KR20230020978A - 광전자 소자용 유기 분자 - Google Patents

광전자 소자용 유기 분자 Download PDF

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KR20230020978A
KR20230020978A KR1020227042215A KR20227042215A KR20230020978A KR 20230020978 A KR20230020978 A KR 20230020978A KR 1020227042215 A KR1020227042215 A KR 1020227042215A KR 20227042215 A KR20227042215 A KR 20227042215A KR 20230020978 A KR20230020978 A KR 20230020978A
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다니엘 징크
데미안 티리온
세바스티앙 덕
치앙 왕
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 특히 광전자 소자에 적용하기 위한 유기 분자에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 유기 분자는 하기 화학식 I의 구조를 갖는다:
Figure pct00051

화학식 I.

Description

광전자 소자용 유기 분자
본 발명은 유기 발광 분자, 및 유기 발광 다이오드(OLED) 및 기타 광전자 소자에서의 그의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 광전자 소자에 사용하기에 적합한 분자를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 새로운 종류의 유기 분자를 제공하는 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 상기 유기 분자는 순수한 유기 분자이고, 즉, 광전자 소자에 사용되는 것으로 알려진 금속 착물과 대조적으로 어떠한 금속 이온도 함유하지 않는다.
본 발명에 따르면, 상기 유기 분자는 청색, 하늘색 또는 녹색 스펙트럼 범위에서 최대 방출(emission maximum)을 나타낸다. 유기 분자는 특히 420 nm 내지 520 nm, 바람직하게는 440 nm 내지 495 nm, 더욱 바람직하게는 450 nm 내지 470 nm에서 최대 방출을 나타낸다. 본 발명에 따른 유기 분자의 광발광 양자 수율은 특히 50% 이상이다. 본 발명에 따른 분자를 광전자 소자, 예를 들어 유기발광다이오드(OLED)에 사용하면 소자의 효율 또는 색순도가 높아지는데, 이는 소자의 방출 반치폭(FWHM)으로 표현된다. 상응하는 OLED는 이미 알려진 에미터 물질 및 유사한 색상을 갖는 OLED보다 더 높은 안정성을 가진다.
본 발명의 유기 발광 분자는 하기 화학식 Ia의 구조를 포함하는 제1화학적 모이어티 및 하기 Ib의 구조를 포함하는 제2화학적 모이어티를 포함하거나 이들로 이루어진다:
Figure pct00001
화학식 Ia
Figure pct00002
화학식 Ib
화학식 Ia 및 Ib 중,
T는 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는 R2 이고;
V는 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는 R2 이고;
W는 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는 R2 이고;
X는 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는 R2이고;
*는 제1 화학적 모이어티(즉, T 및 V, V 및 W 또는 W 및 X; 예를 들어, 제2 화학적 모이어티의 N은 T에 결합하고, 제2 화학적 모이어티의 B는 V에 결합한다. 또는, 제2 화학적 모이어티의 B는 T에 결합하고, 제2 화학적 모이어티의 N은 V에 결합한다.)에 대한 제2 화학적 모이어티의 결합 부위를 나타내고;
R1은 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C5-알킬;
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴;
R2는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
수소, 중수소,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고;
C2-C8-알케닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고;
C2-C8-알키닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴;
여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고; 및
Ra, R3, R4는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고:
수소, 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, B(R5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-알콕시,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C40-알케닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C40-알키닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴;
R5는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
수소, 중수소, N(R6)2, OR6, Si(R6)3, B(OR6)2, B(R6)2, OSO2R6, CF3, CN, F, Br, I,
하나 이상의 치환기 R6로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R6로 선택적으로 치환된 C1-C40-알콕시,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R6로 선택적으로 치환된 C1-C40-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R6로 선택적으로 치환된 C2-C40-알케닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R6로 선택적으로 치환된 C2-C40-알키닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R6로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R6로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴;
R6은 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
수소, 중수소, OPh(Ph = 페닐), CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환되고;
C2-C5-알케닐,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환되고;
C2-C5-알키닐,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C2-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C2-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
여기서 치환기 Ra, R3, R4, R5는 서로 독립적으로, 하나 이상의 치환기 Ra, R3, R4, R5와 함께 단환 또는 다환, 지방족, 방향족, 헤테로방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성하고; 및
여기서 T, V, W 및 X의 군으로부터 선택되는 정확히 2개의 인접한 치환기들은 축합 고리를 형성하기 위해 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타내고, 즉,
- T 및 V가 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타내는 경우, W 및 X는 R2이고;
- V 및 W가 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타내는 경우, T 및 X는 R2이고;
- W 및 X가 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타내는 경우, T 및 V는 R2이다.
다르게 도시하면, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 하기 화학식 I의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00003
화학식 I.
본 발명에 따른 상기 유기 분자는 하기 화학식 II-VII의 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00004
Figure pct00005
화학식 II 화학식 III
Figure pct00006
Figure pct00007
화학식 IV 화학식 V
Figure pct00008
Figure pct00009
화학식 VI 화학식 VII.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 화학식 II 및 화학식 III으로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 추가적인 구현예에서, Ra는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 피리미디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 카바졸일,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
본 발명의 추가적인 구현예에서, Ra는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 피리미디닐, 및
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 트리아지닐.
본 발명의 추가적인 구현예에서, 제1 화학적 모이어티는 하기 화학식 Ia-1의 구조, 화학식 Ia-2의 구조 또는 화학식 Ia-3의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00010
화학식 Ia-1 화학식 Ia-2 화학식 Ia-3
여기서
Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
수소, 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된다.
그 외에도 앞서 언급한 정의가 적용된다.
본 발명의 특정 구현예에서, 상기 유기 분자의 제1 화학적 모이어티는 화학식 Ia-4의 구조, 화학식 Ia-5의 구조, 화학식 Ia-6의 구조, 화학식 Ia-7의 구조, 화학식 Ia-8의 구조, 화학식 Ia-9의 구조, 또는 화학식 Ia-10의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00011
화학식 Ia-4 화학식 Ia-5 화학식 Ia-6
Figure pct00012
화학식 Ia-7 화학식 Ia-8 화학식 Ia-9
Figure pct00013
화학식 Ia-10
여기서 앞서 언급한 정의가 적용된다.
본 발명의 추가적인 구현예에서, 상기 유기 분자의 제2 화학적 모이어티는 하기 화학식 Ib-3의 구조, 화학식 Ib-4의 구조 또는 화학식 Ib-5의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00014
화학식 Ib-3 화학식 Ib-4 화학식 Ib-5
여기서
Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
수소, 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
하나 이상의 치환기 R5로 선택된 C1-C40-알킬,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택된 C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택된 C1-C40-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택된 C2-C40-알케닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택된 C2-C40-알키닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R5로 선택된 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R5로 선택된 C3-C57-헤테로아릴.
그 외에도 앞서 언급한 정의가 적용된다.
본 발명의 특정 구현예에서, 상기 유기 분자의 제2 화학적 모이어티는 화학식 Ib-6의 구조, 화학식 Ib-7의 구조, 화학식 Ib-8의 구조, 화학식 Ib-9의 구조, 화학식 Ib-10의 구조, 화학식 Ib-11의 구조, 또는 화학식 Ib-12의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00015
화학식 Ib-6 화학식 Ib-7 화학식 Ib-8
Figure pct00016
화학식 Ib-9 화학식 Ib-10 화학식 Ib-11
Figure pct00017
화학식 Ib-12
여기서 앞서 언급한 정의가 적용된다.
본 발명의 추가적인 구현예에서, Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
수소,
Me, iPr, tBu, CN, CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 카바졸일,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
본 발명의 추가적인 구현예에서, Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
Me, iPr, tBu, CN, CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3및 Ph로 이루어진 군으로부터 선택되는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 카바졸일,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
본 발명의 추가적인 구현예에서, Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리미디닐, 및
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐.
본 발명의 추가적인 구현예에서, Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리미디닐, 및
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐.
하기는 화학식 Ib에 해당하는 제2 화학적 모이어티의 구조의 예시들이다:
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
여기서 앞서 언급한 모든 정의가 적용된다.
하기는 화학식 Ia에 해당하는 제1 화학적 모이어티의 구조의 예시들이다:
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
여기서 앞서 언급한 모든 정의가 적용된다.
특정 구현예에서, Ra 및 R5는 각각의 경우에 수소(H), 메틸(Me), i-프로필(CH(CH3)2)(iPr), t-부틸(tBu), 페닐(Ph), CN, CF3 및 디페닐아민(NPh2)로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
특정 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 하기 화학식 IIa 및 화학식 IIIa로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00024
화학식 IIa 화학식 IIIa
특정 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 하기 화학식 IIb, 화학식 IIIb, 화학식 IIc 및 화학식 IIIc로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00025
화학식 IIb 화학식 IIIb
Figure pct00026
화학식 IIc 화학식 IIIc
일 구현예에서, R2는 각각의 경우에 H, 중수소, C1-C5-알킬 및 페닐로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
일 구현예에서, R2는 각각의 경우에 H, 중수소, 메틸 및 페닐로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
일 구현예에서, R2는 각각의 경우에 H, 메틸 및 페닐로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다.
일 구현예에서, R2는 각각의 경우에 페닐이다.
바람직한 구현예에서, R2는 각각의 경우에 H이다.
특정 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C5-알킬이다.
특정 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴이다.
특정 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴이다.
특정 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴이다:
수소, 중수소, N(R6)2, OR6, Si(R6)3, B(OR6)2, B(R6)2, OSO2R6, CF3, CN, F, Br, I,
하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬;
하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴.
일 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴이다:
수소, 중수소, N(R6)2, Si(R6)3, B(R6)2, CF3, CN, F,
하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬;
하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴.
일 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로,
메틸; 및
하기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 페닐;로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Me, iPr, tBu, CN, CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 카바졸일,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
바람직한 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 페닐이다:
Me, iPr, tBu, CN, CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
Me, iPr, tBu, CN, CF3및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 카바졸일,
Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
일 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 페닐이다:
Me, iPr, tBu, CN, CF3.
일 구현예에서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로
하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환된 페닐이다.
본 출원 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “아릴“ 및 “방향족“은 임의의 단환-, 이환- 또는 다환(polycyclic) 방향족 모이어티로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있다. 따라서, 아릴기는 6 내지 60개의 방향족 고리 원자(ring atom)를 포함한다. 헤테로아릴기는 5 내지 60개의 방향족 고리 원자를 포함하며, 그 중 적어도 하나는 헤테로원자이다. 그럼에도 불구하고, 본 명세서 전체에 걸쳐 방향족 고리 원자의 수는 특정 치환기의 정의에서 아래 첨자 숫자로 주어질 수 있다. 특히, 헤테로방향족 고리는 1 내지 3개의 헤테로원자를 포함한다. 또한, 용어 “헤테로아릴“ 및 “헤테로방향족“은 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 임의의 단환-, 이환- 또는 다환 헤테로-방향족 모이어티로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있다. 헤테로원자는 각각의 경우에 동일하거나 상이할 수 있고 N, O 및 S로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택될 수 있다. 따라서, 용어 “아릴렌“은 다른 분자 구조들에 대한, 2개의 결합 부위를 보유하여 링커의 역할을 하는 2가 치환기를 의미한다. 예시적인 구현예에서 기(group)가 여기에 주어진 정의와 다르게 정의되는 경우, 예를 들어 방향족 고리 원자의 수 또는 헤테로원자의 수가 주어진 정의와 다른 경우, 예시적인 구현예에서의 정의가 적용된다. 본 발명에 따르면, 축합된(환이 된) 방향족 또는 헤테로방향족 다환은 축합 반응을 통해 다환을 형성하는, 2개 이상의 단일의 방향족 또는 헤테로방향족 환으로부터 구성된다.
특히, 본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “아릴기” 또는 “헤테로아릴기”는 벤젠, 나프탈린, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 디하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤즈안트라센, 벤즈페난트렌, 테트라센, 펜타센, 벤즈피렌, 퓨란, 벤조퓨란, 이소벤조퓨란, 디벤조퓨란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜; 피롤, 인돌, 이소인돌, 카바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프토이미다졸, 페난트로이미다졸, 피리도이미다졸, 피라지노이미다졸, 퀴녹살리노이미다졸, 옥사졸, 벤조옥사졸, 나프토옥사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이소옥사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 1,3,5-트리아진, 퀴녹살린, 피라진, 페나진, 나프티리딘, 카볼린, 벤조카볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3,4-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌리진 및 벤조티아디아졸 또는 상기 언급된 기의 조합으로부터 유도된 방향족 또는 헤테로방향족기의 임의의 위치를 통해 결합될 수 있는 기를 포함한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “환형 기“는 임의의 단환-, 이환- 또는 다환 모이어티로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 치환기로서 용어 “비페닐“은 오르쏘-비페닐, 메타-비페닐 또는 파라-비페닐로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있으며, 여기서 오르쏘, 메타 및 파라는 다른 화학적 모이어티에 대한 결합 위치와 관련하여 정의된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “알킬기”는 임의의 선형, 분지형 또는 환형 알킬 치환기로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있다. 특히, 용어 “알킬”은 치환기 메틸(Me), 에틸(Et), n-프로필(nPr), i-프로필(iPr), 시클로프로필, n-부틸(nBu), i-부틸(iBu), s-부틸(sBu), t-부틸(tBu), 시클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오-펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오-헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸 , 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-비시클로[2,2,2]옥틸, 2-비시클로[2,2,2]-옥틸, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 아다만틸, 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-덱-1-일, 1,1-디메틸-n-도덱-1-일, 1,1-디메틸-n-테트라덱-1-일, 1, 1-디메틸-n-헥사덱-1-일, 1,1-디메틸-n-옥타덱-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-덱-1-일, 1,1-디에틸-n-도덱-1-일, 1,1- 디에틸-n-테트라덱-1-일, 1,1-디에틸-n-헥사덱-1-일, 1,1-디에틸-n-옥타덱-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-일을 포함한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “알케닐”은 선형, 분지형 및 환형 알케닐 치환기를 포함한다. 용어 “알케닐기”는 예를 들어 치환기인 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 또는 시클로옥타다이에닐을 포함한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “알키닐”은 선형, 분지형 및 환형 알키닐 치환기를 포함한다. 용어 “알키닐기”는 예를 들어 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 포함한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “알콕시”는 선형, 분지형 및 환형 알콕시 치환기를 포함한다. 용어 “알콕시기”는 예를 들어 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 및 2-메틸부톡시를 포함한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 용어 “티오알콕시”는 선형, 분지형 및 환형 티오알콕시 치환기를 포함하며, 여기서 예시적인 알콕시기의 O는 S로 치환된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 용어 “할로겐” 및 “할로”는 바람직하게는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드인 것으로 가장 넓은 의미로 이해될 수 있다.
수소(H)는 본 명세서에서 언급될 때마다 각각의 경우에 또한 중수소로 치환될 수 있다.
분자 단편이 치환기이거나 다른 모이어티에 부착된 것으로 기술될 때, 그 명칭은 단편인 것처럼(예를 들면, 나프틸, 디벤조퓨릴) 또는 전체 분자인 것처럼(예를 들면, 나프탈렌, 디벤조퓨란) 기술될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 치환기 또는 부착된 단편을 지칭하는 이러한 상이한 방식들은 동등한 것으로 간주된다.
일 구현예에서, 실온에서 2 중량%의 유기 분자를 포함하는 PMMA(폴리(메틸 메타크릴레이트)) 필름에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 5.0 ㎲ 이하, 2.5 ㎲ 이하, 특히 2.0 ㎲ 이하, 보다 바람직하게는 1.0 ㎲ 이하 또는 0.7 ㎲ 이하의 여기 상태 수명을 갖는다.
본 발명의 추가적인 구현예에서, 실온에서 2 중량%의 유기 분자를 포함하는 PMMA(폴리(메틸 메타크릴레이트)) 필름에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 가시광선 또는 근자외선 범위, 즉 380 내지 800 nm의 파장 범위에서 방출 피크를 가지며, 이 때 0.25 eV 미만, 바람직하게는 0.22 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.18 eV 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.15 eV 미만 또는 0.12 eV 미만의 반치폭(full width at half maximum) 값을 가진다.
궤도 및 여기 상태 에너지는 실험 방법을 통해 결정할 수 있다. 최고준위 점유 분자궤도 에너지 EHOMO는 당업자에게 공지된 방법에 의해 순환 전류법 측정으로부터 0.1 eV의 정확도로 결정된다. 최저준위 비점유 분자궤도 에너지 ELUMO는 EHOMO + Egap으로 계산되며, 여기서 Egap은 다음과 같이 결정된다: 호스트 화합물의 경우, 달리 명시되지 않는 한 10 중량%의 호스트를 포함하는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 필름의 방출 스펙트럼의 시작(onset)이 Egap으로 사용된다. 에미터 분자의 경우, Egap은 2중량%의 에미터를 포함하는 PMMA 필름의 여기 및 방출 스펙트럼이 교차하는 에너지로서 결정된다. 본 발명에 따른 상기 유기 분자의 경우, Egap은 2중량%의 에미터를 포함하는 PMMA 필름의 여기 및 방출 스펙트럼이 교차하는 에너지로서 결정된다.
첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1의 에너지는 저온, 일반적으로 77K에서 방출 스펙트럼의 시작(onset)으로부터 결정된다. 첫 번째 여기된 단일항 상태와 최저 삼중항 상태가 > 0.4 eV만큼 에너지적으로 분리된 호스트 화합물에 대하여, 인광은 일반적으로 2-Me-THF 내의 정상 상태(steady-state) 스펙트럼에서 볼 수 있다. 따라서 삼중항 에너지는 인광 스펙트럼의 시작으로 결정될 수 있다. TADF 에미터 분자의 경우, 첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1의 에너지는 77K에서 지연 방출 스펙트럼의 시작으로부터 결정되며, 달리 명시되지 않는 한 2 중량%의 에미터를 포함하는 PMMA 필름에서 측정된다. 본 발명에 따른 상기 유기 분자의 경우에는 2 중량%의 본 발명에 따른 상기 유기 분자를 포함하는 PMMA 필름에서 측정된다. 호스트 및 에미터 화합물 모두에 대하여, 첫 번째 여기된 단일항 상태 S1의 에너지는 방출 스펙트럼의 시작부터 결정되며, 달리 명시되지 않는 한 10 중량%의 호스트 또는 에미터 화합물을 포함하는 PMMA 필름에서 측정되고, 본 발명에 따른 상기유기 분자의 경우에는 2 중량%의 본 발명에 따른 상기 유기 분자를 포함하는 PMMA 필름에서 측정된다.
방출 스펙트럼의 시작은 방출 스펙트럼에 대한 접선과 x축의 교차점을 계산하여 결정된다. 방출 스펙트럼에 대한 접선은 방출 밴드의 고에너지 측 및 방출 스펙트럼의 최대 강도의 최대 절반 지점에서 설정된다.
본 발명의 추가적인의 측면은 광전자 소자에서 발광 에미터(luminescent emitter) 또는 흡수체, 및/또는 호스트 물질 및/또는 전자 수송 물질, 및/또는 정공 주입 물질, 및/또는 정공 저지 재료로서의 본 발명의 유기 분자의 용도에 관한 것이다.
바람직한 구현예는 광전자 소자에서 발광 에미터로서의 본 발명에 따른 유기 분자의 용도에 관한 것이다.
광전자 소자는 가시광선 또는 근자외선(UV) 범위, 즉 380 내지 800nm의 파장 범위에서 광을 방출하기에 적합한 유기 재료를 기반으로 하는 임의의 소자로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있다. 보다 바람직하게는, 유기 전계발광 소자는 가시광선 범위, 즉 400 nm 내지 800 nm의 파장 범위에서 광을 방출할 수 있다.
이러한 용도와 관련하여, 광전자 소자는 보다 구체적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
- 유기발광다이오드(OLED),
- 발광 전기화학 전지,
- OLED 센서, 특히 외부와 완전히 차단되지 않은 가스 및 증기 센서,
- 유기 다이오드,
- 유기 태양 전지,
- 유기 트랜지스터,
- 유기 전계 효과 트랜지스터,
- 유기 레이저, 및
- 하향 변환 소자(down-conversion element).
이러한 용도와 관련하여 바람직한 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC), 및 발광 트랜지스터로 이루어진 군으로부터 선택되는 소자이다.
상기 용도의 경우, 광전자 소자, 더욱 특히 OLED 내의 발광층에서 본 발명에 따른 상기 유기 분자의 분율은 0.1 중량% 내지 99 중량%, 더욱 특히 1 중량% 내지 80 중량%이다. 다른 일 구현예에서, 발광층 내의 상기 유기 분자의 비율은 100 중량%이다.
일 구현예에서, 발광층은 본 발명에 따른 상기 유기 분자뿐만 아니라 삼중항(T1) 및 단일항(S1) 에너지 준위가 상기 유기 분자의 삼중항(T1) 및 단일항(S1) 에너지 준위보다 높은 호스트 물질을 더 포함한다.
본 발명의 추가적인 측면은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 조성물에 관한 것이다:
(a) 특히 에미터 및/또는 호스트 형태의 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자,
(b) 본 발명에 따른 상기 유기 분자와 상이한, 하나 이상의 에미터 및/또는 호스트 물질 및
(c) 선택적으로, 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매.
일 구현예에서, 발광층은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 조성물을 포함하거나 본질적으로(essentially) 이로 이루어진다:
(a) 특히 에미터 및/또는 호스트 형태의 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자,
(b) 본 발명에 따른 상기 유기 분자와 상이한, 하나 이상의 에미터 및/또는 호스트 물질 및
(c) 선택적으로, 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매.
특정 구현예에서, 발광층 EML은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 조성물을 포함하거나 본질적으로(essentially) 이로 이루어진다:
(i) 0.1-10 중량%, 바람직하게는 0.5-5 중량%, 특히 1-3 중량%의 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자;
(ii) 5-99 중량%, 바람직하게는 15-85 중량%, 특히 20-75 중량%의 하나 이상의 호스트 화합물 H;
(iii) 본 발명에 따른 상기 분자의 구조와 상이한 구조를 갖는, 0.9-94.9 중량%, 바람직하게는 14.5-80 중량%, 특히 24-77 중량%의 하나 이상의 추가적인 호스트 화합물 D; 및
(iv) 선택적으로, 0-94 중량%, 바람직하게는 0-65 중량%, 특히 0-50 중량%의 용매; 및
(v) 선택적으로, 본 발명에 따른 상기 분자의 구조와 상이한 구조를 갖는, 0 내지 30 중량%, 특히 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량%의 적어도 하나의 추가 에미터 분자 F.
바람직하게는, 에너지는 호스트 화합물 H로부터 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자로 전달될 수 있으며, 특히 호스트 화합물 H의 첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1(H)로부터 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자 E의 첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1(E)로 전달되고/전달되거나, 호스트 화합물 H의 첫 번째 여기된 단일항 상태 S1(H)로부터 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자 E의 첫 번째 여기된 단일항 상태 S1(E)로 전달될 수 있다.
일 구현예에서, 호스트 화합물 H는 -5 내지 -6.5 eV 범위의 에너지 EHOMO(H)를 갖는 최고준위 점유 분자 궤도 HOMO(H)를 갖고, 적어도 하나의 추가 호스트 화합물 D는 EHOMO(D)를 갖는 최고준위 점유 분자 궤도 HOMO(D)를 갖고, 여기서 EHOMO(H) > EHOMO(D)이다.
추가적인 구현예에서, 호스트 화합물 H는 에너지 ELUMO(H)를 갖는 최저준위 비점유 분자 궤도 LUMO(H)를 갖고, 적어도 하나의 추가 호스트 화합물 D는 에너지 ELUMO( D)를 갖는 최저준위 비점유 분자 궤도 LUMO(D)를 갖고, 여기서 ELUMO(H) > ELUMO(D)이다.
일 구현예에서, 호스트 화합물 H는 에너지 EHOMO(H)를 갖는 최고준위 점유 분자 궤도 HOMO(H) 및 에너지 ELUMO(H)를 갖는 최저준위 비점유 분자 궤도 LUMO(H)를 갖고,
적어도 하나의 추가 호스트 화합물 D는 에너지 EHOMO(D)를 갖는 최고준위 점유 분자 궤도 HOMO(D) 및 에너지 ELUMO(D)를 갖는 최저준위 비점유 분자 궤도 LUMO(D)를 가지며,
본 발명에 따른 유기 분자 E는 에너지 EHOMO(E)를 갖는 최고준위 점유 분자 궤도 HOMO(E) 및 에너지 ELUMO(E)를 갖는 최저준위 비점유 분자 궤도 LUMO(E)를 가지며,
여기서
EHOMO(H) > EHOMO(D)이고, 본 발명에 따른 유기 분자 E의 최고준위 점유 분자 궤도 HOMO(E)의 에너지 준위(EHOMO(E))와 호스트 화합물 H의 최고준위 점유 분자 궤도 HOMO(H) 에너지 준위(EHOMO(H)) 간의 차이는 -0.5 eV와 0.5 eV 사이, 보다 바람직하게는 -0.3 eV와 0.3 eV 사이, 더욱 더 바람직하게는 -0.2 eV와 0.2 eV 사이 또는 심지어 -0.1eV와 0.1eV 사이이고;
ELUMO(H) > ELUMO(D)이고, 본 발명에 따른 유기 분자 E의 최저준위 비점유 분자 궤도 LUMO(E)의 에너지 준위(ELUMO(E)) 와 적어도 하나의 추가 호스트 화합물 D의 최저준위 비점유 분자 궤도 LUMO(D) 간의 에너지 준위(ELUMO(D)) 간의 차이는 -0.5 eV 내지 0.5 eV, 보다 바람직하게는 -0.3 eV 내지 0.3 eV, 더욱 더 바람직하게는 -0.2 eV 내지 0.2 eV 또는 심지어 -0.1 eV 및 0.1 eV 사이이다.
본 발명의 일 구현예에서, 호스트 화합물 D 및/또는 호스트 화합물 H는 열 활성화 지연 형광(TADF) 물질이다. TADF 재료는 2500cm-1 미만의 첫 번째 여기된 단일항 상태(S1)와 첫 번째 여기된 삼중항 상태(T1) 사이의 에너지 차이에 해당하는 ΔEST 값을 나타낸다. 바람직하게는 TADF 재료는 3000 cm-1 미만, 더 바람직하게는 1500 cm-1 미만, 더욱 더 바람직하게는 1000 cm-1 미만 또는 심지어 500 cm-1 미만의 ΔEST 값을 나타낸다.
일 구현예에서, 호스트 화합물 D는 TADF 물질이고, 호스트 화합물 H는 2500 cm-1 초과의 ΔEST 값을 나타낸다. 특정 구현예에서, 호스트 화합물 D는 TADF 물질이고, 호스트 화합물 H는 CBP, mCP, mCBP, 퓨란9-[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조퓨라닐) 페닐]-9H-카바졸 및 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 호스트 화합물 H는 TADF 물질이고, 호스트 화합물 D는 2500 cm-1 초과의 ΔEST 값을 나타낸다. 특정 구현예에서, 호스트 화합물 H는 TADF 물질이고, 호스트 화합물 D는 T2T(2,4,6-트리스(비페닐-3-일)-1,3,5-트리아진), T3T(2,4,6-트리스(트리페닐-3-일)-1,3,5-트리아진) 및/또는 TST(2,4,6-트리스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)- 1,3,5-트리아진)로 이루어진 군으로부터 선택된다.
추가적인 측면에서, 본 발명은 본 명세서에 기재된 유형의 유기 분자 또는 조성물을 포함하는 광전자 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지, OLED 센서, 특히 외부와 완전히 차단되지 않은 가스 및 증기 센서, 유기 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 레이저 및 하향 변환 소자로 이루어진 군으로부터 선택된 소자에 관한 것이다.
바람직한 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC), 및 발광 트랜지스터로 이루어진 군으로부터 선택된 소자이다.
본 발명의 광전자 소자의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자 E는 발광층 EML에서 발광 물질로서 사용된다.
본 발명의 광전자 소자의 일 구현예에서, 발광층 EML은 본 명세서에 기재된 본 발명에 따른 조성물로 이루어진다.
유기 전계발광 소자가 OLED인 경우, 예를 들어 다음과 같은 층 구조를 가질 수 있다.
1. 기판
2. 애노드층 A
삼. 정공 주입층, HIL
4. 정공 수송층, HTL
5. 전자 저지층, EBL
6. 발광층, EML
7. 정공 저지층, HBL
8. 전자 수송층, ETL
9. 전자주입층, EIL
10. 캐소드층,
여기서 OLED는 HIL, HTL, EBL, HBL, ETL, 및 EIL의 그룹으로부터 선택된 각 층을 단지 선택적으로 포함하고, 상이한 층들이 병합될 수 있고, OLED는 위에서 정의된 각 층 유형 중 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
또한, 유기 전계발광 소자는 일 구현예에서, 예를 들어 수분, 증기 및/또는 가스를 포함하는 환경 내 유해한 종에 대한, 손상을 일으키는 노출로부터 소자를 보호하는, 적어도 하나의 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 다음의 역전된 층(inverted layer) 구조를 갖는 OLED이다:
1. 기판
2. 캐소드층
3. 전자주입층, EIL
4. 전자 수송층, ETL
5. 정공 저지층, HBL
6. 발광층, B
7. 전자 저지층, EBL
8. 정공 수송층, HTL
9. 정공 주입층, HIL
10. 애노드층 A
여기서 OLED는 HIL, HTL, EBL, HBL, ETL, 및 EIL의 그룹으로부터 선택된 각 층을 단지 선택적으로 포함하고, 상이한 층들은 병합될 수 있고, OLED는 위에서 정의된 각 층 유형 중 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 적층 구조를 가질 수 있는 OLED이다. 이 구조에서는 OLED가 옆으로 나란히 놓이는 일반적인 배치와 달리 개별 유닛이 서로의 위에 적층된다. 혼합된 광이 적층 구조를 나타내는 OLED에 의하여 생성될 수 있으며, 특히 백색광이 청색, 녹색 및 적색 OLED를 적층하여 생성될 수 있다. 또한, 적층 구조를 나타내는 OLED는 전하 생성 층(CGL)을 포함할 수 있으며, 이는 일반적으로 2개의 OLED 서브유닛 사이에 위치하며, 일반적으로 n-도핑된 층 및 p-도핑된 층으로 구성되고, 일반적으로 하나의 CGL의 n-도핑된 층이 애노드층에 더 가깝게 위치한다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 애노드와 캐소드 사이에 2개 이상의 발광층을 포함하는 OLED이다. 특히, 이러한 소위 탠덤 OLED는 3개의 발광층을 포함하며, 여기서 하나의 발광층은 적색광을 방출하고, 하나의 발광층은 녹색광을 방출하고, 하나의 발광층은 청색광을 방출하며, 선택적으로 개별적인 발광층들 사이에 전하 생성층, 전하 저지층 또는 전하 수송층과 같은 추가적인 층을 포함할 수 있다. 추가적인 구현예에서, 발광층은 인접하게 적층된다. 추가적인 구현예에서, 탠덤 OLED는 각각의 2개의 발광층 사이에 전하 생성층을 포함한다. 또한, 인접한 발광층 또는 전하 생성층에 의해 분리된 발광층이 합쳐질 수 있다.
상기 기판은 임의의 재료 또는 재료들의 조성물에 의해 형성될 수 있다. 대부분 유리 슬라이드가 기판으로 사용된다. 대안적으로, 얇은 금속 층(예를 들어, 구리, 금, 은 또는 알루미늄 필름) 또는 플라스틱 필름 또는 슬라이드가 사용될 수 있다. 이것은 더 높은 수준의 유연성(flexibility)을 허용할 수 있다. 애노드 층 A는 대부분 (본질적으로) 투명한 필름을 얻게 할 수 있는 재료로 구성된다. OLED로부터의 발광을 허용하기 위해 두 전극 중 적어도 하나는 (본질적으로) 투명해야 하므로, 애노드층 A 또는 캐소드층 C 중 하나는 투명하다. 바람직하게는, 애노드 층 A는 투명 전도성 산화물(TCOs)을 다량 포함하거나 심지어 이로 이루어진다. 이러한 애노드 층 A는 예를 들어 인듐 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 불소 도핑된 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, PbO, SnO, 지르코늄 산화물, 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, 텅스텐 산화물, 흑연, 도핑된 Si, 도핑된 Ge, 도핑된 GaAs, 도핑된 폴리아닐린, 도핑된 폴리피롤 및/또는 도핑된 폴리티오펜을 포함할 수 있다.
애노드 층 A는 (본질적으로) 인듐 주석 산화물(ITO)(예를 들어, (InO3)0.9(SnO2)0.1)로 구성될 수 있다. 투명 전도성 산화물(TCO)로 인해 야기되는 애노드층(A)의 거칠기는 정공 주입층(HIL)을 사용함으로써 상쇄될 수 있다. 또한, HIL은 TCO로부터 정공 수송층(HTL)으로의 유사(quasi) 전하 운반체(즉, 정공)의 수송을 용이하게 한다는 점에서 유사 전하 운반체(즉, 정공)의 주입을 용이하게 할 수 있다. 정공 주입층(HIL)은 폴리-3,4-에틸렌디옥시 티오펜(PEDOT), 폴리스티렌 설포네이트(PSS), MoO2, V2O5, CuPC 또는 CuI, 특히 PEDOT 및 PSS의 혼합물을 포함할 수 있다. 정공 주입층(HIL)은 또한 애노드층(A)에서 정공 수송층(HTL)으로 금속이 확산되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, HIL은 PEDOT:PSS(폴리-3,4-에틸렌디옥시 티오펜: 폴리스티렌 설포네이트), PEDOT(폴리-3,4-에틸렌디옥시 티오펜), mMTDATA(4,4',4''-트리스[ 페닐(m-톨릴)아미노]트리페닐아민), 스피로-TAD(2,2',7,7'-테트라키스(n,n-디페닐아미노)-9,9'-스피로비플루오렌), DNTPD(N1,N1'-( 비페닐-4,4'-디일)비스(N1-페닐-N4,N4-디-m-톨릴벤젠-1,4-디아민), NPB(N,N'-니스-(1-나프탈레닐)-N,N '-비스-페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민), NPNPB(N,N'-디페닐-N,N'-디-[4-(N,N-디페닐-아미노) )페닐]벤지딘), MeO-TPD(N,N,N',N'-테트라키스(4-메톡시페닐)벤지딘), HAT-CN(1,4,5,8,9,11-헥사아자트리페닐렌-헥사카르보니트릴) 및 /또는 스피로-NPD(N,N'-디페닐-N,N'-비스-(1-나프틸)-9,9'-스피로비플루오렌-2,7-디아민)으로 구성될 수 있다.
애노드 층 A 또는 정공 주입층(HIL)에 인접하여 일반적으로 정공 수송층(HTL)이 위치한다. 여기서, 임의의 정공 수송 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 트리아릴아민 및/또는 카바졸과 같은 전자가 풍부한 헤테로방향족 화합물이 정공 수송 화합물로 사용될 수 있다. HTL은 애노드층(A)과 발광층(EML) 사이의 에너지 장벽을 감소시킬 수 있다. 정공 수송층(HTL)은 또한 전자 저지층(EBL)일 수 있다. 바람직하게는, 정공 수송 화합물은 비교적 높은 에너지 준위의 삼중항 상태 T1을 갖는다. 예를 들어, 정공 수송층(HTL)은 트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민(TCTA), 폴리-TPD(폴리(4-부틸페닐-디페닐-아민)), α-NPD(폴리(4-부틸페닐-디페닐-아민)), TAPC(4,4'-시클로헥실리덴-비스[N,N-비스(4-메틸페닐)벤젠아민]), 2-TNATA(4,4 ',4''-트리스[2-나프틸(페닐)아미노]트리페닐아민), Spiro-TAD, DNTPD, NPB, NPNPB, MeO-TPD, HAT-CN 및/또는 TrisPcz(9,9'-디페닐-6- (9-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H,9'H-3,3'-비카바졸)와 같은 별 모양의 헤테로환을 포함할 수 있다. 또한, HTL은 유기 정공-수송 매트릭스에서 무기 또는 유기 도펀트로 구성될 수 있는 p-도핑된 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 바나듐 산화물, 몰리브덴 산화물 또는 텅스텐 산화물과 같은 전이 금속 산화물이 무기 도펀트로 사용될 수 있다. 예를 들어, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 구리-펜타플루오로벤조에이트(Cu(I)pFBz) 또는 전이 금속 착체이 유기 도펀트로 사용될 수 있다.
EBL은 예를 들어 mCP(1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠), TCTA, 2-TNATA, mCBP(3,3-디(9H-카바졸-9-일)비페닐), tris-Pcz, CzSi(9-(4-tert-부틸페닐)-3,6-비스(트리페닐실릴)-9H-카바졸), 및/또는 DCB(N,N'-디카바졸일-1,4-디메틸벤젠)를 포함할 수 있다.
정공 수송층(HTL)에 인접하여 발광층(EML)이 일반적으로 위치한다. 발광층(EML)은 적어도 하나의 발광 분자를 포함한다. 특히, EML은 본 발명에 따른 하나 이상의 발광 분자 E를 포함한다. 일 구현예에서, 발광층은 본 발명에 따른 유기 분자만을 포함한다. 일반적으로 EML은 하나 이상의 호스트 재료 H를 추가로 포함한다. 예를 들어, 호스트 재료 H는 CBP(4,4'-비스-(N-카바졸일)-비페닐), mCP, mCBP Sif87(디벤조[b,d]티오펜-2-일트리페닐실란), CzSi, Sif88( 디벤조[b,d]티오펜-2-일)디페닐실란), DPEPO(비스[2-(디페닐포스피노)페닐]에테르 옥사이드), 9-[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9 -[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조퓨라닐) 페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸, T2T(2,4,6-트리스(비페닐-3-일)-1,3,5- 트리아진), T3T(2,4,6-트리스(트리페닐-3-일)-1,3,5-트리아진) 및/또는 TST(2,4,6-트리스(9,9'-스피로비플루오렌-2- 일)-1,3,5-트리아진) 중에서 선택된다. 호스트 물질 H는 일반적으로 유기 분자의 첫 번째 삼중항(T1) 및 첫 번째 단일항(S1) 에너지 준위보다 에너지적으로 더 높은 첫 번째 삼중항(T1) 및 첫 번째 단일항(S1) 에너지 준위를 나타내도록 선택되어야 한다.
본 발명의 일 구현예에서, EML은 적어도 하나의 정공 지배적 호스트 및 하나의 전자 지배적 호스트를 갖는 소위 혼합 호스트 시스템을 포함한다. 특정 구현예에서, EML은 정확히 하나의 본 발명에 따른 발광 유기 분자 및 전자 지배적 호스트로서 T2T 및 정공 지배적 호스트로서 CBP, mCP, mCBP, 9-[3-(디벤조퓨란- 2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9 -[3,5-비스(2-디벤조퓨라닐)페닐]-9H-카바졸 및 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸 중 선택된 하나를 포함한다. 추가적인 구현예에서 EML은 50-80 중량%, 바람직하게는 60-75 중량%의 CBP, mCP, mCBP, 9-[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2- 디벤조퓨라닐)페닐]-9H-카바졸 및 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸로부터 선택된 호스트; 10-45 중량%, 바람직하게는 15-30 중량%의 T2T; 및 5-40 중량%, 바람직하게는 10-30 중량%의 본 발명에 따른 발광 분자를 포함한다.
발광층(EML)과 인접하여 ETL(전자 수송층)이 위치할 수 있다. 여기서, 임의의 전자 수송체가 사용될 수 있다. 예시적으로, 벤즈이미다졸, 피리딘, 트리아졸, 옥사디아졸(예를 들어, 1,3,4-옥사디아졸), 포스핀옥사이드 및 설폰과 같은 전자 부족 화합물이 사용될 수 있다. 전자 수송체는 또한 1,3,5-트리(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페닐(TPBi)과 같은 별 모양의 헤테로환일 수 있다. ETL은 NBphen(2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Alq3(알루미늄-트리스(8-히드록시퀴놀린)), TSPO1(디페닐-4- 트리페닐실릴페닐-포스피녹사이드), BPyTP2(2,7-디(2,2'-비피리딘-5-일)트리페닐), Sif87(디벤조[b,d]티오펜-2-일트리페닐실란), Sif88(디벤조[b,d] 티오펜-2-일)디페닐실란), BmPyPhB(1,3-비스[3,5-디(피리딘-3-일)페닐]벤젠) 및/또는 BTB(4,4'-비스-[2-(4) ,6-디페닐-1,3,5-트리아지닐)]-1,1'-비페닐)를 포함할 수 있다. 선택적으로, ETL은 Liq와 같은 물질로 도핑될 수 있다. 전자 수송층(ETL)이 또한 정공을 저지할 수 있거나, 정공 저지층(HBL)이 도입될 수 있다.
HBL은 예를 들어 BCP(2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 = 바토쿠프로인), BAlq(비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀린)-(4-페닐페녹시)알루미늄을 포함할 수 있다. ), NBphen(2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Alq3(알루미늄-트리스(8-히드록시퀴놀린)), TSPO1(디페닐-4-트리페닐실릴페닐- 포스피녹사이드), T2T(2,4,6-트리스(비페닐-3-일)-1,3,5-트리아진), T3T(2,4,6-트리스(트리페닐-3-일)-1,3, 5-트리아진), TST(2,4,6-트리스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-1,3,5-트리아진) 및/또는 TCB/TCP(1,3,5-트리스 (N-카바졸일)벤졸/1,3,5-트리스(카바졸)-9-일)벤젠)을 포함할 수 있다.
전자 수송층(ETL)에 인접하여 캐소드층 C가 위치될 수 있다. 캐소드층 C는 예를 들어 금속(예를 들어, Al, Au, Ag, Pt, Cu, Zn, Ni, Fe, Pb, LiF, Ca, Ba, Mg, In, W 또는 Pd) 또는 금속 합금을 포함하거나 이들로 이루어질 수 있다. 실용적인 이유로 캐소드층은 Mg, Ca 또는 Al과 같은 (본질적으로) 불투명한 금속으로 구성될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐소드층 C는 또한 흑연 및/또는 탄소 나노튜브(CNT)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 캐소드층 C는 또한 나노스케일 은 와이어로 구성될 수 있다.
OLED는 선택적으로 전자 수송층(ETL)과 캐소드층(C) 사이에 보호층(전자 주입층(EIL)으로 지칭될 수 있음)을 추가로 포함할 수 있다. 이 층은 불화리튬, 불화세슘, 은, Liq(8-하이드록시퀴놀리놀라톨리튬), Li2O, BaF2, MgO 및/또는 NaF를 포함할 수 있다.
선택적으로, 전자 수송층(ETL) 및/또는 정공 저지층(HBL)은 또한 하나 이상의 호스트 화합물 H를 포함할 수 있다.
발광층(EML)의 방출 스펙트럼 및/또는 흡수 스펙트럼을 추가로 조정하기 위해, 발광층(EML)은 하나 이상의 추가 에미터 분자(F)를 더 포함할 수 있다. 이러한 에미터 분자 F는 당업계에 공지된 임의의 에미터 분자일 수 있다. 바람직하게는 이러한 에미터 분자 F는 본 발명에 따른 분자 E의 구조와 상이한 구조를 갖는 분자이다. 에미터 분자 F는 선택적으로 TADF 에미터일 수 있다. 대안적으로, 에미터 분자 F는 선택적으로 발광층 EML의 방출 스펙트럼 및/또는 흡수 스펙트럼을 이동(shift)시킬 수 있는 형광성 및/또는 인광성 에미터 분자일 수 있다. 예시적으로, 삼중항 및/또는 단일항 엑시톤이, 기저 상태 S0로 이완되기 전에, 본 발명에 따른 유기 에미터 분자로부터 에미터 분자 F로 전달되어, 유기 분자에 의해 방출되는 광과 비교하여 전형적으로 적색 편이된 광을 방출할 수 있다. 선택적으로, 에미터 분자 F는 또한 2광자 효과(즉, 최대 흡수의 절반 에너지의 2개 광자의 흡수)를 유발할 수 있다.
선택적으로, 유기 전계발광 소자(예를 들어, OLED)는 예를 들어 본질적으로 백색 유기 전계발광 소자일 수 있다. 예를 들어, 이러한 백색 유기 전계발광 소자는 적어도 하나의 (심)청색 에미터 분자 및 녹색 및/또는 적색 광을 방출하는 하나 이상의 에미터 분자를 포함할 수 있다. 그러면, 또한 선택적으로 전술한 바와 같이 둘 이상의 분자 사이에 에너지 전달이 있을 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 특정 맥락에서 보다 구체적으로 정의되지 않은 경우, 방출 및/또는 흡수된 광의 색상 지정은 다음과 같다:
보라색: >380-420 nm의 파장 범위;
진한 파란색: >420-480 nm의 파장 범위;
하늘색: >480-500 nm의 파장 범위;
녹색: >500-560 nm의 파장 범위;
노란색: >560-580 nm의 파장 범위;
주황색: >580-620 nm의 파장 범위;
빨간색: >620-800 nm의 파장 범위.
에미터 분자와 관련하여 이러한 색상은 최대 방출을 나타낸다. 따라서 예를 들어 심청색 에미터는 >420~480nm 범위에서 최대 방출을 갖고, 하늘색 에미터는 >480~500nm 범위에서 최대 방출을 가지며, 녹색 에미터는 >500~560nm 범위에서 최대 방출을 갖고, 적색 에미터는 >620~800nm 범위에서 최대 방출을 갖는다.
심청색 에미터는 바람직하게는 480 nm 미만, 보다 바람직하게는 470 nm 미만, 훨씬 더 바람직하게는 465 nm 미만 또는 심지어 460 nm 미만의 최대 방출을 가질 수 있다. 이는 전형적으로 420 nm 초과, 바람직하게는 430 nm 초과, 보다 바람직하게는 440 nm 초과 또는 심지어 450 nm 초과일 것이다.
따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 1000cd/m2에서 8% 초과, 보다 바람직하게는 10% 초과, 더욱 바람직하게는 13% 초과, 더욱 더 바람직하게는 15% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고/나타내거나, 420 nm 내지 500 nm, 바람직하게는 430 nm 내지 490 nm, 보다 바람직하게는 440 nm 내지 480 nm, 훨씬 더 바람직하게는 450 nm 내지 470 nm에서 최대 방출을 나타내고/나타내거나, 500cd/m2에서 100h 초과, 바람직하게는 200h 초과, 보다 바람직하게는 400h 초과, 훨씬 더 바람직하게는 750h 초과 또는 심지어 1000h 초과의 LT80 값을 나타내는 OLED에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 방출이 0.45 미만, 바람직하게는 0.30 미만, 보다 바람직하게는 0.20 미만 또는 훨씬 더 바람직하게는 0.15 미만 또는 심지어 0.10 미만의 CIEy 색좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 구별되는(distinct) 색점에서 빛을 방출하는 OLED에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, OLED는 좁은 방출 밴드(작은 반치폭(FWHM))을 갖는 빛을 방출한다. 일 측면에서, 본 발명에 따른 OLED는 0.25 eV 미만, 바람직하게는 0.20 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.17 eV 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.15 eV 미만 또는 심지어는 0.13 eV 미만의 주 방출 피크의 FWHM을 갖는 광을 방출한다.
본 발명의 또 다른 측면은 ITU-R Recommendation BT.2020(Rec. 2020)에 정의되어 있는 바와 같은 원색의 청색(CIEx = 0.131 및 CIEy = 0.046)의 색좌표 CIEx(= 0.131) 및 CIEy(= 0.046)에 가까운 색좌표 CIEx 및 CIEy를 갖는 광을 방출하는 OLED에 관한 것으로, 이는 초고해상도(UHD) 디스플레이, 예를 들어 UHD-TV에 사용하기에 적합하다. 따라서 본 발명의 추가적인 측면은 발광이 0.02 내지 0.30, 바람직하게는 0.03 내지 0.25, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.20, 또는 더욱더 바람직하게는 0.08 내지 0.18, 또는 심지어 0.10 내지 0.15의 CIEx 색좌표 및/또는 0.00 내지 0.45, 바람직하게는 0.01 내지 0.30, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.20, 또는 더욱 더 바람직하게는 0.03 내지 0.15, 또는 심지어 0.04 내지 0.10의 CIEy 색좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
추가적인 측면에서, 본 발명은 광전자 구성 요소의 제조 방법에 관한 것이다. 이 경우, 본 발명의 유기 분자가 사용된다.
본 발명에 따른 유기 전계발광 소자, 특히 OLED는 기상 증착 및/또는 액상 공정의 임의의 수단에 의해 제조될 수 있다. 따라서 적어도 하나의 층은 하기 공정에 의해 제조된다:
- 승화 과정,
- 유기 기상 증착 공정,
- 캐리어 가스 승화 공정,
- 용액 처리 또는 인쇄.
유기 전계발광 소자, 특히 본 발명에 따른 OLED를 제조하는데 사용되는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 상이한 층들은 후속 증착 공정에 의해 적절한 기판 상에 개별적이고 연속적으로 증착된다. 개별 층은 동일하거나 상이한 증착 방법을 사용하여 증착될 수 있다.
예를 들어, 기상 증착 공정은 열(공)증발, 화학적 기상 증착 및 물리적 기상 증착을 포함한다. 액티브 매트릭스 OLED 디스플레이의 경우, AMOLED 백플레인이 기판으로 사용된다. 개별적인 층은 적절한 용매를 사용하는 용액 또는 분산액으로부터 처리될 수 있다. 예를 들어, 용액 증착 공정에는 스핀 코팅, 딥 코팅 및 제트 인쇄가 포함된다. 액체 처리는 선택적으로 불활성 분위기(예를 들어, 질소 분위기)에서 수행될 수 있고, 용매는 당업계에 공지된 수단에 의해 완전히 또는 부분적으로 제거될 수 있다.
[실시예]
일반적인 합성 방식 I:
Figure pct00027
합성을 위한 일반적인 절차:
AAVI:
Figure pct00028
E-0(1.00당량), 이에 상응하는 공여체 분자 E-1(2.00당량) 및 제3 인산칼륨(CAS 7778-53-2, 4.00당량)을 DMSO에서 질소 분위기 하에 현탁시키고, 120℃에서 교반한다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 물에 부어 유기물을 침전시킨다. 침전물을 여과하고(유리 섬유 필터), 이어서 디클로로메탄에 용해시킨다. 생성된 용액을 염수에 첨가하고, 상을 분리한다. MgSO4상에서 건조시킨 후, 미정제 생성물(crude product)을 재결정화 또는 플래쉬 크로마토그래피(flash chromatography)로 정제한다. 생성물 I-1이 고체로서 수득된다.
AAV2:
Figure pct00029
I-1(1.00당량)을 질소 분위기 하에 tert-부틸벤젠에 용해시키고, 용액을 -30℃로 냉각시킨다. tert-부틸리튬(tBuLi) 용액(4.20당량, CAS: 594-19-4)을 적가하고, 반응 혼합물을 0°C까지 가온되도록 한다. 0℃에서 120분 동안 교반한 후, tBuLi 용액의 용매 및 부산물을 감압하에 제거하고, 반응 혼합물을 다시 -78℃로 냉각시킨다. 디클로로아릴보란(R1BCl2, 4.00당량) 용액을 적가하고, 냉각조를 제거하고, 반응 혼합물을 0℃로 가온되도록 한다. 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 삼브롬화붕소 용액(BBr3, CAS: 10294-33-4, 3.00당량)을 적가한다. 반응 혼합물을 실온(rt)으로 가온한 다음, 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 이어서, 반응 혼합물을 물에 붓고, 생성된 침전물을 여과하고 물로 세척한다. 침전물을 여과하고(유리 섬유 필터), 이어서 디클로로메탄에 용해시킨다. 생성된 용액을 염수에 첨가하고 상을 분리하였다. MgSO4로 건조시킨 후, 미정제 생성물을 재결정화 또는 플래쉬 크로마토그래피로 정제한다.
일반적인 합성 방식 II:
Figure pct00030
AAV3:
Figure pct00031
E-0(1.00당량), 이에 상응하는 공여체 분자 E-1(1.00당량) 및 제3 인산칼륨(CAS 7778-53-2, 2.00당량)을 DMSO의 질소 분위기 하에 현탁시키고, 120℃에서 교반한다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 물에 부어 유기물을 침전시킨다. 침전물을 여과하고(유리 섬유 필터), 이어서 디클로로메탄에 용해시킨다. 생성된 용액을 염수에 첨가하고, 상을 분리한다. MgSO4상에서 건조시킨 후, 미정제 생성물(crude product)을 재결정화 또는 플래쉬 크로마토그래피로 정제한다. 생성물 I-2이 고체로서 수득된다.
AAV4:
Figure pct00032
I-2(1.00당량), 이에 상응하는 공여체 분자 E-2(1.00당량) 및 제3인산칼륨(CAS 7778-53-2, 2.00당량)을 DMSO의 질소 분위기 하에 현탁시키고, 120℃에서 교반한다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 물에 부어 유기물을 침전시킨다. 침전물을 여과하고(유리 섬유 필터), 이어서 디클로로메탄에 용해시킨다. 생성된 용액을 염수에 첨가하고, 상을 분리한다. MgSO4상에서 건조시킨 후, 미정제 생성물을 재결정화 또는 플래쉬 크로마토그래피로 정제한다. 생성물 I-3이 고체로서 수득된다.
순환 전압전류법
순환 전압전류도가 디클로로메탄 또는 적합한 용매 및 적합한 지지 전해질(예: 0.1mol/L의 테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트) 내에서 유기 분자의 농도가 10-3mol/L인 용액에서 측정된다. 측정은 3전극 조립체(작업 및 상대 전극: Pt 와이어, 기준 전극: Pt 와이어)를 사용하여 질소 분위기에서 실온에서 수행하고, 내부 표준으로서 FeCp2/FeCp2 +를 사용하여 보정한다. 포화 칼로멜 전극(SCE)에 대하여 내부 표준으로서 페로센을 사용하여 HOMO 데이터를 교정하였다.
밀도 함수 이론 계산
분자 구조가 BP86 함수 및 RI(Resolution of identity) 접근법을 사용하여 최적화된다. 여기 에너지는 (BP86) 최적화된 구조를 사용하고 시간의존 DFT(Time-Dependent DFT, TD-DFT) 방법을 채용하여 계산된다. 궤도 및 여기 상태 에너지는 B3LYP 함수로 계산된다. Def2-SVP 기본 세트 및 수치 적분을 위한 m4-grid가 사용된다. Turbomole 프로그램 패키지가 모든 계산에 사용된다.
광물리적 측정
시료 전처리: 스핀 코팅
장치: Spin150, SPS euro.
시료 농도는 10 mg/ml이고, 적절한 용매에 용해된 것이다.
프로그램: 1) 400U/min에서 3초; 1000 U/min에서 20초(1000 Upm/s). 3) 4000 U/min에서 10초(1000 Upm/s). 코팅 후, 필름을 70°C에서 1분 동안 건조한다.
광발광 분광법 및 시간 상관 단일 광자 계수(TCSPC)
정상 상태 방출 분광법은 150W의 Xenon-Arc 램프, 여기 및 방출 단색기, Hamamatsu R928 광전자 증배관 및 시간 상관 단일 광자 계수 옵션이 장착된 Horiba Scientific, Model FluoroMax-4를 사용하여 측정된다. 표준 보정 맞춤(standard correction fits)을 사용하여 방출 및 여기 스펙트럼을 보정한다.
여기 상태 수명은 FM-2013 장비 및 Horiba Yvon TCSPC 허브와 함께 TCSPC 방법을 사용하는 동일한 시스템을 사용하여 결정된다.
여기 소스:
NanoLED 370(파장: 371 nm, 펄스 지속 시간: 1.1 ns)
NanoLED 290(파장: 294nm, 펄스 지속 시간: <1ns)
SpectraLED 310(파장: 314nm)
SpectraLED 355(파장: 355nm).
데이터 분석(지수 맞춤(exponential fit))은 소프트웨어 제품군 DataStation 및 DAS6 분석 소프트웨어를 사용하여 수행된다. 맞춤은 카이제곱 검정(chi-squared-test)을 사용하여 특정된다.
광발광 양자 수율 측정
광발광 양자 수율(PLQY) 측정을 위해 Absolute PL 양자 수율 측정 C9920-03G 시스템(Hamamatsu Photonics)이 사용된다. 양자 수율 및 CIE 좌표는 소프트웨어 U6039-05 버전 3.6.0을 사용하여 결정된다.
최대 방출은 nm로, 양자 수율 Φ은 %로, CIE 좌표는 x,y 값으로 표시된다.
PLQY는 다음의 프로토콜을 사용하여 결정된다.
1) 품질 보증: 에탄올 중 안트라센(알려진 농도)이 기준(reference)으로서 사용된다.
2) 여기 파장: 유기 분자의 최대 흡수가 결정되고, 이 파장을 사용하여 분자가 여기된다.
3) 측정
양자 수율은 질소 분위기에서 용액 또는 필름 시료에 대해 측정된다. 수율은 다음 방정식을 사용하여 계산된다.
Figure pct00033
여기서 n광자는 광자의 수를 나타내고, Int는 강도를 나타낸다.
광전자 소자의 제조 및 특성화
본 발명에 따른 유기 분자를 포함하는 광전자 소자, 특히 OLED 소자는 진공 증착 방법을 통해 제조될 수 있다. 층이 하나보다 많은 화합물을 포함하는 경우, 하나 이상의 화합물의 중량 백분율은 %로 표시된다. 총 중량 백분율 값은 100%가 되므로, 값이 지정되지 않은 화합물의 분율은 지정된 값들과 100% 간의 차이와 같다.
완전히 최적화되지 않은 OLED가 표준 방법을 사용하여, 전계발광 스펙트럼 및 광다이오드에 의해 검출된 광을 사용하여 계산된, 세기 및 전류에 의존하는 외부 양자 효율(%)을 측정하여 특징지어진다. OLED 소자의 수명은 일정한 전류 밀도에서 동작하는 동안 휘도의 변화로부터 추출된다. LT50 값은 측정 휘도가 초기 휘도의 50%로 감소한 시간에 해당하고, 유사하게 LT80은 측정 휘도가 초기 휘도의 80%로 감소한 시점에 해당하고, LT95는 측정 휘도가 초기 휘도의 95%로 감소한 시점에 해당하는 등이다.
가속 수명 측정이 수행된다(예: 증가된 전류 밀도가 적용됨). 예를 들어, 500cd/m2에서 LT80 값은 다음의 식을 사용하여 결정된다.
Figure pct00034
여기서 L0는 인가된 전류 밀도에서의 초기 휘도를 나타낸다.
값들은 여러 픽셀(일반적으로 2~8개)의 평균에 해당하며, 이러한 픽셀 간의 표준 편차가 제공된다.
HPLC-MS
HPLC-MS 분석은 MS-검출기(Thermo LTQ XL)가 구비된 Agilent의 HPLC(1100 시리즈)에서 수행된다.
예시적으로 전형적인 HPLC 방법은 다음과 같다. Agilent (ZORBAX Eclipse Plus 95Å C18, 4.6×150 mm, 3.5 μm HPLC 컬럼)으로부터, 역상 컬럼 4.6mm × 150mm, 및 입자 크기 3.5 μm가 HPLC에 사용된다. HPLC-MS 측정은 다음의 구배에 따라 실온(rt)에서 수행된다.
유속[ml/분] 시간[분] A[%] B[%] C[%]
2.5 0 40 50 10
2.5 5 40 50 10
2.5 25 10 20 70
2.5 35 10 20 70
2.5 35.01 40 50 10
2.5 40.01 40 50 10
2.5 41.01 40 50 10
다음의 용매 혼합물을 사용하였다:
용매 A: H2O(90%) MeCN(10%)
용매 B: H2O(10%) MeCN(90%)
용매 C: THF(50%) MeCN(50%)
0.5 mg/mL 농도의 분석물 용액에서 5 μL의 주입 부피를 측정을 위해 취한다.
프로브의 이온화는 양(APCI +) 또는 음(APCI -) 이온화 모드에서 대기압 화학적 이온화(APCI) 소스를 사용하여 수행된다.
실시예 1의 합성:
Figure pct00035
Figure pct00036
1,4-디플루오로벤젠(1.00당량), 1-브로모-9H-카바졸(CAS 16807-11-7, 2.00당량) 및 제3인산칼륨(CAS 7778-53-2, 4.00당량)을 질소 분위기 하에서 DMSO내에 현탁시키고, 120℃에서 교반한다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 물에 부어 유기물을 침전시킨다. 침전물을 여과하고(유리 섬유 필터), 이어서 디클로로메탄에 용해시킨다. 생성된 용액을 염수에 첨가하고, 상을 분리한다. MgSO4상에서 건조시킨 후, 미정제 생성물을 재결정화 또는 플래쉬 크로마토그래피로 정제한다. 생성물 I-1이 고체로서 수득된다.
Figure pct00037
I-1(1.00당량)을 질소 분위기 하에 tert-부틸벤젠에 용해시키고, 용액을 -30℃로 냉각시킨다. tert-부틸리튬(tBuLi) 용액(4.20당량, CAS: 594-19-4)을 적가하고, 반응 혼합물을 0°C까지 가온되도록 한다. 0℃에서 120분 동안 교반한 후, tBuLi 용액의 용매 및 부산물을 감압하에 제거하고, 반응 혼합물을 다시 -78℃로 냉각시킨다. 디클로로페닐보란 용액(PhBCl2, CAS: 873-51-8, 4.00당량)을 적가하고, 냉각조를 제거하고 반응 혼합물을 0℃로 가온시킨다. 0℃에서 30분 동안 교반한 후, 삼브롬화붕소 용액(BBr3, CAS: 10294-33-4, 3.00당량)을 적가한다. 반응 혼합물을 실온(rt)으로 가온한 다음, 실온에서 3시간 동안 교반한다. 이어서, 반응 혼합물을 물에 붓고, 생성된 침전물을 여과하고 물로 세척한다. 침전물을 여과하고(유리 섬유 필터), 이어서 디클로로메탄에 용해시킨다. 생성된 용액을 염수에 첨가하고, 상을 분리하였다. MgSO4로 건조시킨 후, 미정제 생성물을 재결정화 또는 플래쉬 크로마토그래피로 정제한다.
본 발명의 유기 분자의 추가 예
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044

Claims (15)

  1. 하기 화학식 Ia의 구조를 포함하는 제1화학적 모이어티 및 하기 화학식 Ib의 구조를 포함하는 제2 화학적 모이어티를 포함하는 유기 분자:
    Figure pct00045

    화학식 Ia
    Figure pct00046

    화학식 Ib
    화학식 Ia 및Ib 중,
    T는 상기 제1 화학적 모이어티를 상기 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는 R2 이고;
    V는 상기 제1 화학적 모이어티를 상기 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는 R2 이고;
    W는 상기 제1 화학적 모이어티를 상기 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는R2 이고;
    X는 상기 제1 화학적 모이어티를 상기 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위 또는 R2이고;

    *는 상기 제1 화학적 모이어티에 대한 상기 제2 화학적 모이어티의 결합 부위를 나타내고;

    R1은 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C5-알킬;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴;

    R2는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
    수소, 중수소,
    C1-C5-알킬,
    여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고;
    C2-C8-알케닐,
    여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고;
    C2-C8-알키닐,
    여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고;
    C6-C18-아릴;
    여기서 하나 이상의 수소 원자는 중수소에 의해 선택적으로 치환되고;

    Ra, R3, R4는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고:
    수소, 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, B(R5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-알콕시,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-티오알콕시,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=에 의해 선택적으로 치환된다. Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C40-알케닐,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C40-알키닐,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴;

    R5는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
    수소, 중수소, N(R6)2, OR6, Si(R6)3, B(OR6)2, B(R6)2, OSO2R6, CF3, CN, F, Br, I,
    하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C1-C40-알콕시,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C1-C40-티오알콕시,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C2-C40-알케닐,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C2-C40-알키닐,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R6C=CR6, C≡C, Si(R6)2, Ge(R6)2, Sn(R6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6, P(=O)(R6), SO, SO2, NR6, O, S 또는 CONR6에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
    하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된 C2-C57-헤테로아릴;

    R6은 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되고:
    수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
    C1-C5-알킬,
    여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
    C1-C5-알콕시,
    여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
    C1-C5-티오알콕시,
    여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
    C2-C5-알케닐,
    여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
    C2-C5-알키닐,
    여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
    C6-C18-아릴,
    이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
    C2-C17-헤테로아릴,
    이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
    N(C6-C18-아릴)2;
    N(C2-C17-헤테로아릴)2, 및
    N(C2-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);

    여기서 치환기 Ra, R3, R4, R5는 서로 독립적으로, 하나 이상의 치환기 Ra, R3, R4, R5와 함께 단환 또는 다환, 지방족, 방향족, 헤테로방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성하고;

    여기서 T, V, W 및 X의 군으로부터 선택되는 정확히 2개의 인접한 치환기들은 고리를 형성하기 위해 상기 제1 화학적 모이어티를 상기 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타낸다.
  2. 제1항에 있어서, R1은 각각의 경우에 서로 독립적으로,
    메틸; 및
    하기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 페닐;로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 분자:
    Me, iPr, tBu, CN, CF3,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 카바졸일,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐,
    및 N(Ph)2.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1이 각각의 경우에 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환된 페닐인 유기 분자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R2가 각각의 경우에 H, 중수소, C1-C5-알킬 및 페닐로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 유기 분자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, R2가 각각의 경우에 H인 유기 분자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 화학식 II 또는 하기 화학식 III의 구조를 포함하는 유기 분자:
    Figure pct00047
    Figure pct00048

    화학식 II 화학식 III.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Ra가 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 유기분자:
    수소,
    Me,
    iPr,
    tBu,
    CN,
    CF3,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리미디닐,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 카바졸일,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐,
    및 N(Ph)2.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 화학적 모이어티가 하기 화학식 Ib-3의 구조, 하기 화학식 Ib-4의 구조 또는 하기 화학식 Ib-5의 구조를 포함하는 유기 분자:
    Figure pct00049

    화학식 Ib-3 화학식 Ib-4 화학식 Ib-5
    여기서
    Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
    수소, 중수소, N(R5)2, OR5, Si(R5)3, B(OR5)2, OSO2R5, CF3, CN, F, Br, I,
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-알콕시,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C1-C40-티오알콕시,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C= Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C40-알케닐,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C2-C40-알키닐,
    여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2기는 R5C=CR5, C≡C, Si(R5)2, Ge(R5)2, Sn(R5)2, C=O, C=S, C= Se, C=NR5, P(=O)(R5), SO, SO2, NR5, O, S 또는 CONR5에 의해 선택적으로 치환되고;
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴
    ; 및
    하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환된 C3-C57-헤테로아릴.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 화학식 IIa 또는 하기 화학식 IIIa의 구조를 포함하는 유기 분자:
    Figure pct00050

    화학식 IIa 화학식 IIIa
    여기서
    Rb는 각각의 경우에 하기로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된다:
    수소,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 피리디닐,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 카바졸일,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3, 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 트리아지닐,
    및 N(Ph)2.
  10. 광전자 소자에서 발광 에미터로서의 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 유기 분자의 용도.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광전자 소자가 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 용도:
    - 유기 발광다이오드(OLED),
    - 발광 전기화학 전지,
    - OLED 센서,
    - 유기 다이오드,
    - 유기 태양 전지,
    - 유기 트랜지스터,
    - 유기 전계 효과 트랜지스터,
    - 유기 레이저,
    - 하향 변환 소자(down-conversion element).
  12. 하기를 포함하는 조성물:
    (a) 특히 에미터 및/또는 호스트 형태인, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 유기 분자,
    (b) 상기 유기 분자와 상이한 에미터 및/또는 호스트 물질, 및
    (c) 선택적으로, 염료 및/또는 용매.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 유기 분자 또는 제12항에 따른 상기 조성물을 포함하고,
    유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지, OLED센서, 유기 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 레이저 및 하향 변환 소자로 이루어진 군으로부터 선택된 소자 형태를 가지는, 광전자 소자.
  14. 제13항에 있어서,
    - 기판,
    - 애노드,
    - 캐소드 및,
    - 발광층을 포함하고,
    상기 애노드 또는 상기 캐소드는 상기 기판 상에 배치되고,
    상기 발광층은 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 배치되고, 상기 유기 분자 또는 상기 조성물을 포함하는, 광전자 소자.
  15. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 유기 분자 또는 제12항에 따른 상기 조성물이 사용되고,
    진공 증발 방법에 의해 상기 유기 분자를 처리하는 단계 또는 용액으로부터 상기 유기 분자를 처리하는 단계를 포함하는, 광전자 소자의 제조 방법.
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