KR101025453B1 - Luminescent Compound for Organic Electroluminescent Device - Google Patents

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박수영
정호국
임세진
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Abstract

본 발명에 따른 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하여 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물은 하기의 구조식 1로 표시된다:
A luminescent compound which is used in an organic electroluminescent device by emitting blue in a solid and solution state as a compound containing a fluorene group according to the present invention and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group is represented by the following structural formula:

[구조식 1][Formula 1]

Figure 112004023671962-pat00001

Figure 112004023671962-pat00001

상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, R3은 같거나 다른 알릴기, 헤테로사이클기 또는 알리파틱 탄화수소기이며, 그리고 R4는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 알릴기이고, n은 0 내지 2의 정수이고, m은 1 내지 3의 정수이다.
Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, R 3 is the same or different allyl group, heterocycle group or aliphatic hydrocarbon group, and R 4 is An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an allyl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, n Is an integer of 0-2, m is an integer of 1-3.

유기 EL 소자, 바이폴라론, 정공 수송층, 플루오렌, 설폰, 설파이드Organic EL device, bipolaron, hole transport layer, fluorene, sulfone, sulfide

Description

유기 전자발광 장치의 발광 화합물{Luminescent Compound for Organic Electroluminescent Device} Luminescent Compound for Organic Electroluminescent Device             

제1도는 본 발명에 따른 PST, ST, 및 CNST 화합물의 UV-visible 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing UV-visible absorption spectra of PST, ST, and CNST compounds according to the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 PST, ST, 및 CNST 화합물의 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.2 is a graph showing the photoluminescence spectra of PST, ST, and CNST compounds according to the present invention.

제3도는 PST/PVK 도핑 시스템에서 도핑 비율에 따른 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the photoluminescence spectrum according to the doping ratio in the PST / PVK doping system.

제4도는 ST/PVK 도핑 시스템에서 도핑 비율에 따른 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the photoluminescence spectrum according to the doping ratio in the ST / PVK doping system.

제5도는 유기발광소자(OLED)의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a view schematically showing the structure of an organic light emitting diode (OLED).

제6도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 전자발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing the electroluminescence spectra of PST / PVK and ST / PVK.

제7도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 CIE 색 좌표를 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing the CIE color coordinates of PST / PVK and ST / PVK.

제8도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 전자발광소자의 휘도를 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the luminance of the electroluminescent elements of PST / PVK and ST / PVK.

제9도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 전자발광소자의 발광효율을 나타내는 그래프이다. 9 is a graph showing the luminous efficiency of PST / PVK and ST / PVK electroluminescent devices.                 

*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명** Brief description of the major symbols in the drawings *

1: 유리(기재: substrate) 2: ITO(양극: 투명전극)1: glass (substrate) 2: ITO (anode: transparent electrode)

3: 정공 수송층(PEDOT: polyethylenedioxythiophene)3: hole transport layer (PEDOT: polyethylenedioxythiophene)

4: 발광층(PVK/Dye) 5: 음극(Mg/Ag)4: light emitting layer (PVK / Dye) 5: cathode (Mg / Ag)

6: 음극 보호층(Ag) 7: 전원
6: Cathode protective layer (Ag) 7: Power supply

발명의 분야Field of invention

본 발명은 유기 전자발광 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하여 유기 전자발광 장치에 사용되는 신규의 발광 화합물에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic electroluminescent device. More specifically, the present invention relates to a novel light emitting compound used in an organic electroluminescent device by emitting blue light in a solid and solution state as a compound containing a fluorene group and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group.

발명의 배경Background of the Invention

현재 가장 널리 사용되고 있는 액정 디스플레이(LCD)는 비발광형 표시 소자로 소비전력이 적고 가볍긴 하지만, 소자 구동 시스템이 복잡하고 응답시간, 콘트라스트 등의 특성이 만족할 만한 수준에 이르지 못하고 있다. 따라서 최근 차세대 평판 디스플레이(flat panel display)로 주목받고 있는 유기 전자발광 소자(OELD: organic electroluminescence device: 또는 '유기 EL 소자'라 함)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유기 전자발광 소자는 자기발광형 소자로 액정 디스플레이에 비해 휘도, 구동전압, 응답속도 등의 특성이 우수하고 시야각 의존성이 없는 여러 가지 장점을 가지고 있다. Liquid crystal display (LCD), which is the most widely used at present, is a light-emitting display device that consumes little power and is light. However, the device driving system is complicated and characteristics such as response time and contrast are not satisfactory. Accordingly, researches on organic electroluminescence devices (OELDs, or 'organic EL devices'), which are recently attracting attention as flat panel displays, are being actively conducted. The organic electroluminescent device is a self-luminous device, and has various advantages such as excellent brightness, driving voltage, and response speed, and no viewing angle dependency, compared to a liquid crystal display.

유기 EL 소자에서 정공(hole)은 양극에서 정공 주입층(hole injection layer)의가전대(valence band 또는 HOMO)로 주입되며, 정공 수송층(hole transporting layer)을 통하여 발광층(emitting layer)으로 진행한다. 동시에 음극에서는 전자가 전자 주입층(electron injection layer)을 거쳐 전자 수송층(electron transporting layer)을 통하여 발광층으로 이동하여 정공과 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성한다. 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어지게 되면서 빛을 방출하게 된다. In the organic EL device, holes are injected into a valence band (HOMO) of a hole injection layer at an anode and proceed to a light emitting layer through a hole transporting layer. At the same time, in the cathode, electrons move through the electron injection layer to the light emitting layer through the electron transporting layer, and combine with holes to form excitons. The exciton falls to the ground and emits light.

이러한 유기 EL 소자의 원리를 이용하여 1987년 이스트만 코닥(Eastmann Kodak)사에서는 홀(정공) 수송층으로 TPD, 발광층으로 Alq3을 사용하여 전기발광 소자를 개발하였다(Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987). 이후로 유기물을 이용한 전기발광소자의 연구가 활발해졌다.Using the principle of the organic EL device, in 1987, Eastmann Kodak developed an electroluminescent device using TPD as a hole transport layer and Alq 3 as a light emitting layer (Appl. Phys. Lett. 51, 913). , 1987). Since then, research into electroluminescent devices using organic materials has been actively conducted.

현재까지, 녹색 발광 재료로는 이스트만 코닥사의 Alq3가 널리 사용되고 있고, 청색 발광 재료와 적색 발광 재료는 많은 회사나 연구소에서 개발되고 있으나, 아직까지 개선해야 할 점이 많이 남아 있다. Up to now, Eastman Kodak's Alq 3 is widely used as a green light emitting material, and a blue light emitting material and a red light emitting material have been developed by many companies and research institutes, but there are still many improvements to be made.

이스트만 코닥사에서는 안트라센계 유도체를 사용하여 홀(정공) 전달 재료 및 청색 발광재료를 개발한 바 있고, 이는 대한민국 특허공개 특2000-48008호와 특 2000-48009호에 개시되어 있다. Eastman Kodak Corp. has developed a hole (hole) transport material and a blue light emitting material using an anthracene-based derivative, which is disclosed in Korean Patent Publication Nos. 2000-48008 and 2000-48009.

그리고 일본 이데미쓰사에서는 안트라센계 및 바이안트라센계를 사용하여 청색 발광 화합물을 개발한 바 있고, 이는 대한민국 특허공개 특2002-26864호에 개시되어 있다. 또한 이데미쓰사에서는 방향족 디메틸리딘 화합물을 사용하여 곁가지의 페닐기가 결정화를 방해하는 청색 발광 화합물을 개발하여 유럽특허 EP 0 388 768 B1으로 특허받은 바 있다.In addition, Japanese Idemitsu Co., Ltd. has developed a blue light emitting compound using an anthracene-based and a bianthracene-based, which is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 2002-26864. In addition, Idemitsu Co., Ltd. has developed a blue light emitting compound in which a phenyl group of a side branch interferes with crystallization using an aromatic dimethylidine compound and has been patented in European Patent EP 0 388 768 B1.

화합물의 주사슬에 플루오렌을 도입한 발광재료도 개발되어, 대한민국 특허공개 특2001-79343호, 특2002-95210호, 특2001-31366호, 특2003-16169, 및 대한민국특허 제280708호, 및 Synthetic Metals(1997, 91, 209,) 및 J. Am. Chem. Soc.(2002, 124, 11571-1177)에 개시되어 있다. 이들 화합물은 플루오렌의 도입으로 여러 가지 우수한 특성을 갖는다. 관능기로서의 플루오렌 기는 400℃ 열분해 온도를 넘는 훌륭한 열적 성질과 광학 특성을 갖고, 용액상태와 고체상태에서 50% 이상의 높은 광발광 양자효율을 갖는다. 또한 큰 밴드갭 에너지로 인해 청색 발광에 유리하다(Macromolecular rapid commun. 22, 1365 (2001) / Chem. Mater. 13, 1984 (2001)).A luminescent material incorporating fluorene into the main chain of the compound has also been developed and disclosed in Korean Patent Laid-Open Nos. 2001-79343, 2002-95210, 2001-31366, 2003-16169, and Korea Patent No. 280708, and Synthetic Metals (1997, 91, 209,) and J. Am. Chem. Soc. (2002, 124, 11571-1177). These compounds have a number of excellent properties with the introduction of fluorene. Fluorene groups as functional groups have excellent thermal and optical properties over the thermal decomposition temperature of 400 ° C., and have high photoluminescence quantum efficiencies of more than 50% in solution and solid state. It is also advantageous for blue light emission due to large bandgap energy (Macromolecular rapid commun. 22, 1365 (2001) / Chem. Mater. 13, 1984 (2001)).

또한 설폰 기를 도입한 청색 OLED 발광재료도 개발되고 있다. 설폰 기는 화합물의 용해도을 향상시키며, 분자내 꺾임(kink) 구조로 인해 엑시톤을 국한시키고 HOMO-LUMO 에너지 레벨이 낮아짐으로 높은 효율의 발광과 높은 안정성을 주어 청색 유기 전자발광 소자(OLE) 재료에 적합하다( Polym. Bull. 1999, 143, 13, Thin Solid Films 2001, 401, 111 ).In addition, blue OLED light emitting materials incorporating sulfone groups have been developed. The sulfone group improves the solubility of the compound, and is limited to excitons due to the intramolecular kink structure, and the HOMO-LUMO energy level is lowered, thereby providing high efficiency of light emission and high stability, which is suitable for blue organic electroluminescent device (OLE) materials. (Polym. Bull. 1999, 143, 13, Thin Solid Films 2001, 401, 111).

본 발명자들은 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하고 발광 효율이 우수한 유기 전자발광 소자에 사용되는 신규의 발광 화합물을 개발하기에 이른 것이다.
The present inventors have developed a novel luminescent compound used in an organic electroluminescent device which emits blue light in a solid and solution state as a compound containing a fluorene group and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group and having excellent luminous efficiency. It is early.

본 발명의 목적은 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 설파이드기(sulfide group), 설폭사이드기(sulfoxide), 또는 설폰기(sulfone group)를 갖는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하는 신규의 발광 화합물을 제공하기 위한 것이다. It is an object of the present invention to provide solids and solutions as compounds having a sulfide group, sulfoxide group, or sulfone group containing a fluorene group and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group. It is to provide a novel light emitting compound that emits blue light in a state.

본 발명의 다른 목적은 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 설파이드기, 설폭사이드기, 또는 설폰기를 갖는 화합물로서 발광 효율이 우수한 신규의 발광 화합물을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide a novel light emitting compound having excellent luminescence efficiency as a compound containing a fluorene group and having a sulfide group, a sulfoxide group, or a sulfone group containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group.

본 발명의 또 다른 목적은 발색단 내에 큰 밴드갭과 높은 광발광 양자효율을 갖는 플루오렌과 같은 청색을 발현하는 물질들과 전자친화성이 강하고 좋은 용해성과 컬러튜닝 그리고 꺾임 구조에 의한 여기자를 국한시키는 설폰기 또는 설파이드기를 동시에 도입하여 청색 전계발광을 보이고 효율을 증가시키는 신규의 발광 화합물을 제공하기 위한 것이다. It is still another object of the present invention to limit the excitons due to the good electron solubility, good solubility, color tuning and bending structure of the blue-expressing materials such as fluorene having a large band gap and high photoluminescence quantum efficiency in the chromophore. The present invention provides a novel light emitting compound that simultaneously introduces a sulfone group or a sulfide group to show blue electroluminescence and increase efficiency.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명에 따른 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하여 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물은 하기의 구조식 1로 표시된다:
A luminescent compound which is used in an organic electroluminescent device by emitting blue in a solid and solution state as a compound containing a fluorene group according to the present invention and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group is represented by the following structural formula:

[구조식 1][Formula 1]

Figure 112004023671962-pat00002
Figure 112004023671962-pat00002

상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, R3은 같거나 다른 알릴기, 헤테로사이클기, 또는 알리파틱탄화수소기이며, R4는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 알릴기이고, n은 0 내지 2의 정수이고, m은 1 내지 3의 정수이다. Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, R 3 is the same or different allyl group, heterocycle group, or aliphatic hydrocarbon group, and R 4 is An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an allyl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, n Is an integer of 0-2, m is an integer of 1-3.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the contents of the present invention.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention

본 발명에 따른 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 화합물은 분자간 상호 작용하는 분자간 패킹을 막아 발광효율을 증가시킬 수 있다. Compounds containing a fluorene group according to the present invention and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group can prevent the intermolecular packing intermolecular interaction to increase the luminous efficiency.

본 발명은 황(sulfur) 원자를 도입함으로써 특히, 설폰기, 설폭사이드 또는 설파이드기를 포함함으로써 HOMO(highest occupied molecular orbital)-LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)의 에너지 레벨을 낮추기 때문에 높은 효율의 발광과 높은 안정성을 나타내므로 청색 유기 전자발광(OLED) 재료로 적합하다.The present invention lowers the energy level of the highest occupied molecular orbital (HOMO) -lowest unoccupied molecular orbital (HOMO) by introducing sulfur atoms, in particular by including sulfone groups, sulfoxide or sulfide groups, thereby providing high efficiency of luminescence and high efficiency. Because of its stability, it is suitable as a blue organic electroluminescent (OLED) material.

본 발명은 큰 밴드갭을 갖는 플루오렌기를 도입함으로써 효과적인 청색 발광을 내는 유기 전자발광(OLED) 재료로 적합하다. The present invention is suitable as an organic electroluminescent (OLED) material that produces effective blue light emission by introducing fluorene groups having a large band gap.

본 발명에 따른 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하여 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물은 하기의 구조식 1로 표시된다:
A luminescent compound which is used in an organic electroluminescent device by emitting blue in a solid and solution state as a compound containing a fluorene group according to the present invention and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group is represented by the following structural formula:

[구조식 1][Formula 1]

Figure 112004023671962-pat00003
Figure 112004023671962-pat00003

상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, R3은 같거나 다른 알릴기, 헤테로사이클기, 또는 알리파틱탄화수소기이고, R4는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 알릴기이고, n은 0 내지 2의 정수이고, m은 1 내지 3의 정수이다.Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, R 3 is the same or different allyl group, heterocycle group, or aliphatic hydrocarbon group, and R 4 is An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an allyl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, n Is an integer of 0-2, m is an integer of 1-3.

특히, 상기 R3는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 1 내지 20의 알콕시기로 치환 또는 비치환된 트리페닐아민, 치환 또는 비치환된 나프틸디페닐아민, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 카바졸, 치환 또는 비치환된 플루오렌, 치환 또는 비치환된 트리페닐벤젠, 치환 또는 비치환된 바이페닐, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 디페닐바이페닐아민, 치환 또는 비치환된 3,5-비스(트리플루오로)바이페닐, 및 치환 또는 비치환된 디페닐-비닐-페닐로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. In particular, R 3 is substituted or unsubstituted triphenylamine, substituted or unsubstituted naphthyldiphenylamine, substituted or unsubstituted oxadiazole, substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted carbazole, substituted or unsubstituted fluorene, substituted or unsubstituted triphenylbenzene, substituted or unsubstituted biphenyl, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted Diphenylbiphenylamine, substituted or unsubstituted 3,5-bis (trifluoro) biphenyl, and substituted or unsubstituted diphenyl-vinyl-phenyl.

보다 구체적으로 상기 R3는 하기 구조식 2 내지 5의 구조를 가질 수 있다. More specifically, R 3 may have a structure of the following Structural Formulas 2 to 5.

[구조식 2][Formula 2]

Figure 112004023671962-pat00004
Figure 112004023671962-pat00004

상기 식에서 R21, R22 및 R23은 수소 또는 치환체이고, p는 0 내지 2의 정수이다.
Wherein R 21 , R 22 and R 23 are hydrogen or a substituent and p is an integer from 0 to 2.

[구조식 3][Formula 3]

Figure 112004023671962-pat00005
Figure 112004023671962-pat00005

상기 식에서 R31, R32 및 R33은 수소 또는 치환체이고, Ar31은 2가의 아릴기 또는 헤테로사이클릭기(heterocyclic group)이며, p는 0 내지 2의 정수이다.
Wherein R 31 , R 32 and R 33 are hydrogen or a substituent, Ar 31 is a divalent aryl group or heterocyclic group, and p is an integer from 0 to 2.

[구조식 4][Structure 4]

Figure 112004023671962-pat00006
Figure 112004023671962-pat00006

상기 식에서 R41, R42, R43 및 R44는 수소 또는 치환체이고, p는 0 내지 2의 정수이다.
Wherein R 41 , R 42 , R 43 and R 44 are hydrogen or substituents and p is an integer from 0 to 2.

[구조식 5][Structure 5]

Figure 112004023671962-pat00007
Figure 112004023671962-pat00007

상기 식에서 R51, R52 및 R53은 수소 또는 치환체이고, p는 0 내지 2의 정수이다.Wherein R 51 , R 52 and R 53 are hydrogen or substituents and p is an integer from 0 to 2.

상기 구조식 1 내지 5에서 알릴기는 6 내지 30개의 탄소를 가지는 한 개의 링(ring) 또는 2 내지 4개의 링이다. 예를 들어, 페닐(phenyl), 나프틸(naphthyl), 안트릴(anthryl), 펜안트닐(phenanthryl), 피레닐(pyrenyl)과 같은 링으로부터 선택된다.Allyl groups in the above formulas 1 to 5 are one ring or 2 to 4 rings having 6 to 30 carbons. For example, it is selected from rings such as phenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl and pyrenyl.

상기 구조식 1 내지 5에서 헤테로싸이클릭기는 질소원자, 산소원자, 황원자를 포함하는 3 내지 10개의 원자를 갖는 포화 또는 불포화 히테로싸이클릭기이다. 예를 들어, 피롤리딘(pyrolidine), 피롤(pyrrole), 이미다졸(imidazole), 피라졸(pyrazole), 피리딘(pyridine), 피라진(pyrazine), 피리다진(pyridazine), 트리아졸(triazole), 트리아진(triazine), 인돌(indole), 인다졸(indazole), 퓨린(purine), 티아졸린(thiazoline), 티아졸(thiazole), 티아디아졸(thiadiazole), 옥 사졸린(oxazoline), 옥사졸(oxazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린(isoquinoline), 프탈라진(phthalazine), 나프티리딘(naphthyridine), quinoxaline(퀴녹잘린), 퀴나졸린(quinazoline), 시놀린(cinnoline), 프테리딘(pteridine), 아크리딘페난트롤린(acridinephenanthroline), 펜진(phenzine), 테트라졸(tetrazole), 벤지미다졸(benzimidazole), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤조트리아졸(benzotriazole), 테트라자인덴(tetrazaindene) 및 티오펜(thiophene)으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 그리고 같거나 다른 물질이다.The heterocyclic group in the above Formula 1 to 5 is a saturated or unsaturated heterocyclic group having 3 to 10 atoms including a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. For example, pyrolidine, pyrrole, imidazole, pyrazole, pyridine, pyrazine, pyridazine, triazole, triazole, Triazine, indole, indazole, purine, thiazoline, thiazole, thiadiazole, oxazoline, oxazole (oxazole), oxadiazole, quinoline, isoquinoline, isoquinoline, phthalazine, naphthyridine, quinoxaline, quinoxaline, quinazolin, and quinolin cinnoline, pteridine, acridinephenanthroline, acridinephenanthroline, phenzine, tetrazole, benzimidazole, benzoxazole, benzothiazole , Benzotriazole, tetrazaindene and thiophene, and the same or different water A.

상기 구조식 1 내지 5에서 알리파틱 탄화수소 기는 선형, 가지형, 또는 고리형의 알킬기이다. 예를 들어, 메틸(methyl), 에틸(ethyl), 이소프로필(isopropyl), t-부틸(tert-butyl), n-옥틸(n-octyl), n-데실(n-decyl), n-헥사데실(n-hexadecyl), 시클로프로필(cyclopropyl), 시클로펜틸(cyclophentyl), 시클로헥실(cyclohexyl)과 같은 물질들에서 선택된다.Aliphatic hydrocarbon groups in the above formulas 1 to 5 are linear, branched, or cyclic alkyl groups. For example, methyl, ethyl, isopropyl, tert-butyl, n-octyl, n-decyl, n-hexa It is selected from materials such as decyl (n-hexadecyl), cyclopropyl (cyclopropyl), cyclopentyl (cyclophentyl), cyclohexyl (cyclohexyl).

상기 구조식 1 내지 5에서 치환체는 상기 알릴, 헤테로사이클릭, 그리고 알리파틱 탄화수소기에서 선택된다.Substituents in Formulas 1 to 5 are selected from the allyl, heterocyclic, and aliphatic hydrocarbon groups.

상기 구조식 1로 대표되는 본 발명에 따른 화합물의 대표적인 예는 다음과 같다. Representative examples of the compound according to the present invention represented by the formula 1 is as follows.

상기 구조식 1에서 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -CH=CHPh-, n이 2, 그리고 R4가 메틸인 경우 하기 구조식 1A의 구조를 가진다. 본 명세서에서는 하기 구조식 1A 의 화합물을 'ST'라 약칭한다.
In Formula 1, when R 1 and R 2 are ethyl, R 3 is -CH = CHPh-, n is 2, and R 4 is methyl, the compound has the structure of Formula 1A. In the present specification, the compound of the following structural formula 1A is abbreviated as 'ST'.

[구조식 1A][Formula 1A]

Figure 112004023671962-pat00008
Figure 112004023671962-pat00008

상기 구조식 1에서 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -PhCH=CHPh-, n이 2, 그리고 R4가 메틸인 경우 하기 구조식 1B의 구조를 가진다. 본 명세서에서는 하기 구조식 1B의 화합물을 'PST'라 약칭한다.
In Formula 1, R 1 and R 2 are ethyl, R 3 is -PhCH = CHPh-, n is 2, and R 4 is methyl, and has the structure of Formula 1B. In the present specification, the compound of formula 1B is abbreviated as 'PST'.

[구조식 1B][Formula 1B]

Figure 112004023671962-pat00009
Figure 112004023671962-pat00009

상기 구조식 1에서 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -PhCH=CHCN-, n이 2, 그리고 R4가 메틸인 경우 하기 구조식 1C의 구조를 가진다. 본 명세서에서는 하기 구조식 1C의 화합물을 'CNST'라 약칭한다. In Formula 1, R 1 and R 2 are ethyl, R 3 is -PhCH = CHCN-, n is 2, and R 4 is methyl, and has the structure of Formula 1C. In the present specification, the compound of formula 1C is abbreviated as 'CNST'.

[구조식 1C][Formula 1C]

Figure 112004023671962-pat00010
Figure 112004023671962-pat00010

상기 구조식 1에서 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -Ph-, n이 0, 그리고 R 4가 메틸인 경우 하기 구조식 1D의 구조를 가진다. 본 명세서에서는 하기 구조식 1D의 화합물을'설파이드 화합물'이라 약칭한다.
In Formula 1, when R 1 and R 2 are ethyl, R 3 is -Ph-, n is 0, and R 4 is methyl, each has a structure of Formula 1D. In the present specification, the compound of the following structural formula 1D is abbreviated as 'sulfide compound'.

[구조식 1D][Structure 1D]

Figure 112004023671962-pat00011
Figure 112004023671962-pat00011

본 발명에서는, 코어에 청색발광이 가능한 물질을 도입하고, 꺾임(kink) 구조를 갖기 때문에 전자친화성이 강하고 좋은 용해성을 갖고 컬러튜닝이 좋으며, 그리고 꺾임(kink)구조에 의한 여기자를 국한시키는 설폰 기를 이용하여 청색 발광 효율을 증가시키는 효과를 갖는다. 또한 합성된 화합물과 PVK와의 도핑시스템에서 뛰어난 청색의 색순도를 나타낸다.In the present invention, since a substance capable of emitting blue light is introduced into the core and has a kink structure, it has a strong electron affinity, good solubility, good color tuning, and a sulfone that localizes excitons by the kink structure. By using the group has the effect of increasing the blue light emitting efficiency. It also shows excellent blue color purity in the doping system with the synthesized compound and PVK.

본 발명에 따른 화합물의 제조 공정은 다음과 같다.
The preparation process of the compound according to the invention is as follows.

9,9-디에틸-9H-플루오렌의 제조: Preparation of 9,9-diethyl-9H-fluorene :

하기 반응식 1과 같이 9H-플루오렌이 담긴 반응기를 질소로 치환한 후, 플루오렌을 무수 테트라하이드로퓨란 용액에 녹여서 -78 ℃ 저온으로 만든다. 주사기로 n-BuLi을 천천히 적가하고 이어서 에틸브로마이드를 천천히 적가한다. 상온에서 12시간 정도 교반하여 컬럼으로 정제한다.
After replacing the reactor containing 9H-fluorene with nitrogen as shown in Scheme 1, the fluorene is dissolved in anhydrous tetrahydrofuran solution to make a low temperature -78 ℃. N-BuLi is slowly added dropwise through a syringe, followed by slowly dropwise addition of ethyl bromide. Stir at room temperature for 12 hours to purify the column.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112004023671962-pat00012

Figure 112004023671962-pat00012

2,7-디브로모-9,9-디에틸-9H-플루오렌의 제조: Preparation of 2,7-Dibromo-9,9-diethyl-9H-fluorene :

상기에서 제조된 9,9-디에틸-9H-플루오렌 화합물에 증류수, CuBr2, 및 알루미나를 넣고 교반한 후 감압하에서 물을 제거한다. 이어서 90℃ 진공오븐에서 12시간 동안 건조시켜 전처리한다. 하기 반응식 2와 같이, 전처리한 9,9-디에틸-9H-플루오렌을 사염화탄소에 투입하고 전처리한 CuBr2/Alumina을 가한다. 90℃에서 5시간 동안 교반하면서 환류시킨다. n-Hexane에 재침전하여 정제한다. Distilled water, CuBr 2 , and alumina were added to the 9,9-diethyl-9H-fluorene compound prepared above, followed by stirring, and then water was removed under reduced pressure. Then pretreated by drying in a vacuum oven at 90 ℃ for 12 hours. As shown in Scheme 2, pretreated 9,9-diethyl-9H-fluorene was added to carbon tetrachloride and pretreated CuBr 2 / Alumina was added. Reflux with stirring at 90 ° C. for 5 hours. Purify by reprecipitation on n-Hexane.

[반응식 2]Scheme 2

Figure 112004023671962-pat00013

Figure 112004023671962-pat00013

2,7-비스-브로모메틸-9,9-디에틸-9H-플루오렌의 제조: Preparation of 2,7-bis-bromomethyl-9,9-diethyl-9H-fluorene :

하기 반응식 3과 같이, 9,9-디에틸-9H-플루오렌에 파라포름알데히드 및 HBr을 투입하고, 60 ℃에서 기계적 교반을 하면서 12시간 동안 환류시킨다. 에틸아세테이트에 재침전하여 정제한다.
Paraformaldehyde and HBr were added to 9,9-diethyl-9H-fluorene as in Scheme 3 below, and the mixture was refluxed for 12 hours with mechanical stirring at 60 ° C. Purify by reprecipitation in ethyl acetate.

[반응식 3]Scheme 3

Figure 112004023671962-pat00014

Figure 112004023671962-pat00014

7-(디에톡시-포스포릴메틸)-9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-일메틸-포스포닉 액시드 디에틸에스터의 제조: Preparation of 7- (diethoxy-phosphorylmethyl) -9,9-diethyl-9H-fluoren-2-ylmethyl-phosphonic acid diethylester :

하기 반응식 4와 같이, 상기에서 제조된 2,7-비스-브로모메틸-9,9-디에틸-9H-플루오렌을 트리에틸 포스파이트과 함께 톨루엔에 녹였다. 130 ℃에서 12시간 동안 환류한 후 증류를 통해 정제한다.
As shown in Scheme 4, 2,7-bis-bromomethyl-9,9-diethyl-9H-fluorene prepared above was dissolved in toluene together with triethyl phosphite. The mixture was refluxed at 130 ° C. for 12 hours and then purified by distillation.

[반응식 4]Scheme 4

Figure 112004023671962-pat00015

Figure 112004023671962-pat00015

화합물 EF-B-al의 제조: Preparation of Compound EF-B-al :

하기 반응식 5와 같이, 상기 반응식 2에서 제조된 2,7-디브로모-9,9-디에틸-9H-플루오렌을 4-포밀페닐보로닉 액시드 및 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(II)과 함께 테트라하이드로퓨란/2 N 탄산나트륨 수용액에서 용해시킨다. 70 ℃에서 교반하면서 12시간 환류하여 컬럼으로 정제한다.
As shown in Scheme 5, 2,7-dibromo-9,9-diethyl-9H-fluorene prepared in Scheme 2 was converted to 4-formylphenylboronic acid and tetrakistriphenylphosphine palladium ( II) together in aqueous tetrahydrofuran / 2N sodium carbonate solution. The mixture was purified by reflux for 12 hours with stirring at 70 ° C.

[반응식 5]Scheme 5

Figure 112004023671962-pat00016

Figure 112004023671962-pat00016

화합물 ST의 제조: Preparation of Compound ST :

흡습관이 있는 반응기에 포타슘 터셔리부톡사이드를 투입한 후 테트라하이드로퓨란에 녹인다. 상기 반응식 4에서 제조된 7-(디에톡시-포스포릴메틸)-9,9-이에틸-9H-플루오렌-2-일메틸-포스포닉 액시드 디에틸에스터를 4-메티설포닐벤즈알데히드와 함께 테트라하이드로퓨란에 녹인 다음 하기 반응식 6과 같이 반응기에 투입한다. 상온에서 30분 동안 교반한 후, 에틸아세테이트 : n-Hexane = 1 : 1로 컬럼 정제한다.
Potassium tertiary butoxide is added to a reactor with a hygroscopic tube and then dissolved in tetrahydrofuran. 7- (diethoxy-phosphorylmethyl) -9,9-diethyl-9H-fluoren-2-ylmethyl-phosphonic acid diethyl ester prepared in Scheme 4 together with 4-methysulfonylbenzaldehyde It is dissolved in tetrahydrofuran and then introduced into the reactor as in Scheme 6 below. After stirring for 30 minutes at room temperature, the column is purified by ethyl acetate: n-Hexane = 1: 1.

[반응식 6]Scheme 6

Figure 112004023671962-pat00017

Figure 112004023671962-pat00017

화합물 PST의 제조: Preparation of Compound PST :

하기 반응식 7과 같이, EF-B-al 및 MSOBP를 테트라하이드로퓨란에 녹인 다음, 터셔리-부톡사이드를 테트라하이드로퓨란에 녹인 흡습관이 설치된 반응기에 투입한다. 상온에서 30분 동안 교반하여 에틸아세테이트 : n-Hexane = 1 : 2로 컬럼 정제한다.
As shown in Scheme 7, EF-B-al and MSOBP are dissolved in tetrahydrofuran, and then tertiary-butoxide is added to a reactor in which a hygroscopic tube in which tetrahydrofuran is dissolved is installed. Stirred at room temperature for 30 minutes and purified by column with ethyl acetate: n-Hexane = 1: 2.

[반응식 7]Scheme 7

Figure 112004023671962-pat00018

Figure 112004023671962-pat00018

화합물 CNST의 제조: Preparation of Compound CNST :

하기 반응식 8과 같이, 흡습관이 설치된 반응기에 EF-B-al 및 페닐설폰일아세토니트릴을 상온에서 벤젠에 녹인 다음 피페리딘과 아세트산을 각각 2~3 방울 적가하고, 80 ℃에서 1시간 동안 교반하면서 환류한다. 에틸아세테이트 : n-Hexane = 1 : 1로 컬럼 정제한다.
As shown in Scheme 8, EF-B-al and phenylsulfonylacetonitrile were dissolved in benzene at room temperature in a reactor equipped with a absorption tube, and then 2-3 drops of piperidine and acetic acid were added dropwise thereto, and the mixture was heated at 80 ° C. for 1 hour. Reflux with stirring. Purify the column with ethyl acetate: n-Hexane = 1: 1.

[반응식 8]Scheme 8

Figure 112004023671962-pat00019

Figure 112004023671962-pat00019

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.
The present invention will be further illustrated by the following examples, which are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit or limit the scope of the present invention.

실시예Example

9,9-디에틸-9H-플루오렌의 제조: Preparation of 9,9-diethyl-9H-fluorene :

9H-플루오렌 5g이 담긴 반응기를 질소로 치환한 후 플루오렌을 무수 테트라하이드로퓨란 용액에 녹인 후 -78 ℃ 저온으로 만들었다. 주사기로 2.5M n-BuLi 2당량을 천천히 적가하였고 이어서 에틸브로마이드 2당량을 천천히 적가하였다. 상온에서 12시간 교반하였다. 컬럼으로 정제하였다.
The reactor containing 5 g of 9H-fluorene was replaced with nitrogen, and the fluorene was dissolved in anhydrous tetrahydrofuran solution and then cooled to -78 ° C. 2.5 M n-BuLi 2 equivalents was slowly added dropwise by syringe, followed by 2 drops of ethyl bromide. Stirred at room temperature for 12 hours. Purified by column.

2,7-디브로모-9,9-디에틸-9H-플루오렌의 제조: Preparation of 2,7-Dibromo-9,9-diethyl-9H-fluorene :

증류수 50 ml, CuBr2 5 g, 알루미나 10 g을 넣고 교반한 후 감압하에서 물을 제거하였다. 이어서 90 ℃ 진공오븐에서 12시간동안 건조시켜 전처리하였다. 9,9-디에틸-9H-플루오렌 1g을 사염화탄소에 투입하였고 전처리한 CuBr2/Alumina을 가했다. 90℃에서 5시간동안 교반하면서 환류하였다. n-Hexane에 재침전하여 정제하였다.
50 ml of distilled water, 5 g of CuBr2 and 10 g of alumina were added thereto, followed by stirring. Then, water was removed under reduced pressure. It was then pretreated by drying in a vacuum oven at 90 ° C. for 12 hours. 1 g of 9,9-diethyl-9H-fluorene was added to carbon tetrachloride and pretreated CuBr 2 / Alumina was added. It was refluxed with stirring at 90 ° C. for 5 hours. Purification by reprecipitation on n-Hexane.

2,7-비스-브로모메틸-9,9-디에틸-9H-플루오렌의 제조: Preparation of 2,7-bis-bromomethyl-9,9-diethyl-9H-fluorene :

9,9-디에틸-9H-플루오렌 5g, 파라포름알데히드 6.75g, 그리고 HBr 69.1g을 투입했고 흡습관에 연결하고 60 ℃에서 기계적 교반을 하면서 12시간 동안 환류했다. 에틸아세테이트에 재침전하여 정제했다.
5 g of 9,9-diethyl-9H-fluorene, 6.75 g of paraformaldehyde, and 69.1 g of HBr were added thereto, and the mixture was refluxed for 12 hours while being connected to a absorption tube and subjected to mechanical stirring at 60 ° C. Purification was carried out by reprecipitation on ethyl acetate.

7-(디에톡시-포스포릴메틸)-9,9-디에틸-9H-플루오렌-2-일메틸-포스포닉 액시드 디에틸에스터의 제조:Preparation of 7- (diethoxy-phosphorylmethyl) -9,9-diethyl-9H-fluoren-2-ylmethyl-phosphonic acid diethylester:

2,7-비스-브로모메틸-9,9-디에틸-9H-플루오렌 1g 그리고 트리에틸 포스파이트 1.26 mL을 톨루엔 10 mL에 녹였다. 130 ℃에서 12시간 동안 환류했다. 증류를 통해 정제하였다. 수율:100%
1 g of 2,7-bis-bromomethyl-9,9-diethyl-9H-fluorene and 1.26 mL of triethyl phosphite were dissolved in 10 mL of toluene. It was refluxed at 130 degreeC for 12 hours. Purification via distillation. Yield: 100%

화합물 EF-B-al의 제조: Preparation of Compound EF-B-al :

2,7-디브로모-9,9-디에틸-9H-플루오렌 1 g, 4-포밀페닐보로닉 액시드 0.8 g, 그리고 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(II) 0.036 g을 넣은 후 테트라하이드로퓨란/2 N 탄산나트륨 수용액=40 mL/20 mL를 가하여 녹였다. 70 ℃에서 교반하면서 12시간 환류하였다. 컬럼으로 정제하였다. 수율:53%
1 g of 2,7-dibromo-9,9-diethyl-9H-fluorene, 0.8 g of 4-formylphenylboronic acid, and 0.036 g of tetrakistriphenylphosphine palladium (II) were added thereto. Tetrahydrofuran / 2N aqueous sodium carbonate solution = 40 mL / 20 mL was added and dissolved. It was refluxed for 12 hours with stirring at 70 degreeC. Purified by column. Yield: 53%

화합물 ST의 제조: Preparation of Compound ST :

흡습관이 있는 반응기에 포타슘 터셔리부톡사이드 0.43 g을 투입한 후 테트라하이드로퓨란에 녹였다. 7-(디에톡시-포스포릴메틸)-9,9-이에틸-9H-플루오렌-2-일메틸-포스포닉 액시드 디에틸에스터 0.77 g, 4-메티설포닐벤즈알데히드 0.6 g을 테트라하이드로퓨란에 녹인 다음 반응기에 투입했다. 상온에서 30분동안 교반하였다. 에틸아세테이트 : n-Hexane = 1 : 1로 컬럼 정제하였다.
0.43 g of potassium tert-butoxide was added to a reactor having a hygroscopic tube, and then dissolved in tetrahydrofuran. 0.77 g of 7- (diethoxy-phosphorylmethyl) -9,9-diethyl-9H-fluoren-2-ylmethyl-phosphonic acid diethyl ester and 0.6 g of 4-methysulfonylbenzaldehyde are tetrahydrofuran It was dissolved in and then put into the reactor. Stirred at room temperature for 30 minutes. Ethyl acetate: n-Hexane = 1: 1 was purified by column.

화합물 PST의 제조: Preparation of Compound PST :

EF-B-al 0.3 g 그리고 MSOBP 0.47 g 테트라하이드로퓨란에 녹인 다음 터셔리-부톡사이드0.2 g을 테트라하이드로퓨란에 녹인 흡습관이 설치된 반응기에 투입하였다. 상온에서 30분 동안 교반하였다. 에틸아세테이트 : n-Hexane = 1 : 2로 컬럼 정제하였다. 수율: 80%.
0.3 g of EF-B-al and 0.47 g of MSOBP were dissolved in tetrahydrofuran, and 0.2 g of tertiary-butoxide was added to a reactor equipped with a hygroscopic tube dissolved in tetrahydrofuran. Stirred at room temperature for 30 minutes. The column was purified by ethyl acetate: n-Hexane = 1: 2. Yield 80%.

화합물 CNST의 제조: Preparation of Compound CNST :

흡습관이 설치된 반응기에 EF-B-al 0.2 g 그리고 페닐설폰일아세토니트릴 0.185 g을 상온에서 벤젠에 녹인 다음 피페리딘과 아세트산을 각각 2~3 방울 적가하였다. 80 ℃에서 1시간 동안 교반하면서 환류하였다. 에틸아세테이트 : n-Hexane = 1 : 1로 컬럼 정제하였다.
0.2 g of EF-B-al and 0.185 g of phenylsulfonylacetonitrile were dissolved in benzene at room temperature in a reactor equipped with a absorption tube, and then 2-3 drops of piperidine and acetic acid were added dropwise thereto. It was refluxed with stirring at 80 ° C. for 1 hour. Ethyl acetate: n-Hexane = 1: 1 was purified by column.

유기 발광소자의 제조: Fabrication of Organic Light Emitting Device :

제5도와 같이, 유리(1)(기재: substrate), ITO(2)(양극: 투명전극), 정공 수송층(PEDOT: polyethylenedioxythiophene)(3), 발광층(PVK/Dye)(4), 음극(Mg/Ag)(5), 및 음극 보호층(Ag)(6)으로 구성되는 구조를 갖는 유기발광소자(OLED)를 제조하였다.
5, glass 1 (substrate), ITO (2) (anode: transparent electrode), hole transport layer (PEDOT: polyethylenedioxythiophene) (3), light emitting layer (PVK / Dye) (4), cathode (Mg) / Ag) (5), and an organic light emitting device (OLED) having a structure consisting of a cathode protective layer (Ag) (6).

물성 측정: Physical property measurement :

상기에서 제조된 화합물 및 유기 전기발광소자에 대하여 물리화학적 및 광학적 시험을 실시하였다. 제1도는 본 발명에 따른 PST, ST, 및 CNST 화합물의 UV- visible 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 제2도는 본 발명에 따른 PST, ST, 및 CNST 화합물의 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 제3도는 PST/PVK 도핑 시스템에서 도핑 비율에 따른 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다. 제4도는 ST/PVK 도핑 시스템에서 도핑 비율에 따른 광발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.Physicochemical and optical tests were performed on the compound prepared above and the organic electroluminescent device. 1 is a graph showing UV-visible absorption spectra of PST, ST, and CNST compounds according to the present invention. 2 is a graph showing the photoluminescence spectra of PST, ST, and CNST compounds according to the present invention. 3 is a graph showing the photoluminescence spectrum according to the doping ratio in the PST / PVK doping system. 4 is a graph showing the photoluminescence spectrum according to the doping ratio in the ST / PVK doping system.

제6도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 전자발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 제7도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 CIE 색 좌표를 나타내는 그래프이다. 제8도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 전자발광소자의 휘도를 나타내는 그래프이다. 제9도는 PST/PVK 및 ST/PVK의 전자발광소자의 발광효율을 나타내는 그래프이다.
6 is a graph showing the electroluminescence spectra of PST / PVK and ST / PVK. 7 is a graph showing the CIE color coordinates of PST / PVK and ST / PVK. 8 is a graph showing the luminance of the electroluminescent elements of PST / PVK and ST / PVK. 9 is a graph showing the luminous efficiency of PST / PVK and ST / PVK electroluminescent devices.

본 발명은 플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 설폰기(sulfone group) 또는 설파이드기(sulfide group)를 갖는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하고, 발광 효율이 우수하며, 큰 밴드갭과 높은 광발광 양자효율을 갖는 플루오렌과 같은 청색을 발현하는 물질들과 전자친화성이 강하고 좋은 용해성과 컬러튜닝 그리고 꺾임 구조에 의한 여기자를 국한시키는 설폰기 또는 설파이드기를 도입하여 청색 전계발광을 보이고 효율을 증가시키는 신규의 발광 화합물을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
The present invention is a compound containing a fluorene group and having a sulfone group or sulfide group containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group, the blue light emission in the solid and solution state, the luminous efficiency is Introduces blue, such as fluorene, which has excellent band gap and high photoluminescence quantum efficiency, and sulfonated or sulfide group that has strong electron affinity and localizes excitons due to good solubility, color tuning and bending structure Thereby providing a novel electroluminescent compound that exhibits blue electroluminescence and increases efficiency.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.

Claims (13)

플루오렌 기를 함유하고 그 플루오렌 기의 양단에 황 원자를 포함하는 화합물로서 고체 및 용액 상태에서 청색 발광을 하여 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물:A luminescent compound containing a fluorene group and containing sulfur atoms at both ends of the fluorene group and used in an organic electroluminescent device by emitting blue light in a solid and solution state: [구조식 1][Formula 1]
Figure 112004023671962-pat00020
Figure 112004023671962-pat00020
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 20의 알콕시기이고, R3은 같거나 다른 알릴기, 헤테로사이클기 및 알리파틱탄화수소기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R4는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 및 탄소수 1 내지 20의 알콕시기를 갖는 탄소수 6 내지 20의 알릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며, n은 0 내지 2의 정수이고, m은 1 내지 3의 정수임.Wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, R 3 is selected from the group consisting of the same or different allyl groups, heterocycle groups and aliphatic hydrocarbon groups, R 4 is an allyl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Selected from the group consisting of: n is an integer from 0 to 2 and m is an integer from 1 to 3.
제1항에 있어서, 상기 R3는 치환 또는 비치환된 트리페닐아민, 치환 또는 비치환된 나프틸디페닐아민, 치환 또는 비치환된 옥사디아졸, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 카바졸, 치환 또는 비치환된 플루오렌, 치환 또는 비치환된 트리페닐벤젠, 치환 또는 비치환된 바이페닐, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 디페닐바이페닐아민, 치환 또는 비치환된 3,5-비스(트리플루오로)바이페닐, 및 치환 또는 비치환된 디페닐-비닐-페닐로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물.According to claim 1, wherein R 3 is substituted or unsubstituted triphenylamine, substituted or unsubstituted naphthyldiphenylamine, substituted or unsubstituted oxadiazole, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted Carbazole, substituted or unsubstituted fluorene, substituted or unsubstituted triphenylbenzene, substituted or unsubstituted biphenyl, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted diphenylbiphenylamine, substituted or unsubstituted 3,5-bis (trifluoro) biphenyl, and substituted or unsubstituted diphenyl-vinyl-phenyl. The light emitting compound for use in an organic electroluminescent device. 제1항에 있어서, 상기 R3는 하기 구조식 2, 구조식 3, 구조식 4 및 구조식 5의 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물:The light emitting compound of claim 1, wherein R 3 is selected from the group consisting of functional groups of Formula 2, Formula 3, Formula 4 and Formula 5. [구조식 2][Formula 2]
Figure 112004023671962-pat00021
Figure 112004023671962-pat00021
상기 식에서 R21, R22 및 R23은 수소 또는 치환체이고, p는 0 내지 2의 정수임;In which R 21 , R 22 and R 23 are hydrogen or substituents and p is an integer from 0 to 2; [구조식 3][Formula 3]
Figure 112004023671962-pat00022
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상기 식에서 R31, R32 및 R33은 수소 또는 치환체이고, Ar31은 2가의 아릴기 또는 헤테로사이클릭기(heterocyclic group)이며, p는 0 내지 2의 정수임;In which R 31 , R 32 and R 33 are hydrogen or a substituent, Ar 31 is a divalent aryl group or heterocyclic group, p is an integer from 0 to 2; [구조식 4][Structure 4]
Figure 112004023671962-pat00023
Figure 112004023671962-pat00023
상기 식에서 R41, R42, R43 및 R44는 수소 또는 치환체이고, p는 0 내지 2의 정수임;In which R 41 , R 42 , R 43 and R 44 are hydrogen or substituents and p is an integer from 0 to 2; [구조식 5][Structure 5]
Figure 112004023671962-pat00024
Figure 112004023671962-pat00024
상기 식에서 R51, R52 및 R53은 수소 또는 치환체이고, p는 0 내지 2의 정수 임.Wherein R 51 , R 52 and R 53 are hydrogen or substituents and p is an integer from 0 to 2.
제3항에 있어서, 상기 알릴기는 페닐(phenyl), 나프틸(naphthyl), 안트릴(anthryl), 펜안트닐(phenanthryl) 및 피레닐(pyrenyl)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물.The organic electroluminescent device of claim 3, wherein the allyl group is selected from the group consisting of phenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl and pyrenyl. Luminescent compounds used in the device. 제3항에 있어서, 상기 헤테로싸이클릭기는 피롤리딘(pyrolidine), 피롤(pyrrole), 이미다졸(imidazole), 피라졸(pyrazole), 피리딘(pyridine), 피라진(pyrazine), 피리다진(pyridazine), 트리아졸(triazole), 트리아진(triazine), 인돌(indole), 인다졸(indazole), 퓨린(purine), 티아졸린(thiazoline), 티아졸(thiazole), 티아디아졸(thiadiazole), 옥사졸린(oxazoline), 옥사졸(oxazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 퀴놀린(quinoline), 이소퀴놀린(isoquinoline), 프탈라진(phthalazine), 나프티리딘(naphthyridine), quinoxaline(퀴녹잘린), 퀴나졸린(quinazoline), 시놀린(cinnoline), 프테리딘(pteridine), 아크리딘페난트롤린(acridinephenanthroline), 펜진(phenzine), 테트라졸(tetrazole), 벤지미다졸(benzimidazole), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤조트리아졸(benzotriazole), 테트라자인덴(tetrazaindene) 및 티오펜(thiophene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발 광 화합물.The method of claim 3, wherein the heterocyclic group is pyrolidine, pyrrole, imidazole, pyrazole, pyridine, pyrazine, pyridazine , Triazole, triazine, indole, indazole, purine, thiazoline, thiazole, thiadiazole, oxazoline (oxazoline), oxazole, oxadiazole, quinoline, quinoline, isoquinoline, phthalazine, naphthyridine, quinoxaline, quinoxaline, quinazolin quinazoline, cynoline, pteridine, acridinephenanthroline, phenzine, tetrazole, benzimidazole, benzoxazole, Selected from the group consisting of benzothiazole, benzotriazole, tetrazaindene and thiophene Light-compound used in the organic electroluminescent device, characterized in that. 제3항에 있어서, 상기 알리파틱 탄화수소기 메틸(methyl), 에틸(ethyl), 이소프로필(isopropyl), t-부틸(tert-butyl), n-옥틸(n-octyl), n-데실(n-decyl), n-헥사데실(n-hexadecyl), 시클로프로필(cyclopropyl), 시클로펜틸(cyclophentyl) 및 시클로헥실(cyclohexyl)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물.According to claim 3, wherein the aliphatic hydrocarbon group methyl (methyl), ethyl (ethyl), isopropyl (isopropyl), t-butyl (tert-butyl), n-octyl (n-octyl), n-decyl (n -decyl), n-hexadecyl, cyclopropyl (cyclopropyl), cyclopentyl (cyclophentyl) and cyclohexyl (cyclohexyl) is a light emitting compound used in the organic electroluminescent device, characterized in that selected from the group consisting of . 제3항에 있어서, 상기 치환체는 상기 알릴, 헤테로사이클릭, 및 알리파틱 탄화수소기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물.4. The light emitting compound of claim 3, wherein the substituent is selected from the group consisting of allyl, heterocyclic, and aliphatic hydrocarbon groups. 제1항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -CH=CHPh-, n이 2, 그리고 R4가 메틸이고, 하기 구조식 1A로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물:The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein R 1 and R 2 are ethyl, R 3 is -CH = CHPh-, n is 2, and R 4 is methyl, and is represented by the following structural formula 1A. Luminescent compounds used in: [구조식 1A][Formula 1A]
Figure 112004023671962-pat00025
Figure 112004023671962-pat00025
제1항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -PhCH=CHPh-, n이 2, 그리고 R4가 메틸이고, 하기 구조식 1B로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물:The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein R 1 and R 2 are ethyl, R 3 is -PhCH = CHPh-, n is 2, and R 4 is methyl, and is represented by the following structural formula 1B: Luminescent compounds used in: [구조식 1B][Formula 1B]
Figure 112004023671962-pat00026
Figure 112004023671962-pat00026
제1항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -PhCH=CHCN-, n이 2, 그리고 R4가 메틸이고, 하기 구조식 1C로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물:The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein each of R 1 and R 2 is ethyl, R 3 is -PhCH = CHCN-, n is 2, and R 4 is methyl, and is represented by the following Chemical Formula 1C. Luminescent compounds used in: [구조식 1C][Formula 1C]
Figure 112004023671962-pat00027
Figure 112004023671962-pat00027
제1항에 있어서, 상기 R1 및 R2가 각각 에틸, R3가 -Ph-, n이 0, 그리고 R4가 메틸이고, 하기 구조식 1D로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기 전자발광 장치에 사용되는 발광 화합물:The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein R 1 and R 2 are ethyl, R 3 is -Ph-, n is 0, and R 4 is methyl, and is represented by the following structural formula 1D. Emitting compounds: [구조식 1D][Structure 1D]
Figure 112004023671962-pat00028
Figure 112004023671962-pat00028
양극과 음극을 포함하는 한쌍의 전극 사이에 상기 제1항 내지 제11항의 어느 한 항에 따른 발광 화합물로 형성한 유기막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자. An organic electroluminescent device comprising an organic film formed of the light emitting compound according to any one of claims 1 to 11 between a pair of electrodes comprising an anode and a cathode. 양극과 음극을 포함하는 한쌍의 전극 사이에 상기 제1항 내지 제11항의 어느 한 항에 따른 발광 화합물을 도핑한 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자. An organic electroluminescent device comprising a device doped with a light emitting compound according to any one of claims 1 to 11 between a pair of electrodes comprising an anode and a cathode.
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