KR100846221B1 - Light-emitting compound and organic light-emitting diodes using the same - Google Patents

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Abstract

An organic light emitting compound is provided to ensure excellent electrical characteristics and electroluminescent characteristics, and to be useful as a host material of a light emitting layer or a material for forming a hole transport layer or electron block layer. An organic light emitting compound has a structure represented by the following formula 1, wherein Y is carbon or silicon, X1 and X2 are a divalent linker, are identical to or different from each other, and are C6-18 substituted or unsubstituted arylene, or C4-18 substituted or unsubstituted heteroarylene, R1 and R2 are identical to or different from each other and are hydrogen, C1-8 substituted or unsubstituted alkyl groups, C6-24 substituted or unsubstituted aryl groups, or C4-24 substituted or unsubstituted heteroaryl groups, with the proviso that both R1 and R2 are not hydrogen, Ar1, Ar2, Ar3, and Ar4 are identical to or different from one another and are C6-24 substituted or unsubstituted aryl groups or C4-24 substituted or unsubstituted heteroaryl groups, and at least one of R1 and R2, R1 and X1, R1 and X2, or X1 and Ar1 is linked with each other to form a fused ring.

Description

유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자{Light-emitting compound and organic light-emitting diodes using the same} Organic light-emitting compounds and organic light-emitting diodes using the same

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 1 is a view schematically showing the structure of an organic EL device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 실시예 9 및 비교예 1에서 제작된 유기 전계 발광 소자의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 2 is a graph showing the spectra of the organic electroluminescent devices fabricated in Example 9 and Comparative Example 1. FIG.

도 3은 실시예 9 및 비교예 1에서 제조된 유기 전계 발광 소자의 휘도를 전류밀도에 따라 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the luminance of the organic EL device manufactured in Example 9 and Comparative Example 1 according to the current density.

도 4는 실시예 10 및 비교예 2에서 제조된 유기 전계 발광 소자의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 4 is a graph showing the spectrum of the organic electroluminescent device manufactured in Example 10 and Comparative Example 2.

도 5는 실시예 10 및 비교예2에서 제조된 유기 발광 소자의 휘도를 전류밀도에 따라 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the luminance of the organic light emitting diodes manufactured in Example 10 and Comparative Example 2 according to current density.

본 발명은 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광층의 호스트 물질, 정공수송층 및/또는 전자저지층 형 성 물질로서 유용한 유기 발광 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to an organic light emitting compound and an organic electroluminescent device using the same, and more particularly, to an organic light emitting compound useful as a host material, a hole transport layer and / or an electron blocking layer forming material of the light emitting layer and an organic electroluminescent device using the same. It is about.

현재까지 평판 디스플레이의 대부분을 액정 디스플레이가 차지하고 있으나 보다 경제적이고 성능이 뛰어나면서 액정 디스플레이와 차별화된 새로운 평판디스플레이를 개발하려는 노력이 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 최근 차세대 평판 디스플레이로 각광을 받고 있는 유기 전계 발광 소자는 액정디스플레이에 비해 낮은 구동전압, 빠른 응답 속도, 광시야각 등의 장점을 가지고 있다.  To date, most of the flat panel displays are liquid crystal displays, but efforts are being made to develop new flat panel displays that are more economical and superior in performance and differentiated from liquid crystal displays. Recently, the organic EL device, which has been spotlighted as a next-generation flat panel display, has advantages such as low driving voltage, fast response speed, and wide viewing angle, compared to a liquid crystal display.

한편, 유기 재료를 이용한 전계 발광 소자에 관한 연구는 오래 전부터 주목 받고 검토가 진행되어 왔지만 발광 효율이 낮아 실용화 되지 못하고 있다. 유기 전계 발광 소자는 단분자 또는 고분자로 이루어진 유기물 박막에 캐소드와 애노드를 통하여 주입된 전자와 정공이 여기자를 형성하고, 형성된 여기자로부터 특정한 파장의 빛이 발생되는 원리를 이용한 것으로 1965년 포프(Pope) 등이 안트라센의 단결정으로부터 처음 발견하였다. 이어 1987년 코닥사의 탕(Tang)에 의하여 유기 재료를 정공수송층과 발광층의 2 층으로 나눈 기능 분리형의 적층 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자가 제안되고, 10 V 이하의 낮은 전압에서도 1000 cd/㎡ 이상의 높은 발광 휘도가 얻어지는 것이 확인되었다(Tang, C. W.; VanSlyke, S. A. Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913.). 이후에, 유기 전계 발광 소자가 갑자기 주목 받기 시작하고 현재도 동일한 기능분리형의 적층 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. On the other hand, the research on the electroluminescent device using the organic material has been focused and reviewed for a long time, but the luminous efficiency is low, it has not been put to practical use. Organic electroluminescent device is based on the principle that electrons and holes injected through the cathode and anode form excitons in the organic thin film made of monomolecule or polymer, and light of specific wavelength is generated from the formed excitons. The back was first discovered from a single crystal of anthracene. Kodak's Tang in 1987 proposed an organic electroluminescent device having a laminated structure of a functional separation type in which organic materials were divided into two layers, a hole transport layer and a light emitting layer. It was confirmed that high luminescence brightness was obtained (Tang, CW; Van Slyke, SA Appl. Phys. Lett. 1987, 51, 913.). Since then, the organic electroluminescent device has suddenly started to attract attention, and research on an organic electroluminescent device having a laminated structure of the same function separation type has been actively conducted.

일반적인 유기 전계 발광 소자의 구조는 기판, 애노드, 애노드에서 정공을 받아들이는 정공주입층, 정공을 수송하는 정공수송층, 발광층으로부터 정공수송층으로 전자의 진입을 저지하는 전자저지층, 정공과 전자가 결합하여 빛을 내는 발광층, 발광층에서 전자수송층으로 정공의 진입을 저지하는 정공 저지층, 캐소드에서 전자를 받아들여 발광층으로 수송하는 전자수송층, 캐소드에서 전자를 받아들이는 전자 주입층 및 캐소드로 구성되어 있다. 경우에 따라서 별도의 발광층 없이 전자수송층이나 정공수송층에 소량의 형광 또는 인광성 염료를 도핑하여 발광층을 구성할 수도 있으며, 고분자를 사용할 경우에는 일반적으로 하나의 고분자가 정공수송층과 발광층, 및 전자수송층의 역할을 동시에 수행할 수 있다. 두 전극 사이의 유기물 박막층들은 진공증착법 또는 스핀코팅, 잉크젯 프린팅, 레이저 열전사법등의 방법으로 형성된다. 이렇게 유기 전계 발광 소자를 다층 박막 구조로 제작하는 이유는 전극과 유기물 사이의 계면 안정화를 위함이며 또한 유기물질의 경우, 정공과 전자의 이동속도 차이가 크므로 적절한 정공수송층과 전자수송층을 사용하여 정공과 전자를 발광층으로 효과적으로 전달하여 정공과 전자의 밀도가 균형을 이루도록 하면 발광효율을 높일 수 있기 때문이다. The structure of a general organic electroluminescent device is a substrate, an anode, a hole injection layer for receiving holes in the anode, a hole transport layer for transporting holes, an electron blocking layer for preventing the entry of electrons from the light emitting layer to the hole transport layer, by combining the holes and electrons It consists of a light emitting layer that emits light, a hole blocking layer that blocks holes from entering the electron transport layer, an electron transport layer that accepts electrons from the cathode and transports them to the light emitting layer, an electron injection layer that accepts electrons from the cathode, and a cathode. In some cases, a light emitting layer may be formed by doping a small amount of fluorescent or phosphorescent dye into an electron transport layer or a hole transport layer without a separate light emitting layer.In the case of using a polymer, a single polymer generally includes a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer. You can play a role at the same time. The organic thin film layers between the two electrodes are formed by vacuum deposition or spin coating, inkjet printing, laser thermal transfer, or the like. The reason why the organic electroluminescent device is manufactured in a multilayer thin film structure is to stabilize the interface between the electrode and the organic material. Also, in the case of the organic material, the hole and electron transport layer have a large difference in the movement speed of the hole. This is because luminous efficiency can be increased by effectively transferring electrons and electrons to the light emitting layer to balance the density of holes and electrons.

유기 전계 발광 소자의 구동 원리는 다음과 같다. 상기 애노드 및 캐소드 간에 전압을 인가하면 애노드로부터 주입된 정공은 정공주입층 및 정공수송층을 경유하여 발광층으로 이동된다. 한편, 전자는 캐소드로부터 전자주입층 및 전자수송층을 경유하여 발광층에 주입되고 발광층 영역에서 캐리어들이 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변화되고, 이로 인하여 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상이 형성된다. 이때 여기상태 가 일중항 여기상태를 통하여 기저상태로 떨어지면서 발광하는 것을 "형광"이라고 하며, 삼중항 여기상태를 통하여 기저상태로 떨어지면서 발광하는 것을 "인광"이라고 한다. 형광의 경우, 일중항 여기상태의 확률이 25%(삼중항 상태 75%)이며, 발광 효율의 한계가 있는 반면에 인광을 사용하면 삼중항 상태75%와 일중항 여기상태 25%까지 발광에 이용할 수 있으므로 이론적으로는 내부양자 효율 100%까지 가능하다. The driving principle of the organic EL device is as follows. When a voltage is applied between the anode and the cathode, holes injected from the anode are moved to the light emitting layer via the hole injection layer and the hole transport layer. On the other hand, electrons are injected into the light emitting layer from the cathode via the electron injection layer and the electron transport layer, and carriers are recombined in the light emitting layer to generate excitons. The excitons change from the excited state to the ground state, whereby the fluorescent molecules in the light emitting layer emit light to form an image. At this time, the excitation state is emitted to fall to the ground state through the singlet excited state is called "fluorescence", and the emission to fall to the ground state through the triplet excited state is called "phosphorescence". In the case of fluorescence, the probability of singlet excited state is 25% (triple state 75%), and there is a limit of luminous efficiency. Theoretically, the internal quantum efficiency can be up to 100%.

인광을 이용한 유기 발광 소자로서, 스핀-궤도 결합력이 큰 Ir, Pt과 같은 무거운 원소를 중심에 갖는 인광 색소인 Ir(ppy)3과 PtOEP를 도펀트로 사용하여 삼중항 상태(인광)에서도 효과적으로 빛을 내도록 함으로써, 청색, 녹색, 적색의 효율 높은 유기 전계 발광 소자가 개발되었다. 이때, 호스트 물질로서 CBP(4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl)를 사용하였다. 그러나, 상기 유기 전계 발광 소자는 수명이 150시간 이하로 짧기 때문에 상업적 사용 측면에서 불충분하다. 그 원인은 CBP의 유리전이온도가 110℃ 이하로 낮으며 결정화가 쉽게 일어나기 때문이다. An organic light-emitting device using phosphorescence, which effectively emits light even in the triplet state (phosphorescence) using Ir (ppy) 3 and PtOEP, which are phosphorescent pigments having heavy elements such as Ir and Pt having a large spin-orbit coupling force, as a dopant. The organic electroluminescent element with high efficiency of blue, green, and red was developed by carrying out. At this time, CBP (4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl) was used as a host material. However, the organic electroluminescent device is insufficient in terms of commercial use because of its short lifespan of less than 150 hours. The reason is that the glass transition temperature of CBP is lower than 110 ° C and crystallization easily occurs.

또한 인광을 이용한 유기 전계 발광 소자의 다른 예로서, 청색 인광 도펀트인 (4,6-F2ppy)2Irpic와 불소화된 ppy(fluorinated ppy) 리간드 구조를 기본으로 하는 Ir 화합물을 채용한 유기 발광 소자가 개발되었다.(M.E.Thompson, ACS Aug., 18, 2002 및 Chem. Commun., 2001년 1494-1495). 이러한 유기 전계 발광 소자에 있어서, CBP의 삼중항 상태의 에너지 갭(band gap)은 녹색 및 적색 인광 도펀트 재료의 에너지 갭에 대하여 충분한 에너지 전이가 가능하게 한다. 그러나, 상기 에너지 갭은 청색 재료의 에너지 갭보다는 적기 때문에, PL 피크가 475nm와 495nm에서 나타나는 스카이블루(skyblue)용 재료인 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 재료에서는 발열(exothermic) 에너지 전이가 아닌 매우 비효율적인 흡열(endothermic) 전이가 일어난다고 보고되고 있다. 이러한 결과로 CBP 호스트는 청색 인광 도펀트로의 충분한 에너지 전이를 제공하지 못하는데, 이것은 청색 발광 효율이 낮고 수명이 짧은 문제점들의 원인으로 지적되고 있다. 또한, 미국 특허공개 2002/0125818 A1은 CBP계 화합물을 이용한 유기 전계 발광 소자를 개시하고 있다. 최근, CBP 보다 더 큰 삼중항 에너지 갭을 갖는 mCP(1,3-Bis(carbazol-9-yl)-benzene) 화합물이 사용되고 있으나 이 화합물은 분자량이 너무 작고 안정성이 떨어지는 등의 문제점이 있다. 따라서 청색 도펀트를 위한 호스트로서 에너지 전이가 효율적이며 안정성이 높은 호스트 재료의 확보가 매우 중요하고 시급하다. In addition, as another example of an organic EL device using phosphorescence, an organic light emitting device employing a blue phosphorescent dopant (4,6-F2ppy) 2Irpic and an Ir compound based on a fluorinated ppy ligand structure has been developed. (METhompson, ACS Aug., 18, 2002 and Chem. Commun., 2001 1494-1495). In such organic electroluminescent devices, the energy gap of the triplet state of CBP allows sufficient energy transfer with respect to the energy gaps of green and red phosphorescent dopant materials. However, since the energy gap is smaller than the energy gap of the blue material, an exothermic energy transition is not found in a material such as (4,6-F2ppy) 2Irpic, which is a material for skyblue having PL peaks at 475 nm and 495 nm. A very inefficient endothermic transition has been reported. As a result, the CBP host does not provide sufficient energy transfer to the blue phosphorescent dopant, which is pointed out as a cause of problems of low blue light emission efficiency and short lifetime. In addition, US Patent Publication 2002/0125818 A1 discloses an organic EL device using a CBP compound. Recently, mCP (1,3-Bis (carbazol-9-yl) -benzene) compound having a triplet energy gap larger than CBP has been used, but this compound has problems such as low molecular weight and poor stability. Therefore, it is very important and urgent to secure an efficient and stable host material as a host for the blue dopant.

따라서 본 발명의 목적은, 전기적 특성 및 발광 특성이 우수하여 발광층의 호스트 물질로서 유용하며 경우에 따라서는 정공수송층 또는 전자저지층 형성 물질로도 유용한 유기 발광 물질을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic light emitting material which is useful as a host material of the light emitting layer because of its excellent electrical and light emitting properties, and in some cases also useful as a hole transport layer or an electron blocking layer forming material.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 유기 발광 물질을 채용하여 발광 효율 및 전류 효율이 우수한 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having excellent luminous efficiency and current efficiency by employing the organic light emitting material.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다: In order to achieve the above object, the present invention provides a compound represented by the following formula (1):

[화학식 1] [Formula 1]

Figure 112007025944926-pat00001
Figure 112007025944926-pat00001

여기서, here,

Y는 탄소 또는 규소이며; Y is carbon or silicon;

X1 및 X2는 2가의 연결기로서, 같거나 다를 수 있는데, C6 내지 C18의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 C4 내지 C18의 치환 또는 비치환된 2가의 헤테로아릴렌이고; X 1 and X 2 are divalent linking groups, which may be the same or different, substituted or unsubstituted arylene of C6 to C18, or substituted or unsubstituted divalent heteroarylene of C4 to C18;

R1 및 R2는, 같거나 다를 수 있는데, 수소 또는 C1 내지 C8의 치환 또는 비치환된 알킬기, C6 내지 C24의 치환 또는 비치환된 아릴기, C4 내지 C24의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고(단, R1 및 R2가 동시에 수소는 아니다); R 1 And R 2 , which may be the same or different, is hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group of C1 to C8, a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C24, a substituted or unsubstituted heteroaryl group of C4 to C24 ( Provided that R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen);

Ar1, Ar2, Ar3, 및 Ar4는, 같거나 다를 수 있는데, C6 내지 C24의 치환 또는 비치환된 아릴기, C4 내지C24의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고; Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 , which may be the same or different, are a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C24, a substituted or unsubstituted heteroaryl group of C4 to C24;

R1과 R2, R1과 X1, R1과 X2, 또는 X1과 Ar1 중 하나 이상은 서로 연결되어 축합 고리(fused ring)를 형성할 수 있다. One or more of R 1 and R 2 , R 1 and X 1 , R 1 and X 2 , or X 1 and Ar 1 may be connected to each other to form a fused ring.

본 발명의 일 구현예에 의하면, 상술한 R1, R2, Ar1, Ar2, Ar3, 또는 Ar4의 수소 원자 중 적어도 하나 이상은 하기의 치환기에 의하여 치환될 수 있다: According to one embodiment of the present invention, at least one or more of the hydrogen atoms of R 1 , R 2 , Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , or Ar 4 described above may be substituted by the following substituents:

Figure 112007025944926-pat00002
,
Figure 112007025944926-pat00003
,
Figure 112007025944926-pat00004
또는
Figure 112007025944926-pat00005
.
Figure 112007025944926-pat00002
,
Figure 112007025944926-pat00003
,
Figure 112007025944926-pat00004
or
Figure 112007025944926-pat00005
.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 사이에 개재된 유기층을 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 유기층이 상술한 본 발명에 따른 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다. In order to achieve the above another object, the present invention is a first electrode; Second electrode; And an organic electroluminescent device comprising an organic layer interposed between the first electrode and the second electrode, the organic layer provides an organic electroluminescent device comprising the compound according to the invention described above.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 전계 발광 소자의 발광층의 호스트 물질 또는 전자저지층 형성 물질로서 유용하다. 이러한 화합물을 발광층 또는 전자저지층 내에 포함하는 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 우수한 발광 효율 및 전류 효율을 제공한다. The compound represented by Formula 1 according to the present invention is useful as a host material or an electron blocking layer forming material of the light emitting layer of the organic electroluminescent device. The organic electroluminescent device of the present invention comprising such a compound in a light emitting layer or an electron blocking layer provides excellent light emission efficiency and current efficiency.

이하 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 유기 발광 화합물은 아릴 포스핀 옥사이드기와 아릴 아민기를 동시에 갖는 화합물이다. 아릴 포스핀 옥사이드기는 전자 수송 능력이 우수한 작용기이며, 아릴 아민기는 정공 수송 능력이 우수한 작용기이다. 본 발명에 따른 화합물에 있어서, 상기 아릴 포스핀 옥사이드기와 아릴 아민기는 콘쥬게이션(conjugated)되지 않은 상태로 Y에 의하여 연결되어 있다. 따라서, 아릴 포스핀 옥사이드기와 아릴 아민기 사이의 영향이 최소화된 상태로 각각의 작용기 특성이 독립적으로 유지되며, 융점이 높아진 화합물이 제공될 수 있다. 이는 유기 전계 발 광 소자에 있어서, 유기층과 유기층 사이 및 유기층과 전극 사이에서 발생하는 줄 열(Joule heat)에 대한 내열성 및 고온에서의 내성을 증가시킬 수 있음을 의미한다. 본 발명에 따른 유기 발광 화합물은 발광층의 호스트 물질, 전자저지층 물질 정공수송층 물질로 사용되어, 발광 효율이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공할 수 있다. The organic light emitting compound according to the present invention is a compound having an aryl phosphine oxide group and an aryl amine group at the same time. An aryl phosphine oxide group is a functional group excellent in the electron transport ability, and an aryl amine group is a functional group excellent in the hole transport ability. In the compound according to the present invention, the aryl phosphine oxide group and the aryl amine group are connected by Y in a non-conjugated state. Accordingly, the compound can be provided in which the respective functional group properties are maintained independently with the influence between the aryl phosphine oxide group and the aryl amine group minimized. This means that in the organic electroluminescent device, heat resistance to Joule heat generated between the organic layer and the organic layer and between the organic layer and the electrode and the resistance at high temperature can be increased. The organic light emitting compound according to the present invention may be used as a host material and an electron blocking layer material hole transport layer material of the light emitting layer, thereby providing an organic EL device having improved light emission efficiency.

이와 같이, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다: As such, the present invention may be represented by the following Chemical Formula 1:

[화학식 1] [Formula 1]

Figure 112007025944926-pat00006
,
Figure 112007025944926-pat00006
,

여기서, here,

Y는 탄소 또는 규소이며; Y is carbon or silicon;

X1 및 X2는 2가의 연결기로서, 같거나 다를 수 있는데, C6 내지 C18의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 C4 내지 C18의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고; X 1 and X 2 are divalent linking groups, which may be the same or different, substituted or unsubstituted arylene of C6 to C18, or substituted or unsubstituted heteroarylene of C4 to C18;

R1 및 R2는, 같거나 다를 수 있는데, 수소 또는 C1 내지 C8의 치환 또는 비치환된 알킬기, C6 내지 C24의 치환 또는 비치환된 아릴기, C4 내지 C24의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고(단, R1 및 R2가 동시에 수소는 아니다); R 1 And R 2 , which may be the same or different, is hydrogen or a substituted or unsubstituted alkyl group of C1 to C8, a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C24, a substituted or unsubstituted heteroaryl group of C4 to C24 ( Provided that R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen);

Ar1, Ar2, Ar3, 및 Ar4는, 같거나 다를 수 있는데, C6 내지 C24의 치환 또는 비치환된 아릴기, C4 내지C24의 치환 또는 비치환된 헤테로알릴기이고; Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 , which may be the same or different, are a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C24, a substituted or unsubstituted heteroallyl group of C4 to C24;

R1과 R2, R1과 X1, R1과 X2, 또는 X1과 Ar1 중 하나 이상은 서로 연결되어 축합 고리(fused ring)를 형성할 수 있다. One or more of R 1 and R 2 , R 1 and X 1 , R 1 and X 2 , or X 1 and Ar 1 may be connected to each other to form a fused ring.

한편 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 있어서 X1, X2 , R1 , R2 Ar1 내지 Ar4는 특정의 화합물에 따라서 바람직한 발광 효율, 전기적 특성 및 융점 등의 특성을 갖는 유기 발광 화합물을 제공할 수 있도록, 적절한 치환기를 포함할 수 있다. 적절한 치환기는, 예를 들면, 플루오르기와 같은 할로겐기; 메틸기, 이소펜틸기, t-부틸기 등과 같은 C1 내지 C6의 알킬기; 메톡시기, 에톡시기, 이소펜톡시기 등과 같은 C1 내지 C6의 알콕시기; 시아노기; 를 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다. Meanwhile, in the compound represented by Formula 1, X 1 , X 2 , R 1 , R 2 And Ar 1 to Ar 4 may include appropriate substituents to provide an organic light emitting compound having properties such as light emission efficiency, electrical properties and melting point, depending on the specific compound. Suitable substituents include, for example, halogen groups such as fluorine groups; C1 to C6 alkyl groups such as methyl group, isopentyl group, t-butyl group and the like; C1 to C6 alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, isopentoxy group and the like; Cyano group; Including, but not limited to.

상기 화학식 1에 있어서 X1 및 X2는 2가의 연결기로서 페닐렌, 비페닐렌, 푸라닐렌, 티오페닐렌(thiophenylene), 피리디닐렌, 피롤릴렌 및 플루오레닐렌(fluorenylene)로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 구체적인 화합물에 따라서 바람직한 발광 효율 및 물리적 성질을 갖는 유기 발광 화합물을 제공할 수 있도록, 메틸기, 메톡시기, t-부틸기, 플루오르기 및 트리플루오르메틸기로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 치환기로 더 치환될 수 있다.In Formula 1, X 1 and X 2 are divalent linking groups selected from the group consisting of phenylene, biphenylene, furanylene, thiophenylene, pyridinylene, pyrrolylene and fluorenylene. At least one substituent selected from the group consisting of a methyl group, a methoxy group, a t-butyl group, a fluorine group, and a trifluoromethyl group so as to provide an organic light emitting compound having desirable luminous efficiency and physical properties according to a specific compound. May be further substituted.

상기 화학식 1에 있어서 R1 및 R2는 페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기, 비페닐기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-페난트레닐기, 2-페난트레닐기, 3-페난트레닐기, 4-페난트레닐기, 9-페난트레닐기, 1-플루오레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 9--플루오레닐기, 2-티오페닐 기, 3-티오페닐기, 2-피리디닐기, 3-피리디닐기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 2-푸라닐기, 3-푸라닐기 4-메틸페닐기, 4-플루오르페닐기, 4-니트로페닐기, 4-메틸페닐기, 메틸기, 에틸기, 1-프로필기 2-프로필기, 1-부틸기, 2-부틸기, t-부틸기, 1-펜틸기, 2-펜틸기, 3-펜틸기, 네오펜틸기 시클로 헥실기, n-헥실기 및 노닐기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. In Formula 1, R 1 and R 2 are a phenyl group, α-naphthyl group, β-naphthyl group, biphenyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, 1-phenanthrenyl group, 2-phenanthrenyl group, 3-phenanthrenyl group, 4-phenanthrenyl group, 9-phenanthrenyl group, 1-fluorenyl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, 9- -Fluorenyl group, 2-thiophenyl group, 3-thiophenyl group, 2-pyridinyl group, 3-pyridinyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, 2-furanyl group, 3-furanyl group 4-methylphenyl Group, 4-fluorophenyl group, 4-nitrophenyl group, 4-methylphenyl group, methyl group, ethyl group, 1-propyl group 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, t-butyl group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, neopentyl group cyclohexyl group, n-hexyl group and nonyl group can be selected.

상기 화학식 1에 있어서 Ar1, Ar2, Ar3, 및 Ar4는 페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기, 비페닐기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-페난트레닐기, 2-페난트레닐기, 3-페난트레닐기, 4-페난트레닐기, 9-페난트레닐기, 1-플루오레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 9-플루오레닐기, 2-티오페닐기, 3-티오페닐기, 2-피리디닐기, 3-피리디닐기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 2-푸라닐기, 3-푸라닐기 4-메틸페닐기, 4-플루오르페닐기, 4-니트로페닐기 및 4-메틸페닐기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.In Formula 1, Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are a phenyl group, α-naphthyl group, β-naphthyl group, biphenyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group , 1-phenanthrenyl group, 2-phenanthrenyl group, 3-phenanthrenyl group, 4-phenanthrenyl group, 9-phenanthrenyl group, 1-fluorenyl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4 -Fluorenyl group, 9-fluorenyl group, 2-thiophenyl group, 3-thiophenyl group, 2-pyridinyl group, 3-pyridinyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, 2-furanyl group, 3- Furanyl group 4-methylphenyl group, 4-fluorophenyl group, 4-nitrophenyl group, and 4-methylphenyl group.

또한 상기 R1, R2, Ar1, Ar2, Ar3, 및 Ar4 중 하나 이상의 수소 원자는 적절한 파장을 나타내고 향상된 발광 효율을 갖는 유기 전계 발광 소자를 제공하기 위해 하기의 치환기로 치환될 수 있다: In addition, R 1 , R 2 , Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 At least one of the hydrogen atoms may be substituted with the following substituents to provide an organic electroluminescent device exhibiting an appropriate wavelength and having improved luminous efficiency:

Figure 112007025944926-pat00007
,
Figure 112007025944926-pat00008
,
Figure 112007025944926-pat00009
또는
Figure 112007025944926-pat00010
.
Figure 112007025944926-pat00007
,
Figure 112007025944926-pat00008
,
Figure 112007025944926-pat00009
or
Figure 112007025944926-pat00010
.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 예는 하기 화학식으로 표기되는 화합물을 포함한다:Examples of the compound represented by Formula 1 include a compound represented by the following formula:

Figure 112007025944926-pat00011
,
Figure 112007025944926-pat00012
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Figure 112007025944926-pat00013
,
Figure 112007025944926-pat00011
,
Figure 112007025944926-pat00012
,
Figure 112007025944926-pat00013
,

[화학식 1-1] [화학식 1-2] [화학식 1-3][Formula 1-1] [Formula 1-2] [Formula 1-3]

Figure 112007025944926-pat00014
,
Figure 112007025944926-pat00015
,
Figure 112007025944926-pat00016
,
Figure 112007025944926-pat00014
,
Figure 112007025944926-pat00015
,
Figure 112007025944926-pat00016
,

[화학식 1-4] [화학식 1-5] [화학식 1-6][Formula 1-4] [Formula 1-5] [Formula 1-6]

Figure 112007025944926-pat00017
,
Figure 112007025944926-pat00018
,
Figure 112007025944926-pat00019
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Figure 112007025944926-pat00017
,
Figure 112007025944926-pat00018
,
Figure 112007025944926-pat00019
,

[화학식 1-7] [화학식 1-8] [화학식 1-9][Formula 1-7] [Formula 1-8] [Formula 1-9]

Figure 112007025944926-pat00020
,
Figure 112007025944926-pat00021
,
Figure 112007025944926-pat00022
,
Figure 112007025944926-pat00020
,
Figure 112007025944926-pat00021
,
Figure 112007025944926-pat00022
,

[화학식 1-10] [화학식 1-11] [화학식 1-12][Formula 1-10] [Formula 1-11] [Formula 1-12]

Figure 112007025944926-pat00023
,
Figure 112007025944926-pat00024
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Figure 112007025944926-pat00025
,
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Figure 112007025944926-pat00024
,
Figure 112007025944926-pat00025
,

[화학식 1-13] [화학식 1-14] [화학식 1-15][Formula 1-13] [Formula 1-14] [Formula 1-15]

Figure 112007025944926-pat00026
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Figure 112007025944926-pat00027
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,
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Figure 112007025944926-pat00028
,

[화학식 1-16] [화학식 1-17] [화학식 1-18][Formula 1-16] [Formula 1-17] [Formula 1-18]

Figure 112007025944926-pat00029
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Figure 112007025944926-pat00030
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Figure 112007025944926-pat00030
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Figure 112007025944926-pat00031
,

[화학식 1-19] [화학식 1-20] [화학식 1-21][Formula 1-19] [Formula 1-20] [Formula 1-21]

,

Figure 112007025944926-pat00032
,
Figure 112007025944926-pat00033
,
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,,
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,
Figure 112007025944926-pat00033
,
Figure 112007025944926-pat00034
,

[화학식 1-22] [화학식 1-23] [화학식 1-24][Formula 1-22] [Formula 1-23] [Formula 1-24]

Figure 112007025944926-pat00035
,
Figure 112007025944926-pat00036
,
Figure 112007025944926-pat00037
,
Figure 112007025944926-pat00035
,
Figure 112007025944926-pat00036
,
Figure 112007025944926-pat00037
,

[화학식 1-25] [화학식 1-26] [화학식 1-27][Formula 1-25] [Formula 1-26] [Formula 1-27]

Figure 112007025944926-pat00038
,
Figure 112007025944926-pat00039
,
Figure 112007025944926-pat00040
,
Figure 112007025944926-pat00038
,
Figure 112007025944926-pat00039
,
Figure 112007025944926-pat00040
,

[화학식 1-28] [화학식 1-29] [화학식 1-30][Formula 1-28] [Formula 1-29] [Formula 1-30]

Figure 112007025944926-pat00041
또는
Figure 112007025944926-pat00042
.
Figure 112007025944926-pat00041
or
Figure 112007025944926-pat00042
.

[화학식 1-31] [화학식 1-32][Formula 1-31] [Formula 1-32]

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 반응식 1 및 2를 통하여 얻어질 수 있다: Compound represented by Formula 1 can be obtained through the following schemes 1 and 2:

[반응식 1] Scheme 1

Figure 112007025944926-pat00043
Figure 112007025944926-pat00043

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112007025944926-pat00044
Figure 112007025944926-pat00044

반응식 1은 염기성 n-부틸 리튬을 사용한 포스핀 화합물의 리튬 치환반응(lithiation), 및 상기 리튬 치환된 포스핀 화합물과 케톤 화합물의 축합반응을 통하여 3차 알코올을 얻는 과정이다. 또한 반응식 2는 상기 알코올을 산 촉매에 의하여 SN1 반응을 통해 아릴 아민기로 치환하는 과정이며, 그 결과 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물이 얻어진다. 상기 산 촉매로는 메탄술폰산, 에탄술폰산과 같은 술폰산을 사용할 수 있다. 상기 반응식을 적절하게 변형하여 화학식 1의 화합물을 얻을 수 있음은 물론이다. Scheme 1 is a process of obtaining a tertiary alcohol through lithium lithiation of a phosphine compound using basic n-butyl lithium and a condensation reaction of the lithium-substituted phosphine compound with a ketone compound. In addition, Scheme 2 is a process of replacing the alcohol with an aryl amine group through the SN1 reaction by an acid catalyst, as a result of obtaining a compound of formula (1) according to the present invention. As the acid catalyst, sulfonic acids such as methanesulfonic acid and ethanesulfonic acid may be used. It is a matter of course that the compound of formula 1 can be obtained by appropriately modifying the reaction scheme.

이하, 본 발명에 따른 유기 발광 화합물을 사용한 유기 전계 발광 소자에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, an organic electroluminescent device using the organic light emitting compound according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 다양한 구조로 실현될 수 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 전계 발광 소자(100)은 투명기 판(1)상의 애노드(2)와 캐소드(10)의 사이에 발광층(6)이 삽입된다. 또한 필요한 경우 애노드(2)와 발광층(6) 사이에는 정공주입층(3), 정공수송층(4) 또는 전자저지층(5) 중 하나 이상의 층이 삽입될 수 있으며, 캐소드(10)와 발광층(6) 사이에는 정공저지층(7), 전자수송층(8) 또는 전자주입층(9) 중 하나 이상의 층이 삽입될 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구조는 이에 한정되는 것은 아니며, 발광층과 전자수송층이 하나의 층이 이루어질 수도 있다. The organic EL device according to the present invention can be realized in various structures. Referring to FIG. 1, in the organic electroluminescent device 100 according to an embodiment of the present invention, the light emitting layer 6 is inserted between the anode 2 and the cathode 10 on the transparent substrate 1. If necessary, one or more layers of the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, or the electron blocking layer 5 may be inserted between the anode 2 and the light emitting layer 6, and the cathode 10 and the light emitting layer ( 6) one or more layers of the hole blocking layer 7, the electron transport layer 8, or the electron injection layer 9 may be interposed therebetween. However, the structure of the organic EL device according to the present invention is not limited thereto, and one layer may be formed of the emission layer and the electron transport layer.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 애노드(2)는 약 4eV 이상의 일함수를 갖는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 또는 이의 혼합물을 이용하여 형성될 수 있다. 구체적으로는 금속인 Au 또는 CuI, ITO(인듐 주석 산화물), SnO2 및 ZnO와 같은 투명 전도성 재료를 들 수 있다. 애노드층의 두께는 약 10~200 nm 정도면 된다. The anode 2 of the organic electroluminescent device of the present invention may be formed using a metal, an alloy, an electroconductive compound or a mixture thereof having a work function of about 4 eV or more. Specifically, transparent conductive materials such as Au or CuI, ITO (indium tin oxide), SnO 2 and ZnO which are metals are mentioned. The thickness of the anode layer may be about 10 to 200 nm.

본 발명의 유기 전계 발광 소자의 캐소드(10)는 약 4eV 미만의 일함수를 갖는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 또는 이의 혼합물을 사용하여 형성될 수 있다. 구체적으로는, 알루미늄, Na, Na-K 합금, 칼슘, 마그네슘, 리튬, 리튬 합금, 인듐, 알루미늄, 마그네슘 합금, 알루미늄 합금을 들 수 있다. 이외에, 알루미늄/AlO2, 알루미늄/리튬, 마그네슘/은 또는 마그네슘/인듐 등도 사용될 수 있다. 이 중에서도 특히 안정성이 우수한 알루미늄(Al)을 캐소드로 사용할 수 있다. 캐소드층의 두께는 10~200 nm 정도면 된다. The cathode 10 of the organic electroluminescent device of the present invention may be formed using a metal, alloy, electroconductive compound or mixtures thereof having a work function of less than about 4 eV. Specific examples include aluminum, Na, Na-K alloys, calcium, magnesium, lithium, lithium alloys, indium, aluminum, magnesium alloys, and aluminum alloys. In addition, aluminum / AlO 2 , aluminum / lithium, magnesium / silver or magnesium / indium may be used. Among these, aluminum (Al) which is excellent in stability especially can be used as a cathode. The thickness of the cathode layer may be about 10 to 200 nm.

유기 전계 발광 소자의 발광효율을 높이기 위해서는 하나 이상의 전극이 바람직하게는 10% 이상의 광투과율을 가져야 한다. 전극의 시트 저항은 바람직하게는 수백 Ω/mm 이하이어야 한다. 전극의 두께는 10 nm ~ 1㎛, 바람직하게는 10 ~ 400 nm 이다. 이러한 전극은 화학적 기상증착(CVD), 물리적 기상증착(PVD) 등의 기상증착법 또는 스퍼터링법을 통하여 상기한 전극 재료를 박막으로 형성하여 제조할 수 있다. In order to increase the luminous efficiency of the organic electroluminescent device, at least one electrode should preferably have a light transmittance of 10% or more. The sheet resistance of the electrode should preferably be several hundreds of mm 3 / mm or less. The thickness of the electrode is 10 nm to 1 탆, preferably 10 to 400 nm. Such an electrode may be manufactured by forming the above electrode material into a thin film through vapor deposition or sputtering such as chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD), or the like.

정공수송층(4)은 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 사용하여 형성될 수도 있으며, 광전도성 재료 중에서 정공수송물질로서 통상적으로 사용되는 재료 및 유기 전계 발광 소자의 정공수송층 또는 정공주입층의 형성에 사용되는 공지된 재료로부터 임의로 선택하여 형성될 수 있다. 예를 들면, N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디아미노비페닐(이하, TPD로 칭함), N,N'-비스(1-나프틸)-N,N'-디페닐-1,1'-비페닐-4,4'-디아민(이하, NPD로 칭함), N,N'-디페닐-N,N'-디나프틸-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N'N'-테트라-p-톨릴-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N'N'-테트라페닐-4,4'-디아미노비페닐; 코퍼(II) 1,10,15,20-테트라페닐-21H,23H-포피린 등과 같은 포피린(porphyrin) 화합물 유도체; 주쇄 또는 측쇄 내에 방향족 3차 아민을 갖는 중합체, 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)시클로헥산, N,N,N-트리(p-톨릴)아민, 4', 4', 4'-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민과 같은 트리아릴아민 유도체; N-페닐카르바졸 및 폴리비닐카르바졸과 같은 카르바졸 유도체; 무금속 프탈로시아닌, 구리프탈로시아닌과 같은 프탈로시아닌 유도체; 스타버스트 아민 유도체; 엔아민스틸벤계 유도체; 방향족 삼차 아민과 스티릴 아민 화합물의 유도체; 및 폴리실란 등을 들 수 있다. The hole transport layer 4 may be formed using the compound of Formula 1 according to the present invention. It can be formed by selecting arbitrarily from known materials used. For example, N, N'-diphenyl-N, N'-di (3-methylphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl (hereinafter referred to as TPD), N, N'-bis (1- Naphthyl) -N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (hereinafter referred to as NPD), N, N'-diphenyl-N, N'-dinaphthyl -4,4'-diaminobiphenyl, N, N, N'N'-tetra-p-tolyl-4,4'-diaminobiphenyl, N, N, N'N'-tetraphenyl-4, 4'-diaminobiphenyl; Porphyrin compound derivatives such as Copper (II) 1,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphyrin and the like; Polymers having aromatic tertiary amines in the main or side chain, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N, N-tri (p-tolyl) amine, 4 ', 4' Triarylamine derivatives such as 4'-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine; Carbazole derivatives such as N-phenylcarbazole and polyvinylcarbazole; Phthalocyanine derivatives such as metal phthalocyanine and copper phthalocyanine; Starburst amine derivatives; Enamine stilbene derivatives; Derivatives of aromatic tertiary amines and styryl amine compounds; And polysilanes.

정공수송층(4)은 상기한 화합물의 하나 이상의 종류를 함유하는 단일층으로 형성되거나, 또는 상호 적층된, 상이한 종류의 화합물을 함유하는 복수의 층으로 구성될 수 있다. The hole transport layer 4 may be formed of a single layer containing one or more kinds of the above-described compounds, or may be composed of a plurality of layers containing different kinds of compounds stacked on each other.

전자저지층(5)은 본 발명에 따른 유기 발광 화합물을 사용하여 형성될 수 있다. The electron blocking layer 5 may be formed using the organic light emitting compound according to the present invention.

발광층(6)은 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 호스트 물질로 사용하여 형성될 수도 있으며, 가시광선 영역의 인광 호스트, 형광 호스트 또는 도펀트 중 하나 이상을 더 포함할 수도 있다. 또한 공지의 발광재료, 예를 들면 축광 형광재료, 형광증백제, 레이저 색소, 유기 신틸레이터(scintillator)및 형광분석용 시약을 사용하여 형성되는 것도 가능하다. 구체적으로는, AlQ3, 안트라센, 페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 코로넨, 루브렌 및 퀴나크리돈과 같은 폴리아로마틱 화합물; 퀴터페닐과 같은 올리고페닐렌 화합물; 1,4-비스 (2-메틸스티릴)벤젠, 1,4-비스(4-메틸스티릴)벤젠, 1,4-비스(4-메틸-5-페닐-2-옥사졸릴)벤젠, 1,4-비스(5-페닐-2-옥사졸릴)벤젠, 2,5-비스(5-t-부틸-2-벤즈옥사졸릴)티오펜, 1,4-디페닐-1,3-부타디엔, 1,6-디페닐-1,3,5-헥사트리엔, 1,1,4, 4-테트라페닐-1,3-부타디엔과 같은 액체신틸레이션용 신틸레이터; 옥신 유도체의 금속착체; 쿠마린 색소; 디시아노메틸렌피란 색소; 디시아노메틸렌티오피란 색소; 폴리메틴 색소; 옥소벤즈안트라센 색소; 크산텐 색소; 카르보스티릴 색소; 페릴렌 색소; 옥사진 화합물; 스틸벤 유도체; 스피로 화합물; 옥사디아졸 화합물 등을 들 수 있으며, 이들을 본 발명에 따른 화합물과 함께 조합하여 사용하는 것도 가능하다.  The light emitting layer 6 may be formed using the compound of Formula 1 according to the present invention as a host material, and may further include at least one of a phosphorescent host, a fluorescent host, or a dopant in the visible light region. It may also be formed using a known light emitting material, for example, a phosphorescent fluorescent material, a fluorescent brightener, a laser dye, an organic scintillator and a fluorescence reagent. Specific examples include polyaromatic compounds such as AlQ 3, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, coronene, rubrene and quinacridone; Oligophenylene compounds such as quiterphenyl; 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methylstyryl) benzene, 1,4-bis (4-methyl-5-phenyl-2-oxazolyl) benzene, 1 , 4-bis (5-phenyl-2-oxazolyl) benzene, 2,5-bis (5-t-butyl-2-benzoxazolyl) thiophene, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, Scintillators for liquid scintillation such as 1,6-diphenyl-1,3,5-hexatriene, 1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene; Metal complexes of auxin derivatives; Coumarin pigments; Dicyano methylene pyran pigment; Dicyano methylenethiopyran pigments; Polymethine pigments; Oxobenzanthracene pigment; Xanthene pigments; Carbostyryl pigments; Perylene pigments; Oxazine compounds; Stilbene derivatives; Spiro compounds; And oxadiazole compounds. These may be used in combination with the compounds according to the present invention.

정공저지층은 또한 본 출원인의 특허출원 제2004-0054699호에 기재된 알릴 포스핀 화합물을 사용하여 형성될 수 있다.The hole blocking layer can also be formed using the allyl phosphine compound described in Applicant's patent application 2004-0054699.

전자수송층(8)은 전자주입층(11)로부터 전자를 주입받아 발광층으로 잘 전달할 수 있는 전자이동도(electron mobility)가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 전자수송층(8)을 형성하기 위하여 사용될 수 있는 물질의 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린 알루미늄 착물(AlQ3); AlQ3 구조를 포함하는 유기화합물; 히드록시플라본-금속 착화합물; 실라시클로펜타디엔(silole)계 화합물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 출원인의 특허출원 제2005-0031628에 기재된 알릴 포스핀 화합물을 사용하여 형성될 수 있다.The electron transport layer 8 is preferably a material having a high electron mobility that can receive electrons from the electron injection layer 11 and transfer the electrons to the light emitting layer. Specific examples of materials that may be used to form the electron transport layer 8 in the present invention include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (AlQ3); Organic compounds including AlQ3 structures; Hydroxyflavone-metal complexes; And silacyclopentadiene (silole) compounds, but are not limited thereto. It may also be formed using the allyl phosphine compound described in Applicant's patent application 2005-0031628.

전자주입층(9)은 물론 상기한 화학식 1로 표시되는 아릴 포스핀 옥사이드계 화합물로서 형성된다. 전자주입층(9)의 두께는 약 1~5 nm, 바람직하게는 약 2~5 nm일 수 있다. 이의 두께가 약 1 nm 미만이면 막 두께가 너무 얇아서 균일한 막을 얻기 어렵고 전자주입성능이 저하되며, 막 두께가 약 5 nm를 초과해도 마찬가지로 전자주입성능이 저하되는 경향이 있다. The electron injection layer 9 is, of course, formed as an aryl phosphine oxide compound represented by the above formula (1). The thickness of the electron injection layer 9 may be about 1 to 5 nm, preferably about 2 to 5 nm. If the thickness is less than about 1 nm, the film thickness is so thin that a uniform film is difficult to obtain, the electron injection performance is lowered, and the electron injection performance is similarly lowered even if the film thickness exceeds about 5 nm.

상기한 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자는 투명기판(1)에 의하여 지지된다. 투명기판의 재료로는 양호한 기계적 강도, 열안정성 및 투명성을 갖는 한 특별한 제한은 없다. 구체적인 예를 들면, 유리, 투명 플라스틱 필름 등을 사용할 수 있다. The organic electroluminescent device having the above structure is supported by the transparent substrate 1. The material of the transparent substrate is not particularly limited as long as it has good mechanical strength, thermal stability and transparency. For example, glass, a transparent plastic film, etc. can be used.

본 발명의 유기 전계 발광 소자를 구성하는 각 층은 진공증착 ,스핀코팅 또는 레이저 열전사법과 같은 공지된 방법을 통하여 박막으로 형성시키거나, 각 층에서 사용되는 재료를 이용하여 제조할 수 있다. 이들 각층의 막 두께에 대해서는 특 별한 제한은 없으며, 재료의 특성에 따라 알맞게 선택할 수 있으나, 보통 2~5000 nm의 범위에서 결정될 수 있다. Each layer constituting the organic electroluminescent device of the present invention may be formed into a thin film through a known method such as vacuum deposition, spin coating or laser thermal transfer, or may be manufactured using materials used in each layer. There is no particular limitation on the film thickness of each layer, and may be appropriately selected depending on the properties of the material, but can usually be determined in the range of 2 to 5000 nm.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 호스트 물질을 발광층 호스트 물질로 이용한 유기 전계 발광 소자의 제조방법을 상기한 애노드/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/캐소드 구조의 유기 전계 발광 소자를 예로 들어 설명하면 다음과 같다. An organic electroluminescent device having an anode / hole transporting layer / light emitting layer / electron transporting layer / electron injection layer / cathode structure as an example of the method of manufacturing an organic electroluminescent device using the host material represented by Formula 1 of the present invention as a light emitting layer host material The explanation is as follows.

먼저, 두께 1㎛ 이하 바람직하게는 10~200 nm의 ITO 투명기판상에 정공수송재료를 이용하여 정공수송층을 형성한다. 계속해서, 본 발명에 따른 화학식 1의 화합물을 형광 또는 인광 도펀트와 함께 진공증착함으로써 정공수송층을 피복하도록 발광층을 형성한다. 이어서, 상기 발광층 위에 상기한 전자수송물질을 이용하여 전자수송층을 형성한다. 계속해서, 이 전자수송층 위에 전자주입재료를 이용하여 전자주입층을 형성한다. 마지막으로, 상기 전자주입층을 캐소드재료를 함유하는 박막으로 막 두께 1㎛ 이하로 피복하여 캐소드를 형성시키는 방법으로 유기 전계 발광 소자를 얻는다. 애노드를 (+)극 및 캐소드를 (-)극으로 하여 위에서 얻은 유기 전계 발광 소자에 DC 전압을 걸어주면 투명 또는 불투명 전극(애노드 또는 캐소드 중 하나, 또는 양쪽 전극)을 통하여 발광을 관찰할 수 있다. First, a hole transport layer is formed using a hole transport material on an ITO transparent substrate having a thickness of 1 μm or less, preferably 10 to 200 nm. Subsequently, the light emitting layer is formed to cover the hole transport layer by vacuum-depositing the compound of formula 1 according to the present invention with a fluorescent or phosphorescent dopant. Subsequently, an electron transport layer is formed on the emission layer by using the electron transport material. Subsequently, an electron injection layer is formed on this electron transport layer using an electron injection material. Finally, an organic electroluminescent device is obtained by coating the electron injection layer with a thin film containing a cathode material with a thickness of 1 μm or less to form a cathode. When the DC voltage is applied to the organic electroluminescent device obtained by using the anode as the positive electrode and the cathode as the negative electrode, light emission can be observed through the transparent or opaque electrode (either the anode or the cathode, or both electrodes). .

이하, 실시예를 통하여 본 발명에 따른 유기 발광 화합물 및 이를 이용하여 형성된 발광층 또는 전자저지층을 구비하는 유기 전계 발광 소자의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다. Hereinafter, a method of manufacturing an organic EL device having an organic light emitting compound and an emission layer or an electronic blocking layer formed using the same according to the present invention will be described in more detail. However, this is for illustrative purposes and the scope of the present invention is not limited thereby.

실시예Example

중간체의 합성Synthesis of Intermediates

이하, 하기 중간체 1 내지 중간체 9를 합성하기 위한 제조예를 기술한다:Hereinafter, preparation examples for synthesizing the following intermediates 1 to 9 are described:

Figure 112007025944926-pat00045
,
Figure 112007025944926-pat00046
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Figure 112007025944926-pat00047
Figure 112007025944926-pat00045
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Figure 112007025944926-pat00046
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Figure 112007025944926-pat00047

[중간체 1] [중간체 2] [중간체 3] [Intermediate 1] [Intermediate 2] [Intermediate 3]

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Figure 112007025944926-pat00048
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Figure 112007025944926-pat00049
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Figure 112007025944926-pat00050
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Figure 112007025944926-pat00048
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Figure 112007025944926-pat00049
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Figure 112007025944926-pat00050

[중간체 4] [중간체 5] [중간체 6] [Intermediate 4] [Intermediate 5] [Intermediate 6]

Figure 112007025944926-pat00051
,
Figure 112007025944926-pat00052
,
Figure 112007025944926-pat00053
Figure 112007025944926-pat00051
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Figure 112007025944926-pat00052
,
Figure 112007025944926-pat00053

[중간체 7] [중간체 8] [중간체 9][Intermediate 7] [Intermediate 8] [Intermediate 9]

제조예Production Example 1: 중간체 1의 합성 1: Synthesis of Intermediate 1

질소 분위기 하에서 1,4-디브로모벤젠(23.6g, 100 mmol)을 정제된 THF 300㎖에 녹이고 -78℃로 냉각하였다. 반응 용액에 n-부틸 리튬 42㎖ (105 mmol, 2.5 M 헥산 용액)을 30분 동안 서서히 첨가하였다. 반응 용액을 동일 온도에서 1시간 동안 더 교반한 후, 클로로디페닐포스핀(22g, 100 mmol)을 서서히 첨가하였다. 냉각 용기를 제거하고 상온에서 3시간 동안 교반한 후, 상기 반응 용액에 과량의 물을 첨가하였다. 이어서 메틸렌클로라이드를 사용하여 유기층을 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여, 흰색의 고체 중간체 1의 화합물을 25g 얻었다(수율 73.3 %).  1,4-dibromobenzene (23.6 g, 100 mmol) was dissolved in 300 ml of purified THF under nitrogen atmosphere and cooled to -78 ° C. 42 ml (105 mmol, 2.5 M hexane solution) of n-butyl lithium were slowly added to the reaction solution for 30 minutes. The reaction solution was further stirred at the same temperature for 1 hour, then chlorodiphenylphosphine (22 g, 100 mmol) was added slowly. After the cooling vessel was removed and stirred at room temperature for 3 hours, excess water was added to the reaction solution. The organic layer was then extracted using methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave 25 g of a compound of white solid intermediate 1 (yield 73.3%).

제조예Production Example 2: 중간체 2의 합성 2: synthesis of intermediate 2

1,4-디브로모벤젠 대신 4,4'-디브로모비페닐을 사용한 것을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법에 의하여 중간체 2의 화합물을 흰색의 고체로 3.1g 얻었다(수율 74.3%). 3.1 g of the compound of Intermediate 2 was obtained as a white solid by the same method as Preparation Example 1, except that 4,4'-dibromobiphenyl was used instead of 1,4-dibromobenzene (yield 74.3%).

제조예Production Example 3: 중간체 3의 합성 3: synthesis of intermediate 3

질소 분위기 하에서 중간체 1의 화합물 10.2 g(30 mmol)을 정제된 THF 200㎖에 녹이고, -78℃로 냉각하였다. 반응 용액에 n-부틸 리튬 14 ㎖(35 mmol, 2.5 M 헥산 용액)을 30분 동안 서서히 첨가를 하였다. 동일 온도에서 1시간 더 교반한 후, 9-플루오레논(5.4g, 30mmol)을 서서히 첨가하였다. 냉각 용기를 제거한 후 상온에서 3시간 동안 교반하고, 반응 용액에 과량의 물을 첨가하였다. 메틸렌 클로라이드를 사용하여 유기층을 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 흰색의 고체를 얻었다. 얻어진 흰색 고체를 아세톤에 녹인 후 과산화수소를 과량 첨가하고 10분 정도 교반하였다. 감압 하에 용매를 제거하여 중간체 3의 화합물을 10.2g 얻었다(수율 74.2%). In a nitrogen atmosphere, 10.2 g (30 mmol) of the compound of Intermediate 1 were dissolved in 200 mL of purified THF and cooled to -78 ° C. 14 ml (35 mmol, 2.5 M hexane solution) of n-butyl lithium was slowly added to the reaction solution for 30 minutes. After stirring for another hour at the same temperature, 9-fluorenone (5.4 g, 30 mmol) was added slowly. After removing the cooling vessel and stirred for 3 hours at room temperature, excess water was added to the reaction solution. The organic layer was extracted using methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave a white solid. The obtained white solid was dissolved in acetone, and excess hydrogen peroxide was added and stirred for about 10 minutes. The solvent was removed under reduced pressure to give 10.2 g of the compound of Intermediate 3 (yield 74.2%).

제조예Production Example 4: 중간체 4의 합성 4: Synthesis of Intermediate 4

9-플루오레논 대신 벤조페논을 사용한 것을 제외하고, 제조예 3과 동일한 방법에 의하여 중간체 4의 화합물을 흰색의 고체로 9.3g 얻었다(수율 67.4%). 9.3 g of a compound of the intermediate 4 was obtained as a white solid by the same method as Preparation Example 3, except that benzophenone was used instead of 9-fluorenone (yield 67.4%).

제조예Production Example 5; 중간체 5의 합성 5; Synthesis of Intermediate 5

9-플루오레논 대신 4,4'-디메틸벤조페논을 사용한 것을 제외하고, 제조예 3과 동일한 방법에 의하여 중간체 5의 화합물을 흰색의 고체로 3.3g 얻었다(수율67.3%). 3.3 g of a compound of the intermediate 5 was obtained as a white solid by the same method as Preparation Example 3, except that 4,4'-dimethylbenzophenone was used instead of 9-fluorenone (yield 67.3%).

제조예Production Example 6: 중간체 6의 합성 6: Synthesis of Intermediate 6

질소 분위기 하에서 중간체 2의 화합물 12.5g(30 mmol)을 정제된 THF(200 ㎖)에 녹이고 -78℃로 냉각하였다. 반응 용액에 n-부틸 리튬(14㎖, 35 mmol, 2.5 M 헥산 용액)을 30분 동안 서서히 첨가하였다. 동일 온도에서 1시간 교반한 후, 9-플루오레논(5.4g, 30mmol)을 서서히 첨가하였다. 냉각 용기를 제거한 후 상온에서 3시간 동안 교반하고, 상기 반응 용액에 과량의 물을 첨가하였다. 메틸렌 클로라이드를 사용하여 유기층을 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후 용매를 제거하였다. 얻어진 조생성물을 칼럼 크로마토그래피로 정제하였다. 얻어진 고체를 아세톤에 녹인 후, 과산화수소를 과량 첨가하고 10분 정도 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하여 중간체 6의 화합물을 흰색 고체로 12.3g 얻었다(수율 76.9%). 12.5 g (30 mmol) of the compound of Intermediate 2 were dissolved in purified THF (200 mL) under nitrogen atmosphere and cooled to -78 ° C. N-butyl lithium (14 mL, 35 mmol, 2.5 M hexane solution) was slowly added to the reaction solution for 30 minutes. After stirring for 1 hour at the same temperature, 9-fluorenone (5.4 g, 30 mmol) was added slowly. After removing the cooling vessel and stirred for 3 hours at room temperature, excess water was added to the reaction solution. The organic layer was extracted using methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. The crude product obtained was purified by column chromatography. After dissolving the obtained solid in acetone, an excess of hydrogen peroxide was added and stirred for about 10 minutes. The solvent was removed under reduced pressure to obtain 12.3 g of a compound of intermediate 6 as a white solid (yield 76.9%).

제조예Production Example 7: 중간체 7의 합성 7: Synthesis of Intermediate 7

질소 분위기 하에서 화합식 1-15의 화합물(2g, 3 mmol)과 디메틸포름아미 드(DMF) 30㎖를 넣고 잘 녹인 후, 0℃로 냉각을 하였다. 상기 반응 용액에 POCl3 4.6g(30 mmol)을 첨가한 100℃로 서서히 가열하였다. 반응 용액을 2시간 동안 교반하고, 박막크로마토그래피로 반응 정도를 확인한 후 과량의 물을 넣어 고체를 석출시켰다. 석출된 고체를 여과한 후, 칼럼 크로마토그래피로 더욱 정제하여 중간체 7의 화합물을 노란색의 고체로서 1.3g 얻었다(수율 60.7%). NMR 분석 결과는 다음과 같다: In a nitrogen atmosphere, Compound 1-15 (2g, 3 mmol) and dimethylformamide (DMF) 30ml were added thereto, and then dissolved. The mixture was cooled to 0 ° C. POCl 3 in the reaction solution It was slowly heated to 100 ° C. with 4.6 g (30 mmol) added. The reaction solution was stirred for 2 hours, the reaction degree was confirmed by thin layer chromatography, and excess water was added to precipitate a solid. The precipitated solid was filtered and further purified by column chromatography to obtain 1.3 g of a compound of intermediate 7 as a yellow solid (yield 60.7%). The results of NMR analysis are as follows:

NMR-1H(400MHz, CDCl3; ppm): δ = 6.96, 6.98, 7.00(t ,4H), 7.09~7.14(m,5H),  7.7.29~7.31(m,5H), 7.38~7.47(m,7H), 7.58~7.64(m,11H), 7.76~7.78(d,2H), 8.01(s,1H), 9.78(s, 1H). NMR- 1 H (400 MHz, CDCl 3 ; ppm): δ = 6.96, 6.98, 7.00 (t, 4H), 7.09-7.14 (m, 5H), 7.7.29-7.31 (m, 5H), 7.38-7.47 ( m, 7H), 7.58-7.74 (m, 11H), 7.76-7.78 (d, 2H), 8.01 (s, 1H), 9.78 (s, 1H).

제조예Production Example 8: 중간체 8의 합성 8: Synthesis of Intermediate 8

질소 분위기 하에서 1-브로모-4-(2,2-디페닐비닐)벤젠8.4g(25 mmol)을 정제된 THF 200㎖에 녹이고, -78℃로 냉각하였다. 반응 용액에 n-부틸 리튬 9.6㎖(24 mmol, 2.5 M 헥산 용액)을 30분 동안 서서히 첨가하였다. 동일 온도에서 1시간 더 교반한 후, 4-브로모벤조페논(6g, 23mmol)을 서서히 첨가하였다. 냉각 용기를 제거한 후 상온에서 3시간 동안 교반하고, 반응 용액에 과량의 물을 첨가하였다. 메틸렌클로라이드를 사용하여 유기층을 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 흰색의 고체인 화합물8을 9.8g 얻었다(수율 82.3%). In a nitrogen atmosphere, 8.4 g (25 mmol) of 1-bromo-4- (2,2-diphenylvinyl) benzene was dissolved in 200 ml of purified THF and cooled to -78 deg. To the reaction solution was added 9.6 mL (24 mmol, 2.5 M hexane solution) of n-butyl lithium slowly over 30 minutes. After stirring for another hour at the same temperature, 4-bromobenzophenone (6 g, 23 mmol) was added slowly. After removing the cooling vessel and stirred for 3 hours at room temperature, excess water was added to the reaction solution. The organic layer was extracted using methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave 9.8 g of compound 8 as a white solid (yield 82.3%).

제조예Production Example 9: 중간체 9의 합성 9: Synthesis of Intermediate 9

질소 분위기 하에서 중간체 8의 화합물 5g(9.6mmol)과 트리페닐아민 5g(20mmol)을 메틸렌클로라이드 50㎖에 녹인 후, 0℃로 냉각하였다. 반응 용액에 메탄술폰산(methane sulfonic acid) 1.0g(10 mmol)을 서서히 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반한 후, 상기 반응 용액에 과량의 물을 첨가하였다. 유기층을 메틸렌클로라이드로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 9를 흰색의 고체로서 6.5g 얻었다(수율 90.9%). 5 g (9.6 mmol) of the compound of Intermediate 8 and 5 g (20 mmol) of triphenylamine were dissolved in 50 ml of methylene chloride under a nitrogen atmosphere, and then cooled to 0 ° C. 1.0 g (10 mmol) of methane sulfonic acid was slowly added to the reaction solution, stirred at room temperature for 2 hours, and excess water was added to the reaction solution. The organic layer was extracted with methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave 6.5g of intermediate 9 as a white solid (yield 90.9%).

이하, 본 발명에 따른 화합물을 합성하기 위한 실시예를 기재한다. Hereinafter, examples for synthesizing the compounds according to the present invention will be described.

실시예Example 1: 화학식 1-1 화합물의 합성 1: Synthesis of Compound of Formula 1-1

질소 분위기 하에서 중간체 4의 화합물 2.3g(5mmol)과 트리페닐아민 3.7g(15mmol)을 메틸렌클로라이드100㎖에 녹인 후, 0℃로 냉각하였다. 반응 용액에 메탄술폰산(methane sulfonic acid) 1.0g(10 mmol)을 서서히 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반한 후, 상기 반응 용액에 과량의 물을 첨가하였다. 유기층을 메틸렌클로라이드로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 흰색의 고체 화학식 1-1의 화합물을 2.8g 얻었다(수율 81.4%). In a nitrogen atmosphere, 2.3 g (5 mmol) of the compound of Intermediate 4 and 3.7 g (15 mmol) of triphenylamine were dissolved in 100 ml of methylene chloride, and then cooled to 0 ° C. 1.0 g (10 mmol) of methane sulfonic acid was slowly added to the reaction solution, stirred at room temperature for 2 hours, and excess water was added to the reaction solution. The organic layer was extracted with methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave 2.8 g of a white solid compound of the formula 1-1 (yield 81.4%).

NMR-1H(400MHz, CDCl3; ppm): δ = 6.88~6.90(d,2H), 6.96~7.00(m,4H), 7.03~7.05(d,4H), 7.19, 7.21, 7.23(t,4H), 7.27~7.31(m,4H), 7.34~7.43(m,10H), 7.48~7.50(m,4H), 7.61~7.66(m,4H), 7.74~7.76(d,2H). NMR- 1 H (400 MHz, CDCl 3 ; ppm): δ = 6.88-6.70 (d, 2H), 6.96-7.00 (m, 4H), 7.03-7.05 (d, 4H), 7.19, 7.21, 7.23 (t, 4H), 7.27-7.31 (m, 4H), 7.34-7.43 (m, 10H), 7.48-7.50 (m, 4H), 7.61-7.62 (m, 4H), 7.74-7.72 (d, 2H).

실시예Example 2: 화학식 1-10 화합물의 합성 2: Synthesis of Compound of Formula 1-10

질소 분위기 하에서 중간체 5의 화합물 2.4g(5mmol)과 트리페닐아민 3.7g(15 mmol)을 메틸렌클로라이드100 ㎖에 녹인 후, 0℃로 냉각하였다. 상기 반응 용액에 메탄술폰산(1.0g, 10 mmol)을 서서히 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반한 후, 과량의 물을 첨가하였다. 유기층을 메틸렌클로라이드로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 화학식 1-10의 화합물을 흰색의 고체로 2.1g 얻었다(수율 58.6%). In a nitrogen atmosphere, 2.4 g (5 mmol) of the compound of Intermediate 5 and 3.7 g (15 mmol) of triphenylamine were dissolved in 100 ml of methylene chloride, and then cooled to 0 ° C. Methanesulfonic acid (1.0 g, 10 mmol) was slowly added to the reaction solution, stirred at room temperature for 2 hours, and excess water was added. The organic layer was extracted with methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave 2.1g of the compound of Formula 1-10 as a white solid (yield 58.6%).

NMR-1H(400MHz, DMSO-d6; ppm): δ = 2.25(s,6H), 6.86~6.88(d,1H), 6.99~7.05(m,13H), 7.09~7.11,(d,4H), 7.27~7.34(m,6H), 7.51~7.57(m,6H), 7.60~7.65(m,6H). NMR- 1 H (400 MHz, DMSO-d 6 ; ppm): δ = 2.25 (s, 6H), 6.86-6.88 (d, 1H), 6.99-7.05 (m, 13H), 7.09-7.71, (d, 4H ), 7.27-7.74 (m, 6H), 7.51-7.57 (m, 6H), 7.60-7.75 (m, 6H).

실시예Example 3: 화학식 1-14의 화합물의 합성 3: Synthesis of Compound of Formula 1-14

질소 분위기 하에서 화학식 3의 화합물 2.7g(6 mmol)과 트리페닐아민 5.0g(20 mmol)을 메틸렌클로라이드100 ㎖에 녹인 후, 반응 용액을 0℃로 냉각하였다. 상기 반응 용액에 메탄술폰산 1.5g(16 mmol)을 서서히 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반한 후, 과량의 물을 첨가하였다. 유기층을 메틸렌클로라이드로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 화학식 1-14의 화합물을 흰색의 고체로 3.2g을 얻었다(수율 78%). In a nitrogen atmosphere, 2.7 g (6 mmol) of the compound of formula 3 and 5.0 g (20 mmol) of triphenylamine were dissolved in 100 ml of methylene chloride, and the reaction solution was cooled to 0 ° C. Methanesulfonic acid 1.5g (16 mmol) was slowly added to the reaction solution, stirred at room temperature for 2 hours, and excess water was added. The organic layer was extracted with methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave 3.2 g of the compound of Formula 1-14 as a white solid (yield 78%).

NMR-1H(400MHz, DMSO-d6; ppm): δ = 6.84~6.86(d,2H), 6.95~6.97(d,4H), 6.99~7.04(m,4H), 7.24~7.34(m,8H), 7.39, 7.41, 7.43(t,2H), 7.46~7.48(d,2H), 7.49~7.54(d,6H), 7.56~7.61(m,6H), 7.92~7.94(d,2H). NMR- 1 H (400 MHz, DMSO-d 6 ; ppm): δ = 6.84-6.68 (d, 2H), 6.95-6.97 (d, 4H), 6.99-7.04 (m, 4H), 7.24-7.74 (m, 8H), 7.39, 7.41, 7.43 (t, 2H), 7.46-7.48 (d, 2H), 7.49-7.54 (d, 6H), 7.56-7.61 (m, 6H), 7.92-7.74 (d, 2H).

실시예Example 4: 화학식 1-15의 화합물의 합성 4: Synthesis of Compound of Formula 1-15

질소 분위기 하에서 화학식 3의 화합물 2.7g(6 mmol)과 9-페닐카바졸5.0g(20 mmol)을 메틸렌클로라이드100 ㎖에 녹이고, 0℃로 냉각하였다. 반응 용액에 메탄술폰산 1.5g(16 mmol)을 서서히 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반한 후, 과량의 물을 첨가하였다.  유기층을 메틸렌클로라이드로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 화학식 1-15의 화합물을 흰색의 고체로서 3g 얻었다(수율 73%). In a nitrogen atmosphere, 2.7 g (6 mmol) of the compound of formula 3 and 5.0 g (20 mmol) of 9-phenylcarbazole were dissolved in 100 ml of methylene chloride and cooled to 0 ° C. 1.5 g (16 mmol) of methanesulfonic acid was slowly added to the reaction solution, stirred at room temperature for 2 hours, and excess water was added thereto. The organic layer was extracted with methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography afforded 3 g of a compound of formula 1-15 as a white solid (yield 73%).

NMR-1H(400MHz, CDCl3; ppm): δ=7.19~7.21(m,1H), 7.23~7.29 (m,4H),  7.33~7.34(m,2H), 7.46~7.50(m,6H), 7.53~7.54(m,3H), 7.63~7.68(m,4H), 7.78~7.79(d,2H), 7.85~7.86(d,1H), 7.93~7.95(d,1H).NMR- 1 H (400 MHz, CDCl 3 ; ppm): δ = 7.19-7.21 (m, 1H), 7.23-7.29 (m, 4H), 7.33-7.74 (m, 2H), 7.46-7.50 (m, 6H) , 7.53 to 7.74 (m, 3H), 7.63 to 7.08 (m, 4H), 7.78 to 7.79 (d, 2H), 7.85 to 7.86 (d, 1H), 7.93 to 7.95 (d, 1H).

실시예Example 5: 화학식 1-19의 화합물의 합성 5: Synthesis of Compound of Formula 1-19

질소 분위기 하에서 중간체 6의 화합물 2.7g(6 mmol)과 트리페닐아민 5.0g (20 mmol)을 메틸렌클로라이드100 ㎖에 녹이고 0℃로 냉각하였다. 반응 용액에 메탄술폰산 1.5g(16 mmol)을 서서히 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반한 후, 과량의 물을 첨가하였다. 유기층을 메틸렌클로라이드로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하였다. 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 화학식 1-19의 화합물을 흰색 고체로 3.4g 얻었다(수율 74.4%).   In a nitrogen atmosphere, 2.7 g (6 mmol) of the compound of Intermediate 6 and 5.0 g (20 mmol) of triphenylamine were dissolved in 100 ml of methylene chloride and cooled to 0 ° C. 1.5 g (16 mmol) of methanesulfonic acid was slowly added to the reaction solution, stirred at room temperature for 2 hours, and excess water was added thereto. The organic layer was extracted with methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed. Purification by column chromatography gave 3.4 g of a compound of the formula 1-19 as a white solid (yield 74.4%).

NMR-1H(400MHz, DMSO-d6; ppm): δ = 6.86~6.88(d,2H), 6.95~6.97(d,4H), 6.98, 7.00, 7.02(t,2H), 7.06~7.09(d,2H), 7.20~ 7.22(d,2H), 7.24, 7.26, 7.28(t,4H), 7.30, 7.32, 7.34(t,2H), 7.38, 7.40, 7.42(t,2H), 7.47~7.49(d,2H), 7.52~7.56(m,4H), 7.58~7.66(m,10H), 7.74~7.76(m,2H), 7.92~7.94(d,2H). NMR- 1 H (400 MHz, DMSO-d 6 ; ppm): δ = 6.86-6.88 (d, 2H), 6.95-6.97 (d, 4H), 6.98, 7.00, 7.02 (t, 2H), 7.06-7.09 ( d, 2H), 7.20 ~ 7.22 (d, 2H), 7.24, 7.26, 7.28 (t, 4H), 7.30, 7.32, 7.34 (t, 2H), 7.38, 7.40, 7.42 (t, 2H), 7.47 ~ 7.49 (d, 2H), 7.52-7.56 (m, 4H), 7.58-7.72 (m, 10H), 7.74-7.72 (m, 2H), 7.92-7.74 (d, 2H).

실시예Example 6: 화학식 1-16의 화합물의 합성 6: Synthesis of Compound of Formula 1-16

질소 분위기 하에서 중간체 3의 화합물 0.56g(1.2 mmol)과 4-메틸트리페닐아민 1.3g(5 mmol)을 메틸렌클로라이드10 ㎖에 녹이고 0℃로 냉각하였다. 반응 용액에 메탄술폰산 0.24g(2.5 mmol)을 서서히 첨가하고 상온에서 2시간 동안 교반한 후, 과량의 물을 첨가하였다. 유기층을 메틸렌클로라이드로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거하여 화학식 1-16의 화합물을 0.3g 얻었다(수율 50%).   0.56 g (1.2 mmol) of the compound of Intermediate 3 and 1.3 g (5 mmol) of 4-methyltriphenylamine were dissolved in 10 ml of methylene chloride and cooled to 0 ° C. under a nitrogen atmosphere. 0.24 g (2.5 mmol) of methanesulfonic acid was slowly added to the reaction solution, stirred at room temperature for 2 hours, and excess water was added thereto. The organic layer was extracted with methylene chloride and water was removed with anhydrous magnesium sulfate to obtain 0.3 g of the compound of Formula 1-16 (yield 50%).

NMR-1H(400MHz, DMSO-d6; ppm): δ = 2.23(s,3H), 6.79~6.82(d,2H), 6.87 ~ 6.92(m,4H), 6.96~7.00(m,3H), 7.08~ 7.10(d,2H), 7.21, 7.23, 7.25(t,2H), 7.27~ 7.33(m,4H), 7.38~7.46(m,4H), 7.48~7.53(m,6H), 7.55~7.61(m,6H), 7.91~7.93(d,2H). NMR- 1 H (400 MHz, DMSO-d 6 ; ppm): δ = 2.23 (s, 3H), 6.79-6.82 (d, 2H), 6.87-6.92 (m, 4H), 6.96-7.00 (m, 3H) , 7.08 ~ 7.10 (d, 2H), 7.21, 7.23, 7.25 (t, 2H), 7.27 ~ 7.33 (m, 4H), 7.38 ~ 7.46 (m, 4H), 7.48 ~ 7.53 (m, 6H), 7.55 ~ 7.61 (m, 6H), 7.91-7.73 (d, 2H).

실시예Example 7: 화학식 1-20의 화합물의 합성 7: Synthesis of Compound of Formula 1-20

질소 분위기 하에서 1-브로모메틸-4-메틸벤젠 0.74g(4 mmol)과 트리에틸포스피트 0.83g(5 mmol)을 150℃로 가열하여 3시간 동안 교반한 후, 상온으로 냉각하였다. 반응 용액에 중간체 7의 화합물 2.14g(3 mmol) 및 THF 20 ㎖를 넣고 10분간 교 반하였다. 이어서 포타슘 t-부톡사이드(t-BuOK) 1.34g(12 mmol)을 첨가하고 상온에서 3시간 동안 교반한 후, 과량의 물을 첨가하였다. 얻어진 고체를 여과하고 건조하였다. 건조된 고체를 칼럼 크로마토그래피로 정제하여 화학식 1-20의 화합물 1.3g을 얻었다(수율 54.2%). Under a nitrogen atmosphere, 0.74 g (4 mmol) of 1-bromomethyl-4-methylbenzene and 0.83 g (5 mmol) of triethylphosphite were heated to 150 ° C., stirred for 3 hours, and then cooled to room temperature. 2.14 g (3 mmol) of the compound of Intermediate 7 and 20 ml of THF were added to the reaction solution, followed by stirring for 10 minutes. Then 1.34 g (12 mmol) of potassium t-butoxide (t-BuOK) was added and stirred at room temperature for 3 hours, followed by addition of excess water. The solid obtained was filtered and dried. The dried solid was purified by column chromatography to give 1.3 g of the compound of formula 1-20 (yield 54.2%).

NMR-1H(400MHz, CDCl3; ppm): δ = 6.90~6.92(d,2H), 6.96~ 6.97(d,2H),  7.00~7.02(m,5H), 7.05~7.07(m,2H), 7.13~7.15(d,1H), 7.20~7.22(d,1H). 7.27~7.32(m,7H), 7.36~7.38(m,7H), 7.40~7.43(m,6H), 7.49~7.51(m,4H), 7.61~7.66(m,6H), 7.74~7.76(d,1H). NMR- 1 H (400 MHz, CDCl 3 ; ppm): δ = 6.90-6.72 (d, 2H), 6.96-6.97 (d, 2H), 7.00-7.02 (m, 5H), 7.05-7.07 (m, 2H) , 7.13--7.15 (d, 1H), 7.20--7.22 (d, 1H). 7.27 ~ 7.32 (m, 7H), 7.36 ~ 7.38 (m, 7H), 7.40 ~ 7.43 (m, 6H), 7.49 ~ 7.51 (m, 4H), 7.61 ~ 7.66 (m, 6H), 7.74 ~ 7.76 (d , 1H).

실시예Example 8: 화학식 1-26의 화합물의 합성 8: Synthesis of Compound of Formula 1-26

질소 분위기 하에서 중간체 9 (3.7g, 5mmol)를 정제된 THF 100㎖에 녹이고 -78℃로 냉각하였다. 반응 용액에 n-부틸 리튬 3.2㎖ (8mmol, 2.5 M 헥산 용액)을 30분 동안 서서히 첨가하였다. 동일 온도에서 1시간 동안 더 교반한 후, 클로로디페닐포스핀(1.1g, 5mmol)을 서서히 첨가하였다. 냉각 용기를 제거하고 상온에서 3시간 동안 교반한 후, 상기 반응 용액에 과량의 물을 첨가하였다. 이어서 메틸렌클로라이드를 사용하여 유기층을 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 수분을 제거한 후, 용매를 제거하여 흰색의 고체를 얻었다. 얻어진 흰색 고체를 아세톤에 녹인 후 과산화수소를 과량 첨가하고 10분 정도 교반하였다. 감압하에 용매를 제거하여 컬럼 정제하여 흰색의 화학식 1-26의 화합물을 3.5g 얻었다 (수율 80.8%).  Intermediate 9 (3.7 g, 5 mmol) was dissolved in 100 mL of purified THF under nitrogen atmosphere and cooled to -78 ° C. 3.2 mL (8 mmol, 2.5 M hexane solution) of n-butyl lithium was slowly added to the reaction solution for 30 minutes. After further stirring at the same temperature for 1 hour, chlorodiphenylphosphine (1.1 g, 5 mmol) was added slowly. After the cooling vessel was removed and stirred at room temperature for 3 hours, excess water was added to the reaction solution. Subsequently, the organic layer was extracted using methylene chloride, water was removed with anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was removed to obtain a white solid. The obtained white solid was dissolved in acetone, and excess hydrogen peroxide was added and stirred for about 10 minutes. The solvent was removed under reduced pressure to purify the column to obtain 3.5 g of a white compound of formula 1-26 (yield 80.8%).

NMR-1H(400MHz, DMSO-d6; ppm): δ = 6.81~6.83(d,2H), 6.90 (s,4H),  6.94(s,1H), 6.96~7.01(m,5H), 7.02~7.04(m,3H), 708.~7.10(d,2H). 7.12~7.14(d,2H), 7.17~7.19(d,1H), 7.25~7.29(m,12H), 7.30~7.33(m,2H), 7.35~7.38(m,2H), 7.49~7.54(m,6H), 7.58~7.63(m,6H). NMR- 1 H (400 MHz, DMSO-d 6 ; ppm): δ = 6.81-6.63 (d, 2H), 6.90 (s, 4H), 6.94 (s, 1H), 6.96-7.01 (m, 5H), 7.02 ~ 7.04 (m, 3H), 708.-7.10 (d, 2H). 7.12 ~ 7.14 (d, 2H), 7.17 ~ 7.19 (d, 1H), 7.25 ~ 7.29 (m, 12H), 7.30 ~ 7.33 (m, 2H), 7.35 ~ 7.38 (m, 2H), 7.49 ~ 7.54 (m , 6H), 7.58-7.63 (m, 6H).

이하 본 발명에 따른 화합물을 발광층 형성 물질로서 사용하여 제작한 인광 유기 전계 발광 소자를 비교예와 함께 설명하기로 한다. Hereinafter, a phosphorescent organic EL device manufactured using the compound according to the present invention as a light emitting layer forming material will be described with a comparative example.

실시예Example 9: 인광 유기  9: phosphorescent organic 전계Electric field 발광 소자의 제조 Manufacture of light emitting device

먼저, 표면저항이 10 Ω/□이며 두께가 150 nm인 ITO(인듐-주석 산화물) 박막이 코팅된 유리 기판위에 마스크로서 폴리이미드 테이프를 사용하고 제1전극 패턴을 형성한 후 필요없는 부분을 염산(35%)과 질산(60%) 3:1용액으로 식각하여 제거하였다. 이소프로필 알코올과 순수 1:1의 혼합용액, 순수, 및 이소프로필 알코올 용액을 사용하여 차례로 초음파 세척한 후, 불활성 기체를 사용하여 건조시켰다. 세척된 ITO 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]-비페닐(α-NPD)를 2 ×10-6 torr의 진공하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 30 nm의 정공수송층을 형성시켰다. 그 위에 화학식 1-14의 화합물을 2 × 10-6 torr의 진공하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 6nm 전자저지층을 형성시켰다. 이어서 상기 전자저지층 위에 화학식 1-14의 화합물 및 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(Irppy)을 각각 1.0 Å/초 및 0.1 Å/초의 속도로 진공증착하여 두께 30 nm의 발 광층을 형성하였다. 이어서, 상기 발광층 위에 B-alq를 2 × 10-6 torr의 진공하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 15 nm의 제1 전자수송층을 형성하였다. 이어서 그 위에 하기 화학식 2-1의 화합물을 2 × 10-6 torr의 진공하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 30 nm의 제2 전자수송층을 형성하였다. 그 위에 하기 화학식 2-2의 화합물을 2 × 10-6 torr의 진공하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 3 nm의 전자주입층을 형성하였다. First, using polyimide tape as a mask on a glass substrate coated with an ITO (indium tin oxide) thin film having a surface resistance of 10 Ω / □ and a thickness of 150 nm, and forming a first electrode pattern, hydrochloric acid is removed. (35%) and nitric acid (60%) were removed by etching with a 3: 1 solution. Ultrasonic washing was performed sequentially using a mixed solution of isopropyl alcohol and pure water 1: 1, pure water, and isopropyl alcohol solution, and then dried using an inert gas. 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] -biphenyl (α-NPD) over washed ITO at a rate of 0.2-2.0 kPa / sec under a vacuum of 2 x 10 -6 torr Vacuum deposition was carried out to form a hole transport layer having a thickness of 30 nm. The compound of Formula 1-14 was vacuum-deposited at a rate of 0.2 to 2.0 kPa / sec under a vacuum of 2 x 10 -6 torr to form a 6 nm thick electron blocking layer. Subsequently, the compound of Formula 1-14 and tris (2-phenylpyridine) iridium (Irppy) were vacuum deposited on the electronic blocking layer at a rate of 1.0 mW / sec and 0.1 mW / sec, respectively, to form a light emitting layer having a thickness of 30 nm. Subsequently, B-alq was vacuum-deposited on the light emitting layer under a vacuum of 2 × 10 −6 torr at a rate of 0.2˜2.0 μs / sec to form a first electron transport layer having a thickness of 15 nm. Subsequently, a compound of the following Chemical Formula 2-1 was vacuum-deposited at a rate of 0.2 to 2.0 mW / sec under a vacuum of 2 × 10 −6 torr to form a second electron transport layer having a thickness of 30 nm. The compound of Chemical Formula 2-2 was vacuum deposited at a rate of 0.2 to 2.0 mW / sec under a vacuum of 2 × 10 −6 torr to form an electron injection layer having a thickness of 3 nm.

Figure 112007025944926-pat00054
,
Figure 112007025944926-pat00055
Figure 112007025944926-pat00054
,
Figure 112007025944926-pat00055

[화학식 2-1] [화학식 2-2][Formula 2-1] [Formula 2-2]

이어서 그 위에 Al을 진공증착시켜 약 200 nm의 캐소드층을 형성시켜 인광 유기 발광 소자를 완성하였다. Subsequently, Al was vacuum-deposited thereon to form a cathode layer of about 200 nm to complete the phosphorescent organic light emitting device.

완성된 인광 유기 전계 발광 소자의 최대발광파장은 505nm이었으며, 전류밀도 10mA/cm2에서 전류 효율 33.67 cd/A, 발광효율 11.27 lm/W이었다. The maximum light emission wavelength of the completed phosphorescent organic EL device was 505 nm, and current efficiency was 33.67 cd / A and light emission efficiency was 11.27 lm / W at a current density of 10 mA / cm 2 .

상기 화학식 2-1의 합성 방법은 본 출원인의 대한민국 특허출원 2005-0031628호에 개시(開示)되어 있고, 화학식 2-2의 화합물의 합성 방법은 본 출원인의 대한민국 특허출원 2006-0025213호에 개시되어 있다. The synthesis method of Chemical Formula 2-1 is disclosed in Korean Patent Application No. 2005-0031628 of the applicant, and the synthesis method of Compound of Chemical Formula 2-2 is disclosed in Korean Patent Application 2006-0025213 of the applicant. have.

비교예Comparative example 1: 인광 유기  1: phosphorescent organic 전계Electric field 발광 소자의 제조 Manufacture of light emitting device

발광층에 있어서 상기 화학식 1-14의 화합물 대신 CBP(4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl)를 사용하고, 전자저지층은 형성하지 않은 것을 제외하고, 실시예 9의 방법과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 완성하였다. The same method as in Example 9, except that CBP (4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl) is used instead of the compound of Chemical Formula 1-14 in the emission layer, and the electron blocking layer is not formed. The organic electroluminescent element was completed.

완성된 유기 발광 소자의 최대발광 파장은 505nm이었으며, 전류밀도 10mA/cm2에서 전류 효율 12.8 cd/A, 발광효율 5.05 lm/W이었다. The maximum light emission wavelength of the completed organic light emitting device was 505 nm, and the current efficiency was 12.8 cd / A and the light emission efficiency was 5.05 lm / W at a current density of 10 mA / cm 2 .

이하 본 발명에 따른 화합물을 전자저지층 형성 물질로 사용하여 제작한 인광 유기 전계 발광 소자를 비교예와 함께 설명하기로 한다. Hereinafter, a phosphorescent organic EL device manufactured using the compound according to the present invention as an electron blocking layer forming material will be described with a comparative example.

실시예Example 10 인광 유기  10 phosphorescent organic 전계Electric field 발광 소자의 제조 Manufacture of light emitting device

세척된 ITO 위에 NPD를 2 × 10-6 torr의 진공하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 20 nm의 정공수송층을 형성시켰다. 그 위에 화학식 1-14의 화합물을 2 × 10-6 torr의 진공하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 20 nm 전자저지층을 형성시켰다. 이어서 상기 전자저지층 위에 발광층으로 CBP 및 [2-(4,6-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2'](피콜리나토)이리듐(FIrpic)을 85:15의 비로 진공증착하여 두께 40 nm의 발광층을 형성하였다. 이어서, 상기 발광층 위에 하기 화학식의 2-3의 화합물을 2 × 10-6 torr의 진공 하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 20 nm의 정공저지층을 형성하였다. NPD was vacuum-deposited on the washed ITO under a vacuum of 2 × 10 −6 torr at a rate of 0.2˜2.0 μs / sec to form a hole transport layer having a thickness of 20 nm. The compound of Formula 1-14 was vacuum-deposited at a rate of 0.2 to 2.0 kPa / sec under a vacuum of 2 x 10 -6 torr to form a 20 nm thick electron blocking layer. Subsequently, CBP and [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato-N, C2 '] (picolinato) iridium (FIrpic) were vacuum-deposited on the electronic blocking layer in a ratio of 85:15. A light emitting layer of 40 nm was formed. Subsequently, the compound of the following formula 2-3 was vacuum deposited on the light emitting layer at a rate of 0.2 to 2.0 mW / sec under a vacuum of 2 × 10 −6 torr to form a hole blocking layer having a thickness of 20 nm.

Figure 112007025944926-pat00056
Figure 112007025944926-pat00056

[화학식 2-3]  [Formula 2-3]

이어서 그 위에 상기 화학식 2-1 화합물을 2 × 10-6 torr의 진공 하에서 0.2~Subsequently, the compound of Formula 2-1 was added on it under a vacuum of 2 × 10 −6 torr of 0.2 to

2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 30 nm의 전자수송층을 형성하였다. 그 위에 상기 화학식 2-2의 화합물을 2 × 10-6 torr의 진공 하에서 0.2~2.0 Å/초의 속도로 진공증착시켜 두께 3 nm의 전자주입층을 형성하였다. 이어서 그 위에 Al을 진공증착시켜 약 200 nm의 캐소드층을 형성시켜 인광 유기 발광 소자를 완성하였다. Vacuum deposition at a rate of 2.0 mA / sec was performed to form an electron transport layer having a thickness of 30 nm. The compound of Chemical Formula 2-2 was vacuum-deposited at a rate of 0.2˜2.0 μs / sec under a vacuum of 2 × 10 −6 torr to form an electron injection layer having a thickness of 3 nm. Subsequently, Al was vacuum-deposited thereon to form a cathode layer of about 200 nm to complete the phosphorescent organic light emitting device.

이 인광 유기 전계 발광 소자의 최대발광파장은 465 nm이었으며, 전류밀도 10mA/cm2에서 전류 효율 9.16 cd/A, 발광효율 2.67 lm/W이였다. The maximum light emission wavelength of the phosphorescent organic EL device was 465 nm, with a current efficiency of 9.16 cd / A and a light emission efficiency of 2.67 lm / W at a current density of 10 mA / cm 2 .

상기 화학식 2-3의 화합물의 합성 방법은 본 출원인의 대한민국 특허출원 2004-0054699호에 개시되어 있다. Method for synthesizing the compound of Formula 2-3 is disclosed in Korean Patent Application No. 2004-0054699 of the applicant.

비교예Comparative example 2: 유기  2: organic 전계Electric field 발광 소자의 제조  Manufacture of light emitting device

전자저지층을 형성하지 않은 대신 정공수송층의 두께를 40 nm로 늘린 것을 제외하고, 실시예 10의 방법과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다. An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 10, except that the thickness of the hole transport layer was increased to 40 nm instead of the electron blocking layer.

상기 실시예 9 및 10, 비교예 1 및 2에서 제작한 유기 전계 발광 소자의 평가 결과를 표1에 정리하였다. Table 1 summarizes the evaluation results of the organic electroluminescent devices produced in Examples 9 and 10 and Comparative Examples 1 and 2.

최대발광 파장Emission wavelength 전류 효율[@10mA/cm2]Current Efficiency [@ 10mA / cm 2 ] 발광 효율Luminous efficiency 실시예 9Example 9 505 nm505 nm 33.67 cd/A33.67 cd / A 11.27 lm/W11.27 lm / W 실시예 10Example 10 465 nm465 nm 9.16 cd/A9.16 cd / A 2.67 lm/W2.67 lm / W 비교예 1Comparative Example 1 505 nm505 nm 12.8 cd/A12.8 cd / A 5.05 lm/W5.05 lm / W 비교예 2Comparative Example 2 465 nm465 nm 6.92 cd/A6.92 cd / A 2.02 lm/W2.02 lm / W

상기 유기 발광 소자에서 발광층의 호스트 물질만 다른 실시예 9와 비교예 1을 비교하면, 실시예 9의 유기 전계 발광 소자는 비교예 1의 발광 소자를 기준으로 발광 효율이 123.2% 그리고 전류 효율은 163.0%만큼 높아진 것을 알 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화합물을 사용하여 전자저지층을 형성한 실시예 10과 전자저지층이 형성되지 않은 비교예 2를 비교하면, 실시예 10의 유기 전계 발광 소자는 비교예 2의 발광 소자를 기준으로 전류 효율이 32.4%만큼 높아진 것을 알 수 있다.  즉 아릴 포스핀 옥사이드기와 아릴 아민기를 동시에 갖는 본 발명에 따른 유기 발광 화합물은, 통상의 유기 전계 발광 소자에 사용된 물질에 비하여, 발광 효율 및 전류 효율이 대폭 상승된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것을 알 수 있다.  Comparing Example 9 with Comparative Example 1 in which only the host material of the light emitting layer of the organic light emitting device is compared, the organic electroluminescent device of Example 9 has a light emission efficiency of 123.2% and a current efficiency of 163.0 based on the light emitting device of Comparative Example 1 You can see that it is increased by% In addition, when comparing Example 10 in which the electron blocking layer was formed with the compound according to the present invention and Comparative Example 2 in which the electron blocking layer was not formed, the organic electroluminescent device of Example 10 was based on the light emitting device of Comparative Example 2. This shows that the current efficiency is increased by 32.4%. That is, the organic light emitting compound according to the present invention having an aryl phosphine oxide group and an aryl amine group simultaneously provides an organic electroluminescent device having a significantly increased luminous efficiency and current efficiency compared to a material used for a conventional organic electroluminescent device. Able to know.

도 2는 실시예 9 및 비교예 1에서 제작된 유기 전계 발광 소자의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 발광층의 호스트 물질로서 화학식 1-14의 물질을 사용한 유기 전계 발광 소자는, 통상의 호스트 물질을 사용한 경우와 동일한 파장에서 발광함을 알 수 있다. 2 is a graph showing the spectra of the organic electroluminescent devices fabricated in Example 9 and Comparative Example 1. FIG. Referring to FIG. 2, it can be seen that the organic electroluminescent device using the material of Chemical Formula 1-14 as the host material of the light emitting layer emits light at the same wavelength as that of the conventional host material.

도 3은 실시예 9 및 비교예 1에서 제조된 유기 전계 발광 소자의 휘도를 전류밀도에 따라 나타낸 그래프이다. 도 3을 참조하면 실시예 9의 유기 전계 발광 소자는 발광 효율이 개선되었음을 알 수 있다. 3 is a graph showing the luminance of the organic EL device manufactured in Example 9 and Comparative Example 1 according to the current density. Referring to FIG. 3, it can be seen that the emission efficiency of the organic EL device of Example 9 is improved.

도 4는 실시예 10 및 비교예 2에서 제조된 유기 전계 발광 소자의 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 도 4을 참조하면, 화학식 1-14의 물질을 사용하여 전자저지층을 형성한 유기 전계 발광 소자는, 비교예 2에서 제조된 유기 전계 발광 소자와 동일한 파장에서 발광함을 알 수 있다. 4 is a graph showing the spectrum of the organic electroluminescent device manufactured in Example 10 and Comparative Example 2. Referring to FIG. 4, it can be seen that the organic electroluminescent device in which the electron blocking layer is formed using the material of Chemical Formula 1-14 emits light at the same wavelength as the organic electroluminescent device manufactured in Comparative Example 2.

도 5는 실시예 10과 비교 예2에서 제조된 인광 유기 발광 소자의 휘도를 전류밀도에 따라 나타낸 그래프이다. 도 5를 참조하면 실시예 10의 유기전계 발광 소자는 발광 효율이 개선되었음을 알 수 있다. 5 is a graph showing the luminance of the phosphorescent organic light emitting diodes manufactured in Example 10 and Comparative Example 2 according to current density. Referring to FIG. 5, it can be seen that the luminous efficiency of the organic light emitting diode of Example 10 is improved.

본 발명에 따른 유기 발광 화합물을 이용하여 형성된 전자저지층 형성 물질, 정공수송층 형성 물질 및/또는 발광층의 호스트 물질을 갖는 유기 전계 발광 소자는 발광 효율, 전류 효율 및 휘도가 매우 우수하다. The organic electroluminescent device having the electron blocking layer forming material, the hole transport layer forming material and / or the host material of the light emitting layer formed by using the organic light emitting compound according to the present invention has excellent luminous efficiency, current efficiency and brightness.

Claims (12)

하기 화학식 1로 표시되는 유기 발광 화합물:An organic light emitting compound represented by Formula 1 below: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112007025944926-pat00057
,
Figure 112007025944926-pat00057
,
여기서, here, Y는 탄소 또는 규소이며;Y is carbon or silicon; X1 및 X2는 2가의 연결기로서, 같거나 다를 수 있는데, C6 내지 C18의 치환 또는 비치환된 아릴렌, 또는 C4 내지 C18의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴렌이고;X 1 and X 2 are divalent linking groups, which may be the same or different, substituted or unsubstituted arylene of C6 to C18, or substituted or unsubstituted heteroarylene of C4 to C18; R1 및 R2는, 같거나 다를 수 있는데, 수소, C1 내지 C8의 치환 또는 비치환된 알킬기, C6 내지 C24의 치환 또는 비치환된 아릴기, C4 내지 C24의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고(단, R1 및 R2가 동시에 수소는 아니다);R 1 and R 2 may be the same or different, hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group of C1 to C8, a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C24, a substituted or unsubstituted heteroaryl group of C4 to C24 Provided that R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen; Ar1, Ar2, Ar3 및 Ar4는 같거나 다를 수 있는데, C6 내지 C24의 치환 또는 비치환된 아릴기, C4 내지C24의 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고;Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 may be the same or different, a substituted or unsubstituted aryl group of C6 to C24, a substituted or unsubstituted heteroaryl group of C4 to C24; R1과 R2, R1과 X1, R1과 X2, 또는 X1과 Ar1 중 하나 이상은 서로 연결되어 축합 고리(fused ring)를 형성할 수 있다. One or more of R 1 and R 2 , R 1 and X 1 , R 1 and X 2 , or X 1 and Ar 1 may be connected to each other to form a fused ring.
제1항에 있어서, X1 및 X2가 페닐렌, 비페닐렌, 푸라닐렌, 티오페닐렌(thiophenylene), 피리디닐렌, 피롤릴렌 또는 플루오레닐렌(fluorenylene)을 포함하는 2가의 연결기인 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.2. A compound according to claim 1, wherein X 1 and X 2 are divalent linking groups comprising phenylene, biphenylene, furanylene, thiophenylene, pyridinylene, pyrrolylene or fluorenylene An organic light emitting compound characterized by the above. 제2항에 있어서, 상기 2가의 연결기가 메틸기, 메톡시기, t-부틸기, 플루오르기 및 트리플루오르메틸기로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 치환기로 더 치환된 것을 특징으로 하는 화합물. The compound according to claim 2, wherein the divalent linking group is further substituted with at least one substituent selected from the group consisting of methyl group, methoxy group, t-butyl group, fluorine group and trifluoromethyl group. 제1항에 있어서, R1 및 R2는 페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기, 비페닐기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-페난트레닐기, 2-페난트레닐기, 3-페난트레닐기, 4-페난트레닐기, 9-페난트레닐기, 1-플루오레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 9-플루오레닐기, 2-티오페닐기, 3-티오페닐기, 2-피리디닐기, 3-피리디닐기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 2-푸라닐기, 3-푸라닐기, 4-메틸페닐기, 4-플루오르페닐기, 4-니트로페닐기, 4-메틸페닐기, 메틸기, 에틸기, 1-프로필기 2-프로필기, 1-부틸기, 2-부틸기, t-부틸기, 1-펜틸기, 2-펜틸기, 3-펜틸기, 네오펜틸기 시클로 헥실기, n-헥실기 및 노닐기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물.The method of claim 1, wherein, R 1 and R 2 are a phenyl group, a naphthyl group, α-, β- naphthyl group, a biphenyl group, a 1-anthracenyl group, a 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, 1-phenanthrenyl group , 2-phenanthrenyl group, 3-phenanthrenyl group, 4-phenanthrenyl group, 9-phenanthrenyl group, 1-fluorenyl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, 9 -Fluorenyl group, 2-thiophenyl group, 3-thiophenyl group, 2-pyridinyl group, 3-pyridinyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, 2-furanyl group, 3-furanyl group, 4-methylphenyl Group, 4-fluorophenyl group, 4-nitrophenyl group, 4-methylphenyl group, methyl group, ethyl group, 1-propyl group 2-propyl group, 1-butyl group, 2-butyl group, t-butyl group, 1-pentyl group, 2-pentyl group, 3-pentyl group, neopentyl group cyclohexyl group, n-hexyl group and nonyl group, characterized in that the compound selected from the group consisting of. 제4항에 있어서, R1 또는 R2의 수소 원자 중 하나 이상은 하기의 치환기 중 하나 이상에 의하여 치환된 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물:The organic light emitting compound according to claim 4, wherein at least one of the hydrogen atoms of R 1 or R 2 is substituted by at least one of the following substituents:
Figure 112007025944926-pat00058
,
Figure 112007025944926-pat00059
,
Figure 112007025944926-pat00060
또는
Figure 112007025944926-pat00061
.
Figure 112007025944926-pat00058
,
Figure 112007025944926-pat00059
,
Figure 112007025944926-pat00060
or
Figure 112007025944926-pat00061
.
제1항에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3, 및 Ar4는 페닐기, α-나프틸기, β-나프틸기, 비페닐기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-페난트레닐기, 2-페난트레닐기, 3-페난트레닐기, 4-페난트레닐기, 9-페난트레닐기, 1-플루오레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 9-플루오레닐기, 2-티오페닐기, 3-티오페닐기, 2-피리디닐기, 3-피리디닐기, 2-피롤릴기, 3-피롤릴기, 2-푸라닐기, 3-푸라닐기 4-메틸페닐기, 4-플루오르페닐기, 4-니트로페닐기 및 4-메틸페닐기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물.The compound of claim 1 , wherein Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are a phenyl group, α-naphthyl group, β-naphthyl group, biphenyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl Group, 1-phenanthrenyl group, 2-phenanthrenyl group, 3-phenanthrenyl group, 4-phenanthrenyl group, 9-phenanthrenyl group, 1-fluorenyl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, 9-fluorenyl group, 2-thiophenyl group, 3-thiophenyl group, 2-pyridinyl group, 3-pyridinyl group, 2-pyrrolyl group, 3-pyrrolyl group, 2-furanyl group, 3 -Furanyl group 4-methylphenyl group, 4-fluorophenyl group, 4-nitrophenyl group and 4-methylphenyl group selected from the group consisting of an organic light emitting compound. 제6항에 있어서, Ar1, 또는 Ar2의 수소 원자 중 하나 이상은 하기의 치환기 중 하나 이상에 의하여 치환된 것을 특징으로 하는 유기 발광 화합물:7. An organic light emitting compound according to claim 6, wherein at least one of the hydrogen atoms of Ar 1 or Ar 2 is substituted by one or more of the following substituents:
Figure 112007025944926-pat00062
, 또는
Figure 112007025944926-pat00063
.
Figure 112007025944926-pat00062
, or
Figure 112007025944926-pat00063
.
제1항에 있어서, 하기의 화학식으로 표시되는 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 화학식 1의 유기 발광 화합물:The organic light emitting compound of claim 1, which is one of compounds represented by the following formula:
Figure 112007025944926-pat00064
,
Figure 112007025944926-pat00065
,
Figure 112007025944926-pat00066
,
Figure 112007025944926-pat00064
,
Figure 112007025944926-pat00065
,
Figure 112007025944926-pat00066
,
[화학식 1-1] [화학식 1-2] [화학식 1-3][Formula 1-1] [Formula 1-2] [Formula 1-3]
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[화학식 1-28] [화학식 1-29] [화학식 1-30][Formula 1-28] [Formula 1-29] [Formula 1-30]
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[화학식 1-31] [화학식 1-32][Formula 1-31] [Formula 1-32]
제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 사이에 개재된 유기층;을 포함하는 유기 전계 발광 소자에 있어서,A first electrode; Second electrode; And an organic layer interposed between the first electrode and the second electrode. 상기 유기층이 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 유기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.An organic electroluminescent device, characterized in that the organic layer comprises the organic compound according to any one of claims 1 to 8. 제9항에 있어서, 상기 유기층이 발광층인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The organic electroluminescent device according to claim 9, wherein the organic layer is a light emitting layer. 제10항에 있어서, 상기 발광층이 가시광선 영역의 인광 호스트, 형광 호스트 또는 도펀트 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The organic electroluminescent device according to claim 10, wherein the light emitting layer further comprises at least one of a phosphorescent host, a fluorescent host, and a dopant in the visible light region. 제9항에 있어서, 상기 유기층이 전자저지층 또는 정공수송층인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The organic electroluminescent device according to claim 9, wherein the organic layer is an electron blocking layer or a hole transport layer.
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