KR20230058106A - 광전자 소자용 유기 분자 - Google Patents

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KR20230058106A
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Abstract

Figure pct00174

화학식 (I)
본 발명은 광전자 소자용 유기 분자에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 유기 분자는 화학식 (I)의 구조를 포함하고, 여기서 X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, 및 X14는 독립적으로 N 및 CRa로 이루어진 군으로부터 선택되고; Z는 각각의 경우에 독립적으로 직접 결합, CR3R4, C=CR3R4, C=O, C=NR3, NR3, O, SiR3R4, S, S(O) 및 S(O)2로 이루어진 군으로부터 선택된다.

Description

광전자 소자용 유기 분자
본 발명은 유기 분자 및 유기 발광 다이오드(OLED) 및 기타 광전자 소자에서의 그의 용도에 관한 것이다.
도 1 톨루엔에서 실시예 1(0.001mg/ml)의 방출 스펙트럼.
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. 그러나 본 발명의 유기 분자는 준금속, 특히, B, Si, Sn, Se 및/또는 Ge를 포함한다.
본 발명에 따르면, 상기 유기 분자는 청색, 하늘색, 녹색, 또는 노랑색 스펙트럼 범위에서 최대 발광(emission maxima)을 나타낸다. 상기 유기 분자는 특히 420 nm 내지 520 nm, 바람직하게는 440 nm 내지 495 nm, 더욱 바람직하게는 450 nm 내지 470 nm에서 최대 발광을 나타내거나, 또는 상기 유기 분자는 특히 490 nm 내지 600 nm, 더욱 바람직하게는 510 nm 내지 560 nm, 더 더욱 바람직하게는 520 nm 내지 540 nm에서 최대 발광을 나타낸다. 본 발명에 따른 분자를 광전자 소자, 예를 들어 유기 발광다이오드(OLED)에 사용하면 소자의 더 높은 효율 또는 발광 반치폭(FWHM)으로 표현되는, 더 높은 색순도가 얻어진다. 상응하는 OLED는 알려진 에미터 물질 및 유사한 색상을 갖는 OLED보다 더 높은 안정성을 갖는다.
본 발명에 따른 유기 발광 분자는 하기 화학식 I의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00001
화학식 I
여기서
X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, 및 X14는 서로 독립적으로 N 및 CRa로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Z는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR3R4, C=CR3R4, C=O, C=NR3, NR3, O, SiR3R4, S, S(O) 및 S(O)2로 이루어진 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 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 치환되고; 및
R1, R2 및 R5로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 다른 치환기와의 폐환(ring-closure)에 의해 형성된 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조-축합환 시스템;
Ra, R3 및 R4는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 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 치환되고;
R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
수소, 중수소, N(R6)2, OR6, Si(R6)3, B(OR6)2, OSO2R6, CF3, CN, F, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
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;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
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;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
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;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
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;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
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;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고;
R6은 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
수소, 중수소, OPh(Ph는 페닐), 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 선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2,
N(C3-C17-헤테로아릴)2; 및
N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
여기서 치환기 R1, R2, Ra, R3, R4 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, R2, Ra, R3, R4 또는 R5과 함께 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명에 따른 유기 분자의 선택된 예시들은 하기에 나열된다:
Figure pct00002
,
Figure pct00003
,
Figure pct00004
,
Figure pct00005
,
Figure pct00006
,
Figure pct00007
,
Figure pct00008
,
Figure pct00009
,
Figure pct00010
,
Figure pct00011
,
Figure pct00012
.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 하기 화학식 Ia의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00013
화학식 Ia
여기서
X1, X2, X3, X12, X13, 및 X14는 서로 독립적으로 N 및 CRa로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 하기 화학식 Ib의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00014
화학식 Ib
여기서 X1, X2, X3, X5, X6, 및 X7는 서로 독립적으로 N 및 CRa로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 화학식 IIa, 화학식 IIb, 화학식 IIc, 화학식 IId, 및 화학식 IIe로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00015
Figure pct00016
화학식 IIa 화학식 IIb
Figure pct00017
Figure pct00018
화학식 IIc 화학식 IId
Figure pct00019
화학식 IIe
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 화학식 IIa에 따른 구조를 포함하거나 이로 이루어진다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 화학식 IIa-1, 화학식 IIb-1, 화학식 IIc-1, 화학식 IId-1, 및 화학식 IIe-1로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00020
Figure pct00021
화학식 IIa-1 화학식 IIb-1
Figure pct00022
Figure pct00023
화학식 IIc-1 화학식 IId-1
Figure pct00024
화학식 IIe-1
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템은 Ra, R3, R4 또는 R5 치환기와 함께 추가적인 하나 이상의 Ra, R3, R4 또는 R5 치환기에 의해 형성된다. 그러한 구조의 예시들은 하기에 나열된다:
Figure pct00025
,
Figure pct00026
,
Figure pct00027
,
Figure pct00028
,
Figure pct00029
,
Figure pct00030
,
Figure pct00031
,
Figure pct00032
,
Figure pct00033
,
Figure pct00034
,
Figure pct00035
,
Figure pct00036
,
Figure pct00037
,
Figure pct00038
,
Figure pct00039
,
Figure pct00040
,
Figure pct00041
,
Figure pct00042
,
Figure pct00043
,
Figure pct00044
,
Figure pct00045
,
Figure pct00046
,
Figure pct00047
,
Figure pct00048
,
Figure pct00049
,
Figure pct00050
,
Figure pct00051
,
Figure pct00052
,
Figure pct00053
,
Figure pct00054
,
Figure pct00055
,
Figure pct00056
,
Figure pct00057
,
Figure pct00058
,
Figure pct00059
,
Figure pct00060
,
Figure pct00061
,
Figure pct00062
,
Figure pct00063
,
Figure pct00064
.
본 발명의 바람직한 구현예에서, R1 및 R2는 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
하나 이상의 치환기 R5에 의해 선택적으로 치환되는, 페닐; 및
하나 이상의 치환기 R5에 의해 선택적으로 치환되는, 피리딘.
본 발명의 추가 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 IIIa, 화학식 IIIb, 화학식 IIIc, 화학식 IIId, 화학식 IIIe, 화학식 IIIf, 화학식 IIIg, 화학식 IIIh, 및 화학식 IIIi로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00065
Figure pct00066
화학식 IIIa 화학식 IIIb
Figure pct00067
Figure pct00068
화학식 IIIc 화학식 IIId
Figure pct00069
Figure pct00070
화학식 IIIe 화학식 IIIf
Figure pct00071
Figure pct00072
화학식 IIIg 화학식 IIIh
Figure pct00073
화학식 IIIi
본 발명의 특정 구현예에서, Z는 각각의 경우에 직접 결합이다.
본 발명의 추가 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 IVa, 화학식 IVb, 화학식 IVc, 화학식 IVd, 화학식 IVe, 화학식 IVf, 화학식 IVg, 화학식 IVh, 및 화학식 IVi로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00074
Figure pct00075
화학식 IVa 화학식 IVb
Figure pct00076
Figure pct00077
화학식 IVc 화학식 IVd
Figure pct00078
Figure pct00079
화학식 IVe 화학식 IVf
Figure pct00080
Figure pct00081
화학식 IVg 화학식 IVh
Figure pct00082
화학식 IVi
본 발명의 특정 구현예에서, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, 및 X14로 이루어진 군으로부터 선택된 5개 미만 원자는 N이다.
본 발명의 일 구현예에서, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, 및 X14로 이루어진 군으로부터 선택된 정확히 2n 원자는 N이고, 여기서 n은 0, 1 및 2로부터 선택된 정수이다.
Figure pct00083
화학식 Ib
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 Ib의 구조를 포함하거나 이로 이루어지고, 여기서 X1, X2, X3, X4, X5, X6, 및 X7로 이루어진 군으로부터 선택되는 정확히 2개 그룹의 각각의 n개 원자는 N이고, 여기서 n은 0, 1, 및 2로부터 선택된 정수이다.
일 구현예에서, 여기서 치환기 R2 및 R1은 동일하고, 즉, 치환기 R2는 R1과 동등하고; 다르게 말하면, R2=R1이다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기분자는 화학식 V의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00084
화학식 V
여기서 치환기 R1, Ra, R3, R4 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, Ra, R3, R4 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 Va의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00085
화학식 Va
여기서 치환기 R1, Ra, 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, Ra, 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 Vb의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00086
화학식 Vb,
여기서 X1, X2, X3, X5, X6, 및 X7는 서로 독립적으로 N 및 CRa로 이루어진 군으로부터 선택되고,
치환기 R1, Ra, R3, R4 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, Ra, R3, R4 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기분자는 화학식 Vb-1, 화학식 Vb-2, 화학식 Vb-3, 화학식 Vb-4, 화학식 Vb-5, 화학식 Vb-6, 화학식 Vb-7, 화학식 Vb-8, 및 화학식 Vb-9로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00087
Figure pct00088
화학식 Vb-1 화학식 Vb-2
Figure pct00089
Figure pct00090
화학식 Vb-3 화학식 Vb-4
Figure pct00091
Figure pct00092
화학식 Vb-5 화학식 Vb-6
Figure pct00093
Figure pct00094
화학식 Vb-7 화학식 Vb-8
Figure pct00095
화학식 Vb-9
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기분자는 화학식 Vc의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00096
화학식 Vc
여기서
X1, X2, X3, X5, X6, 및 X7는 서로 독립적으로 N 및 CRa로 이루어진 군으로부터 선택되고,
치환기 R1, Ra 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, Ra 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 Vc-1, 화학식 Vc-2, 화학식 Vc-3, 화학식 Vc-4, 화학식 Vc-5, 화학식 Vc-6, 화학식 Vc-7, 화학식 Vc-8, 및 화학식 Vc-9로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00097
Figure pct00098
화학식 Vc-1 화학식 Vc-2
Figure pct00099
Figure pct00100
화학식 Vc-3 화학식 Vc-4
Figure pct00101
Figure pct00102
화학식 Vc-5 화학식 Vc-6
Figure pct00103
Figure pct00104
화학식 Vc-7 화학식 Vc-8
Figure pct00105
화학식 Vc-9
본 발명의 일 구현예에서, R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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 특정 구현예에서, R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
C1-C40-알킬, 이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
C6-C60-아릴, 이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된다.
본 발명의 특정 구현예에서, R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
C1-C40-알킬, 이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
페닐, 이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환된다.
본 발명의 특정 구현예에서, R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 Ph.
본 발명의 추가 구현예에서, Ra는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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 추가 구현예에서, Ra는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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 트리아지닐.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 VI의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00106
화학식 VI
여기서 치환기 R1, R2 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, R2 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성하고,
여기서 Rb는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 VIa의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00107
화학식 VIa
여기서 치환기 R1 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 VIa-1, 화학식 VIa-2, 화학식 VIa-3, 화학식 VIa-4, 화학식 VIa-5, 화학식 VIa-6, 화학식 VIa-7, 화학식 VIa-8, 및 화학식 VIa-9로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00108
Figure pct00109
화학식 VIa-1 화학식 VIa-2
Figure pct00110
Figure pct00111
화학식 VIa-3 화학식 VIa-4
Figure pct00112
Figure pct00113
화학식 VIa-5 화학식 VIa-6
Figure pct00114
Figure pct00115
화학식 VIa-7 화학식 VIa-8
Figure pct00116
화학식 VIa-9.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기분자는 화학식 VIb의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00117
화학식 VIb
여기서 치환기 R1, R2 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, R2 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성하고,
여기서 Rb는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기분자는 화학식 VIb-1의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00118
화학식 VIb-1
여기서 치환기 R1 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 VIc의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00119
화학식 VIc
여기서 치환기 R1, R2 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, R2 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성하고,
여기서 Rb는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
수소,
Me,
iPr,
tBu,
CN,
CF3,
Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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 트리아지닐,
및 N(Ph)2.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 VIc-1의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00120
화학식 VIc-1
여기서 치환기 R1 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1 또는 R5와 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 상기 유기 분자는 화학식 VII의 구조를 포함하거나 이로 이루어진다:
Figure pct00121
화학식 VII.
본 명세서 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 첨자의 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 헤테로방향족 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 링커 구조의 역할을 하는 2가 치환기를 의미한다. 예시적인 구현예에서 기(group)가 여기에서 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, 용어 “비페닐”은 치환기로서 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 “터페닐”은 치환기로서 3-오르쏘-터페닐, 4-오르쏘-터페닐, 4-메타-터페닐, 5-메타-터페닐, 2-파라-터페닐 또는 3-파라-터페닐로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있으며, 여기서 오르쏘, 메타 및 파라는 Ph 모이어티 간의 위치와 관련하여 정의되고, “2-“, “3-“, “4-“ 및 “5-“는 다른 화학적 모이어티에 대한 결합위치와 관련하여 정의된다, 즉:
Figure pct00122
Figure pct00123
3-오르토-터페닐 4-오르토-터페닐
Figure pct00124
Figure pct00125
Figure pct00126
4-메타-터페닐 5-메타-터페닐 2-메타-터페닐
Figure pct00127
2-파라터페닐
여기서, #는 다른 화학적 모이어티에 대한 결합 위치를 나타낸다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “나프틸”은 나프탈렌 치환기로서 1-나프틸 및 2-나프틸로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있으며, 여기서 “1-“ 및 “2-“는 다른 화학적 모이어티에 대한 결합 위치와 관련하여 정의된다, 즉:
Figure pct00128
Figure pct00129
1-나프틸 2-나프틸
여기서, #는 다른 화학적 모이어티에 대한 결합 위치를 나타낸다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “안트라센”은 치환기로서 1-안트라세닐, 2-안트라세닐 및 9-안트라세닐로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있으며, 여기서 ”1-“, “2-“ 및 “9-“는 다른 화학적 모이어티에 대한 결합 위치와 관련하여 정의된다, 즉:
Figure pct00130
Figure pct00131
Figure pct00132
1-안트라세닐 2-안트라세닐 9-안트라세닐
여기서, #는 다른 화학적 모이어티에 대한 결합 위치를 나타낸다.
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 시클로옥타디에닐을 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.
본 발명의 일 구현예에서, 실온에서 0.001mg/mL의 유기 분자를 포함하는 유기 용매, 바람직하게는 DCM 또는 톨루엔에서 본 발명에 따른 상기 유기 분자는 가시광선 또는 최근접 자외선 범위, 즉 380 nm 내지 800nm의 파장 범위에서 발광 피크를 가지며, 이때, 0.35 eV 미만, 바람직하게는 0.30 eV 미만, 더욱 바람직하게는 0.26 eV 미만, 더더욱 바람직하게는 0.22 eV 미만 또는 심지어 0.18 eV 미만의 반치폭(full width at half maximum) 값을 가진다.
첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1의 에너지는 저온, 일반적으로 77K에서의 발광 스펙트럼의 시작(onset)으로부터 결정된다. 인광은 일반적으로 2%의 에미터 및 98%의 PMMA의 필름의 정상 상태(steady-state) 스펙트럼에서 보인다. 따라서 삼중항 에너지는 인광 스펙트럼의 시작으로서 결정될 수 있다. 형광 에미터 분자를 위해, 첫 번째 여기된 삼중항 상태 T1의 에너지는 77 K에서 지연 발광 스펙트럼의 시작으로부터 결정된다.
발광 스펙트럼의 시작은 발광 스펙트럼에 대한 접선과 x축의 교차점을 계산하여 결정된다. 발광 스펙트럼에 대한 접선은 발광 밴드의 고에너지 측 및 발광 스펙트럼의 최대 강도의 최대 절반 지점에서 설정된다.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 분자는, 실온에서 0.001mg/mL의 유기 분자를 포함하는 DCM(다이클로로메테인)에서 에너지적으로 최대 발광에 가까운 발광 스펙트럼의 시작(onset)을 갖고, 즉 발광 스펙트럼의 시작과 최대 발광의 에너지 사이의 에너지 차이는 0.14 eV 미만, 바람직하게는 0.13 eV 미만, 또는 심지어 0.12 eV 미만이면서, 상기 유기 분자의 반치폭(FWHM)은 0.35 eV 미만, 바람직하게는 0.30 eV 미만, 더욱 바람직하게는 0.26 eV 미만, 더더욱 바람직하게는 0.22 eV 미만 또는 심지어 0.18 eV 미만이어서, 결과적으로 CIEy 좌표는 0.20 미만, 바람직하게는 0.18 미만, 보다 바람직하게는 0.16 미만 또는 심지어 0.14 미만이다.
본 발명의 추가적인 측면은 광전자 소자에서 전계발광 에미터(luminescent emitter) 또는 흡수체, 및/또는 호스트 물질 및/또는 전자 수송 물질, 및/또는 정공 주입 물질, 및/또는 정공 저지 물질로서의 본 발명의 유기 분자의 용도에 관한 것이다.
바람직한 일 구현예는 광전자 소자에서 발광 에미터로서의 본 발명에 따른 유기 분자의 용도에 관한 것이다.
광전자 소자는 가시광선 또는 최근접 자외선(nearest UV) 범위, 즉 380 내지 800nm의 파장 범위에서 광을 방출하기에 적합한 유기 물질을 기반으로 하는 임의의 소자로서 가장 넓은 의미로 이해될 수 있다. 더 바람직하게는, 광전자 소자는 가시광선 범위, 즉 400 nm 내지 800 nm의 광을 방출할 수 있다.
이러한 용도과 관련하여, 광전자 소자는 보다 구체적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택된다:
· 유기 발광다이오드(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, 광전자 소자는 유기 발광다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC), 및 발광 트랜지스터로 이루어진 군으로부터 선택된 소자이다.
상기 용도의 경우, 광전자 소자, 더욱 구체적으로 OLED 내의 발광층에서 본 발명에 따른 유기 분자의 분율은 0.1 중량% 내지 99 중량%, 더욱 구체적으로 1 중량% 내지 80 중량%이다. 대안적인 구현예에서, 발광층 내의 상기 유기 분자의 비율은 100 중량%이다.
일 구현예에서, 발광층은 본 발명에 따른 유기 분자뿐만 아니라 삼중항(T1) 및 일중항(S1) 에너지 준위가 상기 유기 분자의 삼중항(T1) 및 일중항(S1) 에너지 준위보다 높은 호스트 물질을 더 포함한다.
본 발명의 추가적인 측면은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 조성물에 관한 것이다:
(a) 특히 에미터 형태의 본 발명에 따른 적어도 하나의 유기 분자, 및
(b) 본 발명에 따른 유기 분자와 상이한, 하나 이상의 삼중항-삼중항 소멸(triplet-triplet annihilation, TTA) 호스트 물질, 및
(c) 선택적으로, 하나 이상의 TADF 물질, 및
(d) 선택적으로, 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매.
본 발명의 추가적인 측면은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 조성물에 관한 것이다:
(a) 특히 에미터 형태의 본 발명에 따른 적어도 하나의 유기 분자, 및
(b) 본 발명에 따른 유기 분자와 상이한, 하나 이상의 호스트 물질, 및
(c) 하나 이상의 TADF 물질, 및
(d) 선택적으로, 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매.
본 발명의 추가적인 측면은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 조성물에 관한 것이다:
(a) 특히 에미터 형태의 본 발명에 따른 적어도 하나의 유기 분자, 및
(b) 본 발명에 따른 유기 분자와 상이한, 하나 이상의 호스트 물질, 및
(c) 하나 이상의 인광 물질, 및
(d) 선택적으로, 하나 이상의 염료 및/또는 하나 이상의 용매.
특정한 구현예에서, 발광층 EML은 하기를 포함하거나 이로 이루어진 조성물을 포함하거나 또는 본질적으로 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; 및
(iii) 0.9-94.9 중량%, 바람직하게는 14.5-80 중량%, 특히 24-77 중량%의 본 발명에 따른 분자의 구조와 다른 구조를 갖는 하나 이상의 추가 호스트 화합물 D; 및
(iv) 선택적으로, 0-94 중량%, 바람직하게는 0-65 중량%, 특히 0-50 중량%의 용매; 및
(v) 선택적으로, 0 내지 30 중량%, 특히 0 내지 20 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량%의 본 발명의 분자의 구조와 다른 구조를 갖는 하나 이상의 추가 에미터 분자 F.
하나 이상의 TTA 호스트 물질을 갖는 조성물
바람직한 구현예에서, 본 발명의 광전자 소자에서, 발광층 B는 하기를 포함한다(또는 이로 이루어진다):
(i) 10-84 중량%의 TTA 물질 HN;
(ii) 0-30 중량%의 TADF 물질 EB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 본 발명에 따른 에미터; 및 선택적으로
(iv) 0-74 중량%의 하나 이상의 용매.
바람직한 구현예에서, (i) 내지 (iv)의 백분율 숫자는 100 중량%로 합산된다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 본 발명의 광전자 소자에서, 발광층 B는 하기를 포함한다(또는 이로 이루어진다):
(i) 56-90 중량%의 TTA 물질 HN;
(ii) 0-5 중량%의 TADF 물질 EB; 및
(iii) 0.5-5 중량%의 본 발명에 따른 에미터; 및 선택적으로
(iv) 0-34 중량%의 하나 이상의 용매.
바람직한 구현예에서, (i) 내지 (iv)의 백분율 숫자는 100 중량%로 합산된다..
하나 이상의 TADF 물질을 갖는 조성물
일 구현예에서, 발광층 B는 하기를 포함한다:
(i) 10-89.9 중량%의 하나 이상의 p-호스트 화합물 HP;
(ii) 0-79.9 중량%의 하나 이상의 n-호스트 화합물 HN;
(iii) 10-50 중량%의 하나 이상의 TADF 물질 EB; 및
(iv) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 본 발명에 따른 에미터; 및
(v) 0-79.9 중량%의 하나 이상의 용매.
일 구현예에서, 발광층 B는 하기를 포함한다:
(i) 22-87.5 중량%의 하나 이상의 p-호스트 화합물 HP;
(ii) 0-65.5 중량%의 하나 이상의 n-호스트 화합물 HN;
(iii) 12-40 중량%의 하나 이상의 TADF 물질 EB; 및
(iv) 0.5-5 중량%의 하나 이상의 본 발명에 따른 에미터; 및
(v) 0-65.5 중량%의 하나 이상의 용매.
하나 이상의 인광 물질을 갖는 조성물
HN이 선택적인 바람직한 구현예에서, 본 발명의 광전자 소자에서, 발광층 B는 하기를 포함한다(또는 이로 이루어진다):
(i) 10-84.9 중량%의 호스트 화합물 HP;
(ii) 0-84.9 중량%의 호스트 화합물 HN;
(iii) 5-15 중량%의 인광 물질 EB; 및
(iv) 0.1-10 중량%의 본 발명에 따른 에미터; 및 선택적으로
(v) 0-84.9 중량%의 하나 이상의 용매.
HN이 선택적인 바람직한 구현예에서, 본 발명의 광전자 소자에서, 발광층 B는 하기를 포함한다(또는 이로 이루어진다):
(i) 22-70.5 중량%의 호스트 화합물 HP;
(ii) 0-72.5 중량%의 호스트 화합물 HN;
(iii) 5-10 중량%의 인광 물질 EB; 및
(iv) 0.5-5 중량%의 본 발명에 따른 에미터; 및 선택적으로
(v) 0-72.5 중량%의 하나 이상의 용매.
바람직하게는, 에너지가 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 일중항 상태 S1(H)로부터 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 분자 E의 첫 번째 여기된 일중항 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 에너지 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 궤도LUMO(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 E 의 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 -0.1eV 와 0.1eV사이이고;
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 차이(ELUMO(D))는 -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 와 0.1 eV 사이이다.
본 발명의 일 구현예에서, 호스트 화합물 D 및/또는 호스트 화합물 H는 열 활성화 지연 형광(TADF) 물질이다. TADF 물질은 2500cm-1 미만의, 첫 번째 여기된 일중항 상태(S1)와 첫 번째 여기된 삼중항 상태(T1) 사이의 에너지 차이에 해당하는 ΔEST 값을 나타낸다. 바람직하게는 TADF 물질은 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 보다 큰 ΔEST 값을 나타낸다. 특정 구현예에서, 호스트 화합물 D는 TADF 물질이고, 호스트 화합물 H는 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-카바졸로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 호스트 화합물 H는 TADF 물질이고 호스트 화합물 D는 2500 cm-1 보다 큰 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 구체적으로는 유기 발광다이오드(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, 광전자 소자는 유기 발광다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC), 및 발광 트랜지스터로 이루어진 군으로부터 선택되는 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.
광전자 소자가 OLED인 경우, 예를 들어 다음과 같은 층 구조를 가질 수 있다.
1. 기판
2. 애노드층 A
3. 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 군으로부터 선택된 각 층을 단지 선택적으로 포함하고, 상이한 층들이 병합될 수 있고, OLED는 위에서 정의된 각 층 유형 중 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 광전자 소자는, 일 구현예에서, 예를 들어, 수분, 증기 및/또는 가스를 포함하는 환경에서의 해로운 종류에 대한 노출에 의한 손상으로부터 상기 소자를 보호하는 하나 이상의 보호층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 광전자 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 층들이 병합될 수 있고 OLED는 위에 정의된 각 층 유형 중 하나 이상의 층을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 광전자 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 있고, 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, 광전자 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 추가층을 포함할 수 있다. 추가적인 구현예에서, 발광층들이 인접하게 적층된다. 추가적인 구현예에서, 탠덤 OLED는 각각의 2개의 발광층 사이에 전하 생성층을 포함한다. 또한, 인접한 발광층들 또는 전하 생성층에 의해 분리된 발광층들이 합쳐질 수 있다.
상기 기판은 임의의 물질 또는 물질들의 조성물에 의해 형성될 수 있다. 가장 빈번하게는 유리 슬라이드가 기판으로서 사용된다. 대안적으로, 얇은 금속 층(예를 들어, 구리, 금, 은 또는 알루미늄 필름) 또는 플라스틱 필름이나 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 물질로 구성된다. OLED로부터의 발광을 허용하기 위해 두 전극 중 적어도 하나는 (본질적으로) 투명해야 하므로, 애노드 층 A 또는 캐소드 층 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 운반체의 주입을 용이하게 할 수 있다. 정공 주입 층(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'-(페닐-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-헥사카보니트릴) 및/또는 스피로-NPD(N,N'-디페닐-N,N'-비스-(1-나프틸)-9,9'-스피로비플루오렌-2,7-디아민)을 포함할 수 있다.
애노드 층 A 또는 정공 주입 층(HIL)에 인접하여 일반적으로 정공 수송 층(HTL)이 위치한다. 여기에 임의의 정공 수송 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 트리아릴아민 및/또는 카바졸과 같은 전자가 풍부한 헤테로방향족 화합물이 정공 수송 화합물로서 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 TCTA(트리스(4-카바조일-9-일페닐)아민), poly-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 매트릭스 내의 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 도펀트로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 구리-펜타플루오로벤조에이트(Cu(I)pFBz) 또는 전이 금속 착체가 유기 도펀트로서 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 물질 H를 추가로 포함한다. 예를 들어, 호스트 물질 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 일중항(S1) 에너지 준위보다 에너지적으로 더 높은 첫 번째 삼중항(T1) 및 첫 번째 일중항(S1) 에너지 준위를 나타내도록 선택되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 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-카바졸 로부터 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 전자 수송층(ETL)이 위치할 수 있다. 여기에 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-포스핀옥사이드), 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 도입된다.
HBL은 예를 들어 BCP(2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 = 바토쿠프로인), BAlq(비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀린)-(4-페닐페녹시)알루미늄), NBphen(2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Alq3(알루미늄-트리스(8-히드록시퀴놀린)), TSPO1(디페닐-4-트리페닐실릴페닐포스피녹사이드), 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-카바졸릴)벤졸/1,3,5-트리스(카바졸)-9-일)벤젠)을 포함할 수 있다.
전자 수송층(ETL)에 인접하여 캐소드층 C가 위치할 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 또한 Mg, Ca 또는 Al과 같은 (본질적으로) 불투명한 금속으로 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐소드층 C는 또한 흑연 및/또는 탄소 나노튜브(CNT)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 캐소드층 C는 또한 나노스케일의 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-히드록시퀴놀리놀라토 리튬), 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 발광 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 발광 스펙트럼 및/또는 흡수 스펙트럼을 이동(shift)시킬 수 있는 형광성 및/또는 인광성 에미터 분자일 수 있다. 예시적으로, 삼중항 및/또는 일중항 엑시톤이, 기저 상태 SO로 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, 광전자 소자(예를 들어, OLED)는 예를 들어 본질적으로 백색 광전자 소자일 수 있다. 예를 들어, 그러한 백색 광전자 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 문단에서 보다 구체적으로 정의되지 않은 경우, 방출 및/또는 흡수된 광의 색상 지정은 다음과 같다:
보라색: >380-420 nm의 파장 범위;
심청색: >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 발광을 나타낸다. 따라서 예를 들어 짙은 청색 에미터는 >420~480nm 범위에서 최대 발광을 갖고, 하늘색 에미터는 >480~500nm 범위에서 최대 발광을 가지며, 녹색 에미터는 >500~560nm 범위에서 최대 발광을 갖고, 적색 에미터는 >620~800nm 범위에서 최대 발광을 갖는다.
녹색 에미터는 바람직하게는 500과 560nm 사이, 더욱 바람직하게는 510과 550nm 사이, 더더욱 바람직하게는 520과 540nm 사이의 최대 발광을 가질 수 있다.
본 발명의 추가적인 구현예는 ITU-R Recommendation BT.2020(Rec. 2020)에 정의되어 있는 바와 같은 원색의 녹색(CIEx = 0.170 및 CIEy = 0.797)의 색좌표 CIEx(= 0.170) 및 CIEy(= 0.797)에 가까운 색좌표 CIEx 및 CIEy를 갖는 광을 방출하는 OLED에 관한 것으로, 이는 초고해상도(UHD) 디스플레이, 예를 들어 UHD-TV에 사용하기에 적합하다. 이 맥락에서 “가까운“이라는 용어는 이 단락의 끝에 제공된 CIEx 및 CIEy 좌표의 범위를 나타낸다. 상업적 응용에서, 전형적으로 상부 방출(top-emitting)(상부 전극은 투명함) 소자가 사용되는 반면, 본 발명 전반에 걸쳐 사용되는 테스트 소자는 하부 방출(bottom-emitting) 소자(하부 전극 및 기판이 투명함)를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 발광이 0.06 내지 0.34, 바람직하게는 0.07 내지 0.29, 더욱 바람직하게는 0.09 내지 0.24, 더더욱 바람직하게는 0.12 내지 0.22 또는 심지어 0.14 내지 0.19의 CIEx 색좌표 및/또는 0.14 내지 0.19 및/또는 0.44 내지 0.84, 바람직하게는 0.55 내지 0.83, 보다 바람직하게는 0.65 내지 0.82, 더욱 더 바람직하게는 0.70 내지 0.81 또는 심지어 0.75 내지 0.8의 CIEy 색 좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
따라서 본 발명의 추가적인 측면은 14500cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 더욱 더 바람직하게는 17% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고/나타내거나, 495 nm 내지 580 nm, 바람직하게는 500 nm 내지 560 nm, 보다 바람직하게는 510 nm 내지 550 nm, 훨씬 더 바람직하게는 515 nm 내지 540 nm에서 최대 방출을 나타내는 OLED에 관한 것이다.
심청색 에미터는 바람직하게는 480 nm 미만, 보다 바람직하게는 470 nm 미만, 훨씬 더 바람직하게는 465 nm 미만 또는 심지어 460 nm 미만의 최대 발광을 가질 수 있다. 최대 발광은 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, 보다 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 발광을 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 발광이 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 분명한 색점에서 빛을 방출하는 OLED에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, OLED는 좁은 발광 밴드(작은 반치폭(FWHM))을 갖는 빛을 방출한다. 일 측면에서, 본 발명에 따른 OLED는 0.30 eV 미만, 바람직하게는 0.25 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.20 eV 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.19 eV 미만 또는 심지어는 0.17 eV 미만의, 주 발광 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 CIEx(= 0.131) 및 CIEy(= 0.046) 색좌표에 가까운 CIEx 및 CIEy 색좌표를 갖는 광을 방출하고, 따라서 초고해상도(UHD) 디스플레이, 예를 들어 UHD-TV에 사용하기에 적합한 OLED에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 추가적인 측면은 발광이 0.02 내지 0.30, 바람직하게는 0.03 내지 0.25, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.20, 더욱 더 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, 더욱 더 바람직하게는 0.03 내지 0.15 또는 심지어 0.04 내지 0.10의 CIEy 색 좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
추가적인 측면에서, 본 발명은 광전자 구성 요소의 제조 방법에 관한 것이다. 이 경우, 본 발명의 유기 분자가 사용된다.
광전자 소자, 특히 본 발명에 따른 OLED는 임의의 수단의 기상 증착 및/또는 액상 공정에 의해 제조될 수 있다. 따라서 적어도 하나의 층은
- 승화 공정을 통하여 제조되거나,
- 유기 기상 증착 공정에 의하여 제조되거나,
- 운반체 가스 승화 공정에 의하여 제조되거나,
- 용액 처리 또는 프린트될 수 있다.
광전자 소자, 특히 본 발명에 따른 OLED를 제조하는데 사용되는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 상이한 층들이 후속 증착 공정에 의해 적절한 기판 상에 개별적이고 연속적으로 증착된다. 개별적인 층들은 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 기판으로서 사용된다. 개별적인 층은 적절한 용매를 사용하는 용액 또는 분산액으로부터 처리될 수 있다. 예를 들어, 용액 증착 공정에는 스핀 코팅, 딥 코팅 및 제트 프린팅이 포함된다. 용액 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
여기서 X1 = X14, X2 = X13, X3 = X12, X4 = X11, X5 = X10, X6 = X9 및 X7 = X8:
Figure pct00133
AAV1 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00134
첫 번째 단계에서 아세트산(50 당량)을 4,7-디브로모-5,6-디플로오로벤조[c][1,2,5]티아디아졸(E0; 1 당량) 및 Zn(1.5 당량)을 포함하는 플라스크에 첨가하고 상기 혼합물을 60 oC에서 교반한다. 이후 1,2-디온 화합물 E1을 수득한 화합물에 첨가하고 반응은 승온(30 oC 또는 그 이상)에서 교반하여 5,8-디브로모-6,7-디플루오로퀴녹살린 유도체 E2를 생성하였다. 화합물의 양과 온도의 변화가 적용될 수 있다.
AAV2 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00135
두 번째 단계는 승온(30 oC 또는 그 이상, 및 밤새)에서 유기 용매(예를 들어 DMSO, DMF, NMP, DMAc, DME, EtOH, MeCN, 또는 DCM)에서 염기(4 당량; 예를 들어 K2CO3, K3PO4, NaH, NaOtBu, KOtBu, Cs2CO3, KOH, NaOH, LDA, LDEA)의 존재 하의 E2(1 당량)와 2급 아민 E3(2.3 당량) 사이의 친핵성 방향족 치환 반응으로 이치환된 화합물 E4를 얻는다. 화합물의 양, 염기, 용매, 시간 및 온도의 변화가 적용될 수 있다.
AAV3 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00136
마지막 단계에서, C-H 활성화는 PdII 또는 Pdo 촉매(0.05당량; 예를 들어 Pd(OAc)2, PdCl2(PPh3)2, Pd(dppf)Cl2, PdCl2(PPh3)2, Pd(PPh3)4), 리간드(0.08당량; 예를 들어 PPh3, PCy3, PCy3-HBF4, XPhos, S-Phos, R-Phos, xanphos, (tBu)3P), 4급 암모늄 염(1당량; 예를 들어 TBACl, TBAB, TBAI , TBAOH, TMAB, THACl, TOACl, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 벤질트리메틸암모늄 브로마이드), 염기(5 당량; 예를 들어 K2CO3, K3PO4, NaH, NaOtBu, KOtBu, Cs2CO3, KOH 또는 NaOH), 용매(예를 들어, DMAc, NMP, DMF , DME, MeCN, Tol, 1,4-디옥산, DMSO, EtOH 또는 THF)의 존재 하에 140 oC에서 수행되어 본 발명에 따른 유기 분자인, P1을 수득한다. 화합물의 양, 상 촉매, 용매 및 온도의 변화가 적용될 수 있다.
일반적인 합성 방식 II
Figure pct00137
AAV2-1 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00138
AAV2-1 합성은 염기(1.5당량; 예를 들어 K2CO3, K3PO4, NaH, NaOtBu, KOtBu, Cs2CO3, KOH, NaOH, LDA 또는 LDEA), 및 용매(예를 들어, DMSO, DMF, NMP, DMAc, DME, EtOH, MeCN, Tol, MeCN 또는 DCM)의 존재 하에 최대 120oC 주위 온도에서 E2(1.05당량), 2급 아민 E3(1당량)의 반응에 의해 수행된다.
AAV2-2 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00139
E4-2의 합성은 E4-1 및 2급 아민 E3-2의 반응으로부터 수행된다. E4-1(1당량), 염기(1.5당량), E3-2(1.2당량)을 포함하는 플라스크에 용매(예를 들어 DMSO, DMF, NMP, DMAc, DME, EtOH, MeCN, Tol, MeCN, 또는 DCM)를 첨가하고, 반응 혼합물은 승온(50 oC 또는 그 이상)에서 12시간동안 교반한다. 화합물의 양, 염기, 용매, 및 온도의 변화가 적용될 수 있다.
AAV2-3 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00140
1당량의 E4-2에, 팔라듐 촉매(0.05당량; 예를 들어 Pd(OAc)2, PdCl2(PPh3)2, Pd(dppf)Cl2, PdCl2(PPh3)2, Pd(PPh3)4), 리간드(0.08당량; 예를 들어 PPh3, PCy3, PCy3-HBF4, XPhos, S-Phos, R-Phos, xanphos, (tBu)3P), 4급 암모늄 염(1당량; TBACl, TBAB, TBAI, TBAOH, TMAB, THACl, TOACl, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 벤질트리메틸암모늄 브로마이드), 염기(5당량; 예를 들어 K2CO3, K3PO4, NaH, NaOtBu, KOtBu, Cs2CO3, KOH, NaOH, LDA, LDEA)를 용매(예를 들어 MAc, NMP, DMF, DME, MeCN, Tol, 1,4-디옥산, DMSO, THF, EtOH)를 첨가하고, 승온(60-160 oC)한다. 화합물의 양, 상 촉매, 용매, 및 온도의 변화가 적용될 수 있다.
일반적인 합성 방식 III
여기서 X1 = X14, X2 = X13, X3 = X12, X4 = X11, X5 = X10, X6 = X9 및 X7 = X8:
Figure pct00141
AAV3-1 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00142
첫 번째 단계는 승온(30 oC 이상, 및 밤새)에서 유기 용매(예를 들어 DMSO, DMF, NMP, DMAc, DME, EtOH, MeCN, Tol, MeCN 또는 DCM)에서 염기(4 당량; 예를 들어 K2CO3, K3PO4, NaH, NaOtBu, KOtBu, Cs2CO3, KOH, NaOH, LDA, LDEA)의 존재 하의 4,7-디브로모-5,6-디플로오로벤조[c][1,2,5]티아디아졸(E0; 1 당량)과 2급 아민 E3 (2.1당량) 사이의 친핵성 방향족 치환 반응으로 이치환된 화합물 E5를 얻는다. 화합물의 양, 염기, 용매, 시간 및 온도의 변화가 적용될 수 있다.
AAV3-2 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00143
두 번째 단계에서, E5(1당량)의 C-H 활성화가 PdII 또는 Pdo 촉매(0.15당량; 예를 들어 Pd(OAc)2, PdCl2(PPh3)2, Pd(dppf)Cl2, PdCl2(PPh3)2, Pd(PPh3)4), 리간드(0.4당량; 예를 들어 PPh3, PCy3, PCy3-HBF4, XPhos, S-Phos, R-Phos, xanphos, (tBu)3P), 4급 암모늄 염(1당량; 예를 들어 TBACl, TBAB, TBAI , TBAOH, TMAB, THACl, TOACl, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 벤질트리메틸암모늄 브로마이드), 염기(5 당량; 예를 들어 K2CO3, K3PO4, NaH, NaOtBu, KOtBu, Cs2CO3, KOH 또는 NaOH), 용매(예를 들어, DMAc, NMP, DMF , DME, MeCN, Tol, 1,4-디옥산, DMSO, EtOH 또는 THF)의 존재 하에 승온(60 oC 이상, 및 밤새)에서 수행되어 E6을 수득한다. 화합물의 양, 상 촉매, 용매 및 온도의 변화가 적용될 수 있다.
AAV3-3 합성을 위한 일반적인 절차:
Figure pct00144
마지막 단계에서 아세트산(50당량)을 E6(1당량) 및 Zn(10당량)을 포함하는 플라스크에 첨가하고, 상기 혼합물을 60 oC에서 교반한다. 이후 1,2-디온 화합물 E1을 수득한 화합물에 첨가하고 반응은 승온(30 oC 이상)에서 교반하여 본 발명에 따른 대응 유기 분자인, P1을 수득한다. 화합물의 양 및 온도의 변화가 적용될 수 있다.
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 범함수 이론 계산
분자 구조가 BP86 범함수 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 범함수로 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 0.2mg/ml이고 톨루엔/DCM에 용해된 것이다.
프로그램: 7) 2000 U/min에서 30초. 코팅 후, 필름은 70°C에서 1분 동안 건조된다.
형광 분광법 및 인광 분광법
인광 및 광발광 분석을 위해 Horiba의 형광 분광계 “Fluoromax 4P”가 사용된다.
μs-범위 및 ns-범위의 시간 분해 광발광 분광법(FS5)
시간 분해 광발광(Time-resolved PL) 측정은 Edinburgh Instruments의 FS5 형광 분광계에서 수행된다. HORIBA 설정에서의 측정과 비교하여, 더 나은 집광을 통해 최적화된 신호 대 노이즈 비율을 가능하게 하며, 특히 지연 형광 특성의 과도 광발광 측정에 FS5 시스템이 유리하다. FS5는 넓은 스펙트럼을 제공하는 제논(xenon) 램프로 이루어진다. 연속 광원은 150W 제논 아크 램프이며, 선정된 파장들이 Czerny-Turner 모노크로메이터에 의해 선택되고, 이는 또한 특정 발광 파장을 설정하는 데에도 사용된다. 시료의 발광은 민감한 R928P 광전자 증배관(PMT)을 향하게 되고, 이는 200nm에서 870nm 사이의 스펙트럼 범위에서 최대 25%의 피크 양자 효율로 단일 광자를 감지할 수 있도록 한다. 검출기는 300cps(초당 카운트) 미만의 다크 카운트(dark count)를 제공하는 온도 안정화된 PMT이다. 마지막으로, 지연형광의 과도 감쇠 수명(transient decay lifetime)을 결정하기 위해 3개의 지수 함수를 사용하는 테일 맞춤(tail fit)이 적용된다. 특정 수명
Figure pct00145
에 대응하는 진폭
Figure pct00146
으로 가중치를 부여하여,
Figure pct00147
지연 형광 수명
Figure pct00148
이 결정된다.
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 pct00149
여기서 n광자는 광자의 수를 나타내고, Int는 강도를 나타낸다.
유기 광전자 소자의 제조 및 특징화
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 pct00150
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(1260 시리즈)에서 수행된다.
예시적으로 전형적인 HPLC 방법은 다음과 같다: Agilent (Poroshell 120EC-C18, 3.0×100 mm, 2.7 μm HPLC 컬럼)으로부터, 역상 컬럼 3.0mm × 100mm, 및 입자 크기 2.7 μm가 HPLC에 사용된다. HPLC-MS 측정은 다음의 구배에 따라 실온(rt)에서 수행된다.
유속[ml/분] 시간 [분] A[%] B[%] C[%]
1.5 30 40 40 30
1.5 45 10 10 80
1.5 50 40 10 80
1.5 51 30 40 30
1.5 55 30 10 30
0.1% 포름산을 포함하는 하기의 용매 혼합물을 사용한다.
용매 A: H2O(10%) MeCN(90%)
용매 B: H2O(90%) MeCN(10%)
용매 C: THF(50%) MeCN(50%)
용질의 농도가 0.5mg/ml인 용액에서 측정을 위해 2μL의 주입 부피를 취한다.
프로브의 이온화는 양성(APCI +) 또는 음성(APCI -) 이온화 모드에서 대기압 화학적 이온화(APCI) 소스를 사용하여 수행되거나 또는 대기압 광이온화(APPI) 소스에 의해 수행된다.
실시예 1
Figure pct00151
실시예 1은 다음에 따라 합성된다.
AAV1 (69% 수율), 여기서 벤질[134-81-6]이 E1으로 사용되고, 반응 온도는 40℃로 설정되고 반응 시간은 16시간;
AAV2 (82% 수율), 여기서 카바졸[201-696-0]이 E3으로 사용되고, DMF는 용매, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, 반응 온도는 80℃로 설정되고, 반응 시간은 24시간; 및
AAV3 (80% 수율), 여기서 Pd(OAC)2[3375-31-3], PPh3[603-35-0], 테트라부틸암모늄 브로마이드[1643-19-2]는 촉매 시스템으로 사용되고, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, N,N-디메틸 아세트아마이드는 용매로, 반응 온도는 140℃로 설정되고, 반응 시간은 24시간이다.
도 1은 실시예 1(톨루엔에서 0.001 mg/ml)의 발광 스펙트럼을 도시한다. 최대 방출(λmax)은 461nm에서이다. 광발광 양자 수율(PLQY)은 68%이고, 반치폭(PWHM)은 0.22 eV이다. 결과적인 CIEx좌표는 0.13이고, CIEy 좌표는 0.15이다.
실시예 2
Figure pct00152
실시예 2는 다음에 따라 합성된다.
AAV1 (69% 수율), 여기서 벤질[134-81-6]이 E1으로 사용되고, 반응 온도는 40℃로 설정되고 반응 시간은 16시간;
AAV2 (96% 수율), 여기서 3,6-디페닐-9H-카바졸[56525-79-2]이 E3으로 사용되고, DMF는 용매, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, 반응 온도는 80℃로 설정되고, 반응 시간은 24시간; 및
AAV3 (73% 수율), 여기서 Pd(OAC)2[3375-31-3], PPh3[603-35-0], 테트라부틸암모늄 브로마이드[1643-19-2]는 촉매 시스템으로 사용되고, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, N,N-디메틸 아세트아마이드는 용매로, 반응 온도는 140℃로 설정되고, 반응 시간은 36시간이다.
실시예 2(DCM에서 0.001 mg/ml)의 발광 스펙트럼은 477nm에서 최대 방출(λmax)을 가진다. 광발광 양자 수율(PLQY)은 70%이고, 반치폭(PWHM)은 0.21 eV이다. 결과적인 CIEx좌표는 0.129이고, CIEy 좌표는 0.344이다.
실시예 3
Figure pct00153
실시예 3은 다음에 따라 합성된다.
AAV3-1 (37% 수율), 여기서 3,6-디-터트(tert)-부틸카바졸[37500-95-1]이 E3으로 사용되고, DMF는 용매, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, 반응 온도는 100℃로 설정되고 반응 시간은 100시간;
AAV3-2 (54% 수율), 여기서 Pd(OAC)2[3375-31-3], PPh3[603-35-0], 테트라부틸암모늄 브로마이드[1643-19-2]는 촉매 시스템으로 사용되고, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, N,N-디메틸 아세트아마이드는 용매로, 반응 온도는 140℃로 설정되고, 반응 시간은 3시간; 및
AAV3-3 (22% 수율), 여기서 시클로헥센-1,2-디온[765-87-7]이 E1으로 사용되고, 반응 온도는 40℃로 설정되고, 반응 시간은 11시간이다.
실시예 3(톨루엔에서 0.001 mg/ml)의 발광 스펙트럼은 450nm에서 최대 방출(λmax)을 가진다. 광발광 양자 수율(PLQY)은 57%이고, 반치폭(PWHM)은 0.15 eV이다. 결과적인 CIEx좌표는 0.139이고, CIEy 좌표는 0.104이다.
실시예 4
Figure pct00154
실시예 4는 다음에 따라 합성된다.
AAV1 (69% 수율), 여기서 벤질[134-81-6]이 E1으로 사용되고, 반응 온도는 40℃로 설정되고 반응 시간은 16시간;
AAV2 (58% 수율), 여기서 7H-디벤조[c,g]카바졸[194-59-2]이 E3으로 사용되고, DMF는 용매, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, 반응 온도는 100℃로 설정되고, 반응 시간은 24시간; 및
AAV3 (21% 수율), 여기서 Pd(OAC)2[3375-31-3], PPh3[603-35-0], 테트라부틸암모늄 브로마이드[1643-19-2]는 촉매 시스템으로 사용되고, 포타슘 카보네이트[584-08-7]은 염기, N,N-디메틸 아세트아마이드는 용매로, 반응 온도는 140℃로 설정되고, 반응 시간은 72시간이다.
실시예 4(톨루엔에서 0.001 mg/ml)의 발광 스펙트럼은 501nm에서 최대 방출(λmax)을 가진다. 반치폭(PWHM)은 0.13 eV이다. 결과적인 CIEx좌표는 0.21이고, CIEy 좌표는 0.59이다.
본 발명의 유기 분자의 추가 예
Figure pct00155
Figure pct00156
Figure pct00157
Figure pct00158
Figure pct00159
Figure pct00160
Figure pct00161
Figure pct00162

Claims (15)

  1. 화학식 I의 구조를 포함하는 유기 분자:
    Figure pct00163

    화학식 I

    여기서
    X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, X9, X10, X11, X12, X13, 및 X14는 서로 독립적으로 N 및 CRa로 이루어진 군으로부터 선택되고;

    Z는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR3R4, C=CR3R4, C=O, C=NR3, NR3, O, SiR3R4, S, S(O) 및 S(O)2로 이루어진 군으로부터 선택되고;

    R1 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 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 치환되고; 및
    R1, R2 및 R5로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 다른 치환기와의 폐환(ring-closure)에 의해 형성된 단환 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조-축합환 시스템;

    Ra, R3 및 R4는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 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 치환되고;

    R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    수소, 중수소, N(R6)2, OR6, Si(R6)3, B(OR6)2, OSO2R6, CF3, CN, F, Br, I,
    C1-C40-알킬,
    이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
    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;
    C1-C40-알콕시,
    이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
    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;
    C1-C40-티오알콕시,
    이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
    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;
    C2-C40-알케닐,
    이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
    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;
    C2-C40-알키닐,
    이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고,
    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;
    C6-C60-아릴,
    이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고; 및
    C3-C57-헤테로아릴,
    이는 하나 이상의 치환기 R6으로 선택적으로 치환되고;

    R6은 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 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 선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환되고;
    C3-C17-헤테로아릴,
    이는 선택적으로 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 치환되고;
    N(C6-C18-아릴)2,
    N(C3-C17-헤테로아릴)2; 및
    N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);

    여기서 임의의 치환기 R1, R2, Ra, R3, R4 또는 R5는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기 R1, R2, Ra, R3, R4 또는 R5과 함께 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 축합환 시스템을 선택적으로 형성한다.
  2. 제1항에 있어서, 하기 화학식 Ib의 구조를 포함하는 유기 분자:
    Figure pct00164

    화학식 Ib
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, Z는 직접 결합인 유기 분자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, R1 및 R2는 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 분자:
    하나 이상의 치환기 R5에 의해 선택적으로 치환되는, 페닐; 및
    하나 이상의 치환기 R5에 의해 선택적으로 치환되는, 피리딘.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치환기 R2 및 R1은 동일한 유기 분자.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 IIIa, 화학식 IIIb, 화학식 IIIc, 화학식 IIId, 화학식 IIIe, 화학식 IIIf, 화학식 IIIg, 화학식 IIIh, 및 화학식 IIIi로 이루어진 군으로부터 선택된 구조를 포함하거나 이로 이루어지는 유기 분자:
    Figure pct00165
    Figure pct00166

    화학식 IIIa 화학식 IIIb
    Figure pct00167
    Figure pct00168

    화학식 IIIc 화학식 IIId
    Figure pct00169
    Figure pct00170

    화학식 IIIe 화학식 IIIf
    Figure pct00171
    Figure pct00172

    화학식 IIIg 화학식 IIIh
    Figure pct00173

    화학식 IIIi
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, Ra는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 분자:
    수소,
    Me,
    iPr,
    tBu,
    CN,
    CF3,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 분자:
    수소,
    Me,
    iPr,
    tBu,
    CN,
    CF3,
    Me, iPr, tBu, CN, CF3 및 Ph로 이루어진 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환된 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 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.
  9. 광전자 소자에서의 발광 에미터로서의 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자의 용도.
  10. 제9항에 있어서, 상기 광전자 소자는 하기로 이루어진 군으로부터 선택되는 용도:
    · 유기 발광다이오드(OLED),
    · 발광 전기화학 전지,
    · OLED 센서,
    · 유기 다이오드,
    · 유기 태양 전지,
    · 유기 트랜지스터,
    · 유기 전계효과 트랜지스터,
    · 유기 레이저, 및
    · 하향 변환 소자(down-conversion element).
  11. (a) 특히 에미터 형태의, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 유기 분자,
    (b) 상기 유기 분자와 상이한, 삼중항-삼중항 소멸(TTA) 호스트 물질
    (c) 선택적으로, TADF 물질, 및
    (d) 선택적으로, 염료 및/또는 용매를 포함하는 조성물.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자 또는 제11항에 따른 조성물을 포함하는 광전자 소자로서, 특히 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지, OLED 센서, 유기 다이오드, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 전계 효과 트랜지스터, 유기 레이저 및 하향 변환 소자(down-conversion element) 로 이루어진 군으로부터 선택된 소자의 형태를 갖는, 광전자 소자.
  13. 제12항에 있어서, 하기를 포함하는 광전자 소자:
    - 기판,
    - 애노드, 및
    - 캐소드, 여기서 상기 애노드 또는 상기 캐소드는 상기 기판 상에 배치되고,
    - 발광층, 이는 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 배치되고 상기 유기 분자 또는 상기 조성물을 포함한다.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 유기 분자 또는 제11항에 따른 조성물이 사용되는 광전자 소자의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 진공 증발 방법에 의해 또는 용액으로부터 상기 유기 분자를 처리하는 단계를 포함하는 광전자 소자의 제조 방법.
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