KR100974139B1 - 아릴 아민 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

아릴 아민 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규 아릴 아민 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 아릴 아민 유도체는 테트라히드로피렌(tetrahydropyrene)을 코어로 하고, 테트라히드로피렌의 2번 및 7번 위치에 각각 독립적으로 아민기인 -NAr1Ar2 및 -NAr3Ar4가 치환된 것이며, 이때 상기 테트라히드로피렌과 아민기(-NAr1Ar2 및 -NAr3Ar4) 사이에 방향족 고리기인 X1 및 X2가 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 화합물이다. 또한, 본 발명의 유기 전계 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 아릴 아민 유도체를 포함한다. 이때, 상기 아릴 아민 유도체를 포함하는 층은 정공 수송층인 것이 바람직하다.

Description

아릴 아민 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 {ARYL AMINE DERIVATIVE AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 신규 아릴 아민 유도체 및 이를 이용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 즉, 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기물층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되고, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
유기 전계 발광 소자를 효율적으로 만들기 위한 한 방법으로서 소자내의 유기물층을 단층 대신 다층 구조로 제조하는 연구가 진행되어 왔다. 현재 사용되는 대부분의 유기 전계 발광 소자는 전극과 유기물층이 증착된 구조를 가지고 있는데, 상기 유기물층이 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 등으로 이루어진 다층 구조인 것이 많이 사용되고 있다.
이와 같이 유기 전계 발광 소자 내 유기물층을 다층 구조로 형성하는 이유는, 전극과 유기물 사이에 계면 안정화를 위해서, 또는 유기물질의 경우 정공과 전자의 이동속도가 크게 차이가 나므로 적절한 정공 수송 물질과 전자 수송 물질을 사용하면 정공과 전자가 발광층으로 효과적으로 전달될 수 있고, 발광층에서 정공과 전자의 밀도가 균형을 이루도록 하면 발광 효율을 높일 수 있기 때문이다. 따라서 유기 전계 발광 소자에서 정공주입 및 수송층과, 전자주입 및 수송층의 역할이 매우 중요하다고 할 수 있다.
한편, 1987년 이스트만 코닥사의 탕(C. W. Tang) 등이 진공 증착법에 의한 유기 전계 발광 소자를 개발한 이후, 유기 물질을 구성 재료로 하는 유기 전계 발광 소자에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
정공수송 물질로서 개발되어 있는 유기 광도전 물질은 저비용, 다양한 가공성 및 무공해성 등의 많은 이점을 갖고 있으며, 다수의 화합물이 제안되어 있다. 예컨대, 옥사디아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 히드라존 유도체, 트리아릴피라졸린 유도체, 아릴아민 유도체, 스틸벤 유도체등의 재료가 개시되어 있다. 그 중에서도 4,4',4"-트리스[N,N-(1-나프틸)페닐아미노]트리페닐아민(1-TNATA), 4,4',4"-트리스[N,N-(m-톨릴)페닐아미노]트리페닐아민(MTDATA), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(α-NPD), 4,4'-비스[N-(m-톨릴)-N-페닐아미노]비페닐(TPD) 등의 아릴아민 유도체가 정공수송 물질 또는 정공주입 물질로서 다용되고 있다.
그러나, 기존의 정공 수송 물질은 안정성, 내구성 등이 부족한 단점이 있다. 예컨대, 진공증착법에 의해 성막된 α-NPD 박막에 있어서, α-NPD는 원래 결정성 화합물이기 때문에, 2주일 정도 방치하면 결정화 또는 응집이 일어나서 박막이 백탁해진다. 또한, 플루오렌 유도체로서 9,9-위치가 디메틸기인 2,7-비스(디나프틸아미노)-9,9-디메틸플루오렌 및 9,9-위치가 디페닐기인 2,7-비스(N,N-디페닐아미노)-9,9-디페닐플루오렌 등도 결정성이 높기 때문에, 상기와 동일한 문제가 있다. 그 결과, 유기 전계 발광 소자 등의 유기박막 디바이스에 응용했을 경우, 단락 또는 Dark spot 등이 발생할 가능성이 크다는 문제가 있다. 따라서, 우수한 정공수송 능력을 갖고, 박막 안정성이 우수하며, 또한 높은 Tg(유리전이온도)을 갖는 정공수송 물질의 개발이 요망되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 테트라히드로피렌(tetrahydropyrene) 코어를 포함하는 신규 아릴 아민 유도체를 합성 개발하여 유기 전계 발광 소자에 적용함으로써, 발광효율, 휘도, 전력효율 및 열적 안정성 즉 내열성이 향상된 유기 전계 발광 소자를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 제공한다.
Figure 112007092606037-pat00001
화학식 1에서, Ar1 내지 Ar4, X1 및 X2는 각각 독립적으로 C5~C30의 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2~C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2~C30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬옥시기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 디아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 C6~C30의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C3~C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3~C30의 헤테로시클로알킬기 및 할로겐원자로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 치환 또는 비치환된 방향족 고리기이며;
R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소원자, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2~C30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2~C30의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1~C30의 알킬옥시기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 C5~C30의 디아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 C6~C30의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C3~C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3~C30의 헤테로시클로알킬기 및 할로겐원자로 이루어진 군에서 선택되며;
n 및 m은 각각 독립적으로 0~2의 정수이다.
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 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 포함하는 것이 특징인 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
상기 유기 전계 발광 소자에서, 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체 를 포함하는 층은 정공 수송층인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체는 유리전이 온도(Tg)의 증가로 인한 재료의 안정성을 확보할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 아릴 아민 유도체를 정공 수송 물질로 채택하는 경우, 유기 전계 발광 소자의 안정성, 발광효율, 휘도 및 전력효율을 향상시킬 수 있다. 결국, 본 발명에 따른 아릴 아민 유도체는 유기 전계 발광 소자의 정공 수송 성능을 개선하는데 크게 기여할 수 있으며, 특히 이러한 정공 수송 성능 향상은 풀 칼라 유기 EL 패널에서 성능 극대화에도 큰 효과가 있다.
본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체는 테트라히드로피렌(tetrahydropyrene)을 코어로 하고, 상기 테트라히드로피렌의 2번 및 7번 위치에 각각 독립적으로 아민기인 -NAr1Ar2 및 -NAr3Ar4가 치환된 것이며, 이때 상기 테트라히드로피렌과 아민기(-NAr1Ar2 및 -NAr3Ar4) 사이에 방향족 고리기인 X1 및 X2가 각각 독립적으로 치환되거나 치환되지 않은 화합물이다.
화학식 1에서 Ar1 내지 Ar4, X1 및 X2는 각각 독립적으로 C5~C30의 방향족 고리기이고, 상기 방향족 고리기는 벤젠, 바이페닐(biphenyl), 터페닐(terphenyl), 나프탈렌, 안트라센, 트리페닐아민, 페난트렌(phenanthrene), 피렌(pyrene), 플루 오렌(fluorine) 및 크산텐(xanthene)으로 이루어진 군에서 선택되는 1가 또는 2가의 기가 바람직하나, 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 보다 자세하게 표현하면 하기 화합물들과 같다. 단, 하기 화합물들은 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체가 하기 예시된 것들에 한정되는 것은 아니다.
화합물 Ar1 Ar2 Ar3 Ar4
HT-1 1-naphthyl 1-naphthyl 1-naphthyl 1-naphthyl
HT-2 1-naphthyl 1-naphthyl 2-naphthyl 2-naphthyl
HT-3 1-naphthyl 1-naphthyl 9-phenanthryl 2-naphthyl
HT-4 1-naphthyl 1-naphthyl 1-pyrenyl 2-naphthyl
HT-5 1-naphthyl 1-naphthyl phenyl 2-biphenyl
HT-6 1-naphthyl 1-naphthyl 2-biphenyl 2-biphenyl
HT-7 1-naphthyl 1-naphthyl 3-biphenyl 2-biphenyl
HT-8 1-naphthyl 1-naphthyl 4-biphenyl 2-biphenyl
HT-9 1-naphthyl 1-naphthyl 2-p-terphenyl 4-biphenyl
HT-10 2-naphthyl 2-naphthyl 1-naphthyl 4-biphenyl
HT-11 2-naphthyl 2-naphthyl 2-naphthyl 4-biphenyl
HT-12 2-naphthyl 2-naphthyl 9-phenanthryl 4-biphenyl
HT-13 2-naphthyl 2-naphthyl 1-pyrenyl 4-biphenyl
HT-14 2-naphthyl 2-naphthyl phenyl 3-biphenyl
HT-15 2-naphthyl 2-naphthyl 2-biphenyl 3-biphenyl
HT-16 2-naphthyl 2-naphthyl 3-biphenyl 3-biphenyl
HT-17 2-naphthyl 2-naphthyl 4-biphenyl 3-biphenyl
HT-18 2-naphthyl 2-naphthyl 2-p-terphenyl 3-biphenyl
HT-19 9-phenanthryl 9-phenanthryl 1-naphthyl 9-phenanthryl
HT-20 9-phenanthryl 9-phenanthryl 2-naphthyl 9-phenanthryl
HT-21 9-phenanthryl 9-phenanthryl 9-phenanthryl 1-pyrenyl
HT-22 9-phenanthryl 9-phenanthryl 1-pyrenyl 9-phenanthryl
HT-23 9-phenanthryl 9-phenanthryl phenyl 9-phenanthryl
HT-24 9-phenanthryl 9-phenanthryl 2-biphenyl 1-pyrenyl
HT-25 9-phenanthryl 9-phenanthryl 3-biphenyl 1-pyrenyl
HT-26 9-phenanthryl 9-phenanthryl 4-biphenyl 1-pyrenyl
HT-27 9-phenanthryl 9-phenanthryl 2-p-terphenyl 1-pyrenyl
HT-28 1-pyrenyl 1-pyrenyl 1-naphthyl 9-phenanthryl
HT-29 1-pyrenyl 1-pyrenyl 2-naphthyl 9-phenanthryl
HT-30 1-pyrenyl 1-pyrenyl 9-phenanthryl 9-phenanthryl
HT-31 1-pyrenyl 1-pyrenyl 1-pyrenyl 1-pyrenyl
HT-32 1-pyrenyl 1-pyrenyl phenyl 1-pyrenyl
HT-33 1-pyrenyl 1-pyrenyl 2-biphenyl 1-pyrenyl
HT-34 1-pyrenyl 1-pyrenyl 3-biphenyl 1-pyrenyl
HT-35 1-pyrenyl 1-pyrenyl 4-biphenyl phenyl
HT-36 1-pyrenyl 1-pyrenyl 2-p-terphenyl phenyl
HT-37 phenyl phenyl 1-naphthyl phenyl
HT-38 phenyl phenyl 2-naphthyl phenyl
HT-39 phenyl phenyl 9-phenanthryl phenyl
HT-40 phenyl phenyl 1-pyrenyl 4-biphenyl
HT-41 phenyl phenyl phenyl 4-biphenyl
HT-42 phenyl phenyl 2-biphenyl 4-biphenyl
HT-43 phenyl phenyl 3-biphenyl 4-biphenyl
HT-44 phenyl phenyl 4-biphenyl 4-biphenyl
HT-45 phenyl phenyl 2-p-terphenyl 3-biphenyl
HT-46 2-biphenyl 2-biphenyl 1-naphthyl 3-biphenyl
HT-47 2-biphenyl 2-biphenyl 2-naphthyl 3-biphenyl
HT-48 2-biphenyl 2-biphenyl 9-phenanthryl 3-biphenyl
HT-49 2-biphenyl 2-biphenyl 1-pyrenyl 3-biphenyl
HT-50 2-biphenyl 2-biphenyl phenyl 3-biphenyl
HT-51 4-biphenyl 2-biphenyl 2-biphenyl 2-biphenyl
HT-52 4-biphenyl 2-biphenyl 3-biphenyl 3-biphenyl
HT-53 4-biphenyl 2-biphenyl 4-biphenyl 3-biphenyl
HT-54 4-biphenyl 2-biphenyl 2-p-terphenyl 3-biphenyl
HT-55 4-biphenyl 3-biphenyl 1-naphthyl 3-biphenyl
HT-56 4-biphenyl 3-biphenyl 2-naphthyl 3-biphenyl
HT-57 4-biphenyl 3-biphenyl 9-phenanthryl 9-phenanthryl
HT-58 4-biphenyl 3-biphenyl 1-pyrenyl 1-pyrenyl
HT-59 4-biphenyl 3-biphenyl phenyl phenyl
HT-60 3-biphenyl 3-biphenyl 2-biphenyl 2-biphenyl
HT-61 3-biphenyl 3-biphenyl 3-biphenyl 3-biphenyl
HT-62 3-biphenyl 3-biphenyl 4-biphenyl 3-biphenyl
HT-63 3-biphenyl 3-biphenyl 2-p-terpheny 3-biphenyll
HT-64 4-biphenyl 4-biphenyl 1-naphthyl 2-biphenyl
HT-65 4-biphenyl 4-biphenyl 2-naphthyl 2-biphenyl
HT-66 4-biphenyl 4-biphenyl 9-phenanthryl 4-biphenyl
HT-67 4-biphenyl 4-biphenyl 1-pyrenyl 4-biphenyl
HT-68 4-biphenyl 4-biphenyl phenyl 9-phenanthryl
HT-69 4-biphenyl 4-biphenyl 2-biphenyl 9-phenanthryl
HT-70 4-biphenyl 4-biphenyl 3-biphenyl 1-pyrenyl
HT-71 4-biphenyl 4-biphenyl 4-biphenyl 1-pyrenyl
HT-72 4-biphenyl 4-biphenyl 2-p-terphenyl phenyl
HT-73 1-naphthyl 1-naphthyl 1-naphthyl phenyl
HT-74 1-naphthyl 1-naphthyl 2-naphthyl 2-naphthyl
HT-75 1-naphthyl 1-naphthyl 9-phenanthryl 2-naphthyl
HT-76 1-naphthyl 1-naphthyl 1-pyrenyl 1-naphthyl
HT-77 1-naphthyl 1-naphthyl phenyl 1-naphthyl
HT-78 1-naphthyl 1-naphthyl 2-biphenyl 1-naphthyl
HT-79 1-naphthyl 1-naphthyl 3-biphenyl 3-biphenyl
HT-80 1-naphthyl 1-naphthyl 4-biphenyl 2-biphenyl
HT-81 1-naphthyl 1-naphthyl 2-p-terphenyl 4-biphenyl
HT-82 2-naphthyl 2-naphthyl 1-naphthyl 9-phenanthryl
HT-83 2-naphthyl 2-naphthyl 2-naphthyl phenyl
HT-84 2-naphthyl 2-naphthyl 9-phenanthryl 2-naphthyl
HT-85 2-naphthyl 2-naphthyl 1-pyrenyl 1-naphthyl
화합물 X1 Ar1,Ar2 Ar3,Ar4
HT-86 2,4-biphenyl 2-biphenyl 2-biphenyl
HT-87 2,4-biphenyl 2-biphenyl 3-biphenyl
HT-88 2,4-biphenyl 2-biphenyl 4-biphenyl
HT-89 2,4-biphenyl 2-biphenyl 2-p-terphenyl
HT-90 3,4-biphenyl 3-biphenyl 1-naphthyl
HT-91 3,4-biphenyl 3-biphenyl 2-naphthyl
HT-92 3,4-biphenyl 3-biphenyl 9-phenanthryl
HT-93 3,4-biphenyl 3-biphenyl 1-pyrenyl
HT-94 3,4-biphenyl 3-biphenyl phenyl
HT-95 3,4-biphenyl 3-biphenyl 2-biphenyl
HT-96 3,4-biphenyl 3-biphenyl 3-biphenyl
HT-97 3,4-biphenyl 3-biphenyl 4-biphenyl
HT-98 3,4-biphenyl 3-biphenyl 2-p-terphenyl
HT-99 4,4-biphenyl 4-biphenyl 1-naphthyl
HT-100 4,4-biphenyl 4-biphenyl 2-naphthyl
HT-101 4,4-biphenyl 4-biphenyl 9-phenanthryl
HT-102 4,4-biphenyl 4-biphenyl 1-pyrenyl
HT-103 4,4-biphenyl 4-biphenyl phenyl
HT-104 4,4-biphenyl 4-biphenyl 2-biphenyl
HT-105 4,4-biphenyl 4-biphenyl 3-biphenyl
HT-106 4,4-biphenyl 4-biphenyl 4-biphenyl
HT-107 4,4-biphenyl 4-biphenyl 2-p-terphenyl
HT-108 1,5-naphthyl 1-naphthyl 1-naphthyl
HT-109 1,5-naphthyl 1-naphthyl 2-naphthyl
HT-110 1,5-naphthyl 1-naphthyl 9-phenanthryl
HT-111 1,5-naphthyl 1-naphthyl 1-pyrenyl
HT-112 1,5-naphthyl 1-naphthyl phenyl
HT-113 1,5-naphthyl 1-naphthyl 2-biphenyl
HT-114 1,5-naphthyl 1-naphthyl 3-biphenyl
HT-115 1,5-naphthyl 1-naphthyl 4-biphenyl
HT-116 1,5-naphthyl 1-naphthyl 2-p-terphenyl
HT-117 2,6-naphthyl 2-naphthyl 1-naphthyl
HT-118 2,6-naphthyl 2-naphthyl 2-naphthyl
HT-119 2,6-naphthyl 2-naphthyl 9-phenanthryl
HT-120 2,6-naphthyl 2-naphthyl 1-pyrenyl
HT-121 2,6-naphthyl 2-naphthyl phenyl
HT-122 2,6-naphthyl 2-naphthyl 2-biphenyl
HT-123 2,6-naphthyl 2-naphthyl 3-biphenyl
HT-124 2,6-naphthyl 2-naphthyl 4-biphenyl
HT-125 2,6-naphthyl 2-naphthyl 2-p-terphenyl
HT-126 4,4-biphenyl 1-naphthyl 4-biphenyl
HT-127 4,4-biphenyl 2-naphthyl 4-biphenyl
HT-128 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 9-phenanthryl
HT-129 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 1-pyrenyl
HT-130 4,4-biphenyl 9-phenanthryl phenyl
HT-131 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 2-biphenyl
HT-132 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 3-biphenyl
HT-133 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 4-biphenyl
HT-134 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 2-p-terphenyl
HT-135 4,4-biphenyl 1-pyrenyl 1-naphthyl
화합물 X1,X2 Ar1,Ar2 Ar3,Ar4
HT-136 2,4-biphenyl 2-biphenyl 2-biphenyl
HT-137 2,4-biphenyl 2-biphenyl 3-biphenyl
HT-138 2,4-biphenyl 2-biphenyl 4-biphenyl
HT-139 2,4-biphenyl 2-biphenyl 2-p-terphenyl
HT-140 3,4-biphenyl 3-biphenyl 1-naphthyl
HT-141 3,4-biphenyl 3-biphenyl 2-naphthyl
HT-142 3,4-biphenyl 3-biphenyl 9-phenanthryl
HT-143 3,4-biphenyl 3-biphenyl 1-pyrenyl
HT-144 3,4-biphenyl 3-biphenyl phenyl
HT-145 3,4-biphenyl 3-biphenyl 2-biphenyl
HT-146 3,4-biphenyl 3-biphenyl 3-biphenyl
HT-147 3,4-biphenyl 3-biphenyl 4-biphenyl
HT-148 3,4-biphenyl 3-biphenyl 2-p-terphenyl
HT-149 4,4-biphenyl 4-biphenyl 1-naphthyl
HT-150 4,4-biphenyl 4-biphenyl 2-naphthyl
HT-151 4,4-biphenyl 4-biphenyl 9-phenanthryl
HT-152 4,4-biphenyl 4-biphenyl 1-pyrenyl
HT-153 4,4-biphenyl 4-biphenyl phenyl
HT-154 4,4-biphenyl 4-biphenyl 2-biphenyl
HT-155 4,4-biphenyl 4-biphenyl 3-biphenyl
HT-156 4,4-biphenyl 4-biphenyl 4-biphenyl
HT-157 4,4-biphenyl 4-biphenyl 2-p-terphenyl
HT-158 1,5-naphthyl 1-naphthyl 1-naphthyl
HT-159 1,5-naphthyl 1-naphthyl 2-naphthyl
HT-160 1,5-naphthyl 1-naphthyl 9-phenanthryl
HT-161 1,5-naphthyl 1-naphthyl 1-pyrenyl
HT-162 1,5-naphthyl 1-naphthyl phenyl
HT-163 1,5-naphthyl 1-naphthyl 2-biphenyl
HT-164 1,5-naphthyl 1-naphthyl 3-biphenyl
HT-165 1,5-naphthyl 1-naphthyl 4-biphenyl
HT-166 1,5-naphthyl 1-naphthyl 2-p-terphenyl
HT-167 2,6-naphthyl 2-naphthyl 1-naphthyl
HT-168 2,6-naphthyl 2-naphthyl 2-naphthyl
HT-169 2,6-naphthyl 2-naphthyl 9-phenanthryl
HT-170 2,6-naphthyl 2-naphthyl 1-pyrenyl
HT-171 2,6-naphthyl 2-naphthyl phenyl
HT-172 2,6-naphthyl 2-naphthyl 2-biphenyl
HT-173 2,6-naphthyl 2-naphthyl 3-biphenyl
HT-174 2,6-naphthyl 2-naphthyl 4-biphenyl
HT-175 2,6-naphthyl 2-naphthyl 2-p-terphenyl
HT-176 4,4-biphenyl 1-naphthyl 4-biphenyl
HT-177 4,4-biphenyl 2-naphthyl 4-biphenyl
HT-178 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 9-phenanthryl
HT-179 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 1-pyrenyl
HT-180 4,4-biphenyl 9-phenanthryl phenyl
HT-181 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 2-biphenyl
HT-182 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 3-biphenyl
HT-183 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 4-biphenyl
HT-184 4,4-biphenyl 9-phenanthryl 2-p-terphenyl
HT-185 4,4-biphenyl 1-pyrenyl 1-naphthyl
아래의 S-그룹, 즉 S-1 내지 S-47은 화학식 1에서 아민 치환기인 -NAr1Ar2 및 -NAr3Ar4의 비제한적인 예들이다. 따라서, 화학식 1에서 -NAr1Ar2 및 -NAr3Ar4은 각각 독립적으로 아래의 S-그룹, 즉 S-1 내지 S-47로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007092606037-pat00002
Figure 112007092606037-pat00003
Figure 112007092606037-pat00004
Figure 112007092606037-pat00005
Figure 112007092606037-pat00006
Figure 112007092606037-pat00007
Figure 112007092606037-pat00008
Figure 112007092606037-pat00009
또한, 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체의 대표적인 예들은 아래와 같으나, 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체가 하기 예시된 것들에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 1-1]
Figure 112007092606037-pat00010
[화학식 1-2]
Figure 112007092606037-pat00011
[화학식 1-3]
Figure 112007092606037-pat00012
[화학식 1-4]
Figure 112007092606037-pat00013
[화학식 1-5]
Figure 112007092606037-pat00014
[화학식 1-6]
Figure 112007092606037-pat00015
[화학식 1-7]
Figure 112007092606037-pat00016
[화학식 1-8]
Figure 112007092606037-pat00017
[화학식 1-9]
Figure 112007092606037-pat00018
[화학식 1-10]
Figure 112007092606037-pat00019
[화학식 1-11]
Figure 112007092606037-pat00020
[화학식 1-12]
Figure 112007092606037-pat00021
[화학식 1-13]
Figure 112007092606037-pat00022
[화학식 1-14]
Figure 112007092606037-pat00023
[화학식 1-15]
Figure 112007092606037-pat00024
[화학식 1-16]
Figure 112007092606037-pat00025
[화학식 1-17]
Figure 112007092606037-pat00026
[화학식 1-18]
Figure 112007092606037-pat00027
[화학식 1-19]
Figure 112007092606037-pat00028
[화학식 1-20]
Figure 112007092606037-pat00029
[화학식 1-21]
Figure 112007092606037-pat00030
[화학식 1-22]
Figure 112007092606037-pat00031
[화학식 1-23]
Figure 112007092606037-pat00032
[화학식 1-24]
Figure 112007092606037-pat00033
또한, 본 발명에 따른 유기 전계 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 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 포함하는 것이 특징이다.
이때, 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체는 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체 1종 또는 2종 이상이 혼합된 것일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체는 정공 수송 물질로서 유기 전계 발광 소자에 포함될 수 있고, 이 경우 유기 전계 발광 소자는 발광효율, 휘도, 전력효율 및 열적 안정성이 향상될 수 있다.
정공 주입 및 정공 수송용 물질은 분자에 정공이 생기면서 전자가 부족해지고, 이에 따라 분자의 안정성이 감소될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체는 분자 내에 존재하는 아민의 비공유 전자쌍에 의해 전자가 풍부하다. 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체가 정공 수송용 물질로 사용되면, 분자에 정공이 생성됨에 따른 분자의 불안정성을 상 기 아릴 아민 유도체 내 아민의 비공유 전자쌍이 감소시킬 수 있고, 이에 따라 전체 분자의 안정성이 저하되지 않는다. 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 포함하는 층은 정공 수송층인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자에서, 본 발명의 아릴 아민 유도체를 포함하는 층 이외의 상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 및/또는 전자 수송층일 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 구조의 비제한적인 예를 들면, 기판, 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 음극이 순차적으로 적층된 것일 수 있으며, 이때 상기 정공 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 포함하는 것이다. 상기 전자 수송층 위에는 전자 주입층이 위치할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 전계 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 전계 발광 소자에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 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 전계 발광 소자는 유기물층 중 1층 이상을 본 발명의 아릴 아민 유도체를 포함하도록 형성하는 것을 제외하고는 당 기술 분야에 알려져 있는 재료 및 방법을 이용하여 유기물층 및 전극을 형성함으로써 제조될 수 있다.
예컨대, 기판으로는 실리콘 웨이퍼, 석영 또는 유리판, 금속판, 플라스틱 필름이나 시트 등이 사용될 수 있다.
양극 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 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.
또한, 정공 주입층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등은 특별히 한정되는 것은 아니며, 각각 당업계에 알려진 통상의 물질을 사용하여 형성될 수 있다.
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.
[ 합성예 1] 화학식 1-5로 표시되는 아릴 아민 유도체( HT -1)의 제조
합성예 1-1: 4,5,9,10- tetrahydropyrene 의 제조
[반응식 1]
Figure 112007092606037-pat00034
Pyrene 10g을 2L 플라스크에 넣고 Ethyl acetate 500ml 첨가 후 여기에 Reiny nickel 5g 넣은 후 N2 하에서 3Day동안 Room Temp에서 교반하였다. Filter 후 나온 여액에서 Solvent 제거 후 건조하였다. 건조 된 고체를 플라스크에 넣고 ethanol 250ml, Pd/C 0.15g을 넣고 45psi H2 압력하에서 6일간 반응을 진행시켰다. 반응 액을 filter한 다음 solvent를 제거하고 건조하여 Tetrahydropyrene 8g을 얻었다.
GC-Mass (이론치 206.11g/mol, 측정치 206g/mol)
합성예 1-2: 2,7- dibromo -4,5,9,10- tetrahydropyrene 의 제조
[반응식 2]
Figure 112007092606037-pat00035
합성예 1-1에서 합성된 Tetrahydronpyrene 5g을 플라스크에 넣고 증류수 100ml 첨가하였고, 여기에 Br2(2.1eq, 0.05mol) 3.5ml를 서서히 첨가한 후, 2일 동안 상온에서 교반하였다. 반응 종료 후 반응 액을 Filter한 다음 증류수로 여러 번 씻어 주었다. Sublimator를 통한 정제를 하여 Dibromotetrahydropyrene 5.7g (수율 65%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 364.07g/mol, 측정치 364g/mol)
합성예 1-3: bis ( biphenyl )amine의 제조
[반응식 3]
Figure 112007092606037-pat00036
4-Aminobiphenyl 5g(1eq, 0.029mol)과 4-Bromobiphenyl 7.4g(1.1eq, 0.0319mol)을 플라스크에 넣고 Toluene 200ml 넣어 녹였다. 여기에 Pd2(dba)3 0.06g (0.03eq, 0.87mmol), Na(t-Bu)O 3.7g (1.1eq, 0.0319mol), P(t-Bu)3 0.2g (0.06ea, 1.74mmol)을 각각 첨가한 후, 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, 컬럼크로마토그래피를 통하여 4,4 -Bis(biphenyl)amine 7.5g (수율=81%)을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 321.15g/mol, 측정치 320g/mol)
합성예 1-4: 화학식 1-5로 표시되는 아릴 아민 유도체의 제조
[반응식 4]
Figure 112007092606037-pat00037
합성예 1-2에서 얻은 Dibromo-tetrahydropyrene 5g (1eq, 0.0137mol)과 합성예 1-3에서 얻은 4,4'-Bis(biphenyl)amine 9.64g (2.2eq, 0.03mol)을 각각 플라스크에 넣고 Toluene 200ml 넣어 녹였다. 여기에 Pd2(dba)3 0.37g (0.03eq, 0.4mmol), Na(t-Bu)O 3.8g (2.2eq, 0.03mol), P(t-Bu)3 0.1g (0.06ea, 0.8mmol)을 각각 첨가 후, 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, 컬럼크로마토그래피를 통하여 화학식 1-5로 표시되는 화합물(HT-1) 8.3g (수율= 72%)을 얻었다.
Tg: 209℃
1H-NMR: 7.75 (t, 1H), 7.46 (t, 1H), 7.48 (d, 1H), 6.52(t, 1H), 6.2(m, 1H), 2.95 (d, 2H).
[합성예 2] 화학식 1-1로 표시되는 아릴 아민 유도체( HT -2)의 제조
[반응식 5]
Figure 112007092606037-pat00038
합성예 1-2에서 얻은 Dibromo-tetrahydropyrene 5g (1eq, 0.0137mol)과 N-phenylnaphthalen-1-amine 6.6g (2.2eq, 0.03mol)을 각각 플라스크에 넣고 Toluene 200ml 넣어 녹였다. 여기에 Pd2(dba)3 0.37g (0.03eq, 0.4mol), Na(t-Bu)O 3.8g (2.2eq, 0.03mol), P(t-Bu)3 0.1g (0.06eq, 0.8mol)을 각각 첨가 후, 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, 컬럼크로마토그래피를 통하여 화학식 1-1로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-2) 6.6g (수율=76% )을 얻었다.
Tg: 184℃
1H-NMR: 7.61 (t, 1H), 7.48 (t, 1H), 7.44 (t, 1H), 7.16(m, 2H), 7.01(t, 2H), 6.55(t, 1H), 6.2(t, 1H), 2.98(d, 2H).
[ 합성예 3] 화학식 1-14로 표시되는 아릴 아민 유도체( HT -3)의 제조
합성예 3-1: N- phenylbiphenylamine 의 제조
[반응식 6]
Figure 112007092606037-pat00039
Aniline 10g (1eq, mol)과 4-bromobiphenyl 27.5g (1.1eq, 0.11mol)을 각각 플라스크에 넣고 Toluene 150ml 넣어 녹였다. 여기에 Pd2(dba)3 0.27g (0.03eq, 3mmol), Na(t-Bu)O 10.5g (1.1eq, 0.11mol), P(t-Bu)3 0.1g (0.06ea, 0.6mmol)을 각각 첨가 후, 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, 컬럼크로마토그래피를 통하여 N-phenylbiphenyl-4-amine 22.1g (수율=84% )을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 245.12g/mol, 측정치 245g/mol)
합성예 3-2: N-( biphenyl -4- yl )-7- bromo -N- phenyl -4,5,9,10-tetrahydropyren-2-amine의 제조
[반응식 7]
Figure 112007092606037-pat00040
합성예 1-2에서 얻은 Dibromo-tetrahydropyrene 5g (1eq, 0.0137mol)과 합성예 3-2에서 얻은 N-phenylbiphenyl-4-amine 3.36g (1.1eq, 0.014mol)을 각각 플라 스크에 넣고 Toluene 150ml 넣어 녹였다. 여기에 Pd2(dba)3 0.37g (0.03eq, 0.4mmol), Na(t-Bu)O 1.4g (1.1eq, 0.014mol), P(t-Bu)3 0.16g (0.06eq, 0.8mmol)을 각각 첨가 후, 12시간 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, 컬럼크로마토그래피를 통하여 N-(biphenyl-4-yl)-7-bromo-N-phenyl-4,5,9,10-tetrahydropyren-2-amine 7.24g (수율=82% )을 얻었다.
합성예 3-3: 화학식 1-14로 표시되는 아릴 아민 유도체의 제조
[반응식 8]
Figure 112007092606037-pat00041
합성예 3-2에서 얻은 N-(biphenyl-4-yl)-7-bromo-N-phenyl-4,5,9,10-tetrahydropyren-2-amine 7g (1eq, 0.013mol)과 4-(biphenyl-4-yl(phenyl)amino)phenylboronic acid 5.2g (1.1eq, 0.014mol)을 각각 플라스크에 넣고 Toluene 150ml 넣어 녹였다. 여기에 Pd(PPh3)4 0.3g (0.02eq, 0.4mmol), K2CO3 2M solution 60ml을 각각 첨가 후, 12시간 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, MC로 추출하여 컬럼크로마토그래피를 통하여 화학식 1-14로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-3) 8.8g (수율=88.4%)을 얻었다.
Tg: 192℃
1H-NMR: 7.75 (t, 1H), 7.46 (t, 1H), 7.48 (d, 1H), 6.52(t, 1H), 6.2(m, 1H), 2.95 (d, 2H), 7.61 (t, 1H), 7.48 (t, 1H), 7.44 (t, 1H), 7.16(m, 2H), 7.01(t, 2H), 6.55(t, 1H), 6.2(t, 1H), 2.98(d, 2H).
[ 합성예 4] 화학식 1-17로 표시되는 아릴 아민 유도체( HT -4)의 제조
합성예 4-1: N-(4- bromophenyl )-N- phenylnaphthalen -1- amine 의 제조
[반응식 9]
Figure 112007092606037-pat00042
N-phenylnaphthalen-1-amine 10g (1eq, 0.046mol)과 1-bromo-4-iodobenzene 14.3g (1.1eq, 0.05mol)을 각각 플라스크에 넣고 Toluene 150ml를 넣어 녹였다. 여기에 Pd2(dba)3 0.27g (0.03eq, 3mmol), Na(t-Bu)O 10.5g (1.1eq, 0.05mol), 및 P(t-Bu)3 0.1g (0.06eq, 0.6mmol)을 각각 첨가 후, 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, 컬럼크로마토그래피를 통하여 N-(4-bromophenyl)-N-phenylnaphthalen-1-amine 13.4g (수율=80.4% )을 얻었다.
GC-Mass (이론치: 373.05g/mol, 측정치 373g/mol)
합성예 4-2: 4-( naphthalen -1- yl ( phenyl )amino) phenylboronic acid 의 제조
[반응식 10]
Figure 112007092606037-pat00043
합성예 4-1에서 얻은 N-(4-bromophenyl)-N-phenylnaphthalen-1-amine 5g (1eq, 0.013mol)을 플라스크에 넣고 THF 100ml를 넣어 녹였다. 여기에 -78℃에서 n-BuLi 1.03g (1.2eq, 0.016mol)을 서서히 적가하였다. 30분간 교반 후 동일한 온도에서 Methyl Borate 1.47g (1.5eq, 0.0195mol)를 서서히 적가하였다. 첨가 완료 후 상온으로 올린 다음 2시간 교반하였다. 반응이 종료되면 1N HCl 50ml를 첨가한 후 교반하였다. 반응 용기에 생성된 흰색 고체를 Filter한 다음 Hexane으로 세척한 후 건조시켜 4-(naphthalen-1-yl(phenyl)amino)phenylboronic acid 3.6g (수율 = 82% )을 얻었다.
합성예 4-3: 화학식 1-17로 표시되는 아릴 아민 유도체의 제조
[반응식 11]
Figure 112007092606037-pat00044
합성예 4-2에서 얻은 N-(biphenyl-4-yl)-7-bromo-N-phenyl-4,5,9,10- tetrahydropyren-2-amine 7g (1eq, 0.013mol)과 4-(naphthalen-1-yl(phenyl)amino)phenylboronic acid 4.74g (1.1eq, 0.014mol)을 각각 플라스크에 넣고, Toluene 150ml를 넣어 녹였다. 여기에 Pd(PPh3)4 0.3g (0.02eq, 0.4mmol), K2CO3 2M solution 60ml을 각각 첨가한 후, 12시간 동안 가열 교반하였다. 반응 종류 후 반응 액을 Celite를 통한 Filter한 다음, MC로 추출하여 컬럼크로마토그래피를 통하여 화학식 1-17로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-4) 9.07g (수율=88.4%)을 얻었다.
Tg: 205℃
1H-NMR: 7.61 (t, 1H), 7.48 (m, 2H), 7.44 (m, 6H), 7.22 (t, 2H), 7.16(m, 2H), 6.56(t, 1H), 2.95 (d, 2H).
[ 실시예 1] 합성예 1에서 제조한 아릴 아민 유도체( HT -1)를 이용한 유기 전계 발광 소자의 제조
하기와 같은 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.
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 DS205(두산社)를 800 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였고, 상기 정공 주입층 위에 정공 수송 물질로서 합성예 1에서 제조한 화학식 15로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT1)를 150 Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 위에 DSH45(두산社) 및 DS405(두산社)을 300 Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였고, 상기 발광층 위에 전자 이송 물질인 Alq3을 250 Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 후, 전자 주입 물질인 LiF를 10 Å의 두께로 증착하였고, 알루미늄 (음극)을 2000 Å의 두께로 진공 증착하여 하기 표 1과 같은 구조의 유기 발광 소자를 제작하였다.
구분 정공주입층
(HIL)		 정공수송층
(HTL)		 유기발광층
(EML)		 전자수송층
(ETL)		 전자주입층
(EIL)		 음극
(CATHODE)
재료 DS-205 HT-1 DS-H45 + DS-405 Alq3 LiF Al
두께 (Å) 800 150 300 250 10 2,000
[ 실시예 2] 합성예 2에서 제조한 아릴 아민 유도체( HT -2)를 이용한 유기 전 계 발광 소자의 제조
정공 수송 물질로서 합성예 1에서 제조한 화학식 1-5로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-1) 대신 합성예 2에서 제조한 화학식 1-1로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-2)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[ 실시예 3] 합성예 3에서 제조한 아릴 아민 유도체( HT -3)를 이용한 유기 전계 발광 소자의 제조
정공 수송 물질로서 합성예 1에서 제조한 화학식 1-5로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-1) 대신 합성예 3에서 제조한 화학식 1-14로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-3)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[ 실시예 4] 합성예 4에서 제조한 아릴 아민 유도체( HT -4)를 이용한 유기 전계 발광 소자의 제조
정공 수송 물질로서 합성예 1에서 제조한 화학식 1-5로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-1) 대신 합성예 4에서 제조한 화학식 1-17로 표시되는 아릴 아민 유도체(HT-4)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[비교예 1] NPB 를 이용한 유기 전계 발광 소자의 제조
정공 수송 물질로서 합성예 1에서 제조한 화학식 1-5로 표시되는 아릴 아민 유도체 대신 NPB를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 전계 발광 소자를 제작하였다.
[ 실험예 1]
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1에서 제작된 각각의 유기 전계 발광 소자에 대하여 전류밀도 10mA/㎠에서의 발광 효율을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1은 10mA/㎠에서 5.2V에 608cd/㎡일 때 효율은 6.1cd/A의 결과를 보였다, 실시예 2는 10mA/㎠에서 5.3V에 618cd/㎡일 때 효율은 6.5cd/A이고, 실시예 3은 10mA/㎠에서 5.5V에 602cd/㎡일 때 효율은 6.1cd/A이며, 실시예 4는 10mA/㎠에서 5.7V에 609cd/㎡일 때 효율은 6.0cd/A로 나타났다. 또한, 비교예 1은 10mA/㎠에서 5.7V에 560cd/㎡일 때 효율은 5.6cd/A의 결과를 보였다.
Current Density
(mA/㎠)		 Voltage
(V)		 Luminance
(cd/㎡)		 Efficiency
(cd/A)		 Efficiency
(lm/W)
실시예 1 10 5.2 608 6.1 3.7
실시예 2 10 5.3 613 6.5 3.5
실시예 3 10 5.5 602 6.1 3.2
실시예 4 10 5.7 609 6.0 3.1
비교예 1 10 5.7 560 5.6 3.3
결과적으로 본 발명의 결과물들이 앞서 거론한 유리전이 온도(Tg)의 증가로 인한 재료의 안정성 확보가 소자안정성에 기여하여 기존 NPB에 비해 우선 구동 전압을 낮추는 효과를 보였고, 또한 발광효율 역시 상승되는 것을 볼 수 있었다.
한편, 본 발명의 합성예 및 실시예에서는 화학식 1-5, 화학식 1-1, 화학식 1-14 및 화학식 1-17로 표시되는 아릴 아민 유도체에 대한 합성예 및 실험예가 기재되어 있을 뿐이지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 이상의 합성예와 실시예의 설명 및 당업계의 상식에 기초하여 상기 합성예의 아릴 아민 유도체 이외의 본 발명에 따른 아릴 아민 유도체를 용이하게 합성할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제작할 수 있음은 자명하다고 할 것이다.

Claims (4)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체.
    [화학식 1]
    Figure 712010002448795-pat00045
    여기서,
    X1 및 X2는 페닐기이고,
    R1 내지 R11은 수소이고,
    Ar1 내지 Ar4 각각 독립적으로 바이페닐, 페닐 및 나프탈렌 중 어느 하나이고,
    n과 m은 0 또는 1로서, n과 m이 동시에 0인 경우는 제외한다.
  2. 삭제
  3. (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 제1항의 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 포함하는 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1항의 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체를 포함하는 층은 정공 수송층인 것이 특징인 유기 전계 발광 소자.
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