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KR102330660B1 - o-치환된 비-사이클로메탈화 아릴 그룹을 갖는 카르벤 리간드를 포함하는 금속 착체 및 유기 발광 다이오드에서의 이의 용도 - Google Patents

o-치환된 비-사이클로메탈화 아릴 그룹을 갖는 카르벤 리간드를 포함하는 금속 착체 및 유기 발광 다이오드에서의 이의 용도 Download PDF

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KR102330660B1
KR102330660B1 KR1020167030202A KR20167030202A KR102330660B1 KR 102330660 B1 KR102330660 B1 KR 102330660B1 KR 1020167030202 A KR1020167030202 A KR 1020167030202A KR 20167030202 A KR20167030202 A KR 20167030202A KR 102330660 B1 KR102330660 B1 KR 102330660B1
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게르하르트 와겐블라스트
토마스 게스너
크리스티앙 레나츠
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Abstract

비-사이클로메탈화(non-cyclometallated) 아릴 고리의 2 위치에 치환체를 갖는, 3개의 N,N 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 포함하는 사이클로메탈화 Ir 착체; 상기한 사이클로메탈화 Ir 착체를 1개 이상 포함하는 유기 전자 장치, 바람직하게는 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode: OLED), 상기 사이클로메탈화 Ir 착체를 바람직하게는 발광재(emitter material)로서, 바람직하게는 1개 이상의 호스트 물질과의 조합으로 포함하는 발광층, 상기 사이클로메탈화 Ir 착체의 OLED에서의 용도, 및 상기 유기 전자 장치, 바람직하게는 상기 OLED, 또는 상기 발광층을 포함하는 고정 시각 표시장치(display) 유닛, 이동 시각 표시장치 유닛, 조명 유닛, 의류 아이템 유닛, 핸드백 유닛, 악세서리 유닛, 가구 유닛 및 배경화면(OLED) 유닛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장치에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 상기 사이클로메탈화 Ir 착체의 제조방법에 관한 것이다.

Description

o-치환된 비-사이클로메탈화 아릴 그룹을 갖는 카르벤 리간드를 포함하는 금속 착체 및 유기 발광 다이오드에서의 이의 용도 {Metal complexes, comprising carbene ligands having an o-substituted non-cyclometalated aryl group and their use in organic light emitting diodes}
본 발명은 비-사이클로메탈화(non-cyclometallated) 아릴 고리의 2 위치에 치환체를 갖는, 3개의 N,N 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 포함하는 사이클로메탈화 Ir 착체; 상기한 사이클로메탈화 Ir 착체를 1개 이상 포함하는 유기 전자 장치, 바람직하게는 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode: OLED), 상기 사이클로메탈화 Ir 착체를 발광재(emitter material)로서, 바람직하게는 1개 이상의 호스트 물질과의 조합으로 포함하는 발광층, 상기 사이클로메탈화 Ir 착체의 OLED에서의 용도, 및 상기 유기 전자 장치, 바람직하게는 상기 OLED, 또는 상기 발광층을 포함하는 고정 시각 표시장치(display) 유닛, 이동 시각 표시장치 유닛, 조명 유닛, 의류 아이템 유닛, 핸드백 유닛, 악세서리 유닛, 가구 유닛 및 벽지(OLED) 유닛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장치에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 상기 사이클로메탈화 Ir 착체의 제조방법에 관한 것이다.
유기 전자 제품, 즉 유기 전자 장치는 전자 제품 분야에서 중요한 부문이다. 유기 전자 제품은 중합체 또는 보다 작은 유기 화합물을 포함하는 전자 회로를 사용하는 전자 제품의 하위분야이다. 유기 전자 제품의 사용 분야는 중합체 또는 보다 작은 유기 화합물을 유기 전자 장치, 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(light-emitting electrochemical cell: LEEC), 유기 광전지(organic photovoltaic cell: OPV) 및 유기 전계효과 트랜지스터(organic field- effect transistor: OFET)에 사용한다.
따라서, 적합한 신규한 유기 물질의 사용은 유기 전자 제품, 예를 들어, 표시장치, 조명, 센서, 트랜지스터, 데이터 저장소 또는 광전지를 기초로 한 다양한 새로운 종류의 부품을 제공하도록 한다. 이는 얇고 가볍고 유연하고 저가로 생산가능한 새로운 장치의 개발을 가능케한다.
그러므로, 유기 전자 장치를 위한 새로운 물질의 합성 및 제공은 중요한 연구 주제이다. 특히, 유기 전자 장치에 사용하기 위한 (예를 들어, OLED 및 LEEC에서 발광재로서 또는 OPV에서 흡착 염료로서 유용한) 염료의 합성 및 제공은 OLED 및 LEEC 경우의 고양자효율 뿐만 아니라 양호한 안정성 및 긴 수명을 갖는 유기 전자 장치를 제공하는데에 중요하다.
본원에 따른 바람직한 사용 분야는 유기 발광 다이오드(OLED)에 비교적 작은 유기 화합물을 사용한다. OLED는 이것이 전류에 의해 여기되는 경우 빛을 방출하는 물질의 경향을 활용한다. OLED는 특히 평면 시각 표시장치 유닛의 생산을 위해 캐소드선관(cathode ray tube) 및 액정 표시장치에 대한 대체물로서 흥미롭다. 매우 조밀한 디자인 및 본질적으로 낮은 전력 소비로 인해, OLED를 포함하는 장치는 모바일 분야, 예를 들어, 휴대폰, 스마트폰, 디지털 카메라, mp3 플레이어, 태블릿 컴퓨터, 랩탑 등의 분야에 특히 적합하다. 또한, 백색 OLED는 지금까지 알려진 조명 기술에 비해 큰 이점, 예를 들어, 특히 높은 효율을 제공한다.
OLED가 작동하는 방법의 기본 원칙 및 OLED의 적합한 구조(층들)는, 예를 들어, WO 2005/113704 및 거기에 인용된 문헌들에 명시되어 있다.
사용된 발광 물질(발광재)은 형광 물질(형광 발광재) 뿐만 아니라 인광 물질(인광 발광재)일 수 있다. 인광 발광재는 일반적으로, 일중항 방출(singlet emission)을 나타내는 형광 발광재와는 대조적으로 삼중항 방출(triplet emission)을 나타내는 유기금속 착체이다(M. A. Baldow et al., Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 4 내지 6). 양자역학의 이유로, 형광 발광재로 성취된 4배만큼의 양자효율, 에너지 효율 및 전력 효율이 인광 발광재를 사용하는 경우에도 가능하다.
특히 흥미로운 것은 양호한 색상 순도, 낮은 동작 전압(operational voltage), 높은 효율, 높은 효능, 열응력에 대한 높은 저항 및 긴 사용 수명을 갖는 유기 발광 다이오드이다.
실제로 상기한 특성들을 실행하기 위해서는 적합한 발광재를 제공해야 한다. 적합한 발광재의 선택은 OLED의 색 순도, 효율, 수명 및 동작 전압을 포함한 매개변수에 현저한 영향을 미친다.
유기 전자 장치, 특히 OLED에 유용한, 바람직하게는 인광 발광재로서의 화합물의 중요한 한 종류는 사이클로메탈화 전이금속 카르벤 착체이다. 이러한 착체는, 예를 들어, WO 2006/056418 A2, WO 2005/113704, WO 2007/115970, WO 2007/115981, WO 2008/000727, WO2009/050281, WO2009/050290, WO2011/051404, US2011/057559 WO2011/073149, WO2012/121936A2, US2012/0305894A1, WO2012/170571, WO2012/170461, WO 2012/170463, WO2006/121811, WO2007/095118, WO2008/156879, WO2008/156879, WO2010/068876, US2011/0057559, WO2011/106344, US2011/0233528, WO2012/048266 및 WO2012/172482에 기재되어 있다.
일반식 MA3B3를 갖는 상기한 선행 기술에 따른 사이클로메탈화 전이금속 카르벤 착체는, 상이한 물리적 특성을 갖는, 많은 경우에 분리되지 않는 메리디오널(meridional)(mer) 이성질체 형태 및/또는 보통은 열역학적으로 바람직한 면(facial)(fac)이성질체 형태로 존재할 수 있다.
본원에 따르면, 8면체 전이금속 착체의 메리디오널 및 면 이성질체는 다음과 같이 정의된다:
조성 MA3B3의 착체의 경우, 동일한 종류의 3개의 그룹이 8면체의 한 면의 코너(면 이성질체(fac 이성질체)) 또는 메리디안(meridian)을 차지할 수 있는데, 즉 3개의 리간드 결합 지점 중 2개가 서로에 대해 트랜스 위치에 있다(메리디오널 이성질체(mer 이성질체)). 8면체 금속 착체에서의 fac/mer 이성질체의 정의에 대해서는, 예를 들어, "J. Huheey, E. Keiter, R. Keiter, Anorganische Chemie: Prinzipien von Struktur und Reaktivitat, 2nd, revised edition, translated and expanded by Ralf Steudel, Berlin; New York: de Gruyter, 1995, pages 575, 576"를 참조한다.
상기한 선행 기술에서, N-알킬, N-아릴 치환된 카르벤 리간드를 포함하는 카르벤 착체의 경우, 열역학적으로 바람직한 fac 이성질체로 전환될 수 있는 mer 이성질체가 대부분 형성되는 것으로 나타났다. 그러나, 디아릴 치환된 카르벤 리간드로 이루어진 카르벤 착체의 경우, 보통 열역학적으로 바람직한 fac 이성질체가 대부분 형성된다.
상기한 선행 기술에 따르면, 카르벤 리간드를 갖는 전이금속 착체는 보통 다음 3가지 경로 중 하나에 따라 제조된다:
i) (아자)벤즈이미다졸륨 염의 탈양성화;
ii) 은 카르벤의 전이금속화;
iii) 상응하는 알콕시 유도체로부터 개시된 카르벤의 제조.
그러나, 사용된 방법과는 독립적으로, 두 아릴 잔기가 모두 일반적으로 중심 금속과의 사이클로메탈화에 적합한 비대칭 디아릴 치환된 카르벤 리간드의 경우, 카르벤 착체의 단지 하나의 사이클로메탈화 이성질체를 성취하기 위해 사이클로메탈화에 영향을 미칠 수는 없다. 이성질체의 분리는 저수율과 관련된 물질의 손실이 동반된다.
US 2012/0305894 A1은 높은 색 순도 및 높은 효율을 갖는 청색 인광 화합물 및 이를 사용하는 유기 전계발광 장치에 관한 것이다. US 2012/0305894 A1에 따른 실시예에 언급된 청색 인광 화합물은 아래 식을 특징으로 한다:
Figure 112016104958547-pct00001
위에 나타낸 Ir 착체는 주요 이성질체로서 수득되는 것으로 언급되어 있다. 그러나, US 2012/0305894 A1에는 사이클로메탈화 이성질체의 형성을 어떻게 피할 수 있을 지에 대해서는 언급되어 있지 않다. 추가로, US 2012/0305894 A1에 기재된 화합물의 fac 및 mer 이성질체는 언급되어 있지 않다.
WO 2012/121936 A2는 이미다졸 고리에 융합된 N 함유 고리를 갖는 이미다졸 카르벤 리간드를 포함하는 유기금속 화합물을 기재하고 있다. 특히, 이미다졸 고리에 융합된 N 함유 고리는 1개의 질소원자 또는 1개가 넘는 질소원자를 함유할 수 있다. 이들 물질은 WO 2012/121936 A2에 따르면 OLED용 청색 인광 발광재로서 유용하다.
WO 2011/073149 A1는 이리듐 및 백금으로부터 선택된 중심 원자 및 디아자벤즈이미다졸 카르벤 리간드를 포함하는 금속-카르벤 착체, 상기 착체를 포함하는 유기 발광 다이오드, 이러한 금속-카르벤 착체를 1개 이상 포함하는 발광층, 조명 소자를 포함하는 그룹으로부터 선택된 장치, 이러한 OLED를 포함하는 고정 스크린 및 이동 스크린, 및 이러한 금속-카르벤 착체의 OLED에서의, 예를 들어, 발광재, 매트릭스 물질, 전하 전달 물질 및/또는 전하 또는 여기자 차단제로서의 용도에 관한 것이다.
WO 2012/172482 A1는 이리듐 및 백금으로부터 선택된 중심 원자 및 특정한 아자벤즈이미다졸로 카르벤 리간드를 포함하는 금속-카르벤 착체, 이러한 착체를 포함하는 OLED(유기 발광 다이오드), 이러한 OLED를 포함하는 조명 소자, 고정 시각 표시장치 유닛 및 이동 시각 표시장치 유닛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장치, 이러한 금속-카르벤 착체의 OLED에서의, 예를 들어, 발광재, 매트릭스 물질, 전하 전달 물질 및/또는 전하 또는 여기자 차단제로서의 용도에 관한 것이다. 상기 문헌으로부터, mer 이성질체는 N-알킬, N-아릴 치환된 카르벤 리간드를 포함하는 카르벤 착체의 경우에만 수득될 수 있는 반면, 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 포함하는 카르벤 착체에 관해 기재된 실시예는 fac 이성질체를 제공한다는 것이 추가로 명확하다.
3개의 문헌 WO 2011/073149 A1, WO 2011/073149 A1 및 WO 2012/172482 A1은 N-알킬, N-아릴 치환된 카르벤 리간드를 포함하는 다수의 카르벤 착체를 기재하고 있다. 이러한 카르벤 착체에서, 단지 1개의 사이클로메탈화 착제가 존재한다.
본 발명의 목적은 아릴 치환된 카르벤 리간드만을 갖거나 상기 리간드를 주로 이의 mer 이성질체의 형태로 갖는 금속-카르벤 착체를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가의 목적은 단지 1개의 또는 주로 1개의 사이클로메탈화 이성질체 형태의 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 갖는 금속-카르벤 착체를 제공하는 것이다.
디아릴 치환된 카르벤 리간드를 갖는 상기 금속-카르벤 착체는 양호한 색 순도, 낮은 동작 전압, 높은 효율, 높은 효능, 열응력에 대한 높은 저항 및 특히 긴 사용 수명을 갖는 유기 발광 다이오드에 사용하기에 적합하다.
놀랍게도, 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 갖는 금속-카르벤 착체의 mer 이성질체가 통상 상응하는 fac 이성질체보다 현저히 짧은 발광 감쇠 시간을 보인다는 것이 본 발명의 발명자들에 의해 밝혀졌다. 따라서, 방사성 과정이 비방사성 과정과 보다 잘 경쟁할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 금속-카르벤 착체, 특히 mer 이성질체는 효율적인 발광을 나타내고, 따라서 긴 사용 수명을 갖는 OLED용 발광재 로서 매우 적합하다.
이제 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 갖는 금속-카르벤 착체의 mer 이성질체를 전적으로 또는 주요 이성질체로서 분리할 수 있다.
단지 1개 또는 주로 1개의 사이클로메탈화 이성질체가 존재하기 때문에, 보통 낮은 수율과 관련된 물질의 손실이 동반되는, 이성질체의 분리가 다수의 경우 필요하지 않다.
이 목적은 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체에 의해 달성된다.
Figure 112016104958547-pct00002
위의 화학식에서,
A1은 CH 또는 N이고;
A2는 CR1 또는 N이고;
A3는 CR2 또는 N이고;
A1 및/또는 A3가 N인 경우, A2는 CR1이고;
R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단된, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
바람직하게는, R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 비치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 일치환아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 16개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 비치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 일치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 이치환 헤테로아릴 라디칼(보다 바람직하게는, 상기 아릴 라디칼 또는 헤테로아릴 라디칼은 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 플루오레닐, 인돌릴, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메톡시, 페닐 또는 CF3에 의해 치환될 수 있다)로 이루어진 그룹으로부터 선택된다); OPh, 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F; CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 또는 SiPh2tBu로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
R10, R11, R12는 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸 또는 이소-부틸; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼, 바람직하게는 페닐 또는 톨릴; 총 5 내지 15개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 총 3 내지 7개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼, 바람직하게는 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실이거나;
R1과 R2, R3와 R4 및/또는 R6와 R7은, 서로 독립적으로, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, 추가로 선택적으로 치환된 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 이는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖고, 추가로 선택적으로 적어도 하나의 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리에 융합될 수 있으며, 이는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖고;
R5는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단된, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
바람직하게는, R5는 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 비치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 일치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 16개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 비치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 일치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 이치환 헤테로아릴 라디칼이고; 보다 바람직하게는, 상기 아릴 라디칼 또는 헤테로아릴 라디칼은 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메톡시, 페닐, CF3 또는 CN에 의해 치환될 수 있다); CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 or SiPh2tBu로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹으로부터 선택되고;
X는 CH, CD 또는 N이고;
Y는 CR8 또는 N이고;
R8은 수소; 중수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단된, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고; 바람직하게는, R8은 수소; 중수소; 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 비치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 일치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 16개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 비치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 일치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 이치환 헤테로아릴 라디칼이고; 보다 바람직하게는, 상기 아릴 라디칼 또는 헤테로아릴 라디칼은 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 플루오레닐, 인돌릴, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메톡시, 페닐, CF3 또는 CN에 의해 치환될 수 있다); 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F; CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 또는 SiPh2tBu로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
본 발명의 핵심은 카르벤 질소원자 중 하나에 결합된 아릴 잔기 중 하나의 2 위치에 치환체를 갖는, 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 갖는 Ir 카르벤 착체의 제공이다. 아릴 잔기의 2 위치의 치환에 의해, 오직 또는 주로 mer 이성질체 형태의 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 갖는 금속-카르벤 착체를 수득할 수 있다. 추가로, Ir과 상기 치환된 아릴 잔기의 사이클로메탈화는 각각 방지되고 실질적으로 감소된다. 그러므로, 본 발명에 따른 화학식(I)의 특정한 사이클로메탈화 Ir 착체는 유일한 또는 우세한 이성질체로서 이의 mer 이성질체 형태로 및 단지 1개 또는 주로 1개의 사이클로메탈화 이성질체 형태로 존재한다. 추가로, 상기 착체의 발광 수명(발광 감쇠 시간)은 짧고 양자 수율은 높음 내지 매우 높음이다. 본 발명에 따른 착체를 포함하는 장치는 낮은 전압 및 특히 긴 사용 수명 뿐만 아니라 높은 효율 및 조명 효능을 나타낸다.
본 발명의 문맥에서, 사이클로메탈화 Ir 착체는 카르벤 질소원자(즉, 카르벤 유닛의 질소원자) 중 하나에 치환된 아릴 잔기가, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체에 대해 아래에 나타낸 바와 같이, Ir-탄소 σ 결합이 형성되면서 메탈화되는 것을 의미한다:
Figure 112016104958547-pct00003
본 발명의 문맥에서, 사이클로메탈화 이성질체는, 화학식(I)의 Ir 착체의 경우, 원칙적으로 2개의 사이클로메탈화 이성질체(이성질체 A 및 이성질체 B)가 가능하다는 것을 의미한다:
Figure 112016104958547-pct00004
그러나, 본 발명에 따른 Ir 착체는 카르벤 질소원자 중 하나에 결합된 아릴 잔기 중 하나의 2 위치에 치환체(R5)를 갖는 카르벤 리간드를 적어도 1개 포함하기 때문에, 사이클로메탈화 이성질체 B의 형성은 각각 방지되고 실질적으로 감소된다.
본 발명에 따른 Ir 착체 중의 카르벤 질소원자 중 하나에 결합된 아릴 잔기 중 하나의 2 위치는, 본 발명의 문맥에서, R5로 치환된 위치이다.
본 발명자들에 의해 카르벤 질소원자 중 하나에 결합된 아릴 잔기 중 하나의 단지 1개의 2 위치의 치환이 유일하게 또는 주로 mer 이성질체를 제공하고 Ir과 상기 아릴 잔기의 사이클로메탈화를 방지하거나 실질적으로 감소시키기에 충분하다는 것이 밝혀졌다.
본 발명의 문맥에서, 용어 아릴 라디칼, 유닛 또는 그룹, 헤테로아릴 라디칼, 유닛 또는 그룹, 알킬 라디칼, 유닛 또는 그룹, 사이클로알킬 라디칼, 유닛 또는 그룹, 사이클로헤테로알킬 라디칼, 유닛 또는 그룹, 및 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹은 달리 언급되지 않는 한 각각 다음과 같이 정의된다.
아래에 언급된 아릴 라디칼, 헤테로알킬 라디칼, 알킬 라디칼, 사이클로알킬 라디칼, 및 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹에서, 1개 이상의 수소원자(존재하는 경우)는 중수소원자에 의해 치환될 수 있다.
6 내지 30개, 바람직하게는 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 아릴 라디칼, 또는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼(C6-C30-아릴 라디칼)은 고리 헤테로원자를 포함하지 않는 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 방향족으로부터 유도된다. 상기 시스템이 모노사이클릭 시스템인 경우, 두 번째 고리에 대한 용어 "아릴"은 또한 포화 형태(퍼하이드로 형태) 또는 부분 불포화 형태(예를 들어, 디하이드로 형태 또는 테트라하이드로 형태)를 포함하나, 단 특정 형태가 알려져 있고 안정하다. 이는, 본 발명에서 용어 "아릴"은, 예를 들어, 2개 또는 3개의 라디칼 모두 방향족인 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 라디칼, 및 단지 1개의 고리만 방향족인 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 라디칼, 또한 2개의 고리가 방향족인 트리사이클릭 라디칼도 포함한다는 것을 의미한다. 아릴의 예는 페닐, 나프틸, 인다닐, 1,2-디하이드로나프테닐, 1,4-디하이드로나프테닐, 인데닐, 안트라세닐, 펜안트레닐 또는 1,2,3,4-테트라하이드로나프틸이다. 특히 바람직한 것은 탄소수 6 내지 13의 기본 구조를 갖는 아릴 라디칼, 예를 들어, 페닐, 나프틸 또는 플루오레닐이고, 매우 특히 바람직한 것은 탄소수 6의 기본 구조를 갖는 아릴 라디칼이다.
아릴 라디칼 또는 C6-C30-아릴 라디칼은 비치환되거나 1개 이상의 추가의 라디칼에 의해 치환될 수 있다. 적합한 추가의 라디칼은 C1-C20-알킬, C6-C24-아릴 및 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 치환체로 이루어진 그룹으로부터 선택되고, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 적합한 치환체는 아래에 명시되어 있다. 바람직한 것은 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 비치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 일치환 아릴 라디칼 또는 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이치환 아릴 라디칼이다. 바람직한 치환체는 C1-C20-알킬 그룹, C1-C20-알콕시 그룹, CN, CF3, 할로겐 라디칼, SiR10R11R12(R10, R11 및 R12는 아래에 명시된 것이다) 또는 아미노 그룹(NR32R33, 적합한 R32 및 R33 라디칼은 아래에 명시된 것이다)이고, 보다 바람직한 치환체는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메톡시, 페닐 또는 CF3; OPh, 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F; CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 또는 SiPh2tBu로부터 선택된 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이다.
총 5 내지 30개, 바람직하게는 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 헤테로아릴 라디칼, 또는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼은 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 트리사이클릭 헤테로방향족을 의미하는 것으로 이해되고, 이들 중 일부는 상기한 아릴로부터 유도될 수 있고, 아릴 기본 구조 중의 적어도 1개의 탄소원자는 헤테로원자로 대체된 것이다. 바람직한 헤테로원자는 N, O 및 S이다. 헤테로아릴 라디칼의 기본 구조는 특히 바람직하게는 피리딘, 피리미딘 및 피라진과 같은 시스템, 및 티오펜, 피롤, 이미다졸, 티아졸, 옥사졸 또는 푸란과 같은 5원 헤테로방향족으로부터 선택된다. 이러한 기본 구조는 1개 또는 2개의 6원 방향족 라디칼에 선택적으로 융합될 수 있다. 적합한 융합 헤테로방향족은 카바졸릴, 벤즈이미다졸릴, 벤조푸라닐, 벤조티아졸릴, 벤즈옥사졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 인돌릴 또는 벤즈이미다조[1,2-a]벤즈이미다졸릴이다. 특히 바람직한 기본 구조는 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 인돌릴, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐이다.
상기 기본 구조는 1개, 1개 초과 또는 모든 치환가능한 위치에서 치환될 수 있고, 적합한 치환체는 C6-C30-아릴의 정의하에 이미 명시된 것들과 동일하다. 바람직한 것은 총 5 내지 16개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 비치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 일치환 헤테로아릴 라디칼, 및 총 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 이치환 헤테로아릴 라디칼이다.
본원의 문맥에서 알킬 라디칼은 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단되고 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는, 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼이다. 바람직한 것은 C1- 내지 C10-알킬 라디칼이고, 특히 바람직한 것은 C1- 내지 C6-알킬 라디칼이다. 또한, 상기 알킬 라디칼은 비치환되거나 1개 이상의 치환체로 치환될 수 있다. 바람직한 치환체는 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹, 바람직하게는 C1-C20-알콕시, 할로겐, 보다 바람직하게는 F, C1-C20-할로알킬, 예를 들어, CF3; 중수소; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 또는 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 적합한 아릴 치환체는 위에 명시된 것이고, 적합한 알콕시 및 할로겐 치환체는 아래에 명시된 것이다. 적합한 알킬 그룹의 예는 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸 및 옥틸, 및 또한 C1-C20-할로알킬-, C6-C30-아릴-, C1-C20-알콕시- 및/또는 할로겐 치환된, 특히 F 치환된, 상기한 알킬 그룹의 유도체, 예를 들어, CF3 또는 CF2CF3이다. 이는 언급된 라디칼의 n-이성질체 및 이소프로필, 이소부틸, 이소펜틸, sec-부틸, tert-부틸, 이소-부틸, 네오펜틸, 3,3-디메틸부틸, 3-에틸헥실 등과 같은 측쇄 이성질체 둘 다를 포함한다. 바람직한 알킬 그룹은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, CF3 및 CF2CF3이다. 가장 바람직한 알킬 그룹은 CF3, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸 및 이소-부틸이다.
사이클로알킬 라디칼은 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼을 의미하는 것으로 본원의 문맥에서 이해된다. 바람직한 것은 이해를 위해 3 내지 18개, 보다 바람직하게는 3 내지 12개, 가장 바람직하게는 3 내지 7개의 탄소원자를 기본 구조(고리)에 갖는 사이클로알킬 라디칼이다. 적합한 치환체는 알킬 그룹에 대해 언급된 치환체이다. 비치환되거나 알킬 그룹에 대해 위에 언급된 라디칼에 의해 치환될 수 있는 적합한 사이클로알킬 그룹의 예는 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸, 사이클로노닐 및 사이클로데실이다. 이들은 또한 데칼리닐, 노르보닐, 보르나닐 또는 아다만틸과 같은 폴리사이클릭 고리 시스템일 수 있다.
3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 헤테로사이클로알킬 라디칼, 또는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼은 3 내지 18개, 바람직하게는 5 내지 10개, 보다 바람직하게는 5 내지 8개의 고리원자를 갖고 상기 헤테로사이클로알킬 기본 구조 중의 적어도 1개의 탄소원자는 헤테로원자에 의해 대체된 것인, 헤테로사이클로알킬 라디칼을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직한 헤테로원자는 N, O 및 S이다. 적합한 치환체는 알킬 그룹에 대해 언급된 치환체이다. 비치환되거나 알킬 그룹에 대해 위에 언급된 라디칼에 의해 치환될 수 있는 적합한 헤테로사이클로알킬 그룹의 예는 다음 헤테로사이클로부터 유도된 라디칼이다: 피롤리딘, 티올란, 테트라하이드로푸란, 1,2-옥사티올란, 옥사졸리딘, 피페리딘, 티안, 옥산, 디옥산, 1,3-디티안, 모르폴린, 피페라진. 이들은 또한 폴리사이클릭 고리 시스템일 수 있다.
적합한 알콕시 라디칼 및 알킬티오 라디칼이 상응하게 상기한 알킬 라디칼로부터 유도된다. 이의 예는 OCH3, OC2H5, OC3H7, OC4H9 및 OC8H17, 및 또한 SCH3, SC2H5, SC3H7, SC4H9 및 SC8H17을 포함한다. 본 문맥에서, C3H7, C4H9 및 C8H17은 n-이성질체 및 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸 및 2-에틸헥실과 같은 측쇄 이성질체 둘 다를 포함한다. 특히 바람직한 알콕시 또는 알킬티오 그룹은 메톡시, 에톡시, n-옥틸옥시, 2-에틸헥실옥시 및 SCH3이다.
본원의 문맥에서 적합한 할로겐 라디칼 또는 할로겐 치환체는 불소, 염소, 브롬 및 요오드, 바람직하게는 불소, 염소 및 브롬, 보다 바람직하게는 불소 및 염소, 가장 바람직하게는 불소이다.
본원의 문맥에서, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹은 아래의 그룹을 의미하는 것으로 이해된다:
C1-C20-알콕시, C6-C30-아릴옥시, C1-C20-알킬티오, C6-C30-아릴티오, SiR10R11R12, 할로겐 라디칼, 할로겐화 C1-C20-알킬 라디칼, 카보닐(-CO(R32)), 카보닐티오(-C=O(SR32)), 카보닐옥시(-C=O(OR32)), 옥시카보닐(-OC=O(R32)), 티오카보닐(-SC=O(R32)), 아미노(-NR32R33), OH, 슈도할로겐 라디칼, 아미도(-C=O(NR32R33)), -NR32C=O(R33), 포스포네이트(-P(O)(OR32)2, 포스페이트 (-OP(O)(OR32)2), 포스핀(-PR32R33), 포스핀 옥사이드(-P(O)R32 2), 설페이트(-OS(O)2OR32), 설폭사이드(-S(O)R32), 설포네이트(-S(O)2OR32), 설포닐(-S(O)2R32), 설폰아미드(-S(O)2NR32R33), NO2, 보론산 에스테르(-OB(OR32)2), 이미노(-C=NR32R33)), 보란 라디칼, 스타네이트 라디칼, 하이드라진 라디칼, 하이드라존 라디칼, 옥심 라디칼, 니트로소 그룹, 디아조 그룹, 비닐 그룹, 설폭시민, 알란, 저메인(germane), 보록신 및 보라진.
공여자 또는 수용자 작용을 갖는 바람직한 치환체는 C1- 내지 C20-알콕시, 바람직하게는 C1-C6-알콕시, 보다 바람직하게는 에톡시 또는 메톡시; C6-C30-아릴옥시, 바람직하게는 C6-C10-아릴옥시, 보다 바람직하게는 페닐옥시; SiR10R11R12; 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F, Cl, Br, 보다 바람직하게는 F 또는 Cl, 가장 바람직하게는 F, 할로겐화 C1-C20-알킬 라디칼, 바람직하게는 할로겐화 C1-C6-알킬 라디칼, 가장 바람직하게는 불소화 C1-C6-알킬 라디칼, 예를 들어, CF3, CH2F, CHF2 또는 C2F5; 아미노, 바람직하게는 디메틸아미노, 디에틸아미노 또는 디페닐아미노; OH, 슈도할로겐 라디칼, 바람직하게는 CN, SCN 또는 OCN, 보다 바람직하게는 CN, -C(O)OC1-C4-알킬, 바람직하게는 -C(O)OMe, P(O)R2, 바람직하게는 P(O)Ph2, 및 SO2R2, 바람직하게는 SO2Ph로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
공여자 또는 수용자 작용을 갖는 매우 특히 바람직한 치환체는 메톡시, 페닐옥시, 할로겐화 C1-C4-알킬 라디칼, 바람직하게는 CF3, CH2F, CHF2, C2F5, 할로겐, 바람직하게는 F, CN, SiR10R11R12(적합한 R10, R11 및 R12는 아래에 명시된 것이다), 디페닐아미노 또는 -C(O)OC1-C4-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 보다 더 바람직한 것은 OPh, 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F; CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 또는 SiPh2tBu이다.
공여자 또는 수용자 작용을 갖는 상기한 그룹은, 위에 명시된 것들 중 추가의 라디칼 및 그룹이 또한 공여자 또는 수용자 작용을 가질 수 있는 가능성을 배제하고자 하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기한 헤테로아릴 라디칼은 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 마찬가지의 그룹이고, C1-C20-알킬 라디칼은 공여자 작용을 갖는 그룹이다.
언급된 R32 및 R33 라디칼은 각각 독립적으로 수소, 5 내지 30개의 고리원자를 갖는 치환 또는 비치환 C1-C20-알킬, 또는 치환 또는 비치환 C6-C30-아릴, 또는 치환 또는 비치환 헤테로아릴이고, 적합하고 바람직한 알킬 및 아릴 라디칼은 위에 명시되어 있다. 보다 바람직하게는, R32, R33 및 R34 라디칼은 C1-C6-알킬, 예를 들어, 메틸, 에틸, i-프로필 또는 tert-부틸, 또는 페닐 또는 피리딜, 가장 바람직하게는 메틸 또는 페닐이다.
언급된 R10, R11 및 R12 라디칼은 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸 또는 이소-부틸; 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼, 바람직하게는 페닐 또는 톨릴; 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 총 3 내지 18개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼, 바람직하게는 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실이다.
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체 중의 금속은 바람직하게는 Ir(III)이다.
사이클로메탈화 Ir 착체의 화학식(I)의 두자리 리간드(bidentate ligands)에서의 라디칼, 그룹 및 심볼은 바람직하게는 서로 독립적으로 아래의 의미를 갖는다:
R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단된, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
바람직하게는, R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 비치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 일치환아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 16개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 비치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 일치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 이치환 헤테로아릴 라디칼이고; 보다 바람직하게는, 상기 아릴 라디칼 또는 헤테로아릴 라디칼은 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 플루오레닐, 인돌릴, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메톡시, 페닐 또는 CF3에 의해 치환될 수 있다); OPh, 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F; CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 또는 SiPh2tBu로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되거나;
R1과 R2, R3와 R4 및/또는 R6와 R7은, 서로 독립적으로, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, 추가로 선택적으로 치환된 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 이는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖고, 추가로 선택적으로 적어도 하나의 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리에 융합될 수 있으며, 이는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는다.
보다 바람직하게는, R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, OCH3, OCF3; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 메톡시, CF3 또는 페닐에 의해 치환될 수 있다); F, CF3, CN 및 SiPh3로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고; 가장 바람직하게는, R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, 이소-프로필, tert-부틸, 이소-부틸 또는 메톡시에 의해 치환될 수 있다); CF3 또는 CN이다.
R10, R11, R12는 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸 또는 이소-부틸; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼, 바람직하게는 페닐 또는 톨릴; 총 5 내지 15개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 총 3 내지 7개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼, 바람직하게는 사이클로펜틸 또는 사이클로헥실이다.
R5는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단된, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
바람직하게는, R5는 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 비치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 일치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 16개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 비치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 일치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 이치환 헤테로아릴 라디칼이고; 보다 바람직하게는, 상기 아릴 라디칼 또는 헤테로아릴 라디칼은 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메톡시, 페닐, CF3 또는 CN에 의해 치환될 수 있다); CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 or SiPh2tBu로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹으로부터 선택된다.
보다 바람직하게는, R5는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, OCH3, OCF3; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐(상기 라디칼들은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 메톡시 또는 페닐에 의해 치환, 바람직하게는 일치환되거나 비치환될 수 있다); CF3 및 CN으로부터 선택된 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고; 가장 바람직하게는, R5는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소-부틸; 페닐, 톨릴 또는 피리딜이다.
특히 바람직한 것은
R1, R2, R3, R4, R6 및 R7이 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, OCH3, OCF3; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 메톡시, CF3 또는 페닐에 의해 치환될 수 있다); F, CF3, CN 및 SiPh3로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
R5가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, OCH3, OCF3; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐(상기 라디칼들은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 메톡시 또는 페닐에 의해 치환, 바람직하게는 일치환되거나 비치환될 수 있다); CF3 및 CN으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹인 화학식(I)의 착체이다.
보다 더 바람직한 것은
R1, R2, R3, R4, R6 및 R7이 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, 이소-프로필, tert-부틸, 이소-부틸 또는 메톡시에 의해 치환될 수 있다); CF3 또는 CN이고;
R5가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소-부틸; 페닐, 톨릴 또는 피리딜인 화학식(I)의 착체이다.
X는 CH, CD 또는 N; 바람직하게는 CH 또는 N이고;
Y는 CR8 또는 N, 바람직하게는 CH 또는 N이다.
바람직하게는, X 및 Y는 각각 독립적으로 CH, CD 또는 N; 바람직하게는 CH 또는 N이다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서,
X는 N이고;
Y는 CR8, 바람직하게는 CH이다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서,
X는 N이고;
Y는 N이다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서,
X는 CH 또는 CD이고; 바람직하게는 CH이고;
Y는 CR8, 바람직하게는 CH이다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시양태에서,
X는 CH 또는 CD이고; 바람직하게는 CH이고;
Y는 N이다.
R8은 수소; 중수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단된, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고; 바람직하게는, R8은 수소; 중수소; 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 비치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 일치환 아릴 라디칼, 6 내지 18개의 탄소원자를 갖는 이치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 16개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 비치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 일치환 헤테로아릴 라디칼, 총 5 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 이치환 헤테로아릴 라디칼이고; 보다 바람직하게는, 상기 아릴 라디칼 또는 헤테로아릴 라디칼은 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 플루오레닐, 인돌릴, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 메톡시, 페닐, CF3또는 CN에 의해 치환될 수 있다); 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F; CF3, CN; 또는 SiR10R11R12, 바람직하게는 SiMe3, SiPh3, SiEt3 또는 SiPh2tBu로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체에서의 카르벤 리간드는 모노음이온성 두자리 리간드이다.
바람직하게는, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체에서의 3개의 카르벤 리간드가 동일하다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 메리디오널(mer) 착체이다.
화학식(I)의 바람직한 사이클로메탈화 Ir 착체는 라디칼 및 그룹 R1, R2, R3, R4, R6, R5, R7, X 및 Y가 다음 의미를 갖는 화학식(I)의 화합물이다.
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화학식(I)의 특히 바람직한 사이클로메탈화 Ir 착체는 다음 착체이다.
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화학식(I)의 가장 바람직한 사이클로메탈화 Ir 착체는 다음 착체이다.
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본 발명은 또한 Ir을 포함하는 적합한 화합물을 적합한 리간드 또는 리간드 전구체와 접촉시킴으로써, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법의 하나의 실시양태에서, 이리듐을 포함하는 적합한 화합물과 적합한 카르벤 리간드, 바람직하게는 유리 카르벤으로서 탈양자화된 형태 또는 보호된 카르벤의 형태, 예를 들어, 은-카르벤 착체를 접촉시킨다.
그러므로, 본 발명은, 하나의 실시양태에서, 사용된 리간드 전구체가 상응하는 Ag-카르벤 착체인, 본 발명에 따른 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시양태에서, 사용된 리간드 전구체는 적합한 Ir 포함 화합물과 반응하는 유기 화합물이다. 휘발성 물질, 예를 들어, 메탄올 또는 에탄올과 같은 저급 알콜을, 예를 들어, 승온에서 및/또는 감압하에 및/또는 제거되는 알콜 분자에 결합하는 분자체를 사용하여 제거함으로써 카르벤이 카르벤 리간드의 전구체로부터 분리될 수 있다. 상응하는 공정은 당업계의 기술자에게 알려져 있다.
본 발명은 또한 사용된 리간드 전구체가 화학식(IV)의 화합물인, 본 발명에 따른 방법에 관한 것이다.
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위의 화학식에서, A1, A2, A3, R3, R4, R6, R5, R7, X 및 Y는 화학식(I)의 화합물에 대해 이미 정의된 바와 같고, R13은 다음과 같이 정의된다:
R13은 독립적으로 SiR14R15R16, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고,
R14, R15, R16은 각각 독립적으로 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이다.
아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 및 헤테로사이클로알킬의 정의는 위에 명시하였다.
특히 바람직한 실시양태에서, R13은 알킬, 특히 C1-C20-알킬, 바람직하게는 C1-C10-알킬, 보다 바람직하게는 C1-C8-알킬, 예를 들어, 메틸, 에틸; n-프로필, 이소-프로필과 같은 프로필; n-부틸, 이소부틸, tert-부틸과 같은 부틸; 펜틸, 헥실, 헵틸 또는 옥틸이다.
화학식(IV)의 화합물에서 R13은 가장 바람직하게는 메틸 또는 에틸이다.
화학식(IV)의 화합물은 일반적으로 당업계의 기술자에게 알려진 공정에 의해 수득가능하다. 화학식(IV)의 화합물은, 예를 들어, 화학식(Va)의 화합물 또는 화학식(Vb)의 상응하는 Cl 또는 BF4 염을 화학식(VI)의 화합물과 반응시키거나,
화학식(Va) 또는 (Vb)의 화합물을 제1 단계에서 빌스마이어(Vilsmeier) 시약((클로로메틸렌)디메틸암모늄 클로라이드) 및 NaBF4, NaCl, NaBr 또는 NaI로부터 선택된 나트륨염과 반응시켜 화학식(Vc)의 화합물을 수득하고, 제2 단계에서 R13OH 또는 M"OR13(M"는 알칼리 금속염, 바람직하게는 Na이다)과 반응시킴으로써, 수득할 수 있다.
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(X-는 Cl- 또는 BF4 -이다)
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(X-는 BF4 -, Cl-, Br- 또는 I-이다)
위의 화학식에서, A1, A2, A3, R3, R4, R6, R5, R7, X, Y 및 R13은 각각 화학식(IV)의 화합물에 대해 또는 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체에 대해 위에 이미 정의된 바와 같다.
화학식(IV)의 화합물의 제조는 용매의 존재하 또는 부재하에 수행할 수 있다. 적합한 용매는 아래에 명시되어 있다. 하나의 바람직한 실시양태에서, 화학식(IV)의 화합물이 실질적으로 제조되거나, 화학식(VI)의 화합물이 용매로서 기능하기 위해 과량으로 첨가된다.
화학식(Va), (Vb), (Vc) 및 (VI)의 화합물들은 시판중이고/이거나 당업계의 기술자에게 알려진 공정에 의해 수득가능하고; 예를 들어, 화학식(Va), (Vb), (Vc)의 화합물은 적합한 클로라이드를 적합한 아민과 반응시킴으로써 수득가능하다.
화학식(IV)의 화합물은 일반적으로 10 내지 150℃, 바람직하게는 40 내지 120℃, 보다 바람직하게는 60 내지 110℃의 온도에서 제조된다.
반응 시간은 일반적으로 2 내지 48시간, 바람직하게는 6 내지 24시간, 보다 바람직하게는 8 내지 16시간이다.
반응이 종결된 후, 목적한 생성물을 당업계의 기술자에게 알려진 통상의 공정, 예를 들어, 여과, 재결정, 컬럼 크로마토그래피 등으로 분리하고 정제할 수 있다.
적합한 화합물, 특히 이리듐을 포함하는 착체는 당업계의 기술자에게 알려져 있다. 이리듐을 포함하는 특히 적합한 화합물은, 예를 들어, 할라이드, 바람직하게는 클로라이드, 1,5-사이클로옥타디엔(COD), 사이클로옥텐(COE), 포스핀, 시아나이드, 알콕사이드, 슈도할라이드 및/또는 알킬과 같은 리간드를 포함한다.
이리듐을 포함하는 특히 바람직한 착체는 [Ir(COD)Cl]2, [Ir(COE)2Cl]2 IrCl3×H2O, Ir(acac)3, Ir(COD)2BF4, Ir(COD)2BARF(BARF = 테트라키스[3,5-비스(트리플루오로메틸)페닐]보레이트) 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
카르벤 리간드 전구체는, 바람직하게는 반응 전에, 예를 들어, 당업계의 기술자에게 알려진 염기성 화합물, 예를 들어, 염기성 메탈레이트, 염기성 금속 아세테이트, 아세틸아세토네이트 또는 알콕사이드, 또는 KOtBu, NaOtBu, LiOtBu, NaH, 실릴아미드, Ag2O 및 포스파젠 염기와 같은 염기에 의해 탈양자화된 것이다. 특히 바람직한 것은 Ag2O를 사용한 탈양자화로 상응하는 Ag-카르벤을 수득하고, 이를 M을 포함하는 화합물과 반응시켜 본 발명의 착체를 수득하는 것이다.
특히 바람직하게는, 카르벤을, 휘발성 물질, 예를 들어, 저급 알콜을 제거함으로써 카르벤 리간드의 전구체로부터 분리할 수 있다.
화학식(IV)의 화합물을 사용하여 본 발명에 따른 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 화학식(IV)의 화합물이 쉽게 취급될 수 있고 표준 실험실 조건하에서 분리될 수 있는 안정한 중간체라는 이점을 갖는다. 또한, 화학식(IV)의 화합물은 통상의 유기 용매에 가용성이어서, 균일한 용액 중의 본 발명의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체의 제조가 가능하여 목적한 생성물, 즉 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체의 끝처리가, 예를 들어, 분리 및/또는 정제를 위해 보다 쉬울 수 있다.
상기 접촉은 바람직하게는 용매 중에서 수행된다. 적합한 용매는 당업계의 기술자에게 그 자체가 알려진 것이고, 바람직하게는 방향족 또는 지방족 용매, 예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 또는 메시틸렌, 사이클릭 또는 비사이클릭 에테르, 예를 들어, 디옥산 또는 THF, 알콜, 에스테르, 아미드, 케톤, 니트릴, 할로겐화 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 특히 바람직한 용매는 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 및 디옥산이다.
사용된 금속-비카르벤 착체 대 사용된 카르벤 리간드 전구체의 몰 비는 일반적으로 1:10 내지 10:1, 바람직하게는 1:1 내지 1:6, 보다 바람직하게는 1:3 내지 1:5이다.
상기 접촉은 일반적으로 20 내지 200℃, 바람직하게는 50 내지 150℃, 보다 바람직하게는 60 내지 150℃의 온도에서 수행된다.
반응 시간은 목적한 카르벤 착체에 좌우되고, 일반적으로 0.02 내지 50시간, 바람직하게는 0.1 내지 24시간, 보다 바람직하게는 1 내지 24시간이다.
반응 후에 수득된 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 당업계의 기술자에게 알려진 공정, 예를 들어, 세척, 결정화 또는 크로마토그래피에 의해 선택적으로 정제될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 특별한 이점은 본 발명에 따른 사이클로메탈화 Ir 착체의 mer 이성질체가 유일하게 또는 주로 생성된다는 것이다. 이는 카르벤 질소원자 중 하나에 결합된 아릴 잔기 중 하나의 2 위치에 치환체를 갖는 비대칭 디아릴 치환된 카르벤 리간드가 상기 사이클로메탈화 Ir 착체에 존재하고 화학식(IV), (Va), (Vb) 또는 (Vc)의 상응하는 화합물이 상기 사이클로메탈화 Ir 착체의 제조에 사용된다는 사실에 기인한다. 놀랍게도 본 발명의 발명자들에 의해 주 생성물로서 디아릴 치환된 카르벤 리간드를 갖는 금속-카르벤 착체의 mer 이성질체가 이제 분리가능한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 방법에서, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체의 mer 이성질체 대 fac 이성질체의 중량비는 일반적으로 100% - 50%(mer) 대 0% - 50%(fac), 바람직하게는, 100% - 60%(mer) 대 0% - 40%(fac), 보다 바람직하게는 100% -75%(mer) 대 0% -25%(fac)이다.
일반적으로 사이클로메탈화 Ir 카르벤 착체의 열역학적으로 바람직한 fac 이성질체가 mer 이성질체로 다시 전환될 수 없다는 것을 고려해야 한다.
본 발명에 따른 방법의 추가 이점은 본 발명에 따른 사이클로메탈화 Ir 착체의 하나의 사이클로메탈화 이성질체가 유일하게 또는 주로 생성된다는 것이다. 이는 카르벤 질소원자 중 하나에 결합된 아릴 잔기 중 하나의 2 위치에 치환체를 갖는 비대칭 디아릴 치환된 카르벤 리간드가 상기 사이클로메탈화 Ir 착체에 존재하고 화학식(IV), (Va), (Vb) 또는 (Vc)의 상응하는 화합물이 상기 사이클로메탈화 Ir 착체의 제조에 사용된다는 사실에 기인한다. 유일하게 또는 주로 하나의 사이클로메탈화 이성질체가 존재하기 때문에, 저수율과 관련된 물질의 손실이 동반되는 이성질체의 분리는 필요하지 않다.
추가의 실시양태에서, 본 발명은 본 발명에 따른 사이클로메탈화 Ir 착체를 적어도 하나 포함하는 유기 전자 장치에 관한 것이다.
유기 전자 장치의 구조
유기 전자 장치의 적합한 구조는 당업계의 기술자에게 알려져 있다. 바람직한 유기 전자 장치는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEEC), 유기 광전지(OPV) 및 유기 전계효과 트랜지스터(OFET)로부터 선택된다. 보다 바람직한 유기 전자 장치는 OLED이다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 보통 방사성 전계발광층(emissive electroluminescent layer)이 전류에 반응하여 빛을 방출하는 유기 화합물의 필름인 발광 다이오드(LED)이다. 유기 반도체의 이 층은 보통 2개의 전극 사이에 위치한다. 일반적으로, 이들 전극 중 적어도 하나는 투명하다. 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 발광재로서 OLED의 임의의 바람직한 층에, 바람직하게는 방사성 전계발광층(발광층)에 존재할 수 있다.
발광 전기화학 전지(LEEC)는 보통 전류로부터 빛을 생성시키는 (전계발광) 고체상 장치이다. LEEC는 보통 이동성 이온을 함유하는 유기 반도체에 의해 연결된(예를 들어, 샌드위치된) 2개의 금속 전극으로 이루어진다. 이동성 이온을 제외하고는, 이의 구조는 유기 발광 다이오드(OLED)의 구조와 매우 유사하다. 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 발광재로서 임의의 바람직한 층에 존재할 수 있다.
유기 전계효과 트랜지스터(OFET)는 일반적으로 정공 전달 능력 및/또는 전자 전달 능력을 갖는 유기층으로부터 형성된 반도체층; 전도층으로부터 형성된 게이트 전극; 및 상기 반도체층과 상기 전도층 사이에 도입된 절연층을 포함한다. 소스 전극(source electrode) 및 드레인 전극(drain electrode)이 이 배열 위에 적재되어 트랜지스터 소자를 생성한다. 또한, 당업계의 기술자에게 알려진 추가의 층이 상기 유기 트랜지스터에 존재할 수 있다. 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 임의의 바람직한 층에 존재할 수 있다.
유기 광전지(OPV)(광전자 전환 소자)는 일반적으로 평행하게 배열된 2개의 판형 전극 사이에 존재하는 유기층을 포함한다. 상기 유기층은 콤(comb)형 전극 위에 구성될 수 있다. 상기 유기층의 위치에 대한 특별한 제한은 없고 전극 재료에 대한 특별한 제한은 없다. 그러나, 평행하게 배열된 판형 전극이 사용되는 경우, 적어도 하나의 전극은 바람직하게는 투명 전극, 예를 들어, ITO 전극 또는 불소 도핑된 산화주석 전극으로부터 형성된다. 상기 유기층은 보통 2개의 하위층, 즉 p형 반도체 특성 또는 정공 전달 능력을 갖는 층과 n형 반도체 특성 또는 전자 전달 능력을 갖는 층으로부터 형성된다. 또한, 당업계의 기술자에게 알려진 추가의 층이 상기 유기 태양 전지에 존재할 수 있다. 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 OPV의 임의의 바람직한 층에, 바람직하게는 흡착 염료로서 존재할 수 있다.
유기 전자 장치는 가장 바람직하게는 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체가 바람직하게는 발광층 또는 정공 전달층에 사용되는 OLED, LEEC 또는 OPV이고, 보다 바람직하게는 발광재로서 사용되는 OLED 또는 LEEC, 바람직하게는 OLED, 또는 흡착 염료로서 사용되는 OPV이다. 유기 전자 장치는 가장 바람직하게는 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체가 발광층 및/또는 정공 전달층에 사용되는 OLED이다. 보다 더 바람직하게는, 화학식(I)의 금속-카르벤 착체가 발광재로서 사용된다.
그러므로, 본 발명은 바람직하게는 OLED인 유기 전자 장치에 관한 것으로, 상기 OLED는
(a) 애노드(anode),
(b) 캐소드(cathode),
(c) 상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 발광층,
(d) 선택적으로, 상기 발광층과 상기 애노드 사이의 정공 전달층을 포함하고,
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체가 상기 OLED의 상기 발광층 및/또는 상기 정공 전달층(존재하는 경우)에 존재한다.
본 발명의 OLED의 구조는 아래에 상세히 기재할 것이다.
발광재로서의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체
본 발명의 따르면, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체가 유기 전자 장치, 바람직하게는 OLED에 사용된다. 보다 바람직하게는, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체가 발광재로서, 바람직하게는 OLED의 발광층의 발광재로서 사용된다. 적합한 OLED는 당업게에 알려져 있고 적합한 OLED의 바람직한 구조는 위에, 보다 상세히는 아래에 기재되어 있다.
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 바람직하게는 인광에 의한 발광을 보이는 인광 발광재이다. 그러나, 이는 인광 발광재가 형광 발광을 추가로 보이는 것을 배제하지 않는다.
인광 발광재는 바람직하게는 OLED의 조작 온도에서 삼중항 여기 상태로부터 인광 발광을 나타낸다. 일반적으로, OLED의 조작 온도는 -40 내지 +90℃이다. 인광은 삼중항 여기 상태로부터 발광 감쇠가 일어나는 중간의 비-삼중항 상태로의 전이에 의해 일어날 수 있다.
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체의 발광 방출의 발광 감쇠 시간(강도가 이의 최초값의 1/e= 0.367879441로 감소되는 데 걸리는 시간) τ0은 바람직하게는 0.1 내지 20마이크로초(μs), 보다 바람직하게는 0.1 내지 10μs, 가장 바람직하게는 0.1 내지 4μs이다.
본 발명의 mer 착체는 상응하는 fac 이성질체에 비해 매우 짧은 발광 감쇠 시간을 특징으로 한다. mer 착체의 발광 감쇠 시간 τ0은 다수의 경우 상응하는 fac 착체의 발광 감쇠 시간의 반이다.
화학식(I)의 착체(X는 N이고; Y는 CR8, 바람직하게는 CH 또는 N이다)의 발광 감쇠 시간은 특히 바람직한 실시양태에서 0.1 내지 2μs이고, 보다 더 바람직하게는 0.1 내지 1.5μs이다.
추가의 발광재
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 유일 발광재로서 단독으로 또는 하나 이상의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체 및/또는 하나 이상의 추가의 발광재의 혼합물로, 바람직하게는 OLED의 발광층에 사용할 수 있다. 적합한 추가의 발광재는 당업계의 기술자에게 알려져 있다.
적합한 추가의 발광재는, 예를 들어, 금속 착체, 특히 금속 Ru, Rh, Ir, Pd 및 Pt의 착체, 특히 Ir의 착체를 기초로 한 인광 발광재 화합물이다.
본 발명의 유기 전자 장치, 바람직하게는 OLED에 사용하기 위한 적합한 금속 착체는, 예를 들어, WO 02/60910 A1, US 2001/0015432 A1, US 2001/0019782 A1, US 2002/0055014 A1, US 2002/0024293 A1, US 2002/0048689 A1, EP 1 191 612 A2, EP 1 191 613 A2, EP 1 211 257 A2, US 2002/0094453 A1, WO 02/02714 A2, WO 00/70655 A2, WO 01/41512 A1, WO 02/15645 A1, WO 2005/019373 A2, WO 2005/113704 A2, WO 2006/115301 A1, WO 2006/067074 A1, WO 2006/056418, WO 2006121811 A1, WO 2007095118 A2, WO 2007/115970, WO 2007/115981, WO 2008/000727, WO 2010/086089, WO 2012/121936 A2, US 2011/0057559, WO 2011/106344, US 2011/0233528 and WO 2011/157339, WO2008156879, WO2010068876, US20110233528, WO2012048266, WO2013031662, WO2013031794에 기재되어 있다.
추가의 적합한 금속 착체는 시판중인 금속 착체 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(III), 이리듐(III) 트리스(2-(4-톨릴)피리디나토-N,C2 '), 비스(2-페닐피리딘)(아세틸아세토나토)이리듐(III), 이리듐(III) 트리스(1-페닐이소퀴놀린), 이리듐(III) 비스(2,2'-벤조티에닐)(피리디나토-N,C3')(아세틸아세토네이트), 트리스(2-페닐퀴놀린)이리듐(III), 이리듐(III) 비스(2-(4,6-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2)피콜리네이트, 이리듐(III) 비스(1-페닐이소퀴놀린)(아세틸아세토네이트), 비스(2-페닐퀴놀린)(아세틸아세토나토)이리듐(III), 이리듐(III) 비스(디벤조[f,h]퀴녹살린)-(아세틸아세토네이트), 이리듐(III) 비스(2-메틸디벤조[f,h]퀴녹살린)-(아세틸아세토네이트), 비스[1-(9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-일)이소퀴놀린](아세틸아세토나토)이리듐(III), 비스(2-페닐벤조-티아조라토)(아세틸아세토나토)이리듐(III), 비스(2-(9,9-디헥시플루오레닐)-1-피리딘)(아세틸아세토나토)이리듐(III), 비스(2-벤조[b]티오펜-2-일피리딘)(아세틸아세토나토)이리듐(III)이다.
바람직한 추가의 인광 발광재는 카르벤 착체이다. 적합한 인광 청색 발광재인 카르벤 착체는 다음 공보에 명세되어 있다: WO 2006/056418 A2, WO 2005/113704, WO 2007/115970, WO 2007/115981, WO 2008/000727, WO2009050281, WO2009050290, WO2011051404, US2011/057559 WO2011/073149, WO2012/121936A2, US2012/0305894A1, WO2012170571, WO2012170461, WO 2012170463, WO2006121811, WO2007095118, WO2008156879, WO2008156879, WO2010068876, US20110057559, WO2011106344, US20110233528, WO2012048266 및 WO2012172482.
바람직하게는, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 유일 발광재로서, 바람직하게는 OLED의 발광층에 단독으로 사용된다.
호스트 물질
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체 또는 위에 언급된 발광재 혼합물이, 바람직하게는 OLED의 발광층에, 추가의 다른 성분들 또는 발광재 이외의 하나 이상의 추가의 성분들 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 형광 염료가 발광재의 발광 색상을 변경시키기 위해 OLED의 발광층에 존재할 수 있다. 또한, 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 호스트(매트릭스) 물질이 사용될 수 있다. 이 호스트 물질은 중합체, 예를 들어, 폴리(N-비닐카바졸)일 수 있다. 그러나, 호스트 물질은 비슷하게 저분자, 예를 들어, 4,4'-N,N'-디카바졸바이페닐(CDP=CBP) 또는 3차 방향족 아민, 예를 들어, TCTA일 수 있다.
호스트 물질로서 적합한 것은 카바졸 유도체, 예를 들어, 4,4'-비스(카바졸-9-일)-2,2'-디메틸바이페닐(CDBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)바이페닐(CBP), 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(mCP), 및 출원 WO2008/034758 및 WO2009/003919에 명시된 호스트 물질이다.
언급된 저분자 또는 저분자의 (공)중합체일 수 있는 추가의 적합한 호스트 물질은 다음 공보에 명세되어 있다: WO2007108459 (H-1 내지 H-37, 바람직하게는 H-20 내지 H-22 및 H-32 내지 H-37, 가장 바람직하게는 H-20, H-32, H-36, H-37), WO2008035571 A1(호스트 1 내지 호스트 6), JP2010135467(화합물 1 내지 46 및 호스트-1 내지 호스트-39 및 호스트-43), WO2009008100(화합물 No.1 내지 No.67, 바람직하게는 No.3, No.4, No.7 내지 No. 12, No.55, No.59, No. 63 내지 No.67, 보다 바람직하게는 No. 4, No. 8 내지 No. 12, No. 55, No. 59, No.64, No.65 및 No. 67), WO2009008099(화합물 No. 1 내지 No. 110), WO2008140114(화합물 1-1 내지 1-50), WO2008090912(화합물 OC-7 내지 OC-36 및 중합체 Mo-42 내지 Mo-51), JP2008084913(H-1 내지 H-70), WO2007077810(화합물 1 내지 44, 바람직하게는 1, 2, 4-6, 8, 19-22, 26, 28-30, 32, 36, 39-44), WO201001830(단량체 1-1 내지 1-9의 중합체, 바람직하게는 1-3, 1-7 및 1-9의 중합체), WO2008029729(화합물 1-1 내지 1-36(의 중합체)), WO20100443342(HS-1 내지 HS-101 및 BH-1 내지 BH-17, 바람직하게는 BH-1 내지 BH-17), JP2009182298(단량체 1 내지 75를 기초로 한 (공)중합체), JP2009170764, JP2009135183(단량체 1-14를 기초로 한 (공)중합체), WO2009063757(바람직하게 단량체 1-1 내지 1-26을 기초로 한 (공)중합체), WO2008146838(화합물 a-1 내지 a-43 및 1-1 내지 1-46), JP2008207520(단량체 1-1 내지 1-26을 기초로 한 (공)중합체), JP2008066569(단량체 1-1 내지 1-16을 기초로 한 (공)중합체), WO2008029652(단량체 1-1 내지 1-52를 기초로 한 (공)중합체), WO2007114244(단량체 1-1 내지 1-18을 기초로 한 (공)중합체), JP2010040830(화합물 HA-1 내지 HA-20, HB-1 내지 HB-16, HC-1 내지 HC-23 및 단량체 HD-1 내지 HD-12를 기초로 한 (공)중합체), JP2009021336, WO2010090077(화합물 1 내지 55), WO2010079678(화합물 H1 내지 H42), WO2010067746, WO2010044342(화합물 HS-1 내지 HS-101 및 Poly-1 내지 Poly-4), JP2010114180(화합물 PH-1 내지 PH-36), US2009284138(화합물 1 내지 111 및 H1 내지 H71), WO2008072596(화합물 1 내지 45), JP2010021336(화합물 H-1 내지 H-38, 바람직하게는 H-1), WO2010004877(화합물 H-1 내지 H-60), JP2009267255(화합물 1-1 내지 1-105), WO2009104488(화합물 1-1 내지 1-38), WO2009086028, US2009153034, US2009134784, WO2009084413(화합물 2-1 내지 2-56), JP2009114369(화합물 2-1 내지 2-40), JP2009114370(화합물 1 내지 67), WO2009060742(화합물 2-1 내지 2-56), WO2009060757(화합물 1-1 내지 1-76), WO2009060780(화합물 1-1 내지 1-70), WO2009060779(화합물 1-1 내지 1-42), WO2008156105(화합물 1 내지 54), JP2009059767(화합물 1 내지 20), JP2008074939(화합물 1 내지 256), JP2008021687(화합물 1 내지 50), WO2007119816(화합물 1 내지 37), WO2010087222(화합물 H-1 내지 H-31), WO2010095564(화합물 HOST-1 내지 HOST-61), WO2007108362, WO2009003898, WO2009003919, WO2010040777, US2007224446, WO06128800, WO2012014621, WO2012105310, WO2012/130709, 유럽 특허출원 EP12175635.7 및 EP12185230.5 및 EP12191408.9(특히 EP12191408.9의 25 내지 29면), WO2012048266, WO2012145173, WO2012162325 및 EP2551932.
특히 바람직한 실시양태에서, 아래에 명시된 화학식(IX)의 화합물 하나 이상이 호스트 물질로서 사용된다.
Figure 112016104958547-pct00029
위의 화학식에서,
X'는 NR, S, O 또는 PR이고;
R은 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고;
A200은 -NR206R207, -P(O)R208R209, -PR210R211, -S(O)2R212, -S(O)R213, -SR214 또는 -OR215이고;
R221, R222 및 R223은 서로 독립적으로 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고, 그룹 R221, R222 또는 R223 중 적어도 하나는 아릴 또는 헤테로아릴이고;
R204 및 R205는 서로 독립적으로 알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 그룹 A200, 또는 공여자 또는 수용자 특징을 갖는 그룹이고;
n2 및 m1은 서로 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
R206, R207은 질소원자와 함께 3 내지 10개의 고리 원자를 갖는 사이클릭 잔기를 형성하고, 이는 비치환되거나 알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴 및 공여자 또는 수용자 특징을 갖는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환될 수 있고/있거나, 3 내지 10개의 고리 원자를 갖는 하나 이상의 추가의 사이클릭 잔기와 고리화될 수 있고, 상기 고리화된 잔기는 비치환되거나 알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 아릴, 헤테로아릴 및 공여자 또는 수용자 특징을 갖는 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환체로 치환될 수 있고;
R208, R209, R210, R211, R212, R213, R214 및 R215는 서로 독립적으로 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이다.
화학식(IX)의 화합물, 예를 들어,
Figure 112016104958547-pct00030
및 이의 제조방법은 WO 2010/079051 A1(특히 19 내지 26면, 및 27 내지 34면, 35 내지 37 및 42 내지 43면의 표들)에 기재되어 있다.
디벤조푸란을 기초로 한 추가의 호스트 물질은, 예를 들어, US 2009066226, EP1 885 818 B1, EP 1 970 976, EP 1 998 388 및 EP 2 034 538에 기재되어 있다. 특히 바람직한 호스트 물질의 예를 아래에 나타낸다:
Figure 112016104958547-pct00031
Figure 112016104958547-pct00032
Figure 112016104958547-pct00033
위에 언급된 화합물에서, T는 O 또는 S, 바람직하게는 O이다. T가 분자 내에 1회 이상 존재하는 경우, 그룹 T는 모두 동일한 의미를 갖는다.
보다 바람직한 호스트 화합물은 아래에 나타낸 화합물, 및 WO2012048266, WO2012145173, WO2012162325 및 EP2551932에 공개된 호스트 물질이다:
Figure 112016104958547-pct00034
Figure 112016104958547-pct00035
Figure 112016104958547-pct00036
Figure 112016104958547-pct00037
가장 바람직한 호스트 화합물을 아래에 나타낸다:
Figure 112016104958547-pct00038
Figure 112016104958547-pct00039
Figure 112016104958547-pct00040
그러므로, 본 발명은 또한, 하나 이상의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체가 하나 이상의 호스트 물질과의 조합으로 사용되는, 본 발명에 따른 유기 전자 장치, 바람직하게는 OLED에 관한 것이다. 적합하고 바람직한 호스트 물질은 위에 언급된 바와 같다.
보다 바람직하게는, 상기 하나 이상의 호스트 물질은 하나 이상의 디벤조푸라닐 단위 및/또는 하나 이상의 벤즈이미다조[1,2-a]벤즈이미다졸릴 단위 및/또는 하나 이상의 카바졸릴 및/또는 하나 이상의 디벤조티오푸라닐 단위를 포함한다. 하나 이상의 디벤조푸라닐 단위 및/또는 하나 이상의 벤즈이미다조[1,2-a]벤즈이미다졸릴 단위 및/또는 하나 이상의 카바졸릴 및/또는 하나 이상의 디벤조티오푸라닐 단위를 포함하는 적합한 호스트 물질 및 바람직한 호스트 물질은 위에 언급된 바와 같다. 하나 이상의 호스트 물질과의 조합으로 사용되는 하나 이상의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 바람직하게는 OLED의 발광층에 사용된다.
바람직하게는, 발광층은 본 발명에 따른 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체인 발광재 하나 이상, 및 하나 이상의 호스트 물질을 포함한다. 적합한 호스트 물질 및 바람직한 호스트 물질 뿐만 아니라 적합하고 바람직한 호스트 물질은 위에 언급되어 있다.
가장 바람직하게는, 유기 전자 장치, 바람직하게는 OLED는 발광재로서 하나 이상의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체 5 내지 40중량%, 바람직하게는 5 내지 30중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 20중량%, 및 하나 이상의 호스트 물질 또는 하나 이상의 호스트 물질과 아래에 기재하는 바와 같은 하나 이상의 보조 호스트(co-host) 물질(바람직한 호스트 물질은 위에 언급된 바와 같고 바람직한 보조 호스트 물질은 아래에 언급하는 바와 같다) 60 내지 95중량%, 바람직하게는 70 내지 95중량%, 보다 바람직하게는 80 내지 95중량%(이 양은 상기 하나 이상의 호스트의 양 또는 상기 하나 이상의 호스트와 상기 하나 이상의 보조 호스트의 합의 양이고 상기 하나 이상의 호스트 대 상기 하나 이상의 보조 호스트의의 비율은 아래에 제시되어 있다)를 포함하고, 상기 하나 이상의 발광재 및 상기 하나 이상의 호스트 물질 또는 상기 하나 이상의 호스트 물질과 상기 하나 이상의 보조 호스트의 양의 합계는 총 100중량%이다.
발광층은 제2 호스트 화합물(보조 호스트)을 포함할 수 있다. 제2 호스트 화합물은 1개의 화합물일 수 있거나 2개 이상의 화합물의 혼합물일 수 있다. Ir 카르벤 착체, 바람직하게는 아래에 기재된 Ir 카르벤 착체 Ir(DPBIC)3, Ir(DPABIC)3 또는 Ir(DPABIC)2(DPBIC)가 제2 호스트로서 첨가될 수 있다.
Figure 112016104958547-pct00041
Figure 112016104958547-pct00042
위에 언급된 호스트로부터 선택된 2개의 호스트, 또는 위에 언급된 호스트로부터의 1개의 호스트 및 위에 기재된 바와 같은 1개의 보조 호스트와 혼합된 매트릭스 물질은 하나 이상, 바람직하게는 1개의 보조 호스트 5 내지 15중량% 및 위에 언급된 호스트로부터 선택된 추가의 호스트 60 내지 90중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 OLED의 발광층의 층 두께는 바람직하게는 1 내지 100nm, 보다 바람직하게는 5 내지 60nm이다. 바람직한 OLED 구조는 위에 언급되어 있고, 보다 상세하게 아래에 언급되어 있다.
장치 구조 - OLED 구조
유기 전자 장치의 적합한 구조는 당업계의 기술자에게 알려져 있다. 바람직한 유기 전자 장치는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEEC), 유기 광전지(OPV) 및 유기 전계효과 트랜지스터(OFET)로부터 선택된다. 보다 바람직한 유기 전자 장치는 OLED이다.
상기 OLED, LEEC, OPV 및 OFET의 장치 구조는 일반적인 용어로 위에 기재하였다. 아래에서는, 바람직한 OLED의 장치 구조(이는 본 발명에 따른 바람직한 전자 장치이다)를 기재한다.
위에 언급한 바와 같이, 본 발명은 바람직하게는 OLED인 유기 전자 장치에 관한 것으로, 상기 OLED은
(a) 애노드,
(b) 캐소드,
(c) 상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 발광층,
(d) 선택적으로, 상기 발광층과 상기 애노드 사이의 정공 전달층을 포함하고,
화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체가 상기 OLED의 상기 발광층 및/또는 상기 정공 전달층(존재하는 경우)에 존재한다.
바람직한 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체는 위에 언급되어 있다.
본 발명의 OLED의 층 순서는 바람직하게는 다음과 같다:
1. 애노드(a)
2. 정공 전달층(d)
3. 전자/엑시톤(exciton) 차단층(e)
4. 발광층(c)
5. 캐소드(b)
위에 언급된 구조와 상이한 층 순서도 가능하고, 당업계의 기술자에게 알려져 있다. 예를 들어, 상기 OLED는 언급된 모든 층을 가지지 않을 수 있으며; 예를 들어, 층 (a)(애노드), (c)(발광층) 및 (b)(캐소드)와 층 (d)(정공 전달층) 또는 층 (e)(전자/엑시톤 차단층)를 갖는 OLED가 마찬가지로 적합하다.
상기 OLED는, 추가적으로, 존재하는 경우, 발광층(c)의 캐소드 측에 인접한 정공/엑시톤의 차단층(f) 및/또는 정공/엑시톤의 차단층(f)의 캐소드 측에 인접한 전자 전달층(g)을 가질 수 있고, 정공/엑시톤의 차단층(f)이 존재하지 않는 경우, 발광층(c)의 캐소드 측에 각각 인접하게 가질 수 있다.
그러므로, 본 발명은 보다 바람직하게는 다음의 층 순서를 갖는 OLED에 관한 것이다:
1. 애노드(a)
2. 정공 전달층(d)
3. 전자/엑시톤 차단층(e)
4. 발광층(c)
5. 정공/엑시톤의 차단층(f)
6. 전자 전달층(g)
7. 캐소드(b)
추가의 실시양태에서, 본 발명의 OLED는, 층 (a), (b), (c), (d), (e), (f) 및 (g) 이외에, 아래 언급하는 추가의 층을 하나 이상 포함한다:
- 애노드(a)와 정공 전달층(d) 사이의 정공 주입층(h);
- 전자 전달층(g)과 캐소드(b) 사이의 전자 주입층(i).
복수의 상기한 기능(전자/엑시톤 차단, 정공/엑시톤 차단, 정공 주입, 정공 전도, 전자 주입, 전자 전도)이 하나의 층에서 조합되고, 예를 들어, 이 층에 존재하는 단일 물질에 의해 추정되는 것이 추가로 가능하다.
추가로, 위에 명시된 것들 중 OLED의 각각의 층은 차례로 2개 이상의 층으로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 정공 전달층은 전극으로부터 정공이 주입되는 층 및 정공 주입층으로부터 방출된 정공이 발광층으로 전달되는 층으로부터 형성된다. 마찬가지로 전자 전달층은 복수의 층, 예를 들어, 전극에 의해 전자가 주입되는 층 및 전자 주입층으로부터 전자를 받고 이를 발광층으로 전달하는 층으로 이루어진다. 이들 언급된 층은 에너지 수준, 열 저항 및 전하 운반체 이동도(charge carrier mobility), 및 명시된 유기층 또는 금속 전극층과의 에너지 차이와 같은 인자들에 따라 각각 선택된다. 당업계의 기술자는 OLED의 구조가 본 발명에 따라 발광재로서 사용된 유기 화합물과 최적으로 맞도록 OLED의 구조를 선택할 수 있다.
특히 효율적인 OLED를 수득하기 위해, 상기한 층들이 본 발명의 OLED에 존재하는 경우, 본 발명의 정공 전달층의 HOMO(최고준위 점유 분자궤도(highest occupied molecular orbital))가 애노드의 작업 기능에 맞아야 하고, 전자 전달층의 LUMO(최저준위 비점유 분자궤도(lowest unoccupied molecular orbital))가 캐소드의 작업 기능에 맞아야 한다.
정공 전달 물질(d) 및/또는 전자/ 엑시톤 차단 물질(e)
본 발명의 OLED에서의 정공 전달 물질 및/또는 전자/엑시톤 차단 물질은 1개, 2개 또는 3개, 바람직하게는 3개의 화학식(III) 및/또는 (III')의 두자리 리간드로 이루어진 Ir 카르벤 착체일 수 있다.
Figure 112016104958547-pct00043
위의 화학식에서,
R1", R2" 및 R3"는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단되고 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 1 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼; 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 3 내지 20개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 3 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고, 바람직하게는 R1", R2" 및 R3"는 각각 독립적으로 수소, 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼; 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F, CF3, SiPh3 및 SiMe3로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이거나;
R1"과 R2" 또는 R2"와 R3"는, 서로 독립적으로 이들이 결합된 탄소원자와 함께, 선택적으로 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 선택적으로 치환된 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리를 형성하고, 선택적으로 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 추가의 선택적으로 치환된 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리 하나 이상과 선택적으로 융합될 수 있고;
A1"는 CR4" 또는 N, 바람직하게는 CR4"이고;
A2"는 CR5" 또는 N, 바람직하게는 CR5"이고;
A3"는 CR6" 또는 N, 바람직하게는 CR6"이고;
A4"는 CR7" 또는 N, 바람직하게는 CR7"이고;
A1'"는 CR4'" 또는 N, 바람직하게는 CR4'"이고;
A2'"는 CR5'" 또는 N, 바람직하게는 CR5'"이고;
A3'"는 CR6'" 또는 N, 바람직하게는 CR6'"이고;
A4'"는 CR7'" 또는 N, 바람직하게는 CR7'"이고;
R4", R5", R6", R7", R4'", R5'", R6'" 및 R7'"는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 선택적으로 차단되고 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 1 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼; 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 3 내지 20개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 3 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고, 바람직하게는 R4", R5", R6", R7", R4'", R5'", R6'" 및 R7'"는 각각 독립적으로 수소, 선택적으로 적어도 1개의 관능기를 갖고 선택적으로 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 1 내지 20개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼; 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 할로겐 라디칼, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F, CF3, CN, SiPh3 및 SiMe3로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이거나;
R4"와 R5", R5"와 R6" 또는 R6"와 R7", 또는 R4'"와 R5'", R5'"와 R6'" 또는 R6'"와 R7'"는, 서로 독립적으로 이들이 결합된 탄소원자와 함께, 선택적으로 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 선택적으로 치환된 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리를 형성하고, 선택적으로 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 추가의 선택적으로 치환된 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리 하나 이상과 선택적으로 융합될 수 있다.
본 발명의 OLED에서 정공 전달 물질 및/또는 전자/엑시톤 차단 물질로서 적합한 바람직한 Ir 금속-카르벤 착체는 유럽 특허원 제13162776.2호에 상세히 기재되어 있다.
OLED가 정공 전달층 또는 전자/엑시톤 차단층에 이전에 언급된 물질과는 상이한 물질을 포함하는 경우에, 적합한 물질을 아래에 언급한다.
정공 전달층 (d)
본 발명의 OLED의 층(d)에 대한 추가의 적합한 정공 전달 물질이, 예를 들어, "Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Edition, Vol. 18, pages 837 내지 860, 1996"에 기재되어 있다. 정공 전달 분자 또는 중합체가 정공 전달 물질로서 사용될 수 있다. 통상 사용되는 정공 전달 분자는 다음으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다:
Figure 112016104958547-pct00044
Figure 112016104958547-pct00045
4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐(α-NPD), N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(TPD), 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]사이클로헥산(TAPC), N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-디메틸)-바이페닐]-4,4'-디아민(ETPD), 테트라키스(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌디아민(PDA), α-페닐-4-N,N-디페닐아미노스티렌(TPS), p-(디에틸아미노)벤즈알데히드 디페닐하이드라존(DEH), 트리페닐아민(TPA), 비스[4-(N,N-디에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄(MPMP), 1-페닐-3-[p-(디에틸아미노)스티릴]-5-[p-(디에틸아미노)페닐]피라졸린(PPR 또는 DEASP), 1,2-트랜스-비스(9H-카바졸-9-일)사이클로부탄(DCZB), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-디아민(TTB), 불소 화합물, 예를 들어, 2,2',7,7'-테트라(N,N-디톨릴)아미노-9,9-스피로바이플루오렌(스피로-TTB), N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-스피로바이플루오렌(스피로-NPB) 및 9,9-비스(4-(N,N-비스-바이페닐-4-일-아미노)페닐-9-플루오렌, 벤지딘 화합물, 예를 들어, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)벤지딘 및 포르피린 화합물, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌. 또한, 중합체성 정공 주입 물질, 예를 들어, 폴리(N-비닐카바졸)(PVK), 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린, 설폰화 폴리(티오펜-3-[2-(2-메톡시에톡시)에톡시]-2,5-디일)(Plextronics가 시판중인 Plexcore® OC Conducting inks)과 같은 자가 도핑 중합체, 및 PEDOT/PSS로도 불리는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌설포네이트)와 같은 공중합체가 사용될 수 있다.
위에 언급된 정공 전달 물질은 시판중이고/이거나 당업계의 기술자에게 공지된 방법으로 제조된다.
바람직한 실시양태에서, 정공 전달 물질로서 특정한 금속 카르벤 착체를 사용할 수 있다. 적합한 카르벤 착체는, 예를 들어, WO2005/019373A2, WO2006/056418 A2, WO2005/113704, WO2007/115970, WO2007/115981 및 WO2008/000727에 기재되어 있는 바와 같은 카르벤 착체이다. 적합한 카르벤 착체의 한 예는 화학식
Figure 112016104958547-pct00046
의 Ir(DPBIC)3이다. Ir(DPBIC)3의 제조는, 예를 들어, WO 2005/019373 A2에 언급되어 있다.
적합한 카르벤 착체의 다른 예는
Figure 112016104958547-pct00047
이다. Ir(DPABIC)3의 제조는, 예를 들어, WO 2012/172182(착체 Em1; 합성: 실시예 1)에 언급되어 있다.
적합한 카르벤 착체의 다른 예는
Figure 112016104958547-pct00048
이다. Ir(DPABIC)2(DPBIC)의 제조는, 예를 들어, WO 2012/172482(착체 Em10; 합성: 실시예 10)에 언급되어 있다.
정공 전달층은 또한, 첫 번째로 보다 관대한 층 두께(핀홀/단락(short circuit)의 방지)를 만들기 위해, 두 번째로 장치의 동작 전압(operating voltage)을 최소화하기 위해, 사용된 물질의 전달 특성을 개선시키기 위해 전자적으로 도핑될 수 있다. 전자 도핑은 당업계의 기술자에게 알려 있고, 예를 들어, "W. Gao, A. Kahn, J. Appl. Phys., Vol. 94, No. 1, 1 July 2003 (p-doped organic layers); A. G. Werner, F. Li, K. Harada, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., Vol. 82, No. 25, 23 June 2003; Pfeiffer et al., Organic Electronics 2003, 4, 89 - 103; K. Walzer, B. Maennig, M. Pfeiffer, K. Leo, Chem. Soc. Rev. 2007, 107, 1233"에 기재되어 있다. 예를 들어, 정공 전달층에 혼합물, 특히 정공 전달층의 전기적 p-도핑을 초래하는 혼합물을 사용할 수 있다. p-도핑은 산화 물질의 첨가에 의해 성취된다. 이들 혼합물은, 예를 들어, 다음 혼합물일 수 있다: 위에 언급된 정공 전달 물질과 도핑 물질로서의 하나 이상의 금속 옥사이드의 혼합물, 예를 들어, MoO2, MoO3, WOx, ReO3 및/또는 V2O5, 바람직하게는 MoO3 및/또는 ReO3, 보다 바람직하게는 MoO3, 또는 위에 언급된 정공 전달 물질과 7,7,8,8-테트트라시아노퀴노디메탄(TCNQ), 2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8-테트트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 2,5-비스(2-하이드록시에톡시)-7,7,8,8-테트트라시아노퀴노디메탄, 비스(테트라-n-부틸암모늄)테트라시아노디페노퀴노디메탄, 2,5-디메틸-7,7,8,8-테트트라시아노퀴노디메탄, 테트라시아노에틸렌, 11,11,12,12-테트라시아노나프토-2,6-퀴노디메탄, 2-플루오로-7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄, 2,5-디플루오로-7,7,8,8-테트트라시아노퀴노디메탄, 디시아노메틸렌-1,3,4,5,7,8-헥사플루오로-6H-나프탈렌-2-일리덴)말로노니트릴(F6-TNAP), Mo(tfd)3(Kahn et al., J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (35), 12530-12531), EP1988587 및 EP2180029에 기재된 바와 같은 화합물, 및 EP 09153776.1에 언급된 바와 같은 퀴논 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화합물의 혼합물.
바람직하게는, 정공 전달층은 50 내지 90중량%의 정공 전달 물질과 10 내지 50중량%의 도핑 물질을 포함하고, 상기 정공 전달 물질과 상기 도핑 물질의 합계는 100중량%이다.
전자/ 엑시톤 차단층 (e)
차단층이 또한 발광층으로부터 방출된 엑시톤을 차단하는데에 사용될 수 있다.
전자/엑시톤 차단 물질로서 사용하기에 추가로 적합한 금속 착체는, 예를 들어, WO 2005/019373 A2, WO 2006/056418 A2, WO 2005/113704, WO 2007/115970, WO 2007/115981 및 WO 2008/000727에 기재된 바와 같은 카르벤 착체이다. 인용된 WO 출원의 기재를 명시적으로 참조하며, 이들 기재는 본원의 내용에 원용되는 것으로 간주된다. 적합한 카르벤 착체의 한 예는 화학식
Figure 112016104958547-pct00049
의 Ir(DPBIC)3이다.
적합한 카르벤 착체의 다른 예는
Figure 112016104958547-pct00050
이다.
적합한 카르벤 착체의 다른 예는
Figure 112016104958547-pct00051
이다.
애노드(a)
애노드는 양전하 운반체를 제공하는 전극이다. 이는, 예를 들어, 금속, 상이한 금속들의 혼합물, 금속 합금, 금속 옥사이드 또는 상이한 금속 옥사이드들의 혼합물을 포함하는 물질로 구성될 수 있다. 그렇지 않으면, 애노드는 전도성 중합체일 수 있다. 적합한 금속은 원소 주기율표의 11, 4, 5 및 6족 금속, 및 또한 8 내지 10족의 전이금속을 포함한다. 애노드가 투명한 경우, 원소 주기율표의 12, 13 및 14족의 혼합된 금속 옥사이드, 예를 들어, 인듐 주석 옥사이드(ITO)가 일반적으로 사용된다. 마찬가지로, 애노드(a)가, 예를 들어, "Nature, Vol. 357, pages 477 to 479 (June 11, 1992)"에 기재된 바와 같이, 유기 물질, 예를 들어, 폴리아닐린을 포함할 수 있다. 바람직한 애노드 물질은 전도성 금속 옥사이드, 예를 들어, 인듐 주석 옥사이드(ITO), 인듐 아연 옥사이드(IZO), 알루미늄 아연 옥사이드(AlZnO), 및 금속을 포함한다. 애노드(및 기재)는 충분히 투명해서 바닥 방출 장치(bottom-emitting device)를 만들 수 있다. 바람직한 투명한 기재 및 애노드 조합은 시판중인 유리 또는 플라스틱(기재) 위에 침착된 ITO(애노드)이다. 반사 애노드가 장치의 최상부로부터 방출되는 빛의 양을 증가시키기 위해 일부 최상부 방출 장치(top-emitting device)의 경우 바람직할 수 있다. 적어도 애노드 또는 캐소드는 생성된 빛을 방출할 수 있도록 적어도 부분적으로 투명해야 한다. 다음 애노드 물질 및 구조를 사용할 수 있다.
위에 언급된 애노드 물질은 시판중이고/이거나 당업계의 기술자에게 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
캐소드(b)
캐소드(b)는 전자 또는 음전하 운반체가 도입되도록 되는 전극이다. 캐소드는 애노드보다 일함수가 낮은 임의의 금속 또는 비금속일 수 있다. 캐소드에 적합한 물질은 희토류 금속 및 란탄족 원소 및 악티니드 계열을 포함하여, 예를 들어, Li, Cs의 원소 주기율표의 1족의 알칼리 금속, 2족의 알칼리 토금속, 12족의 금속으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다. 또한, 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘, 및 이들의 조합과 감은 금속들을 사용할 수 있다.
위에 언급된 캐소드 물질은 시판중이고/이거나 당업계의 기술자에게 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명의 OLED에서의 추가 층들
정공/ 엑시톤의 차단층 (f)
전자 전달 물질로서 아래 언급하는 물질들 중에서, 일부는 몇몇 기능을 충족시킨다. 예를 들어, 전자 전달 물질 중 일부는 이들이 낮은 HOMO를 갖는 경우에는 동시에 정공 차단 물질이고, 또는 이들이 충분히 높은 삼중항 에너지를 갖는 경우에는 동시에 엑시톤 차단 물질이다. 이들은, 예를 들어, 정공/엑시톤의 차단층(f)에 사용될 수 있다. 그러나, 마찬가지로, 정공/엑시톤의 차단자로서의 기능은 또한 층(g)에 의해 채택되어, 층(f)가 생략될 수 있다.
전자 전달층 (g)
전자 전달층은 전자를 전달할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 전자 전달층은 고유한 것(도핑되지 않음)이거나 도핑된 것일 수 있다. 도핑은 전도성을 증가시키기 위해 사용할 수 있다. 본 발명의 OLED의 층(g)을 위해 적합한 전자 전달 물질은 옥시노이드(oxinoid) 화합물과 킬레이트화된 금속, 예를 들어, 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄(Alq3), 펜안트롤린을 기초로 한 화합물, 예를 들어, 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-펜안트롤린(DDPA=BCP), 4,7-디페닐-1,10-펜안트롤린(Bphen), 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-펜안트롤린, 4,7-디페닐-1,10-펜안트롤린(DPA), 또는 EP1786050, EP1970371 또는 EP1097981에 기재된 펜안트롤린 유도체, 및 아졸 화합물, 예를 들어, 2-(4-바이페닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD) 및 3-(4-바이페닐일)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ)을 포함한다.
위에 언급된 전자 전달 물질은 시판중이고/이거나 당업계의 기술자에게 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
마찬가지로, 2개 이상의 물질의 혼합물을 전자 전달층에 사용할 수 있는데, 이 경우 하나 이상이 물질이 전자 전도성이다. 바람직하게는, 이러한 혼합된 전자 전달층에서, 하나 이상의 펜안트롤린 화합물, 바람직하게는 BCP, 또는 아래 화학식(VIII)에 따른 하나 이상의 피리딘 화합물, 바람직하게는 아래 화학식(VIIIa)의 화합물이 사용된다. 보다 바람직하게는, 하나 이상의 펜안트롤린 화합물 이외에, 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속 하이드록시퀴놀레이트 화합물, 예를 들어, Liq(8-하이드록시퀴놀라토리튬)이 혼합된 전자 전달층에 사용된다. 적합한 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속 하이드록시퀴놀라토 착체는 아래에 명세되어 있다(화학식(VII)). WO2011/157779를 참조한다.
전자 전달층은 또한, 첫 번째로 보다 관대한 층 두께(핀홀/단락의 방지)를 만들기 위해, 두 번째로 장치의 동작 전압을 최소화하기 위해, 사용된 물질의 전달 특성을 개선시키기 위해 전자적으로 도핑될 수 있다. 전자 도핑은 당업계의 기술자에게 알려 있고, 예를 들어, "W. Gao, A. Kahn, J. Appl. Phys., Vol. 94, No. 1, 1 July 2003 (p-doped organic layers); A. G. Werner, F. Li, K. Harada, M. Pfeiffer, T. Fritz, K. Leo, Appl. Phys. Lett., Vol. 82, No. 25, 23 June 2003; Pfeiffer et al., Organic Electronics 2003, 4, 89 - 103; K. Walzer, B. Maennig, M. Pfeiffer, K. Leo, Chem. Soc. Rev. 2007, 107, 1233"에 기재되어 있다. 예를 들어, 전자 전달층의 전기적 n-도핑을 초래하는 혼합물을 사용할 수 있다. n-도핑은 환원 물질의 첨가에 의해 성취된다. 이들 혼합물은, 예를 들어, 위에 언급된 전자 전달 물질과 알칼리 금속/알칼리 토금속 또는 알칼리 금속/알칼리 토금속 염, 예를 들어, Li, Cs, Ca, Sr, Cs2CO3와의 혼합물, 알칼리 금속 착체, 예를 들어, 8-하이드록시퀴놀라토리튬(Liq)과의 혼합물, Y, Ce, Sm, Gd, Tb, Er, Tm, Yb, Li3N, Rb2CO3, 이칼륨 프탈레이트, EP 1786050으로부터의 W(hpp)4와의 혼합물, 또는 EP1 837 926 B1에 기재된 바와 같은 화합물과의 혼합물일 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 하기 화학식(VII)의 화합물을 하나 이상 포함한다.
Figure 112016104958547-pct00052
위의 화학식에서,
R32' 및 R33'는 각각 독립적으로 F, C1-C8-알킬 또는 C6-C14-아릴이고, 이는 하나 이상의 C1-C8-알킬 그룹에 의해 선택적으로 치환되거나,
2개의 R32' 및/또는 R33' 치환체는 함께 하나 이상의 C1-C8-알킬 그룹에 의해 선택적으로 치환되는 융합된 벤젠 고리를 형성하고,
a 및 b는 각각 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고,
M1은 알칼리 금속 원자 또는 알칼리 토금속 원자이고,
M1이 알칼리 금속 원자인 경우 p는 1이고, M1이 알칼리 토금속 원자인 경우 p는 2이다.
특히 매우 바람직한 화학식(VII)의 화합물은
Figure 112016104958547-pct00053
이고, 이는 단일종으로서 존재할 수 있거나, LigQg(g는 정수, 예를 들어, Li6Q6이다)와 같이 다른 형태로 존재할 수 있다. Q는 8-하이드록시퀴놀레이트 리간드 또는 8-하이드록시퀴놀레이트 유도체이다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 화학식(VIII)의 화합물을 하나 이상 포함한다.
Figure 112016104958547-pct00054
위의 화학식에서,
R34', R35', R36', R37', R34", R35", R36" 및 R37"는 각각 독립적으로 수소, C1-C18-알킬, E로 치환되고/되거나 D에 의해 차단된 C1-C18-알킬, C6-C24-아릴, G로 치환된 C6-C24-아릴, C2-C20-헤테로아릴, 또는 G로 치환된 C2-C20-헤테로아릴이고,
Q는 아릴렌 또는 헤테로아릴렌이고, 이는 각각 G로 선택적으로 치환되고,
D는 -CO-; -COO-; -S-; -SO-; -SO2-; -O-; -NR40'-; -SiR45'R46 '-; -POR47 '-; -CR38'=CR39'-; 또는 -C≡C-이고,
E는 -OR44'; -SR44'; -NR40'R41; -COR43 '; -COOR42 '; -CONR40'R41 '; -CN; 또는 F이고;
G는 E, C1-C18-알킬, D에 의해 차단된 C1-C18-알킬, C1-C18-퍼플루오로알킬, C1-C18-알콕시, 또는 E로 치환되고/되거나 D에 의해 차단된 C1-C18-알콕시이고,
R38' 및 R39'는 각각 독립적으로 H, C6-C18-아릴; C1-C18-알킬 또는 C1-C18-알콕시로 치환된 C6-C18-아릴; C1-C18-알킬; 또는 -O-로 차단된 C1-C18-알킬이고,
R40' 및 R41'는 각각 독립적으로 C6-C18-아릴; C1-C18-알킬 또는 C1-C18-알콕시로 치환된 C6-C18-아릴; C1-C18-알킬; 또는 -O-로 차단된 C1-C18-알킬이거나;
R40'와 R41'는 함께 6원 고리를 형성하고,
R42' 및 R43'는 각각 독립적으로 C6-C18-아릴; C1-C18-알킬 또는 C1-C18-알콕시로 치환된 C6-C18-아릴; C1-C18-알킬; 또는 -O-로 차단된 C1-C18-알킬이고,
R44'는 C6-C18-아릴; C1-C18-알킬 또는 C1-C18-알콕시로 치환된 C6-C18-아릴; C1-C18-알킬; 또는 -O-로 차단된 C1-C18-알킬이고,
R45' 및 R46'는 각각 독립적으로 C1-C18-알킬, C6-C18-아릴, 또는 C1-C18-알킬로 치환된 C6-C18-아릴이고,
R47'는 C1-C18-알킬, C6-C18-아릴, 또는 C1-C18-알킬로 치환된 C6-C18-아릴이다.
화학식(VIII)의 바람직한 화합물은 화학식(VIIIa)의 화합물이다.
Figure 112016104958547-pct00055
위의 화학식에서,
Q는
Figure 112016104958547-pct00056
이고, R48'는 H 또는 C1-C18-알킬이고 R48"는 H, C1-C18-알킬 또는
Figure 112016104958547-pct00057
이다.
특히 바람직한 것은 하기 화학식의 화합물이다.
Figure 112016104958547-pct00058
추가의 특히 매우 바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 화학식
Figure 112016104958547-pct00059
의 화합물 및 성분 ETM-1을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 화학식(VII)의 화합물을 99 내지 1중량%, 바람직하게는 75 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 약 50중량%의 양으로 포함하며, 화학식(VII)의 화합물의 양과 화학식(VIII)의 화합물의 양의 합계는 총 100중량%이다.
화학식(VIII)의 화합물의 제조는 "J. Kido et al., Chem. Commun. (2008) 5821-5823, J. Kido et al., Chem. Mater. 20 (2008) 5951-5953 및 JP2008-127326"에 기재되어 있고, 또는 상기 화합물을 상기 문헌에 기재된 방법과 유사하게 제조할 수 있다.
마찬가지로, 알칼리 금속 하이드록시퀴놀라토 착체, 바람직하게는 Liq와 디벤조푸란 화합물의 혼합물을 전자 전달층에 사용할 수 있다. WO2011/157790을 참조한다. WO2011/157790에 기재된 디벤조푸란 화합물 A-1 내지 A-36 및 B-1 내지 B-22이 바람직하고, 디벤조푸란 화합물
Figure 112016104958547-pct00060
이 가장 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 Liq를 99 내지 1중량%, 바람직하게는 75 내지 25중량%, 보다 바람직하게는 약 50중량%의 양으로 포함하고, Liq의 양과 디벤조푸란 화합물, 특히 ETM-2의 양의 합계는 총 100중량%이다.
바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 하나 이상의 펜안트롤린 유도체 및/또는 피리딘 유도체를 포함한다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 하나 이상의 펜안트롤린 유도체 및/또는 피리딘 유도체 및 하나 이상의 알칼리 금속 하이드록시퀴놀레이트 착체를 포함한다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 하나 이상의 WO2011/157790에 기재된 디벤조푸란 화합물 A-1 내지 A-36 및 B-1 내지 B-22, 특히 ETM-2를 포함한다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 전자 전달층은 WO 2012/111462, WO 2012/147397 및 US 2012/0261654에 기재된 화합물, 예를 들어, 화학식
Figure 112016104958547-pct00061
의 화합물, WO 2012/115034 에 기재된 화합물, 예를 들어, 화학식
Figure 112016104958547-pct00062
의 화합물을 포함한다.
정공 주입층 (h)
일반적으로, 주입층은 한 층, 예를 들어, 전극 또는 전하 생성층으로부터 인접한 유기층으로의 전하 운반체의 주입을 개선시킬 수 있는 물질로 구성된다. 주입층은 또한 전하 전달 기능을 수행할 수 있다. 정공 주입층은 애노드로부터의 정공의 인접한 유기층으로의 주입을 개선시키는 층이다. 정공 주입층은 용액 침착된 물질, 예를 들어, 스핀 코팅된 중합체를 포함할 수 있거나, 증착된 저분자 물질, 예를 들어, CuPc 또는 MTDATA일 수 있다. 폴리(N-비닐카바졸)(PVK), 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린, 자가 도핑 중합체, 예를 들어, 설폰화 폴리(티오펜-3-[2(2-메톡시에톡시]-2,5-디일)(Plextronics가 시판중인 Plexcore® OC Conducting inks, 예를 들어, Plxecore AJ20-1000) 및 공중합체, 예를 들어, PEDOT/PSS로 불리는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌설포네이트)와 같은 중합체성 정공 주입 물질이 사용될 수 있다.
위에 언급된 정공 주입 물질은 시판중이고/이거나 당업계의 기술자에게 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
전자 주입층 (i)
전자 주입층은 전자의 인접한 유기층으로의 주입을 개선시키는 층일 수 있다. 동작 전압을 저하시키기 위해 8-하이드록시퀴놀라토리튬(Liq), CsF, NaF, KF, Cs2CO3 또는 LiF와 같은 리튬 함유 유기금속 화합물을 전자 전달층(g)과 캐소드(b) 사이에 전자 주입층(i)으로서 적용할 수 있다.
위에 언급된 전자 주입 물질은 시판중이고/이거나 당업계의 기술자에게 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 OLED에서의 상이한 층들은, 존재하는 경우, 다음 두께를 갖는다:
애노드(a): 50 내지 500nm, 바람직하게는 100 내지 200nm;
정공 주입층(h): 5 내지 100nm, 바람직하게는 20 내지 80nm,
정공 전달층(d): 5 내지 100nm, 바람직하게는 10 내지 80nm,
전자/엑시톤 차단층(e): 1 내지 50nm, 바람직하게는 5 내지 10nm,
발광층(c): 1 내지 100nm, 바람직하게는 5 내지 60nm,
정공/엑시톤 차단층(f): 1 내지 50nm, 바람직하게는 5 내지 10nm,
전자 전달층(g): 5 내지 100nm, 바람직하게는 20 내지 80nm,
전자 주입층(i): 1 내지 50nm, 바람직하게는 2 내지 10nm,
캐소드(b): 20 내지 1000nm, 바람직하게는 30 내지 500nm.
당업계의 기술자는 (예를 들어, 전기화학 연구를 기초로 한) 적합한 물질의 선택 방법을 안다. 각각의 층에 적합한 물질은 당업계의 기술자에게 알려져 있고, 예를 들어, WO 00/70655에 기재되어 있다.
또한, 본 발명의 OLED에 사용된 층들 중 일부는 전하 운반체 전달 효능을 증가시키기 위해 계면처리할 수 있다. 언급된 각 층을 위한 물질의 선택은 바람직하게는 고효율 및 수명을 갖는 OLED를 수득함으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 유기 전자 장치, 바람직하게는 OLED는 당업계의 기술자에게 공지된 방법으로 제작할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 OLED는 각각의 층을 적합한 기재 상에 연속 증착함으로써 제작할 수 있다. 적합한 기재는, 예를 들어, 유리, 무기 반도체 또는 중합체 필름이다. 증착의 경우, 열 증발, 화학적 증착(chemical vapor deposition: CVD), 물리적 증착(physical vapor deposition: PVD) 등과 같은 통상의 기술을 사용할 수 있다. 대체 방법에서, 유기 전자 장치, 바람직하게는 당업계의 기술자에게 공지된 코팅 기술을 사용하여 적합한 용매로 된 용액 또는 분산액으로부터의 OLED의 유기층을 적용할 수 있다.
다른 인자들 중에서도, 캐소드에 대해 본 발명의 OLED에서의 정공과 전자의 재조합 영역의 상대적 위치 및 이에 따른 OLED의 방출 스펙트럼이 각 층의 상대적 두께에 의해 영향을 받을 수 있다. 이는 전자 전달층의 두께가 바람직하게는 재조합 영역의 위치가 상기 다이오드의 광학 공진기 특성에 맞도록, 이에 따라 발광기의 방출 파장에 맞도록 선택되어야 한다는 것을 의미한다. OLED에서의 각각의 층의 층 두께의 비율은 사용된 물질에 좌우된다. 사용된 임의의 추가의 층의 층 두께는 당업계의 기술자에게 알려져 있다. 전자 전도층 및/또는 정공 전도층은 이들이 전기 도핑된 경우, 명시된 층 두께보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.
추가의 실시양태에서, 본 발명은 OLED에서의 본 발명의 따른 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체의 바람직하게는 발광재로서의 사용에 관한 것이다. 적합하고 바람직한 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체, 및 적합하고 바람직한 OLED는 위에 언급하였다. 발광재는 OLED의 발광층에 존재한다.
OLED에서의 본 발명에 따른 하나 이상의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체의 바람직하게는 발광재로서의 사용으로 고효율 및/또는 고발광효율 및/또는 높은 안정성 및 특히 긴 수명을 갖는 OLED를 수득할 수 있다.
유기 전자 장치, 바람직하게는 OLED는 전계발광이 유용한 모든 기기에서 사용될 수 있다. 적합한 장치는 바람직하게는 고정 시각 표시장치 유닛, 예를 들어, 컴퓨터, TV의 시각 표시장치 유닛, 프린터, 부엌 설비, 광고 판넬, 정보 판넬 및 조명에서의 시각 표시장치 유닛; 이동 시각 표시장치 유닛, 예를 들어, 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 자동차, 키보드 및 버스와 기차의 네비게이션에서의 시각 표시장치 유닛; 조명 유닛; 의류 아이템 유닛; 핸드백 유닛; 악세서리 유닛; 가구 유닛 및 벽지 유닛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
그러므로, 본 발명은 추가로 본 발명에 따른 하나 이상의 유기 전자 장치, 바람직하게는 하나 이상의 OLED를 포함하거나, 본 발명에 따른 하나 이상의 정공 전달층 또는 하나 이상의 전자/엑시톤 차단층을 포함하거나, 본 발명에 따른 하나 이상의 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 포함하는, 고정 시각 표시장치 유닛, 예를 들어, 컴퓨터, TV의 시각 표시장치 유닛, 프린터, 부엌 설비, 광고 판넬, 정보 판넬 및 조명에서의 시각 표시장치 유닛; 이동 시각 표시장치 유닛, 예를 들어, 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 자동차, 키보드 및 버스와 기차의 네비게이션에서의 시각 표시장치 유닛; 조명 유닛; 의류 아이템 유닛; 핸드백 유닛; 악세서리 유닛; 가구 유닛 및 벽지 유닛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 기기에 관한 것이다.
추가의 실시양태에서, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 백색 OLED에 사용할 수 있다.
OLED는 하나 이상의 제2 발광층을 추가로 포함할 수 있다. OLED의 전체 발광은 적어도 2개의 발광층의 발광으로 구성되고, 예를 들어, EP13160198.1에 기재된 바와 같이 백색광도 포함할 수 있다.
또한, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 역구조를 갖는 OLED에 사용할 수 있다. 역 OLED 구조 및 여기에 통상 사용되는 물질은 당업계의 기술자에게 알려져 있다.
또한 2개의 OLED를 적층(stack)하거나 3개 이상의 OLED를 적층할 수 있다("적층형 장치 컨셉"). 이들 장치는 보통 투명한 전하 생성 중간층, 예를 들어, 인듐 주석 옥사이드(ITO), V2O5 또는 유기 p-n 접합(p-n junction)을 사용한다.
적층형 OLED(SOLED)는 보통 적어도 2개의 개별 하위 요소를 포함한다.
각각의 하위 요소는 적어도 3개의 층, 즉 전자 전달층, 발광층 및 정공 전달층을 포함한다. 추가의 층을 하위 요소에 추가할 수 있다. 각각의 SOLED 하위 요소는, 예를 들어, 정공 중비층, 전공 전달층, 전자/엑시톤 차단층, 발광층, 정공/엑시톤 차단층, 전자 전달층, 전자 주입층을 포함할 수 있다. 각각의 SOLED 하위 요소는 동일한 층 구조를 갖거나 다른 하위 요소와 상이한 층 구조를 가질 수 있다.
적합한 SOLED 구조는 당업계의 기술자에게 알려져 있다.
위에 언급된 유기 전자 장치 뿐만 아니라 본원에 기재된 바와 같은 화학식(I)의 모든 사이클로메탈화 Ir 착체도 본 발명의 대상이다.
추가의 실시양태에서, 본 발명은 본원에 기재된 바와 같은 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체, 및 Ir을 포함하는 적합한 화합물을 적합한 리간드 또는 리간드 전구체와 접촉시킴으로써 본 발명의 금속-카르벤 착체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 적합한 방법은 위에 기재하였다.
본 발명은 추가로 본원에 기재된 바와 같은 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 유기 전자 장치, 바람직하게는 OLED에서의, 바람직하게는 OLED에서의 발광재로서의 사용에 관한 것이다. 적합한 유기 전자 장치 및 적합한 OLED는 위에 기재하였다.
아래 실시예는 단지 설명을 위한 위해 포함된 것이며 청구항의 범위를 제한하지 않는다.
실시예
아래 실시예, 보다 특별히 실시예에서의 방법, 재료, 조건, 공정 매개변수, 장치 등은 본 발명을 지원하기 위함이지 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
모든 실험은 보호 기체 대기하에서 수행하였다.
아래 실시예에 언급된 % 및 비율은, 달리 언급되지 않는 한, 중량% 및 중량비이다.
A. 본 발명의 Ir 착체의 합성
1.
Figure 112016104958547-pct00063
( 착체 1)의 합성
1.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00064
1-페닐아미노-2-클로로피라진(이의 합성은 아직 공개되지 않은 유럽 특허출원 EP13178675.8에 기재되어 있다)(11.8g, 57.4mmol)을 무수 THF(300mL)에 용해시켰 다. o-톨루이딘(7.39g, 68.9mmol), 2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2,4,6-트리-이소프로필-1,1-바이페닐(BrettPhos)(0.31g, 0.57mmol) 및 클로로[2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2',4',6'-트리-i-프로필-1,1'-바이페닐][2-(2-아미노에틸)페닐]팔라듐(II)( 0.47 g, 0.57 mmol)을 첨가하였다. 상기 용액에 탄산세슘(22.7g, 68.9mmol)을 첨가하였다. 상기 현탁액을 80℃에서 24h 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 현탁액을 여과하였다. 여액을 진공하에 환원시키고 잔사를 200mL의 뜨거운 아세토니트릴에 용해시켰다. 상기 뜨거운 용액을 20℃로 냉각시키고 200mL의 n-펜탄을 첨가하였다. 이어서, 상기 혼합물을 -15℃로 냉각시켰다. 5분 동안 실온에서 교반한 후, 침전물을 여과제거하고 찬 n-펜탄으로 세척하였다. 고체를 30℃에서 진공하에 건조시켜 목적한 생성물을 11.0g 수득하였다. 아세토니트릴/n-펜탄 여액을 증발시키고 잔사를 100mL의 뜨거운 아세토니트릴에 용해시켰다. 상기 뜨거운 용액을 20℃로 냉각시키고 100mL의 n-펜탄을 첨가하였다. 이어서, 상기 혼합물을 -15℃로 냉각시켰다. 5분 동안 실온에서 교반한 후, 침전물을 여과제거하고 찬 n-펜탄으로 세척하여 목적한 생성물을 2.80g 수득하였다. 수집된 고체는 목적한 생성물을 13.8g, 87% 수율로 제공하였다. 1H-NMR (CD2Cl2): δ = 2.17 (s, 3H), 6.03 (s, 1H), 6.32 (s, 1H), 6.99-7.07 (m, 2H), 7.17 (t, 1H), 7.22 (d, 1H), 7.31 (d, 4H), 7.35 (d, 1H), 7.74 (d, 2H).
1.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00065
중간체 1(1.52g, 5.50mmol)을 메탄올 중 염산 27.5mL(c= 1mol/L)에 용해시켰다. 상기 반응을 실온에서 밤새 교반하였다. 생성된 현탁액을 0 내지 5℃로 냉각시킨다음, 이를 여과하고 먼저 여액으로 세척한 다음 석유 에테르로 세척하였다. 고체를 60℃에서 진공하에 건조시켜 목적한 생성물을 1.49g(87% 수율) 수득하였다. 1H-NMR (CD2Cl2): δ = 2.25 (s, 3H), 7.08 (t, 1H), 7.25-7.32 (m, 3H), 7.35-7.39 (m, 4H), 7.52 (s, 1H), 7.87 (d, 2H), 9.9 (br. s, 1H), 10.3 (br. s, 1H).
1.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00066
중간체 2(1.33g, 4.26mol) 및 분자체(5Å 및 3Å, 각각 3g)를 플라스크에 첨가하였다. 이어서, 28mL의 트리메틸오르토포르메이트를 첨가하였다. 상기 혼합물을 아르곤으로 퍼징한 다음 1.5h 동안 환류로 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 혼합물을 진공하에 증발시켰다. 이어서, 잔사를 디클로로메탄에 용해시키고 다시 증발시켰다(3회). 잔사를 다음 단계에 바로 사용하였다. 1H-NMR (CD2Cl2): δ = 2.27 (s, 3H), 3.20 (s, 3H), 7.13 (s, 1H), 7.18 (t, 1H), 7.30-7.40 (m, 5H), 7.41-7.47 (m, 3H), 8.03 (d, 2H).
1.4 착체 1( fac 및 mer)
Figure 112016104958547-pct00067
증긴체 3(1.36g, 4.26mmol)을 아르곤하에 40mL의 무수 o-크실렌에 용해시켰다. 이어서, 디-μ-클로로-비스[(사이클로옥타-1,5-디엔)이리듐(I)](0.29g, 0.43mmol)을 상기 용액에 첨가하였다. 상기 용액을 아르곤 플럭스로 탈기시킨 후, 상기 반응을 140℃까지 밤새 가열하였다. 상기 반응 혼합물의 용매를 제거하고 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카)로 정제하였다. 하나의 분획은 140mg의 fac 이성질체(15%)를 제공하였다. 다른 분획으로부터 수득된 고체를 아세톤/아세토니트릴의 용액 중에서 교반하고 아세톤을 첨가해 침전시켜 mer 이성질체(33%) 295mg을 수득하였다.
fac 이성질체: 1H-NMR (CD2Cl2): δ = 0.68 (s, 9H), 6.49-6.55 (m, 6H), 6.66 (t, 3H), 6.77 (t, 3H), 6.87 (d, 3H), 7.05 (t, 3H), 7.84 (d, 3H), 8.07 (d, 3H), 8.24 (d, 3H), 8.44 (d, 3H).
인광 (PMMA 중 2% 필름): λmax = 475nm; τ0 = 3.0μs; PLQY = 93%.
mer 이성질체: MALDI-MS: m/z = 1047.228.
인광 (PMMA로 된 2% 필름): λmax = 521 nm; τ0 = 1.2μs; PLQY = 75%.
2.
Figure 112016104958547-pct00068
( 착체 2; mer 착체 )의 합성
2.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00069
5,6-디클로로피리딘-3-카복실산(33g, 0.17mol)을 310mL의 THF에 용해시켰다. 이 용액에 티오닐 클로라이드(26.2mL, 0.22mol)를 첨가하였다. 이어서, 0.17mL의 DMF를 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 2.5h 동안 50℃에서 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응 혼합물을 390mL의 진한 암모니아 용액(25%) 및 500mL의 물에 부었다. 상기 혼합물을 0℃로 냉각시키고 밤새 실온으로 교반하였다. THF를 진공하에 환원시키고 수용액을 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 물로 세척한 다음 수산화나트륨 용액(10%)으로 세척하였다. 무수 황산나트륨 상에서 건조시킨 후, 용매를 환원시켰다. 잔사를 진공하에 건조시켜 목적한 생성물 30.9g을 95% 수율로 수득하였다. 1H-NMR (DMSO): δ = 7.83 (s, 1H), 8.28 (s, 1H), 8.49 (s, 1H), 8.81 (s, 1H).
2.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00070
중간체 1(8.4g, 44mmol)을 76mL의 티오닐 클로라이드에 현탁하였다. 상기 반응 혼합물을 72h 동안 환류하에 교반하였다. 용매를 진공하에 환원시키고 잔사를 클로로포름에 용해시켰다. 유기층을 물로 세척하고 무수 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 용매를 진공하에 환원시킨 후, 고체를 먼저 컬럼 크로마토그래피(역상, 용출제: 아세토니트릴/디클로로메탄)를 통해 정제한 다음, 에틸 아세테이트 중에서 결정화하여 표제 생성물을 78% 수율(5.95g)로 수득하였다. 1H-NMR (CDCl3): δ = 8.05 (s, 1H), 8.60 (s, 1H).
2.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00071
중간체 2(10.0g, 58mmol), 4-tert-부틸페닐아민(9.5g, 64mmol) 및 30mL의 디이소프로필에틸아민을 아르곤 대기하에 200mL의 디메틸아세트아미드에 현탁하였다. 상기 현탁액을 120℃로 가열하고 밤새 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 남은 액체를 제거하고 잔사를 메틸렌 클로라이드에 넣었다. 유기상을 염산(5%), 탄산수소나트륨 포화 용액 및 마지막에 물로 순차적으로 세척하였다. 유기층을 무수 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 남은 용액을 실리카 상에서 여과한 다음, 용매를 제거하고 고체를 40℃에서 진공하에 건조시켰다. 황색 생성물을 에틸 아세테이트 중에서 결정화하여 표제 생성물을 백색 고체로서 93% 수율(15.5g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.33 (s, 9H), 7.28 (br. s, 1H), 7.41 (d, 2H), 7.50 (d, 2H), 7.75 (d, 1H), 8.38 (d, 1H).
2.4 중간체 4
Figure 112016104958547-pct00072
중간체 3(13.2g, 46.2mmol)을 150mL의 THF에 현탁하였다. 이어서, 8.94g(64.7mmol)의 탄산칼륨, 248mg(1.16mmol)의 2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2,4,6-트리-이소프로필-1,1-바이페닐, 369mg(1.16mmol)의 클로로-[2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2,4,6-트리-이소프로필-1,1-바이페닐]-[2-(2-아미노에틸)페닐]팔라듐(II) 및 4.95g(46.2mmol)의 o-톨루이딘을 아르곤 대기하에 첨가하였다. 상기 혼합물을 48h 동안 66℃에서 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응을 500mL의 메틸렌 클로라이드로 희석하였다. 유기상을 물로 세척한 다음, 무수 황산나트륨 상에서 건조시키고 용매를 제거하였다. 잔사를 메틸렌 클로라이드에 용해시키고 실리카 상에서 여과하였다. 용매를 제거한 후, 갈색 오일을 컬럼 크로마토그래피(실리카, 사이클로헥산/에틸 아세테이트)로 정제하고 목적한 생성물을 46% 수율(7.52g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 1.31 (s, 9H), 2.27 (s, 3H), 5.00 (s, 1H), 6.67 (d, 1H), 6.98 (t, 1H), 7.14 (t, 1H), 7.23 (d, 2H), 7.31 (s, 1H), 7.36 (d, 2H), 7.43 (d, 2H), 8.29 (d, 1H).
2.5 중간체 5
Figure 112016104958547-pct00073
중간체 4(3.15g, 8.84mmol)를 아르곤 대기하에 107mL의 아세토니트릴에 용해시켰다. 상기 혼합물을 아르곤으로 5분 동안 탈기시킨 다음, 0℃로 냉각시켰다. (클로로메틸렌)디메틸암모늄 클로라이드(3.4g, 26.5mmol)를 첨가하였다. 상기 혼합물을 0 내지 15℃에서 24h 동안 교반하였다. 이어서, 3.98g(26.5mmol)의 요오드화나트륨을 0℃에서 상기 반응에 첨가하였다. 상기 혼합물을 0 내지 12℃에서 밤새 교반하였다. 상기 현탁액을 여과하고 잔사를 찬 아세토니트릴로 세척하였다. 여액을 증발시키고 아세토니트릴에 용해시켰다. 이 용액을 석유 에테르로 세척하였다. 아세토니트릴 상을 다시 증발시켜 유성 잔사를 수득하였다. 오일을, 메틸 tert-부틸 에테르와 메틸렌 클로라이드의 혼합물(3:1)과 혼합하였다. 황색 침전물을 제거하였다. 현탁액을 밤새 교반한 다음, 여과하고 메틸 tert-부틸 에테르와 메틸렌 클로라이드의 혼합물(3:2)로 세척하였다. 잔사를 40℃에서 진공하에 건조시켜 목적한 생성물 5.69g을 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 1.42 (s, 9H), 2.33 (s, 3H), 7.54-7.59 (m, 2H), 7.68 (t, 1H), 7.75 (d, 2H), 8.13 (d, 1H), 8.20 (t, 3H), 8.40 (s, 1H), 9.09 (s, 1H), 10.91 (s, 1H).
2.6 중간체 6
Figure 112016104958547-pct00074
중간체 5(2.8g, 6.0mmol)를 아르곤 대기하에 60mL의 메탄올에 용해시켰다. 상기 혼합물을 0℃로 냉각시켰다. 나트륨 메탄올레이트(325mg, 6.0mmol)를 상기 용액에 첨가하였다. 상기 혼합물을 0℃ 내지 실온에서 밤새 교반하였다. 생성된 현탁액을 여과하고 찬 메탄올로 세척하였다. 잔사를 40℃에서 진공하에 건조시켰다. 목적한 생성물을 고체로서 55% 수율(1.04g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 1.35 (s, 9H), 2.25 (s, 3H), 3.19 (s, 3H), 6.42 (s, 1H), 7.08 (s, 1H), 7.33-7.41 (m, 4H), 7.48 (d, 2H), 7.84 (d, 2H), 7.93 (d, 1H).
2.7 착체 2(mer 착체 )
Figure 112016104958547-pct00075
중간체 6(0.97g, 2.43mmol)을 58mL의 o-크실렌과 163mg(0.243 mmol)의 디-μ-클로로-비스[(사이클로옥타-1,5-디엔)이리듐(I)]의 혼합물에 첨가하였다. 상기 혼합물을 아르곤으로 5분 동안 탈기시킨 후, 상기 반응을 140℃로 밤새 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응 혼합물을 여과하고 잔사를 o-크실렌으로 세척하였다. 여액을 진공하에 증발시키고 수득된 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카, 사이클로헥산/에틸 아세테이트)로 정제하여 목적한 생성물을 863mg 수득하였다. 고체를 아세톤/아세토니트릴의 용액(1:1; 8mL) 중에서 밤새 교반하고, 여과하고 깨끗한 아세톤/아세토니트릴 혼합물(1:1)로 세척하여 목적한 생성물을 495mg(79%) 수득하였다. MALDI-MS: m/z = 1289.501.
인광 (PMMA로 된 2% 필름): λmax = 512 nm; τ0 = 0.9 μs; PLQY = 80%.
3.
Figure 112016104958547-pct00076
( 착체 3; mer 착체 )의 합성
3.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00077
40.0g(0.19mol)의 5-(트리플루오로메틸)-2,3-디클로로피리딘, 19.0g(0.20mol)의 아닐린 및 91.8g(0.71mol)의 디이소프로필에틸아민을 200mL의 DMA에 용해시켰다. 상기 혼합물을 아르곤으로 10분 동안 퍼징한 다음 110℃로 밤새가열하였다. 오렌지색 용액을 진공하에 증발시키고 잔사를 80℃의 진공에서 1.5h 동안 건조시켰다. 잔사를 250mL의 톨루엔 및 활성화 목탄 중에서 가열하였다. 여과하고 용매를 증발시킨 후, 잔사를 다시 톨루엔에 용해시키고 실리카 상에서 여과하였다. 여액을 다시 진공하에 증발시킨 다음, 디클로로메탄에 용해시키고 여과하였다. 황색 용액을 농축시키고 건조시켜 목적한 생성물 13.1g을 26% 수율로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 7.13 (t, 1H), 7.29 (br. s, 1H), 7.36 (t, 2H), 7.64 (d, 2H), 7.80 (d, 1H), 8.36 (d, 1H).
3.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00078
8.80g(63.7mmol)의 탄산칼륨, 5.45g(50.9mmol)의 o-톨루이딘, 0.61g(1.14mmol)의 2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2,4,6-트리이소프로필-1,1-바이페닐 및 0.91g(1.14mmol)의 클로로[2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2',4',6'-트리-i-프로필-1,1'-바이페닐][2-(2-아미노에틸)페닐]팔라듐(II)을 500mL의 THF 중의 중간체 1(13.0g, 47.7mmol)의 용액에 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 아르곤으로 탈기시킨 다음 환류로 밤새 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 현탁액을 여과하고 디클로로메탄으로 세척하였다. 여액을 농축시켰다. 잔사를 톨루엔에 용해시키고 7cm 실리카 컬럼 상에서 여과하여 생성물 13.7g을 83% 수율로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.29 (s, 3H), 5.10 (s, 1H), 6.64-6.69 (m, 1H), 6.91-7.42 (m, 8H), 7.54-7.59 (m, 2H), 8.29 (s, 1H).
3.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00079
중간체 2(13.7g, 39.8mmol)를 50mL의 톨루엔에 현탁하였다. 이 혼합물에 20mL의 염산(32%)을 첨가하였다. 10분 후, 상기 현탁액을 50mL의 톨루엔으로 희석하고 반응을 실온에서 밤새 교반하였다. 현탁액을 여과하고 톨루엔으로 세척하였다. 잔사를 50℃에서 진공하에 건조시켜 목적한 생성물 12.4g을 82% 수율로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO): δ = 2.19 (s, 3H), 6.81 (s, 1H), 6.99-7.09 (m, 3H), 7.21 (t, 1H), 7.29 (d, 1H), 7.35 (t, 2H), 7.75 (d, 2H), 8.00 (s, 1H), 9.02 (br. s, 1H).
3.4 중간체 4
Figure 112016104958547-pct00080
중간체 3(12.0g, 31.6mmol)을 120mL의 트리메틸오르토포르메이트에 현탁하였다. 상기 현탁액을 아르곤으로 탈기시킨 다음 120℃로 밤새 가열하였다. 오렌지색 용액을 진공하에 농축시켜 갈색 오일 12.2g을 수득하고 이를 추가 정제없이 사용하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO): δ = 2.26 (s, 3H), 3.10 (s, 3H), 6.40 (s, 1H), 7.22 (t, 1H), 7.35-7.61 (m, 7H), 7.93 (s, 1H), 8.04 (d, 2H).
3.5 착제 3(mer 착체 )
Figure 112016104958547-pct00081
중간체 4(2.48g, 6.44mmol)를 60mL의 크실렌에 용해시켰다. 분자체(3Å, 2.5g)와, 이어서 디-μ-클로로-비스[(사이클로옥타-1,5-디엔)이리듐(I)](432mg, 0.643mmol)을 상기 용액에 첨가하였다. 상기 용액을 아르곤으로 30분 동안 탈기시킨 후, 반응을 밤새 120℃에서 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 고체 잔사를 여과로 제거하고 디클로로메탄으로 세척하였다. 용매를 제거하고 잔사를 톨루엔에 용해시켰다. 상기 용액을 밤새 교반하였다. 침전물을 여과 제거하고 여액을 진공하에 농축시켰다. 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카, 사이클로헥산/에틸 아세테이트)를 통해 정제하였다. 생성된 생성물을 MTBE 중에서 밤새 교반한 다음, 여과하고 건조시켰다. 생성물을 황색 고체로서 49% 수율(780mg)로 수득하였다.
인광 (PMMA로 된 2% 필름): λmax = 488 nm; τ0 = 0.9 μs; PLQY = 91%.
4.
Figure 112016104958547-pct00082
( 착체 4; mer 착체 )의 합성
4.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00083
2-클로로-3-아이오도피리딘(4.22g, 17.6mmol)을 톨루엔(50mL)에 용해시키고 아르곤 플럭스하에 탈기시켰다. 팔라듐(II) 아세테이트(117mg, 0.52mmol), (R)-BINAP(333mg, 0.53mmol), 탄산세슘(5.38g, 16.5mmol) 및 o-톨루이딘(1.90g, 17.7mmol)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 환류로 가열하고 72h 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 여과하고 여액을 진공하에 농축시켰다. 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 톨루엔)로 정제하였다. 생성물을 73% 수율(2.81g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.24 (s, 3H), 5.94 (s, 1H), 7.05 (d, 2H), 7.12 (m, 1H), 7.22 (d, 2H), 7.29 (d, 1H), 7.78 (t, 1H).
4.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00084
중간체 1(1.80g, 8.23mmol)을 톨루엔(42mL)에 용해시키고 아르곤 플럭스로 탈기시켰다. 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(113mg, 0.12mmol), (R)-BINAP(234mg, 0.38mmol), 나트륨 tert-부톡사이드(1.15g, 12.0mmol) 및 아닐린(0.92g, 9.88mmol)을 첨가하였다. 상기 현탁액을 환류로 가열하고 3일 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 반응 혼합물을 여과하고 잔사를 디클로로메탄으로 세척하였다. 여액을 진공하에 농축시켰다. 이어서, 잔사를 디클로로메탄에 용해시키고, 더해진 용매가 오렌지색이 될 때까지 실리카를 상기 용액에 첨가하였다. 상기 혼합물을 실리카 층 상에서 디클로로메탄을 사용하여 여과하고 생성물을 92% 수율(2.08g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.29 (s, 3H), 5.07 (s, 1H), 6.61 (d, 1H), 6.78 (q, 1H), 6.85 (t, 1H), 6.91 (s, 1H), 6.96 (t, 1H), 7.05 (t, 1H), 7.19 (d, 1H), 7.27 (t, 3H), 7.53 (d, 2H), 8.05 (d,1H).
4.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00085
중간체 2(1.41g, 5.12mmol) 및 요오드화암모늄(0.78g, 5.38mmol)을 아르곤하에서 트리에틸오르토포르메이트(8.5mL)에 현탁하였다. 상기 혼합물을 80℃로 가열하고 3일 동안 교반하였다. 형성된 현탁액을 여과하고 생성물을 52% 수율(1.11g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.31 (s, 3H), 7.58 (m, 2H), 7.71 (m, 5H), 7.89 (d, 1H), 7.96 (d, 1H), 8.32 (d, 2H), 8.89 (d, 1H), 11.15 (s, 1H).
4.4 착체 4(mer 착체 )
Figure 112016104958547-pct00086
중간체 3(300mg, 0.93mmol) 및 분자체 3Å(4g)를 무수 1,4-디옥산(20mL)에 현탁하였다. 상기 현탁액을 아르곤 플럭스로 탈기시킨 다음, 산화은(163mg, 0.70mmol)을 첨가하였다. 상기 반응을 실온의 암실에서 20h 동안 교반하였다.이어서, 무수 o-크실렌(20mL) 중의 디-μ-클로로-비스[(사이클로옥타-1,5-디엔)이리듐(I)](63mg, 0.09mmol)의 탈기된 용액을 상기 현탁액에 첨가하였다. 상기 혼합물을 150℃로 가열하고 1,4-디옥산을 증류 제거하였다. 생성된 현탁액을 환류에서 주말에 걸쳐 교반하였다. 상기 반응 혼합물을 실리카 박층 상에서 여과하고 잔사를 o-크실렌으로 세척하였다. 수득된 여액을 진공하에 농축시키고 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 사이클로헥산/에틸 아세테이트)로 정제하였다. 생성물을 26% 수율(52mg)로 수득하였다. MALDI-MS: m/z = 1043,588.
인광 (PMMA로 된 2% 필름): λmax = 453 nm; τ0 = 0.9 μs; PLQY = 72%.
5.
Figure 112016104958547-pct00087
( 착체 5)의 합성
5.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00088
4-브로모-2-메틸아닐린(20.0g, 0.11mol), 페닐보론산(19.8g, 0.16mol) 및 Pd(dppf)Cl2*CH2Cl2(4.4g, 5.4mmol)를 아르곤 대기하에 톨루엔(1000mL)에 현탁하였다. 이어서, 3M 수산화나트륨 용액(108mL)을 상기 현탁액에 적가하였다. 상기 혼합물을 90℃로 가열하고 밤새 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응 혼합물을 셀라이트 층 상에서 여과하고 여액을 진공하에 농축시켰다. 잔사를 디클로로메탄에 용해시키고, 물 및 탄산수소나트륨 포화 용액으로 세척하였다. 유기층을 황산나트륨 상에서 건조시키고 용매를 제거하였다. 잔류하는 갈색 오일을 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 사이클로헥산/에틸 아세테이트)로 정제하여 생성물을 66% 수율(13.1g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.21 (s, 3H), 3.70 (s, 2H), 6.72 (d, 1H), 7.25 (m, 2H), 7.31 (s, 1H), 7.37 (t, 2H), 7.53 (q, 2H).
5.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00089
1-페닐아미노-2-클로로피라진(14.6g, 0.071mol)을 아르곤 대기하에 테트라하이드로푸란(300mL)에 현탁하였다. 이어서, 2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2,4,6-트리이소프로필-1,1-바이페닐(BrettPhos)(389mg, 0.71mmol)을 첨가하고 용해될 때까지 교반하였다. 동일한 과정을 클로로[2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2',4',6'-트리-i-프로필-1,1'-바이페닐][2-(2-아미노에틸)페닐]팔라듐(II)(579mg, 0.71mmol)을 사용하여 수행하였다. 이어서, 탄산세슘(27.8g, 0.085mol) 및 중간체 1(13.0g, 0.071mol)을 상기 용액에 첨가하였다. 상기 현탁액을 78℃로 가열하고 22h 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 혼합물을 진공하에 여과하고 잔사를 테트라하이드로푸란으로 세척하였다. 농축된 여액은 생성물 26.1g을 제공하고 이를 추가 정제없이 다음 단계에 사용하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO): δ = 2.24 (s, 3H), 6.99 (t, 1H), 7.33 (q, 3H), 7.47 (m, 5H), 7.54 (d, 1H), 7.56 (s, 1H), 7.68 (d, 2H), 7.72 (d, 2H), 8.074 (s, 1H), 8.513 (s, 1H).
5.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00090
중간체 2(1.5g, 4.25mmol)를 32% 염산(40mL)에 현탁하고 실온에서 밤새 교반하였다. 이어서, 물(40mL)을 첨가하고 이 혼합물을 실온에서 2일 동안 교반하였다. 상기 현탁액을 여과하고 고체를 디에틸 에테르로 세척하고 진공에서 건조시켰다. 여액을 진공하에 농축시키고, 메탄올에 용해시키고 물로 침전시켰다. 상기 침전물을 여과하고, 디에틸 에테르로 세척하고, 또 진공 오븐에서 건조시켰다. 합한 잔사는 생성물을 98% 수율로 1.63g 제공하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO): δ = 2.26 (s, 3H), 7.02 (t, 1H), 7.35 (q, 3H), 7.45 (m, 4H), 7.53 (q, 2H), 7.59 (d, 1H), 7.69 (d, 2H), 7.76 (d, 2H), 8.63 (s, 1H), 8.87 (d, 2H).
5.4 중간체 4
Figure 112016104958547-pct00091
중간체 3(1.97g, 5.1mmol)을 아르곤 대기하에 트리에틸오르토포르메이트(50mL)에 용해시켰다. 상기 혼합물을 100℃로 가열하고 1h 동안 교반하였다. 상기 용액을 디클로로메탄으로 희석하고 용매를 진공하에 증발시켰다. 생성된 고체(1.97g)를 추가 정제없이 다음 단계에 사용하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 1.09 (t, 3H), 2.34 (s, 3H), 3.37-3.44 (m, 1H), 3.53-3.62 (m, 1H), 7.15 (s, 1H), 7.18 (t, 1H), 7.35-7.40 (m, 2H), 7.41-7.49 (m, 6H), 7.56 (dd, 1H), 7.61 (s, 1H), 7.64 (d, 2H), 8.05 (d, 2H).
5.5 착체 5( fac 및 mer)
Figure 112016104958547-pct00092
중간체 4(1.97g, 4.8mmol) 및 디-μ-클로로-비스[(사이클로옥타-1,5-디엔)이리듐(I)](324mg, 0.48mmol)을 무수 o-크실렌(138mL)에 현탁하고 상기 현탁액을 아르곤 플럭스하에 탈기시켰다. 이 혼합물을 140℃로 가열하고 밤새 교반하였다. 이 현탁액을 실온으로 냉각시키고 고체를 여과 제거하였다. 여액을 농축시키고 잔사를 컬럼 크로마토그래피(용출제: 사이클로헥산/디클로로메탄)로 정제하였다. 한 분획의 고체를 아세톤/아세토니트릴의 1:1 혼합물에서 교반하여 99mg의 fac 이성질체(8%)를 수득하였다. 다른 분획을 아세톤/아세토니트릴의 1:1 혼합물에서 교반함으로써 추가로 정제하여 410mg의 mer 이성질체(33%)를 수득하였다.
fac 이성질체: 1H-NMR (CD2Cl2): δ = 0.77 (s, 9H), 6.48 (dd, 3H), 6.65 (dt, 3H), 7.06 (dt, 3H), 7.22-7.38 (m, 21H), 7.70 (d, 3H), 7.80 (d, 3H), 8.10 (d, 3H), 8.50 (d, 3H).
인광 (PMMA로 된 2% 필름): λmax = 471nm; τ0 = 3.7μs; PLQY = 90%.
mer 이성질체: 인광 (PMMA로 된 2% 필름): λmax = 521nm; τ0 = 1.1μs; PLQY = 70%.
6.
Figure 112016104958547-pct00093
( 착체 6; mer 착체 )의 합성
6.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00094
4-브로모-2-플루오로니트로벤젠(1.0g, 4.3mmol) 및 아닐린(490mg, 5.2mmol)을 1-메틸-2-피롤리돈(2mL)에 현탁하였다. 이 혼합물을 아르곤으로 퍼징한 다음, 50℃로 15h 동안 가열하였다. 추가의 아닐린(350mg, 3.7mmol)을 상기 반응에 첨가하였다. 이 혼합물을 50℃에서 15h 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기혼합물을 2mL의 메탄올 및 15mL의 몰로 희석하였다. 수득된 침전물을 여과하고 메탄올/물 용액(2:1)으로 2회 세척하였다. 고체를 60℃에서 진공하에 건조시켰다. 목적한 생성물을 88% 수율(1.1g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 6.89 (d, 1H), 7.32-7.26 (m, 3H), 7.33 (s, 1H), 7.46 (t, 2H), 8.05 (d, 1H), 9.47 (s, 1H).
6.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00095
중간체 1(1.0g, 4.3mmol)을 10mL의 디옥산 및 2.5mL의 5N NaOH 용액에 현탁하였다. 이 혼합물을 아르곤으로 퍼징하였다. 이어서, 2-메틸페닐보론산(1.09g, 7.86mmol) 및 Pd[P(tBu)3]2(75mg, 0,14mmol)를 아르곤 대기하에 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 85℃로 가열하고 15h 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응 혼합물을 셀라이트 상에서 여과하고 디클로로메탄으로 세척하였다. 합한 유기층을 물로 세척하고, 무수 황산나트륨 상에서 건조시키고 진공하에 농축시켰다. 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: n-헥산/THF)로 정제하고 목적한 생성물을 93% 수율(1.2g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.24 (s, 3H), 6.76 (d, 1H), 7.13 (s, 1H), 7.15 (d, 1H), 7.18 - 7.26 (m, 4H), 7.31 (d, 2H), 7.40 (t, 2H), 8.22 (d, 1H), 9.54 (s, 1H).
6.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00096
중간체 2(736mg, 2.42mmol)를 30mL의 메탄올에 현탁하였다. 10mL의 THF를 첨가한 후, 고체를 초음파 욕(bath)에서 용해시켰다. 염화암모늄 포화 용액(4mL)을 첨가하고 아연 분말(380mg, 5.8mmol)을 실온에서 첨가하였다. 황색 반응 혼합물을 실온에서 18h 동안 교반하였다. 이어서, 20mL의 THF 및 추가의 아연 분말(380mg, 5.8mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 초음파 욕에서 유지시킨 후, 이 혼합물을 실온에서 밤새 교반하였다. 용매를 증발시키고 잔사를 디클로로메탄(50mL)으로 희석하였다. 이 현탁액을 셀라이트 상에서 여과하고 디클로로메탄으로 세척하였다. 여액을 물로 세척한 다음 Na2SO4 상에서 건조시켰다. 목적한 생성물을 황색 고체로 수득하였다(97%, 640mg). 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.28 (s, 3H), 3.84 (s, 2H), 5.26 (s, 1H), 6.79 (m, 3H), 6.85 (d, 1H), 6.96 (d, 1H), 7.10 (s, 1H), 7.15 - 7.25 (m, 6H).
6.4 중간체 4
Figure 112016104958547-pct00097
t-부탄올(10mL) 중의 중간체 3(0.27g, 1.0mmol), 2-브로모톨루엔(0.17g, 1.0mmol) 및 탄산칼륨(0.19g, 1.4mmol)을 아르곤 대기하에 2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2,4,6-트리이소프로필-1,1-바이페닐(0.027g, 0.05mmol) 및 2-클로로-[2-(디사이클로헥실포스피노)-3,6-디메톡시-2,4,6-트리이소프로필-1,1-바이페닐]-[2-(2-아미노에틸)페닐]팔라듐(II)(0.040g, 0.05mmol)에 첨가하였다. 상기 반응 혼합물을 40℃에서 30분 동안 교반한 다음, 80℃로 가열하고 밤새 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응 혼합물을 디클로로메탄 및 물로 세척하였다. 층을 분리한 후, 유기층을 물로 수 회 세척한 다음, 무수 황산나트륨 상에서 건조시켰다. 유기층을 농축시키고 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 사이클로헥산/에틸 아세테이트)를 통해 정제하였다. 목적한 생성물을 97% 수율(0,35g)로 수득하였다.
6.5 중간체 5
Figure 112016104958547-pct00098
중간체 4(2.0g, 5.5mmol)를 70mL의 아세토니트릴에 현탁하고 아르곤으로 퍼징하였다. 이어서, 이 혼합물을 0℃로 냉각시켰다. (클로로메틸)-디메틸암모늄 클로라이드(2.11g, 16.5mmol)를 첨가하였다. 생성된 고체를 밤새 교반하면서 실온에 도달하도록 하였다. 이 혼합물을 다시 0℃로 냉각시키고, 10mL의 아세토니트릴에 현탁된 요오드화나트륨(2.47g, 16.5 mmol)을 첨가하였다. 황색 침전물이 생성되었다. 0℃에서 5h 동안 교반한 후, 이 현탁액을 여과하고 고체를 아세토니트릴로 세척하였다. 여액을 디클로로메탄으로 희석하였다. 합한 유기층을 물로 수 회 세척한 다음, Na2SO4 상에서 건조시키고 진공하에 농축시켰다. 목적한 생성물을 황색 고체로서 95% 수율(2.6g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.26 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 7.21 - 7.32 (m, 4H), 7.49 (d, 1H), 7.52 - 7.61 (m, 2H), 7. 62 - 7.77 (m, 6H), 7.93 (d, 1H), 8.10 (d, 2H), 10.84 (s, 1H).
6.6 중간체 6
Figure 112016104958547-pct00099
중간체 5(1.0g, 2.0mmol)를 60mL의 메탄올에 용해시키고 0℃로 냉각시켰다. 메탄올 중의 나트륨 메탄올레이트(0.44g, 2.4mmol)를 적가하였다. 이 혼합물을 교반하고 밤새 실온에 도달하도록 하였다. 수득된 현탁액을 0℃로 냉각시키고 여과하였다. 고체를 찬 메탄올로 2회 세척한 다음 40℃에서 밤새 건조시켰다. 목적한 생성물을 무색 고체로서 수득하였다(0.63g, 64%). 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 2.29 (s, 3H), 2.33 (s, 3H), 3.23 (s, 3H), 6.38 (d, 1H), 6.68 (d, 1H), 6.81 (s, 1H), 7.06 - 7.49 (m, 11H), 7.56 (d, 2H).
6.7 착체 6(mer 이성질체)
Figure 112016104958547-pct00100
중간체 6(0.61g, 1.5mmol)을 o-크실렌(78mL)에 용해시켰다. 분자체(5Å 및 3Å, 각각 0.5g), 클로로([1,5]사이클로옥타디엔)이리듐(I)-다이머(0.17g, 0.25mmol) 및 DMF(13mL)를 상기 용액에 첨가하였다. 아르곤 플럭스로 5분 동안 퍼징한 후, 상기 반응을 140℃에서 15h 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 고체를 여과로 제거하고 o-크실렌으로 세척하였다. 여액을 진공하에 농축시킨 다음, 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 사이클로헥산/디클로로메탄 1회; 톨루엔 2회)를 통해 수 회 정제하였다. 목적한 생성물을 4개의 이성질체로 수득하였다. MALDI-MS 1312
인광(PMMA로 된 2% 필름): λmax = 428 nm; τ0 = 3.8 μs; PLQY = 42%.
7.
Figure 112016104958547-pct00101
( 착체 7; mer 착체 )의 합성
7.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00102
아르곤 대기하에 N-페닐-o-디아미노벤젠(23.0g, 122mmol) 및 2-브로모바이페닐(29.1g, 122mmol)을 톨루엔(275mL)에 현탁하였다. 이 혼합물에 크산트포스(xantphos)(97%ig, 4.38g, 7.34mmol), Pd2(dba)3(2.24g, 2.45mmol), NaOtBu(11.8g, 122mmol) 및 물(1.5mL)을 첨가하였다. 상기 반응을 환류에서 밤새 교반하였다. 상기 반응을 실온으로 냉각시키고 아르곤으로 10분 동안 퍼징하였다. 이어서 추가의 크산트포스(2.18g, 3.67mmol) 및 Pd2(dba)3(1.11g, 1.22mmol)를 첨가하였다. 상기 반응을 환류로 가열하고 밤새 교반하였다. 이어서, 상기 반응을 다시 실온으로 냉각시키고 아르곤으로 10분 동안 퍼징하였다. 이어서 추가의 크산트포스(2.18g, 3.67mmol) 및 Pd2(dba)3(1.11g, 1.22mmol)를 세 번째로 첨가하였다. 상기 반응을 환류로 가열하고 밤새 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 현탁액을 진공하에 여과하고 톨루엔으로 세척하였다. 여액을 진공하에 농축시켰다. 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카, 사이클로헥산/디클로로메탄)를 통해 정제하고 목적한 생성물을 94% 수율(39g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 5.68 (d, 2H), 6.81 - 6.90 (m, 3H), 7.00 (m, 3H), 7.02 (d, 1H), 7.13 - 7.25 (q, 6H), 7.27 - 7.44 (m, 5H).
7.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00103
중간체 1(600mg, 1.8mmol)을 아르곤 대기하에 5mL의 트리에틸오르토포르메이트에 현탁하였다. 이 혼합물에, NH4BF4(190mg, 1.8mmol)를 첨가하였다. 상기 반응을 환류하에 15h 동안 유지시켰다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응 혼합물을 CH2Cl2로 희석하고 진공하에 증발시켰다. 갈색 잔사를 MeOtBu 및 에틸 아세테이트(각각 10mL)에 현탁하고, 여과하고 MeOtBu로 세척하였다. 생성물을 45℃에서 15h 동안 건조시켜 고체를 수득하였다(93%, 720g). 1H-NMR (400 MHz, DMSO): δ = 7.16 - 7.32 (m, 5H), 7.44 (d, 1H), 7.56 (t, 1H), 7.65 (t, 1H), 7.70 - 7.94 (m, 9H), 7.99 (d, 1H), 10.51 (s, 1H).
7.3 착체 7(mer 이성질체)
Figure 112016104958547-pct00104
테트라플루오로보레이트 염 B(2.00g, 4.61mmol)을 톨루엔(30mL)에 현탁하고 칼륨 헥사메틸디실라잔(KHMDS, 톨루엔 중 0.5M, 9.2mL, 4.6mmol)을 25분에 걸쳐 적가하였다. 이 반응 혼합물을 30분 동안 실온에서 교반한 다음 톨루엔(30mL) 중의 디-μ-클로로-비스[(사이클로옥타-1,5-디엔)이리듐(I)](310mg, 0.46mmol)의 혼합물로 20분 내에 적가 이동시켰다. 이 반응 혼합물을 18h 동안 환류 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 현탁액을 여과하고 잔사를 톨루엔으로 세척하였다. 합한 유기층을 농축시켰다. 생성된 고체를 디클로로메탄(20mL) 및 에탄올(40ml)에 용해시켰다. 침전물이 생성될 때까지 용매를 제거하고, 여과하고 에탄올로 세척하였다. 이 과정을 2회 반복한다. 이어서, 고체를 THF(30mL)에 현탁하고, 잔사를 여과하고 여액을 약간 농축시켜 두 번째 고체 부분을 수득하는데, 고체는 둘 다 착체의 mer 이성질체(21%)를 함유한다.
인광(PMMA로 된 2% 필름): λmax = 434 nm; τ0 = 17μs; PLQY = 27%.
8.
Figure 112016104958547-pct00105
( 착체 8; mer 착체 )의 합성
8.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00106
36mL의 톨루엔에 2-클로로-3-아이오도피리딘(1.4g, 6.0mmol) 및 2-아미노바이페닐(1.0g, 5.7mmol)을 아르곤 대기하에 첨가하였다. 이 현탁액을 10분 동안 아르곤 플럭스를 사용하여 탈기시킨 다음, BINAP(112mg, 0.18mmol) 및 Pd(OAc)2(40mg, 0.18mmol)를 첨가하였다. 이 현탁액을 몇 분 동안 교반한 다음 탄산세슘(9.7g, 30mmol) 및 트리에틸아민(550mg, 5.4mmol)을 첨가하였다. 이 현탁액을 실온에서 5분 동안 교반한 다음 환류로 가열하였다. 반응을 4h 동안 교반한 다음, BINAP(112mg, 0.18mmol) 및 Pd(OAc)2(40mg, 0.18mmol)를 첨가하였다. 환류에서 밤새 교반한 후, 다시 BINAP(112mg, 0.18mmol) 및 Pd(OAc)2(40mg, 0.18mmol)를 첨가하였다. 상기 반응을 환류에서 15h 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 현탁액을 진공하에 여과하고 톨루엔으로 세척하였다. 여액을 3mL로 농축시켰다. 잔사를 메탄올로 희석하였다. 갈색 침전물이 생성되었다. 여과한 후, 여액을 농축시켰다. 잔사를 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 사이클로헥산/디클로로메탄)를 통해 정제하고 목적한 생성물을 77% 수율(1.24g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 6.10 (s, 1H), 7.03 - 7.10 (m, 1H), 7.15 - 7.24 (m, 1H), 7.32 - 7.48 (m, 9H), 7.79 (d, 1H).
8.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00107
중간체 1(14.3g, 50.8mmol) 및 아닐린(5.06g, 54.3mmol)을 175mL의 톨루엔에현탁하였다. 이 혼합물을 10분 동안 아르곤으로 탈기시켰다. 이어서, BINAP(1.42g, 2.28mmol) 및 Pd2(dba)3(697mg, 0.761mmol)를 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 5분 동안 교반하였다. 이어서, 나트륨 tert-부틸레이트(7.04g, 71.1mmol)을 첨가하였다. 실온에서 5분 동안 교반한 후, 이 혼합물을 환류로 15h 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 현탁액을 여과하고 톨루엔으로 세척하였다. 여액을 농축시켰다. 잔사를 셀라이트 상에 충전하고 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 톨루엔/에틸 아세테이트)를 통해 정제하였다. 수득된 생성물 분획을 감압하에 농축시켰다. 고체를 디클로로메탄에 용해시키고 동일한 양의 메탄올로 희석하였다. 용매 의 일부를 제거한 후, 백색 침전물이 생성되었다. 고체를 여과하고 메탄올로 세척하였다. 목적한 생성물을 45% 수율(7.76g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 5.29 (s, 1H), 6.71 (d, 1H), 6.73 - 6.79 (m, 1H), 6.91 - 7.00 (m, 3H), 7.18 (t, 1H), 7. 21 - 7.30 (q, 3H), 7.34 - 7.42 (m, 2H), 7.44 -7.57 (m, 6H), 8.05 (d, 1H).
8.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00108
중간체 2(7.70g, 22.8mmol)를 실온에서 180mL의 염산(32%)에 현탁하였다. 이 현탁액을 실온에서 15h 동안 교반하였다. 초음파 욕에서 처리한 후, 상기 혼합물을 30℃에서 15h 동안 교반하였다. 이 현탁액을 여과하고 잔사를 물로 세척하였다. 45℃에서 건조시킨 후, 목적한 생성물을 96% 수율(8.22g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 4.38 (s, 1H), 6.69 (t, 1H), 6.96 (d, 1H), 7.20 - 7.35 (m, 7H), 7.35 - 7.44 (m, 4H), 7.45 - 7.56 (m, 4H), 8.08 (s, 1H), 10.09 (s, 1H),
8.4 중간체 4
Figure 112016104958547-pct00109
중간체 3(300mg, 0.80mmol)를 5mL의 트리에틸오르토포르메이트에 현탁하였다. 이 반응을 환류로 가열하고 15h 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 현탁액을 여과하고 에틸 아세테이트로 수 회 세척하였다. 고체를 진공하에 45℃에서 건조시켰다. 목적한 생성물을 84% 수율(260mg)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, DMSO): δ = 7.20 - 7.30 (m, 3H), 7.36 (d, 2H), 7.58 - 7.65 (q, 1H), 7.69 - 7.87 (m, 5H), 7.91 (t, 1H), 7.97 (t, 3H), 8.05 (d, 1H), 8.73 (d, 1H), 10.90 (s, 1H).
8.5 착체 8(mer 이성질체)
Figure 112016104958547-pct00110
중간체 4(3.38g, 8.81mmol)를 100mL의 무수 아세토니트릴에 현탁하였다. 이현탁액을 아르곤 플럭스로 10분 동안 섬광처리하였다. 이어서, 산화은(1.03g, 4.40mmol)을 상기 현탁액에 첨가하고 이 반응을 실온에서 18h 동안 교반하였다. 상기 현탁액을 감압하에 증발시켰다. 고체를 무수 o-크실렌으로 희석한 다음, [Ir(COD)Cl]2(600mg, 0.88mmol)를 첨가하였다. 아르곤 플럭스하에, 상기 반응을 환류로 18h 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 갈색 반응 혼합물을 진공하에 여과하였다. 여액을 증발시키고 잔사를 수 mL의 디클로로메탄에 용해시켰다. 이 용액을 100mL의 에탄올로 희석하는 동안 고체가 생성되었다. 침전물을 여과하고 40℃에서 건조시켰다. 상기 혼합물을 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 사이클로헥산/에틸 아세테이트)를 통해 정제하여 생성물을 담황색 고체로서 수득하였다(0.53g, 25%).
인광(PMMA로 된 2% 필름): λmax = 455 nm; τ0 = 1.3μs; PLQY = 79%.
9.
Figure 112016104958547-pct00111
( 착체 9; mer 착체 )
9.1 중간체 1
Figure 112016104958547-pct00112
1-아미노-2-클로로피라진(4.64g, 22.6mmol), 2-아미노바이페닐(4.72g, 22.1mmol) 및 탄산세슘(8.82g, 27.1mmol)을 아르곤 대기하에 125mL의 THF에 현탁하였다. 상기 현탁액을 아르곤 플럭스하에 10분간 탈기시켰다. 이어서, BrettPhos(250mg, 0.45mmol) 및 BrettPhos Palladacycle(370mg, 0.45mmol)을 첨가하였다. 이 현탁액을 실온에서 수 분간 교반한 다음 환류로 18h 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 반응 혼합물을 실리카겔 상에서 여과하고 THF로 세척하였다. 여액을 진공하에 증발시켰다. 잔사를 50mL의 아세토니트릴 중에서 교반하였다. 이 현탁액을 여과하고 잔사를 수 mL의 아세토니트릴로 2회 세척하였다. 고체를 45℃에서 감압하에 건조시켰다. 고체를 재결정화(100mL의 아세토니트릴, 45℃에서 건조)하여 생성물을 58% 수율(4.48g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 6.09 (s, 1H), 6.28 (s, 1H), 7.00 (t, 1H), 7.12 (t, 1H), 7.17 (d, 2H), 7.26 (t, 3H), 7.30-7.44 (m, 6H), 7.73 (d, 2H), 7.83 (d, 1H).
9.2 중간체 2
Figure 112016104958547-pct00113
중간체 1(1.00g, 2.96mmol)을 질소 대기하 실온에서 65mL의 염산(32%)에 현탁하였다. 이 혼합물을 실온에서 2h 동안 교반하였다. 이어서, 상기 혼합물을 200mL의 물에 부었다. 황색 침전물을 여과하고 물로 세척하였다. 45℃에서 건조시킨 후, 목적한 생성물을 81% 수율(0.81g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 7.05 - 7.10 (m, 2H), 7.22 - 7.28 (m, 1H), 7.30 - 7.36 (m, 4H), 7.40 (d, 1H), 7.45 - 7.53 (m, 6H), 7.75 (d, 2H), 9.60 (br.s, 1H), 10.50 (br.s, 1H).
9.3 중간체 3
Figure 112016104958547-pct00114
중간체 2(975mg, 2.27mmol)를 42mL의 트리에틸오르토포르메이트에 현탁하였다. 이 반응을 실온에서 1h 동안 교반한 다음, 50℃에서 2h 동안, 이어서 70℃에서 2h 동안 교반하였다. 이어서, 상기 반응을 실온에서 밤새 교반하였다. 이 반응을 진공하에 농축시켰다. 황색 잔사를 에탄올에 현탁하고 초음파파쇄하였다. 고체를 여과하고 무수 에탄올로 세척하였다. 40℃에서 건조시킨 후, 목적한 생성물을 77% 수율(0.8g)로 수득하였다. 1H-NMR (400 MHz, CD2Cl2): δ = 0.87 (t, 3H), 3.10-3.29 (m, 2H), 6.27 (s, 1H), 7.10 (t, 1H), 7.24-7.38 (m, 8H), 7.41 (d, 1H), 7.45-7.55 (m, 3H), 7.57-7.69 (d, 2H).
9.4 착체 9(mer 이성질체)
Figure 112016104958547-pct00115
중간체 3 (660mg, 1.67mmol) 및 [Ir(COD)Cl]2(112.38mg, 0.167mmol)를 10mL의 무수 o-크실렌에 현탁하였다. 이 반응을 아르곤으로 10분 동안 섬광처리한 다음, 환류로 18h 동안 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 상기 현탁액을 여과하고 여액을 진공하에 증발시켰다. 갈색 잔사를 10mL의 에탄올에 현탁하였다. 고체를 여과하고 수 mL의 에탄올로 세척하였다. 고체를 디클로로메탄에 용해시키고 에탄올로 희석하였다. 황색 침전물이 생성될 때까지 상기 용액을 진공하에 증발시켰다. 이 혼합물을 실온에서 18h 동안 교반하였다. 상기 현탁액을 여과한 후, 고체를 수 mL의 에탄올로 세척하였다. 이어서, 상기 생성물을 컬럼 크로마토그래피(실리카, 용출제: 사이클로헥산/에틸 아세테이트)를 통해 여과하였다. 상기 생성물을 17% 수율(69mg)로 분리하였다. Maldi-MS 1235 (M+H)
인광 (PMMA로 된 2% 필름): λmax = 521 nm; τ0 = 1.3μs; PLQY = 63%.
B. 장치 실시예
장치 실시예 : 모든 초기 수행은 1000cd/㎡에서 실행된 것이다.
1. 발광체(E-X)로서 착체 1을 포함하는 OLED
40nm HIL Plexcore AJ20-1000 - 10nm Ir(DPBIC)3:MoO3 (50:50) - 10nm Ir(DPBIC)3 - 40nm E-X/Ir(DPBIC)3/SH-2 (10:10:80) - 5nm SH-2 - 25nm ETM-2:Liq(50:50) - 4nm KF - 100nm Al
Figure 112016104958547-pct00116
2. 발광체(E-X)로서 착체 1 또는 2를 포함하는 OLED
40nm HIL Plexcore AJ20-1000 - 10nm Ir(DPBIC)3:MoO3 (90:10) - 10nm Ir(DPBIC)3 - 40nm E-X/Ir(DPBIC)3/SH-2 (10:10:80) - 5nm SH-2 - 20nm ETM-2:Liq(50:50) - 4nm KF - 100nm Al
Figure 112016104958547-pct00117
3. 발광체(E-X)로서 착체 3 또는 3V(비교 실시예 )를 포함하는 OLED
40nm HIL Plexcore AJ20-1000 - 10nm Ir(DPBIC)3:NDP-9 (99:1) - 10nm Ir(DPBIC)3 - 40nm O18742/Ir(DPBIC)3/SH-2 (10:10:80) - 5nm SH-2 - 25nm ETM-2:Liq(50:50) - 4nm KF - 100nm Al
Figure 112016104958547-pct00118
비교 착체 3V:
Figure 112016104958547-pct00119
4. 발광체(E-X)로서 착체 5 또는 9를 포함하는 OLED
40nm HIL Plexcore AJ20-1000 - 10nm Ir(DPBIC)3:MoO3 (90:10) - 10nm Ir(DPBIC)3 - 40nm E-X/Ir(DPBIC)3/SH-2 (10:10:80) - 5nm SH-2 - 20nm ETM-2:Liq(50:50) - 4nm KF - 100nm Al
장치 4.1: E-X: 착체 5
장치 4.2: E-X: 착체 9
수명이 긴 발광 OLED를 실시예 4.1 및 4.2에서 수득했다.
5. 발광체(E-X)로서 착체 4 또는 8을 포함하는 OLED
40nm HIL Plexcore AJ20-1000 - 10nm Ir(DPBIC)3:MoO3 (90:10) - 10nm Ir(DPBIC)3 - 40nm E-X/Ir(DPBIC)3/SH-2 (10:10:80) - 5nm 호스트-X - 20nm ETM-2:Liq(50:50) - 4nm KF - 100nm Al
장치 5.1: E-X: 착체 4
장치 5.2: E-X: 착체 8
수명이 긴 발광 OLED를 실시예 5.1 및 5.2에서 수득했다.
6. 발광체(E-X)로서 착체 4(mer) 또는 4V(비교 실시예 )를 포함하는 OLED
ITO 120nm - Ir(DPBIC)3:MoO3 (90:10) 90nm - Ir(DPBIC)3 10nm - 발광체:호스 트-X (호스트-X % = 100%-발광체 % ) 40nm - 호스트-X 5nm - ETM-2:Liq(50:50) 25nm - KF 4nm - Alu
Figure 112016104958547-pct00120
아직 메리디오널인 디아릴 치환된 발광체는 OLED에서 모노아릴-모노알킬 치환된 메리디오널 발광체보다 더 우수한 수명을 나타낸다.
비교 착체 4V:
Figure 112016104958547-pct00121
장치 5.1 및 5.2에서의 호스트-X는 다음 화학식을 갖는다:
Figure 112016104958547-pct00122
위에 언급된 장치에 사용된 SH-2 및 ETM-2는 다음 화학식을 갖는다:
Figure 112016104958547-pct00123
Figure 112016104958547-pct00124

Claims (18)

  1. Ir을 포함하는 화합물을 리간드 전구체와 반응시킴으로써, mer 이성질체 대 fac 이성질체의 중량비가 100%-60%(mer) 대 0% 내지 40%(fac)인 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체를 제조하는 방법으로서,
    상기 Ir을 포함하는 화합물은 이리듐과 할라이드, 1,5-사이클로옥타디엔, 사이클로옥텐, 포스핀, 시아나이드, 알콕사이드, 슈도할라이드 및/또는 알킬 리간드의 착체이고, 상기 리간드 전구체는 상기 Ir을 포함하는 화합물과 반응하는 Ag-카르벤 착체 또는 화학식(IV)의 화합물인, 방법.
    Figure 112021073355336-pct00139

    Figure 112021073355336-pct00140

    위의 화학식에서,
    A1은 CH이고;
    A2는 CR1이고;
    A3는 CR2이고;
    R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있고, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 메톡시, 페닐옥시, 할로겐화 C1-C4-알킬, 할로겐, CN, SiR10R11R12, 디페닐아미노 및 -C(O)OC1-C4-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고; 이때, R10, R11, R12는 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 15개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 총 3 내지 7개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼이거나;
    R1과 R2, R3와 R4 및/또는 R6와 R7은, 서로 독립적으로, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, 치환될 수 있는 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 상기 치환될 수 있는 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖고, 치환될 수 있는 적어도 하나의 추가의 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리에 융합될 수 있으며, 상기 치환될 수 있는 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖고;
    R5는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있는, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 측쇄 또는 직쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 메톡시, 페닐옥시, 할로겐화 C1-C4-알킬, 할로겐, CN, SiR10R11R12, 디페닐아미노 및 -C(O)OC1-C4-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
    X는 CH 또는 N이고;
    Y는 CR8 또는 N이고;
    R8은 수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있는, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 메톡시, 페닐옥시, 할로겐화 C1-C4-알킬, 할로겐, CN, SiR10R11R12, 디페닐아미노 및 -C(O)OC1-C4-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
    R13은 독립적으로 SiR14R15R16, 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이고,
    R14, R15, R16은 각각 독립적으로 아릴, 헤테로아릴, 알킬, 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬이되,
    하기 화합물은 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체에서 제외된다:
    Figure 112021073355336-pct00141
    .
  2. 제1항에 있어서,
    R1, R2, R3, R4, R6 및 R7이 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, OCH3, OCF3; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐, 벤조푸라닐 및 벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 메톡시, CF3 또는 페닐에 의해 치환될 수 있다); F, CF3, CN 및 SiPh3로부터 선택된 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
    R5가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, OCH3, OCF3; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐(상기 라디칼들은 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, 메톡시 또는 페닐에 의해 치환 또는 비치환될 수 있다); CF3 및 CN으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹인, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    R1, R2, R3, R4, R6 및 R7이 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, 이소-부틸; 페닐, 피리딜, 피리미딜, 피라지닐, 카바졸릴, 디벤조푸라닐, 디벤조티오페닐(상기 라디칼들은 비치환되거나 메틸, 에틸, 이소-프로필, tert-부틸, 이소-부틸 또는 메톡시에 의해 치환될 수 있다); CF3 또는 CN이고;
    R5가 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소-부틸; 페닐, 톨릴 또는 피리딜인, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    X 및 Y가 각각 독립적으로 CH 또는 N인, 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    X가 N이고;
    Y가 CR8인, 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    X가 N이고;
    Y가 N인, 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    X가 CH이고;
    Y가 CR8인, 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사이클로메탈화 Ir 착체가 다음 화학식 중 하나인, 방법,
    Figure 112021073355336-pct00142

    Figure 112021073355336-pct00143

    Figure 112021073355336-pct00144

    Figure 112021073355336-pct00145

    Figure 112021073355336-pct00146

    Figure 112021073355336-pct00147
  9. 다음 화학식 중 하나를 갖는 사이클로메탈화 Ir 착체.
    Figure 112021073355336-pct00148

    Figure 112021073355336-pct00149

    Figure 112021073355336-pct00150

    Figure 112021073355336-pct00151

    Figure 112021073355336-pct00152

    Figure 112021073355336-pct00153
  10. mer 이성질체 대 fac 이성질체의 중량비가 100%-60%(mer) 대 0% 내지 40%(fac)인, 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체:
    Figure 112021073355336-pct00154

    위의 화학식에서,
    A1은 CH이고;
    A2는 CR1이고;
    A3는 CR2이고;
    R1, R2, R3, R4, R6 및 R7은 각각 독립적으로 수소; 중수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있고, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 메톡시, 페닐옥시, 할로겐화 C1-C4-알킬, 할로겐, CN, SiR10R11R12, 디페닐아미노 및 -C(O)OC1-C4-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고; 이때, R10, R11, R12는 각각 독립적으로 1 내지 6개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄 알킬 라디칼; 6 내지 12개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 15개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 총 3 내지 7개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼이거나;
    R1과 R2, R3와 R4 및/또는 R6와 R7은, 서로 독립적으로, 이들이 결합되어 있는 탄소원자와 함께, 치환될 수 있는 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리를 형성할 수 있고, 상기 치환될 수 있는 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖고, 치환될 수 있는 적어도 하나의 추가의 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리에 융합될 수 있으며, 상기 치환될 수 있는 포화 또는 불포화 또는 방향족 고리는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있고 총 5 내지 18개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖고;
    R5는 O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있는, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 측쇄 또는 직쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 메톡시, 페닐옥시, 할로겐화 C1-C4-알킬, 할로겐, CN, SiR10R11R12, 디페닐아미노 및 -C(O)OC1-C4-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이고;
    X는 CH 또는 N이고;
    Y는 CR8 또는 N이고;
    R8은 수소; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단될 수 있는, 1 내지 20개의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 측쇄의 치환 또는 비치환 알킬 라디칼; 총 3 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 라디칼; O, S 및 N으로부터 선택된 적어도 1개의 헤테로원자에 의해 차단되고 총 3 내지 30개의 탄소원자 및/또는 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 라디칼; 총 6 내지 30개의 탄소원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 라디칼; 총 5 내지 30개의 탄소원자 및/또는 O, S 및 N으로부터 선택된 헤테로원자를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로아릴 라디칼; 또는 메톡시, 페닐옥시, 할로겐화 C1-C4-알킬, 할로겐, CN, SiR10R11R12, 디페닐아미노 및 -C(O)OC1-C4-알킬로 이루어진 그룹으로부터 선택된, 공여자 또는 수용자 작용을 갖는 그룹이되,
    하기 화합물은 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체에서 제외된다:
    Figure 112021073355336-pct00155
    .
  11. 제9항 또는 제10항에 청구된 바와 같은 사이클로메탈화 Ir 착체를 하나 이상 포함하는, 유기 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 유기 전자 장치가 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode: OLED), 발광 전기화학 전지(light-emitting electrochemical cell: LEEC), 유기 광전지(organic photovoltaic cell: OPV) 및 유기 전계효과 트랜지스터(organic field-effect transistor: OFET)로부터 선택되는, 유기 전자 장치.
  13. 제9항 또는 제10항에 청구된 바와 같은 사이클로메탈화 Ir 착체를 하나 이상 포함하는 유기 전자 장치로서,
    상기 사이클로메탈화 Ir 착체가 OLED 또는 LEEC 또는 OPV에 사용되는 것인, 유기 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 OLED가
    (a) 애노드(anode),
    (b) 캐소드(cathode),
    (c) 상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 발광층,
    (d) 선택적으로, 상기 발광층과 상기 애노드 사이의 정공 전달층
    을 포함하고,
    사이클로메탈화 Ir 착체가 상기 OLED의 상기 발광층 및/또는, 존재하는 경우, 상기 정공 전달층에 존재하는, 유기 전자 장치.
  15. 제9항 또는 제10항에 청구된 바와 같은 사이클로메탈화 Ir 착체를 하나 이상 포함하는 유기 전자 장치로서,
    상기 사이클로메탈화 Ir 착체가 하나 이상의 호스트 물질과의 조합으로 사용되는 것인, 유기 전자 장치.
  16. 제9항 또는 제10항에 청구된 바와 같은 화학식(I)의 사이클로메탈화 Ir 착체 하나 이상을 발광재(emitter material)로서 포함하는 발광층.
  17. 제11항에 따른 유기 전자 장치를 포함하는, 고정 시각 표시장치 유닛, 또는, 컴퓨터, TV의 시각 표시장치 유닛, 프린터, 부엌 설비, 광고 판넬, 정보 판넬 및 조명에서의 시각 표시장치 유닛; 이동 시각 표시장치 유닛, 또는, 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 자동차, 키보드 및 버스와 기차의 네비게이션에서의 시각 표시장치 유닛; 조명 유닛; 의류 아이템 유닛; 핸드백 유닛; 악세서리 유닛; 가구 유닛 및 벽지 유닛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장치.
  18. 제16항에 따른 발광층을 포함하는, 고정 시각 표시장치 유닛, 또는, 컴퓨터, TV의 시각 표시장치 유닛, 프린터, 부엌 설비, 광고 판넬, 정보 판넬 및 조명에서의 시각 표시장치 유닛; 이동 시각 표시장치 유닛, 또는, 스마트폰, 휴대폰, 태블릿 컴퓨터, 랩톱, 디지털 카메라, MP3 플레이어, 자동차, 키보드 및 버스와 기차의 네비게이션에서의 시각 표시장치 유닛; 조명 유닛; 의류 아이템 유닛; 핸드백 유닛; 악세서리 유닛; 가구 유닛 및 벽지 유닛으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 장치.
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