KR100549857B1 - 적색발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 - Google Patents
적색발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100549857B1 KR100549857B1 KR1020010088292A KR20010088292A KR100549857B1 KR 100549857 B1 KR100549857 B1 KR 100549857B1 KR 1020010088292 A KR1020010088292 A KR 1020010088292A KR 20010088292 A KR20010088292 A KR 20010088292A KR 100549857 B1 KR100549857 B1 KR 100549857B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- group
- carbon atoms
- substituted
- light emitting
- unsubstituted
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims description 39
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 title 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 title 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 57
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 56
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 51
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 23
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 21
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 17
- -1 α-phenoxybenzyl group Chemical group 0.000 claims description 13
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 11
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 6
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004448 alkyl carbonyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 125000004070 6 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 125000002373 5 membered heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 claims description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 claims description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000004817 pentamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims description 2
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 claims description 2
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- 125000003866 trichloromethyl group Chemical group ClC(Cl)(Cl)* 0.000 claims description 2
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 claims description 2
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 2
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 95
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 11
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N methyl cyanide Natural products CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- WADSJYLPJPTMLN-UHFFFAOYSA-N 3-(cycloundecen-1-yl)-1,2-diazacycloundec-2-ene Chemical compound C1CCCCCCCCC=C1C1=NNCCCCCCCC1 WADSJYLPJPTMLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- GMMYHFWPAAFOKN-UHFFFAOYSA-N 1,1'-biphenyl;n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1.C=1C=CC2=CC=CC=C2C=1NC1=CC=CC=C1 GMMYHFWPAAFOKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SETGSZKNOFLNSN-UHFFFAOYSA-N 2-(4,6,6-trimethylcyclohex-3-en-1-ylidene)propanedinitrile Chemical compound C(#N)C(=C1CC=C(CC1(C)C)C)C#N SETGSZKNOFLNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WZSDWSACAGBYQU-UHFFFAOYSA-N 2-(dimethylamino)-3-phenylprop-2-enal Chemical compound CN(C)C(C=O)=CC1=CC=CC=C1 WZSDWSACAGBYQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJQMYUHLAJJKJK-UHFFFAOYSA-N 2-[3-[2-[4-(dimethylamino)phenyl]ethenyl]-5,5-dimethylcyclohex-2-en-1-ylidene]propanedinitrile Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1C=CC1=CC(=C(C#N)C#N)CC(C)(C)C1 PJQMYUHLAJJKJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNJRONVKWRHYBF-VOTSOKGWSA-N 4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4h-pyran Chemical compound O1C(C)=CC(=C(C#N)C#N)C=C1\C=C\C1=CC(CCCN2CCC3)=C2C3=C1 ZNJRONVKWRHYBF-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 1
- BTEAMLUWLVUBFF-UHFFFAOYSA-N 5-(3-methylphenyl)-4-phenylcyclohexa-2,4-diene-1,1-diamine Chemical compound CC=1C=C(C=CC1)C1=C(C=CC(C1)(N)N)C1=CC=CC=C1 BTEAMLUWLVUBFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCDPZGIYBWKTCH-UHFFFAOYSA-N C(#N)C(=C1C=C(OC(=C1)C=CC1(CC=C(C=C1)N)N)C)C#N Chemical compound C(#N)C(=C1C=C(OC(=C1)C=CC1(CC=C(C=C1)N)N)C)C#N KCDPZGIYBWKTCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 0 C*[N+](C(C)=N)[O-] Chemical compound C*[N+](C(C)=N)[O-] 0.000 description 1
- BKCQNPHKSJHWMB-XOKGJFMYSA-N CC(C)(CC(/C=C/C=C/c1ccc[s]1)=C1)CC1=C(C#N)C#N Chemical compound CC(C)(CC(/C=C/C=C/c1ccc[s]1)=C1)CC1=C(C#N)C#N BKCQNPHKSJHWMB-XOKGJFMYSA-N 0.000 description 1
- NSBIQPJIWUJBBX-UHFFFAOYSA-N CONc1ccccc1 Chemical compound CONc1ccccc1 NSBIQPJIWUJBBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N Cc1cc(N(c2ccccc2)c(cc2)ccc2-c(cc2)ccc2N(c2ccccc2)c2cccc(C)c2)ccc1 Chemical compound Cc1cc(N(c2ccccc2)c(cc2)ccc2-c(cc2)ccc2N(c2ccccc2)c2cccc(C)c2)ccc1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007175 Datura inoxia Species 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001893 coumarin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- WJWKNRDTZSGMCE-UHFFFAOYSA-N indium;oxolead Chemical compound [In].[Pb]=O WJWKNRDTZSGMCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 125000006178 methyl benzyl group Chemical group 0.000 description 1
- DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenyl-4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 125000003696 stearoyl group Chemical group O=C([*])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- 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
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
- H10K85/324—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
-
- 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
-
- 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
- C09K2211/18—Metal complexes
- C09K2211/186—Metal complexes of the light metals other than alkali metals and alkaline earth metals, i.e. Be, Al or Mg
-
- 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]
- H10K2102/102—Transparent electrodes, e.g. using graphene comprising transparent conductive oxides [TCO] comprising tin oxides, e.g. fluorine-doped SnO2
-
- 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
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자에 관한 것으로, 구체적으로는 높은 발광효율과 발광휘도를 갖는 발광재료 및 종래에 비해 전기적 및 화학적으로 안정하고, 구동시 내열성과 내구성이 우수한 고효율, 고휘도 및 색순도가 높은 적색 유기전계 발광소자에 관한 것이다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 요부 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 다른 요부 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 다른 요부 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기전계 발광소자의 다른 요부 개략 단면도이다.
도 5은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 유기전계 발광소자의 발광 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 유기전계 발광소자의 휘도 특성을 나타낸다.
(부호의 설명)
1: 기판 2: 투명전극(양극) 3; 음극 4, 4a, 4b: 유기층
5: 정공 수송층 6: 전자 수송성 발광층 7: 정공 수송성 발광층
8: 전자 수송층 9: 정공 수송층 10: 발광층
11: 전자 수송층 A, B, C, D: 유기전계 발광소자
본 발명은 발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자에 관한 것으로, 구체적으로는 높은 발광효율과 발광휘도를 갖는 발광재료 및 종래에 비해 전기적 및 화학적으로 안정하고, 구동시 내열성과 내구성이 우수한 고효율, 고휘도 및 색순도가 높은 적색 유기전계 발광소자에 관한 것이다.
평판 표시소자는 최근 급성장세를 보이고 있는 인터넷을 중심으로 한 고도의 영상 정보화 사회를 지탱하는 기기로서 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 특히 자체 발광형으로 저전압구동이 가능한 유기전계 발광소자(유기EL소자)는 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 및 박형이 가능하고 소비전력 측면에서도 유리하다. 그리고 응답속도가 빠르며, 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용가능한 온도범위도 넓으며, 제조원가가 싸기 때문에 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다.
유기EL소자의 동작기구는 전극으로부터 정공 및 전자의 주입, 정공과 전자의 재결합에 의한 전자적 여기상태의 생성, 여기상태로부터의 발광 등 일련의 과정이 포함된다. 유기EL소자의 구조는 일층 또는 다층의 유기박막을 두개의 다른 전극 사이로 배치시킨 형태를 갖는다. 일반적으로 발광층으로만 이루어진 단층형 소자보다는 발광층과 전하수송층으로 조합시킨 적층형 소자가 우수한 특성을 나타낸다. 이것은 발광재료와 전하수송재료를 적절하게 조합시킴으로써 전극으로부터 전하를 주입할 때 에너지 장벽이 감소하며, 또한 전하수송층이 전극으로부터 주입된 정공 또 는 전자를 발광층 영역에 속박시킴으로써 주입된 정공과 전자의 수밀도가 균형을 이루도록 해주는 역할을 하고 있기 때문이다.
종래의 유기EL소자는 무기EL소자에 비해 구동전압이 높고 발광휘도나 발광효율도 낮다. 또한 열화 특성도 현저하여 실용화에는 도달되지 않았다. 1987년에 C. W. Tang 등은 10V 이하의 저전압에서 발광하는 높은 형광 양자효율을 갖는 유기화합물을 함유하는 박막을 적층한 유기EL소자를 보고하였다(Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987)). 이 방법은 트리(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(이하 Alq3로 약칭함)을 발광층, 아민계화합물을 정공주입층에 사용하여 고휘도의 녹색발광을 얻었으며, 6~7 V의 직류전압에서 휘도는 수천 cd/m2, 최대발광효율은 1.5 lm/W를 달성하여 실용영역에 가까운 성능을 갖고 있다. 이와 같은 적층구조를 사용함으로써 전극에서 유기층으로의 전자와 정공의 주입 장벽을 저하시키고, 또한 유기층 내부에 있어서 전자와 정공의 재결합 확률을 증가시키는 것이 가능하다.
또한 C. W. Tang 등은 Alq3를 사용한 전자 수송성 발광층 중에 쿠마린 유도체, 4-dicyanomethylene-6-(p-diaminostyryl)-2-methyl-4H-pyran(DCM1) 및 4-dicyanomethylene-6-[2-(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]quinolizin-8-yl)vinyl]-2-methyl-4H-pyran (DCM2)등의 발광재료를 분산시킨 소자 구조를 개발하였다.(J. Appl. Phys., 65(9), 3610 (1989)) 그러나 이 재료는 반응중에 활성인 메텔기를 존재하기 때문에 부산물인 중축합체의 생성을 피할 수가 없으며, 대량합성에 있어서도 정제가 곤란하다. 또한 소자구현에 있어서도 색순도가 낮고 내구성이 떨어지는 문제점 때문에 실용적으로는 이용할 수 없었다.
C. H. Chen 등은 피란부위의 C-6에 위치하는 활성메틸기 대신에 불활성알킬치환체(tert-butyl, isopropyl)를 도입시킴으로써 반응중에 생성되는 부산물의 생성을 억제할 수 있었으며, 색순도, 휘도, 및 효율면에 있어서 개선된 소자 특성을 얻을 수 있었다(Macromol. Symp., 125, 49 (1997)). 그러나 이 발광재료는 합성 및 정제단계가 길고 수율이 낮아 대량합성에는 곤란한 문제점이 있다.
유기 EL소자를 풀컬러 디스플레이장치에 응용하는 경우, 문제가 되는 항목은 발광효율의 향상, 안정성의 개선, 풀컬러화, 구동방식의 검토, 패널화기술 등을 열거할 수 있다. 그 중에서도 발광색, 색순도 및 소자의 수명은 시급히 해결해야 할 가장 큰 문제로 지적되고 있다. 특히 적색의 경우, 풀컬러화에는 약 3 lm/W의 발광효율을 요구하지만, 현재 최대 1 lm/W 정도밖에는 도달하지 못하고 있는 실정이다.
색순도가 높은 적색 발광재료로서는 유로피움을 중심금속으로 한 유기 금속 착체류가 알려져 있지만, 이들을 이용한 유기전계 발광소자에서는 최고 휘도가 현저하게 낮다는 문제점이 알려져 있다(Appl. Phys. Lett., 65 (17), 2124 (1994)). 또한 일본특허공개 1999-329731호에 있어서는, 특정 디스티릴화합물을 사용하여 고휘도의 적색 유기전계 발광소자를 제조하고 있지만, 색도 측면에서 완전하다고 말할 수는 없다.
X. T. Tao 등은 DCM1 구조에 근거를 두어 분자설계한 적색 색소 3-(디시아노메틸렌)-5,5-디메틸-1-(4-디메틸아미노-스티릴)시클로헥센을 개발하고 Alq3에 도핑 한 적색 유기EL소자를 개발하였다(Appl. Phys. Lett., 78 (3), 279 (2001)). 이 유기EL소자는 5,600 cd/m2의 최고휘도를 나타냈으며 630~640 nm의 발광파장을 나타내었지만, 색순도면에서는 개선의 필요성이 요구되어지고 있다. 이상의 이유에서 발광효율과 색순도가 우수한 적색 발광소자의 개발이 요구되고 있는 것이 현 상황이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 합성단계가 짧고 고수율이며, 발광효율 및 발광휘도가 높고, 수명특성이 향상된 발광재료를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 발광재료를 이용하여 전기적 및 화학적으로 안정하고, 구동시 내열성과 내구성이 우수한 고효율 및 고휘도이면서 색순도가 개선된 적색 유기전계 발광소자를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는,
하기 화학식 1의 화합물 및 이를 포함하는 발광재료를 제공한다.
(식중, X 및 X'은 각각 독립적으로 또는 서로 동종의 시아노기, 할로겐원자, 탄소수 1 내지 30의 알킬카르보닐기 또는 탄소수 1 내지 30의 알콕시카르보닐기를 나타내며,
Y는 전자공여성 관능기를 나타내고,
R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬옥시기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며,
R5는 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴알킬기를 나타내고,
R6는 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴알킬기를 나타낸다)
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화학식 1의 X 및 X'이 각각 독립적으로 또는 동종의 시아노기, 할로겐원자, 탄소원자수 1 내지 10의 알킬카르보닐기 또는 탄소원자수 1 내지 10의 알콕시카르보닐기를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 치환 또는 비치환된 알킬기가 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 2-페닐이소프로필기, 트리클로로메틸기 또는 트리플루오로메틸기인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 치환 또는 비치환된 아릴기가 벤질기, α-페녹시벤질기, α,α-디메틸벤질기, α,α-메틸페닐벤질기, α,α-디트리플루오메틸벤질기, 트리페닐메틸기, α-벤질옥시벤질기등의 탄소수 1 ~ 10의 알킬기의 치환기인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 Y가 0 내지 4개의 메틸기를 갖는 벤조 5원 복소환기류, 0 내지 4개의 메틸기를 갖는 벤조 6원 복소환기류, 하기 표 1의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 페닐기, 하기 표 1의 치환기군에서 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 나프틸기, 하기 표 1의 치환기군에서 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 5원 복소환기류 또는 하기 표 1의 치환기군에서 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 6원 복소환기류인 것이 바람직하다.
 |
(상기 표 1에서 R7은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,
R8은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, 2-페닐이소프로필렌기, 또는 트리클로로메틸렌기인 것이 바람직하다.
R9는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,
R10은 하기 표 2의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 2개의 치환기 또는 하기 표 3의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기 또는 하기 표 3의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 4개의 치환기를 갖는 나프틸기이고,
R11은 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 4개의 치환기를 갖는 나프틸기이며,
R12는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기이고,
R13은 할로겐 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기이며,
R14는 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 2-히드록시에틸기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는페닐기이다.)
 |
 |
(상기 표 2 및 표 3에 있어서, R15는 1 내지 10의 알킬기이고,
R16은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,
R17는 할로겐원자이고,
R18은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,
R19는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 상기 표 3에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기이고,
R20 및 R21은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 수소원자를 나타낸다.)
본 발명은 또한 상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 적어도 한쌍의 전 극간에 유기막을 포함하는 유기 EL소자에 있어서, 상기 유기막이 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 발광재료를 단독 또는 혼합물로서 포함하는 것을 특징으로 하는 유기EL소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 유기막은 전자수송층/발광층/정공수송층, 전자수송성 발광층/정공수송층, 또는 전자수송층/정공수성성발광층인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정공 수송층은 아릴아민 유도체, 프탈로시아닌화합물 및 트리페닐렌 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전자 수송층은 금속착체 화합물 또는 함질소방향환 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 발광재료 및 이를 이용하여 제조된 유기EL소자를 제공하며, 상기 화학식 1로 나타내어지는 화합물의 대표예를 하기 화학식 11 내지 26에 구체적으로 예시하지만, 본 발명이 이 대표예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 화합물들의 일반적인 합성방법의 한 예를 이하에 나타낸다. 예를 들어, 상기화학식 11의 발광재료는 3-(디시아노메틸렌)-1-메틸-5,5-디메틸-시클로헥센과 N,N`-디메틸아미노 신남알데하이드를 아세토니트릴(CH3CN)중에서 염기성 촉매를 사용하여 탈수축합한 후, 컬럼크로마토그래피(메틸렌클로라이드) 및 재결정을 통하여 목적화합물을 합성할 수 있다. 염기성 촉매로서는 피페리딘, DBU(디아자비시클로운데센) 등을 사용할 수 있다. 이상의 합성법은 일례이고, 한정되는 것은 아니다.
도 1, 도 2, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 유기EL소자의 예를 각각 나타낸다.
도 1의 유기전계 발광소자 A에 있어서 (1)은 기판이고, 글래스 또는 플라스틱 등을 사용할 수 있다. (2)는 투명전극(양극)이고, 인듐 납 산화물(이하 ITO로 약칭), SnO2 등을 사용할 수 있다.
도 1의 유기전계 발광소자 A에 있어서 (3)은 음극이다. 전극재료로서는 종래 공지의 여러 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, Li, Mg, Ca, Ag, Al, In 등의 금 속과, 이들의 조합에 의한 합금을 사용할 수 있다. 음극은 단층이어도 좋고, 2층 이상의 다층 구조를 갖고 있어도 좋다.
도 1의 유기전계 발광소자 A에 있어서 (4)는 유기층이고, 본 발명의 상기 화학식 1 및 2의 화합물 중 각각 적어도 1종이 발광재료로서 포함되어 있다. 이 유기층(4)은 종래 공지의 여러 가지 구성을 사용할 수 있다. 예를 들면 단층 구조이어도 좋고, 2층 이상의 다층 구조이어도 좋다. 유기층(4)은 이를 구성하는 층 중 적어도 1개의 층이 발광 기능을 갖는 층이고, 이들의 발광 기능을 갖는 층 중에서 적어도 1개의 층에, 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 중에서 각각 적어도 1개의 화합물이 발광재료로서 포함되어 있다. 또한 유기층(4)을 구성하는 각 층은 1종류의 재료로부터 구성되어 있어도 좋고, 2종류 이상의 재료가 혼합되어 있어도 좋다.
본 발명에 따른 유기전계 발광소자에 있어서, 유기층이 정공 수송층과 전자 수송성 발광층이 적층된 구조를 갖고 있으며, 전자 수송성 발광층 중에 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 중에서 각각 적어도 1개의 화합물이 발광재료로서 포함되어 있어도 좋다. 이와 같은 소자 구조의 예를 도 2에 나타낸다.
도 2의 유기전계 발광소자 B에 있어서, (1)은 소자를 형성하기 위한 기판이고, 글래스 또는 플라스틱 등을 사용할 수 있다. (2)는 투명전극(양극)이고 ITO, SnO2 등을 사용할 수 있다.
도 2의 유기전계 발광소자 B에 있어서, (3)은 음극이다. 전극재료로서는 종래 공지의 여러 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, Li, Mg, Ca, Ag, Al, In 등의 금속과, 이들의 조합에 의한 합금을 사용할 수 있다. 음전극은 단층이어도 좋고, 2 층 이상의 다층 구조를 가져도 좋다.
도 2의 유기전계 발광소자 B에 있어서 유기층(4a)은 정공 수송층(5)과 전자 수송성 발광층(6)이 적층된 구조를 갖는다.
도 2의 유기전계 발광소자 B에 있어서, 정공 수송층(5)에 사용하는 재료로서는 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아민]비페닐(이하 α-NPD로 약칭함)과 N,N-디페닐-N,N-비스(3-메틸페닐)-1,1-비페닐-4,4-디아민(이하, TPD로 약칭함)과 폴리-(N-비닐카르바졸)(이하 PVCz로 약칭) 등, 종래 공지의 여러 정공 수송 재료를 사용할 수 있다. 정공 수송층(5)은 단독의 재료로 형성되어도 좋고, 2종류 이상의 재료를 혼합하여 형성하여도 좋다. 또한 정공 수송층(5)은 2층 이상의 다른 층이 적측되어 형성된 층이어도 좋다.
도 2의 유기전계 발광소자 B에 있어서, 전자 수송성 발광층(6)은 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물 중 각각 적어도 1종이 발광재료로서 포함된다. 전자 수송성 발광층(6)은 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 중 각각 1종류의 화합물만으로 형성되어 있어도 좋고, 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 중 각각 2종류 이상 혼합되어도 좋다. 또한 전자 수송성 발광층(6)은 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물과 다른 화합물(예를 들어 Alq3 등)이 혼합되어 있어도 좋다.
도 2의 유기전계 발광소자 B에 있어서, 효율 및 수명 등의 소자 특성을 향상시키기 위해 양극(2)과 정공 수송층(5)의 사이에 구리 프탈로시아닌 등의 종래 공지의 여러 정공 주입층 또는 양극 버퍼층 등을 삽입하여도 좋다. 마찬가지로 효율 및 수명 등의 소자 특성을 향상시키기 위하여 음극(3)과 전자수송성 발광층(6) 사 이에 LiF 등의 종래 공지의 여러 전자주입층 또는 음극 버퍼층 등을 삽입하여도 좋다.
본 발명에 따른 유기전계 발광소자에 있어서, 유기층이 정공 수송성 발광층과 전자 수송층이 적층된 구조를 갖고 있으며, 정공 수송층 중에 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 중에서 각각 적어도 1종 이상이 발광재료로서 포함되어 있어도 좋다. 이와 같은 소자 구조의 예를 도 3에 나타낸다.
도 3의 유기전계 발광소자 C에 있어서 (1)은 소자를 형성하기 위한 기판이고, 글래스 또는 플라스틱 등을 사용할 수 있다. (2)는 투명 전극(양극)이고, ITO, SnO2 등을 사용할 수 있다.
도 3의 유기전계 발광소자 C에 있어서 (3)은 음극이다. 전극재료로서는 종래 공지의 여러 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, Li, Mg, Ca, Ag, Al, In 등의 금속과, 이들의 조합에 의한 합금을 사용할 수 있다. 음전극은 단층이어도 좋고, 2층 이상의 다층 구조를 가져도 좋다.
도 3의 유기전계 발광소자 C에 있어서, 유기층(5b)은 정공 수송성 발광층(7)과 전자 수송층(8)이 적층된 구조를 갖는다.
도 3의 유기전계 발광소자 C에 있어서, 정공 수송성 발광층(7)은 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물 중 각각 적어도 1종이 발광재료로서 포함되며 또한, 1종류의 화합물만으로 형성되어 있어도 좋고, 2종류 이상 혼합되어 있어도 좋고, 또는 다른 화합물(예를 들어 TPD 등)이 혼합되어 있어도 좋다.
도 3의 유기전계 발광소자 C에 있어서, 전자수송층(8)에 사용되는 재료로서 는 Alq3 등, 종래 공지의 여러 전자 수송 재료를 사용할 수 있다. 전자 수송층(8)은 단독의 재료로 형성되어 있어도 좋고, 2종 이상의 재료를 혼합하여 형성시켜도 좋다. 또한 전자수송층(8)은 2층 이상의 다른 층을 적층시킨 층이어도 좋다.
도 3의 유기전계 발광소자 C에 있어서, 효율과 수명 등의 소자 특성을 향상시키기 위하여, 양극(2)과 정공 수송성 발광층(7) 사이에 구리 프탈로시아닌 등의 종래 공지의 여러 정공 주입층 또는 양극 버퍼층을 삽입하여도 좋다. 마찬가지로, 효율 및 수명 등의 소자 특성을 향상시키기 위하여 음극(3)과 전자 수송층(8) 사이에 LiF 등의 종래 공지의 여러 전자 주입층 또는 음극 버퍼층 등을 삽입하여도 좋다.
본 발명에 따른 유기전계 발광소자에 있어서, 유기층이 정공수송층과 발광층과 전자수송층이 적층된 구조를 갖고 있으며, 발광층 중에 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 중 각각 적어도 1 종 이상의 화합물이 발광재료로서 포함되어 있어도 좋다. 이와 같은 소자 구조의 예를 도 4에 나타낸다.
도 4의 유기전계 발광소자 D에 있어서 (1)은 소자를 형성하기 위한 기판이고, 글래스, 플라스틱 등을 사용할 수 있다. (2)는 투명전극(양극)이고, ITO, SnO2 등을 사용할 수 있다.
도 4의 유기전계 발광소자 D에 있어서, (3)은 음극이다. 전극재료로서는 종래 공지의 여러 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어 Li, Mg, Ca, Ag, Al, In 등의 금속과, 이들의 조합에 의한 합금을 사용할 수 있다. 음전극은 단층이어도 좋고, 2 층 이상의 다층 구조를 가져도 좋다.
도 4의 유기전계 발광소자 D에 있어서, 유기층(4b)은 정공 수송층(9)과 발광층(10)과 전자수송층(11)이 적층된 구조를 갖는다.
도 4의 유기전계 발광소자 D에 있어서, 정공 수송층(9)에 사용되는 재료로서는 α-NPD와 TPD와 PVCz 등, 종래 공지의 여러 정공 수송재료를 사용할 수 있다. 정공 수송층(9)은, 단독 재료로 형성되어 있어도 좋고, 2종류 이상의 재료를 혼합하여 형성시켜도 좋다. 또한 정공 수송층(9)은 2층 이상의 다른 층이 적층되어 형성된 층이어도 좋다.
도 4의 유기전계 발광소자 D에 있어서, 발광층(10)은 본 발명에 따른 본 발명의 상기 화학식 1의 화합물 중에서 각각 적어도 1개의 화합물이 발광재료로서 포함되며, 또한 1종류의 화합물로 형성하여도 좋고, 2종류 이상 혼합되어 있어도 좋고, 또는 다른 화합물(예를 들어 Alq3 등)이 혼합되어 있어도 좋다.
도 4의 유기전계 발광소자 D에 있어서 전자 수송층(11)에 사용되는 재료로서는 Alq3 등, 종래 공지의 여러 전자 수송재료를 사용할 수 있다. 전자 수송층(8)은 단독 재료로 형성해도 좋고, 2종 이상의 재료를 혼합하여 형성시켜도 좋다. 또한 전자 수송층(11)은 2층 이상의 다른 층을 적층시킨 층이어도 좋다.
도 4의 유기전계 발광소자 D에 있어서, 효율 및 수명 등의 소자 특성을 향상시키기 위하여, 양극(2)과 정공 수송층(9) 사이에 구리 프탈로시아닌 등의 종래 공지의 여러 정공 주입층 또는 양극 버퍼층을 삽입하여도 좋다. 마찬가지로, 효율 및 수명 등의 소자 특성의 향상을 위해 음극(3)과 전자 수송층(11) 사이에 LiF 등의 종래 공지의 여러 전자 주입층 또는 음극 버퍼층 등을 삽입하여도 좋다.
도 1, 도2, 도3 및 도 4의 각 유기전계 발광소자는 양극(2)과 음극(3) 사이에 전압을 인가함으로써 구동된다. 전압은 통상 직류이지만 펄스 및 교류를 사용해도 좋다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 본 발명의 범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
3-(디시아노메틸렌)-1-메틸-5,5-디메틸-시클로헥센 1몰과 N,N`-디메틸아미노 신남알데하이드 1몰을 아세토니트릴(CH3CN)중에서 염기성 촉매로서 피페리딘을 사용하여 탈수축합한 후, 컬럼크로마토그래피(메틸렌클로라이드) 및 재결정을 통하여 목적화합물인 상기 화학식 11의 화합물을 합성하였다(수율: 90%).
상기 화학식 11의 핵자기공명(1H-NMR)에 의한 측정결과는 다음과 같다.
1H-NMR(300MHz, CDCL3): d = 7.52 - 6.67 (m, 4H; aromatic), 7.05(s, 1H; -C H =CH-Ar), 7.00(s, 1H; -CH=C H -Ar), 6.67(s, 1H; -C H =CH-CH=CH-Ar), 6.66(s, 1H; -CH=C H -CH=CH-Ar),, 6.53(s, 1H; -C(C(CN)2)=C-C H =C(CH)-CH2
-), 3.03(s, 6H; -N(C H 3)2), 2.57(s, 2H; -C(C(CN)2)=C-CH=C(CH)-C H
2 -), 2.45(s, 2H; -C(C(CN)2)=C-C H 2 -C((CH3)2)-CH2-), 1.09(s, 6H; -C(C(CN)2)=C-CH2-C((C H 3 )2)-CH
2-)
실시예 2
상기 실시예 1에서 수득된 화학식 11의 화합물을 발광재료로서 사용하여 도 2에 나타낸 유기EL소자를 제조한 예이다. ITO 피막 글래스(아사히글래스 주식회사제, 시트 저항 8Ω/square)로부터 얻어지는 투명 전극을, 물을 베이스로 한 세제, 초순수, 이소프로필알콜, 메탄올을 순차적으로 사용하여 초음파 세척하였다. 다음으로 정공 수송층으로서, 하기 화학식 2의 폴리-(N-비닐카르바졸)과 하기 화학식 3의 TPD(트리페닐디아민 유도체)의 몰비로 1:1의 혼합 박막을 스핀코팅법에 의해 40 nm 상기 ITO 피막 글라스 상에 제막하였다.
또한 전자 수송성 발광층으로서 하기 구조식(4)의 Alq3와 화학식 11의 화합물을 정공 수송층에 접하여 중량비로 100:1 로 공증착하였다. 이 전자 수송성 발광 층의 막 두께도 예를 들어 50 nm로 하고, 증착 속도는 예를 들어 0.1 nm/s로 하였다.
음극으로서는, 중량비 10:1의 MgAg 합금을 진공증착법으로 Mg와 Ag의 공증착으로 제조하였다. 즉, 진공증착시는 마스크를 사용하고, 직경 3 mm의 원형으로 막 두께 600 nm의 MgAg 합금 음전극을 제조하고, 도 2에 나타낸 바와 같이 유기EL소자를 제조하였다.
이와 같이 제조한 실시예 1의 유기EL소자에, 순바이어스 직류전압을 가하여 발광특성을 평가하였다. 발광색은 적색이고, 분광측정을 행한 결과 도 5에 나타낸 바와 같이, 655 nm에서 발광 피크를 갖는 발광스펙트럼을 얻었다. 스펙트럼 측정은 일본 분광제의 FP-77로 행하였다. 또한 전압-휘도 측정을 행한 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이 12 V에서 8,000 cd/m2의 휘도가 얻어졌다.
실시예 3
화학식 11의 화합물 대신에 상기 화학식 12의 화합물을 사용한 것을 제외하 고는 실시예 2와 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 이 경우, 650 nm의 EL 피크 파장과 인가전압 14 V에서 8100 cd/m2의 최고 휘도가 얻어졌다.
실시예 4
화학식 11의 화합물 대신에 화학식 17의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 이 경우, 653 nm의 EL 피크 파장과 인가전압 15 V에서 8600 cd/m2의 최고 휘도가 얻어졌다.
실시예 5
화학식 11의 화합물 대신에 화학식 23의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 이 경우, 661 nm의 EL 피크파장과 인가전압 15 V에서 6200 cd/m2의 최고 휘도가 얻어졌다.
실시예 6
화학식 11의 화합물 대신에 화학식 24의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 이 경우, 665 nm 의 EL피크 파장과 인가전압 17 V에서 6500cd/m2의 최고 휘도가 얻어졌다.
본 발명에 따른 발광재료는 높은 발광효율과 발광휘도를 가지며, 이를 이용하여 제조된 유기EL 소자는 종래에 비해 전기적 및 화학적으로 안정하고, 구동시 내열성과 내구성이 우수한 고효율, 고휘도 및 색순도가 우수하다. 또한 본 발명의 유기EL소자는 사용되는 발광재료, 도핑재료, 정공주입재료, 전자주입재료, 증감제, 전극재료 및 소자제작방법을 한정하는 것은 아니다.
Claims (10)
- 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 발광재료.<화학식 1>
(식중, X 및 X'은 각각 독립적으로 또는 서로 동종의 시아노기, 할로겐원자, 탄소수 1 내지 30의 알킬카르보닐기 또는 탄소수 1 내지 30의 알콕시카르보닐기를 나타내며, Y는 전자공여성 관능기를 나타내고,R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬옥시기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며,R5는 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴알킬기를 나타내고,R6는 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴알킬기를 나타낸다) - 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 X 및 X'이 각각 독립적으로 또는 서로 동종의 시아노기, 할로겐원자, 탄소수 1 내지 30의 알킬카르보닐기 또는 탄소수 1 내지 30의 알콕시카르보닐기를 나타내는 화합물을 특징으로 하는 발광재료.
- 제1항에 있어서, 상기 치환 또는 비치환된 알킬기가 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 2-페닐이소프로필기, 트리클로로메틸기, 트리페닐메틸기 또는 트리플루오로메틸기인 것을 특징으로 하는 발광재료.
- 제1항에 있어서, 상기 치환 또는 비치환된 아릴알킬기가 벤질기, α-페녹시벤질기, α,α-디메틸벤질기, α,α-메틸페닐벤질기, α,α-디트리플루오메틸벤질기, 또는 α-벤질옥시벤질기인 것을 특징으로 하는 발광재료.
- 제1항에 있어서, 상기 Y가 0 내지 4개의 메틸기를 갖는 벤조 5원 복소환기류, 0 내지 4개의 메틸기를 갖는 벤조 6원 복소환기류, 하기 표 1의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 페닐기, 하기 표 1의 치환기군에서 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 나프틸기, 하기 표 1의 치환기군에서 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 5원 복소환기류 또는 하기 표 1의 치환기군에서 선택되는 0 내지 3개의 치환기를 포함하는 6원 복소환기류인 것을 특징으로 하는 발광재료.<표 1>
(상기 표 1에서 R7은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며,R8은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이고, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, 2-페닐이소프로필렌기, 또는 트리클로로메틸렌기이고,R9는 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,R10은 하기 표 2의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 2개의 치환기 또는 하기 표 3의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기 또는 하기 표 3의 치환기군으로부터 선택되는 0 내지 4개의 치환기를 갖는 나프틸기이고,R11은 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 4개의 치환기를 갖는 나프틸기이며,R12는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기이고,R13은 할로겐 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기이며,R14는 탄소수 5 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 2-히드록시에틸기 또는 하기 표 3의 치환기군에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는페닐기이다.)<표 2>
<표 3>
(상기 표 2 및 표 3에 있어서, R15는 1 내지 10의 알킬기이고,R16은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,R17는 할로겐원자이고,R18은 탄소수 1 내지 10의 알킬렌기이며,R19는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 상기 표 3에서 선택되는 0 내지 2개의 치환기를 갖는 페닐기이고,R20 및 R21은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬기 또는 수소원자를 나타낸다.) - 적어도 한쌍의 전극간에 유기막을 포함하는 유기 EL소자에 있어서, 상기 유기막이 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 발광재료를 단독 또는 혼합물로서 포함하는 것을 특징으로 하는 유기EL소자.
- 제6항에 있어서, 상기 유기막이 전자수송층/발광층/정공수송층, 전자수송성 발광층/정공수송층, 또는 전자수송층/정공수성성발광층인것을 특징으로 하는 소자.
- 제7항에 있어서, 상기 정공 수송층이 아릴아민 유도체, 프탈로시아닌화합물 및 트리페닐렌 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자.
- 제7항에 있어서, 상기 전자 수송층이 금속착체 화합물 또는 함질소방향환 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 소자.
- 하기 화학식 1의 화합물.<화학식 1>
(식중, X 및 X'은 각각 독립적으로 또는 서로 동종의 시아노기, 할로겐원자, 탄소수 1 내지 30의 알킬카르보닐기 또는 탄소수 1 내지 30의 알콕시카르보닐기를 나타내며, Y는 전자공여성 관능기를 나타내고,R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알콕시기, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬옥시기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 페닐기를 나타내며,R5는 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴기알킬를 나타내고,R6는 수소원자, 탄소원자수 1 내지 10의 치환 또는 비치환된 알킬기 또는 탄소원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환된 아릴알킬기를 나타낸다)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020010088292A KR100549857B1 (ko) | 2001-12-29 | 2001-12-29 | 적색발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020010088292A KR100549857B1 (ko) | 2001-12-29 | 2001-12-29 | 적색발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20030059431A KR20030059431A (ko) | 2003-07-10 |
| KR100549857B1 true KR100549857B1 (ko) | 2006-02-06 |
Family
ID=32215866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020010088292A KR100549857B1 (ko) | 2001-12-29 | 2001-12-29 | 적색발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100549857B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100948672B1 (ko) * | 2003-08-01 | 2010-03-18 | 에스케이씨 주식회사 | 적색 발광물질 및 이를 포함하는 유기전계 발광소자 |
| KR101716253B1 (ko) * | 2015-10-13 | 2017-03-14 | 한국기계연구원 | 리버스 옵셋 인쇄공정을 이용한 플립칩 패키지 제조방법 및 이를 이용한 플립칩 패키지 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5908581A (en) * | 1997-04-07 | 1999-06-01 | Eastman Kodak Company | Red organic electroluminescent materials |
| US5935720A (en) * | 1997-04-07 | 1999-08-10 | Eastman Kodak Company | Red organic electroluminescent devices |
-
2001
- 2001-12-29 KR KR1020010088292A patent/KR100549857B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5908581A (en) * | 1997-04-07 | 1999-06-01 | Eastman Kodak Company | Red organic electroluminescent materials |
| US5935720A (en) * | 1997-04-07 | 1999-08-10 | Eastman Kodak Company | Red organic electroluminescent devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20030059431A (ko) | 2003-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20070148495A1 (en) | Organic light-emitting devices | |
| KR101482559B1 (ko) | 안정성을 가진 신규의 화합물, 이를 포함하는 전하 수송 재료 및 청색 인광 유기발광소자 | |
| WO2003080761A1 (fr) | Materiau pour element organique electroluminescent et element organique electroluminescent l'utilisant | |
| US20100289009A1 (en) | Cathode coating | |
| US20040137273A1 (en) | Red color emitting compounds for organic electroluminescent device and an organic electroluminescent device using them | |
| KR101327301B1 (ko) | 아민계 정공수송 물질 및 이를 포함한 유기전계 발광소자 | |
| US6821650B2 (en) | Organic electro-luminescence device | |
| KR100549857B1 (ko) | 적색발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 | |
| KR100611850B1 (ko) | 이리듐 착화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자 | |
| KR100513640B1 (ko) | 발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 | |
| KR100649283B1 (ko) | 인광발광 호스트 화합물 및 이를 포함하는유기전기발광소자 | |
| KR101072619B1 (ko) | 발광물질 및 이를 이용한 유기 전기발광 소자 | |
| KR100924064B1 (ko) | 적색 발광물질 및 이를 포함하는 유기 전기발광 소자 | |
| KR100990181B1 (ko) | 적색 발광물질 및 이를 포함하는 유기 전기발광 소자 | |
| KR100604748B1 (ko) | 발광물질 및 이를 이용한 유기 전기발광 소자 | |
| KR100799223B1 (ko) | 정공 주입층 재료 및 이를 포함하는 유기전기발광소자 | |
| KR100948672B1 (ko) | 적색 발광물질 및 이를 포함하는 유기전계 발광소자 | |
| EP1676898A2 (en) | Novel red color emitting compounds and organic electroluminescent device using them | |
| KR100929413B1 (ko) | 적색 발광물질 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자 | |
| KR100549854B1 (ko) | 발광재료 및 이를 이용한 유기전계 발광소자 | |
| KR100611851B1 (ko) | 인광발광 호스트 화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자 | |
| KR100696005B1 (ko) | 1-나프틸이소퀴놀린기를 갖는 적색 인광 발광 이리듐착화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자 | |
| KR20060021742A (ko) | 발광물질 및 이를 이용한 유기 전기발광 소자 | |
| KR100700425B1 (ko) | 청색 발광 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광다이오드 | |
| 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 | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130102 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131217 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141230 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151228 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161226 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171227 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |