KR100965044B1 - 신규 실리콘계 화합물, 그 제조 방법 및 이를 이용한 유기발광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 발광 소자의 유기층, 특히 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층으로 사용되는 경우에 그 소자의 열 안정성, 발광 효율, 휘도, 전류 효율, 전력 효율 등을 향상시킬 수 있는 실리콘계 화합물, 그 제조 방법 및 이를 이용하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
Description
본 발명은 유기 발광 소자의 유기층, 특히 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층에 도입되는 경우에 그 소자의 열 안정성, 발광 효율, 휘도, 전류 효율, 전력 효율 등을 향상시킬 수 있는 실리콘계 화합물, 그 제조 방법 및 이를 이용하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 전압을 인가함으로써 양극(anode)으로부터 주입된 정공과 음극(cathode)으로부터 주입된 전자의 재결합 에너지에 의해 형광성 물질이 발광하는 원리를 이용한 자발광 소자이다.
1987년 탕(Tang)이 진공증착법으로 제작한 전계 발광(EL) 소자를 처음 개발한 이후 십수 년 동안 많은 종류의 전계 발광 소자용 재료가 개발되었다. 그러나, 상용화되어 있는 전계 발광 소자는 아직 장시간 사용 시에 발광 휘도가 낮아지고, 열화에 의하여 내구성 역시 낮아지므로, 이를 개선할 필요가 있다.
유기 발광 소자를 실용화하기 위해서는 유기층을 구성하는 재료,특히 정공 주입 및 전달층을 구성하는 정공 주입 재료, 정공 전달 재료가 열적, 전기적으로 안정해야 한다. 소자에 전압이 걸리면 소자에서 열이 발생하는데, 이때 결정화 온도가 낮은 재료들의 경우, 상기 열로 인해 재배열 현상이 일어날 수 있고, 재배열 현상이 일어난 부분에서는 열화로 인한 소자의 파괴가 가속화되어, 소자의 수명을 단축시킬 수 있다. 따라서, 소자의 유기층을 구성하는 재료는 비결정성을 유지하는 것이 바람직하며, 유리전이온도가 높은 것일수록 바람직하다.
종래 정공 주입 재료로는 CuPc, m-MTDATA, 2-TNATA 등을 예로 들 수 있다. 하기 화학식 1의 CuPc는 금속착물이므로 전극(ITO)과의 접착성이 뛰어나고, 안정할 뿐 아니라, 정공 이동도도 우수하여, 정공 주입 재료로서 바람직하지만, 가시광선 영역에서 빛을 흡수한다는 단점이 있어서, 현재는 사용되고 있지 않다.
[화학식 1]
또한, 하기 화학식 2의 m-MTDATA는 유리 전이 온도가 78℃ 정도이어서, 열적 안정성이 떨어지고, 결정화되는 문제가 있어, 현재 이의 사용이 미미하다.
[화학식 2]
한편, 하기 화학식 3의 2-TNATA는 108℃ 정도의 유리 전이 온도를 가져, 열적 안정성을 어느 정도까지 확보할 수는 있지만, 만족하기에는 충분하지 못하다.
[화학식 3]
본 발명은 높은 전기적 안정성과 전하 수송 능력을 가지며 유리 전이 온도가 높고 결정화를 방지할 수 있는 실리콘계 화합물; 및 이를 이용하여 열 안정성, 발광 효율, 휘도, 전류 효율, 전력 효율 등이 우수한 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 발명은 하기 화학식 4로 표시되는 실리콘계 화합물; 및 이의 제조방법을 제공한다.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서, n은 1~5의 정수이며;
R1~R4은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1~30의 알킬(alkyl), 탄소수 2~30의 알케닐(alkenyl), 탄소수 5~30의 아릴(aryl), 탄소수 5~30의 헤테로아릴, 탄소수 5~30의 아릴옥시, 탄소수 1~30의 알킬옥시, 탄소수 5~30의 아릴알킬, 탄소수 5~30의 시클로알킬, 탄소수 5~30의 헤테로시클로알킬 및 할로겐원자로 구성된 군에서 선택된 것이고;
X1~X4는 각각 독립적으로 C5~C30의 아릴, C5~C30의 헤테로아릴, 및 
로 구성된 군에서 선택되며, X1~X4 중 어느 하나 이상은 
이고, 여기서 Ar1~Ar4는 각각 독립적으로 C5~C30의 아릴, 또는 C5~C30의 헤테로아릴이다.
또한, 본 발명은 (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나의 층은 상기 화학식 4로 표시되는 실리콘계 화합물을 포함하는 것이 특징인 유기 발광 소자를 제공한다.
유기 발광 소자의 유기층, 특히 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층에 본 발명에 따른 실리콘계 화합물을 도입하면, 소자의 발광 성능, 특히 열 안정성, 발광 효율, 휘도, 전류 효율, 전력 효율 등을 개선할 수 있다.
본 발명은 높은 전기적 안정성과 전하 수송 능력을 가지며 유리 전이 온도가 높아, 유기 발광 소자의 유기층에 도입시 그 소자의 열 안정성, 발광 효율, 휘도, 전류 효율, 전력 효율 등을 향상시킬 수 있는 실리콘계 화합물을 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 따른 실리콘계 화합물은 하기 화학식 4로 표시된다.
[화학식 4]
상기 화학식 4에서, n은 1~5의 정수이며;
R1~R4은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1~30의 알킬(alkyl), 탄소수 2~30의 알케닐(alkenyl), 탄소수 5~30의 아릴(aryl), 탄소수 5~30의 헤테로아릴, 탄소수 5~30의 아릴옥시, 탄소수 1~30의 알킬옥시, 탄소수 5~30의 아릴알킬, 탄소수 5~30의 시클로알킬, 탄소수 5~30의 헤테로시클로알킬 및 할로겐원자로 구성된 군에서 선택된 것이고;
X1~X4는 각각 독립적으로 C5~C30의 아릴, C5~C30의 헤테로아릴, 및 
로 구성된 군에서 선택되며, X1~X4 중 어느 하나 이상은 
이고, 여기서 Ar1~Ar4는 각각 독립적으로 C5~C30의 아릴, 또는 C5~C30의 헤테로아릴이다.
상기 화학식 4의 화합물은 Si, N 등을 함유하여, 전기적 안정성과 정공 수송 능력이 우수하며, 유리 전이 온도가 높아 결정화도 방지할 수 있다. 따라서, 유기 발광 소자의 유기층에 도입되는 경우에 그 소자의 열 안정성, 발광 효율, 휘도, 전류 효율, 전력 효율 등을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 실리콘계 화합물의 예로는 하기 화학식 4-a 내지 화학식 4-g의 화합물 등이 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
[화학식 4-a]
[화학식 4-b]
[화학식 4-c]
[화학식 4-d]
[화학식 4-e]
[화학식 4-f]
[화학식 4-g]
한편, 상기 화학식 4의 화합물은 하기 화학식 5의 화합물과 하기 화학식 6의 화합물을 반응시켜 얻을 수 있다.
[화학식 5]
상기 화학식 5에서, n은 1~5의 정수이며; Y1~Y4는 각각 독립적으로 수소, C5~C30의 아릴, 및 C5~C30의 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되며, 이 중 어느 하나 이상은 수소이다.
[화학식 6]
상기 화학식 6에서, Z는 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된 할로겐 원소이고, Ar1~Ar4는 각각 독립적으로 C5~C30의 아릴, 또는 C5~C30의 헤테로아릴이다.
상기 화학식 5의 화합물은 하기 화학식 7의 화합물과 NY5Y6Y7 (여기서, Y5, Y6, 및 Y7은 각각 독립적으로 수소, C5~C30의 아릴, 및 C5~C30의 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되며, 이 중 둘 이상은 수소이다)의 아민 화합물과 반응시켜 얻을 수 있다.
[화학식 7]
상기 화학식 7에서, T1 및 T2는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된 할로겐 원소이다.
또한, 상기 화학식 6의 화합물은 하기 화학식 8의 화합물과 하기 화학식 9의 화합물을 반응시켜 얻을 수 있다.
[화학식 8]
Z-Ar1-Z
상기 화학식 8에서, Z는 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된 할로겐 원소이고, Ar1은 C5~C30의 아릴, 또는 C5~C30의 헤테로아릴이다.
[화학식 9]
상기 화학식 9에서, W는 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된 할로겐 원소이다. 이때, W는 상기 화학식 8의 Z보다 반응성이 낮은 할로겐 원소가 바람직하다.
본 발명에 따른 실리콘계 화합물은 상기의 방법에 따라 제조될 수 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐, 이에 제한되지 않고 유사 화합물 또는 유사 공정을 통해 제조될 수 있다.
또한, 본 발명은 이러한 실리콘계 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 (i) 양극, (ii) 음극, 및 (iii) 상기 양극과 음극 사이에 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 1층 이상의 유기물층 중 적어도 하나의 층은 상기 화학식 4의 실리콘계 화합물을 포함하는 것이 특징이다.
본 발명의 실리콘계 화합물이 포함되는 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 어느 하나 이상일 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물은 정공 수송 능력이 우수하므로, 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 전자 저지층 물질로서 유기 발광 소자에 포함되는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 소자 구조의 일 예를 나타내는 단면도로서, 기판(101), 양극(102), 정공 주입층(103), 정공 수송층(104), 발광층(105), 전자 수송층(106) 및 음극(107)이 순차적으로 적층되어 있다. 상기 전자 수송층(106) 위에는 전자 주입층이 위치할 수도 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 전술한 바와 같이 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조뿐만 아니라, 전극과 유기물층 계면에 절연층 또는 접착층이 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1의 실리콘계 화합물을 포함하는 상기 유기물층은 진공증착법이나 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 상기 용액 도포법의 예로는 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등이 있으나, 이들에만 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상을 본 발명의 실리콘계 화합물을 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는, 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 유기물층 및 전극을 형성함으로써 제조될 수 있다.
예컨대, 기판(101)으로는 실리콘 웨이퍼, 석영 또는 유리판, 금속판, 플라스틱 필름이나 시트 등이 사용될 수 있다.
양극(102) 물질로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리티오펜, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자; 또는 카본블랙 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
음극(107) 물질로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<화합물의 제조>
실시예 1. 상기 화학식 4-a의 화합물의 제조
(1) (4-bromophenyl)triphenylsilane 제조
[반응식 1]
1,4-다이브로모 벤젠 21.9 g (92.7 mmol)을 Tetrahydrofuran 500ml에 용해시킨 후, 노르말헥산에 용해된 1.6몰 노르말부틸리튬 64 ml(102 mmol)을 -78℃에서 적가한 후 1시간동안 교반하였다. 여기에, 클로로트리페닐실란 27.3 g(92.7 mmol)을 첨가하고, 동일 온도에서 1시간, 상온에서 5시간 동안 교반하였다.
상기 반응 혼합액에 수산화암모늄 용액을 첨가하고 1시간 교반한 후 에틸아세테이트로 3회 추출하였다. 유기층을 회수하여 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발시켜 얻어진 잔유물을 실리카겔 관 크로마토 그래피(에틸아세테이트/노말헥산 (1/3))로 분리 정제하여 흰색 고체 상태의 (4-bromophenyl)triphenylsilane 31g (수율 80%)을 얻었다.
(2) N4,N4'-di(naphthalen-1-yl)biphenyl-4,4'-diamine의 제조
[반응식 2]
4,4'-다이아이오도바이페닐 2g (4.93 mmol)과 나프탈렌-1-아민 1.4g (9.86 mmol)을 톨루엔에 용해시키고, 질소하에서 트리스 디벤질리딘 아세톤 디팔라듐 0.20 g (0.20 mmol)을 투입하였다. 여기에, 소듐 부톡사이드 1.20 g (12.44 mmol)과, (t-bu)3P 0.09 g (0.39 mmol)을 넣고, 반응 혼합물을 4 시간 환류 교반하였다.
이후, 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, 얇은 실리카 패드 위에 부어 크로마토그래피를 수행한 후, 디클로로메탄으로 세정하였다. 또한, 이를 농축하여 용매를 제거한 후, 디클로로메탄 30ml에 녹여 메탄올 450ml에 천천히 부어 고체상의 N4,N4'-di(naphthalen-1-yl)biphenyl-4,4'-diamine 1.7 g (수율 80%)을 얻었다.
(3) 목적 화합물의 제조
[반응식 3]
상기 (1)과 (2)에서 제조된 (4-bromophenyl)triphenylsilane 27 g (65 mmol)과 N4,N4'-di(naphthalen-1-yl)biphenyl-4,4'-diamine 12.9g (29.5 mmol)을 톨루엔 500 mL에 용해시킨 후, 질소하에서 Pd2(dba)3 0.8 g (0.9 mmol)을 투입하였다. 여기에, NaOBut 7.1 g (74 mmol)과, (t-Bu)3P 0.7 ml (1.8 mmol)을 투입하였다.
상기 반응 혼합물을 5시간 동안 환류 교반하고, TLC로 반응의 종결 여부를 확인하여, 반응 종결 후 상온으로 식혔다. 반응 혼합물을 얇은 실리카 패드 위에 쏟아 부어 짧은 크로마토그래피를 하고, MC로 세척하였다. 여액을 감압증류하여 용매를 제거한 잔유물을 실리카겔 관 크로마토 그래피(다이멜틸클로라이드/노말헥산 (1/3))로 분리 정제하여 미색 고체 형태의 화합물 (N4,N4'-di(naphthalen-1-yl)-N4,N4'-bis(4-(triphenylsilyl)phenyl) biphenyl-4,4'-diamine) 25g (수율 80%)을 얻었다.
1H-NMR (300MHz, CDCl3): δ 7.93 (d, 2H), 7.87(d, 2H), 7.76(d, 2H), 7.54(d, 12H), 7.46(m, 4H), 7.38(m, 30H), 7.11(d, 4H), 6.98(d, 4H).
GC-MASS (FAB): 1104.53 g/mol.
실시예 2. 상기 화학식 4-f의 제조
[반응식 4]
Benzidine 5 g (27.1 mmol)과 (4-bromophenyl)triphenylsilane 27 g (65 mmol)을 톨루엔 500 mL에 용해시킨 후, 질소하에서 Pd2(dba)3 1.9 g (2.2 mmol)을 투입하였다. 여기에, NaOBut 13 g (135.5 mmol)과, (t-Bu)3P 1.7 ml (4.4 mmol)을 투입하였다.
상기 반응 혼합물을 8시간 동안 환류 교반하고, TLC로 반응의 종결 여부를 확인하여, 반응 종결 후 상온으로 식혔다. 반응 혼합물을 얇은 실리카 패드 위에 쏟아 부어 짧은 크로마토그래피를 하고, MC로 세척하였다. 여액을 감압증류하여 용매를 제거하고, 잔유물을 실리카겔 관 크로마토 그래피(다이멜틸클로라이드/노말헥산 (1/3))로 분리 정제하여 미색 고체 형태의 화합물 23g (수율 56%)을 얻었다.
1H-NMR (300MHz, THF-D8): δ 7.46 (m, 24H), 7.38 (m, 36H), 7.33(d, 8H), 7.28 (d, 8H), 6.56(d, 8H).
GC-MASS (FAB): 1520.57 g/mol.
실시예 3. 상기 화학식 4-g의 화합물 제조
(1) (3-bromophenyl)triphenylsilane 제조
[반응식 5]
1,4-다이브로모 벤젠 대신 1,3-다이브로모 벤젠 21.9 g (92.7 mmol)을 사용 한 것을 제외하고, 상기 실시예 1의 (1)과 동일한 방법을 통해, 흰색 고체 상태의 (3-bromophenyl)triphenylsilane 25g (수율 65%)을 얻었다.
(2) 목적화합물의 제조
[반응식 6]
Benzidine 5 g (27.1 mmol)과 (3-bromophenyl)triphenylsilane을 44.9 g (108.6 mmol)을 톨루엔 800 mL에 용해시킨 후, 질소하에서 Pd2(dba)3 1.9 g (2.2 mmol)을 투입하였다. 여기에, NaOBut 13 g (135.5 mmol)과, (t-Bu)3P 1.7 ml (4.4 mmol)을 투입하였다.
상기 반응 혼합물을 8시간 동안 환류 교반하고, TLC로 반응의 종결 여부를 확인하여, 반응 종결 후 상온으로 식혔다. 반응 혼합물을 얇은 실리카 패드 위에 쏟아 부어 짧은 크로마토그래피를 하고, MC로 세척하였다. 여액을 감압증류하여 용매를 제거하고, 잔유물을 실리카겔 관 크로마토 그래피(다이멜틸클로라이드/노말헥산 (1/3))로 분리 정제하여 미색 고체 형태의 화합물 18g (수율 45%)을 얻었다.
1H-NMR (300MHz, THF-D8): δ 7.46(m, 32H), 7.40 (m,44H), 7.22 (d, 8H), 7.11(t, 4H), 6.57(d, 4H).
GC-MASS (FAB): 1520.57 g/mol.
<실험예 1: 화합물의 광학적, 열적 특성 평가>
상기 실시예 1~3에서 얻어진 화합물들에 대해 광학적 특성을 평가하여, 하기 표 1 및 도 2, 3, 4에 각각 나타내었다. 이때, UV 흡광도는 Tetrahydrofuran 용액 상태에서 측정하였다.
또한, 상기 실시예 1~3에서 얻어진 화합물들에 대해 광학적 특성을 평가하여 표 1에 나타내었으며, 이때 Td는 TGA 분석, Tg는 DSC분석을 통해 측정된 결과이다.
| 광학적 특성 | 열적 특성 | ||||||
| 최대 흡수파장 |
최대 발광파장 |
HOMO 에너지레벨 |
LUMO 에너지레벨 |
녹는점 | Td | Tg | |
| 실시예 1 | 349nm | 446nm | 5.20eV | 1.94eV | 370.2℃ | 553℃ | 131.1℃ |
| 실시예 2 | 322nm | 406nm | 5.48eV | 2.07eV | 376.4℃ | 556℃ | 132.2℃ |
| 실시예 3 | 346nm | 408nm | 5.32eV | 2.05eV | 264.7℃ | 525℃ | 131.8℃ |
상기 분석 결과, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물들은 광학적 특성뿐 아니라 열적 특성도 우수하며, 특히 500℃이상에서도 안정한 것을 알 수 있었다.
<유기 발광 소자의 제조>
실시예 4
ITO (Indium tin oxide)가 1500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정 한 후 진공 층착기로 기판을 이송하였다.
이렇게 준비한 ITO (양극) 위에, 상기 화학식 4-a의 화합물를 600 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공 이송 물질인 NPB (N, N-di(naphthalene-1-yl)-N, N-diphenylbenzidine)을 150 Å의 두께로 진공 증착하고, 청색 발광 재료인 DS-H41(㈜두산) 및 DS-405(㈜두산)를 300 Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 위에 전자 주입 및 이송 물질인 Alq3을 250 Å의 두께로 진공 증착하고, 이에 순차적으로 LiF를 10 Å의 두께로, 알루미늄 (음극)을 2000 Å의 두께로 진공 증착하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 1
정공 주입재료로 상기 화학식 4-a의 화합물 대신 2-TNATA를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<실험예 2: 유기 발광 소자의 성능 평가 1>
상기 실시예 4 및 비교예 1에서 제조된 각각의 유기 발광 소자에 대하여 전류밀도 10mA/㎠에서의 발광 효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 정공주입재료 | 휘도(cd/㎡) | 색좌표 | Peak λ (nm) |
발광효율 ( cd/A ) |
전력효율 ( lm/W ) |
|
| 실시예4 | 화학식 4-a 화합물 | 693 | 0.149, 0.146 | 455 | 6.9 | 2.9 |
| 비교예1 | 2-TNATA | 563 | 0.152, 0.157 | 455 | 5.6 | 3.3 |
상기 표 2의 결과로 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물을 유기 발광 소자의 정공 주입 재료로 사용한 경우, 종래에 비해 발광효율을 19% 이상 향상시킬 수 있고, 청색이 더 진하게 발휘될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물은 비결정성이 높아, 성막시 증착원의 개구부를 막는 일 없이 연속적으로 성막할 수 있어, 유기 발광 소자의 제조 수율을 향상시키는 데 매우 유효한 결과를 보였다.
실시예 5
ITO (양극) 위에, 2-TNATA를 600 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하고, 그 위에 상기 화학식 4-a의 화합물을 150 Å의 두께로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다. 상기 정공 수송층 위에 청색 발광 재료인 DS-H41(㈜두산) 및 DS-405(㈜두산)를 300 Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하고, Alq3을 250 Å의 두께로 진공 증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 또한, 상기 위에 순차적으로 LiF를 10 Å의 두께로, 알루미늄 (음극)을 2000 Å의 두께로 진공 증착하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 6
상기 화학식 4-a의 화합물을 150 Å 대신 200 Å의 두께로 증착한 것을 제외하고는, 실시예 5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 2
정공 수송 재료로 상기 화학식 4-a의 화합물 대신 NPB를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 5와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<실험예 3: 유기 발광 소자의 성능 평가 2>
상기 실시예 5, 6 및 비교예 2에서 제조된 각각의 유기 발광 소자에 대하여 전류밀도 10mA/㎠에서의 발광 효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 정공수송재료 | 휘도(cd/㎡) | 색좌표 | Peak λ (nm) |
발광효율 ( cd/A ) |
전력효율 ( lm/W ) |
|
| 실시예5 | 화학식 4-a 화합물 (150Å) |
748 | 0.160, 0.200 | 453 | 7.5 | 4.1 |
| 실시예6 | 화학식 4-a 화합물 (200Å) |
741 | 0.157, 0.179 | 452 | 7.4 | 3.8 |
| 비교예2 | NPB | 559 | 0.154, 0.171 | 452 | 5.6 | 3.1 |
상기 표 3의 결과로 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물을 유기 발광 소자의 정공 수송 재료로 사용한 경우, 발광효율과 전력효율을 종래에 비해 25% 이상 향상시킬 수 있다.
실시예 7
ITO (양극) 위에, 2-TNATA를 600 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하고, NPB를 100 Å의 두께로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다. 그 위에 상기 화학식 4-a의 화합물을 50Å의 두께로 증착하여 전자 저지층을 형성하였다. 상기 정공 저지층 위에, 청색 발광 재료인 DS-H41(㈜두산) 및 DS-405(㈜두산)를 300 Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하고, Alq3을 250 Å의 두께로 진공 증착하여 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 또한, 상기 위에 순차적으로 LiF를 10 Å의 두께로, 알루미늄 (음극)을 2000 Å의 두께로 진공 증착하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 8
정공 수송 재료인 NPB를 100 Å 대신 120 Å의 두께로 증착한 것을 제외하고는, 실시예 7와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 3
정공 수송 재료 NPB의 두께를 150 Å로 증착하고, 전자 저지층을 성막하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 7과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
<실험예 4: 유기 발광 소자의 성능 평가 3>
상기 실시예 7, 8 및 비교예 3에서 제조된 각각의 유기 발광 소자에 대하여 전류밀도 10mA/㎠에서의 발광 효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
또한, 실시예 8 및 비교예 3에서 제작된 각각의 유기 발광 소자에 대하여 초기휘도 1000cd/㎡에서 수명을 측정하였고, 그 결과를 도 5에 나타내었다.
| 정공 수송층 |
전자 저지층 |
휘도 (cd/㎡) |
색좌표 | Peak λ (nm) |
발광효율 (cd/A ) |
전력효율 (lm/W ) |
|
| 실시예7 | NPB (100Å) | 화학식 4-a 화합물 (50Å) |
637 | 0.153, 0.157 | 452 | 6.4 | 3.4 |
| 실시예8 | NPB (120Å) | 화학식 4-a 화합물 (50Å) |
640 | 0.151, 0.153 | 453 | 6.4 | 3.5 |
| 비교예3 | NPB (150Å) | - | 559 | 0.154, 0.171 | 452 | 5.6 | 3.1 |
상기 표 4의 결과로 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물을 유기 발광 소자의 전자 저지층 재료로 사용한 경우, 종래에 비해 발광효율을 13% 이상 향상시킬 수 있고, 전력효율도 향상시킬 수 있다. 또한, 전자 저지 효과로 인해 엑시톤이 발광층에서만 발광할 수 있게 되어 색순도도 향상시킬 수 있다. 또한, 도 5의 결과에서와 같이, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물을 유기 발광 소자의 전자 저지층 재료로 사용한 경우, 소자의 수명을 15% 이상 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 실리콘계 화합물은 유기 발광 소자의 전자 저지층으로 유효함을 알 수 있었다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 소자 구조의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 실시예 1에서 제조된 화학식 4-a 화합물의 UV 흡광도 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 3는 실시예 1에서 제조된 화학식 4-f 화합물의 UV 흡광도 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 1에서 제조된 화학식 4-g 화합물의 UV 흡광도 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5은 실시예 8 및 비교예 3에서 제조된 유기 발광 소자의 수명 그래프이다.
Claims (6)
- 삭제
- 하기 화학식 5의 화합물과 하기 화학식 6의 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는 것이 특징인 화학식 4의 화합물 제조 방법:[화학식 4]
상기 화학식 4에서, n은 1~5의 정수이며;R1~R4은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1~30의 알킬(alkyl), 탄소수 2~30의 알케닐(alkenyl), 탄소수 5~30의 아릴(aryl), 탄소수 5~30의 헤테로아릴, 탄소수 5~30의 아릴옥시, 탄소수 1~30의 알킬옥시, 탄소수 5~30의 아릴알킬, 탄소수 5~30의 시클로알킬, 탄소수 5~30의 헤테로시클로알킬 및 할로겐원자로 구성된 군에서 선택된 것이고;X1~X4는 각각 독립적으로 C5~C30의 헤테로아릴, 및로 구성된 군에서 선택되며, X1~X4 중 어느 하나 이상은
이고, 여기서 Ar1~Ar4는 각각 독립적으로 C5~C30의 헤테로아릴이며;
[화학식 5]
상기 화학식 5에서, n은 1~5의 정수이며; Y1~Y4는 각각 독립적으로 수소, 및 C5~C30의 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되며, 이 중 어느 하나 이상은 수소이며;[화학식 6]
상기 화학식 6에서, Z는 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된 할로겐 원소이고; Ar1~Ar4는 각각 독립적으로 C5~C30의 헤테로아릴이다. - 제2항에 있어서, 상기 화학식 5의 화합물은 하기 화학식 7의 화합물과 NY5Y6Y7 (여기서, Y5, Y6, 및 Y7은 각각 독립적으로 수소, 및 C5~C30의 헤테로아릴로 구성된 군에서 선택되며, 이 중 둘 이상은 수소이다)의 아민 화합물의 반응을 통해 제조되는 것이 특징인 화학식 4의 화합물 제조 방법:[화학식 7]
상기 화학식 7에서, T1 및 T2는 각각 독립적으로 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된다. - 제2항에 있어서, 상기 화학식 6의 화합물은 하기 화학식 8의 화합물과 하기 화학식 9의 화합물의 반응을 통해 제조되는 것이 특징인 화학식 4의 화합물 제조 방법:[화학식 8]Z-Ar1-Z상기 화학식 8에서, Z는 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된 할로겐 원소이고, Ar1은 C5~C30의 헤테로아릴이며;[화학식 9]
상기 화학식 9에서, W는 F, Cl, Br, 및 I로 구성된 군에서 선택된 할로겐 원소이다. - 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| KR20040086249A (ko) * | 2002-01-28 | 2004-10-08 | 센시엔트 이메징 테크놀로지 게엠바하 | 트리아릴아민 유도체 및 유기전계발광 및 전자사진소자에서의 그 유도체의 용도 |
| JP2006176520A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Samsung Sdi Co Ltd | 有機電界発光素子用トリアリールアミン系化合物とその製造方法，および有機電界発光素子 |
| KR20080041941A (ko) * | 2006-11-08 | 2008-05-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 실란일아민계 화합물, 이의 제조 방법 및 이를 포함한유기막을 구비한 유기 발광 소자 |
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