KR100511768B1 - 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광 소자 - Google Patents

피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR100511768B1
KR100511768B1 KR10-2002-0014059A KR20020014059A KR100511768B1 KR 100511768 B1 KR100511768 B1 KR 100511768B1 KR 20020014059 A KR20020014059 A KR 20020014059A KR 100511768 B1 KR100511768 B1 KR 100511768B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
pyrazoline
organic
same
organic light
Prior art date
Application number
KR10-2002-0014059A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030074997A (ko
Inventor
김정수
Original Assignee
네오뷰코오롱 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 네오뷰코오롱 주식회사 filed Critical 네오뷰코오롱 주식회사
Priority to KR10-2002-0014059A priority Critical patent/KR100511768B1/ko
Publication of KR20030074997A publication Critical patent/KR20030074997A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100511768B1 publication Critical patent/KR100511768B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/10—Transparent electrodes, e.g. using graphene
    • H10K2102/101—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO]
    • H10K2102/103—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising indium oxides, e.g. ITO
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917—Electroluminescent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 고품위의 청색을 나타내며 효율성과 내열성이 높은 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자에 관한 것으로서, 하기 화학식으로 표시되는 신규한 구조의 피라졸린계 유기 발광화합물, 및 높은 일함수를 갖는 제1 전극, 낮은 일함수를 갖는 제2 전극, 및 하기 화학식으로 표시되는 피라졸린계 유기 발광화합물을 포함하며, 상기 제1 및 제2 전극의 사이에 위치하는 적어도 하나의 유기 화합물층을 포함하는 유기 전계발광 소자를 제공한다.
상기 화학식에서 Py 및 Py'는 서로 같거나 다른 피라졸린 유도체이며, n은 연결된 페닐기의 수로서 1 내지 5의 정수이다.

Description

피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자 {Organic electroluminescent compound including pyrazoline moieties and organic electroluminescence device using the same}
본 발명은 피라졸린계 유기 발광화합물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내열성이 높고, 유기 전계발광 소자(Organic Electroluminescence device; OELD)의 발광층 및/또는 정공전달층으로서 사용할 수 있는 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 EL이라고 불리는 전계발광 소자(Electroluminescence device)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display; FED) 등과 함께 대표적인 평판 표시장치 중의 하나로서, LCD에서와 같은 백라이트가 필요 없고, 응답 속도가 빠를 뿐만 아니라, 또 자발 발광 소자이므로 휘도 및 시야각 특성이 우수한 장점이 있다. 특히, 유기 전계발광 소자는 일함수가 큰 ITO 등의 투명전극 및 일함수가 작은 Mg 등의 전극 사이에 강한 발광을 나타내는 유기 발광층을 형성하고, 상기 전극에 전압을 인가하여 각 전극에서 생성된 정공 및 전자가 유기 발광층에서 결합할 때, 유기 발광층이 빛을 발생시키는 성질을 이용한 것으로서, 박막 및 구부릴 수 있는 형태로의 소자 제작이 가능하고, 막 제작 기술에 의한 패턴 형성과 대량 생산이 용이할 뿐만 아니라, 구동 전압이 낮고, 이론적으로 가시 영역에서의 모든 색상의 발광이 가능한 장점이 있다.
상기 유기 발광층을 형성할 수 있는 물질로는 발광성을 가지는 전도성, 비전도성 또는 반도체성의 유기 단분자, 올리고머, 또는 고분자가 사용될 수 있으며, 발광성을 가진 유기 단분자로는 다수의 벤젠링이 결합된 공액(conjugated) 유기 호스트(host) 물질과 공액 유기 활성화제가 알려져 있다. 상기 유기 호스트 물질의 전형적인 예로는 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(anthracene), 펜안트렌(phenanthrene), 파이렌(pyrene), 벤조파이렌(benzopyrene), 크리센(chrisene), 피센(picene), 카바졸(carbazole), 플로렌(fluorene), 바이페닐(biphenyl), 터페닐(terphenyl), 쿼터페닐(qurterphenyl), 트리페닐렌옥사이드(triphenylene oxide), 디할로바이페닐(dihalobiphenyl), 트랜스스틸벤(transstilbene), 1,4-디페닐부타디엔(diphenyl butadiene) 등이 있고, 상기 활성화제로는 안트라센, 테트라센, 펜타센 등이 알려져 있다. 그러나 이와 같은 전형적인 발광 유기 단분자를 사용하여 형성한 발광층은 그 두께가 1㎛이상으로, 발광층의 저항이 크고, 구동 전압이 높은 단점이 있다.
따라서 발광층의 두께를 줄여 발광층의 저항 및 구동전압을 낮출 수 있는 여러 종류의 유기 단분자가 개발되었으며, 대표적으로 초록색 영역(550nm)에서 빛을 발하는 물질로는 알루미나퀴논(Alq3: aluminum-tris(8-hydroxyquinolinate), 미국특허 제4,539,507호 및 제5,150,006호 참조), BeBq2 (10-benzo[h]quinolinol- beryllium complex. Chemistry Letters(1993), 905-906 참조), Almq (tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum), Zn(BTZ)2, Zn(NBTZ)2, An(Oc-BTAZ)2 (Jpn, J. Appl. Phys. Vol. 35 (1996), 1339-1341) 등이 알려져 있고, 청색 영역(460nm)에서 빛을 발하는 물질로는 ZnPBOX (Chemistry Letters(1994), 1741-1742), Balq (Bis(2-methyl-8-quinolinolato)(para-phenyl-phenolato)aluminum) 등의 유기 금속 착체 화합물, 스티릴아릴렌(styrylarylene)계 유도체인 DPVBi (1,4-bis (2,2-diphenyl-vinyl)biphenyl) 및 BczVBi (4,4'-Bis((2-carbazole)vinylene)biphenyl) 등이 알려져 있으며, 적색 영역(590nm)에서 빛을 발하는 물질로는 4-(디사이노메틸렌)-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethyl aminostyryl)-4H-pyran: DCM) 등이 알려져 있다. 또한 충분한 전자, 정공 이동성 및 발광성을 가지는 호스트 물질과 다양한 색조를 나타내는 도판트를 혼합하여 게스트-호스트(guest-host) 도핑 시스템을 형성함으로써 발광 효율 및 내구성을 향상시킨 칼라 발광층도 사용되고 있다.
이와 같은 유기 발광화합물 중 청색 발광체로서 대표적으로 사용되는 화합물은 하기 화학식 1의 DPVBi 유도체(미국특허 5,503,910 및 5,536,949호 참조)이다.
그러나 상기 DPVBi 유도체는 내열성이 낮아 열화하기 쉬우므로, 유기 전계발광 소자의 수명을 감소시킬 뿐만 아니라, 색좌표 상에서 고품위의 청색을 발광하지 못하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 내열성이 우수하고 안정한 피라졸린계 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고품위의 청색을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라, 발광 효율 및 내열성이 우수한 유기 발광화합물을 사용함으로서 수명이 매우 긴 안정적인 유기 전계발광 소자를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 2로 표시되는 신규한 구조의 피라졸린계 유기 발광화합물을 제공한다. 또한 본 발명은 높은 일함수를 갖는 제1 전극, 낮은 일함수를 갖는 제2 전극, 및 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 제1 및 제2 전극의 사이에 위치하는 적어도 하나의 유기층을 포함하는 유기 전계발광 소자를 제공한다.
상기 화학식 2에서 Py 및 Py'는 서로 같거나 다른 피라졸린 유도체이며, n은 연결된 페닐기의 수로서 1 내지 5의 정수이며, 바람직하게는 상기 피라졸린계 유기 발광화합물은 하기 화학식 3의 구조를 가진다.
상기 화학식 3에서, X 및 Y는 서로 같거나 다를 수 있으며, 하나 이상의 아릴(aryl)기를 포함하는 기이며, R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있으며, H, SO2 R, CO2R, SR, OR, NR2, CN, Cl, Br, I 또는 이며, R3는 H, SO2R, CO2R, SR, OR, NR2이며, n은 1 내지 5의 정수이다. 여기서 R은 H 또는 탄소수 1-18개의 알킬(alkyl)기를 나타낸다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 유기 발광화합물은 형광효율은 좋으나 열적 안정성이 낮은 피라졸린 유도체를 방향족(Aromatic) 연결체(linkage)를 이용하여 다이머(dimer)형태로 제조한 것으로서, 열적 안정성이 매우 우수하며, 또한 두 개의 형광체를 하나의 화합물에 포함함으로서 발광효율이 향상된 것이다. 본 발명에 따른 유기 발광화합물은 하기 화학식 2의 구조를 가지며, 바람직하게는 하기 화학식 3의 구조를 가진다.
[화학식 2]
상기 화학식 2에서 Py 및 Py'는 서로 같거나 다른 피라졸린 유도체이며, n은 연결된 페닐기의 수로서 1 내지 5의 정수이다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서, X 및 Y는 서로 같거나 다를 수 있으며, 하나 이상의 아릴(aryl)기를 포함하는 기로서, 총 탄소수는 6 내지 40이며, 바람직하게는 아릴기 또는 둘 이상의 아릴기가 단순히 또는 질소를 매개하여 연결되어 있거나, 융합(fused) 고리 형태로 연결되어 있는 것이며, 더욱 바람직하게는 , , , , , , , 또는 의 구조를 가지는 것이다. 여기서 R은 H 또는 탄소수 1-18개의 알킬기를 나타낸다. 상기 R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있으며, H, SO2R, CO2R, SR, OR, NR2, CN, Cl, Br, I 또는 이며, R3는 H, SO2R, CO2R, SR, OR, NR2이다. 여기서 R은 H 또는 탄소수 1-18개의 알킬기를 나타낸다. 또한, n은 1 내지 5의 정수로서, 본 발명에 따른 피라졸린계 유기 발광 화합물은 두 개의 피라졸린 유도체(Py, Py')가 방향족(Aromatic) 연결체(linkage), 바람직하게는 , , , 또는에 의하여 연결된 것이다.
상기 화학식 2의 유기 발광화합물은 방향족(Aromatic) 화합물을 이용하여 피라졸린 다이머(dimer)를 연결한 것으로서, 상기 유기 발광화합물은 피라졸린 단량체에 비해 융점(m.p.)이 60 내지 180℃정도 높으며, 단량체 경우 Tg가 거의 나타나지 않으나, 다이머의 형태를 이루면 100℃이상의 Tg를 나타낸다. 또한 사용되는 피라졸린 유도체의 치환기에 따라 형광파장이 400nm에서 480nm까지 변화하기 때문에 고품위의 청색발광의 화합물을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광소자의 구성 단면도를 나타낸 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 유기 전계 발광소자는 기판(10)상부에 높은 일함수를 갖는 제1 전극(12)이 정공 주입층(hole injection, 애노드)으로서 형성되어 있고, 상기 제1 전극(12) 상부에는 본 발명에 따른 유기 발광 화합물을 포함하는 적어도 하나의 발광층(14)이 형성되어 있다. 또한 상기 발광층(14)은 본 발명에 따른 유기 발광화합물과 함께 통상의 유기 발광화합물을 포함할 수도 있다. 상기 발광층(14)의 상부에는 낮은 일함수를 가지는 제2 전극(16)이 전자 주입층(electron injection, 캐쏘오드)으로서 상기 제1 전극(12)에 대향되도록 형성되어 있다. 이와 같은 유기 전계발광 소자의 제1 및 제2 전극(12, 16)에 전압을 인가하면, 제1 및 제2 전극(12, 16)에서 생성된 정공 및 전자가 발광층(14)으로 주입되고, 발광층(14)의 분자 구조 내에서 전자와 정공이 결합하면서 빛을 발산하게 되며, 발산된 빛은 투명한 재질로 이루어진 제1 전극(12) 및 기판(10)을 통과하여 화상을 표시한다.
상기 유기 전계발광 소자의 기판(10)은 전기적으로 절연성이고, 특히 제1 전극(12) 방향으로 발광하는 소자를 제작할 경우에는 투명한 물질로 이루어져야 하며, 바람직하게는 유리 또는 투명 플라스틱 필름으로 이루어진다. 상기 제1 전극(12)은 정공 주입층(hole injection, 애노드)의 기능을 하고, 비한정적으로 높은 일함수를 가지는 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 폴리아닐린, 은(Ag) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 제2 전극(16)은 전자 주입층(electron injection, , 캐쏘오드)의 기능을 하고, 낮은 일함수를 가지는 Al, Mg, Ca 또는 LiAl, Mg-Ag 등의 금속합금 등으로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구성 단면도로서, 도 2에 도시된 유기 전계발광 소자는 제1 및 제2 전극(12, 16)에서 각각 생성된 정공과 전자가 발광층(14)으로 용이하게 주입되도록, 제1 및 제2 전극(12, 16)과 발광층(14)의 사이에 정공 주입 및 수송층(21, 22) 및 전자 주입 및 수송층(25, 26)이 더욱 형성되어 있는 것이 도 1에 도시된 유기 전계발광 소자와 상이한 점이다. 상기 정공 주입 및 수송층(21, 22)은 정공 주입 전극(12)으로부터 정공의 주입을 용이하게 하는 기능, 정공을 안정하게 수송하는 기능 및 전자를 막는 기능을 하는 것으로서, 상기 정공 주입층(21)은 비한정적으로 미국특허 제4,356,429호에 개시된 프탈로시아닌 구리 등의 포피리닉(porphyrinic)화합물, 예를 들면 m-MTDATA(4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민)로 이루어질 수 있고, 상기 정공 수송층(22)은 본 발명에 따른 유기 발광화합물 및/또는 트리페닐디아민 유도체, 스티릴아민 유도체, α-NPD(N,N'-디페닐-N,N'-비스(α-나프틸)-[1,1'-바이페닐]4,4'-디아민) 등의 방향족 축합환을 가지는 통상적인 아민 유도체를 사용하여 형성할 수 있다. 상기 전자 주입 및 수송층(25, 26)은 전자 주입 전극(16)으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능, 전자를 안정하게 수송하는 기능 및 정공을 막을 수 있는 기능을 하는 것으로서, 비한정적으로 키놀린 유도체, 특히, 트리스(8-키놀리노레이트)알루미늄 (알루미나퀴논, Alq3)으로 이루어질 수 있다. 상기 발광층(14), 정공 주입 및 수송층(21, 22) 및 전자 주입 및 수송층(25, 26)의 두께는 특별히 제한되는 것이 아니고, 형성 방법에 따라서도 다르지만 통상 5 내지 500nm정도의 두께를 가진다.
본 발명에 따른 유기 발광 화합물은 상기 정공 주입 및 수송층(21, 22) 및/또는 전자 주입 및 수송층(25, 26)에 포함될 수도 있으며, 상기 유기층들은 유기 전계발광 소자의 제작에 통상적으로 사용되는 진공 증착법이나 스핀 코팅법 등에 의하여 형성될 수 있다. 본 발명의 유기 발광화합물은 도 1 또는 도 2에 도시된 구조의 유기 전계발광 소자 뿐 만 아니라, 정공-전자 결합에 의한 발광 현상을 나타내는 다양한 구조의 유기 전계발광 소자에 적용될 수 있음은 물론이다.
다음으로 본 발명의 이해를 돕기 위한 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
아세토페논(Acetophenone) 1.8g과 1-파이렌카르복시알데히드 (Pyrencarboxyaldehyde) 3.45g을 250ml 2구 플라스크에 넣은 후, KOH 1.08g 및 에탄올 100mL를 넣은 다음, 상온에서 48시간 동안 반응시켜 고체 생성물을 얻는다. 얻어진 고체 생성물을 여과한 다음, 에탄올 100ml를 사용하여 재결정하여 화학식 4의 노란색 고체 4.186g(수율 84%)을 얻었다.
얻어진 화학식 3의 α,β-불포화 케톤(unsaturated keton)화합물 4.00g과 요오드페닐히드라진(Iodophenyl hydrazine) 3.48g 및 KOH 1.72g을 3구 250ml 플라스크에 투입한 후, 에탄올 150mL를 투입하였다. 반응액을 교반하면서 환류 온도까지 승온한 후, 환류온도에서 48시간동안 환류시키면서 교반하였다. 반응이 완료된 후 온도를 상온까지 낮춘 후, 여과하고, 에탄올로 세척한 다음, 건조하여 화학식 5의 노란색 고체 3.4g(수율 52.3%)을 얻었다.
얻어진 화학식 5의 요오드피라졸린(Iodopyrazoline) 화합물 1.37g 과 CaCO3 1.37g 및 구리(Cu) 1.6g을 250ml 2구 플라스크에 넣은 후, 디메틸설폭사이드(Dimethylsulpoxide: DMSO) 100ml를 넣고, 180℃까지 승온한 후, 36시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 상온까지 냉각하고, 클로로포름 200ml가 들어있는 500ml 비이커에 반응용액을 넣은 후, 셀라이트(Cellite) 545를 두껍게 깔은 그래스 필터(Glass filter)를 사용하여 여과하였다.
여과한 액을 1L짜리 분별깔대기(Seperating funnel)에 넣은 후, 물 300ml를 첨가하여 흔든 후, 하부층인 클로로포름층 만을 분리하여 DMSO를 제거한다. 이와 같은 추출과정을 4회 반복하여 DMSO를 제거하고 클로로포름층의 반응물들을 확보하였다. 다음으로 클로로포름을 감압 증류법으로 제거한 후, 남은 고체를 컬럼크로마토그래피로 분리하여 화학식 6의 미색 고체 0.42g(수율: 39.8%)을 얻었다.
[실시예 2]
실시예 1에서 얻어진 화학식 5의 요오드피라졸린(Iodopyrazoline) 화합물 1.37g, 4,4'-디요오드-비페닐 (4,4`-diiodo-biphenyl) 1.01g, CaCO3 2.63g 및 구리(Cu) 3.2g을 250ml 2구 플라스크에 넣은 후, 디메틸설폭사이드(DMSO) 150ml를 첨가하였다. 반응액을 180℃까지 승온한 후, 48시간 동안 반응시킨 다음, 상온까지 냉각하고, 클로로포름 200ml가 들어있는 500ml 비이커에 반응용액을 넣은 후, 셀라이트(Cellite) 545를 두껍게 깔은 그래스 필터를 사용하여 여과하였다.
여과한 액을 1L짜리 분별깔대기(Separating funnel)에 넣은 후, 물 300ml를 첨가하여 흔든 후, 하부층인 클로로포름층만을 분리하여 DMSO를 제거한다. 이와 같은 추출 과정을 4번 반복하여 DMSO를 제거하고 클로로포름층의 반응물들을 확보하였다. 다음으로 클로로포름을 감압 증류법으로 제거한 후 남은 고체를 칼럼 크로마토그래피로 분리하여 화학식 7의 흰색 고체 0.65g(수율: 26.2%)을 얻었다.
[실시예 3]
1-파이렌렌카복시알데히드(Pyrencarboxyaldehyde)대신 9-에틸-3-카바졸카복시알데히드(9-ethyl-3-carbazolecarboxyaldehyde)를 사용하여 α,β-불포화케톤 (unsaturated ketone)을 합성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여, 하기 화학식 8의 화합물을 합성하였다.
[실시예 4]
화학식 5의 요오드피라졸린(Iodopyrazoline) 화합물 1.37g 대신 9-에틸-3-카바졸카복시알데히드(9-Ethyl-3-carbazolecarboxyaldehyde)를 사용하여 얻은 α,β-불포화 케톤(unsaturated ketone)과 요오드페닐히드라진(Iodophenyl hydrazine)을 반응시켜 얻은 요오드피라졸린 유도체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 실시하여 하기 화학식 9의 화합물을 합성하였다.
상기 실시예 1 내지 4에서 제조한 유기 발광화합물의 녹는점 및 아세토니트릴(Acetonitrile) 용매를 사용하여 PL(photoluminescence) 데이터를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
녹는점(oC) 흡광(Absorption) 피크(최대파장, λmax) 발광(Fluorescence) 피크(최대파장, λmax)
실시예 1 292 356 462
실시예 2 326 375 447
실시예 3 279 366 458
실시예 4 313 366 448
[실시예 5]
실시예 1의 유기 발광화합물을 발광층으로 사용하고, 일반적인 방법에 따라 유기 전계발광 소자를 제작하였다. 상기 유기 전계발광소자의 음극 물질로는 인듐틴옥사이이드(ITO)를 사용하였고, 정공 주입층으로는 m-MTDATA를 150Å 두께로 진공 증착하였으며, 정공 수송층으로는 α-NPD를 500Å 두께로 증착하였으며, 발광층으로서 실시예 1의 화합물을 600Å 두께로 증착하였다. 또한 전자 수송층으로는 Alq3를 300Å 두께로 증착하였으며, 양극으로서 Mg-Ag를 2000Å 두께로 증착하여 소자를 제작하였다. 제조된 유기 전계발광 소자의 최대 발광강도는 11020 cd/m2이었으며, 최대 발광파장 λmax는 464nm였고, 발광효율은 0.9. lm/w였다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 발광 화합물은 기존의 피라졸린 단량체보다 안정성이 매우 향상되었을 뿐 아니라, 발광물질을 대칭적으로 포함하고 있기 때문에 효율이 매우 향상되었고, 치환기에 따라 청색의 색순도를 변화시킬 수 있기 때문에 고품위의 청색 발광물질로서 적합하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구성 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구성 단면도.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 3의 구조를 가지는 피라졸린계 유기 발광화합물.
    [화학식 3]
    상기 화학식 3에서, X 및 Y는 서로 같거나 다를 수 있으며, 하나 이상의 아릴(aryl)기를 포함하는 기이며, R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있으며, H, SO2R, CO2R, SR, OR, NR2, CN, Cl, Br, 또는 I이며, n은 1 내지 5의 정수이며, 여기서 R은 H 또는 탄소수 1-18개의 알킬기를 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 피라졸린 유도체는 , , , 및 로 이루어진 군에서 선택되는 방향족 연결체로 연결된 것을 특징으로 하는 피라졸린계 유기 발광화합물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 X 및 Y는 서로 같거나 다를 수 있으며, 아릴기 또는 둘 이상의 아릴기가 단순히 또는 질소를 매개하여 연결되어 있거나, 융합(fused) 고리 형태로 연결되어 있는 것인 피라졸린계 유기 발광화합물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 X 및 Y는 서로 같거나 다를 수 있으며 , , ,, , , , 및 로 이루어진 군(여기서 R은 H 또는 탄소수 1-18개의 알킬기를 의미한다.)에서 선택되는 것인 피라졸린계 유기 발광화합물.
  6. 높은 일함수를 갖는 제1 전극;
    낮은 일함수를 갖는 제2 전극; 및
    하기 화학식 3으로 표시되는 유기화합물을 포함하며, 상기 제1 및 제2 전극의 사이에 위치하는 적어도 하나의 유기 화합물층을 포함하는 유기 전계발광 소자.
    [화학식 3]
    상기 화학식 3에서, X 및 Y는 서로 같거나 다를 수 있으며, 하나 이상의 아릴(aryl)기를 포함하는 기이며, R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있으며, H, SO2R, CO2R, SR, OR, NR2, CN, Cl, Br, 또는 I이며, n은 1 내지 5의 정수이며, 여기서 R은 H 또는 탄소수 1-18개의 알킬기를 나타낸다.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유기 화합물층은 유기 발광층 및/또는 정공수송층인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
KR10-2002-0014059A 2002-03-15 2002-03-15 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광 소자 KR100511768B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0014059A KR100511768B1 (ko) 2002-03-15 2002-03-15 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0014059A KR100511768B1 (ko) 2002-03-15 2002-03-15 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030074997A KR20030074997A (ko) 2003-09-22
KR100511768B1 true KR100511768B1 (ko) 2005-08-31

Family

ID=32224914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0014059A KR100511768B1 (ko) 2002-03-15 2002-03-15 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100511768B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0765956A (ja) * 1993-08-27 1995-03-10 Sanyo Electric Co Ltd 有機電界発光素子
US5693428A (en) * 1995-02-06 1997-12-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Organic electroluminescent device
JPH10195131A (ja) * 1996-12-24 1998-07-28 Thomson Csf 光重合性正孔注入ポリマー及び表示におけるその使用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0765956A (ja) * 1993-08-27 1995-03-10 Sanyo Electric Co Ltd 有機電界発光素子
US5693428A (en) * 1995-02-06 1997-12-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Organic electroluminescent device
JPH10195131A (ja) * 1996-12-24 1998-07-28 Thomson Csf 光重合性正孔注入ポリマー及び表示におけるその使用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030074997A (ko) 2003-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20020102434A1 (en) Organic EL device
US6838194B2 (en) Efficient organic electroluminescent devices with red fluorescent dopants
KR100497532B1 (ko) 발광 스파이로 이합체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
US6649089B2 (en) Red organic electroluminescent materials
KR100754474B1 (ko) 안트라센계 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광다이오드
KR100509122B1 (ko) 스파이로 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR100407250B1 (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
KR100511768B1 (ko) 피라졸린계 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기전계발광 소자
KR100446466B1 (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
KR100462050B1 (ko) 옥사-또는 티아디아졸 부분을 포함하는 신규한유기금속착체 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
KR100406185B1 (ko) 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
KR100462048B1 (ko) 청색 발광 유기화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
US7037600B2 (en) Red-emitting organic electroluminescent elements
KR100425360B1 (ko) 피라졸린기를 포함하는 유기 발광화합물 및 이를 이용한유기 전계발광소자
KR100798861B1 (ko) 적색 유기 발광화합물 및 이를 포함하는 유기 발광다이오드
KR100480355B1 (ko) 적색 유기 발광화합물 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
KR100618946B1 (ko) 적색 유기 발광화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 다이오드
KR100747089B1 (ko) 녹색 발광 유기화합물 및 이를 포함하는 유기 발광다이오드
KR100462047B1 (ko) 신규한 유기금속착체 및 이를 이용한 유기 전계발광 소자
KR100697332B1 (ko) 적색 유기 발광화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 다이오드
KR100827639B1 (ko) 아민 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 다이오드
KR100425361B1 (ko) 신규한 유기 금속 착체 및 이를 이용한 유기 전계발광소자
KR100700425B1 (ko) 청색 발광 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광다이오드
KR100714827B1 (ko) 적색 유기 발광화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 다이오드
KR100487011B1 (ko) 적색 유기 발광화합물 및 이를 포함하는 유기 발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130613

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140616

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150721

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180725

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190801

Year of fee payment: 15