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KR20230070217A - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 전계 발광 소자 Download PDF

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KR20230070217A
KR20230070217A KR1020237009619A KR20237009619A KR20230070217A KR 20230070217 A KR20230070217 A KR 20230070217A KR 1020237009619 A KR1020237009619 A KR 1020237009619A KR 20237009619 A KR20237009619 A KR 20237009619A KR 20230070217 A KR20230070217 A KR 20230070217A
Authority
KR
South Korea
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present
homo
energy
lumo
electroluminescent device
Prior art date
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Pending
Application number
KR1020237009619A
Other languages
English (en)
Inventor
하메드 샤리피데하사리
조지오스 리아프티스
제이미 레가네스 카르발로
데미안 졸리
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 상기 발광층 B의 상기 하나 이상의 하위층은 전체적으로 적어도 하나의 호스트 재료HB, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB, 및 선택적으로 적어도 하나의 TADF 재료 EB를 포함하고, 여기서 SB는 0.25eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출한다.

Description

유기 전계 발광 소자
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자를 이용한 광 발생 방법에 관한 것이다.
본 발명은 각각이 하나 이상의 하위층으로 구성된 하나 이상의 발광층 B를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 각각의 발광층 B의 하나 이상의 하위층은 전체적으로 적어도 하나의 호스트 재료 HB, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB, 및 선택적으로 적어도 하나의 TADF 재료 EB를 포함하고, 여기서 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 SB는 0.25 eV 이하의 반치폭(full width at half maximum, FWHM)을 갖는 광을 방출한다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자를 이용한 광 발생 방법에 관한 것이다.
예를 들어 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC) 및 발광 트랜지스터와 같은, 유기물을 기반으로 하는 하나 이상의 발광층을 포함하는 유기 전계 발광 소자의 중요성이 증가하고 있다. 특히, OLED는 스크린, 디스플레이 및 조명 장치와 같은 전자 제품을 위한 유망한 소자이다. 본질적으로 무기물을 기반으로 하는 대부분의 전계 발광 소자와 대조적으로, 유기물을 기반으로 하는 유기 전계 발광 소자는 흔히 다소 유연하고, 특히 박막으로 생산가능하다. 오늘날 이미 사용 가능한 OLED 기반 스크린과 디스플레이는 우수한 효율과 긴 수명 또는 우수한 색 순도와 긴 수명을 제공하지만, 세 가지 특성, 즉 우수한 효율, 긴 수명 및 우수한 색 순도를 모두 함께 결합하지는 않는다.
OLED의 색 순도 또는 색점은 전형적으로 CIEx 및 CIEy 좌표에 의해 제공되는 반면, 차세대 디스플레이의 색 영역(color gamut)은 소위 BT-2020 및 DCPI3 값에 의해 제공된다. 일반적으로, 이러한 색좌표를 얻기 위하여 상부 발광 소자는 캐비티(cavity)를 변경하여 색좌표를 조정하는 것이 필요하다. 이러한 색 영역을 목표로 하면서 상부 발광 소자에서 고효율을 달성하기 위해서는 하부 발광 소자에서 좁은 발광 스펙트럼이 필요하다.
최신 인광 에미터는 다소 넓은 발광을 나타내며, 이는 전형적으로 0.25 eV 보다 큰 발광 스펙트럼의 반치폭(FWHM)을 갖는, 인광 기반 OLED(PHOLED)의 넓은 발광에 의해 반영된다. 하부 소자에서의 PHOLED의 넓은 발광 스펙트럼은 BT-2020 및 DCPI3 색 영역을 목표로 하는 상부 발광 소자 구조에 대하여 아웃커플링 효율의 높은 손실을 초래한다.
또한, 인광 재료는 전형적으로 전이 금속, 예를 들어 이리듐을 기반으로 하며, 이는 일반적으로 풍부하지 않기 때문에 OLED 스택 내에서 상당히 비싼 재료이다. 따라서 전이 금속 기반 재료는 OLED의 비용 절감을 위한 잠재성이 가장 크다. OLED 스택 내의 전이 금속 함량을 낮추는 것은 그러므로 OLED 적용 제품의 가격 책정을 위한 핵심 수행 지표이다.
최근, 다소 좁은 발광 스펙트럼을 나타내는 일부 형광 또는 TADF(thermally-activated-delayed-fluorescence) 에미터가 개발되었으며, 이는 일반적으로 0.25 eV 이하의 발광 스펙트럼의 FWHM을 나타내고, 따라서 BT-2020 및 DCPI3 색 영역을 달성하는데 적합하다. 그러나 그러한 형광 및 TADF 에미터는 일반적으로 예를 들어 엑시톤-폴라론 소멸(exciton-polaron annihilation) 또는 엑시톤-엑시톤 소멸로 인해 수명이 짧을 뿐만 아니라 더 높은 휘도에서 효율 감소(즉, OLED의 롤오프 거동)으로 인해 낮은 효율을 겪는다.
이러한 단점은 소위 하이퍼 접근 방식을 적용하여 어느 정도 극복할 수 있다. 후자는 전술한 바와 같이 바람직하게는 좁은 발광 스펙트럼을 나타내는 형광 에미터로 에너지를 전달하는 에너지 펌프의 사용에 의존한다. 에너지 펌프는 예를 들어 역항간 교차(reverse-intersystem crossing, RISC)를 나타내는 TADF 재료 또는 효율적인 항간 교차(ISC)를 나타내는 전이 금속 착물일 수 있다. 그러나 이러한 접근법은 전술한 바람직한 특징, 즉 우수한 효율, 긴 수명 및 우수한 색 순도를 모두 함께 갖는 유기 전계 발광 소자를 여전히 제공하지 못한다.
광을 발생시키기 위한 유기 전계 발광 소자의 중심 요소는 전형적으로 양극과 음극 사이에 위치한 적어도 하나의 발광층이다. 유기 전계 발광 소자에 전압(및 전류)을 인가하면 양극에서 정공이, 음극에서 전자가 각각 주입된다.
통상적으로, 정공 수송층은 (전형적으로) 발광층과 양극 사이에 위치하며, 전자 수송층은 통상적으로 발광층과 음극 사이에 위치한다. 상이한 층들이 순차적으로 배치된다. 높은 에너지의 엑시톤이 그러면 발광층에서 정공과 전자의 재결합에 의해 생성된다. 이러한 여기 상태(예를 들어, S1과 같은 일중항 상태 및/또는 T1과 같은 삼중항 상태)의 바닥 상태(S0)로의 감쇠가 바람직하게는 발광을 야기한다.
놀랍게도, 인광 재료, 작은 반치폭(FWHM) 에미터, 호스트 재료 및 선택적으로 TADF 재료를 포함하는 하나 이상의 층으로 구성된 유기 전계 발광 소자의 발광층이 긴 수명, 높은 양자 수율을 갖고, BT-2020 및 DCPI3 색 영역을 달성하는데 이상적으로 적합한, 좁은 발광을 나타내는 유기 전계 발광 소자를 제공함을 발견하였다.
여기서, 인광 재료 및/또는 선택적인 TADF 재료가 발광을 나타내는 작은 반치폭(FWHM) 에미터에 에너지를 전달할 수 있다.
본 발명은 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이며, 상기 하나 이상의 하위층은 서로 인접하고 전체적으로 하기를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB; 및
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서 발광층(B)의 바깥쪽 표면에 위치하는 하나 이상의 하위층은 인광 재료 PB, 작은 FWHM 에미터 SB 및 TADF 재료 EB로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 (에미터) 재료를 포함한다.
본 발명의 일 측면은 하나 이상의 하위층을 포함하는 적어도 하나의 발광층 B를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이고, 여기서 하나 이상의 하위층은 서로 인접하고 전체적으로 하기를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는 호스트 재료 HB; 및
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서 발광층(B)의 바깥쪽 표면에 위치하는 하나 이상의 하위층은 인광 재료 PB, 작은 FWHM 에미터 SB 및 TADF 재료 EB로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 (에미터) 재료를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 하나 이상의 하위층 중 적어도 하나는 하기를 포함한다:
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 발광층 B의 하나 이상의 하위층은 하기를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB; 및
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 발광층 B의 하나 이상의 하위층은 하기를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는 호스트 재료 HB; 및
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 발광층 B의 하나 이상의 하위층은 하기를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB; 및
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하기를 포함하는 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB; 및
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하기를 포함하는 정확히 하나의 층으로 구성된 발광층 B를 포함한다:
(i) 호스트 재료 HB; 및
(ii) 인광 재료 PB; 및
(iii) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) TADF 재료 EB.
바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하기를 포함하는 정확히 하나의 층으로 구성된 발광층 B를 포함한다:
(i) 적어도 하나의 호스트 재료 HB; 및
(ii) 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및
(iv) 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB.
하위층들의 조합
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 정확히 하나의 (하위)층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자에 포함된 각각의 발광층 B는 정확히 하나의 (하위)층으로 구성된다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 정확히 하나의 (하위)층으로 구성된 정확히 하나의 발광층 B를 포함한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자에 포함된 각각의 발광층 B는 하나보다 많은 하위층을 포함한다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자에 포함된 각각의 발광층 B는 하나 이상의 하위층으로 구성된다.
본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 정확히 하나의 발광층 B를 포함한다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 정확히 2개의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자에 포함된 각각의 발광층 B는 정확히 2개의 하위층으로 구성된다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 정확히 2개의 하위층으로 구성된 정확히 하나의 발광층 B를 포함한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 2개 보다 많은 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자에 포함된 각각의 발광층 B는 2개 보다 많은 하위층으로 구성된다.
본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 2개보다 많은 하위층으로 구성된 정확히 하나의 발광층 B를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 정확히 1개, 정확히 2개 또는 정확히 3개의 하위층을 포함한다.
발광층 B의 상이한 하위층들은 반드시 모두 동일한 재료 또는 심지어 동일한 비율의 동일한 재료를 포함하지는 않는 것으로 이해된다.
발광층(B)의 상이한 하위층들은 서로 인접하는 것으로 이해된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 TADF 재료 EB 및 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 TADF 재료 EB, 인광 재료 PB, 또는 작은 FWHM 에미터 SB 를 포함하지 않는다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 적어도 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 인광 재료 PB, 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB 를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 적어도 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 TADF 재료 EB, 정확히 하나의 인광 재료 PB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB 를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 TADF 재료 EB, 정확히 하나의 인광 재료 PB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB 를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 인광 재료 PB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB 를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB를 포함한다.
본 발명의 바람직일 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 하나 이상의 하위층은 정확히 하나의 TADF 재료 EB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB 및 정확히 하나의 TADF 재료 EB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB 및 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 TADF 재료 EB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB 를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 TADF 재료 EB 및 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 인광 재료 PB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 TADF 재료 EB, 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 TADF 재료 EB, 및 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 인광 재료 PB, 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 인광 재료 PB, 정확히 하나의 TADF 재료 EB, 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 호스트 재료 HB, 정확히 하나의 TADF 재료 EB, 정확히 하나의 인광 재료 PB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나의 하위층은 정확히 하나의 TADF 재료 EB를 포함하고, 하나의 하위층(바람직하게는 다른 하위층)은 정확히 하나의 인광 재료 PB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 3개 이상의 하위층을 포함하는(또는 이로 구성되는) 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 제1 하위층 B1은 정확히 하나의 TADF 재료 EB를 포함하고, 제2 하위층 B2는 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함하고, 제3 하위층 B3은 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
발광층 B의 하위층들은 다른 순서로, 예를 들어, B1 - B2 - B3, B1 - B3 - B2, B2 - B1 - B3, B2 - B3 - B1, B3 - B2 - B1, B3 - B1 - B2 로 제작될 수 있고, 그 사이에 하나 이상의 다른 하위층을 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 2개 이상의 하위층을 포함하는(또는 이로 구성되는) 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 제1 하위층 B1은 정확히 하나의 TADF 재료 EB 및 정확히 하나의 인광 재료 PB 를 포함하고, 제2 하위층 B2는 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 2개 이상의 하위층을 포함하는(또는 이로 구성되는) 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 제1 하위층 B1은 정확히 하나의 TADF 재료 EB 를 포함하고, 제2 하위층 B2는 정확히 하나의 인광 재료 PB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 2개 이상의 하위층을 포함하는(또는 이로 구성되는) 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 제1 하위층 B1은 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함하고, 제2하위층 B2는 정확히 하나의 TADF 재료 EB 및 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 2개 이상의 하위층을 포함하는(또는 이로 구성되는) 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 제1 하위층 B1은 정확히 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함하고, 제2 하위층 B2는 정확히 하나의 TADF 재료 EB 및 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함한다. 바람직한 구현예에서, 하위층 B1 및 B2는 서로 (직접) 인접하고, 다시 말해서 서로 (직접) 접촉한다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 본 발명의 맥락의 발광층 B에 대해 주어진 요건을 충족하지 않는 하나 이상의 발광층을 선택적으로 또한 포함할 수 있는 것으로 이해된다. 즉: 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 본원에서 정의된 바와 같은 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 발광층 B에 대해 본원에서 주어진 요건이 반드시 적용되는 것은 아닌 하나 이상의 추가적인 발광층을 선택적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 포함된, 전부는 아니지만 적어도 하나의 발광층은 본 발명의 특정 구현예 내에서 정의된 바와 같은 발광층 B이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 포함된 각각의 발광층은 본 발명의 특정 구현예 내에서 정의된 바와 같은 발광층 B이다.
발광층(EML) B의 조성
(적어도 하나의) 호스트 재료 HB, (적어도 하나의) 인광 재료 PB 및 (적어도 하나의) 작은 반치폭 에미터 SB가 유기 전계 발광 소자에 임의의 양 및 임의의 비율로 포함될 수 있다.
바람직한 구현예에서, (적어도 하나의) 호스트 재료 HB, (적어도 하나) 인광 재료 PB, (적어도 하나) 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB, 및 (적어도 하나의) 작은 FWHM 에미터 SB 가 유기 전계 발광 소자에 임의의 양 및 임의의 비율로 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층 각각은 (적어도 하나의) 호스트 재료 HB(보다 구체적으로: HP 및/또는 HN 및/또는 HBP)를 (적어도 하나의) 작은 FWHM 에미터 SB보다 더 많은 무게로 포함한다.
Figure pct00001
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층 각각은 (적어도 하나의) 호스트 재료 HB(보다 구체적으로: HP 및/또는 HN 및/또는 HBP)를 (적어도 하나의) 인광 재료 PB보다 더 많은 무게로 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 적어도 하나의 하위층 각각은 (적어도 하나의) 호스트 재료 HB(보다 구체적으로: HP 및/또는 HN 및/또는 HBP)를 (적어도 하나의) TADF 재료 EB 보다 더 많은 무게로 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B의 각각은 적어도 하나의 TADF 재료 EB를 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB보다 더 많은 무게로 포함한다.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-30 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(v) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 용매.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%, 바람직하게는 60-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-50 중량%, 바람직하게는 0.1-30 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-20 중량%, 바람직하게는 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-20 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(v) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 용매.
바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%, 바람직하게는 70-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-20 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-50 중량%, 바람직하게는 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-30 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-30 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-20 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-20 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 더 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-87.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-30 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및
(iv) 12-40 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-57.8 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 더 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-87.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-30 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및
(iv) 12-40 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 더 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-87.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-20 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및
(iv) 12-40 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-57.8 중량%의 하나 이상의 용매.
EB가 선택적인 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, (하나의 (하위)층으로 구성되거나 또는 하나 이상의 하위층을 포함하는) 적어도 하나의 발광층 B는 전체로서 하기를 포함한다(또는 이로 구성된다):
(i) 30-87.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
(ii) 0.1-20 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및
(iv) 12-40 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 5 중량% 이하의 하나 이상의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하기를 포함하는 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB;
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB;
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서, 하기 식 (1) 및 (2)에 의하여 표현되는 관계가 적용되고:
E(T1H) > E(T1P) (1)
E(T1P) > E(S1S) (2),
여기서 (적어도 하나의), 바람직하게는 각각의 발광층 B는 5 중량% 이하의 하나 이상의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-96.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 3-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-66.8 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-96.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 3-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-89.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 10-40 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-59.8 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-89.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 10-52 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-96.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 3-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-66.8 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-96.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 3-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-87.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 12-40 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-57.8 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
(i) 30-87.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB (또한 호스트 화합물 HB로도 지칭 가능);
(ii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
(iii) 0.1-5 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB;
(iv) 12-57 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
(v) 0-3 중량%의 하나 이상의 용매.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 3 중량% 이하의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 1 중량% 이하의 인광 재료 PB를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B는 10-40 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, (적어도 하나의) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 (적어도 하나의) 인광 재료 PB에 대한 질량비(SB: PB)는 ≥1이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B에서, (적어도 하나의) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 (적어도 하나의) 인광 재료 PB에 대한 질량비(SB: PB)는 ≥1이다. 본 발명의 일 구현예에서, 각각의 발광층 B에서, (적어도 하나의) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 (적어도 하나의) 인광 재료 PB에 대한 질량비(SB: PB)는 ≥1이다.
본 발명의 일 구현예에서, (적어도 하나의) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 (적어도 하나의) 인광 재료 PB에 대한 질량비(SB: PB)는 <1이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B에서, (적어도 하나의) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 (적어도 하나의) 인광 재료 PB에 대한 질량비(SB: PB)는 <1이다. 본 발명의 일 구현예에서, 각각의 발광층 B에서, (적어도 하나의) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 (적어도 하나의) 인광 재료 PB에 대한 질량비(SB: PB)는 <1이다.
본 발명의 일 구현예에서, 질량비 SB:PB는 1:1 내지 30:1의 범위, 1.5:1 내지 25:1의 범위, 2:1 내지 20:1의 범위, 4:1 내지 15:1의 범위, 5:1 내지 12:1의 범위, 또는 10:1 내지 11:1의 범위에 있다. 예를 들어, 질량비 SB:PB는 (대략) 20:1, 15:1, 12:1, 10:1, 8:1, 5:1, 4:1, 2:1, 1.5:1 또는 1:1의 범위에 있다.
본 발명의 일 구현예에서, (적어도 하나의) 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 (적어도 하나의) 인광 재료 PB에 대한 질량비(SB: PB)는 <1이다.
본 발명의 일 구현예에서, 질량비 PB:SB는 1:1 내지 30:1의 범위, 1.5:1 내지 25:1의 범위, 2:1 내지 20:1의 범위, 4:1 내지 15:1의 범위, 5:1 내지 12:1의 범위, 또는 10:1 내지 11:1의 범위에 있다. 예를 들어, 질량비 PB:SB는 (대략) 20:1, 15:1, 12:1, 10:1, 8:1, 5:1, 4:1, 2:1, 1.5:1 또는 1:1의 범위에 있다.
전술한 바와 같이, 발광층 B의 상이한 하위층들은 반드시 모두 동일한 재료 또는 심지어 동일한 비율의 동일한 재료를 포함하지는 않는 것으로 이해된다.
S1-T1-에너지 관계
본 발명의 일 구현예에서, 하기 식 (1) 및 (2)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
E(T1H) > E(T1P) (1)
E(T1P) > E(S1S) (2),
따라서, 각각의 호스트 재료 HB의 최저 여기 삼중항 상태 T1H는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P보다 에너지가 높고, 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB의 최저 여기 일중항 상태 S1S 보다 에너지가 높다.
일 구현예에서, 식 (1) 및 (2)에 의하여 표현되는, 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
적어도 하나의 발광층 B를 포함하는 유기 전계 발광 소자는 하기를 포함하고:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB; 및
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서 하기 식 (1) 및 (2)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다.
E(T1H) > E(T1P) (1)
E(T1P) > E(S1S) (2).
일 구현예에서, 식 (1) 및 (2)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하기 식 (3) 및 (4)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다.
E(T1H) > E(T1E) (3)
E(T1E) > E(T1P) (4),
따라서, 각각의 호스트 재료 HB의 최저 여기 삼중항 상태 T1H는 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E보다 에너지가 높고, 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P 보다 에너지가 높다.
일 구현예에서, 식 (3) 및 (4)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (3) 및 (4)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 하기 식 (5) 및 (6)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다.
E(T1P) > E(T1E) (5)
E(S1E) > E(S1S) (6),
따라서, 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P는 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E보다 에너지가 높고, 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 S1E는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB의 최저 여기 일중항 상태 S1S 보다 에너지가 높다.
일 구현예에서, 식 (5) 및 (6)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (5) 및 (6)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하기 식 (1) 내지 (4)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
E(T1H) > E(T1P) (1)
E(T1P) > E(S1S) (2)
E(T1H) > E(S1E) (3)
E(T1E) > E(T1P) (4).
일 구현예에서, 식 (1) 내지 (4)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (1) 내지 (4)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E 사이의 (에너지) 차이는 0.3 eV 보다 작다:
각각, E(T1P) - E(T1E) < 0.3 eV 및 E(T1E) - E(T1P) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E 사이의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
각각, E(T1P) - E(T1E) < 0.3 eV 및 E(T1E) - E(T1P) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E 사이의 에너지 차이 는 0.3 eV 보다 작다:
각각, E(T1P) - E(T1E) < 0.3 eV 및 E(T1E) - E(T1P) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 식 (4)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
E(T1E) > E(T1P) (4).
일 구현예에서, 식 (4)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (4)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P 사이의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
E(T1E) - E(T1P) < 0.2 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P 사이의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
E(T1E) - E(T1P) < 0.2 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최저 여기 삼중항 상태 T1E와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P 사이의 에너지 차이는 는 0.2 eV 보다 작다:
E(T1E) - E(T1P) < 0.2 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 여기 삼중항 상태 S1S (에너지 레벨 E(S1S)) 사이의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
E(T1P) - E(S1S) < 0.3 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 여기 일중항 상태 S1S 사이의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
E(T1P) - E(S1S) < 0.3 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 여기 일중항 상태 S1S 사이의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
E(T1P) - E(S1S) < 0.3 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 여기 일중항 상태 S1S (에너지 레벨 E(S1S)) 사이의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
E(T1P) - E(S1S) < 0.2 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 여기 일중항 상태 S1S사이의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
E(T1P) - E(S1S) < 0.2 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최저 여기 삼중항 상태 T1P와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 여기 일중항 상태 S1S사이의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
E(T1P) - E(S1S) < 0.2 eV.
HOMO-LUMO 에너지
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하기 요건들이 충족된다:
(i) 각각의 호스트 재료 HB는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB)를 갖고; 및
(ii) 각각의 인광 재료 PB은 에너지 EHOMO(PB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)를 갖고; 및
(iii) 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB는 에너지 EHOMO(SB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)를 갖는다;
여기서 하기 식 (10) 및 (11)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다.
EHOMO(PB) > EHOMO(HB) (10)
EHOMO(PB) > EHOMO(SB) (11).
일 구현예에서, 식 (10) 및 (11)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (10) 및 (11)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 에너지 EHOMO(SB)를 갖는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는 각각의 호스트 재료 HB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB)보다 에너지가 더 높다. :
EHOMO(SB) > EHOMO(HB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 호스트 재료 HB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(SB) > EHOMO(HB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 호스트 재료 HB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(SB) > EHOMO(HB).
본 발명의 일 구현예에서, 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)는 에너지 EHOMO(EB)를 갖는, 각각의 TADF 재료 EB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(SB) > EHOMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)는 에너지 EHOMO(EB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF재료 EB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(SB) > EHOMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)는 에너지 EHOMO(EB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(SB) > EHOMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(EB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(EB) 보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(EB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(EB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 호스트 재료 HB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB) 보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(HB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 호스트 재료 HB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB) 보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(HB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 호스트 재료 HB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB) 보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(HB).
본 발명의 일 구현예에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(SB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(SB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)는 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 보다 에너지가 더 높다:
EHOMO(PB) > EHOMO(SB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 에너지 EHOMO(PB)를 갖는 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 에너지 EHOMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 (에너지) 차이는 0.3 eV 보다 작다:
EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 (에너지) 차이는 0.2 eV 보다 작다:
EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.2 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.2 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.2 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 (에너지) 차이는 0.0 eV 보다 크고 0.3 eV 보다 작다:
0.0 eV < EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.3 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.0 eV 보다 크고 0.3 eV 보다 작다:
0.0 eV < EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.3 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.0 eV 보다 크고 0.3 eV 보다 작다:
0.0 eV < EHOMO(PB) - EHOMO(SB) < 0.3 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 (에너지) 차이는 0.1 eV 이상이고 0.8 eV 이하이다:
0.1 eV ≤ EHOMO(PB) - EHOMO(SB) ≤ 0.8 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.1 eV 이상이고 0.8 eV 이하이다:
0.1 eV ≤ EHOMO(PB) - EHOMO(SB) ≤ 0.8 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B의 각각에서, 에너지 EHOMO(PB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)와 에너지 EHOMO(SB)를 갖는, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB) 사이의 에너지 차이는 0.1 eV 이상이고 0.8 eV 이하이다:
0.1 eV ≤ EHOMO(PB) - EHOMO(SB) ≤ 0.8 eV.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하기 요건들이 충족된다:
(i) 각각의 호스트 재료 HB는 에너지 ELUMO(HB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(HB)를 갖고;
(ii) 각각의 인광 재료 PB는 에너지 ELUMO(PB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(PB)를 갖고;
(iii) 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB는 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)를 갖고;
(iv) 각각의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB는 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)를 갖고,
여기서 하기 식 (12) 내지 (13)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
ELUMO(EB) < ELUMO(HB) (12)
ELUMO(EB) < ELUMO(PB) (13).
일 구현예에서, 식 (12) 및 (13)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (12) 및 (13)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 발광층 B의 하나 이상의 하위층은 하기를 포함한다:
(i) 에너지 ELUMO(HB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(HB)를 갖는 호스트 재료 HB; 및
(ii) 에너지 ELUMO(PB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(PB)를 갖는 인광 재료 PB; 및
(iii) 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및
(iv) 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)를 갖는 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서 하기 식 (12) 내지 (14)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
ELUMO(EB) < ELUMO(HB) (12)
ELUMO(EB) < ELUMO(PB) (13)
ELUMO(EB) < ELUMO(SB) (14).
일 구현예에서, 식 (12) 내지 (14)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (12) 내지 (14)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 식 (10) 내지 (13)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
EHOMO(PB) > EHOMO(HB) (10)
EHOMO(PB) > EHOMO(SB) (11)
ELUMO(EB) < ELUMO(HB) (12)
ELUMO(EB) < ELUMO(PB) (13).
일 구현예에서, 식 (10) 내지 (13)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (10) 내지 (13)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 식 (10) 내지 (14)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
EHOMO(PB) > EHOMO(HB) (10)
EHOMO(PB) > EHOMO(SB) (11)
ELUMO(EB) < ELUMO(HB) (12)
ELUMO(EB) < ELUMO(PB) (13)
ELUMO(EB) < ELUMO(SB) (14).
일 구현예에서, 식 (10) 내지 (14)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (10) 내지 (14)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(SB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(SB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(SB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는 0.3 eV 보다 작다:
ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 (에너지) 차이는 0.2 eV 보다 작다:
ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.2 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.2 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는 0.2 eV 보다 작다:
ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.2 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는 0.0 eV 보다 크고 0.3 eV 보다 작다:
0.0 eV < ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는 0.0 eV 보다 크고 0.3 eV 보다 작다:
0.0 eV < ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)와 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 차이는0.0 eV 보다 크고 0.3 eV 보다 작다:
0.0 eV < ELUMO(SB) - ELUMO(EB) < 0.3 eV.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 에너지 ELUMO(PB)를 갖는 인광 재료 PB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(PB)는 각각의 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(PB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(PB)를 갖는 인광 재료 PB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(PB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(PB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(PB)를 갖는 인광 재료 PB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(PB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(PB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 에너지 ELUMO(HB)를 갖는 호스트 재료 HB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(HB)는 각각의 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(HB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 하나 이상의 발광층 B 중 적어도 하나에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(HB)를 갖는 호스트 재료 HB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(HB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(HB) > ELUMO(EB).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B의 각각에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(HB)를 갖는 호스트 재료 HB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(HB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)보다 에너지가 더 높다:
ELUMO(HB) > ELUMO(EB).
최대 발광(emission maxima)의 관계
본 발명의 일 구현예에서, 식 (16) 및 (17)에 의해 표현되는 관계가 적용된다:
|Eλmax(PB) - Eλmax(SB)| < 0.30 eV (16),
|Eλmax(EB) - Eλmax(SB)| < 0.30 eV (17),
이는 다음을 의미한다: 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(PB)와 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB) 사이의 에너지 차이가 0.30 eV미만이다. 그리고: 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(EB)와 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB) 사이의 에너지 차이가 0.30 eV 미만이다.
일 구현예에서, 식 (16) 및 (17)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (16) 및 (17)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
유기 전계 발광 소자가 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 상기 하나 이상의 하위층은 서로 인접하고 전체적으로 하기를 포함한다:
(i) 적어도 하나의 호스트 재료 HB; 및
(ii) 에너지 Eλmax(PB)를 갖는 최대 발광 λmax(PB)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 에너지 Eλmax(SB)를 갖는 최대 발광 λmax(SB)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및
(iv) 에너지 Eλmax(EB)를 갖는 최대 발광 λmax(EB)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
상기 발광층 B의 바깥쪽 표면에 위치하는 하나 이상의 하위층은 인광 재료 PB, 작은 FWHM 에미터 SB 및 TADF 재료 EB로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 (에미터) 재료를 포함하고, 하기 식 (16) 및 (17)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
|Eλmax(PB) - Eλmax(SB)| < 0.30 eV (16),
|Eλmax(EB) - Eλmax(SB)| < 0.30 eV (17).
본 발명의 바람직한 구현예에서, 식 (18) 및 (19)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
|Eλmax(PB) - Eλmax(SB)| < 0.20 eV (18),
|Eλmax(EB) - Eλmax(SB)| < 0.20 eV (19),
이는 다음을 의미한다: 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(PB)와 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB) 사이의 에너지 차이가 0.20 eV미만이다. 그리고: 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB의 최대 발광의 에너지 Eλ
Figure pct00002
max(EB)와 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB) 사이의 에너지 차이가 0.20 eV미만이다.
일 구현예에서, 식 (18) 및 (19)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (18) 및 (19)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예는 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 이는
(ii) 적어도 하나의 인광 재료 PB는 에너지 Eλmax(PB)를 갖는 최대 발광 λmax(PB)를 갖고; 및
(iii) 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB는 에너지 Eλmax(SB)를 갖는 최대 발광 λmax(SB)를 갖고, 여기서 SB는 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하고; 및
(iv) 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB는 에너지 Eλmax(EB)를 갖는 최대 발광 λmax(EB)를 갖고,
여기서 (18) 및 (19)가 적용된다:
|Eλmax(PB) - Eλmax(SB)| < 0.20 eV (18),
|Eλmax(EB) - Eλmax(SB)| < 0.20 eV (19).
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 식 (20) 및 (21)에 의해 표현된 관계가 적용된다:
|Eλmax(PB) - Eλmax(SB)| < 0.1 eV (20),
|Eλmax(EB) - Eλmax(SB)| < 0.10 eV (21),
이는 다음을 의미한다: 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(PB)와 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB) 사이의 에너지 차이가 0.10 eV미만이다. 그리고: 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(EB)와 전자볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB) 사이의 에너지 차이가 0.10 eV미만이다.
일 구현예에서, 식 (20) 및 (21)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (20) 및 (21)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 식 (22)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
Eλmax(PB) > Eλmax(SB) (22),
이는 전자 볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB의 최대 발광의 에너지 Eλ
Figure pct00003
max(PB)가 전자 볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB)보다 크다는 것을 의미한다.
일 구현예에서, 식 (22)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (22)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 일 구현예에서, 식 (22-a)에 의해 표현되는 관계가 적용된다:
Eλmax(EB) > Eλmax(SB) (22-a),
이는 전자 볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(EB)가 전자 볼트(eV)로 주어진 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광의 에너지 Eλmax(SB)보다 크다는 것을 의미한다.
일 구현예에서, 식 (22-a)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (22-a)에 의하여 표현되는 전술한 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
소자 색상 및 성능
본 발명의 추가적인 구현예는 분명한 색점에서 발광하는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 좁은 발광 밴드(작은 반치폭(FWHM))으로 발광한다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 0.25 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.20 eV 미만, 보다 더 바람직하게는 0.15 eV 미만 또는 심지어 0.13 eV 미만의 주 발광 피크의 FWHM으로 발광한다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2(nit)에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 18% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고, 500nm 내지 560nm에서 최대 발광를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 18% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고, 510nm 내지 550nm에서 최대 발광를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 18% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고, 515nm 내지 540nm에서 최대 발광를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
바람직한 구현예에서, 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 정전류 밀도 J0 = 15mA/cm2에서 100시간 초과, 바람직하게는 200시간 초과, 보다 바람직하게는 300시간 초과, 보다 더 바람직하게는 400시간 초과, 보다 더 바람직하게는 750시간 초과 또는 심지어 1000시간 초과의 LT95 값을 나타낸다.
본 발명의 추가적인 구현예는 분명한 색점에서 발광하는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 좁은 발광 밴드(작은 반치폭(FWHM))을 갖는 광을 방출한다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 0.25 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.20 eV 미만, 보다 더 바람직하게는 0.15 eV 미만 또는 심지어 0.13 eV 미만의 주 발광 피크의 FWHM을 갖는 광을 방출한다.
본 발명의 추가적인 구현예는 ITU-R Recommendation BT.2020(Rec. 2020)에 정의되어 있는 바와 같은 원색의 녹색(CIEx = 0.170 및 CIEy = 0.797)의 CIEx(= 0.170) 및 CIEy(= 0.797) 색좌표에 가까운 CIEx 및 CIEy 색좌표를 갖는 광을 방출하고, 따라서 초고해상도(UHD) 디스플레이, 예를 들어 UHD-TV에 사용하기에 적합한 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다. 본 단락에서 "가까운"이라는 용어는 본 단락의 끝에 제공된 CIEx 및 CIEy 좌표의 범위를 나타낸다. 상업적인 응용에서, 전형적으로 상부 발광 (상부 전극이 전형적으로 투명한) 소자가 사용되는 반면, 본원 전반에 걸쳐 사용되는 테스트 소자는 하부 발광 소자(하부 전극 및 기판이 투명함)를 나타낸다. 따라서 본 발명의 추가적인 측면은 발광이 0.15 내지 0.45, 바람직하게는 0.15 내지 0.35, 보다 바람직하게는 0.15 내지 0.30, 보다 더 바람직하게는 0.15 내지 0.25 또는 심지어 0.15 내지 0.20의 CIEx 색좌표 및/또는 0.60 내지 0.92, 바람직하게는 0.65 내지 0.90, 보다 바람직하게는 0.70 내지 0.88, 보다 더 바람직하게는 0.75 내지 0.86 또는 심지어 0.79 내지 0.84의 CIEy 색 좌표를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 DCIP3에 정의되어 있는 바와 같은 원색의 녹색(CIEx = 0.265 및 CIEy = 0.65)의 CIEx(= 0.265) 및 CIEy(= 0.65) 색좌표에 가까운 CIEx 및 CIEy 색좌표로 발광하는 OLED에 관한 것이다. 본 단락에서 "가까운"이라는 용어는 이 단락의 끝에 제공된 CIEx 및 CIEy 좌표의 범위를 나타낸다. 상업적 응용에서, 전형적으로 상부 방출(상부 전극은 전형적으로 투명함) 소자가 사용되는 반면, 본 출원 전반에 걸쳐 사용되는 테스트 장치는 하부 방출 소자(하부 전극 및 기판이 투명함)를 나타낸다. 본 발명의 추가적인 측면은 하부 발광이 0.2 내지 0.45, 바람직하게는 0.2 내지 0.35, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.30, 보다 더 바람직하게는 0.24 내지 0.28 또는 심지어 0.25 내지 0.27의 CIEx 색좌표 및/또는 0.60 내지 0.9, 바람직하게는 0.6 내지 0.8, 보다 바람직하게는 0.60 내지 0.70, 보다 더 바람직하게는 0.62 내지 0.68 또는 심지어 0.64 내지 0.66의 CIEy 색좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 18% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고, 420nm 내지 500nm에서 최대 발광를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 18% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고, 440nm 내지 480nm에서 최대 발광를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 18% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고, 450nm 내지 470nm에서 최대 발광를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 18% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고, 420 nm 내지 500 nm, 바람직하게는 430 nm 내지 490 nm, 보다 바람직하게는 440 nm 내지 480 nm, 보다 더 바람직하게는 450 nm 내지 470 nm의 최대 발광를 나타내고/나타내거나, 500 cd/m2에서 100 h 초과, 바람직하게는 200 h 초과, 보다 바람직하게는 400 h 초과, 보다 더 바람직하게는 750 h 초과 또는 심지어 1000 h 초과의 LT80 값을 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 분명한 색점에서 발광하는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 좁은 발광 밴드(작은 반치폭(FWHM))을 갖는 광을 방출한다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 0.25 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.20 eV 미만, 보다 더 바람직하게는 0.15 eV 미만 또는 심지어 0.13 eV 미만의 주 발광 피크의 FWHM을 갖는 광을 방출한다.
본 발명의 추가적인 구현예는 ITU-R Recommendation BT.2020(Rec. 2020)에 정의되어 있는 바와 같은 원색의 청색(CIEx = 0.131 및 CIEy = 0.046)의 CIEx(= 0.131) 및 CIEy(= 0.046) 색좌표에 가까운 CIEx 및 CIEy 색좌표를 갖는 광을 방출하고, 따라서 초고해상도(UHD) 디스플레이, 예를 들어 UHD-TV에 사용하기에 적합한 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다. 본 단락에서 "가까운"이라는 용어는 본 단락의 끝에 제공된 CIEx 및 CIEy 좌표의 범위를 나타낸다. 상업적인 응용에서, 전형적으로 상부 발광 (상부 전극이 전형적으로 투명한) 소자가 사용되는 반면, 본원 전반에 걸쳐 사용되는 테스트 소자는 하부 발광 소자(하부 전극 및 기판이 투명함)를 나타낸다. 청색 소자의 CIEy 색좌표는 하부 발광 소자에서 상부 발광 소자로 변경할 때 최대 2배까지 감소할 수 있지만 CIEx는 거의 변하지 않는다(Okinaka et al., Society for Information Display International Symposium Symposium Digest of Technical Papers, 2015, 46(1):312-313, DOI:10.1002/sdtp.10480). 따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 발광이 0.02 내지 0.30, 바람직하게는 0.03 내지 0.25, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.20, 보다 더 바람직하게는 0.08 내지 0.18 또는 심지어 0.10 내지 0.15의 CIEx 색좌표 및/또는 0.00 내지 0.45, 바람직하게는 0.01 내지 0.30, 보다 바람직하게는 0.02 내지 0.20, 보다 더 바람직하게는 0.03 내지 0.15 또는 심지어 0.04 내지 0.10의 CIEy 색좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 1000cd/m2에서 8% 초과, 보다 바람직하게는 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 더 바람직하게는 15% 초과, 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고/나타내거나, 590 nm 내지 690 nm, 바람직하게는 610 nm 내지 665 nm, 보다 바람직하게는 620 nm 내지 640 nm의 최대 발광를 나타내고/나타내거나, 500 cd/m2에서 100 h 초과, 바람직하게는 200 h 초과, 보다 바람직하게는 400 h 초과, 보다 더 바람직하게는 750h 초과 또는 심지어 1000 h 초과의 LT80 값을 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 발광이 0.25 초과, 바람직하게는 0.27 초과, 보다 바람직하게는 0.29 초과 또는 보다 더 바람직하게는 0.30 초과의 CIEy 색좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 구현예는 ITU-R Recommendation BT.2020(Rec. 2020)에 정의되어 있는 바와 같은 원색의 청색(CIEx = 0.708 및 CIEy = 0.292)의 CIEx(= 0.708) 및 CIEy(= 0.292) 색좌표에 가까운 CIEx 및 CIEy 색좌표를 갖는 광을 방출하고, 따라서 초고해상도(UHD) 디스플레이, 예를 들어 UHD-TV에 사용하기에 적합한 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다. 본 단락에서 "가까운"이라는 용어는 본 단락의 끝에 제공된 CIEx 및 CIEy 좌표의 범위를 나타낸다. 상업적인 응용에서, 전형적으로 상부 발광 (상부 전극이 전형적으로 투명한) 소자가 사용되는 반면, 본원 전반에 걸쳐 사용되는 테스트 소자는 하부 발광 소자(하부 전극 및 기판이 투명함)를 나타낸다. 따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 발광이 0.60 내지 0.88, 바람직하게는 0.61 내지 0.83, 보다 바람직하게는 0.63 내지 0.78, 보다 더 바람직하게는 0.66 내지 0.76 또는 심지어 0.68 내지 0.73의 CIEx 색좌표 및/또는 0.25 내지 0.70, 바람직하게는 0.26 내지 0.55, 보다 바람직하게는 0.27 내지 0.45, 보다 더 바람직하게는 0.28 내지 0.40 또는 심지어 0.29 내지 0.35의 CIEy 색좌표를 나타내는 OLED에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 14500 cd/m2에서 10% 초과, 보다 바람직하게는 13% 초과, 보다 바람직하게는 15% 초과, 보다 더 바람직하게는 17% 초과 또는 심지어 20% 초과의 외부 양자 효율을 나타내고/나타내거나 590 nm 내지 690 nm, 바람직하게는 610 nm 내지 665 nm, 보다 더 바람직하게는 620 nm 내지 640 nm에서 최대 발광를 나타내는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자의 관심 목적 중 하나는 광의 발생일 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 임의의 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자를 제공하는 단계를 포함하는, 원하는 파장 범위의 광을 발생시키는 방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 추가적인 측면은 하기 단계를 포함하는, 원하는 파장 범위의 광을 생성하는 방법에 관한 것이다:
(i) 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자를 제공하는 단계; 및
(ii) 상기 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하는 단계.
본 발명의 추가적인 측면은 전술한 요소들을 구성하여 유기 전계 발광 소자를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 특히 상기 유기 전계 발광 소자를 사용함으로써 녹색광을 발생시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 추가적인 측면은 하기 식 (23) 내지 (25)에 의하여 표현되는 관계 중, (적어도) 하나, 바람직하게는 정확히 하나가 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용되는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다:
440nm < λmax(SB) < 470nm (23)
510nm < λmax(SB) < 550nm (24)
610nm < λmax(SB) < 665nm (25),
여기서 λmax(SB)는 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광이고 나노미터(nm)로 주어진다.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 식 (23) 내지 (25)에 의하여 표현되는 관계 중 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나가 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 추가적인 측면은 하기 단계를 포함하는 광을 생성하는 방법에 관한 것이다:
(i) 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자를 제공하는 단계; 및
(ii) 상기 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하는 단계.
본 발명의 추가적인 측면은 하기 단계를 포함하는 광을 생성하는 방법에 관한 것이다:
(i) 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자를 제공하는 단계; 및
(ii) 상기 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하는 단계,
여기서 상기 방법은 하기 파장 범위 중 하나로부터 선택된 파장 범위에서 광을 생성하기 위한 것이다:
(i) 510nm 내지 550nm, 또는
(ii) 440nm 내지 470nm, 또는
(iii) 610nm내지 665nm.
숙련된 기술자는 적어도 하나의 TADF 재료 EB 및 적어도 하나의 인광 재료 PB(아래 참조)가 유기 전계 발광 소자에서 에미터로 사용될 수 있음을 이해한다. 그러나, 바람직하게는, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서 적어도 하나의 TADF 재료 EB 및 적어도 하나의 인광 재료 PB의 주요 기능은 발광하는 것이 아니다. 바람직한 구현예에서, 전압(및 전류)을 인가할 때, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자가 발광하며, 이 발광은 주로 (즉, 50% 보다 많은, 바람직하게는 60% 보다 많은, 또는 바람직하게는 70% 보다 많은, 보다 더 바람직하게는 80% 보다 많은 또는 심지어 90% 보다 많은 정도로) 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터(SB)에 의해 방출된 형광에 기인한다. 결과적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 바람직하게는 또한 0.25 eV 미만, 보다 바람직하게는 0.20 eV 미만, 보다 더 바람직하게는 0.15 eV 미만 또는 심지어 0.13 eV 미만의 주 방출 피크의 작은 FWHM에 의하여 표현되는 좁은 발광을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 하기 식 (26)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
Figure pct00004
(26),
여기서
FWHMD는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 주발광 피크의 전자 볼트(eV) 단위의 반치폭(FWHM)을 의미하고; 및
FWHMSB는 FWHMD의 FWHM을 갖는 유기 전계 발광 소자의 발광층(EML)에 사용된 하나 이상의 호스트 재료 HB 내의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB의 스핀 코팅막의 광발광 스펙트럼(실온, 즉 (대략) 20℃에서 측정된 형광 스펙트럼)의 전자 볼트(eV) 단위의 FWHM을 나타낸다. 즉, FWHMSB가 결정되는 스핀 코팅막은 바람직하게는 유기 전계 발광 소자의 발광층 B와 동일한 중량비로 동일한 작은 FWHM 에미터 또는 에미터 SB를 포함한다.
예를 들어, 발광층 B가 각각 1 중량%의 농도를 갖는 2종의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함하는 경우, 스핀 코팅막은 바람직하게는 또한 각각 1 중량%의 2종의 작은 FWHM 에미터 SB을 포함한다. 이 예시적인 경우에, 스핀 코팅막의 매트릭스 재료는 스핀 코팅막의 98 중량%에 이를 것이다. 이러한 스핀 코팅막의 매트릭스 재료는 유기 전계 발광 소자의 발광층(B)에 포함된 호스트 재료(HB)의 중량비를 반영하도록 선택될 수 있다. 전술한 예에서, 발광층 B가 단일 호스트 재료 HB를 포함한다면, 이 호스트 재료는 바람직하게는 스핀 코팅막의 유일한 매트릭스 재료일 것이다. 그러나, 전술한 예에서, 발광층 B가 2종의 호스트 재료 HB를 포함하는 경우, 하나는 60 중량%의 함량을 갖고 다른 하나는 20 중량%의 함량(즉, 3:1의 비율)을 갖는 경우, 스핀 코팅막(각각 1 중량%의 2종의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함함)의 전술한 매트릭스 재료는 바람직하게는 EML에 존재하는 2종의 호스트 재료 HB의 3:1-혼합물일 것이다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 하나 보다 많은 발광층 B가 포함되는 경우, 상기 식 (26)으로 표시되는 관계가 바람직하게는 소자에 포함되는 모든 발광층 B에 적용된다.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B에 대하여, 전술한 FWHMD: FWHMSB의 비율이 1.50 이하, 바람직하게는 1.40 이하, 보다 더 바람직하게는 1.30, 더욱 더 바람직하게는 1.20, 또는 심지어 1.10이다.
일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B에 대하여, 전술한 FWHMD: FWHMSB의 비율이 1.50 이하, 바람직하게는 1.40 이하, 보다 더 바람직하게는 1.30, 더욱 더 바람직하게는 1.20, 또는 심지어 1.10이다.
본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로서 사용하기 위한 형광 에미터의 선택을 위하여, FWHM 값이 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정될 수 있음에 유의해야 한다(간략하게: 바람직하게는 1-5 중량%, 특히 2 중량%의 농도를 갖는 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA내의 각각의 에미터의 스핀 코팅막으로부터 또는 용액으로부터, 아래 참조). 즉, 표 1S에 나열된 예시적인 작은 FWHM 에미터 SB의 FWHM 값은 식 (26) 및 본 발명의 관련된 바람직한 구현예의 맥락에서 FWHMSB 값으로 이해되지 않을 수 있다.
실시예 및 청구범위가 본 발명을 추가로 설명한다.
호스트 재료 H B
본 발명에 따르면, 임의의 적어도 하나의 발광층(B)에 포함된 임의의 하나 이상의 호스트 재료(HB)는 높은 정공 이동도를 나타내는 p-호스트 HP, 높은 전자 이동도를 나타내는 n-호스트 HN, 또는 높은 정공 이동도와 높은 전자 이동도를 모두 나타내는 양극성 호스트 재료 HBP일 수 있다.
본 발명의 맥락에서 높은 전자 이동도를 나타내는 n-호스트 HN은 바람직하게는 -2.50 eV 이하 (ELUMO(HN) ≤ -2.50 eV), 바람직하게는 ELUMO(HN) ≤ -2.60 eV, 보다 바람직하게는 ELUMO(HN) ≤ -2.65 eV, 보다 더 바람직하게는 ELUMO(HN) ≤ -2.70 eV의 LUMO 에너지 ELUMO(HN)를 갖는다. LUMO는 최저 비점유 분자 궤도(lowest unoccupied molecular orbital)이다. LUMO의 에너지는 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정된다.
본 발명의 맥락에서 높은 정공 이동도를 나타내는 p-호스트 HP는 바람직하게는 -6.30 eV 이상(EHOMO(HP) ≥ -6.30 eV), 바람직하게는 EHOMO(HP) ≥ -5.90 eV, 보다 바람직하게는 EHOMO(HP) ≥ -5.70 eV, 보다 더 바람직하게는 EHOMO(HP) ≥ -5.40 eV 또는 심지어 EHOMO(HP) ≥ -2.60 eV의 HOMO 에너지 EHOMO(HP)를 갖는다. HOMO는 최고 점유 분자 궤도(highest occupied molecular otbital)이다. HOMO의 에너지는 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정된다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 호스트 재료 HB는 -6.30 eV 이상(EHOMO(HP) ≥ -6.30 eV), 바람직하게는 EHOMO(HP) ≥ -5.90 eV, 보다 바람직하게는 EHOMO(HP) ≥ -5.70 eV, 보다 더 바람직하게는 EHOMO(HP) ≥ -5.40 eV의 HOMO 에너지 EHOMO(HP)를 갖는 p-호스트 HP이다. HOMO는 최고 점유 분자 궤도이다. HOMO의 에너지는 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 p-호스트 HP는 -5.60 eV 보다 작은 HOMO 에너지 EHOMO(HP)를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자가 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 상기 하나 이상의 하위층은 서로 인접하고 전체적으로 하기를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB;
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB; 및 선택적으로
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서 상기 발광층 B의 바깥쪽 표면에 위치하는 하나 이상의 하위층은 인광 재료 PB, 작은 FWHM 에미터(SB) 및 TADF 재료 EB로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 (에미터) 재료를 포함하고,
여기서 적어도 하나의 호스트 재료 HB는 -5.60 eV 보다 작은 에너지 EHOMO(HB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB)를 갖고, 바람직하게는 각각의 호스트 재료 HB는 -5.60 eV 보다 작은 에너지 EHOMO(HB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB)를 갖는다.
본 발명의 맥락에서 높은 전자 이동성을 나타내는 양극성 호스트는 바람직하게는 -2.50 eV 이하 (ELUMO(HBP) ≤ -2.50 eV)의 LUMO 에너지 ELUMO(HBP)를 갖는다. 바람직하게는 ELUMO(HBP) ≤ -2.60 eV이고, 보다 바람직하게는 ELUMO(HBP) ≤ -2.65 eV이고, 보다 더 바람직하게는 ELUMO(HBP) ≤ -2.70 eV이다. LUMO는 최저 비점유 분자 궤도이다. LUMO의 에너지는 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정된다.
본 발명의 맥락에서 높은 정공 이동도를 나타내는 양극성 호스트는 바람직하게는 -6.30 eV 이상 (EHOMO(HBP) ≥ -6.30 eV), 바람직하게는 EHOMO(HBP) ≥ -5.90 eV 이상의 HOMO 에너지 EHOMO(HBP)를 갖는다. 보다 바람직하게는 EHOMO(HBP) ≥ -5.70 eV이고, 보다 더 바람직하게는 EHOMO(HBP) ≥ -5.40 eV이다. HOMO는 최고 점유 분자 궤도이다. HOMO의 에너지는 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정된다.
본 발명의 일 구현예에서, 양극성 호스트 재료 HBP, 바람직하게는 각각의 양극성 호스트 재료 HBP는 다음 요건을 모두 충족시킨다:
(i) -2.50 eV 이하의 (ELUMO(HBP) ≤ -2.50 eV) LUMO 에너지 ELUMO(HBP)를 갖는다. 바람직하게는 ELUMO(HBP) ≤ -2.60 eV이고, 보다 바람직하게는 ELUMO(HBP) ≤ -2.65 eV이고, 보다 더 바람직하게는 ELUMO(HBP) ≤ -2.70 eV이다. LUMO는 최저 비점유 분자 궤도이다. LUMO의 에너지는 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정된다.
(ii) -6.30 eV 이상의 (EHOMO(HBP) ≥ -6.30 eV), 바람직하게는 EHOMO(HBP) ≥ -5.90 eV의 HOMO 에너지 EHOMO(HBP)를 갖는다. 보다 바람직하게는 EHOMO(HBP) ≥ -5.70 eV이고, 보다 더 바람직하게는 EHOMO(HBP) ≥ -5.40 eV이다. HOMO는 최고 점유 분자 궤도이다. HOMO의 에너지는 본문 뒤의 하위 챕터에 기술된 바와 같이 결정된다.
당업자는 어떠한 재료가 본 발명의 것과 같은 유기 전계 발광 소자에 사용하기에 적합한 호스트 재료인지 알고 있다. 아래 예시를 참조한다: Y.Tao, C. Yang, J. Quin, Chemical Society Reviews 2011, 40, 2943, DOI: 10.1039/C0CS00160K; K.S. Yook, J.Y. Lee, The Chemical Record 2015, 16(1), 159, DOI: 10.1002/tcr.201500221; T. Chatterjee, K.-T. Wong, Advanced Optical Materials 2018, 7(1), 1800565, DOI: 10.1002/adom.201800565;
Q. Wang, Q.-S. Tian, Y.-L. Zhang, X. Tang, L.-S. Liao, Journal of Materials Chemistry C 2019, 7, 11329, DOI: 10.1039/C9TC03092A.
또한, 예를 들면 US2006006365 (A1), US2006208221 (A1), US2005069729 (A1), EP1205527 (A1), US2009302752 (A1), US20090134784 (A1), US2009302742 (A1), US2010187977 (A1), US2010187977 (A1), US2012068170 (A1), US2012097899 (A1), US2006121308 (A1), US2006121308 (A1), US2009167166 (A1), US2007176147 (A1), US2015322091 (A1), US2011105778 (A1), US2011201778 (A1), US2011121274 (A1), US2009302742 (A1), US2010187977 (A1), US2010244009 (A1), US2009136779 (A1), EP2182040 (A2), US2012202997 (A1), US2019393424 (A1), US2019393425 (A1), US2020168819 (A1), US2020079762 (A1), 및 US2012292576 (A1)은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 사용될 수 있는 호스트 재료를 개시한다. 이것은 본 발명이 인용된 참조문헌에 개시된 호스트 재료를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 제한된다는 것을 의미하지는 않는 것으로 이해된다. 또한, 최신 기술에서 사용되는 임의의 호스트 재료가 또한 본 발명의 맥락에서 적합한 호스트 재료 HB일 수 있음이 이해된다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 하나 이상의 p-호스트 HP를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 단일 호스트 재료만을 포함하고, 이 호스트 재료는 p-호스트 HP이다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 하나 이상의 n-호스트 HN을 포함한다. 본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 단일 호스트 재료만을 포함하고, 이 호스트 재료는 n-호스트 HN이다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 하나 이상의 양극성 호스트 HBP를 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 단일 호스트 재료만을 포함하고, 이 호스트 재료는 양극성 호스트 HBP이다.
본 발명의 다른 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B는 적어도 2종의 상이한 호스트 2종의 를 포함한다. 이 경우, 각각의 발광층 B에 존재하는 하나 이상의 호스트 재료 HB는 모두 p-호스트 HP이거나 모두 n-호스트 HN이거나 모두 양극성 호스트 HBP일 수 있으나, 또한 이들의 조합일 수도 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자가 하나보다 많은 발광층 B를 포함하는 경우, 이들 중 어느 하나는, 하나 이상의 다른 발광층 B와 독립적으로, 위에서 언급한 정의가 적용되는 하나의 호스트 재료 HB 또는 하나 보다 많은 호스트 재료 HB를 포함할 수 있음이 이해된다. 또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 포함된 상이한 발광층들 B는 반드시 모두 동일한 재료 또는 심지어 동일한 농도의 동일한 재료를 포함하는 것은 아니라고 이해된다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 발광층 B가 하나보다 많은 하위층으로 구성되는 경우, 이들 중 어느 하나는, 하나 이상의 다른 하위층과 독립적으로, 위에서 언급한 정의가 적용되는 하나의 호스트 재료 HB 또는 하나 보다 많은 호스트 재료 HB를 포함할 수 있음이 이해된다. 또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 포함된 발광층 B의 상이한 하위층들은 반드시 모두 동일한 재료 또는 심지어 동일한 농도의 동일한 재료를 포함하는 것은 아니라고 이해된다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함되는 경우, 적어도 하나의 p-호스트 HP 및 적어도 하나의 n-호스트 HN은 선택적으로 엑시플렉스를 형성할 수 있다. 당업자는 엑시플렉스를 형성하는 HP 및 HN의 쌍을 선택하는 방법 및 HP 및 HN의 HOMO- 및/또는 LUMO-에너지 레벨 요구 사항을 포함하는 선택 기준을 알고 있다. 즉, 엑시플렉스 형성이 요구될 수 있는 경우 p-호스트 재료 HP의 최고 점유 분자 궤도(HOMO)는 n-호스트 재료 HN의 HOMO보다 에너지가 적어도 0.20 eV 보다 높을 수 있으며, p-호스트 재료 HP의 최저 비점유 분자 궤도(LUMO)는 n-호스트 재료 HN의 LUMO보다 에너지가 적어도 0.20 eV 보다 높을 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 호스트 재료 HB(예를 들어, HP, HN, 및/또는 HBP)는 유기 호스트 재료이며, 이는 본 발명의 맥락에서 그것이 어떠한 전이 금속도 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 전계 발광 소자의 모든 호스트 재료 HB(HP, HN 및/또는 HBP)는 유기 호스트 재료이며, 이는 본 발명의 맥락에서 그들이 어떠한 전이 금속도 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB, 보다 바람직하게는 모든 호스트 재료 HB(HP, HN 및/또는 HBP)는 주로 수소(H), 탄소(C) 및 질소(N) 원소로 구성되지만, 예를 들어 또한 산소(O), 보론(B), 실리콘(Si), 불소(F) 및 브롬(Br)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 호스트 재료 HB는 p-호스트 HP이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 전체로서 (하나의 (하위)층으로 구성되거나 하나 이상의 하위층을 포함하는) 임의의 적어도 하나의 발광층 B에 선택적으로 포함되는p-호스트 HP는 하기를 포함하거나 이로 구성된다:
- 화학식 HP-I, HP-II, HP-III, HP-IV, HP-V, HP-VI, HP-VII, HP-VIII, HP-IX 및 HP-X 중 어느 하나에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되는 하나의 제1 화학적 모이어티:
Figure pct00005
화학식 HP-I 화학식 HP-II 화학식 HP-III 화학식 HP-IV
Figure pct00006
화학식 HP-V 화학식 HP-VI 화학식 HP-VII
Figure pct00007
화학식 HP-VIII 화학식 HP-IX 화학식 HP-X
및
- 각각 화학식 HP-XI, HP-XII, HP-XIII, HP-XIV, HP-XV, HP-XVI, HP-XVII, HP-XVIII 및 HP-XIX 중 어느 하나에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되는 하나 이상의 제2 화학적 모이어티:
Figure pct00008
화학식 HP-XI 화학식 HP-XII 화학식 HP-XIII
Figure pct00009
화학식 HP-XIV 화학식 HP-XV 화학식 HP-XVI
Figure pct00010
화학식 HP-XVII 화학식 HP-XVIII 화학식 HP-XIX,
여기서 p-호스트 재료 HP에 존재하는 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티의 각각은 상기 화학식에서 점선으로 표시되는 단일 결합을 통해 제1 화학적 모이어티에 연결되고;
여기서
Z1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, C(RII)2, C=C(RII)2, C=O, C=NRII, NRII, O, Si(RII)2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택된다;
RI는 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1화학적 모이어티를 제2화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 수소, 중수소, Me, iPr 및 tBu, 및
Me, iPr, tBu 및 Ph로 구성된 군으로부터 선택되는 서로 독립적인 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 적어도 하나의 RI는 제1 화학적 모이어티를 제2 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이고;
RII는 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, 및
Me, iPr, tBu 및 Ph로 구성된 군으로부터 선택되는 서로 독립적인 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 2개 이상의 인접한 치환기 RII는 선택적으로 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하여, 화학식 HP-XI, HP-XII, HP-XIII, HP-XIV, HP-XV, HP-XVI, HP-XVII, HP-XVIII, 및 HP-XIX 중 어느 하나에 따른 구조뿐만 아니라 인접한 치환기 RII에 의해 선택적으로 형성되는 추가적인 고리로 구성되는 융합 고리 시스템은 총 12-60개의 탄소 원자, 바람직하게는 14-32개의의 탄소 원자를 포함할 수 있다.
본 발명의 보다 더 바람직한 구체예에서, Z1은 각각의 경우에 직접 결합이고, 인접한 치환기 RII는 결합하여 추가적인 고리 시스템을 형성하지 않는다.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 선택적으로 포함되는 p-호스트 HP는 하기 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00011
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
본 발명의 바람직한 구현예에서, 전체로서 (하나의 (하위)층으로 구성되거나 하나 이상의 하위층을 포함하는) 임의의 적어도 하나의 발광층 B에 선택적으로 포함되는 n-호스트 HN은 화학식 HN-I, HN-II 및 HN-III 중 어느 하나에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성될 수 있다:
Figure pct00017
화학식 HN-I 화학식 HN-II 화학식 HN-III,
여기서 RIII 및 RIV는 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CN, CF3,
Me, iPr, tBu 및 Ph로 구성된 군으로부터 선택되는 서로 독립적인 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph; 및
화학식 HN-IV, HN-V, HN-VI, HN-VII, HN-VIII, HN-IX, HN-X, HN-XI, HN-XII, HN-XIII 및 HN-XIV 중 어느 하나로 표시되는 구조;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
Figure pct00018
화학식 HN-IV 화학식 HN-V 화학식 HN-VI
Figure pct00019
화학식 HN-VII 화학식 HN-VIII 화학식 HN-IX
Figure pct00020
화학식 HN-X 화학식 HN-XI 화학식 HN-XII
Figure pct00021
화학식 HN-XIII 화학식 HN-XIV,
여기서
점선은 화학식 HN-IV, HN-V, HN-VI, HN-VII, HN-VIII, HN-IX, HN-X, HN-XI, HN-XII, HN-XIII, 및 HN-XIV 중 어느 하나에 따른 구조를 HN-I, HN-II, 및 HN-III 중 어느 하나에 따른 구조로 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타내고;
X1은 산소(O), 황(S) 또는 C(RV)2이고;
RV는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu 및
Me, iPr, tBu 및 Ph로 구성된 군으로부터 선택되는 서로 독립적인 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 2개 이상의 인접한 치환기 RV는 선택적으로 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하여, 화학식 HN-IV, HN-V, HN-VI, HN-VII, HN-VIII, HN-IX, HN-X, HN-XI, HN-XII, HN-XIII, 및 HN-XIV 중 어느 하나에 따른 구조뿐만 아니라 인접한 치환기 RV에 의해 선택적으로 형성되는 추가적인 고리로 구성되는 융합 고리 시스템은 총 8-60개의 탄소 원자, 바람직하게는 12-40개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 14-32 개의 탄소 원자를 포함하고;
여기서 화학식 HN-I 및 HN-II에서, 적어도 하나의 치환기 RIII는 CN이다.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 선택적으로 포함되는 n-호스트 HN은 하기 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 임의의 발광층 B에 포함된 n-호스트 HN은 임의의 포스핀 옥사이드 기를 함유하지 않으며, 특히 n-호스트 HN은 비스[2-(디페닐포스피노)페닐] 에테르 옥사이드(DPEPO)가 아니다.
TADF 재료 E B
본 발명에 따르면, 열활성화 지연형광(TADF) 재료 EB는 0.4eV 미만, 바람직하게는 0.3eV 미만, 보다 바람직하게는 0.2eV 미만, 보다 더 바람직하게는 0.1eV 미만, 또는 심지어 0.05eV 미만의, 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E)와 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)의 에너지 차이에 해당하는 ΔEST 값을 나타내는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 TADF 재료 EB의 ΔEST는 실온(RT, 즉, (대략) 20℃)에서 최저 여기 삼중항 상태 T1E로부터 최저 여기 일중항 상태 S1E의 열 재채움(thermal repopulation)(상향 항간 교차 또는 역항간 교차, RISC 라고도 함)을 허용하기에 충분히 작을 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 맥락에서, TADF 재료는 전하 운반자(정공 및 전자)의 재결합에 의하여 발광성 S1E 상태에 도달할 때 즉각적인 형광 및 T1E 상태로부터 열활성화된 RISC를 통해 발광성 S1E 상태에 도달할 때 지연 형광 둘 모두를 나타낸다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 발광층 B에 포함된 작은 FWHM 에미터 SB는 선택적으로 또한 0.4eV 미만의 ΔEST 값을 가질 수 있고, 열 활성화 지연 형광(TADF)을 나타낼 수 있음이 이해된다. 그러나, 본 발명의 맥락의 임의의 작은 FWHM 에미터 SB에 대하여 이것은 단지 선택적인 특징일 뿐이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 TADF 재료EB의 발광 스펙트럼과 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB의 흡수 스펙트럼 사이에 스펙트럼 중첩이 있다(양 스펙트럼이 유사한 조건 하에서 측정될 때). 이 경우, 적어도 하나의 TADF 재료 EB은 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB에 에너지를 전달할 수 있다.
본 발명에 따르면, TADF 재료 EB는 380 nm 내지 800 nm의 가시적인 파장 범위에서 최대 발광를 가지며, 전형적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA 내의 10 중량%의 TADF 재료 EB로 측정된다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 380 nm 내지 470 nm, 바람직하게는 400 nm 내지 470 nm의 심청색 파장 범위에서 최대 발광를 가지며, 전형적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA 내의 10 중량%의 TADF 재료 EB 로 측정된다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 480 nm 내지 560 nm, 바람직하게는 500 nm 내지 560 nm의 녹색 파장 범위에서 최대 발광를 가지며, 전형적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA 내의 10 중량%의 TADF 재료 EB 로 측정된다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 600 nm 내지 665 nm, 바람직하게는 610 nm 내지 665 nm의 적색 파장 범위에서 최대 발광를 가지며, 전형적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA 내의 10 중량%의 TADF 재료 EB 로 측정된다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, TADF 재료 EB의 최대 발광 (피크 발광)은 본 발명의 맥락에서 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광 (피크 발광) 보다 더 짧은 파장에 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 유기 TADF 재료이며, 이는 본 발명의 맥락에서 어떠한 전이 금속도 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 각각의 TADF 재료 EB는 주로 수소(H), 탄소(C) 및 질소(N) 원소로 구성되지만, 예를 들어 또한 산소(O), 보론(B), 실리콘(Si), 불소(F) 및 브롬(Br)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 800g/mol 이하의 분자량을 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, TADF 에미터 EB는 30% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타내며, 전형적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA 내의 10 중량%의 TADF 재료 EB로 측정된다.
본 발명의 일 구현예에서, TADF 에미터 EB는 50% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타내며, 전형적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA 내의 10 중량%의 TADF 재료 EB로 측정된다.
본 발명의 일 구현예에서, TADF 에미터 EB는 70% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타내며, 전형적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA 내의 10 중량%의 TADF 재료 EB로 측정된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB는
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E)와 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E) 사이의 에너지 차이에 해당하는 ΔEST 값이 0.4eV 미만인 것을 특징으로 하고;
(ii) 30% 보다 큰 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB의 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)의 에너지 ELUMO(EB)는 -2.6 eV 보다 작다.
당업자는 본 발명에 따른 TADF 분자 EB를 설계하는 방법 및 이러한 분자가 전형적으로 나타내는 구조적 특징을 알고 있다. 간략하게, 역항간 교차(RISC)를 용이하게 하기 위해, ΔEST는 일반적으로 감소되고, 본 발명의 맥락에서, ΔEST는 전술한 바와 같이 0.4eV 보다 작다. 이는 종종 HOMO 및 LUMO가 각각 (전자) 도너 및 (전자) 억셉터 기에서 공간적으로 크게 분리되도록 TADF 분자 EB를 설계함으로써 달성된다. 이 기들은 일반적으로 부피가 크거나 스피로 접합을 통해 연결되어 비틀려 있고, HOMO와 LUMO의 공간적 중첩이 줄어든다. 그러나, HOMO와 LUMO의 공간적 중첩을 최소화하면 TADF 재료의 광발광 양자 수율(PLQY)도 낮아지는 단점이 있다. 따라서, 실제로 이 두 가지 효과를 모두 고려하여 ΔEST의 감소와 높은 PLQY를 달성한다.
TADF 재료 설계를 위한 한 가지 일반적인 접근은 HOMO가 분포된 하나 이상의 (전자-) 도너 모이어티와 LUMO가 분포된 하나 이상의 (전자-) 억셉터 모이어티를 본원에서 연결기라 불리는, 동일한 브리지에 공유 부착하는 것이다. TADF 재료 EB는 또한 예를 들어 동일한 억셉터 모이어티에 결합된 2개 또는 3개의 연결기를 포함할 수 있고, 추가적인 도너 및 억셉터 모이어티가 이들 2개 또는 3개의 연결기 각각에 결합될 수 있다.
하나 이상의 도너 모이어티 및 하나 이상의 억셉터 모이어티는 또한 (연결기의 존재 없이) 서로 직접 결합될 수 있다.
전형적인 도너 모이어티는 디페닐 아민, 카바졸, 아크리딘, 페녹사진 및 관련 구조의 유도체이다.
벤젠-, 비페닐- 및 어느 정도까지 터페닐기- 유도체가 일반적인 연결기이다.
니트릴 그룹은 TADF 분자에서 매우 일반적인 억셉터 모이어티이며, 그 알려진 예는 하기를 포함한다:
(i) 2CzPN(4,5-디(9H-카바졸-9-일)프탈로니트릴), DCzIPN(4,6-디(9H-카바졸-9-일)이소프탈로니트릴), 4CzPN(3,4,5,6-테트라(9H-카바졸-9-일)프탈로니트릴), 4CzIPN(2,4,5,6-테트라(9H-카바졸-9-일)이소프탈로니트릴), 4CzTPN(2,4,5,6-테트라(9H-카바졸-9-일)테레프탈로니트릴) 및 이의 유도체와 같은 카바졸일 디시아노벤젠 화합물;
(ii) 4CzCNPy(2,3,5,6-테트라(9H-카바졸-9-일)-4-시아노피리딘) 및 이의 유도체와 같은 카바졸일 시아노피리딘 화합물;
(iii) CNBPCz(4,4',5,5'-테트라(9H-카바졸-9-일)-[1,1'-비페닐]-2,2'-디카보니트릴), CzBPCN(4,4',6,6'-테트라(9H-카바졸-9-일)-[1,1'-비페닐]-3,3'-디카보니트릴), DDCzIPN(3,3',5,5'-테트라(9H-카바졸-9-일)-[1,1'-비페닐]-2,2',6,6'-테트라카보니트릴) 및 그 유도체와 같은 카바졸일 시아노비페닐 화합물;
여기서 이들 재료에서 하나 이상의 니트릴 그룹은 억셉터 모이어티로서 불소(F) 또는 트리플루오로메틸(CF3)로 대체될 수 있다.
트리아진-, 피리미딘-, 트리아졸-, 옥사디아졸-, 티아디아졸-, 헵타진-, 1,4-디아자트리페닐렌-, 벤조티아졸-, 벤즈옥사졸-, 퀴녹살린- 및 디아자플루오렌-유도체와 같은 질소-헤테로환은 또한 TADF 분자 구성에 사용되는 잘 알려진 억셉터 모이어티이다. 예를 들어, 트리아진 억셉터를 포함하는 TADF 분자의 알려진 예는 PIC-TRZ(7,7'-(6-([1,1'-비페닐]-4-일)-1,3,5-트리아진-2,4-디일)비스(5-페닐-5,7-디하이드로인돌로[2,3-b]카바졸)), mBFCzTrz(5-(3-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일))페닐)-5H-벤조푸로[3,2-c]카바졸), 및 DCzTrz (9,9'-(5-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-1, 3-페닐렌)비스(9H-카바졸))를 포함한다.
TADF 재료의 다른 일 군은 도너 모이어티(주로 카바졸일 치환기)가 결합된 어셉터 모이어티로서 벤조페논과 같은 디아릴 케톤, 또는 4-벤조일피리딘, 9,10-안트라퀴논, 9H-잔텐-9-온과 같은 (헤테로아릴)아릴 케톤, 및 이의 유도체를 포함한다. 이러한 TADF 분자의 예는 BPBCz(비스(4-(9'-페닐-9H,9'H-[3,3'-비카바졸]-9-일)페닐)메타논), mDCBP((3,5-디(9H-카바졸-9-일)페닐)(피리딘-4-일)메탄온), AQ-DTBu-Cz(2,6-비스(4-(3,6-디-tert-부틸-9H-카바졸-9-yl)페닐)안트라센-9,10-디온) 및 MCz-XT(3-(1,3,6,8-테트라메틸-9H-카바졸-9-일)-9H-잔텐-9-온)을 각각 포함한다.
또한, 설폭사이드, 특히 디페닐 설폭사이드는 TADF 재료의 구성을 위한 억셉터 모이어티로서 일반적으로 사용되며, 알려진 예로는 4-PC-DPS(9-페닐-3-(4-(페닐설포닐)페닐)-9H-카바졸), DitBu-DPS(9,9'-(설포닐비스(4,1-페닐렌))비스(9H-카바졸)), 및 TXO-PhCz(2-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H-티오잔텐-9-온10,10-디옥사이드)를 포함한다.
특정 재료가 전술한 기본 요구 사항, 즉 ΔEST 값이 0.4eV 보다 작다는 점을 충족시키는 것을 고려하면, 예시적으로, 상기 언급된 모든 군의 TADF 분자는 본 발명에 따라 사용하기에 적합한 TADF 재료 EB를 제공할 수 있다.
당업자는 상기 명명된 구조뿐만 아니라 더 많은 재료가 본 발명의 맥락에서 적합한 TADF 재료 EB일 수 있음을 알고 있다. 숙련된 기술자는 이러한 분자의 설계 원리에 익숙하며, 특정 발광 색상(예를 들어, 청색, 녹색 또는 적색 발광)을 갖는 이러한 분자를 설계하는 방법을 또한 알고 있다.
아래 예시를 참조한다: H. Tanaka, K. Shizu, H. Nakanotani, C. Adachi, Chemistry of Materials 2013, 25(18), 3766, DOI: 10.1021/cm402428a; J. Li, T. Nakagawa, J. MacDonald, Q. Zhang, H. Nomura, H. Miyazaki, C. Adachi, Advanced Materials 2013, 25(24), 3319, DOI: 10.1002/adma.201300575; K. Nasu, T. Nakagawa, H. Nomura, C.-J. Lin, C.-H. Cheng, M.-R. Tseng, T. Yasudaad, C. Adachi, Chemical Communications 2013, 49(88), 10385, DOI: 10.1039/c3cc44179b; Q. Zhang, B. Li1, S. Huang, H. Nomura, H. Tanaka, C. Adachi, Nature Photonics 2014, 8(4), 326, DOI: 10.1038/nphoton.2014.12; B. Wex, B.R. Kaafarani, Journal of Materials Chemistry C 2017, 5, 8622, DOI: 10.1039/c7tc02156a; Y. Im, M. Kim, Y.J. Cho, J.-A. Seo, K.S. Yook, J.Y. Lee, Chemistry of Materials 2017, 29(5), 1946, DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b05324; T.-T. Bui, F. Goubard, M. Ibrahim-Ouali, D. Gigmes, F. Dumur, Beilstein Journal of Organic Chemistry 2018, 14, 282, DOI: 10.3762/bjoc.14.18; X. Liang, Z.-L. Tu, Y.-X. Zheng, Chemistry - A European Journal 2019, 25(22), 5623, DOI: 10.1002/chem.201805952.
또한, 예를 들면 US2015105564 (A1), US2015048338 (A1), US2015141642 (A1), US2014336379 (A1), US2014138670 (A1), US2012241732 (A1), EP3315581 (A1), EP3483156 (A1) 및 US2018053901 (A1)은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 사용될 수 있는 TADF 재료 EB를 개시한다. 이것은 본 발명이 인용된 참고문헌에 개시된 TADF 재료를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 제한된다는 것을 의미하지는 않는 것으로 이해된다. 최신 기술에서 사용되는 임의의 TADF 재료가 또한 본 발명의 맥락에서 적합한 TADF 재료 EB일 수 있음이 이해된다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 CN, CF3 및 선택적으로 치환된 1,3,5-트리아지닐기로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 화학적 모이어티를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 CN 및 선택적으로 치환된 1,3,5-트리아지닐기로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 화학적 모이어티를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 하나 이상의 선택적으로 치환된 1,3,5-트리아지닐기를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 아미노기, 인돌일기, 카바졸일기 및 이의 유도체로부터 서로 독립적으로 선택되는 하나 이상의 화학적 모이어티를 포함하며, 이들 모두는 선택적으로 치환될 수 있고, 여기서 이 기들은 각각의 TADF 분자의 코어 구조와 질소(N) 또는 탄소(C) 원자를 통해 결합될 수 있고, 이 기들에 결합된 치환기는 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB는 하기를 포함한다:
- 아미노기, 인돌일기, 카바졸일기 및 이의 유도체로부터 서로 독립적으로 선택되고, 이들 모두는 선택적으로 치환될 수 있고, 여기서 이 기들은 질소(N) 또는 탄소(C) 원자를 통해 각각의 TADF 분자의 코어 구조에 결합될 수 있고, 이 기들에 결합된 치환기는 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성할 수 있는 하나 이상의 제1 화학적 모이어티;
- CN, CF3 및 선택적으로 치환된 1,3,5-트리아지닐기로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 제2 화학적 모이어티.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB는 하기를 포함한다:
- 아미노기, 인돌일기, 카바졸일기 및 이의 유도체로부터 서로 독립적으로 선택되고, 이들 모두는 선택적으로 치환될 수 있고, 여기서 이 기들은 질소(N) 또는 탄소(C) 원자를 통해 각각의 TADF 분자의 코어 구조에 결합될 수 있고, 이 기들에 결합된 치환기는 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성할 수 있는 하나 이상의 제1 화학적 모이어티;
- CN, CF3 및 선택적으로 치환된 1,3,5-트리아지닐기로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 제2 화학적 모이어티.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB는 하기를 포함한다:
- 아미노기, 인돌일기, 카바졸일기 및 이의 유도체로부터 서로 독립적으로 선택되고, 이들 모두는 선택적으로 치환될 수 있고, 여기서 이 기들은 질소(N) 또는 탄소(C) 원자를 통해 각각의 TADF 분자의 코어 구조에 결합될 수 있고, 이 기들에 결합된 치환기는 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성할 수 있는 하나 이상의 제1 화학적 모이어티;
- 하나 이상의 선택적으로 치환된 1,3,5-트리아지닐기.
당업자는 "이의 유도체"라는 표현이 각각의 모 구조가 선택적으로 치환될 수 있거나 또는 각각의 모 구조 내의 임의의 원자가 예를 들어 다른 원소의 원자로 대체될 수 있음을 의미한다는 것을 알고 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 하기를 포함하는 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다:
(i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB;
(ii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB;
(iv) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서, 하기 식 (1) 및 (2)에 의하여 표현되는 관계가 적용되고:
E(T1H) > E(T1P) (1)
E(T1P) > E(S1S) (2),
각각의 TADF 재료 EB는 하기를 포함한다:
- 아미노기, 인돌일기, 카바졸일기 및 이의 유도체로부터 서로 독립적으로 선택되고, 이들 모두는 선택적으로 치환될 수 있고, 여기서 이 기들은 질소(N) 또는 탄소(C) 원자를 통해 각각의 TADF 분자의 코어 구조에 결합될 수 있고, 이 기들에 결합된 치환기는 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성할 수 있는 하나 이상의 제1 화학적 모이어티;
- CN 및 선택적으로 치환된 1,3,5-트리아지닐기로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된, 하나 이상의 제2 화학적 모이어티.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 하기를 포함한다:
- 화학식 D-I에 따른 구조를 각각 포함하거나 이로 구성되는 하나 이상의 제1 화학적 모이어티:
Figure pct00025
화학식 D-I
및
- 선택적으로, CN, CF3 및 화학식 A-I, A-II, A-III 및 A-IV 중 어느 하나에 따른 구조로부터 각각 서로 독립적으로 선택되는, 하나 이상의 제2 화학적 모이어티:
Figure pct00026
화학식 A-I 화학식 A-II 화학식 A-III 화학식 A-IV
및
- 화학식 L-I, L-II, L-III, L-IV, LV, L-VI, L-VII 및 L-VIII 중 어느 하나에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되는 하나의 제3 화학적 모이어티:
Figure pct00027
화학식 L-I 화학식 L-II
Figure pct00028
화학식 L-III 화학식 L-IV
Figure pct00029
화학식 L-V 화학식 L-VI
Figure pct00030
화학식 L-VII 화학식 L-VIII,
여기서
하나 이상의 제1 화학적 모이어티 및 하나 이상의 제2 화학적 모이어티는 단일 결합을 통해 제3 화학적 모이어티에 공유 결합되고;
화학식 D-I중:
#는 화학식 D-I에 따른 각각의 제1 화학적 모이어티를 제3 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위를 나타내고;
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=CR1R2, C=O, C=NR1, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb, Rd, R1, 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R3)2, OR3, Si(R3)3, B(OR3)2, OSO2R3, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환된 C1-C40-알킬,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3로 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환된 C1-C40-알콕시,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3로 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환된 C1-C40-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3로 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환된 C2-C40-알케닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3로 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환된 C2-C40-알키닐,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3로 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환된 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환된 C3-C60-헤테로아릴;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R3는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R4)2, OR4, Si(R4)3, B(OR4)2, OSO2R4, CF3, CN, F, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R4C=CR4, C≡C, Si(R4)2, Ge(R4)2, Sn(R4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR4, P(=O)(R4), SO, SO2, NR4, O, S 또는 CONR4로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R4C=CR4, C≡C, Si(R4)2, Ge(R4)2, Sn(R4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR4, P(=O)(R4), SO, SO2, NR4, O, S 또는 CONR4로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R4C=CR4, C≡C, Si(R4)2, Ge(R4)2, Sn(R4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR4, P(=O)(R4), SO, SO2, NR4, O, S 또는 CONR4로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R4C=CR4, C≡C, Si(R4)2, Ge(R4)2, Sn(R4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR4, P(=O)(R4), SO, SO2, NR4, O, S 또는 CONR4로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R4C=CR4, C≡C, Si(R4)2, Ge(R4)2, Sn(R4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR4, P(=O)(R4), SO, SO2, NR4, O, S 또는 CONR4로 선택적으로 치환되고;
하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되는 C6-C60-아릴; 및
하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되는 C3-C57-헤테로아릴;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서, 선택적으로, 임의의 치환기 Ra, Rb, Rd, R1, R2, R3, 및R4는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1, R2, R3 및 R4로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고; 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환되고;
R4및 R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C2-C5-알케닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C2-C5-알키닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, C1-C5-알킬, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Ph 또는 C1-C5-알킬에 의해 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C3-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
a는 정수이고, 0 또는 1이고;
b는 정수이고, 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하고;
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
화학식 A-I, A-II, A-III, A-IV에서:
점선은 화학식 A-I, A-II, A-III 또는 A-IV에 따른 각각의 제2 화학적 모이어티를 제3 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합을 나타내고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(R9)2, OR9, Si(R9)3, B(OR9)2, OSO2R9, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R9C=CR9, C≡C, Si(R9)2, Ge(R9)2, Sn(R9)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR9, P(=O)(R9), SO, SO2, NR9, O, S 또는 CONR9로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R9C=CR9, C≡C, Si(R9)2, Ge(R9)2, Sn(R9)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR9, P(=O)(R9), SO, SO2, NR9, O, S 또는 CONR9로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R9C=CR9, C≡C, Si(R9)2, Ge(R9)2, Sn(R9)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR9, P(=O)(R9), SO, SO2, NR9, O, S 또는 CONR9로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R9C=CR9, C≡C, Si(R9)2, Ge(R9)2, Sn(R9)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR9, P(=O)(R9), SO, SO2, NR9, O, S 또는 CONR9로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R9C=CR9, C≡C, Si(R9)2, Ge(R9)2, Sn(R9)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR9, P(=O)(R9), SO, SO2, NR9, O, S 또는 CONR9로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
C3-C60-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R9는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R10)2, OR10, Si(R10)3, B(OR10)2, OSO2R10, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R10C=CR10, C≡C, Si(R10)2, Ge(R10)2, Sn(R10)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR10, P(=O)(R10), SO, SO2, NR10, O, S 또는 CONR10 로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R10C=CR10, C≡C, Si(R10)2, Ge(R10)2, Sn(R10)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR10, P(=O)(R10), SO, SO2, NR10, O, S 또는 CONR10 로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R10C=CR10, C≡C, Si(R10)2, Ge(R10)2, Sn(R10)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR10, P(=O)(R10), SO, SO2, NR10, O, S 또는 CONR10 로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R10C=CR10, C≡C, Si(R10)2, Ge(R10)2, Sn(R10)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR10, P(=O)(R10), SO, SO2, NR10, O, S 또는 CONR10 로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R10C=CR10, C≡C, Si(R10)2, Ge(R10)2, Sn(R10)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR10, P(=O)(R10), SO, SO2, NR10, O, S 또는 CONR10 로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C60-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R10은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C2-C5-알케닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C2-C5-알키닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, C1-C5-알킬, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Ph 또는 C1-C5-알킬에 의해 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C3-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00031
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되며, 단 화학식 EWG-I에서 적어도 하나의 RX기는 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되며, 선택적으로 하나 이상의 치환기 R10로 치환되고; 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
화학식 L-I, L-II, L-III, L-IV, L-V, L-VI, L-VII 및 L-VIII중:
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 하나 이상의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소, F, Cl, Br, I,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 중수소로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, C1-C5-알킬기, C6-C18-아릴기, F, Cl, Br 및 I에 의해 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6와 같이 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티의 가능한 결합 위치의 수(즉: R11의 개수)에 의해서만 제한되고, 단 전술한 규정에 따라 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서,
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=CR1R2, C=O, C=NR1, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb, Rd, R1, 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R3)2, OR3, Si(R3)3, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R3C=CR3, C≡C, Si(R3)2, Ge(R3)2, Sn(R3)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR3, P(=O)(R3), SO, SO2, NR3, O, S 또는 CONR3 로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고,
C3-C60-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고,
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R3는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R4)2, OR4, Si(R4)3, CF3, CN, F, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R4C=CR4, C≡C, Si(R4)2, Ge(R4)2, Sn(R4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR4, P(=O)(R4), SO, SO2, NR4, O, S 또는 CONR4;로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
C3-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 선택적으로 치환기 Ra, Rb, Rd, R1, R2, R3, 및R4중 어느 하나는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1, R2, R3 및 R4로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고; 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환될 수 있고;
R4 및 R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, C1-C5-알킬, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, C1-C5-알킬 또는 Ph로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C3-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
a는 정수이고 0 또는 1이고;
b는 정수이고 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하고;
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(R9)2, OR9, Si(R9)3, B(OR9)2, OSO2R9, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R9C=CR9, C≡C, Si(R9)2, Ge(R9)2, Sn(R9)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR9, P(=O)(R9), SO, SO2, NR9, O, S 또는 CONR9로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
C3-C60-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R9는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R10)2, OR10, Si(R10)3, B(OR10)2, OSO2R10, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고,
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R10C=CR10, C≡C, Si(R10)2, Ge(R10)2, Sn(R10)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR10, P(=O)(R10), SO, SO2, NR10, O, S 또는 CONR10 로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C60-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R10은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, C1-C5-알킬, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Ph 또는 C1-C5-알킬에 의해 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C3-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00032
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되며, 단 적어도 하나의 RX 그룹은 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되며, 하나 이상의 치환기 R10으로 선택적으로 치환되고; 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 적어도 하나의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 중수소로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, C1-C5-알킬기 및 C6-C18-아릴기에 의해 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6와 같이 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티에서 이용 가능한 결합 부위의 개수(즉, 치환기 R11의 개수)에 의해서만 제한된다(바람직하게는, 전술한 규정에 따라, 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다).
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서,
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=CR1R2, C=O, C=NR1, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb, Rd, R1, 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R3)2, OR3, Si(R3)3, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고,
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R3는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R4)2, Si(R4)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고,
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R4로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 선택적으로 치환기 Ra, Rb, Rd, R1, R2 및R3 중 어느 하나는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1, R2 및 R3로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고; 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 하나 이상의 치환기 R5로 선택적으로 치환될 수 있고;
R4 및 R5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, CF3, CN, F, Me, iPr, tBu, N(Ph)2, 및
하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
a는 정수이고 0 또는 1이고;
b는 정수이고 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하고;
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(R9)2, OR9, Si(R9)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R9는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R10)2, OR10, Si(R10)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고,
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R10로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R10은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, N(Ph)2, 및
하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택된다.
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00033
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되며, 단 적어도 하나의 RX기는 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되고, 선택적으로 하나 이상의 치환기 R10에 의하여 치환되고; 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 하나 이상의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 중수소로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 중수소, Me, iPr, tBu 및 Ph로 구성된 군으로부터 선택되는 서로 독립적으로 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6으로 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티에서 이용 가능한 결합 부위의 개수(즉, 치환기 R11의 개수)에 의해서만 제한된다(바람직하게는, 전술한 규정에 따라, 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다).
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서,
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=O, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb, Rd, R1, 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R3)2, OR3, Si(R3)3, CF3, CN,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고,
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R3는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, CF3, CN, F, Me, iPr, tBu, N(Ph)2,
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서, 선택적으로, 임의의 치환기 Ra, Rb, Rd, R1및 R2는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2 로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고; 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된, 화학식 D-1에 따른 구조 및 인접한 치환기에 의해 형성된 부착된 고리로부터 구성된 융합 고리 시스템은 총 13 내지 30개의 고리 원자, 바람직하게는 16 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
a는 정수이고, 0 또는 1이고;
b는 정수이고, 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하고;
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(R9)2, OR9, Si(R9)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R9는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, N(Ph)2, 및
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3 또는 F에 의해 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택된다.
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00034
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되며, 단 적어도 하나의 RX기는 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되고, 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 하나 이상의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, 및
Me, iPr, tBu 및 Ph로 구성된 군으로부터 선택되는 서로 독립적인 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6와 같이 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티에서 이용 가능한 결합 부위의 개수(즉, 치환기 R11의 개수)에 의해서만 제한된다(바람직하게는, 전술한 규정에 따라 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다).
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서,
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=O, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb, 및 Rd는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R3)2, OR3, Si(R3)3, CF3, CN, Me, iPr, tBu,
Ph, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
카바졸일, 여기서 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
트리아지닐, 여기서 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
피리미디닐, 여기서 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
피리디닐, 여기서 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R3)2, OR3, Si(R3)3, CF3, CN,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고,
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
R3는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, CF3, CN, F, Me, iPr, tBu, 및
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu 및 Ph로 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서, 선택적으로, 임의의 치환기 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2 로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기에 의하여 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된, 화학식 D-1에 따른 구조 및 인접한 치환기에 의해 형성된 부착된 고리로부터 구성된 융합 고리 시스템은 총 13 내지 30개의 고리 원자, 바람직하게는 16 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
a는 정수이고 0 또는 1이고;
b는 정수이고 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하고;
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(R9)2, OR9, Si(R9)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고,
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R9로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R9는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, N(Ph)2 및
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3또는 F에 의해 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00035
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되며, 단 적어도 하나의 RX기는 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되고, 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 하나 이상의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, i iPr, tBu 및
Me, iPr, tBu 및 Ph로 구성된 군으로부터 선택되는 서로 독립적인 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6와 같이 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티에서 이용 가능한 결합 부위의 개수(즉, 치환기 R11의 개수)에 의해서만 제한된다(바람직하게는, 전술한 규정에 따라 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다).
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서,
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=O, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb 및Rd는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(R3)2, OR3, Si(R3)3, CF3, CN, Me, iPr, tBu,
Ph, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고; 및
카바졸일, 여기서 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OR3, Si(R3)3,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고,
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 R3로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고; 및
R3는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, CF3, CN, F, Me, iPr, tBu, 및
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 선택적으로 임의의 치환기 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2 로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기에 의하여 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된, 화학식 D-1에 따른 구조 및 인접한 치환기에 의해 형성된 부착된 고리로부터 구성된 융합 고리 시스템은 총 13 내지 30개의 고리 원자, 바람직하게는 16 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
a는 정수이고 0 또는 1이고;
b는 정수이고 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하다.
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, OPh, N(Ph)2, Si(Me)3, Si(Ph)3, CF3, CN, F, Me, iPr, tBu,
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환된 Ph;
카바졸일, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00036
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되며, 단 적어도 하나의 RX 그룹은 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되고, 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 적어도 하나의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu,
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6와 같이 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티에서 이용 가능한 결합 부위의 개수(즉, 치환기 R11의 개수)에 의해서만 제한된다(바람직하게는, 전술한 규정에 따라 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다).
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서,
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=O, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb, 및 Rd는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, Si(Me)3, Si(Ph)3, CF3, CN, Me, iPr, tBu,
Ph, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고; 및
카바졸일, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R1 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu,
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 선택적으로 임의의 치환기 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2 로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기에 의하여 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된, 화학식 D-1에 따른 구조 및 인접한 치환기에 의해 형성된 부착된 고리로부터 구성된 융합 고리 시스템은 총 13 내지 30개의 고리 원자, 바람직하게는 16 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
a는 정수이고 0 또는 1이고;
b는 정수이고 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하고;
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(Ph)2, Si(Me)3, Si(Ph)3, Me, iPr, tBu,
Ph, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고; 및
카바졸일, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00037
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되나 또한 CN 또는 CF3일 수 있고, 단 적어도 하나의 RX기는 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되고, 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 적어도 하나의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu,
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6와 같이 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티에서 이용 가능한 결합 부위의 개수(즉, 치환기 R11의 개수)에 의해서만 제한된다(바람직하게는, 전술한 규정에 따라 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다).
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서,
Z2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 직접 결합, CR1R2, C=O, NR1, O, SiR1R2, S, S(O) 및 S(O)2로 구성된 군으로부터 선택되고;
Ra, Rb 및Rd는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N CF3, CN, Me, iPr, tBu, 및
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R1, 및 R2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, 및
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환된 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 선택적으로 임의의 치환기 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2는 서로 독립적으로 Ra, Rb, Rd, R1 및 R2 로부터 선택된 하나 이상의 인접한 치환기와 함께 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 고리 시스템은 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및Ph, 에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기에 의하여 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된, 화학식 D-1에 따른 구조 및 인접한 치환기에 의해 형성된 부착된 고리로부터 구성된 융합 고리 시스템은 총 13 내지 30개의 고리 원자, 바람직하게는 16 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
a는 정수이고, 0 또는 1이고;
b는 정수이고, 각각의 경우에 0 또는 1이며, 여기서 두 b는 항상 동일하고;
여기서 정수 a가 1일 때 두 정수 b는 0이고, 두 정수 b가 모두 1일 때 정수 a는 0이고;
Q1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N), CR6 및 CR7로부터 선택되고, 단 화학식 A-I에서 2개의 인접한 그룹 Q1은 둘 다 질소(N)일 수 없으며; 여기서 화학식 A-I의 그룹 Q1 중 어느 것도 질소(N)가 아닌 경우, 그룹 Q1 중 적어도 하나는 CR7이고;
Q2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR6에서 선택되고, 단 화학식 A-II 및 A-III에서 적어도 하나의 그룹 Q2는 질소(N)이고, 2개의 인접한 그룹 Q2는 둘 다 질소(N)일 수 없고;
R6 및 R8은 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(Ph)2, Me, iPr, tBu,
Ph, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
카바졸일, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R7은 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN, CF3 및 화학식 EWG-I에 따른 구조로 구성된 군으로부터 선택된다:
Figure pct00038
화학식 EWG-I,
여기서 RX는 R6과 같이 정의되나 또한 CN 또는 CF3일 수 있고, 단 적어도 하나의 RX기는 CN 또는 CF3이고;
여기서 화학식 A-IV에서 2개의 인접한 그룹 R8은 선택적으로 방향족 고리를 형성하고, 이는 화학식 A-IV의 구조에 융합되고, 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, CF3, CN, F, 및 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph, CN, CF3, 또는 F에 의해 치환된 Ph로 구성된 군으로부터 서로 독립적으로 선택된 하나 이상의 치환기로 선택적으로 치환될 수 있고;
여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 9 내지 18개의 고리 원자를 포함하고;
Q3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 질소(N) 및 CR12로부터 선택되고, 단 적어도 하나의 Q3은 질소(N)이고;
R11은 각각의 경우에 서로 독립적으로 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위이거나 또는 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu, 및
하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, 및 Ph로 치환되는 Ph;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
R12는 R6와 같이 정의되고;
여기서 제3 화학적 모이어티에 부착된 제1 및 제2 화학적 모이어티의 최대 개수는 제3 화학적 모이어티에서 이용 가능한 결합 부위의 개수(즉, 치환기 R11의 개수)에 의해서만 제한된다(바람직하게는, 전술한 규정에 따라 각각의 TADF 재료 EB는 적어도 하나의 제1 화학적 모이어티, 적어도 하나의 제2 화학적 모이어티 및 정확히 하나의 제3 화학적 모이어티를 포함한다).
본 발명의 바람직한 구현예에서, a는 항상 1이고, b는 항상 0이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, Z2는 각각의 경우에 직접 결합이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, Ra는 각각의 경우에 수소이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, Ra 및 Rd는 각각의 경우에 수소이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, Q3은 각각의 경우에 질소(N)이다.
본 발명의 일 구현예에서, 화학식 EWG-I에서 적어도 하나의 그룹 RX는 CN이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 화학식 EWG-I에서 정확히 하나의 그룹 RX는 CN이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 화학식 EWG-I에서 정확히 하나의 RX 그룹은 CN이고, 화학식 EWG-I에서 RX 그룹은 CF3가 아니다.
본 발명에 따른 제1 화학적 모이어티의 예를 아래에 나타내었는데, 이는 물론 본 발명이 이들 예에 제한된다는 것을 의미하지는 않는다:
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
여기서 전술한 정의가 적용된다.
본 발명에 따른 제2 화학적 모이어티의 예를 아래에 나타내었는데, 이는 물론 본 발명이 이들 예에 제한된다는 것을 의미하지는 않는다:
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
Figure pct00064
,
여기서 전술한 정의가 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 각 TADF 재료 EB는 화학식 EB-I, EB-II, EB-III, EB-IV, EB-V, EB-VI, EB-VII, EB-VIII, EB-IX, EB-X 및 EB-XI 중 어느 하나로 표시되는 구조를 갖는다:
Figure pct00065
화학식 EB-I
Figure pct00066
화학식 EB-II
Figure pct00067
화학식 EB-III
Figure pct00068
화학식 EB-IV
Figure pct00069
화학식 EB-V
Figure pct00070
화학식 EB-VI
Figure pct00071
화학식 EB-VII
Figure pct00072
화학식 EB-VIII
Figure pct00073
화학식 EB-IX
Figure pct00074
화학식 EB-X
Figure pct00075
화학식 EB-XI
여기서
R13은 R11와 같이 정의되며, 단 R13이 제1 또는 제2 화학적 모이어티를 제3 화학적 모이어티에 연결하는 단일 결합의 결합 부위일 수 없고;
RY는 CN 및 CF3로부터 선택되거나, 또는 RY는 하기 화학식 BN-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성된다:
Figure pct00076
화학식 BN-I,
이는 점선으로 표시되는 단일 결합에 의하여 화학식 EB-I, EB-II, EB-III, EB-IV, EB-V, EB-VI, EB-VII, EB-VIII 또는 EB-IX의 구조에 결합되고, 여기서 정확히 하나의 RBN 그룹은 CN이고, 다른 두 RBN 그룹은 둘 다 수소(H)이고;
그 외에는 상기 언급된 정의가 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, R13은 각각의 경우에 수소이다.
본 발명의 일 구현예에서, RY는 각각의 경우에 CN이다.
본 발명의 일 구현예에서, RY는 각각의 경우에 CF3이다.
본 발명의 일 구현예에서, RY는 각각의 경우에 화학식 BN-I로 표시되는 구조이다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, RY는 각각의 경우에 서로 독립적으로 CN 및 화학식 BN-I로 표시되는 구조로부터 선택된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 각 TADF 재료 EB는 전술한 정의가 적용되는 화학식 EB-I, EB-II, EB-III, EB-IV, EB-V, EB-VI, EB-VII 및 EB-X 중 어느 하나로 표시되는 구조를 갖는다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 각각의 TADF 재료 EB는 전술한 정의가 적용되는 화학식 EB-I, EB-II, EB-III, EB-V 및 EB-X 중 어느 하나로 표시되는 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 사용하기 위한 TADF 재료 EB의 예가 다음에 나열되어 있는데, 이는 단지 제시된 예만이 본 발명의 맥락에서 적합한 TADF 재료 EB라는 것을 의미하지는 않는다.
화학식 EB-I에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
화학식 EB-I에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00077
Figure pct00078
Figure pct00079
Figure pct00080
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
Figure pct00085
화학식 EB-II에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00086
Figure pct00087
Figure pct00088
Figure pct00089
Figure pct00090
화학식 EB-III에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00091
Figure pct00092
Figure pct00093
Figure pct00094
화학식 EB-IV에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00095
화학식 EB-V에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00096
화학식 EB-VI에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00097
화학식 EB-VII에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00098
화학식 EB-VIII에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00099
화학식 EB-IX에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00100
Figure pct00101
화학식 EB-X에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00102
Figure pct00103
화학식 EB-XI에 따른 TADF 재료 EB의 비제한적 예가 아래에 제시된다:
Figure pct00104
TADF 재료 EB의 합성은 숙련된 기술자에게 알려진 표준 반응 및 반응 조건을 통해 달성될 수 있다. 일반적으로, 제1 단계에서, 커플링 반응, 바람직하게는 팔라듐 촉매화된 커플링 반응이 수행될 수 있으며, 이를 화학식 EB-III, EB-IV 및 EB-V 중 어느 하나에 따른 TADF 재료 EB의 합성에 대하여 아래에 예시적으로 나타내었다:
Figure pct00105
E1은 임의의 보론산(RB=H) 또는 대응되는 보론산 에스테르(RB = 알킬 또는 아릴)일 수 있으며, 특히 2개의 RB는 고리를 형성하여, 예를 들어, 보론산 피나콜 에스테르를 제공할 수 있다. 제2 반응물로서 E2가 사용되며, 여기서 Hal은 할로겐을 나타내고 I, Br 또는 Cl일 수 있지만, 바람직하게는 Br이다. 이러한 팔라듐 촉매화된 커플링 반응의 반응 조건은 예를 들어 WO 2017/005699로부터 당업자에게 공지되어 있고, E1 및 E2의 반응기들이 반응 수율을 최적화하기 위해 아래에 나타낸 바와 같이 교환될 수 있음이 알려져 있다:
Figure pct00106
제2 단계에서, 친핵성 방향족 치환에서 질소 헤테로환과 아릴 할라이드, 바람직하게는 아릴 플루오라이드 E3의 반응을 통해 TADF 분자를 얻는다. 전형적인 조건은 예를 들어 디메틸 설폭사이드(DMSO) 또는 N,N-디메틸포름아미드(DMF)와 같은 비양성자성 극성 용매에서 예를 들어 삼염기성 인산칼륨 또는 수소화나트륨과 같은 염기의 사용을 포함한다.
Figure pct00107
특히, 도너 분자 E4는 3,6-치환된 카바졸(예를 들어, 3,6-디메틸카바졸, 3,6-디페닐카바졸, 3,6-디-tert-부틸카바졸), 2,7-치환된 카바졸(예를 들어, 2,7-디메틸카바졸, 2,7-디페닐카바졸, 2,7-디-tert-부틸카바졸), 1,8-치환된 카바졸(예를 들어, 1,8-디메틸카바졸, 1,8-디페닐카바졸, 1,8-디-tert-부틸카바졸), 1-치환된 카바졸(예를 들어, 1-메틸카바졸, 1-페닐카바졸, 1-tert-부틸카바졸), 2-치환된 카바졸(예를 들어, 2-메틸카바졸, 2-페닐카바졸, 2-tert-부틸카바졸), 또는 3-치환된 카바졸(예를 들어, 3-메틸카바졸, 3-페닐카바졸, 3-tert-부틸카바졸)일 수 있다.
대안적으로, 할로겐-치환된 카바졸, 특히 3-브로모카바졸이 E4로서 사용될 수 있다.
후속 반응에서, 보론산 에스테르 작용기 또는 보론산 작용기가 E4를 통해 도입된 하나 이상의 할로겐 치환기의 위치에 예시적으로 도입되어, 상응하는 카바졸-3-일-보론산 에스테르 또는 카바졸-3-일-보론산을, 예를 들어, (피나콜라토)디보론(CAS No. 73183-34-3)과의 반응을 통해, 생성할 수 있다. 이어서, 상응하는 할로겐화 반응물, 예를 들어 Ra-Hal, 바람직하게는 Ra-Cl 및 Ra-Br과의 커플링 반응을 통해 보론산 에스테르기 또는 보론산기 대신에 하나 이상의 치환기 Ra, Rb 또는 Rd가 도입될 수 있다.
대안적으로, 치환기 Ra [Ra-B(OH)2], Rb [Rb-B(OH)2] 또는 Rd [Rd-B(OH)2]의 보론산 또는 상응하는 보론산 에스테르와의 반응을 통해, D-H를 통해 도입된 하나 이상의 할로겐 치환기의 위치에 하나 이상의 치환기 Ra, Rb 또는 Rd가 도입될 수 있다.
또한, TADF 재료 EB를 유사하게 얻을 수 있다. TADF 재료 EB를 또한 이 목적에 적합한 임의의 대안적인 합성 경로에 의해 얻을 수 있다.
대안적인 합성 경로는 질소 헤테로환을 구리- 또는 팔라듐-촉매화된 커플링을 통하여 아릴 할라이드 또는 아릴 유사할라이드, 바람직하게는 아릴 브로마이드, 아릴 요오다이드, 아릴 트리플레이트 또는 아릴 토실레이트에 도입하는 것을 포함할 수 있다.
인광 재료 P B
본 발명의 맥락의 인광 재료 PB는 삼중항으로부터 발광을 얻기 위해 금속 원자에 의해 야기되는 분자내 스핀-궤도 상호작용(중원자 효과)을 이용한다.
일반적으로, 최신 기술에서 유기 전계 발광 소자에 사용되는 모든 인광 착물이 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에도 사용될 수 있음이 이해된다.
유기 전계 발광 소자에 사용되는 인광 재료 PB가 종종 Ir, Pd, Pt, Au, Os, Eu, Ru, Re, Ag 및 Cu의, 본 발명의 맥락에서 바람직하게는 Ir, Pt 및 Pd의, 보다 바람직하게는 Ir 및 Pt의 착물이라는 것이 당업자에게 상식이다. 숙련된 기술자는 유기 전계 발광 소자에서 어떠한 재료가 인광 재료로 적합한지 및 어떻게 이들을 합성하는지 알고 있다. 또한, 숙련된 기술자는 유기 전계 발광 소자에 사용하기 위한 인광 착물의 설계 원리에 익숙하고, 구조적 변화를 통해 착물의 발광을 조정하는 방법을 알고 있다.
아래 예시를 참조한다: C.-L. Ho, H. Li, W.-Y. Wong, Journal of Organometallic Chemistry 2014, 751, 261, DOI: 10.1016/j.jorganchem.2013.09.035; T. Fleetham, G. Li, J. Li, Advanced Science News 2017, 29, 1601861, DOI: 10.1002/adma.201601861; A.R.B.M. Yusoff, A.J. Huckaba, M.K. Nazeeruddin, Topics in Current Chemistry (Z) 2017, 375:39, 1, DOI: 10.1007/s41061-017-0126-7; T.-Y. Li, J. Wuc, Z.-G. Wua, Y.-X. Zheng, J.-L. Zuo, Y. Pan, Coordination Chemistry Reviews 2018, 374, 55, DOI: 10.1016/j.ccr.2018.06.014.
예를 들어, US2020274081 (A1), US20010019782 (A1), US20020034656 (A1), US20030138657 (A1), US2005123791 (A1), US20060065890 (A1), US20060134462 (A1), US20070034863 (A1), US20070111026 (A1), US2007034863 (A1), US2007138437 (A1), US20080020237 (A1), US20080297033 (A1), US2008210930 (A1), US20090115322 (A1), US2009104472 (A1), US20100244004 (A1), US2010105902 (A1), US20110057559 (A1), US2011215710 (A1), US2012292601 (A1), US2013165653 (A1), US20140246656 (A1), US20030068526 (A1), US20050123788 (A1), US2005260449 (A1), US20060127696 (A1), US20060202194 (A1), US20070087321 (A1), US20070190359 (A1), US2007104979 (A1), US2007224450 (A1), US20080233410 (A1), US200805851 (A1), US20090039776 (A1), US20090179555 (A1), US20100090591 (A1), US20100295032 (A1), US20030072964 (A1), US20050244673 (A1), US20060008670 (A1), US20060134459 (A1), US20060251923 (A1), US20070103060 (A1), US20070231600 (A1), US2007104980 (A1), US2007278936 (A1), US20080261076 (A1), US2008161567 (A1), US20090108737 (A1), US2009085476 (A1), US20100148663 (A1), US2010102716 (A1), US2010270916 (A1), US20110204333 (A1), US2011285275 (A1), US2013033172 (A1), US2013334521 (A1), US2014103305 (A1), US2003068536 (A1), US2003085646 (A1), US2006228581 (A1), US2006197077 (A1), US2011114922 (A1), US2011114922 (A1), US2003054198 (A1), 및EP2730583 (A1)은 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB에 사용될 수 있는 인광 재료를 개시한다. 이것은 본 발명이 명명된 참조문헌 중 하나에 기술된 인광 재료를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 제한된다는 것을 의미하지 않는 것으로 이해된다.
US2020274081(A1)에 제시된 바와 같이, 본 발명의 것과 같은 유기 전계 발광 소자에 사용하기 위한 인광 착물의 예는 아래에 나타낸착 물을 포함한다. 다시, 본 발명이 이들 실시예에 제한되지 않는다는 것이 이해된다.
Figure pct00108
Figure pct00109
Figure pct00110
Figure pct00111
Figure pct00112
Figure pct00113
Figure pct00114
Figure pct00115
Figure pct00116
Figure pct00117
Figure pct00118
전술한 바와 같이, 숙련된 기술자는 최신 기술에서 사용되는 임의의 인광 착물이 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB로 적합할 수 있음을 인식할 것이다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 인광 재료 PB는 이리듐(Ir)을 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB는 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)을 포함하는 유기 금속 착물이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB는 이리듐(Ir)을 포함하는 유기 금속 착물이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB는 백금(Pt)을 포함하는 유기 금속 착물이다.
인광 재료 PB의 비제한적인 예는 또한 하기 일반 화학식 PB-I로 표시되는 화합물을 포함한다.
Figure pct00119
화학식 PB-I.
화학식 PB-I에서, M은 Ir, Pt, Au, Eu, Ru, Re, Ag 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택되고;
n은 1 내지 3의 정수이고; 및
X2 및 Y1은 함께 각각의 경우에 서로 독립적으로 두자리 모노음이온성 리간드를 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 인광 재료 PB는 하기 화학식 PB-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성된다.
Figure pct00120
화학식 PB-I,
여기서 M은 Ir, Pt, Pd, Au, Eu, Ru, Re, Ag 및 Cu로 구성된 군으로부터 선택되고;
n은 1 내지 3의 정수이고; 및
X2 및 Y1은 함께 각각의 경우에 서로 독립적으로 두자리 모노음이온성 리간드를 형성한다.
화학식 PB-I로 표시되는 화합물의 예는 하기 일반 화학식 PB-II 또는 일반 화학식 PB-III으로 표시되는 화합물을 포함한다:
Figure pct00121
Figure pct00122
화학식 PB-II 화학식 PB-III.
화학식 PB-II 및 PB-III에서, X'는 M에 탄소(C)-결합된 방향족 고리이고, Y'는 M에 질소(N)-배위되어 고리를 형성하는 고리이다.
X'와 Y'는 결합되고, X'와 Y'는 새로운 고리를 형성할 수 있다. 화학식 PB-III에서, Z3는 2개의 산소(O)를 갖는 두자리 리간드이다. 화학식 PB-II 및 PB-III에서, M은 고효율 및 긴 수명의 관점에서 바람직하게 Ir이다.
화학식 PB-II 및 PB-III에서, 방향족 고리 X'는 예를 들어 C6-C30-아릴, 바람직하게는 C6-C16-아릴, 보다 더 바람직하게는 C6-C12-아릴, 특히 바람직하게는 C6-C10-아릴이고, 여기서 X'는 각각의 경우에 선택적으로 하나 이상의 치환기 RE로 치환된다.
화학식 PB-II 및 PB-III에서, Y'는 예를 들어 C2-C30-헤테로아릴, 바람직하게는 C2-C25-헤테로아릴, 보다 바람직하게는 C2-C20-헤테로아릴, 보다 더 바람직하게는 C2-C15-헤테로아릴이고, 및 특히 바람직하게는 C2-C10-헤테로아릴이고, 여기서 Y'는 각각의 경우에 선택적으로 하나 이상의 치환기 RE로 치환된다. 또한, Y'는 예를 들어 선택적으로 하나 이상의 치환기 RE로 치환되는 C1-C5-헤테로아릴일 수 있다.
화학식 PB-II 및 PB-III에서, 2개의 산소(O)를 갖는 두자리 리간드 Z3는, 예를 들어 2개의 산소를 갖는 C2-C30-두자리 리간드, 2개의 산소를 갖는 C2-C25-두자리 리간드, 보다 바람직하게는 2개의 산소를 갖는 C2-C20-두자리 리간드, 보다 더 바람직하게는 2개의 산소를 갖는 C2-C15-두자리 리간드, 특히 바람직하게는 2개의 산소를 갖는 C2-C10-두자리 리간드이고, 여기서 Z3는 각각의 경우에 선택적으로 하나 이상의 치환기 RE로 치환된다. 또한, Z3은 예를 들어 선택적으로 하나 이상의 치환기 RE로 치환되는 2개의 산소를 갖는 C2-C5-두자리 리간드일 수 있다.
RE는 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(R5E)2, OR5E,
SR5E, Si(R5E)3, CF3, CN, 할로겐,
C1-C40-알킬, 이는 하나 이상의 치환기 R5E로 선택적으로 치환되고, 여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R5EC=CR5E, C≡C, Si(R5E)2, Ge(R5E)2, Sn(R5E)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5E, P(=O)(R5E), SO, SO2, NR5E, O, S 또는 CONR5E 로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알킬티오기, 이는 하나 이상의 치환기 R5E로 선택적으로 치환되고, 여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R5EC=CR5E, C≡C, Si(R5E)2, Ge(R5E)2, Sn(R5E)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR5E, P(=O)(R5E), SO, SO2, NR5E, O, S 또는 CONR5E 로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴, 이는 하나 이상의 치환기 R5E로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C57-헤테로아릴, 이는 하나 이상의 치환기 R5E로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택된다.
R5E는 각각 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, N(R6E)2, OR6E, SR6E, Si(R6E)3, CF3, CN, F,
C1-C40-알킬, 이는 하나 이상의 치환기 R6E로 선택적으로 치환되고, 여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 R6EC=CR6E, C≡C, Si(R6E)2, Ge(R6E)2, Sn(R6E)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR6E, P(=O)(R6E), SO, SO2, NR6E, O, S 또는 CONR6E 로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴, 이는 하나 이상의 치환기 R6E로 선택적으로 치환되고; 및
C3-C57-헤테로아릴, 이는 하나 이상의 치환기 R6E로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택된다.
R6E는 각각의 경우에 서로 독립적으로, 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬, 여기서 하나 이상의 수소 원자가 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3 또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 치환되고;
C6-C18-아릴, 이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C3-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택된다.
치환기 RE, R5E, 또는 R6E는 서로 독립적으로 선택적으로 하나 이상의 치환기 RE, R5E, R6E및/또는 X', Y' 및 Z3과 함께 단환 또는 다환, 지방족, 방향족, 헤테로방향족 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성할 수 있다.
화학식 PB-II로 표시되는 화합물의 예로는 Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mppy)3, Ir(PPy)2(m-bppy), and BtpIr(acac), Ir(btp)2(acac), Ir(2-phq)3, Hex-Ir(phq)3, Ir(fbi)2(acac), fac-Tris(2-(3-p-xylyl)phenyl)pyridine iridium(III), Eu(dbm)3(Phen), Ir(piq)3, Ir(piq)2(acac), Ir(Fiq)2(acac), Ir(Flq)2(acac), Ru(dtb-bpy)3·2(PF6), Ir(2-phq)3, Ir(BT)2(acac), Ir(DMP)3, Ir(Mpq)3, Ir(phq)2tpy, fac-Ir(ppy)2Pc, Ir(dp)PQ2, Ir(Dpm)(Piq)2, Hex-Ir(piq)2(acac), Hex-Ir(piq)3, Ir(dmpq)3, Ir(dmpq)2(acac), FPQIrpic 등이 있다.
화학식 PB-II로 표시되는 화합물의 다른 예는 하기 화학식 PB-II-1 내지 PB-II-11로 표시되는 화합물을 포함한다. 구조식에서 "Me"는 메틸기를 나타낸다.
Figure pct00123
Figure pct00124
Figure pct00125
화학식 PB-III로 표시되는 화합물의 다른 예는 하기 화학식 PB-III-1 내지 PB-III-6으로 표시되는 화합물을 포함한다. 구조식에서 "Me"는 메틸기를 나타낸다.
Figure pct00126
또한, US2003017361(A1), US2004262576(A1), WO2010027583(A1), US2019245153(A1), US2013119354(A1), US2019233451(A1)에 기재된 이리듐 착물을 사용할 수 있다. 인광 재료의 고효율 관점에서 Ir(ppy)3와 Hex-Ir(ppy)3가 녹색 발광에 자주 사용된다.
작은 FWHM 에미터 S B
본 발명에 따른 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB는 일반적으로 실온(즉, (대략) 20℃)에서 폴리(메틸 메타크릴레이트) PMMA에서 1 내지 5 중량%, 특히 2 중량% 에미터를 갖는 스핀 코팅막에서 측정된 FWHW가 0.25 eV이하(≤ 0.25)를 보이는 발광 스펙트럼을 갖는 임의의 에미터일 수 있다. 대안적으로, 작은 FWHM 에미터 SB의 발광 스펙트럼은 일반적으로 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔 중 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB가 있는 용액에서 측정될 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 실온의 PMMA 중 1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터 SB로 스핀 코팅막으로부터 측정된 ≤ 0.24 eV, 더 바람직하게는 ≤ 0.23 eV, 보다 더 바람직하게는 ≤ 0.22 eV, ≤ 0.21 eV 또는 ≤ 0.20 eV의 FWHM를 나타내는 발광 스펙트럼을 갖는 임의의 에미터다. 대안적으로, 작은 FWHM 에미터 SB의 발광 스펙트럼은 일반적으로 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔 중 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB가 있는 용액에서 측정할 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 ≤ 0.19eV, ≤ 0.18eV, ≤ 0.17eV, ≤ 0.16eV, ≤ 0.15eV, ≤ 0.14eV, ≤ 0.13eV, ≤ 0.12eV 또는 ≤ 0.11eV의 FWHM을 나타낸다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 (1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터SB로) 실온의PMMA에서 측정시 440nm 내지 470nm의 파장 범위의 최대 발광으로 발광한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 (1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터SB로) 실온의PMMA에서 측정시 500nm 내지 560nm의 파장 범위의 최대 발광으로 발광한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 (1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터SB로) 실온의PMMA에서 측정시 610nm 내지 665nm의 파장 범위의 최대 발광으로 발광한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔 중 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 440 nm 내지 470 nm의 파장 범위의 최대 발광으로 발광한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔 중 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 500 nm 내지 560 nm의 파장 범위의 최대 발광으로 발광한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔 중 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 610 nm 내지 665 nm의 파장 범위의 최대 발광으로 발광한다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 발광층 B에 포함된 TADF 재료 EB는 선택적으로 또한 0.25 eV 이하(≤ 0.25 eV)의 FWHM을 보이는 발광 스펙트럼을 갖는 에미터일 수 있다. 선택적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 발광층 B에 포함된 TADF 재료 EB는 또한 상기 명시된 파장 범위(즉, 400 nm 내지 470 nm, 500 nm 내지 560 nm, 610nm 내지 665nm) 내에서 최대 발광을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 식 (23) 내지 (25)로 표현되는 관계 중 하나가 적용된다:
440nm < λmax(SB) < 470nm (23)
510nm < λmax(SB) < 550nm (24)
610nm < λmax(SB) < 665nm (25),
여기서 λmax(SB)는 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB의 최대 발광을 나타낸다.
일 구현예에서, 식 (23) 내지 (25)로 표현되는 상기 언급된 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 적어도 하나의 발광층 B 중 어느 하나에 포함된 재료에 적용된다. 일 구현예에서, 식 (23) 내지 (25)로 표현되는 상기 언급된 관계는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 동일한 발광층 B에 포함된 재료에 적용된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 유기 에미터며, 이는 본 발명의 맥락에서 어떠한 전이 금속도 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 작은 FWHM 에미터 SB는 주로 수소(H), 탄소(C), 질소(N) 및 보론(B) 원소로 구성되지만, 예를 들어 산소(O), 실리콘(Si), 불소(F) 및 브롬(Br)도 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 형광 에미터이며, 이는 본 발명의 맥락에서, (예를 들어, 본 발명에 따른 광전자 소자에서) 전자 여기시 에미터가 상온에서 발광할 수 있고, 여기서 발광 여기 상태는 일중항 상태임을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 (1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터 SB로) 실온의 PMMA에서 측정시50% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 실온의 PMMA중 1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터 SB로 측정시 60% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 (1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터 SB로) 실온의 PMMA에서 측정시 70% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 (1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터 SB로) 실온의 PMMA에서 측정시 80% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 (1 내지 5 중량%, 특히 2 중량%의 에미터 SB로) 실온의 PMMA에서 측정시 90% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 일 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔에서 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 50% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔에서 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 60% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔에서 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 70% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔에서 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 80% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 작은 FWHM 에미터 SB는 실온(즉, (대략) 20°C)에서 디클로로메탄 또는 톨루엔에서 0.001-0.2 mg/mL의 에미터 SB로 측정시 90% 이상의 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타낸다.
당업자는 상기 언급된 요건 또는 바람직한 특징을 충족시키는 작은 FWHM 에미터 SB를 설계하는 방법을 알고 있다.
본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB를 제공하기에 적합한 부류의 분자는 잘 알려진 4,4-디플루오로-4-보라-3a,4a-디아자-s-인다센(BODIPY)-계 재료이며, 그의 유기 전계발광 소자에서의 구조적 특징 및 응용이 상세하게 검토되어 왔고, 당업자에게 일반적인 지식이다. 최신 기술은 또한 이러한 재료가 합성되는 방법과 특정 발광 색상을 가진 에미터에 도달하는 방법을 보여준다.
예를 들어 하기를 참조: J. Liao, Y. Wang, Y. Xu, H. Zhao, X. Xiao, X. Yang, Tetrahedron 2015, 71(31), 5078, DOI: 10.1016/j.tet.2015.05.054; B.M Squeo, M. Pasini, Supramolecular Chemistry 2020, 32(1), 56-70, DOI: 10.1080/10610278.2019.1691727; M. Poddar, R. Misra, Coordination Chemistry Reviews 2020, 421, 213462-213483; DOI: 10.1016/j.ccr.2020.213462.
숙련된 기술자는 또한 아래에 나타낸 BODIPY 기본 구조가
Figure pct00127
예를 들어 분자간 ð-ð 상호 작용 및 관련된 자체 소광으로 인하여 유기 전계 발광 소자의 에미터로서 이상적으로 적합하지 않다는 사실에 익숙하다.
위에 나타낸 BODIPY 코어 구조에 치환기로서 부피가 큰 기를 부착함으로써 유기 전계발광 소자에 더 적합한 에미터 분자에 도달할 수 있다는 것은 당업자에게 상식이다. 이러한 부피가 큰 기는 예를 들어 (많은 다른 것들 중에서도) 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 알콕시 치환기 또는 축합된 다환 방향족 또는 헤테로방향족일 수 있으며, 이들 모두는 선택적으로 치환될 수 있다. BODIPY 코어에서 적합한 치환기의 선택은 숙련된 기술자에게 명백하고 최신 기술로부터 쉽게 유도될 수 있다. 그러한 분자의 합성 및 후속 변형을 위해 확립되어 온 다수의 합성 경로에 대해서도 마찬가지이다.
예를 들어 다음을 참조: BM Squeo, M. Pasini, Supramolecular Chemistry 2020, 32(1), 56-70, DOI: 10.1080/10610278.2019.1691727; M. Poddar, R. Misra, Coordination Chemistry Reviews 2020, 421, 213462-213483; DOI: 10.1016/j.ccr.2020.213462.
본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로서 적합할 수 있는 BODIPY-계 에미터의 예를 아래에 나타내었다:
Figure pct00128
Figure pct00129
Figure pct00130
이것은 위에 나타낸 것과 다른 구조적 특징을 가진 BODIPY 유도체가 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로 적합하지 않다는 것을 의미하지는 않는 것으로 이해된다.
예를 들어, US2020251663(A1), EP3671884(A1), US20160230960(A1), US20150303378(A1)에 개시된 BODIPY 유래 구조 또는 이의 유도체는 본 발명에 따른 사용에 적합한 작은 FWHM 에미터 SB일 수 있다.
또한, BODIPY 코어 구조의 중심 보론 원자에 부착된 불소 치환기 중 하나 또는 둘 모두를, 산소 원자를 통해 부착되고 바람직하게는 불소(F) 또는 트리플루오로메틸(CF3)과 같은 전자 끌기 치환기로 선택적으로 치환될 수 있는 알콕시 또는 아릴옥시 기로 대체함으로써 유기 전계발광 소자용 에미터에 도달할 수 있다는 것이 당업자에게 공지되어 있다. 이러한 분자는 예를 들어 US2012037890(A1)에 개시되어 있으며, 당업자는 이러한 BODIPY 관련 화합물이 또한 본 발명의 맥락에서 적합한 작은 FWHM 에미터 SB일 수 있음을 이해한다. 이러한 에미터 분자의 예가 아래에 나타나 있으며, 이는 단지 제시된 구조만이 본 발명의 맥락의 적합한 작은 FWHM 에미터 SB일 수 있다는 것을 의미하지는 않는다:
Figure pct00131
또한, US20190288221(A1)에 개시된 BODIPY 관련 보론 함유 에미터는 본 발명에 따른 사용에 적합한 작은 FWHM 에미터 SB를 제공할 수 있는 일 군의 에미터를구성한다.
본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB를 제공하기에 적합한 또 다른 부류의 분자는 근거리 전하 전달(near-range-charge-transfer, NRCT) 에미터이다.
일반적인 NRCT 에미터는 시간 분해 광발광 스펙트럼에서 지연된 성분을 보여주고 근거리 HOMO-LUMO 분리를 나타내는 것으로 문헌에 설명되어 있다. 다음 예시를 참조한다: T. Hatakeyama, K. Shiren, K. Nakajima, S. Nomura, S. Nakatsuka, K. Kinoshita, J. Ni, Y. Ono, and T. Ikuta, Advanced Materials 2016, 28(14), 2777, DOI: 10.1002/adma.201505491.
일반적인 NRCT 에미터는 발광 스펙트럼에서 하나의 발광 밴드만 나타내며, 일반적인 형광 에미터는 진동 진행(vibrational progression)으로 인해 여러 개의 고유한 발광 밴드를 나타낸다.
숙련된 기술자는 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로서 적합할 수 있는 NRCT 에미터를 설계 및 합성하는 방법을 알고 있다. 예를 들어, EP3109253(A1)에 개시된 에미터는 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로서 사용될 수 있다.
또한, 예를 들면 US2014058099 (A1), US2009295275 (A1), US2012319052 (A1), EP2182040 (A2), US2018069182 (A1), US2019393419 (A1), US2020006671 (A1), US2020098991 (A1), US2020176684 (A1), US2020161552 (A1), US2020227639 (A1), US2020185635 (A1), EP3686206 (A1), EP3686206 (A1), WO2020217229 (A1), WO2020208051 (A1), 및US2020328351 (A1) 은 본 발명에 따른 사용을 위한 작은 FWHM 에미터 SB로서 적합할 수 있는 에미터 재료를 개시한다.
본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로 사용될 수 있는 일 군의 에미터는 하기 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성된 보론(B) 함유 에미터이다:
Figure pct00132
DABNA-I,
여기서
각각의 고리 A', 고리 B' 및 고리 C'는 서로 독립적으로 각각 5 내지 24개의 고리 원자를 포함하는 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 나타내고, 그 중 헤테로방향족 고리의 경우 1 내지 3개의 고리 원자는 서로 독립적으로 N, O, S 및 Se로부터 선택되는 헤테로원자이고; 여기서
각각의 방향족 또는 헤테로방향족 고리 A', B' 및 C'에서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로 및 서로 독립적으로 치환기 RDABNA-1에 의해 치환되며, 이는 각각의 경우에 서로 독립적으로 중수소, N(RDABNA-2)2, ORDABNA-2, SRDABNA-2, Si(RDABNA-2)3, B(ORDABNA-2)2, OSO2RDABNA-2, CF3, CN, 할로겐(F, Cl, Br, I),
C1-C40-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-2C=CRDABNA-2, C≡C, Si(RDABNA-2)2, Ge(RDABNA-2)2, Sn(RDABNA-2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-2, P(=O)(RDABNA-2), SO, SO2, NRDABNA-2, O, S 또는 CONRDABNA-2로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-2C=CRDABNA-2, C≡C, Si(RDABNA-2)2, Ge(RDABNA-2)2, Sn(RDABNA-2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-2, P(=O)(RDABNA-2), SO, SO2, NRDABNA-2, O, S 또는 CONRDABNA-2로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-2C=CRDABNA-2, C≡C, Si(RDABNA-2)2, Ge(RDABNA-2)2, Sn(RDABNA-2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-2, P(=O)(RDABNA-2), SO, SO2, NRDABNA-2, O, S 또는 CONRDABNA-2로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-2C=CRDABNA-2, C≡C, Si(RDABNA-2)2, Ge(RDABNA-2)2, Sn(RDABNA-2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-2, P(=O)(RDABNA-2), SO, SO2, NRDABNA-2, O, S 또는 CONRDABNA-2로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-2C=CRDABNA-2, C≡C, Si(RDABNA-2)2, Ge(RDABNA-2)2, Sn(RDABNA-2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-2, P(=O)(RDABNA-2), SO, SO2, NRDABNA-2, O, S 또는 CONRDABNA-2로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C3-C57-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
및 4 내지 18개의 탄소 원자 및 1 내지 3개의 질소 원자를 포함하는 지방족 환형 아민;
으로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-6)2, ORDABNA-6, SRDABNA-6, Si(RDABNA-6)3, B(ORDABNA-6)2, OSO2RDABNA-6, CF3, CN, 할로겐(F, Cl, Br, I),
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C2-C5-알케닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C2-C5-알키닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
및 4 내지 18개의 탄소 원자 및 1 내지 3개의 질소 원자를 포함하는 지방족 환형 아민;
으로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 RDABNA-1 및 RDABNA-2로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 선택적으로 인접한 고리 A', B' 또는 C'에 융합된 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하고, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템(즉, 각각의 고리 A', B' 또는 C' 및 이에 선택적으로 융합되는 추가 고리(들))은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
Ya 및 Yb는 서로 독립적으로 직접(단일) 결합, NRDABNA-3, O, S, C(RDABNA-3)2, Si(RDABNA-3)2, BRDABNA-3, 및 Se로부터 선택되고;
RDABNA-3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-4)2, ORDABNA-4, SRDABNA-4, Si(RDABNA-4)3, B(ORDABNA-4)2, OSO2RDABNA-4, CF3, CN, 할로겐(F, Cl, Br, I),
C1-C40-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-4C=CRDABNA-4, C≡C, Si(RDABNA-4)2, Ge(RDABNA-4)2, Sn(RDABNA-4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-4, P(=O)(RDABNA-4), SO, SO2, NRDABNA-4, O, S 또는 CONRDABNA-4로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-4C=CRDABNA-4, C≡C, Si(RDABNA-4)2, Ge(RDABNA-4)2, Sn(RDABNA-4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-4, P(=O)(RDABNA-4), SO, SO2, NRDABNA-4, O, S 또는 CONRDABNA-4로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-4C=CRDABNA-4, C≡C, Si(RDABNA-4)2, Ge(RDABNA-4)2, Sn(RDABNA-4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-4, P(=O)(RDABNA-4), SO, SO2, NRDABNA-4, O, S 또는 CONRDABNA-4로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-4C=CRDABNA-4, C≡C, Si(RDABNA-4)2, Ge(RDABNA-4)2, Sn(RDABNA-4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-4, P(=O)(RDABNA-4), SO, SO2, NRDABNA-4, O, S 또는 CONRDABNA-4로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-4C=CRDABNA-4, C≡C, Si(RDABNA-4)2, Ge(RDABNA-4)2, Sn(RDABNA-4)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-4, P(=O)(RDABNA-4), SO, SO2, NRDABNA-4, O, S 또는 CONRDABNA-4로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
C3-C57-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
및 4 내지 18개의 탄소 원자 및 1 내지 3개의 질소 원자를 포함하는 지방족 환형 아민;
으로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-4는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-5)2, ORDABNA-5, SRDABNA-5, Si(RDABNA-5)3, B(ORDABNA-5)2, OSO2RDABNA-5, CF3, CN, 할로겐(F, Cl, Br, I),
C1-C40-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-5C=CRDABNA-5, C≡C, Si(RDABNA-5)2, Ge(RDABNA-5)2, Sn(RDABNA-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-5, P(=O)(RDABNA-5), O, S 또는 CONRDABNA-5로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-5C=CRDABNA-5, C≡C, Si(RDABNA-5)2, Ge(RDABNA-5)2, Sn(RDABNA-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-5, P(=O)(RDABNA-5), O, S 또는 CONRDABNA-5로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-5C=CRDABNA-5, C≡C, Si(RDABNA-5)2, Ge(RDABNA-5)2, Sn(RDABNA-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-5, P(=O)(RDABNA-5), O, S 또는 CONRDABNA-5로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-5C=CRDABNA-5, C≡C, Si(RDABNA-5)2, Ge(RDABNA-5)2, Sn(RDABNA-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-5, P(=O)(RDABNA-5), O, S 또는 CONRDABNA-5로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RDABNA-5C=CRDABNA-5, C≡C, Si(RDABNA-5)2, Ge(RDABNA-5)2, Sn(RDABNA-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-5, P(=O)(RDABNA-5), O, S 또는 CONRDABNA-5로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고;
C3-C57-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고;
및 4 내지 18개의 탄소 원자 및 1 내지 3개의 질소 원자를 포함하는 지방족 환형 아민;
으로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-6)2, ORDABNA-6, SRDABNA-6, Si(RDABNA-6)3, B(ORDABNA-6)2, OSO2RDABNA-6, CF3, CN, 할로겐(F, Cl, Br, I),
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C2-C5-알케닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C2-C5-알키닐,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 선택적으로 RDABNA-6C=CRDABNA-6, C≡C, Si(RDABNA-6)2, Ge(RDABNA-6)2, Sn(RDABNA-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRDABNA-6, P(=O)(RDABNA-6), SO, SO2, NRDABNA-6, O, S 또는 CONRDABNA-6로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
및 4 내지 18개의 탄소 원자 및 1 내지 3개의 질소 원자를 포함하는 지방족 환형 아민;
으로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 RDABNA-3, RDABNA-4 및RDABNA-5 로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하고, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
RDABNA-6은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh (Ph = phenyl), SPh, CF3, CN, F, Si(C1-C5-alkyl)3, Si(Ph)3,
C1-C5-알킬,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, Ph, CN, CF3또는 F로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 독립적으로 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 독립적으로 치환되고;
C2-C5-알케닐,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 독립적으로 치환되고;
C2-C5-알키닐,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, CN, CF3또는 F에 의해 독립적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, CN, CF3, F, C1-C5-alkyl, SiMe3, SiPh3 또는 C6-C18- 아릴 치환기에 의해 독립적으로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, CN, CF3, F, C1-C5-alkyl, SiMe3, SiPh3 또는 C6-C18- 아릴 치환기에 의해 독립적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2,
(C3-C17-헤테로아릴)2; 및
(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 Ya 및 Yb 중 하나 또는 Ya 및 Yb 중 둘 모두가 NRDABNA-3, C(RDABNA-3)2, Si(RDABNA-3)2, 또는 BRDABNA-3 인 경우, 상기 1개 또는 2개의 치환기 RDABNA- 3은 선택적으로 및 서로 독립적으로 인접한 고리 A' 및 B' (Ya = NRDABNA-3, C(RDABNA-3)2, Si(RDABNA-3)2, 또는 BRDABNA-3) 또는 A' 및 C'(Yb = NRDABNA-3, C(RDABNA-3)2, Si(RDABNA-3)2, 또는 BRDABNA-3)의 하나 또는 둘 다에 직접(단일) 결합 또는 각각의 경우 독립적으로 NRDABNA-1, O, S, C(RDABNA-1)2, Si(RDABNA-1)2, BRDABNA-1 및 Se로부터 선택되는 연결 원자 또는 원자 그룹을 통하여 결합할 수 있고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 DABNA-I의 구조가 서로 접합되고, 바람직하게는 적어도 하나의, 더 바람직하게는 정확히 하나의 결합을 공유함으로써 서로 융합되고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 DABNA-I의 구조가 에미터 내에 존재하고, 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 DABNA-I의 두 구조 모두의 일부일 수 있음), 이 고리는 바람직하게는 화학식 DABNA-I의 고리 A', B' 및 C' 중 어느 하나이지만, 또한 RDABNA-1, RDABNA-2, RDABNA-3, RDABNA-4, RDABNA-5, 및 RDABNA-6, 특히 RDABNA-3 으로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기이거나, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 인접한 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 DABNA-I의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있고(즉, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 DABNA-I의 두 구조 모두의 고리 C'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 DABNA-I의 하나의 구조의 고리 B' 및 다른 구조의 고리 C'일 수 있음);
여기서 선택적으로 적어도 하나의 RDABNA-1, RDABNA-2, RDABNA-3, RDABNA-4, RDABNA-5 및 RDABNA-6가 화학식 DABNA-I의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나, 선택적으로 적어도 하나의 RDABNA-1, RDABNA-2, RDABNA-3, RDABNA-4, RDABNA-5 및 RDABNA-6의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 DABNA-I의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB 중 적어도 하나는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB 중 적어도 하나는 화학식 DABNA-I에 따른 구조로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조로 구성된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 A', B' 및 C' 모두 각각 6개의 고리 원자를 가진 방향족 고리(즉, 모두 벤젠 고리임)이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 Ya 및 Yb는 서로 독립적으로 NRDABNA-3, O, S, C(RDABNA-3)2, 및 Si(RDABNA-3)2로부터 선택된다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 Ya 및 Yb는 서로 독립적으로 NRDABNA-3, O 및 S로부터 선택된다.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 Ya 및 Yb는 서로 독립적으로 NRDABNA-3및 O로부터 선택된다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 Ya 및 Yb는 모두 NRDABNA-3이다.
본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 Ya 및 Yb는 서로 독립적으로 동일하고, 모두 NRDABNA-3이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-2)2, ORDABNA-2, SRDABNA-2, Si(RDABNA-2)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RDABNA-2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-6)2, ORDABNA-6, SRDABNA-6, Si(RDABNA-6)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA62로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA62로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 RDABNA-1 및 RDABNA-2로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 선택적으로 인접한 고리 A', B' 또는 C'에 융합된 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하고, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템(즉, 각각의 고리 A', B' 또는 C' 및 이에 선택적으로 융합된 추가 고리(들))은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-2)2, ORDABNA-2, SRDABNA-2, Si(RDABNA-2)3,
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-6)2, ORDABNA-6, SRDABNA-6, Si(RDABNA-6)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA62로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA62로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 RDABNA-1 및 RDABNA-2로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 선택적으로 인접한 고리 A', B' 또는 C'에 융합된 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하고, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템(즉, 각각의 고리 A', B' 또는 C' 및 이에 선택적으로 융합된 추가 고리(들))은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-2)2, ORDABNA-2, SRDABNA-2,
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-2로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-2는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, OPh, CN, Me, iPr, tBu, Si(Me)3,
Ph,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-6로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 2개 이상의 인접한 RDABNA-1는 인접한 고리 A', B' 또는 C'에 융합된 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하고, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템(즉, 각각의 고리 A', B' 또는 C' 및 이에 선택적으로 융합된 추가 고리(들))은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, OPh, Me, iPr, tBu, Si(Me)3,
Ph,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 2개 이상의 인접한 치환기 RDABNA-1은 선택적으로 인접한 고리 A', B' 또는 C'에 융합된 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하며, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템(즉, 각각의 고리 A', B' 또는 C' 및 이에 선택적으로 융합된 추가 고리(들))은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-1은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, Me, iPr, tBu,
Ph,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN로 치환되고;
카바졸일,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN로 치환되고;
트리아지닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN로 치환되고;
피리미디닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN로 치환되고;
피리디닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 2개 이상의 인접한 치환기 RDABNA-1은 선택적으로 인접한 고리 A', B' 또는 C'에 융합된 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하며, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템(즉, 각각의 고리 A', B' 또는 C' 및 이에 선택적으로 융합된 추가 고리(들))은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, RDABNA-1 및 RDABNA-2로부터 선택된 인접한 치환기는 인접한 고리 A', B' 또는 C'에 융합된 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하지 않는다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소,
C1-C4-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-4는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RDABNA-5)2, ORDABNA-5, SRDABNA-5, Si(C1-C5-alkyl)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-5로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RDABNA-5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, OPh, Si(Me)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 RDABNA-3, RDABNA-4 및RDABNA-5 로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하고, 여기서 선택적으로 이와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 총 8 내지 30개의 고리 원자를 포함하고;
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소,
C1-C4-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-4는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, OPh, Si(Me)3, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 RDABNA-3 및 RDABNA-4 로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하지 않는다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소,
C1-C4-알킬,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
이는 선택적으로 하나 이상의 치환기 RDABNA-4로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
RDABNA-4는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 RDABNA-3 및 RDABNA-4 로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하지 않는다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu,
C6-C18-아릴,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 RDABNA-3로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하지 않는다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-3은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu 및
Ph,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, Me, iPr, tBu, Ph 또는 CN에 의해 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고,
여기서 RDABNA-3로부터 선택되는 2개 이상의 인접한 치환기는 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 또는 헤테로방향족, 카보시클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성하지 않는다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-6은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh(Ph = 페닐), SPh, CF3, CN, F, Si(C1-C5-알킬)3, Si(Ph)3,
C1-C5-알킬,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, Ph, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, CN, CF3, F, C1-C5-알킬, SiMe3, SiPh3 또는 C6-C18-아릴로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, CN, CF3, F, C1-C5-알킬, SiMe3, SiPh3 또는 C6-C18-아릴로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2,
(C3-C17-헤테로아릴)2; 및
(C3-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-6은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, OPh (Ph = phenyl), SPh, CF3, CN, F, Si(Me)3, Si(Ph)3,
C1-C5-알킬,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, Ph, CN, CF3또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, CN, CF3, F, Me, iPr, tBu, SiMe3, SiPh3 또는 Ph로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, CN, CF3, F, Me, iPr, tBu, SiMe3, SiPh3 또는 Ph로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-6은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(Ph)2, CN, F, Me, iPr, tBu,
Ph,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 독립적으로 중수소, CN, Me, iPr, tBu, 또는 Ph로 치환되고;
C3-C17-헤테로아릴,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, CN, Me, iPr, tBu, 또는 Ph에 의해 독립적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RDABNA-6은 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, Me, iPr, tBu,
Ph,
여기서 선택적으로 하나 이상의 수소 원자는 중수소, Me, iPr, tBu, 또는 Ph에 의해 독립적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
Ya 및/또는 Yb가 NRDABNA-3, C(RDABNA-3)2, Si(RDABNA-3)2 또는 BRDABNA-3인 경우, 하나 또는 2개의 치환기 RDABNA-3 은 하나 또는 2개의 인접한 고리 A' 및 B'(Ya = NRDABNA-3, C(RDABNA-3)2, Si(RDABNA-3)2 또는 BRDABNA-3의 경우) 또는 A' 및 C'(Yb = NRDABNA-3, C(RDABNA-3)2, Si(RDABNA-3)2, 또는 BRDABNA-3)와 결합하지 않는다.
일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB는 선택적으로 또한 상기 언급된 화학식 DABNA-I의 다량체(예를 들어, 이량체)일 수 있으며, 이는 이들의 구조가 하나 이상의 하위유닛을 포함하고, 이들 각각은 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 갖는 것을 의미한다. 이 경우, 숙련된 기술자는 화학식 DABNA-I에 따른 2개 이상의 하위유닛이 예를 들어 접합될 수 있고, 바람직하게는 서로 융합될 수 있음을 이해할 것이다(즉, 적어도 하나의 결합을 공유하고, 여기서 그 결합을 형성하는 원자들에 부착된 각각의 치환기가 더 이상 존재하지 않을 수 있음). 2개 이상의 하위유닛은 또한 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유할 수 있다. 이는 예를 들어 작은 FWHM 에미터 SB가 각각 화학식 DABNA-I의 구조를 갖는 2개 이상의 하위유닛을 포함할 수 있고, 여기서 이들 2개의 하위유닛은 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유함(즉, 각각의 고리는 두 하위유닛의 일부임)을 의미한다. 그 결과, 각각의 다량체의(예를 들어, 이량체의) 에미터 SB는 공유 고리가 오직 한 번만 존재하여, 화학식 DABNA-I에 따른 2개의 전체 하위유닛을 포함하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 숙련된 기술자는 본원에서 이러한 에미터가 여전히 화학식 DABNA-I의 다량체(예를 들어, 화학식 DABNA-I의 구조를 갖는 2개의 하위유닛이 포함되는 경우, 이량체)로 간주됨을 이해할 것이다. 하나보다 많은 고리를 공유하는 다량체에 대해서도 마찬가지이다. 다량체는 각각 화학식 DABNA-I의 구조를 갖는 2개의 하위유닛을 포함하는 이량체인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 전술한 바와 같이 화학식 DABNA-I의 이량체이며, 이는 에미터가 각각 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 갖는 2개의 하위유닛을 포함함을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 2개 이상의, 바람직하게는 정확히 2개의 화학식 DABNA-I에 따른 구조(즉, 하위유닛)를 포함하거나 이로 구성되고,
여기서 이들 하위유닛은 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 DABNA-I의 두 구조의 일부일 수 있음), 여기서 공유 고리(들)은 화학식 DABNA-I의 고리 A', B' 및 C' 중 어느 하나일 수 있지만, RDABNA-1, RDABNA-2, RDABNA-3, RDABNA-4, RDABNA-5및 RDABNA-6, 특히 RDABNA-3으로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 인접한 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수도 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 DABNA-I의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있다(즉, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 DABNA-I의 두 구조 모두의 고리 C'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 DABNA-I의 하나의 구조의 고리 B' 및 다른 구조의 고리 C'일 수 있음).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 발광층 B에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 2개 이상의, 바람직하게는 정확히 2개의 화학식 DABNA-I에 따른 구조(즉, 하위유닛)를 포함하거나 이로 구성되고,
여기서 RDABNA-1, RDABNA-2, RDABNA-3, RDABNA-4, RDABNA-5 및 RDABNA-6 중 적어도 하나가 화학식 DABNA-I의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나, RDABNA-1, RDABNA-2, RDABNA-3, RDABNA-4, RDABNA-5및 RDABNA-6 중 어느 하나의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 DABNA-I의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명에 따른 작은 FWHM 에미터 SB로서 사용될 수 있는 화학식 DABNA-I에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성된 에미터의 비제한적인 예가 아래에 열거되어 있다.
Figure pct00133
Figure pct00134
Figure pct00135
Figure pct00136
Figure pct00137
Figure pct00138
Figure pct00139
Figure pct00140
Figure pct00141
Figure pct00142
Figure pct00143
Figure pct00144
Figure pct00145
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Figure pct00147
Figure pct00148
Figure pct00149
Figure pct00150
Figure pct00151
Figure pct00152
Figure pct00153
Figure pct00154
Figure pct00155
Figure pct00156
Figure pct00157
Figure pct00158
Figure pct00159
Figure pct00160
Figure pct00161
Figure pct00162
Figure pct00163
Figure pct00164
Figure pct00165
본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로 사용될 수 있는 일 군의 에미터는 하기 화학식 BNE-1에 따른 구조 또는 이의 다량체를 포함하거나 이로 구성되는 에미터이다:
Figure pct00166
화학식 BNE-1,
여기서,
c 및 d는 모두 정수이고, 서로 독립적으로 0 및 1로부터 선택되고;
e와 f는 모두 정수이고, 0과 1로부터 선택되고, 여기서 e와 f는 (항상) 동일하다(즉, 모두 0이거나 또는 모두 1임).
g와 h는 모두 정수이고, 0과 1로부터 선택되고, 여기서 g와 h는 (항상) 동일하다(즉, 모두 0이거나 또는 모두 1임).
d가 0이면 e와 f는 모두 1이고, d가 1이면 e와 f는 모두 0이다.
c가 0이면 g와 h는 모두 1이고, c가 1이면 g와 h는 모두 0이다.
V1은 질소(N) 및 CRBNE-V로부터 선택되고;
V2는 질소(N) 및 CRBNE-I로부터 선택되고;
X3는 직접 결합, CRBNE-3RBNE-4,
C=CRBNE-3RBNE-4, C=O, C=NRBNE-3, NRBNE-3, O, SiRBNE-3RBNE-4, S, S(O) 및 S(O)2;로 구성된 군으로부터 선택되고;
Y2는 직접 결합, CRBNE-3'RBNE-4',
C=CRBNE-3'RBNE-4', C=O, C=NRBNE-3', NRBNE-3', O, SiRBNE-3'RBNE-4', S, S(O) 및 S(O)2;로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1' RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4',RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV 및 RBNE-V는 각각 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(ORBNE-5)2, B(RBNE-5)2, OSO2RBNE-5, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-d, RBNE-d μ 및 RBNE-e는 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(ORBNE-5)2, B(RBNE-5)2, OSO2RBNE-5, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a 로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a 로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-a는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(ORBNE-5)2, B(RBNE-5)2, OSO2RBNE-5, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5 로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-6)2, ORBNE-6, Si(RBNE-6)3, B(ORBNE-6)2, B(RBNE-6)2, OSO2RBNE-6, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6 로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6 로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6 로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-6는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, Ph 또는 F로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C2-C5-알케닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C2-C5-알키닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C2-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C2-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 RBNE-III 및 RBNE-e는 선택적으로 결합하여 직접적인 단일 결합을 형성하고; 및
여기서 치환기 RBNE-a, RBNE-d, RBNE-d', RBNE-e, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 치환기 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 벤조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조는 서로 접합되고, 바람직하게는 적어도 하나의, 더 바람직하게는 정확히 하나의 결합을 공유함으로써 서로 융합되고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조가 에미터에 존재하고 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 BNE-1의 두 구조의 일부일 수 있음), 이는 바람직하게는 화학식 BNE-1의 고리 a, b 및 c' 중 어느 하나이지만, 또한 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5, RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d 및 RBNE-d'로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수도 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 BNE-1의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있고 (즉, 공유 고리는 예를 들어 선택적으로 에미터 내에 포함된 화학식 BNE-1의 두 구조 모두의 고리 c'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 BNE-1의 하나의 구조의 고리 b 및 다른 구조의 고리 c'일 수 있음); 및
여기서, 선택적으로, RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 적어도 하나가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 어느 하나의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조로 구성된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 V1은 CRBNE-V이고 V2는 CRBNE-I이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 V1 및 V2는 모두 질소(N)이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 V1은 질소(N)이고 V2는 CRBNE-I이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 V1은 CRBNE-V이고 V2는 질소(N)이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 c 및 d는 모두 0이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 c는 0이고 d는 1이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 c는 1이고 d는 0이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 c 및 d는 모두 1이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 X3는 직접 결합, CRBNE-3R BNE-4, C=O, NRBNE-3, O, S, SiRBNE-3RBNE-4로 구성된 군으로부터 선택되고; 및
Y2는 직접 결합, CRBNE-3'R BNE-4', C=O, NRBNE-3', O, S, SiRBNE-3'RBNE-4'로 구성된 그룹로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 X3는 직접 결합, CRBNE-3R BNE-4, NRBNE-3, O, S, SiRBNE-3RBNE-4로 구성된 군으로부터 선택되고; 및
Y2는 직접 결합, CRBNE-3'R BNE-4', NRBNE-3', O, S, SiRBNE-3'RBNE-4'로 구성된 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서
X3는 직접 결합, CRBNE-3R BNE-4, NRBNE-3, O, S, SiRBNE-3RBNE-4로 구성된 군으로부터 선택되고; 및
Y2는 직접 결합이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서
X3은 직접 결합 또는 NRBNE-3이고; 및
Y2는 직접 결합이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서
X3은 NRBNE-3이고; 및
Y2는 직접 결합이다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4',RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, 및 RBNE-V는 각각 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(ORBNE-5)2, B(RBNE-5)2, OSO2RBNE-5, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-d, RBNE-d μ 및 RBNE-e는 서로 독립적으로 수소, 중수소, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-a는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(ORBNE-5)2, B(RBNE-5)2, OSO2RBNE-5, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, S, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-6)2, ORBNE-6, Si(RBNE-6)3, B(ORBNE-6)2, B(RBNE-6)2, OSO2RBNE-6, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C40-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 선택적으로 치환되고;
C1-C40-티오알콕시,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알케닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 선택적으로 치환되고;
C2-C40-알키닐,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-6C=CRBNE-6, C≡C, Si(RBNE-6)2, Ge(RBNE-6)2, Sn(RBNE-6)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-6, P(=O)(RBNE-6), SO, SO2, NRBNE-6, O, S 또는 CONRBNE-6로 선택적으로 치환되고;
C6-C60-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C57-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-6로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-6는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, Ph 또는 F로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C2-C5-알케닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C2-C5-알키닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C2-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C2-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 RBNE-III 및 RBNE-e는 선택적으로 결합하여 직접적인 단일 결합을 형성하고; 및
여기서 치환기 RBNE-a, RBNE-d, RBNE-d' RBNE-e, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 치환기 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조는 서로 접합되고, 바람직하게는 적어도 하나의, 더 바람직하게는 정확히 하나의 결합을 공유함으로써 서로 융합되고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조가 에미터에 존재하고 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 BNE-1의 두 구조의 일부일 수 있음), 이는 바람직하게는 화학식 BNE-1의 고리 a, b 및 c' 중 어느 하나이지만, 또한 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5, RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d 및 RBNE-d'로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수도 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 BNE-1의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있고 (즉, 공유 고리는 예를 들어 선택적으로 에미터 내에 포함된 화학식 BNE-1의 두 구조 모두의 고리 c'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 BNE-1의 하나의 구조의 고리 b 및 다른 구조의 고리 c'일 수 있음); 및
여기서, 선택적으로, RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 적어도 하나가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 어느 하나의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV 및 RBNE-V는 각각 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(RBNE-5)2, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C18-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C30-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C29-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-d, RBNE-d μ 및 RBNE-e는 서로 독립적으로 수소, 중수소, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C18-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C30-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C29-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-a는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(RBNE-5)2, CF3, CN, F, Cl, Br, I,
C1-C18-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고, 및
여기서 하나 이상의 인접하지 않은 CH2-기는 RBNE-5C=CRBNE-5, C≡C, Si(RBNE-5)2, Ge(RBNE-5)2, Sn(RBNE-5)2, C=O, C=S, C=Se, C=NRBNE-5, P(=O)(RBNE-5), SO, SO2, NRBNE-5, O, S 또는 CONRBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C30-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C29-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C1-C5-티오알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C2-C5-알케닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C2-C5-알키닐,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C2-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C2-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 RBNE-III 및 RBNE-e는 선택적으로 결합하여 직접적인 단일 결합을 형성하고; 및
여기서 치환기 RBNE-a, RBNE-d, RBNE-d' RBNE-e, RBNE-3' RBNE-4' RBNE-5 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 치환기 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1' RBNE-2' RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조는 서로 접합되고, 바람직하게는 적어도 하나의, 더 바람직하게는 정확히 하나의 결합을 공유함으로써 서로 융합되고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조가 에미터에 존재하고 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 BNE-1의 두 구조의 일부일 수 있음), 이는 바람직하게는 화학식 BNE-1의 고리 a, b 및 c' 중 어느 하나이지만, 또한 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1' RBNE-2' RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5, RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d 및 RBNE-d'로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수도 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 BNE-1의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있고 (즉, 공유 고리는 예를 들어 선택적으로 에미터 내에 포함된 화학식 BNE-1의 두 구조 모두의 고리 c'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 BNE-1의 하나의 구조의 고리 b 및 다른 구조의 고리 c'일 수 있음); 및
여기서, 선택적으로, RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1' RBNE-2' RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 적어도 하나가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1' RBNE-2' RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 어느 하나의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1' RBNE-2' RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3' RBNE-4' RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV 및 RBNE-V는 각각 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(RBNE-5)2, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-d, RBNE-d μ 및 RBNE-e는 서로 독립적으로 수소, 중수소, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-a는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(RBNE-5)2, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C1-C5-알콕시,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C2-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C2-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 RBNE-III 및 RBNE-e는 선택적으로 결합하여 직접적인 단일 결합을 형성하고; 및
여기서 치환기 RBNE-a, RBNE-d, RBNE-d' RBNE-e, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 치환기 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조는 서로 접합되고, 바람직하게는 적어도 하나의, 더 바람직하게는 정확히 하나의 결합을 공유함으로써 서로 융합되고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조가 에미터에 존재하고 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 BNE-1의 두 구조의 일부일 수 있음), 이는 바람직하게는 화학식 BNE-1의 고리 a, b 및 c' 중 어느 하나이지만, 또한 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5, RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d 및 RBNE-d'로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수도 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 BNE-1의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있고 (즉, 공유 고리는 예를 들어 선택적으로 에미터 내에 포함된 화학식 BNE-1의 두 구조 모두의 고리 c'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 BNE-1의 하나의 구조의 고리 b 및 다른 구조의 고리 c'일 수 있음); 및
여기서, 선택적으로, RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 적어도 하나가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 어느 하나의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고,
RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV 및 RBNE-V는 각각 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(RBNE-5)2, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-d, RBNE-d' 및 RBNE-e는 서로 독립적으로 수소, 중수소,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-a로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-a는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, N(RBNE-5)2, ORBNE-5, Si(RBNE-5)3, B(RBNE-5)2, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고; 및
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 치환기 RBNE-5로 선택적으로 치환되고;
로 구성된 군으로부터 선택되고;
RBNE-5는 각각의 경우에 서로 독립적으로 수소, 중수소, OPh, CF3, CN, F,
C1-C5-알킬,
여기서 하나 이상의 수소 원자는 선택적으로, 서로 독립적으로 중수소, CN, CF3, 또는 F로 치환되고;
C6-C18-아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
C2-C17-헤테로아릴,
이는 하나 이상의 C1-C5-알킬 치환기로 선택적으로 치환되고;
N(C6-C18-아릴)2;
N(C2-C17-헤테로아릴)2, 및
N(C2-C17-헤테로아릴)(C6-C18-아릴);
로 구성된 군으로부터 선택되고;
여기서 RBNE-III 및 RBNE-e는 선택적으로 결합하여 직접적인 단일 결합을 형성하고; 및
여기서 치환기 RBNE-a, RBNE-d, RBNE-d', RBNE-e, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 치환기 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V 중 2개 이상은 선택적으로 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족, 카보사이클 또는 헤테로환 및/또는 센조-융합 고리 시스템을 형성하고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조는 서로 접합되고, 바람직하게는 적어도 하나의, 더 바람직하게는 정확히 하나의 결합을 공유함으로써 서로 융합되고;
여기서 선택적으로 2개 이상의, 바람직하게는 2개의 화학식 BNE-1의 구조가 에미터에 존재하고 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 BNE-1의 두 구조의 일부일 수 있음), 이는 바람직하게는 화학식 BNE-1의 고리 a, b 및 c' 중 어느 하나이지만, 또한 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5, RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d 및 RBNE-d'로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수도 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 BNE-1의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있고 (즉, 공유 고리는 예를 들어 선택적으로 에미터 내에 포함된 화학식 BNE-1의 두 구조 모두의 고리 c'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 BNE-1의 하나의 구조의 고리 b 및 다른 구조의 고리 c'일 수 있음); 및
여기서, 선택적으로, RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 적어도 하나가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 어느 하나의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 RBNE-III 및 RBNE-e 은 결합하여 직접적인 단일 결합을 형성한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되고, 여기서 RBNE-III 및 RBNE-e 은 결합하여 직접적인 단일 결합을 형성하지 않는다.
일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터 SB로 적합한 형광 에미터는 선택적으로 상기 언급된 화학식 BNE-1의 다량체(예를 들어, 이량체)일 수 있으며, 이는 이들의 구조가 하나 이상의 하위유닛을 포함하고, 각각이 화학식 BNE-1에 따른 구조를 갖는 것을 의미한다. 이 경우, 숙련된 기술자는 화학식 BNE-1에 따른 2개 이상의 하위유닛이 예를 들어 접합될 수 있고, 바람직하게는 서로 융합될 수 있음을 이해할 것이다(즉, 적어도 하나의 결합을 공유하고, 여기서 그 결합을 형성하는 원자들에 부착된 각각의 치환기가 더 이상 존재하지 않을 수 있음). 2개 이상의 하위유닛은 또한 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유할 수 있다. 이는 예를 들어 작은 FWHM 에미터 SB가 각각 화학식 BNE-1의 구조를 갖는 2개 이상의 하위유닛을 포함할 수 있음을 의미하며, 여기서 이들 2개의 하위유닛은 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유한다(즉, 각각의 고리는 두 하위유닛의 일부임). 그 결과, 각각의 다량체(예를 들어, 이량체) 에미터 SB는 공유 고리가 한 번만 존재하여 화학식 BNE-1에 따른 2개의 전체 하위유닛을 포함하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 숙련된 기술자는 본원에서 이러한 에미터가 여전히 화학식 BNE-1의 다량체(예를 들어, 화학식 BNE-1의 구조를 갖는 2개의 하위유닛이 구성된 경우 이량체)로 간주됨을 이해할 것이다. 하나보다 많은 고리을 공유하는 다량체에 대해서도 마찬가지이다. 다량체는 각각 화학식 BNE-1의 구조를 갖는 2개의 하위유닛을 포함하는 이량체인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB, 바람직하게는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 전술한 바와 같이 화학식 BNE-1의 이량체이며, 이는 에미터가 각각 화학식 BNE-1에 따른 구조를 갖는 2개의 하위유닛을 포함한다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 2개 이상, 바람직하게는 정확히 2개의, 화학식 BNE-1에 따른 구조(즉, 하위유닛)를 포함하거나 이로 구성되고,
여기서 이들 2개의 하위유닛은 접합되고, 바람직하게는, 적어도 하나, 더 바람직하게는 정확히 하나의 결합을 공유함으로써 서로 융합된다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 2개 이상, 바람직하게는 정확히 2개의, 화학식 BNE-1에 따른 구조(즉, 하위유닛)를 포함하거나 이로 구성되고,
여기서 이들 2개의 하위유닛은 적어도 하나의, 바람직하게는 정확히 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 고리를 공유하고(즉, 이 고리는 화학식 BNE-1의 두 구조의 일부일 수 있음), 이는 바람직하게는 화학식 BNE-1의 고리 a, b 및 c' 중 어느 하나이지만, 또한 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-5, RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d 및 RBNE-d'로부터 선택되는 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 치환기, 또는 전술한 바와 같은 2개 이상의 치환기에 의해 형성된 임의의 방향족 또는 헤테로방향족 고리일 수도 있고, 여기서 공유 고리는 상기 고리를 공유하는 화학식 BNE-1의 2개 이상의 구조의 동일하거나 상이한 모이어티를 구성할 수 있다(즉, 공유 고리는 예를 들어 선택적으로 에미터 내에 포함된 화학식 BNE-1의 두 구조 모두의 고리 c'일 수 있거나, 공유 고리는 예를 들어 에미터 내에 선택적으로 포함된 화학식 BNE-1의 하나의 구조의 고리 b 및 다른 구조의 고리 c'일 수 있음).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB는 2개 이상, 바람직하게는 정확히 2개의, 화학식 BNE-1에 따른 구조(즉, 하위유닛)를 포함하거나 이로 구성되고,
여기서 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 적어도 하나가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체되고/대체되거나 선택적으로 RBNE-1, RBNE-2, RBNE-1', RBNE-2', RBNE-3, RBNE-4, RBNE-5, RBNE-3', RBNE-4', RBNE-6, RBNE-I, RBNE-II, RBNE-III, RBNE-IV, RBNE-V, RBNE-a, RBNE-e, RBNE-d, 또는 RBNE-d' 중 어느 하나의 적어도 하나의 수소 원자가 화학식 BNE-1의 추가적인 화학적 실체에 대한 결합으로 대체된다.
본 발명의 맥락의 작은 FWHM 에미터로서 사용될 수 있는 상기 언급된 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성된 형광 에미터의 비제한적인 예가 아래에 제시되어 있다:
Figure pct00167
Figure pct00168
Figure pct00169
Figure pct00170
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Figure pct00172
Figure pct00173
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Figure pct00175
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Figure pct00177
Figure pct00178
Figure pct00179
Figure pct00180
Figure pct00181
Figure pct00182
Figure pct00183
Figure pct00184
Figure pct00185
Figure pct00186
Figure pct00187
Figure pct00188
Figure pct00189
Figure pct00190
Figure pct00191
Figure pct00192
Figure pct00193
Figure pct00194
Figure pct00195
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Figure pct00256
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Figure pct00259
Figure pct00260
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Figure pct00262
Figure pct00263
Figure pct00264
Figure pct00265
화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되는 작은 FWHM 에미터 SB의 합성은 숙련된 기술자에게 알려진 표준 반응 및 반응 조건을 통해 달성될 수 있다.
전형적으로, 합성은 전이 금속 촉매화된 교차 커플링 반응 및 보릴화 반응을 포함하며, 이들 모두는 숙련된 기술자들에게 알려져 있다.
예를 들어, WO2020135953(A1)은 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성되는 작은 FWHM 에미터 SB를 합성하는 방법을 교시한다. 또한, US2018047912(A1)는 특히 c 및 d가 0인 화학식 BNE-1에 따른 구조를 포함하거나 이로 구성된 작은 FWHM 에미터 SB를 합성하는 방법을 교시한다.
US2018047912(A1) 및 WO2020135953(A1)에 개시된 에미터는 또한 본 발명의 맥락에서 작은 FWHM 에미터 SB로서 사용될 수 있다는 것이 이해된다.
형광 에미터를 설계하는 한 가지 접근 방식은 형광의 다환의 방향족 또는 헤테로방향족 코어 구조의 사용에 의존한다. 후자는 본 발명의 맥락에서, 하나보다 많은 방향족 또는 헤테로방향족 고리, 바람직하게는 2개보다 많은 이러한 고리를 포함하는 임의의 구조이고, 이는 보다 더 바람직하게는, 서로 융합되거나 또는 하나 보다 많은 직접 결합 또는 연결 원자를 통해 연결되어 있다. 즉, 형광 코어 구조는 적어도 하나의, 바람직하게는 단 하나의 강성 공액(rigid conjugated) ð-시스템을 포함한다.
숙련된 기술자는 예를 들어 US2017077418(A1)로부터 형광 에미터를 위한 코어 구조를 선택하는 방법을 알고 있다. 형광 에미터의 일반적인 코어 구조의 예는 아래에 나열되어 있으며, 여기서 이것은 이러한 코어만이 본 발명에 따른 사용에 적합한 작은 FWHM 에미터 SB를 제공할 수 있음을 의미하지는 않는다.
Figure pct00266
Figure pct00267
Figure pct00268
Figure pct00269
Figure pct00270
Figure pct00271
Figure pct00272
Figure pct00273
Figure pct00274
이 맥락에서 형광 코어 구조라는 용어는 상기 코어를 포함하는 모든 분자가 잠재적으로 형광 에미터로 사용될 수 있음을 나타낸다. 당업자는, 이러한 형광 에미터의 코어 구조가 선택적으로 치환될 수 있고, 어떤 치환기가 이와 관련하여 적합한지, 예를 들어 하기 예시로부터, 알 수 있다: US2017077418(A1), M. Zhu. C. Yang, Chemical Society Reviews 2013, 42, 4963, DOI: 10.1039/c3cs35440g; S. Kima, B. Kimb, J. Leea, H. Shina,Y.-Il Parkb, J. Park, Materials Science and Engineering R: Reports 2016, 99, 1, DOI: 10.1016/j.mser.2015.11.001; K.R.J. Thomas, N. Kapoor, M.N.K.P. Bolisetty, J.-H. Jou, Y.-L. Chen, Y.-C. Jou, The Journal of Organic Chemistry 2012, 77(8), 3921, DOI: 10.1021/jo300285v; M. Vanga, R.A. Lalancette, F. Jakle, Chemistry - A European Journal 2019, 25(43), 10133, DOI: 10.1002/chem.201901231.
본 발명에 따른 용도를 위한 작은 FWHM 에미터 SB는, 예를 들어, 유기 전계 발광 소자 각각의 층에서 형광 코어 및 인접한 분자 사이의 접촉을 방해하는, 입체적으로 요구되는 치환기를 코어에 부착함으로써 전술한 형광 코어 구조로부터 얻어질 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 화합물, 예를 들어 형광 에미터는 차후에 정의되는 차폐 파라미터(shielding parameter)가 본문 뒤의 하위 챕터에서 정의되는 특정 한계 이하일 때, 입체적으로 차폐되는 것으로 간주된다.
형광 에미터를 입체적으로 차폐하는 데 사용되는 치환기는 부피가 클 뿐만 아니라(즉, 입체적으로 요구됨) 전자적으로 불활성인 것이 바람직하며, 이는 본 발명의 맥락에서 이러한 치환기가 본문 뒤의 하위 챕터에서 정의되는 활성 원자를 포함하지 않는다는 것을 의미한다. 이것은 전자적으로 불활성(즉, 비활성) 치환기만이 위에 표시된 것과 같은 형광 코어 구조에 부착될 수 있음을 의미하지는 않는 것으로 이해된다. 활성 치환기가 또한 코어 구조에 부착될 수 있으며, 형광 코어 구조의 광물리적 특성을 조정하기 위해 의도적으로 도입될 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 치환기를 통해 도입된 활성 원자가 전자적으로 불활성(즉, 비활성) 치환기에 의해 다시 차폐되는 것이 바람직하다.
최신 기술로부터의 상기 언급된 정보 및 일반 지식에 기초하여, 숙련된 기술자는 형광 코어 구조의 입체적 차폐를 유도할 수 있고 전술한 바와 같이 전자적으로 불활성인, 형광 코어 구조에 대한 치환기를 선택하는 방법을 이해한다. 특히, US2017077418(A1)은 전자적으로 불활성(즉, 비활성) 차폐 치환기로서 적합한 치환기를 개시한다. 이러한 치환기의 예는 3 내지 40개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 4 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 선형, 분지형 또는 환형 알킬기를 포함하고, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 치환기, 바람직하게는 중수소 또는 불소로 대체될 수 있다. 다른 예는 3 내지 40개의 탄소 원자, 바람직하게는 3 내지 20개의 탄소 원자, 더 바람직하게는 4 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알콕시기를 포함하며, 여기서 하나 이상의 수소 원자는 치환기, 바람직하게는 중수소 또는 불소로 대체될 수 있다. 이들 알킬 및 알콕시 치환기는 중수소 및 불소 이외의 치환기, 예를 들어 아릴기에 의해 치환될 수 있는 것으로 이해된다. 이때, 치환기로서의 아릴기는 6 내지 30개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 8개의 방향족 고리 원자, 가장 바람직하게는 6개의 방향족 고리 원자를 포함하는 것이 바람직하며, 안트라센, 피렌 등의 융합 방향족 시스템이 아닌 것이 바람직하다. 다른 예는 6 내지 30개의 방향족 고리 원자, 보다 바람직하게는 6 내지 24개의 방향족 고리 원자를 갖는 아릴기를 포함한다. 이들 아릴 치환기에서 하나 이상의 수소 원자는 치환될 수 있고, 바람직한 치환기는 예를 들어 6 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 아릴기 및 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 선형, 분지형 또는 환형 알킬기이다. 모든 치환기는 추가로 치환될 수 있다. US2017077418(A1)에 개시된 모든 입체적으로 요구되고 바람직하게는 또한 전자적으로 불활성(즉, 비활성)인 치환기는 (상기 기술된 것과 같은) 형광 코어를 입체적으로 차폐하여 본 발명에 따른 용도를 위한 작은 FWHM 에미터 SB에 적합한 입체적으로 차폐된 형광 에미터를 제공할 수 있음이 이해된다.
아래에, 본 발명의 맥락에서 (US2017077418(A1)에 개시된) 입체적으로 요구되고(즉, 차폐하고), 전자적으로 불활성인(즉, 비활성인) 치환기로서 사용될 수 있는 치환기의 비제한적 예가 제시된다:
Figure pct00275
Figure pct00276
여기서, 각각의 점선은 각각의 치환기를 코어 구조, 바람직하게는 형광 코어 구조에 연결하는 단일 결합을 나타낸다. 숙련된 기술자에게 알려진 바와 같이, 트리알킬실릴기는 또한 입체적으로 요구되고, 전자적으로 불활성인 치환기로서 사용하기에 적합하다.
또한, 형광 코어는 이러한 입체적 차폐 치환기를 보유할 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 맥락의 활성 그룹일 수도 있고 아닐 수도 있는 추가의 비차폐 치환기로 치환될 수도 있음을 이해해야 한다(정의는 아래 참조).
아래에, 본 발명의 맥락에 따른 작은 FWHM 에미터 SB로서 사용될 수 있는, US2017077418(A1)로부터의 입체적으로 차폐된 형광 에미터의 예가 제시된다. 이것은 본 발명이 제시된 에미터를 포함하는 유기 전계발광 소자에 제한된다는 것을 의미하지 않는다.
Figure pct00277
Figure pct00278
최신 기술로부터(예를 들어, US2017077418(A1)로부터), 숙련된 기술자는 또한 본 발명의 문맥에 따른 작은 FWHM 에미터 SB로서 적합할 수 있는 입체적으로 차폐된 형광 분자를 합성하는 방법을 알고 있다.
입체적으로 차폐된 치환기(전술한 바와 같이 전자적으로 불활성일 수도 있고 아닐 수도 있음)는 임의의 형광 분자, 예를 들어 전술한 다환의 방향족 또는 헤테로방향족 형광 코어, 본원에 나타낸 BODIPY유래 구조 및 NRCT 에미터 및 화학식 BNE-1의 구조를 포함하는 에미터에 부착될 수 있음이 이해된다. 이것은 본 발명에 따른 작은 FWHM 에미터 SB로서 적합할 수 있는 입체적으로 차폐된 형광 에미터를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 작은 FWHM 에미터 SB는 다음 요건 중 적어도 하나를 충족시킨다:
(i) 보론(B) 함유 에미터이며, 이는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB 내의 적어도 하나의 원자가 보론(B)임을 의미한다;
(ii) 다환의 방향족 또는 헤테로방향족 코어 구조를 포함하며, 여기서 적어도 2개의 방향족 고리가 함께 융합된다(예를 들어, 안트라센, 피렌 또는 이의 아자-유도체).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 작은 FWHM 에미터 SB는 다음 요건 중 적어도 하나를 충족시킨다:
(i) 보론(B) 함유 에미터이며, 이는 (각각의) 작은 FWHM 에미터 SB 내의 적어도 하나의 원자가 보론(B)임을 의미한다;
(ii) 다환의 방향족 또는 헤테로방향족 코어 구조를 포함하며, 여기서 적어도 2개의 방향족 고리가 함께 융합된다(예를 들어, 안트라센, 피렌 또는 이의 아자-유도체).
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 보론(B) 함유 에미터이며, 이는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB 내의 적어도 하나의 원자가 보론(B)임을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 다환의 방향족 또는 헤테로방향족 코어 구조를 포함하며, 여기서 적어도 2개의 방향족 고리가 함께 융합된다(예를 들어, 안트라센, 피렌 또는 이의 아자-유도체).
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 작은 FWHM 에미터 SB는 다음 요건 중 적어도 하나(또는 둘 다)를 충족시킨다:
(i) 보론(B) 함유 에미터이며, 이는 각각의 작은 FWHM 에미터 SB 내의 적어도 하나의 원자가 보론(B)임을 의미한다;
(ii) 피렌 코어 구조를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의, 작은 FWHM 에미터 SB는 다음 요건 중 적어도 하나(또는 둘 다)를 충족시킨다:
(i) 보론(B) 함유 에미터이며, 이는 (각각의) 작은 FWHM 에미터 SB 내의 적어도 하나의 원자가 보론(B)임을 의미한다;
(ii) 피렌 코어 구조를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 피렌 코어 구조를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에서, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 보론(B) 및 질소(N) 함유 에미터이며, 이는 작은 FWHM 에미터 SB 내의 적어도 하나의 원자가 보론(B)이고, 작은 FWHM 에미터 SB 내의 적어도 하나의 원자가 질소(N)임을 의미한다.
입체 차폐
차폐 파라미터 A의 결정
분자의 차폐 파라미터 A는 위에서 언급한 것과 같은 (형광) 에미터에 대해 다음에 예시적으로 설명된 바와 같이 결정될 수 있다. 차폐 파라미터 A는 일반적으로 단위 Ångstrom(Å2)을 지칭한다는 것을 이해할 것이다. 이것은 단지 이러한 화합물이 본 발명의 맥락에서 입체적으로 차폐될 수 있거나, 차폐 파라미터가 단지 이러한 화합물에 대하여 결정될 수 있다는 것을 의미하지는 않는다.
1. 분자 궤도의 에너지 레벨 결정
분자 궤도의 에너지 레벨은 양자 화학 계산을 통해 결정될 수 있다. 이를 위해 현재의 경우 Turbomole 소프트웨어 패키지(Turbomole GmbH) 버전 7.2를 사용할 수 있다. 먼저, 밀도 범함수 이론(DFT)을 사용하고, def2-SV(P) 기본 세트(basis set)과 BP-86 범함수(functional)를 채용하여 분자의 바닥 상태의 구조 최적화를 수행할 수 있다. 이어서, 최적화된 구조를 기반으로 B3-LYP 범함수를 채용하여 전자 바닥 상태에 대한 단일 지점 에너지 계산을 수행할 수 있다. 에너지 계산으로부터 최고 점유 분자 궤도(HOMO)가 예를 들어 2개의 전자에 의해 점유된 최고 에너지 궤도로서, 그리고 최저 비점유 분자 궤도(LUMO)가 최저 에너지 비점유 궤도로서 얻어질 수 있다. HOMO-1, HOMO-2, ... LUMO+1, LUMO+2등과 같은 다른 분자 궤도에 대해서도 유사한 방식으로 에너지 레벨을 얻을 수 있다.
본원에 설명된 방법은 사용된 소프트웨어 패키지와 무관한다. 이러한 목적으로 자주 사용되는 다른 프로그램의 예는 "Gaussian09"(Gaussian Inc.) 및 Q-Chem 4.1(Q-Chem, Inc.) 일 수 있다.
2. (형광) 화합물의 전하 교환 분자 궤도
(형광) 화합물의 전하 교환 분자 궤도는 HOMO 및 LUMO, 및 HOMO 또는 LUMO로부터 75 meV 이하의 에너지로 분리될 수 있는 모든 분자 궤도로 간주될 수 있다.
3. 분자 궤도의 활성 원자의 결정
각각의 전하 교환 분자 궤도에 대하여, 어떤 원자가 활성일 수 있는지에 대한 결정이 수행될 수 있다. 즉, 각각의 분자 궤도에 대하여 일반적으로 다른 활성 원자 세트가 발견될 수 있다. HOMO의 활성 원자가 결정될 수 있는 방법에 대한 설명이 이어진다. 다른 모든 전하 교환 분자 궤도(예를 들어, HOMO-1, LUMO, LUMO+1 등)에 대하여, 활성 원자가 유사하게 결정될 수 있다.
HOMO가 전술한 바와 같이 계산될 수 있다. 활성 원자를 결정하기 위해 궤도(orbital)의 절대값이 0.035인 표면("컷오프가 0.035인 등표면")을 검사한다. 이를 위해, 현재의 경우 Jmol 소프트웨어(http://jmol.sourceforge.net/) 버전 14.6.4가 사용된다. 컷오프 값 이상의 값을 가진 궤도 엽(orbital lobe)이 주변에 국소화될 수 있는 원자가 활성으로 간주될 수 있다. 컷오프 값 이상의 값을 가진 궤도 엽이 주변에 국소화할 수 없는 원자는 비활성으로 간주될 수 있다.
(d) (형광) 화합물의 활성 원자의 결정
하나의 원자가 적어도 하나의 전하 교환 분자 궤도에서 활성인 경우, (형광) 화합물에 대해 활성인 것으로 간주될 수 있다. 모든 전하 교환 분자 궤도에서 불활성(비활성)일 수 있는 원자만이 (형광) 화합물에 대해 비활성일 수 있다.
(e) 차폐 파라미터 (shielding parameter) A의 결정
첫 번째 단계에서, B. Lee, F.M. Richards, Journal of Molecular Biology 1971, 55(3), 379, DOI: 10.1016/0022-2836(71)90324-X에 기술된 방법에 따라 모든 활성 원자에 대해 용매 접근가능 표면적(solvent accessible surface area) SASA를 결정할 수 있다. 이 목적을 위해, 한 분자의 원자들의 반데르발스 표면은 침투할 수 없는 것으로 간주될 수 있다. 그러면, 전체 분자의 SASA는 반지름 r(소위, 탐침 반경)을 가진 단단한 구(탐침이라고도 함)의 중심에 의해 추적될 수 있는 표면의 영역으로 정의될 수 있고, 이때 구의 표면이 분자의 반데르발스 표면과 직접 접촉할 수 있는 공간 내의 모든 접근 가능한 지점을 구가 굴러다닐 수 있다. SASA 값은 또한 한 분자의 원자들의 하위 집합에 대하여 결정될 수 있다. 그 경우, 탐침의 표면이 하위 집합의 일부일 수 있는 원자의 반데르발스 표면과 접촉할 수 있는 지점에서 탐침의 중심에 의해 추적되는 표면만이 고려될 수 있다. 본 목적을 위해 SASA를 결정하는 데 사용되는 Lee-Richards 알고리즘은 프로그램 패키지 Free SASA(S. Mitternacht, Free SASA: An open source C library for solvent accessible surface area calculations. F1000Res. 2016; 5:189. Published 2016 Feb 18. doi:10.12688/f1000research.7931.1)의 일부일 수 있다. 관련 요소의 반데르발스 반경 rVDW는 다음 참조에서 가져올 수 있다: M. Mantina, A.C. Chamberlin, R. Valero, C.J. Cramer, D.G. Truhlar, The Journal of Physical Chemistry A 2009, 113(19), 5806, DOI: 10.1021/jp8111556. 탐침 반경 r은 본 목적을 위한 모든 SASA 결정에 대해 4Å(r = 4Å)로 설정될 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 차폐 파라미터 A는 활성 원자의 하위 집합의 용매 접근 가능 표면적(전체 분자의 SASA와 구별하기 위해 S로 표시됨)을 활성 원자의 수 n으로 나눔으로써 얻을 수 있다.
Figure pct00279
본 발명의 맥락에서, 차폐 파라미터 A가 2 Å2 미만의 값(A < 2.0 Å2)을 갖는 경우, 화합물은 입체적으로 잘 차폐된 것으로 정의될 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 차폐 파라미터 A가 1.0 내지 5.0 Å2(1.0 Å2 ≤ A ≤ 5.0 Å2), 바람직하게는 2.0 Å2 내지 5.0 Å2(2.0 Å2 ≤ A ≤ 5.0Å2)의 값을 갖는 경우, 화합물은 입체적으로 차폐된 것으로 정의될 수 있다.
아래에, 예시적인 (형광) 에미터가 전술한 바와 같이 결정된 차폐 파라미터 A와 함께 제시된다. 이것은 본 발명이 제시된된 에미터 중 하나를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 제한된다는 것을 의미하지 않음을 이해할 것이다. 도시된 에미터 화합물은 단지 본 발명의 선택적 구현예들을 나타내는 비제한적인 예일뿐이다.
Figure pct00280
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 포함된 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 5.0
Figure pct00281
2 이하의 차폐 파라미터 A를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에 포함된 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 2.0
Figure pct00282
2 이하의 차폐 파라미터 A를 나타낸다.
당업자는 본 발명에 따른 작은 FWHM 에미터 SB와 같은 형광 에미터만이 차폐 치환기를 부착함으로써 입체적으로 차폐될 수 있는 것이 아님을 이해한다. 예를 들어 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB 및 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB도 차폐될 수 있음이 이해된다.
TADF 재료 E B 와 인광 재료 P B 사이의 거리
여기서, TADF 재료 EB와 인광 재료PB 사이의 평균 분자간 거리 d가 다음과 같이 계산된다:
Figure pct00283
여기서
Figure pct00284
및
Figure pct00285
는 각각 TADF 재료 EB와 인광 재료 PB의 (공간적) 농도이다.
Figure pct00286
및
Figure pct00287
는 TADF 재료 EB의 임의의 분자로부터 다음의(가장 가까운 의미) 인광 재료 PB의 분자까지의 평균 거리 및 그 반대의 경우이다. 이들은 다음과 같이 계산된다.
Figure pct00288
Figure pct00289
본 발명의 일 구현예에서, TADF 재료 EB와 인광 재료 PB 사이의 평균 분자간 거리 d는 다음 요건을 충족한다: 0.5 nm
Figure pct00290
d ≤ 5.0 nm.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 하기를 포함하는 적어도 하나의 발광층 B를 포함한다:
(i) 최저 여기 단일항 상태 에너지 레벨 E(S1H) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1H)를 갖는, 적어도 하나의 호스트 재료 HB;
(ii) 최저 여기 단일항 상태 에너지 레벨 E(S1P) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1P)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
(iii) 최저 여기 일중항 상태 에너지 레벨 E(S1S) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1S)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB;
(iv) 최저 여기 단일항 상태 에너지 레벨 E(S1E) 및 최저 여기 삼중항 상태 에너지 레벨 E(T1E)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB,
여기서, 하기 식 (1) 및 (2)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다:
E(T1H) > E(T1P) (1)
E(T1P) > E(S1S) (2), 및
여기서 TADF 재료 EB와 인광 재료 PB 사이의 평균 분자간 거리 d는 다음 요건을 충족한다:
0.5 nm ≤ d ≤ 5.0 nm.
본 발명의 일 구현예에서, TADF 재료 EB와 인광 재료 PB 사이의 평균 분자간 거리 d는 다음 요건을 충족한다:
1.0 nm ≤ d ≤ 5.0 nm.
본 발명의 바람직한 구현예에서, TADF 재료 EB와 인광 재료 PB 사이의 평균 분자간 거리 d는 다음 요건을 충족한다:
1.0 nm ≤ d ≤ 4.0 nm.
본 발명의 바람직한 구현예에서, TADF 재료 EB와 인광 재료 PB 사이의 평균 분자간 거리 d는 다음 요건을 충족한다:
0.7 nm ≤ d ≤ 4.0 nm.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 하나 이상의 하위층으로 구성된 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 여기서 하나의 (하위)층 내에서 또는 적어도 하나의 하위층 내에서, TADF 재료 EB 와 인광 재료 PB 사이의 평균 분자간 거리 d는 다음 요건을 충족한다:
0.5 nm ≤ d ≤ 5.0 nm
여기 상태 수명
여기 상태 수명을 측정하는 방법에 대한 자세한 설명이 본문의 다음의 하위 챕터에서 제공된다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB는 110μs 이하, 바람직하게는 100μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00291
(EB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 각각의 TADF 재료 EB는 110μs 이하, 바람직하게는 100μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00292
(EB)을 보인다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB는 75μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00293
(EB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 각각의 TADF 재료 EB는 75μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00294
(EB)을 보인다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB는 50μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00295
(EB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB는 50μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00296
(EB)을 보인다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB는 10μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00297
(EB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB는 10μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00298
(EB)을 보인다.
본 발명의 보다 더 바람직한 구현예에서, 본 발명의 맥락의 TADF 재료 EB는 5μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00299
(EB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 TADF 재료 EB는 5μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00300
(EB)을 보인다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB는 50μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00301
(PB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB는 50μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00302
(PB)을 보인다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB는 10μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00303
(PB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB는 10μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00304
(PB)을 보인다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의 인광 재료 PB는 5μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00305
(PB)을 보인다. 본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 맥락의, 적어도 하나의, 바람직하게는 각각의 인광 재료 PB는 5μs 이하의 여기 상태 수명
Figure pct00306
(PB)을 보인다.
본 발명의 일 구현예에서, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, 적어도 하나의 호스트 재료 HB, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 및 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB를 포함하는, 하나 이상의 발광층 B의 하나 이상의 하위층으로의 하나 이상의 TADF 재료 EB의 첨가는 유기 전계 발광 소자의 감소된 여기 상태 수명을 초래한다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 전술한 본 발명에 따른 TADF 재료 EB의 첨가는 유기 전계 발광 소자의 여기 상태 수명을 적어도 50% 감소시킨다.
소자 구조
당업자는 적어도 하나의 발광층 B가 통상적으로 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 포함될 것임을 알 것이다. 바람직하게는, 이러한 유기 전계 발광 소자는 적어도 하기 층들을 포함한다: 적어도 하나의 발광층 B, 적어도 하나의 애노드층 A 및 적어도 하나의 캐소드층 C.
바람직하게는, 적어도 하나의 발광층 B가 애노드층 A와 캐소드층 C 사이에 위치한다. 따라서 일반적인 설정은 바람직하게는 A - B - C이다. 이것은 물론 하나 이상의 선택적인 추가 층의 존재를 배제하지 않는다. 이들은 A, B 및/또는 C의 각각의 측에 존재할 수 있다.
바람직하게는 애노드층 A이 기판의 표면에 위치한다. 기판은 임의의 재료 또는 재료의 조성에 의해 형성될 수 있다. 가장 자주, 유리 슬라이드가 기판으로 사용된다. 또는, 얇은 금속층(예를 들어, 구리, 금, 은 또는 알루미늄 필름) 또는 플라스틱 필름 또는 슬라이드를 사용할 수 있다. 이는 더 높은 수준의 유연성을 허용할 수 있다. 두 전극 중 적어도 하나는 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)에서 빛을 방출할 수 있도록 (본질적으로) 투명해야 한다. 통상적으로, 애노드층 A은 (본질적으로) 투명 필름을 얻을 수 있는 재료로 대부분 구성된다. 바람직하게는, 애노드층 A는 투명 전도성 산화물(TCO)을 많은 함량을 포함하거나 또는 심지어 투명 전도성 산화물(TCO)로 구성된다.
이러한 애노드층 A는 예시적으로 인듐 주석 산화물, 알루미늄 아연 산화물, 불소 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, PbO, SnO, 지르코늄 산화물, 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, 텅스텐 산화물, 흑연, 도핑된 Si, 도핑된 Ge, 도핑된 GaAs, 도핑된 폴리아닐린, 도핑된 폴리피롤 및/또는 도핑된 폴리티오펜 및 이들 중 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
특히 바람직하게는, 애노드층 A는 (본질적으로) 인듐 주석 산화물(ITO)(예를 들어, (InO3)0.9(SnO2)0.1)로 구성된다. 투명 전도성 산화물(Transparent Conductive Oxide, TCO)에 의해 야기되는 애노드층 A의 거칠기는 정공주입층(HIL)을 통하여 보상될 수 있다. 또한, TCO로부터 정공 수송층(HTL)으로의 유사 전하 운반체의 수송이 용이함으로써, HIL은 유사 전하 운반체(즉, 정공)의 주입을 용이하게 할 수 있다. 정공 주입층(HIL)은 폴리-3,4-에틸렌디옥시 티오펜(PEDOT), 폴리스티렌 설포네이트(PSS), MoO2, V2O5, CuPC 또는 CuI, 특히 PEDOT와 PSS의 혼합물을 포함할 수 있다. 정공 주입층(HIL)은 또한 애노드층 A로부터 정공 수송층(HTL)으로 금속이 확산되는 것을 방지할 수 있다. HIL은 예시적으로 PEDOT:PSS(폴리-3,4-에틸렌디옥시 티오펜: 폴리스티렌 설포네이트), PEDOT(폴리-3,4-에틸렌디옥시 티오펜), mMTDATA(4,4',4''-트리스[페닐(m-tolyl)amino]triphenylamine), Spiro-TAD(2,2',7,7'-테트라키스(n,n-디페닐아미노)-9,9'-스피로비플루오렌), DNTPD(N1,N1'-(비페닐-4,4'-디일)비스(N1-페닐-N4,N4-디-m-톨릴벤젠-1,4-디아민), NPB(N,N'-nis-(1-naphthalenyl)-N,N'-bis -페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민), NPNPB(N,N'-디페닐-N,N'-디-[4-(N,N-디페닐-아미노)페닐] benzidine), MeO-TPD(N,N,N',N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzi-dine), HAT-CN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylen-hexacarbonitrile) 및 /또는 스피로-NPD(N,N'-디페닐-N,N'-비스-(1-나프틸)-9,9'-스피로비플루오렌-2,7-디아민)를 포함한다.
애노드층 A 또는 정공 주입층(HIL)에 인접하여, 주로 정공 수송층(HTL)이 위치한다. 여기서 임의의 정공 수송 화합물이 사용될 수 있다. 예시적으로, 트리아릴아민 및/또는 카바졸과 같은 전자가 풍부한 헤테로방향족 화합물이 정공 수송 화합물로 사용될 수 있다. HTL은 애노드층 A와 발광층 B사이의 에너지 장벽을 감소시킬 수 있다(발광층(EML) 역할을 함). 정공 수송층(HTL)은 또한 전자 차단층(EBL)일 수 있다. 바람직하게는, 정공 수송 화합물은 삼중항 상태 T1의 비교적 높은 에너지 레벨을 갖는다. 예시적으로, 정공 수송층(HTL)은 트리스(4-카바졸일-9-일페닐)아민(TCTA), 폴리-TPD(폴리(4-부틸페닐-디페닐-아민)), α-NPD(폴리(4-부틸페닐-디페닐-아민)), TAPC(4,4'-시클로헥실리덴-비스[N,N-비스(4-메틸페닐)벤젠아민]), 2-TNATA(4,4',4''-트리스[2-나프틸(페닐)-아미노]트리페닐아민), 스피로-TAD, DNTPD, NPB, NPNPB, MeO-TPD, HAT-CN 및/또는 TrisPcz(9,9'-디페닐-6-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H,9'H-3,3'-비카바졸)와 같은 별 모양의 헤테로환을 포함할 수 있다. 또한, HTL은 유기 정공 수송 매트릭스에서 무기 또는 유기 도펀트로 구성될 수 있는 p-도핑된 층을 포함할 수 있다. 무기 도펀트로는 바나듐 산화물, 몰리브덴 산화물 또는 텅스텐 산화물과 같은 전이 금속 산화물이 예시적으로 사용될 수 있다. 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), 구리-펜타플루오로벤조에이트(Cu(I)pFBz) 또는 전이 금속 착물이 예시적으로 유기 도펀트로 사용될 수 있다.
EBL은 예시적으로 mCP(1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠), TCTA, 2-TNATA, mCBP(3,3-디(9H-카바졸-9-일)비페닐), 9-[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조퓨란-2-일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3-(디벤조티오펜-2- 일)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조퓨라닐)페닐]-9H-카바졸, 9-[3,5-비스(2-디벤조티오페닐)페닐]-9H-카바졸, 트리스-Pcz, CzSi(9-(4-tert-부틸페닐)-3,6-비스(트리페닐실릴)-9H-카바졸), 및/또는 DCB(N,N'-디카바졸일-1,4-디메틸벤젠)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 발광층 B의 조성이 위에서 설명되었다. 본 발명에 따른 임의의 하나 이상의 발광층 B는 바람직하게는 1mm 이하, 더 바람직하게는 0.1mm 이하, 보다 더 바람직하게는 10㎛ 이하, 더욱 더 바람직하게는 1㎛ 이상, 특히 바람직하게는 0.1㎛ 이하의 두께를 갖는다.
전자수송층(ETL)에는 임의의 전자 수송체를 사용할 수 있다. 예시적으로, 벤즈이미다졸, 피리딘, 트리아졸, 옥사디아졸(예를 들어, 1,3,4-옥사디아졸), 포스핀옥사이드 및 설폰과 같은 전자가 부족한 화합물이 사용될 수 있다. 예시적으로, 전자 수송체 ETM은 또한 1,3,5-트리(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페닐(TPBi)와 같은 별 모양의 헤테로환일 수 있다. ETM은 예시적으로 NBphen(2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Alq3(알루미늄-트리스(8-하이드록시퀴놀린)), TSPO1(디페닐-4-트리페닐실릴페닐-포스핀옥사이드), BPyTP2(2,7-디(2,2'-비피리딘-5-일)트리페닐), Sif87(디벤조[b,d]티오펜-2-일트리페닐실란), Sif88(디벤조[b,d]티오펜-2-일)디페닐실란), BmPyPhB(1,3-비스[3,5-디(피리딘-3-일)페닐]벤젠) 및/또는 BTB(4,4'-비스-[2-( 4,6-디페닐-1,3,5-트리아지닐)]-1,1'-비페닐)일 수 있다. 선택적으로, 전자 수송층은 Liq(8-하이드록시퀴놀리놀라토리튬)과 같은 재료로 도핑될 수 있다. 선택적으로, 제2 전자 수송층이 전자 수송층과 캐소드층 C 사이에 위치할 수 있다. 전자 수송층(ETL)도 정공을 차단할 수 있거나 또는 정공 차단층(HBL)이 도입된다.
HBL은 예를 들어, HBM1:
Figure pct00307
,
BCP(2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린 = 바쏘쿠프로인), BAlq(비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀린)-(4-페닐페녹시)알루미늄), NBphen(2,9- 비스(나프탈렌-2-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린), Alq3(알루미늄-트리스(8-히드록시퀴놀린)), TSPO1(디페닐-4-트리페닐실릴페닐-포스핀옥사이드), T2T(2,4,6-트리스(비페닐-3-일)-1,3,5-트리아진), T3T(2,4,6-트리스(트리페닐-3-일)-1,3,5-트리아진), TST(2,4,6-트리스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-1,3,5-트리아진), DTST(2,4-디페닐-6-(3'-트리페닐실릴페닐)-1,3,5-트리아진), DTDBF(2,8-비스(4,6-디페닐-1,3,5-트리아지닐)디벤조퓨란) 및/또는 TCB/TCP(1,3,5-트리스(N-카바졸일)벤졸/1,3,5-트리스(카바졸)-9-일) 벤젠)을 포함할 수 있다.
전자 수송층(ETL)에 인접하여 캐소드층 C가 위치할 수 있다. 예시적으로, 캐소드층 C는 금속(예를 들어, Al, Au, Ag, Pt, Cu, Zn, Ni, Fe, Pb, LiF, Ca, Ba, Mg, In, W 또는 Pd) 또는 금속 합금을 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 실질적인 이유로, 캐소드층 C는 또한 Mg, Ca 또는 Al과 같은 (본질적으로) 불투명한(투명하지 않은) 금속으로 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 캐소드층 C는 또한 흑연 및/또는 탄소 나노튜브(CNT)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 캐소드층 C는 또한 나노스케일 은 와이어로 구성될 수 있다.
바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 적어도 하기 층들을 포함한다:
A) 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, PbO, SnO, 흑연, 도핑된 실리콘, 도핑된 게르마늄, 도핑된 GaAs, 도핑된 폴리아닐린, 도핑된 폴리피롤, 도핑된 폴리티오펜 및 이의 둘 이상의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 애노드층 A;
B) 본원에 기술된 바와 같이 본 발명에 따른 발광층 B; 및
C) Al, Au, Ag, Pt, Cu, Zn, Ni, Fe, Pb, In, W, Pd, LiF, Ca, Ba, Mg 및 이의 둘 이상의 혼합물 또는 합금으로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함한 캐소드층 C,
여기서 발광층 B는 애노드층 A와 캐소드층 C 사이에 위치한다.
일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자가 OLED일 때, 그것은 선택적으로 하기 층 구조를 포함한다:
A) 예시적으로 인듐 주석 산화물(ITO)를 포함하는 애노드층 A;
HTL) 정공 수송층 HTL;
B) 본원에 기술된 바와 같이 본 발명에 따른 발광층 B;
ETL) 전자 수송층 ETL; 및
C) 예시적으로 Al, Ca 및/또는 Mg를 포함하는 캐소드층 C.
바람직하게는, 본원에서 상기 층들의 순서는 A-HTL-B-ETL-C이다.
또한, 유기 전계 발광 소자는 예를 들어 습기, 증기 및/또는 가스를 포함하는 환경에서 유해한 종에 대한 손상 노출로부터 소자를 보호하는 하나 이상의 보호 층을 선택적으로 포함할 수 있다.
전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 선택적으로 전자 수송층(ETL) D와 캐소드층 C사이에 보호층을 추가로 포함할 수 있다(전자 주입층(EIL)으로 지정될 수 있음). 이 층은 리튬 플루오라이드, 세슘 플루오라이드, 은, Liq(8-히드록시퀴놀리놀라토리튬), Li2O, BaF2, MgO 및/또는 NaF를 포함할 수 있다.
달리 명시되지 않는 한, 다양한 구현예의 임의의 하위층을 포함하는 임의의 층은 임의의 적절한 방법에 의해 증착될 수 있다. 적어도 하나의 발광층 B(단일 (하위)층으로 구성될 수 있거나 하나보다 많은 하위층을 포함할 수 있음) 및/또는 이의 하나 이상의 하위층을 포함하는, 본 발명의 맥락의 층들은 선택적으로 액체 처리("필름 처리", "유체 처리", "용액 처리" 또는 "용매 처리"라고도 함)를 통해 제조될 수 있다. 이는 각 층에 포함된 성분들이 액체 상태에서 소자의 일부의 표면에 적용됨을 의미한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 발광층 B 및/또는 하나 이상의 이의 하위층을 포함하는 본 발명의 맥락의 층들은 스핀-코팅에 의해 제조될 수 있다. 당업자에게 잘 알려진 이 방법은 얇고 (본질적으로) 균일한 층 및/또는 하위층을 얻을 수 있게 한다.
대안적으로, 적어도 하나의 발광층 B 및/또는 그의 하나 이상의 하위층을 포함하는 본 발명의 맥락의 층들은 예를 들어 캐스팅(예를 들어, 드롭 캐스팅) 및 롤링 방법 및 인쇄 방법(예를 들어, 잉크젯 인쇄, 그라비어 인쇄, 블레이드 코팅)과 같은 액체 처리에 기반한 다른 방법에 의해 제조될 수 있다. 이것은 선택적으로 불활성 분위기(예를 들어, 질소 분위기)에서 수행될 수 있다.
다른 바람직한 구현예에서, 적어도 하나의 발광층 B 및/또는 그의 하나 이상의 하위층을 포함하는 본 발명의 맥락의 층들은 예를 들어, 열(공)증발, 유기 기상 증착(OVPD) 및 유기 기상 제트 프린팅(OVJP)에 의한 증착과 같이 당업자에게 잘 알려진 진공 처리 방법을 포함하나 이에 제한되지 않는, 당업계에 알려진 임의의 다른 방법에 의해 제조될 수 있다.
선택적으로 그의 하나 이상의 하위층을 포함하는 층을 액체 처리에 의해 제조할 때, (하위)층의 성분(즉, 본 발명의 발광층 B에 대해, 적어도 하나의 호스트 재료 HB, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB, 및 선택적으로 (즉, 적어도 하나의) TADF 재료 EB)을 포함하는 용액은 휘발성 유기 용매를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 휘발성 유기용매는 선택적으로 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 클로로벤젠, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 2-(2-에톡시에톡시)에탄올, 감마-부티로락톤, N-메틸피롤리디논, 에톡시에탄올, 자일렌, 톨루엔, 아니솔, 페네톨, 아세토니트릴, 테트라하이드로티오펜, 벤조니트릴, 피리딘, 트리하이드로퓨란, 트리아릴아민, 시클로헥사논, 아세톤, 프로필렌 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤젠 및 PGMEA(프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트)로 구성된 군으로부터 선택되는 하나일 수 있다. 또한, 두 개 이상의 용매의 조합이 사용될 수 있다. 액체 상태로 도포된 후, 층은 이어서 예를 들어 주변 조건, 증가된 온도(예를 들어, 약 50℃ 또는 약 60℃) 또는 감소된 압력에서 당업계의 임의의 수단에 의해 건조 및/또는 경화될 수 있다.
유기 전계 발광 소자는 전체적으로 5mm 이하, 2mm 이하, 1mm 이하, 0.5mm 이하, 0.25mm 이하, 100㎛ 또는 10㎛ 이하의 박막을 형성할 수 있다.
유기 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 소형(예를 들어, 5 mm2 이하, 또는 심지어 1 mm2 이하의 표면을 가짐), 중간 크기(예를 들어, 0.5 cm2 내지 20 cm2 범위의 표면을 가짐), 또는 대형(예를 들어, 20 cm2보다 큰 표면을 가짐)일 수 있다. 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 선택적으로 대면적 조명 장치로서, 발광 벽지, 발광 윈도우 프레임 또는 유리, 발광 라벨, 발광 포스터 또는 플렉서블 스크린 또는 디스플레이로서 스크린을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 일반적인 용도 다음으로, 유기 전계 발광 소자(예를 들어, OLED)는 발광 필름, "스마트 패키징" 라벨 또는 혁신적인 디자인 요소로도 예시적으로 사용될 수 있다. 또한, (예를 들어, 바이오 라벨링으로서) 세포 검출 및 검사에 사용할 수 있다.
추가 정의 및 정보
전체적으로 사용된 바와 같이, 본 발명의 맥락에서 용어 "층"은 바람직하게는 광범위하게 평면인 기하학적 구조를 갖는 본체를 지칭한다. 층이 구성할 수 있는 모든 "하위층"에 대해서도 마찬가지이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 유기 전계발광 소자 및 광전자 발광 소자라는 용어는 가장 넓은 의미에서 각각 전체적으로 적어도 하나의 호스트 재료 HB, 적어도 하나의 인광 재료 PB, 적어도 하나의 작은 FWHM 에미터 SB, 및 선택적으로 하나 이상의 TADF 재료 EB를 포함하는 하나 이상의 발광층 B를 포함하는 임의의 소자로서 이해될 수 있고, 이들 모두에 대해 상기 언급된 정의가 적용된다.
유기 전계발광 소자는 가장 넓은 의미에서 가시광선 또는 최근접 자외선(UV) 범위, 즉 380 내지 800nm의 파장 범위에서 광을 방출하기에 적합한 유기 재료를 기반으로 하는 임의의 소자로서 이해될 수 있다. 바람직하게는 유기 전계 발광 소자는 가시광선 범위, 즉 400 내지 800nm에서 발광할 수 있다.
바람직하게는 유기 전계 발광 소자는 가시광선 범위, 즉 380 내지 800 nm, 더 바람직하게는 400 내지 800 nm에서 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 500 내지 560nm의 녹색광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 500 내지 560 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 510 내지 550nm의 녹색광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 510 내지 550 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 515 내지 540nm에서 녹색광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 515 내지 540 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 420 내지 500nm의 청색광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 420 내지 500 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 440 내지 480nm의 청색광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 440 내지 480 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 450 내지 470nm의 청색광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 450 내지 470 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 590 내지 690nm의 적색 또는 주황색 광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 590 내지 690 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 610 내지 665nm의 적색 또는 주황색 광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 610 내지 665 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 더욱 바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 620 내지 640nm의 적색광을 방출한다. 본 발명의 일 구현예에서, 유기 전계발광 소자는 620 내지 640 nm 범위의 주 발광 피크를 갖는다.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 유기 전계 발광 소자는 유기 발광 다이오드(OLED), 발광 전기화학 전지(LEC) 및 발광 트랜지스터로 구성된 군으로부터 선택된 소자이다.
특히 바람직하게는, 유기 전계 발광 소자는 유기 발광 다이오드(OLED)이다. 선택적으로, 유기 전계 발광 소자는 전체적으로 불투명(비투명), 반투명 또는 (본질적으로) 투명할 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "환형 기"는 가장 넓은 의미에서 임의의 단환, 이환 또는 다환 모이어티로서 이해될 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "고리" 및 "고리 시스템"은 가장 넓은 의미에서 임의의 단환, 이환 또는 다환 모이어티로서 이해될 수 있다.
용어 "고리 원자"는 고리 또는 고리 구조의 환형 코어의 일부이고, 선택적으로 부착된 치환기의 일부가 아닌 임의의 원자를 지칭한다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "카보사이클 "은 가장 넓은 의미에서 환형 코어 구조가 수소 또는 본 발명의 특정 구현예에서 정의된 임의의 다른 치환기로 물론 치환될 수 있는 탄소 원자만을 포함하는 임의의 환형 기로서 이해될 수 있다. 용어 "카보사이클릭"은 형용사로서 환형 코어 구조가 수소 또는 본 발명의 특정 구현예에서 정의된 임의의 다른 치환기로 물론 치환될 수 있는 탄소 원자만을 포함하는 환형 기를 지칭하는 것으로 이해된다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "헤테로환"은 가장 넓은 의미에서 환형 코어 구조가 탄소 원자뿐만 아니라 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 임의의 환형 기로서 이해될 수 있다. 용어 "헤테로환의"는 형용사로서 환형 코어 구조가 탄소 원자뿐만 아니라 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 환형 기를 지칭하는 것으로 이해된다. 헤테로원자는 특정 구현예에서 달리 명시되지 않는 한, 각각의 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, N, O, S 및 Se로 구성된 군으로부터 개별적으로 선택될 수 있다. 본 발명의 맥락의 헤테로환에 포함된 모든 탄소 원자 또는 헤테로원자는 수소 또는 본 발명의 특정 구현예에서 정의된 임의의 다른 치환기로 물론 치환될 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "방향족 고리 시스템"은 가장 넓은 의미에서 임의의 이환 또는 다환 방향족 모이어티로 이해될 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "헤테로방향족 고리 시스템"은 가장 넓은 의미에서 임의의 이환 또는 다환 헤테로방향족 모이어티로 이해될 수 있다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "융합된"은 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템을 언급할 때, "융합된" 방향족 또는 헤테로방향족 고리가 양쪽 고리 시스템의 일부인 적어도 하나의 결합을 공유함을 의미한다. 예를 들어, 나프탈렌(또는 치환기로 언급될 때 나프틸) 또는 벤조티오펜(또는 치환기로 언급될 때 벤조티오페닐)은 본 발명의 맥락의 융합된 방향족 고리 시스템으로 간주되며, 여기에서 2개의 벤젠 고리(나프탈렌의 경우) 또는 티오펜 및 벤젠(벤조티오펜의 경우)은 하나의 결합을 공유한다. 또한, 이러한 맥락의 결합을 공유하는 것은 각각의 결합을 구성하는 2개의 원자를 공유하는 것을 포함하고, 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템은 하나의 방향족 또는 헤테로방향족 시스템으로 이해될 수 있음이 이해된다. 또한, 융합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템(예를 들어, 피렌에서)을 구성하는 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 의해 하나 보다 많은 결합이 공유될 수 있음이 이해된다. 또한, 지방족 고리 시스템도 융합될 수 있으며, 융합된 지방족 고리 시스템이 방향족이 아니라는 점을 제외하고는 방향족 또는 헤테로방향족 고리 시스템에서와 동일한 의미를 갖는다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 출원 전반에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "아릴" 및 "방향족"은 가장 넓은 의미에서 임의의 단환, 이환 또는 다환 방향족 모이어티로 이해될 수 있다. 따라서, 아릴기는 6 내지 60개의 방향족 고리 원자를 포함하고, 헤테로아릴기는 5 내지 60개의 방향족 고리 원자를 포함하고, 이 중 적어도 하나는 헤테로 원자이다. 그럼에도 불구하고, 출원 전반에 걸쳐 방향족 고리 원자의 수는 특정 치환기의 정의에서 아래첨자 수로 주어질 수 있다. 특히, 헤테로방향족 고리는 1 내지 3개의 헤테로 원자를 포함한다. 다시, 용어 "헤테로아릴" 및 "헤테로방향족"은 가장 넓은 의미에서 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하는 임의의 단환, 이환 또는 다환의 헤테로방향족 모이어티로 이해될 수 있다. 헤테로원자는 각각의 경우에 동일하거나 상이할 수 있고, N, O, S 및 Se로 구성된 군으로부터 개별적으로 선택될 수 있다. 따라서, 용어 "아릴렌"은 다른 분자 구조에 대한 2개의 결합 부위를 보유하여 연결 구조로 작용하는 2가의 치환기를 의미한다. 예시적인 구현예에서의 기(group)가 여기서 정의된 것과 다르게 정의된 경우, 예를 들어 방향족 고리 원자의 수 또는 헤테로원자의 수가 상기 정의된 바와 다른 경우에는 예시적인 구현예에서의 정의가 적용될 것이다. 본 발명에 따르면, 축합된(환형의) 방향족 또는 헤테로방향족의 다환은 축합 반응을 통해 다환을 형성하는 2개 이상의 단일의 방향족 또는 헤테로방향족환으로 구성된다.
특히, 본 출원 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 “아릴기” 또는 “헤테로아릴기”는 벤젠, 나프탈린, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 디하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤즈안트라센, 벤즈페난트렌, 테트라센, 펜타센, 벤즈피렌, 퓨란, 벤조퓨란, 이소벤조퓨란, 디벤조퓨란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜; 셀레노펜, 벤조셀레노펜, 이소벤조셀레노펜, 디벤조셀레노펜; 피롤, 인돌, 이소인돌, 카바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프토이미다졸, 페난트로이미다졸, 피리도이미다졸, 피라지노이미다졸, 퀴녹살리노이미다졸, 옥사졸, 벤즈옥사졸, 나프토옥사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이소옥사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 1,3,5-트리아진, 퀴녹살린, 피라진, 페나진, 나프티리딘, 카볼린, 벤조카볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,2,3,4-테트라진, 퓨린, 프테리딘, 인돌리진 및 벤조티아디아졸 또는 상기 언급된 기들의 조합에서 유래된 방향족 또는 헤테로방향족기의 임의의 위치를 통해 결합될 수 있는 기를 포함한다.
본 발명의 특정 구현예에서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 결합된 인접한 치환기들은 함께 상기 치환기들이 결합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 융합된, 추가적인 지방족 또는 방향족, 카보사이클릭 또는 헤테로환 고리 시스템을 형성할 수 있다. 선택적으로 그와 같이 형성된 융합 고리 시스템은 인접한 치환기들이 결합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리보다 더 클 것(더 많은 고리 원자를 포함함을 의미함)으로 이해된다. 이러한 경우, 융합 고리 시스템에 포함된 고리 원자의 "총" 양은 인접한 치환기들이 결합된 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 포함된 고리 원자와 인접한 치환기들에 의하여 형성된 추가적인 고리 시스템의 고리 원자의 합으로 이해되어야 하고, 다만, 융합 고리 시스템에 의해 공유되는 탄소 원자는 두 번이 아니라 한 번만 계산된다. 예를 들어, 벤젠 고리는 나프탈렌 코어가 구성되도록 또 다른 벤젠 고리를 형성하는 2개의 인접한 치환기를 가질 수 있다. 이 나프탈렌 코어는 그러면 2개의 탄소 원자가 2개의 벤젠 고리에 의해 공유되므로 두 번이 아니라 한 번만 계산되어, 10개의 고리 원자를 포함한다. 이 맥락에서 용어 "인접한 치환기들"은 (예를 들어, 고리 시스템의) 동일한 또는 이웃하는 고리 원자에 부착된 치환기들을 의미한다.
본 출원 전체에 걸쳐 사용된 바와 같이, 용어 "지방족"은 고리 시스템을 언급할 때 가장 넓은 의미에서 이해될 수 있으며, 고리 시스템을 구성하는 고리 중 어느 것도 방향족 또는 헤테로방향족 고리가 아님을 의미한다. 이러한 지방족 고리 시스템은 하나 이상의 방향족 또는 헤테로방향족 고리에 융합되어, 지방족 고리 시스템의 코어 구조에 포함된 일부(전부는 아님) 탄소 원자 또는 헤테로 원자는 부착된 방향족 고리의 일부가 되는 것으로 이해된다.
상기 및 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "알킬기"는 가장 넓은 의미에서 임의의 선형, 분지형 또는 환형 알킬 치환기로 이해될 수 있다. 특히, 용어 "알킬"은 치환기 메틸(Me), 에틸(Et), n-프로필(nPr), i-프로필(iPr), 시클로프로필, n-부틸(nBu), i-부틸(iBu), s-부틸(sBu), t-부틸(tBu), 시클로부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오-펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오-헥실, 시클로헥실, 1-메틸시클로펜틸, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸 , 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-비시클로[2,2,2]옥틸, 2-비시클로[2,2,2]-옥틸, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 아다만틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 1,1-디메틸-n-헥스-1-일, 1,1-디메틸-n-헵트-1-일, 1,1-디메틸-n-옥트-1-일, 1,1-디메틸-n-덱-1-일, 1,1-디메틸-n-도덱-1-일, 1,1-디메틸-n-테트라덱-1-일, 1,1-디메틸-n-헥사덱-1-일, 1,1-디메틸-n-옥타덱-1-일, 1,1-디에틸-n-헥스-1-일, 1,1-디에틸-n-헵트-1-일, 1,1-디에틸-n-옥트-1-일, 1,1-디에틸-n-덱-1-일, 1,1-디에틸-n-도덱-1-일, 1,1-디에틸-n-테트라덱-1-일, 1,1-디에틸-n-헥사덱-1-일, 1,1-디에틸-n-옥타덱-1-일, 1-(n-프로필)-시클로헥스-1-일, 1-(n-부틸)-시클로헥스-1-일, 1- (n-헥실)-시클로헥스-1-일, 1-(n-옥틸)-시클로헥스-1-일 및 1-(n-데실)-시클로헥스-1-일을 포함한다.
상기 및 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "알케닐"은 선형, 분지형 및 환형 알케닐 치환기를 포함한다. 용어 알케닐기는 예시적으로 치환기 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐, 시클로옥테닐 또는 시클로옥타디에닐을 포함한다.
상기 및 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "알키닐"은 선형, 분지형 및 환형 알키닐 치환기를 포함한다. 용어 알키닐기는 예시적으로 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 포함한다.
상기 및 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "알콕시"는 선형, 분지형 및 환형 알콕시 치환기를 포함한다. 용어 알콕시기는 예시적으로 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 및 2-메틸부톡시를 포함한다.
상기 및 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "티오알콕시"는 선형, 분지형 및 환형 티오알콕시 치환기를 포함하며, 여기서 예시적인 알콕시 그룹의 O가 S로 대체된다.
상기 및 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "할로겐" 및 "할로"는, 가장 넓은 의미에서 바람직하게는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드로 이해될 수 있다.
본원에 언급된 임의의 구조에 포함된 모든 수소 원자(H)는 각각의 경우에 서로 독립적으로 그리고 이를 구체적으로 나타내지 않고 중수소(D)로 대체될 수 있다. 수소를 중수소로 대체하는 것은 일반적으로 수행되며, 이를 합성적으로 달성하는 방법도 당업자에게는 명백한다.
분자 단편이 치환기이거나 다른 모이어티에 부착된 것으로 기술될 때, 그 명칭은 단편인 것처럼 (예를 들어, 나프틸, 디벤조퓨릴) 또는 전체 분자인 것처럼 (예를 들어, 나프탈렌, 디벤조퓨란) 쓰일 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 치환기 또는 부착된 단편을 지칭하는 이러한 상이한 방식들은 동등한 것으로 간주된다.
농도 또는 조성을 언급할 때 달리 명시되지 않는 한, 백분율은 중량 백분율을 지칭하고, 이는 중량에 의한 백분율 또는 중량에 의한 % ((중량/중량), (w/w), 중량%)과 동일한 의미를 갖는다.
궤도(orbital) 및 여기 상태 에너지는 실험 방법 또는 양자 화학 방법을 사용하는 계산, 특히 밀도 범함수 이론 계산을 통해 결정될 수 있다. 여기서, 최고 점유 분자 궤도 EHOMO의 에너지는 당업자에게 알려진 방법에 의해 순환 전압전류법 측정으로부터 0.1 eV의 정확도로 결정된다.
최저 비점유 분자 궤도 ELUMO의 에너지는 당업자에게 알려진 방법에 의해 순환 전압전류법 측정으로부터 0.1 eV의 정확도로 결정될 수 있다. 대안적으로, 및 본원에서 바람직하게는, ELUMO는 EHOMO + Egap으로 계산되며, 여기서 제1 여기 일중항 상태 S1(아래 참조)의 에너지가 호스트 재료 HB, TADF 재료 EB 및 작은 FWHM 에미터 SB에 대하여, 달리 명시되지 않는 한, Egap으로서 사용된다. 즉, 호스트 재료 HB, TADF 재료 EB 및 작은 FWHM 에미터 SB의 경우 Egap은 실온(즉, 약 20°C)에서 발광 스펙트럼의 시작(onset)으로부터 결정된다(정상 상태 스펙트럼; TADF 재료EB의 경우 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA) 내의 10 중량%의 EB 의 필름이 일반적으로 사용되고; 작은 FWHM 에미터 SB의 경우 PMMA내의 1-5 중량%, 바람직하게는 2 중량%의 SB 의 필름이 일반적으로 사용되고; 호스트 재료 HB의 경우 각 호스트 재료 HB의 니트 필름이 일반적으로 사용된다). 인광 재료 PB의 경우, Egap은 또한 실온(즉, 약 20°C)에서 발광 스펙트럼의 시작으로부터 결정된다(정상 상태 스펙트럼, 일반적으로 PMMA내의 10 중량%의 PB의 필름으로부터 측정됨).
흡수 스펙트럼은 실온(즉, 약 20°C)에서 기록된다. TADF 재료 EB의 경우, 흡수 스펙트럼은 일반적으로 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA)에서 10 중량%의 EB의 스핀 코팅막에서 측정된다. 작은 FWHM 에미터 SB의 경우, 흡수 스펙트럼은 일반적으로 PMMA에서 1-5 중량 %, 바람직하게는 2 중량 %의 SB의 스핀 코팅막에서 측정된다. 호스트 재료 HB의 경우, 흡수 스펙트럼은 일반적으로 호스트 재료 HB의 스핀- 코팅 니트 필름에서 측정된다. 인광 재료 PB의 경우, 흡수 스펙트럼은 일반적으로 PMMA에서 10 중량%의 PB의 스핀 코팅막에서 측정된다. 대안적으로, 흡수 스펙트럼은 또한 예를 들어 디클로로메탄 또는 톨루엔 내의 각 분자의 용액으로부터 기록될 수 있으며, 여기서 용액의 농도는 일반적으로 최대 흡광도가 바람직하게는 0.1 내지 0.5 범위가 되도록 선택된다.
흡수 스펙트럼의 시작은 흡수 스펙트럼에 대한 접선과 x축의 교차점을 계산하여 결정된다. 흡수 스펙트럼의 접선은 흡수 밴드의 저에너지 측과 흡수 스펙트럼 최대 강도의 최대 절반 지점에 설정된다.
달리 명시되지 않는 한, 첫 번째 여기 삼중항 상태 T1의 에너지는 77K에서 인광 스펙트럼의 시작으로부터 결정된다(정상 상태 스펙트럼; TADF 재료EB의 경우 PMMA 내의 10 중량%의 EB 의 필름이 일반적으로 사용되고; 작은 FWHM 에미터 SB의 경우 PMMA내의 1-5 중량%, 바람직하게는 2 중량%의 SB 의 필름이 일반적으로 사용되고; 호스트 재료 HB의 경우 각 호스트 재료 HB의 니트 필름이 일반적으로 사용되고, 측정은 일반적으로 실온(즉, 약 20°C)에서 수행된다). 예를 들어, EP2690681A1에 제시된 바와 같이, 작은 ΔEST 값을 갖는 TADF 재료 EB의 경우, 항간 교차 및 역항간 교차 모두 저온에서도 발생할 수 있음이 인정된다. 결과적으로, 77K에서의 발광 스펙트럼은 S1 및 T1 상태 모두로부터의 발광을 포함할 수 있다. 그러나, EP2690681A1에도 기술된 바와 같이, 삼중항 에너지의 기여도/가치가 일반적으로 우세한 것으로 간주된다.
달리 명시되지 않는 한, 첫 번째 여기 일중항 상태 S1의 에너지는 실온(즉, 약 20°C)에서 형광 스펙트럼의 시작으로부터 결정된다(정상 상태 스펙트럼; TADF 재료EB의 경우 PMMA 내의 10 중량%의 EB 의 필름이 일반적으로 사용되고; 작은 FWHM 에미터 SB의 경우 PMMA내의 1-5 중량%, 바람직하게는 2 중량%의 SB 의 필름이 일반적으로 사용되고; 호스트 재료 HB의 경우 각 호스트 재료 HB의 니트 필름이 일반적으로 사용된다). 그러나 효율적인 항간 교차를 나타내는 인광 재료 PB의 경우, 실온 발광은 형광이 아니고 (대부분) 인광일 수 있다. 이 경우, 실온(즉, 약 20°C)에서 발광 스펙트럼의 시작은 전술한 바와 같이 첫 번째 여기 삼중항 상태 T1의 에너지를 결정하는 데 사용된다.
발광 스펙트럼의 시작은 발광 스펙트럼에 대한 접선과 x축의 교차점을 계산하여 결정된다. 발광 스펙트럼에 대한 접선은 발광 밴드의 고에너지 측에서 발광 스펙트럼 최대 강도의 최대 절반 지점에서 설정된다.
첫 번째 여기 일중항 상태(S1)와 첫 번째 여기 삼중항 상태(T1) 사이의 에너지 차이에 해당하는 ΔEST 값은, 전술한 바와 같이 결정된, 첫 번째 여기 일중항 상태 에너지와 첫 번째 여기 삼중항 상태 에너지에 기초하여 결정된다.
숙련된 기술자에게 알려진 바와 같이, 에미터(예를 들어, 작은 FWHM 에미터 SB)의 반치폭(FWHM)은 각각의 발광 스펙트럼(형광 에미터용 형광 스펙트럼 및 인광 에미터용 인광 스펙트럼)으로부터 쉽게 결정된다. 작은 FWHM 에미터 SB의 경우, 일반적으로 형광 스펙트럼이 사용된다. 보고된 모든 FWHM 값은 일반적으로 주발광 피크(즉, 가장 높은 강도를 갖는 피크)를 나타낸다. FWHM(본원에서 바람직하게는 전자 볼트, eV로 보고됨)을 결정하는 수단은 당업자의 일반적인 지식의 일부이다. 예를 들어, 발광 스펙트럼의 주발광 피크가 발광 스펙트럼으로부터 나노미터(nm)로 얻어진 두 파장 λ1 및 λ2에서 최대 발광의 절반(즉, 최대 발광 강도의 50%)에 도달하는 경우, 전자 볼트(eV)의 FWHM은 일반적으로 (그리고 본원에서) 다음 방정식을 사용하여 결정된다:
FWHM [eV] = |
Figure pct00308
-
Figure pct00309
|
본원에서 사용된 바와 같이, 특정 문단에서 더 구체적으로 정의되지 않는 한, 발광 및/또는 흡수된 빛의 색상의 지정은 다음과 같다:
보라색: >380-420nm의 파장 범위;
심청색: >420-475nm의 파장 범위;
하늘색: >475-500nm의 파장 범위;
녹색: >500-560nm의 파장 범위;
노란색: >560-580nm의 파장 범위;
주황색: >580-620nm의 파장 범위;
빨간색: >620-800nm의 파장 범위.
본 발명은 하기 실시예 및 청구범위에 의해 설명된다.
예
순환 전압전류법(Cyclic voltammetry)
디클로로메탄 또는 적합한 용매 및 적합한 지지 전해질(예를 들어, 0.1 mol/l의 테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트) 내에서 10-3 mol/l의 유기 분자 농도를 갖는 용액의 순환 전압 전류도를 측정한다. 측정은 실온(즉, (대략) 20°C) 질소 분위기에서 3전극 조립체(작동 전극 및 상대 전극: Pt 와이어, 기준 전극: Pt 와이어)를 사용하여 수행하고, 내부 표준으로서 FeCp2/FeCp2 +를 사용하여 보정한다. HOMO 및 LUMO 데이터는 SCE에 대한 내부 표준으로서 페로센을 사용하여 교정하였다.
밀도 범함수 이론 계산
분자 구조가 BP86 범함수 및 RI(Resolution of identity) 접근법을 사용하여 최적화된다. 여기 에너지는 시간 의존 DFT(TD-DFT) 방법을 채용하여 (BP86) 최적화된 구조를 사용하여 계산된다. 궤도 및 여기 상태 에너지는 B3LYP 범함수로 계산된다. 그러나 본원에서 궤도 및 여기 상태 에너지는 바람직하게는 전술한 바와 같이 실험적으로 결정된다.
본원에 보고된 모든 궤도 및 여기 상태 에너지(실험 결과 참조)는 실험적으로 결정되었다. Def2-SVP 기본 세트(basis set)와 수치 적분(numerical integration)을 위한 m4-그리드가 사용되었다. Turbomole 프로그램 패키지가 모든 계산에 사용되었다.
광물리적 측정
샘플 전처리: 진공 증착
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 발광층 B에 포함될 수 있는 개별 화합물(예를 들어, 유기 분자 또는 전이 금속 착물)의 광물리학적 측정(즉, 호스트 재료 HB, TADF 재료 EB, 인광 재료 PB 또는 작은 FWHM 에미터 SB)는 일반적으로 니트 필름(호스트 재료 HB의 경우) 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 내의 각 재료의 필름(TADF 재료 EB, 인광 재료 PB 및 작은 FWHM 에미터 SB의 경우)을 사용하여 수행되었다. 이 필름들은 스핀 코팅된 필름이었으며, 특정한 측정에 대하여 달리 언급하지 않는 한, PMMA 필름 내의 재료의 농도는 TADF 재료 EB 및 인광 재료 PB의 경우 10 중량% 또는 작은 FWHM 에미터 SB의 경우 1-5 중량%, 바람직하게는 2 중량%이었다. 대안적으로(우선적이지는 않고), 이전에 언급한 바와 같이 일부 광물리학적 측정이 또한, 예를 들어 디클로로메탄 또는 톨루엔 내의 각 분자의 용액으로부터 수행될 수 있으며, 여기서 용액의 농도는 일반적으로 최대 흡광도가 바람직하게는 0.1 내지 0.5 범위가 되도록 선택된다.
(본 발명 또는 비교예에 따른) 유기 전계 발광 소자의 EML에 존재하는 특정 재료의 조성을 더 연구하기 위해, 광물리 측정을 위한 샘플을 소자 제조에 사용된 동일한 재료로부터 석영 기판 상에 각각의 발광층 B를 50 nm 진공 증착하여 제조하였다. 샘플의 광물리적 평가는 질소 분위기에서 수행된다.
흡수 측정
Thermo Scientific Evolution 201 자외-가시광 분광광도계가 270nm 이상의 파장 영역에서 샘플의 최대 흡수 파장을 결정하는데 사용된다. 이 파장은 광발광 스펙트럼 및 양자 수율의 측정을 위한 여기 파장으로 사용된다.
광발광 스펙트럼
정상 상태 발광 스펙트럼이 150W 제논-아크 램프, 여기 및 발광 단색기가 장착된 Horiba Scientific, Modell FluoroMax-4를 사용하여 기록된다. 샘플을 큐벳에 넣고 측정하는 동안 질소로 플러싱한다.
광발광 양자 수율 측정
광발광 양자수율(PLQY) 측정을 위해 적분구인 Absolute PL 양자 수율 측정 C9920-03G 시스템(Hamamatsu Photonics)이 사용된다. 샘플은 측정 내내 질소 분위기에서 유지된다. 양자 수율은 소프트웨어 U6039-05를 사용하여 결정되며 %로 표시된다. 수율은 다음 방정식을 사용하여 계산된다.
Figure pct00310
여기서 n광자은 광자 수를 나타내고, Int. 는 강도이다. 품질 보증을 위해 (알려진 농도의) 에탄올 내의 안트라센을 기준으로 사용한다.
TCSPC(시간 상관 단일 광자 계수)
여기 상태 분포 역학(excited state population dynamics)이 발광 단색화 장치, 검출기 유닛으로서 온도 안정화된 광전자 증배관 및 여기 소스로서 펄스형 LED(310nm 중앙 파장, 910ps 펄스 폭)가 장착된 Edinburgh Instruments FS5 분광형광계를 사용하여 결정된다. 샘플을 큐벳에 넣고 측정하는 동안 질소로 플러싱한다.
전체 감쇠 역학 (Full decay dynamics)
시간 및 신호 강도에서 여러 차수(order)의 크기에 걸친 전체 여기 상태 분포 감쇠 역학이 4개 시간 영역(200ns, 1μs, 및 20μs, 및 >80μs의 더 긴 측정 기간)에서 TCSPC 측정을 수행하여 달성된다. 측정된 시간 곡선은 그후 다음과 같은 방식으로 처리된다.
1. 여기 및 제하기(subtracting) 전의 평균 신호 레벨을 결정하여 백그라운드 보정이 적용된다.
2. 주 신호의 초기 상승을 기준으로 잡아 시간축이 정렬된다.
3. 중첩된 측정 시간 영역을 사용하여 곡선들이 서로에 대해 스케일링된다.
4. 처리된 곡선들이 하나의 곡선으로 병합된다.
데이터 분석
즉각적인 형광(PF) 및 지연 형광(DF) 감쇠의 단일 지수 또는 이중 지수 맞춤을 개별적으로 사용하여 데이터 분석이 수행된다. 지연 형광 및 즉각적인 형광의 비율(n-값)이 각각의 광발광 감쇠를 시간에 따라 적분하여 계산된다.
Figure pct00311
평균 여기 상태 수명이 PF 및 DF의 각각의 기여도로 가중된 즉각적인 형광 및 지연 형광 감쇠 시간의 평균을 취하여 계산된다.
유기 전계 발광 소자의 생산 및 평가
진공-증착 방법을 통해 본 발명에 따른 유기 분자를 포함하는 OLED 소자를 제조할 수 있다. 층이 하나보다 많은 화합물을 포함하는 경우 하나 이상의 화합물의 중량 백분율은 %로 표시된다. 총 중량 백분율 값은 100%이므로 값이 제공되지 않으면 이 화합물의 분율은 주어진 값과 100% 사이의 차이와 같다.
완전히 최적화되지 않은 OLED가 표준 방법을 사용하여, 전계발광 스펙트럼 및, 광다이오드에 의해 검출된 광을 사용하여 계산된, 강도 및 전류에 의존하는 외부 양자 효율(%)을 측정하여 특징지어진다. 소자의 FWHM이 광발광 스펙트럼(형광 또는 인광)에 대해 이전에 언급한 바와 같이 전계 발광 스펙트럼으로부터 결정된다. 보고된 FWHM은 주발광 피크(즉, 가장 높은 발광 강도를 갖는 피크)를 나타낸다. OLED 소자의 수명은 정전류 밀도에서 동작하는 동안 휘도의 변화로부터 추출된다. LT50 값은 측정 휘도가 초기 휘도의 50%까지 감소한 시간에 해당하며, 유사하게 LT80은 측정 휘도가 초기 휘도의 80%까지 감소한 시점, LT97은 측정된 휘도가 초기 휘도의 97%로 감소한 시점에 해당한다.
가속 수명 측정이 수행된다(예를 들어 증가된 전류 밀도가 적용됨). 예를 들어, 500cd/m2에서 LT80 값은 다음 방정식을 사용하여 결정된다.
Figure pct00312
여기서 L0는 인가된 전류 밀도에서의 초기 휘도를 나타낸다. 값은 여러 픽셀(일반적으로 2~8개)의 평균에 해당한다.
실험 결과
스택 재료
Figure pct00313
Figure pct00314
HBM1 (정공 차단 재료) EBM1 (전자 차단 재료)
Figure pct00315
Figure pct00316
HTL1 (정공수송 재료) ETL1 (전자 수송 재료)
Figure pct00317
Figure pct00318
ETL2 (전자 수송 재료) ETL3 (전자 수송 재료)
Figure pct00319
Figure pct00320
NDP-9 (정공 주입 재료) EBM2 (전자 차단 재료)
호스트 재료 HB
Figure pct00321
mCBP = H B -1 PYD2 = H B -2 H B -3
Figure pct00322
H B -4 H B -5
Figure pct00323
Figure pct00324
H B -6 H B -7
Figure pct00325
Figure pct00326
H B -8 H B -9
Figure pct00327
Figure pct00328
H B -10 H B -11
Figure pct00329
Figure pct00330
H B -12 H B -13
Figure pct00331
Figure pct00332
H B -14 H B -15
Figure pct00333
H B -16
표 1H. 호스트 재료의 특성.
예시
화합물 		E HOMO
[eV] 		E LUMO [eV] E(S1)
[eV] 		E(T1)
[eV]
H B HBM1 -2.91 2.94
EBM1 -5.54 -2.46 3.08 2.36
mCBP -6.02 -2.42 3.6 2.82
PYD2 -6.08 -2.55 3.53 2.81
H B -3 -5.66 -2.35 3.31 2.71
H B -4 -5.85 -2.43 3.42 2.84
H B -5 -5.91 -2.89 2.79
H B -6 -5.94 -2.93 3.01 2.78
H B -7 3.27 2.71
H B -8 2.94 2.70
H B -9 -5.97 -3.10 2.88 2.77
H B -10 3.15 2.75
H B -11 -6.04 -3.10 2.94 2.86
H B -12 -6.23 -3.02 3.21 2.76
H B -13 -6.23 -3.12 3.21 2.76
H B -14 -5.99 -2.48 3.51 2.97
H B -15 -5.64 -2.36 3.28 2.70
H B -16 -5.68 -2.55 3.13 2.81
TADF 재료 E B
Figure pct00334
Figure pct00335
E B -1 E B -2
Figure pct00336
Figure pct00337
E B -3 E B -4
Figure pct00338
Figure pct00339
E B -5 E B -6
Figure pct00340
Figure pct00341
E B -7 E B -8
Figure pct00342
Figure pct00343
E B -9 E B -10
Figure pct00344
Figure pct00345
Figure pct00346
E B -11 E B -12 E B -13
Figure pct00347
Figure pct00348
Figure pct00349
E B -14 E B -15 E B -16
Figure pct00350
Figure pct00351
Figure pct00352
E B -17 E B -18 E B -19
Figure pct00353
Figure pct00354
E B -20 E B -21
Figure pct00355
Figure pct00356
E B -22 E B -23
Figure pct00357
E B -24
표 1E. TADF 재료의 특성 EB.
예시
화합물 		E HOMO
[eV] 		E LUMO [eV] E(S1)
[eV] 		E(T1)
[eV] 		λ max PMMA
[nm] 		FWHM
[eV] 		PLQY
[%]
E B E B -1 -5.97 -3.28 2.69 2.63 518 0.43 61
E B -2 -5.97 -3.31 2.66 2.72 526 0.43 43
E B -3 -5.92 -3.25 2.67 2.65 517 0.40 73
E B -4 -6.00 -3.37 2.63 2.65 525 0.40 54
E B -5 -5.95 -3.27 2.68 2.64 508 0.41 72
E B -6 -5.94 -3.24 2.70 2.64 509 0.41 74
E B -7 -5.94 -3.24 2.70 2.66 509 0.41 71
E B -8 -5.93 -3.33 2.60 2.59 525 0.39 71
E B -9 -5.89 -3.15 2.74 2.64 498 0.40 81
E B -10 -5.99 -3.34 2.65 2.65 520 0.42 54
E B -11 -5.79 -3.15 2.77 2.81 514 0.50 63
E B -12 -6.07 -3.19 2.88 2.80 477 0.42 83
E B -13 -6.15 -3.13 3.02 2.79 454 0.44 72
E B -14 -6.03 -3.01 3.02 2.97 459 0.45 72
E B -15 -5.79 -3.02 2.77 2.82 511 0.49 64
E B -16 -5.71 -3.07 2.64 2.59 517 0.38 68
E B -17 -5.79 -3.02 2.77 2.77 523 0.51 49
E B -18 -5.80 -3.04 2.76 522 0.52 52
E B -19 -5.80 -3.14 2.67 540 0.50 38
E B -20 -5.71 -3.06 2.65 2.60 510 0.37 69
E B -21 -5.79 -2.96 2.84 2.88 502 0.51 66
E B -22 -5.97 -2.94 2.92 2.87 473 0.44 79
E B -23 -6.05 -3.17 2.88 2.81 478 0.43 79
E B -24 -5.92 -3.00 2.92 2.87 475 0.44 79
인광 재료 P B
Figure pct00358
Figure pct00359
Ir(ppy) 3 P B -2
Figure pct00360
Figure pct00361
P B -3 P B -4
표 1P. 재료의 특성.
예시
화합물		 HOMO
[eV] 		LUMO CV
[eV] 		E LUMO [eV] E(S1)
[eV] 		E(T1)
[eV] 		λ max PMMA
[nm] 		FWHM
[eV]
P B Ir(ppy) 3 -5.36 2.56a 509 0.38
PB-2 -5.33 -2.32 2.57b 522 0.34
PB-3 -5.80 -2.67 2.88c 482 0.40
PB-4 -5.24
여기서 LUMOCV는 순환 전압전류법에 의해 결정된 최저 비점유 분자 궤도의 에너지이다. a방출 스펙트럼이 클로로포름 내의 Ir(ppy)3의 용액으로부터 기록되었다. b방출 스펙트럼이 디클로로메탄 내의 PB-2의 0.001mg/mL 용액으로부터 기록되었다. c발광 스펙트럼이 톨루엔 내의 PB-3 의 0.001mg/mL 용액으로부터 기록되었다.
작은 FWHM 에미터 S B
Figure pct00362
Figure pct00363
S B -1 S B -2
Figure pct00364
Figure pct00365
S B -3 S B -4
Figure pct00366
Figure pct00367
S B -5 S B -6
Figure pct00368
Figure pct00369
S B -7 S B -8
Figure pct00370
Figure pct00371
SB-9 SB-10
Figure pct00372
Figure pct00373
SB-11 SB-12
Figure pct00374
Figure pct00375
SB-13 SB-14
Figure pct00376
SB-15
표 1S. 작은 FWHM 에미터 SB의 특성.
예시 화합물 E HOMO
[eV] 		E LUMO
[eV] 		E(S1)
[eV] 		E(T1)
[eV] 		λ ax PMMA
[nm] 		FWHM
[eV]
S B S B -1 -5.54 -3.10 2.44 2.12 538 0.21
S B -2 -5.53 -3.04 2.49 2.26 525 0.18
S B -3 -5.55 -3.05 2.50 2.22 520 0.18
S B -4 -5.48 -3.05 2.43 2.25 537 0.17
S B -5 -5.47 -3.01 2.46 2.58 527 0.15
S B -6 -5.56 -3.03 2.53 2.19 518 0.22
S B -7 -5.48 -2.97 2.53 2.23 521 0.25
S B -8 -5.86 -3.40 2.46 517 0.10
S B -9 -5.47 -.2.66 2.81 460 0.14
S B -10 -5.46 -2.65 2.81 459 0.15
S B -11 -5.33 -2.51 2.82 458 0.16
S B -12 -5.49 -2.63 2.86 451 0.14
S B -13 2.79 464 0.24
S B -14 -5.31 -2.50 2.81 2.61 459 0.16
S B -15 -5.40 -2.66 2.74 468 0.12
* DCM에서 측정됨(0.01 mg/mL; 이러한 용액이 광물리학적 측정에 사용되었음).
표 2. 예시적인 유기 전계발광 소자(OLED)의 구성 1.
층 두께 재료
10 100nm Al
9 2nm Liq
8 20nm NBPhen
7 10nm HBM1
6 50nm HB :
EB :
PB :
SB
5 10nm HP
4 10nm TCTA
3 50nm NPB
2 5nm HAT-CN
1 50nm ITO
기판 유리
본 발명의 결과를 평가하기 위해, 발광층(6)의 조성만을 변화시킨 비교 실험을 수행하였다. 또한 비교 실험에서는 EB와 SB의 비율을 일정하게 유지하였다.
결과 I: 발광층(발광층, 6)에서 인광 재료 P B 의 함량 변화
소자 D1 내지 D4의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D1 D2 D3 D4
발광층(6) HB (79%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (78%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (75%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)		 HB (69%):
EB (20%):
PB (10%):
SB (1%)
표 2의 구성 1이 사용되었으며, 여기서 HB-4가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 또한 전자 차단층 5용 재료로 사용됨)로 사용되었고, EB-10이 TADF 재료 EB 로 사용되었고, Ir(ppy)3이 인광재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 I
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D1 0.17 530 0.31 0.64 5.53 21.0 1.00
D2 0.18 532 0.32 0.64 6.64 21.2 2.47
D3 0.20 532 0.34 0.62 7.41 18.1 1.21
D4 0.24 532 0.37 0.60 6.96 13.1 0.99
소자 결과, D1 및 D2를 비교하면 유사한 광학적 특성(FWHM,
Figure pct00377
max, CIEx 및 CIEy) 및 효율(EQE)을 관찰할 수 있는 반면, D2의 경우 D1에 비해 147%의 상대수명의 연장(1.00으로부터 2.47로)을 관찰할 수 있다. D3의 경우 D1에 비해 상대수명이 21% 연장(1.00으로부터 1.21로)된 반면, D4의 상대 수명은 D1에 비해 1%(1.00로부터 0.99로) 감소하였다.
결과 II: 성분 조성의 변화
소자 D5 내지 D13의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D5 D6
발광층 (6) HB (79%):
HN (20%):
PB (1%):
SB (0%)		 HB (76%):
HN (20%):
PB (4%):
SB (0%)
층 D9 D10
발광층 (6) HB (79.5%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (78.5%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (0.5%)
표 2의 구성 1이 사용되었으며, 여기서 HB-4가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 또한 전자 차단층 5용 재료로 사용됨)로 사용되었고, HB-5 가 호스트 재료 HN 로 사용되었고, EB-11이 TADF 재료 EB 로 사용되었고, Ir(ppy)3이 인광재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 D5 및 D6은 혼합 호스트 시스템, 즉, HB 및 HN과 인광 에미터를 포함하는 전형적인 인광 소자이다.
소자 D7 및 D8은 혼합 호스트 시스템, 즉 HB 및 HN, 인광 재료 및 작은 FWHM 에미터 SB를 포함하는 소자이다.
소자 D9는 호스트 HB, TADF 재료 EB 및 작은 FWHM 에미터 SB를 포함하는 소자이다.
소자 D10은 호스트 HB, TADF 재료 EB, 인광 재료 PB 및 작은 FWHM 에미터 SB를 포함하는 소자이다.
소자 결과 II
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D5 0.31 512 0.30 0.62 6.11 19.5 1.00
D6 0.31 514 0.30 0.63 5.77 21.7 1.89
D7 0.17 534 0.33 0.64 6.33 19.9 2.05
D8 0.17 534 0.33 0.64 6.19 22.9 3.50
D9 0.17 532 0.31 0.63 5.86 20.6 1.30
D10 0.18 532 0.32 0.64 6.74 24.9 13.34
소자 D5 및 D6의 발광층 조성을 D7 및 D8과 비교하면, D7 및 D8은 D5 및 D6에는 존재하지 않는 작은 FWHM 에미터 SB를 추가로 포함한다. D7 및 D8에 대하여 더 긴 수명, 유사한 효율 및 더 작은 방출 FWHM이 관찰될 수 있다.
본 발명에 따른 소자 D10은 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3가 없는 D9보다 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
소자 D14 내지 D21의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D14 D15 D16 D17 D18
발광층(6) HB (80%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (0%)
층 D19 D20 D21
발광층(6) HB (78%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (75%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)		 HB (72%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (7%):
SB (1%)
표 2의 구성 1이 사용되었으며, 여기서 HB-4가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 또한 전자 차단층 5용 재료로 사용됨)로 사용되었고, HB-5 가 호스트 재료 HN 로 사용되었고, EB-10이 TADF 재료 EB 로 사용되었고, PB-2가 인광재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 III
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D14 0.35 522 0.32 0.60 4.76 16.4 1.00
D15 0.29 516 0.30 0.63 6.49 22.7 0.29
D16 0.16 532 0.32 0.65 5.85 20.4 2.76
D17 0.17 532 0.31 0.65 6.60 22.4 0.52
D18 0.36 525 0.36 0.59 7.02 15.7 2.17
D19 0.17 532 0.33 0.64 7.28 20.4 4.75
D20 0.20 532 0.35 0.62 7.85 16.3 2.42
D21 0.20 534 0.36 0.61 7.26 13.6 2.57
소자 결과 III에서 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)가 없으면 모든 경우에 0.25eV보다 상당히 큰 FWHM 값에 의해 반영되는, 바람직하지 않은 넓은 발광이 발생한다(소자 D14, D15 및 D18 참조). D15의 경우 22.7%의 매우 높은 EQE가 상당히 감소된 수명과 함께 제공된다. TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-10) 또는 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 PB-2)와 함께 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 예시적으로 SB-1)를 사용할 때, 좁은 발광이 달성될 수 있으며, 이는 그러면 0.25eV보다 상당히 작은 FWHM 값으로 반영된다(소자 D16 및 D17 참조). 동시에 이들 소자는 각각 20.4% 및 22.4%의 높은 EQE 값을 나타낸다. 그러나 수명의 관점에서, 이들 소자 모두는 본 발명에 따라 제조된 소자 D19에 의해 명백히 압도된다. D19는 또한 매우 우수한 효율(20.4%의 EQE)과 좁은 발광(0.17eV의 FWHM)을 나타낸다. 요약하면, 숙련된 기술자는 (본 발명에 따른) D19가 가장 우수한 종합적인 소자 성능을 명확하게 보여준다는 것을 인정할 것이다. D19의 EML은 1%의 인광 재료 PB를 포함한다. 이 값을 (D20에서) 4% 또는 심지어 (D21에서) 7%로 늘리면 FWHM이 0.20eV로 약간 증가하고, EQE가 16.3% 또는 13.6%로 각각 감소하고, 소자 수명이 단축되어, 소자 성능이 다소 저하되는 결과를 가져온다. 그럼에도 불구하고 D20 및 D21은 특히 소자 수명과 관련하여 여전히 우수한 종합적인 성능을 보여준다. TADF 재료 EB-10이 없는 경우, EML 내의 전자 이동도를 증가시키기 위해 n-호스트(여기서는 예시적으로 HB-5)를 일반적으로 사용하였다.
소자 D22 내지 D29의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D22 D23 D24 D25 D26
발광층(6) HB (80%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (0%)		 HB (78%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (78.5%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (0.5%)
층 D27 D28 D29
발광층(6) HB (79.5%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (75%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)		 HB (75.5%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 2의 구성 1이 사용되었으며, 여기서 HB-4가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 또한 전자 차단층 5용 재료로 사용됨)로 사용되었고, HB-5 가 호스트 재료 HN 로 사용되었고, EB-11이 TADF 재료 EB 로 사용되었고, Ir(ppy)3이 인광재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 IV
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D22 0.41 518 0.29 0.55 4.93 22.5 1.00
D23 0.31 512 0.30 0.62 6.11 19.5 1.10
D24 0.17 534 0.33 0.64 6.33 19.9 2.26
D25 0.17 534 0.32 0.64 6.30 22.5 11.89
D26 0.18 532 0.32 0.64 6.74 24.9 14.72
D27 0.17 532 0.31 0.63 5.86 20.6 1.44
D28 0.16 534 0.33 0.64 5.94 21.6 8.95
D29 0.18 532 0.32 0.64 6.75 22.6 11.40
소자 결과 IV로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 작은 FWHM 에미터 SB 없이 메인 에미터로서 TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-11) 또는 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)를 사용하면 0.25 eV(여기서는 각각 0.41 및 0.31 eV, D22 및 D23 참조)보다 분명히 큰 주발광 피크의 FWHM 값에 의해 반영되는 유기 전계 발광 소자의 상대적으로 넓은 발광이 발생한다. D22 및 D23 모두 높은 효율(각각 22.5% 및 19.5%의 EQE)을 나타낸다. 예를 들어 인광 OLED D23에 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)를 추가하면 주발광 피크의 FWHM이 크게 감소(0.17eV)되는 반면 EQE 및 수명은 약간 향상된다(D24 참조). 그러나 OLED D22 및 D23 뿐만 아니라 소자 D24는 본 발명에 따라 제조된 소자 D25에 의해 강력하게 압도된다. D22, D23 및 D24와 비교할 때 소자 D25는 극적으로 연장된 수명을 나타내면서도 여전히 동일하게 높은 효율과 좁은 FWHM을 나타낸다. 숙련된 기술자는 본 발명에 따른 소자 D25의 종합적인 성능이 D22, D23 및 D24의 성능보다 분명히 우수하다는 것을 인정할 것이다. 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)의 함량을 (D25의 EML에서) 1%로부터 (D26의 EML에서) 0.5%로 줄임으로써 종합적인 소자 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 다시, 본 발명의 조건을 충족하지 않는 비교예 D27(예를 들어 인광 재료 PB가 결여됨)은 급격히 감소된 수명 및 다소 감소된 효율(EQE)을 나타내었다. 본 발명에 따른 소자 D25 및 D26내의 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)의 함량 1%로부터 (본 발명에 따른 소자 D28 및 D29내의) 4%로 증가시키면 소자 수명 및 효율의 감소를 가져온다. 그러나 이들 소자(D28 및 D29)는 본 발명에 따르지 않고 최신 기술에 따라 제조된, 전술한 비교 소자들보다 여전히 명백히 우수하다. TADF 재료 EB-11이 없는 경우, EML 내의 전자 이동도를 증가시키기 위해 n-호스트(여기서는 예시적으로 HB-5)가 일반적으로 사용되었다.
표 3. 예시적인 유기 전계발광 소자(OLED)의 구성 2.
층 두께 재료
10 100nm Al
9 2nm Liq
8 20nm NBPhen
7 10nm HBM1
6 50nm HB :
EB :
PB :
SB
5 10nm HP
4 10nm TCTA
3 40nm NPB
2 5nm HAT-CN
1 50nm ITO
기판 유리
소자 D30 내지 D32의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D30 D31 D32
발광층(6) HB (79%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (76%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (0%)		 HB (75%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)
표 3의 구성 2가 사용되었으며, 여기서 HB-1(mCBP)가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 또한 전자 차단층 5용 재료로 사용됨)로 사용되었고, EB-14가 TADF 재료 EB 로 사용되었고, PB-3이 인광재료 PB로 사용되었고, SB-14가 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다.
소자 결과 V
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D30 0.17 462 0,14 0.15 6.07 15.8 1.00
D31 0.33 474 0,14 0.23 5.61 16.8 2.50
D32 0.19 462 0,14 0.16 6.03 19.4 1.75
유기전계발광소자 D30-D32 중, 본 발명에 따른 D32가 좁은 발광(작은 FWHM), 높은 EQE, 상대적인 수명을 고려할 때 가장 우수한 종합적인 성능을 보인다.
소자 D33 내지 D35의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D33 D34 D35
발광층(6) HP (79%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HP (79%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (0%)		 HP (78%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)
표 3의 구성 2가 사용되었으며, 여기서 HB-14가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 또한 전자 차단층 5용 재료로 사용됨)로 사용되었고, EB-14가 TADF 재료 EB 로 사용되었고, PB-3이 인광재료 PB로 사용되었고, SB-14가 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다.
소자 결과 VI
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D33 0.17 462 0.14 0.15 5.26 17.2 1.00
D34 0.35 474 0.15 0.25 6.07 13.5 0.75
D35 0.18 462 0.14 0.15 5.89 18.1 1.50
유기전계발광소자 D33-D36 중, 본 발명에 따른 D35가 좁은 발광(작은 FWHM), 높은 EQE, 상대적인 수명을 고려할 때 가장 우수한 종합적인 성능을 보인다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 각 발광층 B는 단일층일 수도 있고, 2층 이상의 하위층으로 구성될 수도 있다. 2개 이상의 하위층을 포함하는 발광층 B를 갖는 예시적인 유기 전계발광 소자가 아래에 제시되어 있다(소자 결과 VII 및 VIII 참조).
표 4. 예시적인 유기 전계발광 소자(OLED)의 구성 3.
층 두께 하위층 재료
10 100nm 단일층 Al
9 2nm 단일층 Liq
8 20nm 단일층 NBPhen
7 10nm 단일층 HBM1
6 2nm 하위층 11 HB :
EB :
PB :
SB
8nm 하위층 10
2nm 하위층 9
8nm 하위층 8
2nm 하위층 7
8nm 하위층 6
2nm 하위층 5
8nm 하위층 4
2nm 하위층 3
8nm 하위층 2
2nm 하위층 1
5 10nm 단일층 HP
4 10nm 단일층 TCTA
3 50nm 단일층 NPB
2 5nm 단일층 HAT-CN
1 50nm 단일층 ITO
기판 유리
소자 D36 내지 D38의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 하위층 D36 D37 D38
발광층(6) 11 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
10 HB (79%):
HN (20%):
PB (1%)		 HB (80%):
EB (20%):		 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
9 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
8 HB (79%):
HN (20%):
PB (1%)		 HB (80%):
EB (20%):		 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
7 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
6 HB (79%):
HN (20%):
PB (1%)		 HB (80%):
EB (20%):		 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
5 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
4 HB (79%):
HN (20%):
PB (1%)		 HB (80%):
EB (20%):		 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
3 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
2 HB (79%):
HN (20%):
PB (1%)		 HB (80%):
EB (20%):		 HB (79%):
HN (20%):
PB (1%)
1 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
표 4의 구성 3이 사용되었으며, 여기서 HB-4가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, HB-5가 호스트 재료 HN으로 사용되었고, EB-10이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3이 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다.
소자 결과 VII
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D36 0.24 528 0.29 0.64 5.08 23.8 1.00
D37 0.21 530 0.31 0.63 5.80 18.0 3.87
D38 0.23 530 0.33 0.62 7.71 16.3 9.01
소자 결과 VII로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 D38은 D36 및 D37에 비해 현저하게 연장된 수명을 나타낸다. 이것은 다소 감소하지만 여전히 높은 효율(EQE)과 함께 제공된다. 세 소자 모두 모든 경우에 0.25eV 미만의 FWHM 값으로 표현되는 좁은 발광을 나타낸다. D38은 좁은 발광, 여전히 높은 EQE 및 매우 긴 수명을 고려할 때 가장 우수한 종합적인 소자 성능을 나타낸다.
표 5. 예시적인 유기 전계발광 소자(OLED)의 구성 4.
층 두께 하위층 재료
10 100nm 단일층 Al
9 2nm 단일층 Liq
8 20nm 단일층 NBPhen
7 10nm 단일층 HBM1
6 5nm 하위층 13 HB :
EB :
PB :
SB
2nm 하위층 12
5nm 하위층 11
2nm 하위층 10
5nm 하위층 9
2nm 하위층 8
5nm 하위층 7
2nm 하위층 6
5nm 하위층 5
2nm 하위층 4
5nm 하위층 3
2nm 하위층 2
5nm 하위층 1
5 10nm 단일층 HP
4 10nm 단일층 TCTA
3 50nm 단일층 NPB
2 5nm 단일층 HAT-CN
1 50nm 단일층 ITO
기판 유리
소자 D39의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 하위층 D39
발광층(6) 13 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
12 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
11 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
10 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
9 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
8 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
7 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
6 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
5 HB (79%):
EB (20%):
PB (1%)
4 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
3 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
2 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
1 HB (79%):
HN (20%):
SB (1%)
표 5의 구성 4가 사용되었으며, 여기서 HB-4가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, HB-5가 호스트 재료 HN으로 사용되었고, EB-10이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3이 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다.
소자 결과 VIII
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D39 0.23 528 0.33 0.62 6.21 15.3 0.73*
*수명은 D38을 기준으로 주어진다.
소자 결과 VIII에서 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 대체로 유사한 스택 구조를 사용하면서 HB:EB:PB-하위층의 두께를 8nm(D38)로부터 5nm(D39)로 줄이면 소자 성능이 향상되지 않는다. 그럼에도 불구하고 D39는 여전히 좁은 발광, 높은 EQE 및 우수한 수명을 나타낸다.
소자 D40 및 D41의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D40 D41
발광층 (6) HB (79%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (75%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)
표 2의 구성 1이 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-10이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3이 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 IX
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D40 0.16 534 0.33 0.64 3.93 13.1 1.00
D41 0.18 534 0.35 0.63 5.09 12.9 3.02
소자 결과 IX로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D41은 좁은 발광(FWHM), 효율 (EQE) 및 가장 많이 소자 수명(LT95)을 고려할 때 TADF 재료 EB (여기서 예시적으로 EB-10)가 결여된 소자 D40에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
표 6. 예시적인 유기 전계발광 소자(OLED)의 구성 5.
층 두께 재료
10 100nm Al
9 2nm Liq
8 20nm NBPhen
7 10nm HBM1
6 50nm HB :
EB :
PB :
SB
5 10nm EBM1
4 10nm TCTA
3 60nm NPB
2 5nm HAT-CN
1 50nm ITO
기판 유리
소자 D42 내지 D44의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D42 D43 D44
발광층(6) HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, HB-5가 호스트 재료 HN으로 사용되었고, EB-10이 TADF 재료 EB로 사용되었고, PB-2가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 X
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D42 0.18 532 0.33 0.64 3.81 14.4 1.00
D43 0.18 532 0.32 0.65 4.00 14.9 0.17
D44 0.18 534 0.33 0.64 4.31 14.8 1.77
소자 결과 X로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D44는 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-10)가 결여된 소자 D43 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 PB-2)가 결여된 소자 D42에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다. TADF 재료 EB-10이 없는 경우, n-호스트(여기서는 예시적으로 HB-5)를 사용하여 EML 내의 전자 이동도를 증가시켰다.
소자 D45 내지 D49의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D45 D46 D47 D48 D49
발광층(6) HB (80%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)
표 2의 구성 1이 사용되었으며, 여기서 HB-4가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, HB-5가 호스트 재료 HN으로 사용되었고, EB-10이 TADF 재료 EB로 사용되었고, PB-4가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XI
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D45 0.34 521 0.31 0.60 5.04 17.5 1.00
D46 0.25 522 0.32 0.63 5.91 27.0 0.72
D47 0.16 532 0.31 0.65 6.02 20.0 2.27
D48 0.17 531 0.32 0.65 6.56 22.5 0.64
D49 0.17 532 0.33 0.64 7.70 19.2 4.39
소자 결과 X로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D49는 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-10)가 결여된 소자 D48 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 PB-4)가 결여된 소자 D47 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 PB-4를 채용한 소자 D46 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-10을 채용한 소자 D45에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다. TADF 재료 EB-10이 없는 경우, n-호스트(여기서는 예시적으로 HB-5)를 사용하여 EML 내의 전자 이동도를 증가시켰다.
소자 D50 내지 D64의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D50 D51 D52 D53 D54
발광층(6) HB (80%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)
층 D55 D56 D57 D58 D59
발광층(6) HB (75%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)		 HB (75.5%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (0.5%)		 HB (72%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (7%):
SB (1%)		 HB (72.5%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (7%):
SB (0.5%)		 HB (65.5%):
HN (0%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
D60 D61
발광층(6) HB (55.5%):HN (0%):
EB (40%):
PB (4%):
SB (0.5%)		 HB (67.5%):
HN (0%):
EB (30%):
PB (3%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, HB-5가 호스트 재료 HN으로 사용되었고, EB-11이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XII
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D50 0.35 530 0.34 0.57 3.51 11.0 1.00
D51 0.28 508 0.27 0.63 3.85 18.7 0.47
D52 0.17 534 0.32 0.64 3.67 12.7 0.90
D53 0.16 532 0.31 0.65 3.83 14.5 0.84
D54 0.19 532 0.32 0.65 4.29 17.5 1.91
D55 0.16 534 0.33 0.64 4.71 20.2 6.72
D56 0.17 532 0.32 0.65 4.75 19.0 10.71
D57 0.17 534 0.33 0.64 4.70 18.3 6.18
D58 0.18 532 0.32 0.64 4.69 16.9 7.21
D59 0.19 532 0.33 0.64 4.54 18.7 14.51
D60 0.20 532 0.34 0.63 4.22 16.9 14.27
D61 0.21 532 0.34 0.63 4.54 18.0 17.15
소자 결과 XII로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D54는 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-11)가 결여된 소자 D53 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 결여된 소자 D52 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 Ir(ppy)3를 채용한 소자 D51 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-11을 채용한 소자 D50에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다. 소자 D55 내지 D58의 성능을 비교할 때, EML 내의 작은 FWHM 에미터(여기서는 예시적으로 SB-1)의 농도를 1%에서 0.5%로 줄이면 소자 수명을 연장시킬 수 있다는 결론을 내릴 수 있다. 소자 D59 내지 D61이 또한 본 발명에 따라 제조되었으며, 특히 본 발명에 따른 D55와 비교하여 TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-11)의 농도를 20%에서 30%로 또는 심지어 40%로 증가시키면 종합적인 소자 성능을 향상시킬 수 있다. 소자 D55 내지 D58 사이 및 D60 와 D61 사이의 비교는 대조적으로 낮은 농도의 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 소자 성능에 유리함을 나타낸다. TADF 재료 EB-11이 없는 경우, EML 내의 전자 이동도를 증가시키기 위해 n-호스트(여기서는 예시적으로 HB-5)를 사용하였다.
소자 D62 내지 D71의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D62 D63 D64 D65 D66
발광층(6) HB (80%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (0%)
층 D67 D68 D69 D70 D71
발광층(6) HB (78%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (75%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)		 HB (67%):
HN (0%):
EB (30%):
PB (2.5%):
SB (0.5%)		 HB (57%):
HN (0%):
EB (40%):
PB (2.5%):
SB (0.5%)		 HB (47%):
HN (0%):
EB (50%):
PB (2.5%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, HB-5가 호스트 재료 HN으로 사용되었고, EB-11이 TADF 재료 EB로 사용되었고, PB-2가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XIII
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D62 0.35 530 0.34 0.57 3.51 10.98 1.00
D63 0.28 516 0.30 0.63 3.94 21.33 2.47
D64 0.17 534 0.32 0.64 3.64 13.74 1.81
D65 0.17 534 0.32 0.65 3.96 19.87 3.76
D66 0.16 520 0.33 0.61 4.30 15.09 5.17
D67 0.17 534 0.33 0.64 4.35 20.89 9.59
D68 0.17 534 0.34 0.64 4.65 21.9 19.51
D69 0.20 532 0.34 0.63 4.56 19.3 23.18
D70 0.22 532 0.35 0.62 4.24 17.2 17.96
D71 0.24 532 0.36 0.61 3.96 14.6 8.61
소자 결과 XIII로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D67은 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 작은 FWHM 재료 SB(여기서는 예시적으로 SB-1)가 결여된 소자 D66 및 TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-11)가 결여된 소자 D65 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 PB-2)가 결여된 소자 D64 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 PB-2를 채용한 소자 D63 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-11을 채용한 소자 D62에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다. 소자 D67 내지 D71의 성능을 비교할 때, 주어진 재료 세트에 대하여 30%의 EB-11, 2.5%의 PB-2 및 0.5%의 SB-1 농도가 가장 우수한 성능의 소자(D69)를 제공한다는 결론을 내릴 수 있다.
소자 D72 내지 D79의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D72 D73 D74 D75 D76
발광층 (6) HB (80%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (0%)		 HB (79%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (20%):
EB (0%):
PB (1%):
SB (1%)		 HB (78%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (1%)
층 D77 D78 D79
발광층 (6) HB (78.5%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (1%):
SB (0.5%)		 HB (75%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (1%)		 HB (75.5%):
HN (0%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, HB-5가 호스트 재료 HN으로 사용되었고, EB-11이 TADF 재료 EB로 사용되었고, PB-4가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XIV
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D72 0.26 528 0.34 0.57 3.67 10.6 1.00
D73 0.24 520 0.30 0.64 4.36 25.0 0.54
D74 0.17 534 0.32 0.64 3.78 14.0 1.18
D75 0.16 532 0.32 0.65 4.39 13.2 0.57
D76 0.17 534 0.33 0.64 4.72 19.6 3.65
D77 0.18 530 0.32 0.64 4.66 19.8 7.29
D78 0.17 534 0.34 0.64 5.71 23.5 19.39
D79 0.19 530 0.33 0.64 5.57 22.6 35.59
소자 결과 XIV로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D76은 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 TADF 재료 EB(여기서는 예시적으로 EB-11)가 결여된 소자 D75 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 PB-4)가 결여된 소자 D74 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 PB-4를 채용한 소자 D73 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-11을 채용한 소자 D72에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다. 소자 D76 내지 D79의 성능을 비교할 때, 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 예시적으로 SB-1)의 농도를 1%로부터 0.5%로 줄이면 종합적인 소자 성능을 향상시킬 수 있다는 결론을 내릴 수 있다.
소자 D80 내지 D85의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D80 D81 D82 D83 D84
발광층(6) HB (70%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79.5%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (69.5%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (66%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0%)		 HB (75.5%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (0.5%)
층 D85
발광층(6) HB (65.5%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-15가 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XV
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D80 0.41 532 0.35 0.57 3.43 10.2 1.00
D81 0.19 530 0.32 0.63 3.45 12.8 0.88
D82 0.19 530 0.32 0.63 3.44 12.3 1.50
D83 0.38 518 0.36 0.59 4.50 13.2 4.50
D84 0.19 532 0.32 0.64 4.81 18.3 5.12
D85 0.19 532 0.33 0.63 4.54 17.7 9.23
소자 결과 XV로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D84는 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 결여된 소자 D81과 비교하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다. 또한, 본 발명에 따른 D85는 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)가 결여된 소자 D83, 인광 재료 PB(여기서는 PB-4)가 결여된 소자 D81 및 SB-1대신 에미터 EB-15를 사용하는 D80에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
소자 D86 내지 D90의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D86 D87 D88 D89 D90
발광층(6) HB (70%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (79.5%):
EB (20%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (69.5%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (75.5%):
EB (20%):
PB (4%):
SB (0.5%)		 HB (65.5%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-15가 TADF 재료 EB로 사용되었고, PB-2가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XVI
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D86 0.41 532 0.35 0.57 3.43 10.2 1.00
D87 0.19 530 0.32 0.63 3.45 12.8 0.55
D88 0.19 532 0.32 0.63 3.44 12.3 0.96
D89 0.19 532 0.32 0.64 5.14 19.0 1.98
D90 0.20 532 0.34 0.63 4.64 19.3 3.44
소자 결과 XVI로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D89 및 D90은 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 인광 재료 PB(여기서는 예를 들어 PB-2)가 결여된 소자 D87 및 D88 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-15을 채용한 소자에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
소자 D91 내지 D94의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D91 D92 D93 D94
발광층(6) HB (70%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (69.5%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (66%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0%)		 HB (65.5%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-16이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XVII
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D91 0.33 518 0.30 0.61 3.08 19.4 1.00
D92 0.18 532 0.31 0.64 3.25 18.7 1.72
D93 0.33 520 0.33 0.61 3.61 20.6 7.61
D94 0.18 534 0.33 0.64 3.83 24.7 18.21
소자 결과 XVII로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D94는 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)가 결여된 소자 D93 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 결여된 소자 D92 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-16을 채용한 소자 D91에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
소자 D91 내지 D94의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D95 D96 D97
발광층(6) HB (69.5%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (66%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0%)		 HB (65.5%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-17이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XVIII
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D95 0.20 532 0.33 0.63 3.64 11.3 1.00
D96 0.44 550 0.40 0.56 4.27 8.4 3.77
D97 0.24 534 0.37 0.61 4.42 13.5 4.49
소자 결과 XVIII에서 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D97은 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)가 결여된 소자 D96 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 결여된 소자 D95에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
소자 D98 내지 D101의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D98 D99 D100 D101
발광층(6) HB (70%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (69.5%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (66%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0%)		 HB (65.5%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-18이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XIX
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D98 0.40 535 0.37 0.57 3.68 8.7 1.00
D99 0.20 531 0.34 0.62 3.87 8.7 1.22
D100 0.43 546 0.39 0.57 4.52 9.8 5.85
D101 0.22 532 0.36 0.61 4.80 11.4 8.24
소자 결과 XIX로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D101은 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)가 결여된 소자 D100 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 결여된 소자 D99 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-18을 채용한 소자 D91에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
소자 D102 내지 D105의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D102 D103 D104 D105
발광층(6) HB (70%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (69.5%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (66%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0%)		 HB (65.5%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-19가 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XX
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D102 0.41 532 0.353 0.573 3.56 9.25 1.00
D103 0.19 531 0.324 0.631 3.64 12.31 1.70
D104 0.41 535 0.373 0.582 4.31 11.68 4.07
D105 0.20 532 0.339 0.628 4.51 16.97 8.31
소자 결과 XX로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D104는 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 작은 FWHM 에미터 SB(여기서는 SB-1)가 결여된 소자 D103 및 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 결여된 소자 D102에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.
소자 D106 내지 D108의 발광층 B의 조성(백분율은 중량 백분율을 가리킴):
층 D106 D107 D108
발광층(6) HB (70%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0%)		 HB (69.5%):
EB (30%):
PB (0%):
SB (0.5%)		 HB (65.5%):
EB (30%):
PB (4%):
SB (0.5%)
표 6의 구성 5가 사용되었으며, 여기서 HB-15가 호스트 재료 HB(p-호스트 HP; 전자 차단층 5용 재료로도 사용됨)로 사용되었고, EB-21이 TADF 재료 EB로 사용되었고, Ir(ppy)3가 인광 재료 PB로 사용되었고, SB-1이 작은 FWHM 에미터 SB로 사용되었다. 0%의 중량 백분율은 발광층 B에 재료가 없음을 의미한다.
소자 결과 XXI
소자 FWHM [eV] λmax [nm] CIEx CIEy 10mA/cm2
에서의
전압 [V]		 1000cd/m2에서의 EQE [%] 1200cd/m2에서의 상대 수명 LT95
D106 0.41 520 0.30 0.56 3.65 11.2 1.00
D107 0.18 528 0.29 0.63 3.61 12.4 1.69
D108 0.18 530 0.31 0.65 5.10 19.4 15.88
소자 결과 XXI로부터 결론을 내릴 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소자 D108은 좁은 발광(FWHM), 효율(EQE) 및 소자 수명(LT95)을 고려할 때 인광 재료 PB(여기서는 예시적으로 Ir(ppy)3)가 결여된 소자 D107 및 SB-1 대신 에미터 재료로서 EB-21을 채용한 소자 D106에 비하여 우수한 종합적인 성능을 나타낸다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 하위층으로 구성되는 적어도 하나의 발광층 B를 포함하고, 상기 하나 이상의 하위층은 서로 인접하고 전체로서 하기를 포함하는, 유기 전계 발광 소자:
    (i) 적어도 하나의 호스트 재료 HB;
    (ii) 에너지 Eλmax(PB)를 갖는 최대 발광 λmax(PB)를 갖는, 적어도 하나의 인광 재료 PB; 및
    (iii) 에너지 Eλmax(SB)를 갖는 최대 발광 λmax(SB)를 갖고, 0.25 eV 이하의 반치폭(FWHM)을 갖는 광을 방출하는, 적어도 하나의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB;
    (iv) 에너지 Eλmax(EB)를 갖는 최대 발광 λmax(EB)를 갖는, 적어도 하나의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB;
    여기서, 상기 발광층 B의 바깥쪽 표면에 위치하는 상기 하나 이상의 하위층은 인광 재료 PB, 작은 FWHM 에미터 SB, 및 TADF 재료 EB로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 하나의 에미터 재료를 포함하고, 하기 식 (16) 및 (17)에 의하여 표시되는 관계가 적용된다:
    | Eλmax(PB) - Eλmax(SB)| < 0.30 eV (16),
    | Eλmax(EB) - Eλmax(SB)| < 0.30 eV (17).
  2. 제1항에 있어서,
    하기 식 (18) 및 (19)에 의하여 표시되는 관계가 적용되는 유기 전계 발광 소자:
    | Eλmax(PB) - Eλmax(SB)| < 0.20 eV (18),
    | Eλmax(EB) - Eλmax(SB)| < 0.20 eV (19).
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 하위층은 정확히 하나의 TADF 재료 EB 및 정확히 하나의 인광 재료 PB를 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  4. 제1항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 식 (22)에 의하여 표시되는 관계가 적용되는 유기 전계 발광 소자:
    Eλmax(PB) > Eλmax(SB) (22).
  5. 제1항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 식 (22-a)에 의하여 표시되는 관계가 적용되는 유기 전계 발광 소자:
    Eλmax(EB) > Eλmax(SB) (22-a).
  6. 제1항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 식 (23) 내지 (25)에 의해 표시되는 관계 중 적어도 하나가 적용되는 유기 전계 발광 소자:
    440 nm < λmax(SB) < 470 nm (23)
    510 nm < λmax(SB) < 550 nm (24)
    610 nm < λmax(SB) < 665 nm (25)
  7. 제1항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 TADF 재료 EB는
    (i) 최저 여기 일중항 상태 에너지 E(S1E)와 최저 여기 삼중항 상태 에너지 E(T1E) 사이의 에너지 차이에 해당하는 ΔEST 값이 0.4eV 미만을 나타내는 것을 특징으로 하고; 및
    (ii) 30% 보다 큰 광발광 양자 수율(PLQY)을 나타내는,
    유기 전계 발광 소자.
  8. 제1항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) 각각의 호스트 재료 HB는 에너지 EHOMO(HB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(HB)를 갖고;
    (ii) 각각의 인광 재료 PB은 에너지 EHOMO(PB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(PB)를 갖고;
    (iii) 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB는 에너지 EHOMO(SB)를 갖는 최고 점유 분자 궤도 HOMO(SB)를 갖고;
    여기서 하기 식 (10) 및 (11)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다.
    EHOMO(PB) > EHOMO(HB) (10)
    EHOMO(PB) > EHOMO(SB) (11).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    (i) 각각의 호스트 재료 HB는 에너지 ELUMO(HB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(HB)를 갖고;
    (ii) 각각의 열 활성화 지연 형광(TADF) 재료 EB 는 에너지 ELUMO(EB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(EB)를 갖고;
    (iii) 각각의 인광 재료 PB은 에너지 ELUMO(PB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(PB)를 갖고;
    (iv) 각각의 작은 반치폭(FWHM) 에미터 SB는 에너지 ELUMO(SB)를 갖는 최저 비점유 분자 궤도 LUMO(SB)를 갖고;
    여기서 하기 식 (12) 및 (13)에 의하여 표현되는 관계가 적용된다.
    ELUMO(EB) < ELUMO(HB) (12)
    ELUMO(EB) < ELUMO(PB) (13).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 하위층은 전체로서 하기를 포함하거나 이로 구성되는 유기 전계 발광 소자:
    (i) 30-99.8 중량%의 하나 이상의 호스트 재료 HB;
    (ii) 0.1-30 중량%의 하나 이상의 인광 재료 PB; 및
    (iii) 0.1-10 중량%의 하나 이상의 작은 FWHM 에미터 SB; 및 선택적으로
    (iv) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 TADF 재료 EB; 및 선택적으로
    (v) 0-69.8 중량%의 하나 이상의 용매.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 전계 발광 소자의 각각의 발광층 B는 정확히 한 개의, 정확히 두 개의, 또는 정확히 세 개의 하위층을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    정확히 하나의 층으로 구성되는 유기 전계 발광 소자.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    본 발명에 따른 상기 유기 전계 발광 소자에 포함된, 각각의 작은 FWHM 에미터 SB는 5.0 Å2 이하의 차폐 파라미터를 나타내는 유기 전계 발광 소자.
  14. 하기 단계를 포함하는 광 발생 방법:
    (i) 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따르는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 단계; 및
    (ii) 상기 유기 전계 발광 소자에 전류를 인가하는 단계.
  15. 제14항에 있어서,
    하기 파장 범위 중 하나로부터 선택되는 파장 범위의 광 발생 방법:
    (i) 510 nm 내지 550 nm, 또는
    (ii) 440 nm 내지 470 nm, 또는
    (iii) 610 nm 내지 665 nm.
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