공 차단 층 및/또는 전자 수송 층을 함유하지 않고, 이는 방출 층이 정공 주입 층 또는 애노드에 직접 연결되고, 및/또는 방출 층이 전자 수송 층 또는 전자 주입 층 또는 캐소드에 직접 연결된다는 것을 의미한다 (예를 들어, WO 2005/053051 에 기재된 바와 같음). 부가적으로, 방출 층에서 방출 층에 직접 연결되는 정공 수송 또는 정공 주입 재료로서 금속 착물과 동일하거나 유사한 금속 착물을 사용할 수 있다 (예를 들어, WO 2009/030981 에 기재된 바와 같음).
본 발명의 유기 전계발광 디바이스의 추가의 층에서, 선행 기술에 따라 통상적으로 사용된 바와 같이 임의의 재료를 사용할 수 있다. 따라서, 당업자는 본 발명의 기술을 실행하지 않으면서 본 발명에 따라 또는 바람직한 구현예에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물과 조합하여 유기 전계발광 디바이스용으로 공지된 임의의 재료를 사용할 수 있다.
본 발명에 따라 사용 가능한 화합물 OSM1 및 OSM2 의 본 발명의 혼합물은, 본 발명의 유기 전계발광 디바이스에서 사용되는 경우 일반적으로 매우 양호한 특성을 갖는다. 동시에, 유기 전계발광 디바이스의 추가 특성, 특히 효율 및 전압이 마찬가지로 보다 양호하거나 적어도 유사하다.
본 발명에 기재된 구현예의 변형이 본 발명의 범위에 포함된다는 점이 지적되어야 한다. 본 발명에 개시된 임의의 특징은, 이것이 명백하게 배제되지 않는 한, 동일한 목적 또는 동등하거나 유사한 목적으로 간주되는 대안적인 특징으로 교환될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 임의의 특징은, 달리 제시되지 않는 한, 일반적인 시리즈의 예시로서 또는 동등하거나 유사한 특징으로서 간주되어야 한다.
본 발명의 모든 특징은, 특정한 특징 및/또는 단계가 상호 배타적이지 않는 한, 임의의 방식으로 서로 조합될 수 있다. 이는 특히 본 발명의 바람직한 특징에 대하여 적용된다. 동일하게, 비본질적 조합의 특징은 별도로 (및 조합이 아닌 것으로) 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 다수의 특징, 및 특히 바람직한 구현예의 특징은 그 자체가 본 발명으로 간주되어야 하고, 본 발명의 단지 일부 구현예로서 간주되어서는 안된다는 점이 지적되어야 한다. 이러한 특징에 대하여, 임의의 현재 청구된 본 발명에 대한 대안으로서 또는 이에 부가적으로 독립적인 보호가 추구될 수 있다.
본 발명에 개시된 기술적 교시는 추상화되고, 기타 예와 조합될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 상세하게 예시되지만, 이에 의해 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
당업자는 독창적인 기술을 실행하지 않고, 제시된 세부사항을 사용하여, 본 발명의 추가 전자 디바이스를 제조하고, 따라서 청구된 전체 범위에 걸쳐 본 발명을 실시할 수 있을 것이다.
실시예
이성질체 혼합물의 용액 안정성을 확인하기 위해, 개별 물질 및 이성질체 혼합물의 다양한 용매에서의 안정성을 시험한다. 사용된 용매는 예로서 톨루엔 및 3-페녹시톨루엔이다. 개별 물질 및 이성질체 혼합물은 본 발명에 따라 10 g/l 내지 40 g/l의 개별 재료 농도로 사용된다. 개별 물질 및 이성질체 혼합물을 실온에서 용매에 용해시키고, 용해가 완료되면 실온에서 36 시간 동안 보관한다. 이 기간이 지난 후, 용액의 침전을 시각적으로 검사한다.
1. 서로 구조상 이성질체인 3 가지 상이한 재료가 사용된다. 그 구조가 표 1 에 도시된다.
Figure pct00069
표 1: 이성질체 재료의 구조.
재료 M1 내지 M3의 용액 안정성은 다양한 용매에서 검사된다. 모든 재료는 교반하에 단시간 (몇초 내지 수분) 내에 완전히 용매에 용해된다. FB1은 3-페녹시톨루엔과 톨루엔 모두에서 매우 불안정하므로, 36 시간 후에 상이한 농도에서 뚜렷한 침전물이 보인다: 표 2를 참조한다.
Figure pct00070
표 2: 상이한 용매에서의 개별 재료의 안정성
본 발명의 다양한 이성질체 혼합물의 용액 안정성은 다양한 용매에서 검사된다. 본 발명의 모든 이성질체 혼합물은 교반하에 단시간 (몇초 내지 수분) 내에 완전히 용매에 용해된다. 표 3은 침전의 육안 검사 결과를 보여준다. 상이한 농도로 조차도, 구조 이성질체 M1, M2 및 M3의 모든 재료 혼합물은 본 발명에 따라 다양한 용매에서 안정적이며, 36 시간 동안 실온에서 저장한 후에 전혀 어떠한 침전도 나타내지 않는다. 따라서 불안정한 재료, 예를 들어 FB1을 구조 이성질체와 함께 안정화시키는 것이 가능하다.
Figure pct00071
표 3: 상이한 용매에서 본 발명의 이성질체 혼합물의 안정성 (여기서 g/l 단위의 농도 수치는 각 용매 중의 개별 재료의 농도와 관련되며 혼합물 중의 총 농도는 아님). 혼합물 중의 재료의 총 농도는 사용된 혼합비 (예를 들어, 80% M1 및 20% M2) 로부터 계산되며, 혼합비는 중량%로 기록된다.
2) 다른 예에서, 서로 구조 이성질체인 2 가지 상이한 재료가 사용된다. 그 구조가 표 4 에 도시된다.
Figure pct00072
표 4: 이성질체 재료의 구조.
Figure pct00073
표 5: 상이한 용매에서의 개별 재료의 안정성
Figure pct00074
표 6: 상이한 용매에서의 본 발명의 이성질체 혼합물의 안정성
3) 재료 M6 및 M7의 용액 안정성을 다양한 용매에서 검사한다 (구조는 표 7을 참조한다). 재료는 교반하에 단시간 (몇초 내지 수분) 내에 완전히 용매에 용해된다. M6은 3-페녹시톨루엔과 톨루엔 모두에서 매우 불안정하므로, 36 시간 후에 상이한 농도에서 뚜렷한 침전물이 보인다: 표 5를 참조한다. M7은 언급된 용매에서 훨씬 더 빈약한 용해도를 가지며, 저농도에서라도 36 시간 동안 실온에서 보관한 이후에 뚜렷한 침전물이 보인다.
Figure pct00075
표 7: 이성질체 재료의 구조.
Figure pct00076
표 8: 상이한 용매에서의 개별 재료의 안정성
본 발명의 다양한 이성질체 혼합물의 용액 안정성은 다양한 용매에서 검사된다. 본 발명의 모든 이성질체 혼합물은 교반하에 단시간 (몇초 내지 수분) 내에 완전히 용매에 용해된다. 표 6은 침전의 육안 검사 결과를 보여준다. 상이한 농도의 구조 이성질체 M6 및 M7의 재료 혼합물은 본 발명에 따라 다양한 용매 중에서 안정적이고 36 시간 동안 실온에서 저장한 후에는 전혀 침전을 나타내지 않는다.
Figure pct00077
표 9: 상이한 용매에서의 본 발명의 이성질체 혼합물의 안정성
용액 프로세싱된 OLED 의 제조
문헌, 예를 들어, WO 2004/037887에는 완전히 용액 기반인 OLED의 제조에 대한 설명이 이미 많이 있다. WO 2004/058911 에서를 비롯하여, 진공-기반 OLED 의 제조에 대한 이전의 수많은 설명이 마찬가지로 존재한다. 이하 논의되는 실시예에서, 용액-기반 및 진공-기반 방식으로 적용된 층은 OLED 내에서 조합되고, 이에 따라 방출 층에 이르기까지 및 방출 층을 포함하는 가공이 용액으로부터 실행되었고 후속 층 (정공 차단 층 및 전자 수송 층) 에서는 진공으로부터 실행되었다. 이러한 목적으로, 이전에 기재된 일반적 방법은 본원에 기재된 상황에 매칭되고 하기와 같이 조합된다.
컴포넌트의 구조는 다음과 같다:
- 기판
- ITO (50 nm)
- 정공 주입 층 (HIL) (20 nm)
- 정공 수송 층 (HTL) (20 nm)
- 방출 층 (EML) (60 nm)
- 정공 차단 층 (HBL) (10 nm)
- 전자 수송 층 (ETL) (40 nm)
- 캐소드
사용된 기판은 두께가 50 nm 인 구조화된 ITO (인듐 주석 산화물) 로 코팅된 유리판이다. 더 나은 프로세싱을 위해, PEDOT:PSS (폴리(3,4-에틸렌디옥시-2,5-티오펜) 폴리스티렌술포네이트, 독일의 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG로부터 구입) 로 코팅한다. PEDOT:PSS는 공기하 수중에서 회전된 이후, 잔류 수분을 제거하기 위해 180℃ 에서 10 분 동안 공기하에서 베이크된다. 정공 수송층 및 방출층은 이들 코팅된 유리판에 도포된다. 사용된 정공 수송층은 가교결합성이다. 아래 나타낸 구조의 폴리머가 사용되는데, 이는 WO 2010/097155 에 따라 합성될 수 있다.
Figure pct00078
정공 수송 폴리머는 톨루엔에 용해된다. 여기에서와 같이 디바이스의 전형적인 20 nm의 층 두께는 스핀 코팅에 의해 달성되어야 하는 경우, 이러한 용액의 전형적인 고형분은 약 5 g/l 이다. 층들은 불활성 가스 분위기, 본 경우에는 아르곤에서 스핀되고, 180℃에서 60 분 동안 베이킹된다.
방출 층은 항상 적어도 2개의 매트릭스 재료 (호스트 재료, H) 및 방출 도펀트 (방출체, D) 로 구성된다. 또한, 복수의 매트릭스 재료 및 공-도펀트의 혼합물이 발생할 수 있다. H1 (40%):H2 (40%):D (20%) 의 형태로 주어진 상세는, 본원에서 재료 H1 이 40% 의 중량비로 방출 층에 존재하고, 재료 H2 가 또한 40% 의 중량비로 존재하고, 도펀트 D 가 20% 의 중량비로 존재함을 의미한다. 방출층을 위한 혼합물은 톨루엔 또는 선택적으로 클로로벤젠에 용해된다. 여기에서와 같이 디바이스의 전형적인 60 nm의 층 두께는 스핀 코팅에 의해 달성되어야 하는 경우, 이러한 용액의 전형적인 고형분은 약 18 g/l 이다. 층은 불활성 가스 분위기, 본 경우에는 아르곤에서 스핀되고, 160℃에서 10 분 동안 베이킹된다. 사용된 재료는 표 10 및 11 에 열거되어 있고 - 이는 모두 공지된 화합물 및 이성질체이다.
Figure pct00079
표 10: OLED 에서 사용된 재료의 구조식 (본 발명의 이성질체 재료 없음)
전자 수송 층을 위한 재료는 진공 챔버에서 열 증착에 의해 적용된다. 예를 들어, 전자 수송 층은 하나 초과의 재료로 구성될 수 있으며, 재료는 특정 비율의 부피로 공증발시킴으로써 서로에 첨가된다. ETM1:ETM2 (50%:50%) 와 같은 형태로 주어지는 세부 사항은 ETM1 및 ETM2 재료가 각각 50% 부피비로 층에 존재함을 의미한다. 본 경우에 사용된 재료는 표 10에 나타낸다. 캐소드는 두께 100 nm 의 알루미늄 층의 열 증발에 의해 형성된다.
Figure pct00080
표 11: 이성질체 재료의 구조식
OLED는 표준 방식으로 특성화된다. 이러한 목적으로, 전계발광 스펙트럼, 랑베르 방사 특징 (Lambertian radiation charateristic) 을 가정한 전류-전압-휘도 특징 (IUL 특징) 및 (작동) 수명이 결정된다. IUL 특징은, 매개변수, 예컨대 특정 밝기에서의 작동 전압 U (V) 및 외부 양자 효율 (%) 을 결정하는데 사용된다. IUL 특징은, 매개변수, 예컨대 특정 밝기에서의 작동 전압 U (V) 및 외부 양자 효율 (%) 을 결정하는데 사용된다. LD80 @ 10 000 cd/㎡ 는, 초기 밝기가 10 000 cd/㎡ 인 경우, OLED 가 초기 세기의 80% 로, 즉, 8000 cd/㎡ 로 감소할 때까지의 수명이다.
다양한 OLED 의 광전자 특징은 표 13 에 수집되어 있다. 실시예 Comp1 및 Comp2는 이성질체적으로 순수한 혼합물과의 비교예이고; 실시예 I1은 본 발명의 이성질체 혼합물을 갖는 OLED에 대한 데이터를 나타낸다. 본 발명에 따르면, 2 개의 이성질체가 동일한 전체 농도에서 1:1 혼합물로 사용된다. EML 에서 사용된 재료의 정확한 상세한 설명은 표 12 에서 찾을 수 있다.
Figure pct00081
표 12: 혼합비의 상세를 중량 퍼센트로 나타낸 상이한 디바이스 예의 EML 혼합물.
본 발명의 화합물의 이점을 예시하기 위하여, 일부 실시예를 이하에서 상세하게 설명한다. 그러나, 이것은 단지 선택을 구성한다는 것을 지적해야 한다.
Figure pct00082
표 13: 본 발명의 이성질체 혼합물을 포함하는 작업예
표 13에서, 이성질체-안정화된 EML 잉크를 갖는 OLED 디바이스는 이성질체적으로 순수한 EML 잉크를 갖는 두 개의 비교예에 대해 효율 및 수명면에서 평균 이상인 경향이 있음을 분명히 알 수 있다. 따라서, 효율의 산술 평균은 약 74.05 cd/A이고 수명 8000 cd/m2 에서의 LT80은 약 1850 시간이다. 특히 표 2 및 표 3에서 상세히 설명된 바와 같이, 본 발명의 용액의 보다 높은 안정성의 견지에서, 본 발명의 혼합물은 예측할 수 없는 상승적인 이점을 유도한다. 따라서, OLED 디바이스에서 이성질체-안정화된 잉크의 사용은 전혀 어떠한 단점도 나타내지 않으며, 개선을 유도하는 경향이 있다.

Claims (18)

  1. 전자 디바이스의 기능층의 제조에 사용가능한 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2를 포함하는 혼합물로서,
    상기 화합물 OSM1 및 OSM2는 서로의 구조 이성질체인 것을 특징으로 하는 혼합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 디바이스의 기능층의 제조에 사용가능한 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2는 형광 방출체, 인광 방출체, TADF (열 활성 지연 형광, thermally activated delayed fluorescence) 를 발하는 방출체, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 여기자 차단 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, n-도펀트, p-도펀트, 와이드 밴드 갭 재료, 전자 차단 재료 및/또는 정공 차단 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2는 플루오렌, 인데노플루오렌, 스피로비플루오렌, 카르바졸, 인데노카르바졸, 인돌로카르바졸, 스피로카르바졸, 피리미딘, 트리아진, 락탐, 트리아릴아민, 디벤조푸란, 디벤조티엔, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 5-아릴페난트리딘-6-온, 9,10-디히드로페난트렌, 플루오란텐, 안트라센, 벤즈안트라센, 플루오라덴의 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유기-기능성 화합물 OSM1은 적어도 하나의 기능성 구조 요소 및 적어도 하나의 치환기 S1을 포함하고 상기 유기-기능성 화합물 OSM2는 적어도 하나의 기능성 구조 요소 및 적어도 하나의 치환기 S2를 포함하고, 상기 유기-기능성 화합물 OSM1 및 상기 유기-기능성 화합물 OSM2의 기능성 구조 요소는 동일한, 혼합물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 치환기 S1은, 상기 유기-기능성 화합물 OSM2에서의 상기 치환기 S2와는 상이한 부위에서, 상기 유기-기능성 화합물 OSM1에서의 기능성 구조 요소에 결합하는 것을 특징으로 하는 혼합물.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 유기-기능성 화합물 OSM1의 상기 치환기 S1 및 상기 유기-기능성 화합물 OSM2의 상기 치환기 S2는 서로의 구조 이성질체인 것을 특징으로 하는 혼합물.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기능성 구조 요소는 정공 수송 기, 전자 수송 기, 호스트 재료 기 및 와이드 밴드 갭 기로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
  8. 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환기 S1, 상기 치환기 S2 및/또는 기 B는 가용화 구조 요소 또는 가교결합성 기를 포함하고, 바람직하게는 이들을 구성하는 것을 특징으로 하는 혼합물.
  9. 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 치환기 S1 및 상기 치환기 S2는 각각의 경우 페닐, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐, 터페닐, 특히 분지형 터페닐, 쿼터페닐, 특히 분지형 쿼터페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 9,9'-디아릴플루오레닐 1-, 2-, 3- 또는 4-스피로비플루오레닐, 피리딜, 피리미디닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조푸라닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-디벤조티에닐, 피레닐, 트리아지닐, 이미다졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 1-, 2-, 3- 또는 4-카르바졸릴, 1- 또는 2-나프틸, 안트라세닐, 바람직하게 9-안트라세닐, trans- 및 cis-인데노플루오레닐, 인데노카르바졸릴, 인돌로카르바졸릴, 스피로카르바졸릴, 5-아릴-페난트리딘-6-온-일, 9,10-디히드로페난트레닐, 플루오란테닐, 톨릴, 메시틸, 페녹시톨릴, 아니솔릴, 트리아릴아미닐, 비스(트리아릴아미닐), 트리스(트리아릴아미닐), 헥사메틸인다닐, 테트라리닐, 모노시클로알킬, 비스시클로알킬, 트리시클로알킬, 알킬, 예를 들면 tert-부틸, 메틸, 프로필, 알콕실, 알킬술파닐, 알킬아릴, 트리아릴실릴, 트리알킬실릴, 크산텐일, 10-아릴페녹사지닐, 페난트레닐 및/또는 트리페닐레닐로 이루어지는 군으로부터 선택되고 (그 각각은 하나 이상의 라디칼에 의해 치환될 수 있지만 비치환되는 것이 바람직함), 페닐, 스피로비플루오렌, 플루오렌, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 안트라센, 페난트렌, 트리페닐렌 기가 특히 바람직한 것을 특징으로 하는 혼합물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2종의 유기-기능성 구조 이성질체는 다니모토 (Tanimoto) 에 따라 계산된 유사성이 80% 에서 100% 미만까지인 것을 특징으로 하는 혼합물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 은, 서로의 구조 이성질체인 화합물의 비를 최고 및 최저 비율로 채용하여, 1:1 내지 100:1, 바람직하게 1:1 내지 10:1 범위의 중량비로 사용되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 혼합물은, 서로의 구조 이성질체인 상기 적어도 2종의 유기-기능성 화합물 OSM1 및 OSM2 에 부가하여, 적어도 하나의 형광 방출체, 적어도 하나의 인광 방출체 및/또는 TADF (열 활성 지연 형광) 을 발하는 적어도 하나의 방출체을 포함하고, 바람직하게는 상기 혼합물은, 바람직하게 람다 및 델타 이성질체로, 입체이성질체 혼합물에 존재하는 적어도 하나의 인광 방출체를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 하나 이상의 구조 이성질체를 포함하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물로서,
    수소 원자 또는 치환기보다는, 폴리머, 올리고머 또는 덴드리머에 대한 혼합물에서의 각 구조 이성질체에 대한 하나 이상의 결합이 존재하는 것을 특징으로 하는 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물.
  14. 적어도 하나의 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 혼합물 또는 제 13 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물, 및 형광 방출체, 인광 방출체, TADF (열 활성 지연 형광) 를 발하는 방출체, 호스트 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 정공 전도체 재료, 정공 주입 재료, 전자 차단 재료 및 정공 차단 재료로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 추가 화합물을 포함하는, 조성물.
  15. 적어도 하나의 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 혼합물 또는 제 13 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물 또는 제 14 항에 기재된 조성물, 및 적어도 하나의 용매를 포함하는, 제형.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 혼합물의, 제 13 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물의, 또는 제 14 항에 기재된 조성물의, 전자 디바이스에서의 호스트 재료, 정공 전도체 재료 또는 전자 수송 재료로서의 용도.
  17. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 혼합물 또는 제 13 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물을 제조하는 방법으로서,
    2개의 구조 이성질체가 제조 및 혼합되거나, 또는 적어도 2개의 구조 이성질체를 포함하는 혼합물이 커플링 반응에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  18. 적어도 하나의 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 혼합물, 제 13 항에 기재된 올리고머, 폴리머 또는 덴드리머의 혼합물 또는 제 14 항에 기재된 조성물을 포함하는 전자 디바이스로서,
    상기 전자 디바이스는 바람직하게 유기 전계발광 디바이스, 유기 집적 회로, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 박막 트랜지스터, 유기 발광 트랜지스터, 유기 태양 전지, 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계 켄치 디바이스, 발광 전기화학 전지 및 유기 레이저 다이오드로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 전자 디바이스.
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