KR101145684B1 - Novel Iridium Complexes with Cyclometallated Imide containing Ligands and the Electrophosphorescence Containing The Same - Google Patents

Novel Iridium Complexes with Cyclometallated Imide containing Ligands and the Electrophosphorescence Containing The Same Download PDF

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KR101145684B1 KR20100011372A KR20100011372A KR101145684B1 KR 101145684 B1 KR101145684 B1 KR 101145684B1 KR 20100011372 A KR20100011372 A KR 20100011372A KR 20100011372 A KR20100011372 A KR 20100011372A KR 101145684 B1 KR101145684 B1 KR 101145684B1
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권순기
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경상대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: An iridium complex is provided to be luminescent with an orange color, to obtain excellent chemical and electrical properties, to have superior luminous efficiency, high brightness, and high chromatic purity, and to be used as orange phosphors of an electrophosphorescent device. CONSTITUTION: An iridium(III) complex is marked by chemical formula 1. In chemical formula 1, A is a chemical bond or an alkylene group with C1-C5 and R1-R4 are hydrogen, an alkyl group with C1-C20, an alkoxyl group with C1-C20, an alkylsily group with C1-C20, an arylsilyl group with C6-C20, or an aryl group with C6-C20. R1-R4 are capable of forming a benzene ring or a naphthalene ring by being connected to substituent through alkenylene.

Description

이미드기를 갖는 이리듐 복합체 및 이를 포함하는 전기인광소자{Novel Iridium Complexes with Cyclometallated Imide containing Ligands and the Electrophosphorescence Containing The Same}Iridium complex having an imide group and an electrophosphorescent device comprising the same {Novel Iridium Complexes with Cyclometallated Imide containing Ligands and the Electrophosphorescence Containing The Same}

본 발명은 오렌지색 인광 발광특성을 갖는 신규한 이리듐 복합체 및 이를 포함하는 전기인광소자에 관한 것이다.The present invention relates to a novel iridium composite having an orange phosphorescent light emitting property and an electrophosphorescent device comprising the same.

평판 표시소자는 최근들어 급성장세를 보이고 있는 인터넷을 중심으로 고도의 영상 정보화 사회를 지탱하는 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 특히, 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기전기발광소자(유기EL소자)는, 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(liquid crystal display, LCD)에 비해 시야각 및 대조비 등이 우수하고, 백라이트가 불필요하여 경량 및 박형이 가능하며, 소비전력 측면에서도 유리한 장점을 가진다. 또한, 응답속도가 빠르며, 색 재현 범위가 넓어 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다.The flat panel display plays a very important role in supporting a highly visual information society, centered on the internet, which is rapidly growing in recent years. In particular, organic electroluminescent devices (organic EL devices) capable of low voltage driving with self-luminous type have superior viewing angles and contrast ratios compared to liquid crystal displays (LCDs), which are mainstream flat panel displays, and require no backlight. Light weight and thinness are possible, and it has an advantage in terms of power consumption. In addition, the fast response speed and wide color reproduction range have attracted attention as a next generation display device.

일반적으로, 유기EL소자는 투명전극으로 이루어진 양극(anode), 발광영역을 포함하는 유기박막 및 금속전극(cathode)의 순으로 유리기판 위에 형성된다. 이때, 유기박막은 발광층(light emitting layer, EML) 외에 정공주입층(hole injection layer, HIL), 정공수송층(hole transport layer, HTL), 전자수송층(electron transport layer, ETL) 또는 전자주입층(electron injection layer, EIL)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상 전자저지층(electron blocking layer, EBL) 또는 정공저지층(hole blocking layer, HBL)을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구조의 유기EL소자에 전기장이 가해지면 양극으로부터 정공이 주입되고 음극으로부터 전자가 주입되며, 주입된 정공과 전자는 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)하여 발광여기자(exitons)를 형성한다. 형성된 발광여기자는 바닥상태(ground states)로 전이하면서 빛을 방출하는데, 이때, 발광 상태의 효율과 안정성을 증가시키기 위해 발광 색소(도판트)를 발광층(호스트)에 도핑하기도 한다.In general, an organic EL device is formed on a glass substrate in order of an anode made of a transparent electrode, an organic thin film including a light emitting region, and a metal electrode. In this case, the organic thin film may include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an electron transport layer (ETL), or an electron injection layer (electron) in addition to a light emitting layer (EML). injection layer (EIL), and may further include an electron blocking layer (EBL) or a hole blocking layer (HBL) due to light emission characteristics of the emission layer. When an electric field is applied to the organic EL device having such a structure, holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode, and the injected holes and electrons are recombined in the emission layer through the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and emit excitons. To form. The formed light exciton emits light while transitioning to ground states, in which a light emitting layer (dopant) is doped into the light emitting layer (host) to increase the efficiency and stability of the light emitting state.

최근에는, 형광 발광물질 뿐 아니라 인광 발광물질도 유기EL소자의 발광물질로 사용될 수 있음이 알려졌으며, 이러한 인광 발광은 바닥상태에서 여기상태로 전자가 전이한 후, 계간 전이(intersystem crossing)를 통해 단일항 여기자가 삼중항 여기자로 비발광전이된 다음, 삼중항 여기자가 바닥상태로 전이하면서 발광하는 메카니즘으로 이루어진다. 이때, 삼중항 여기자의 전이 시 직접 바닥상태로 전이할 수 없어(spin forbidden) 전자 스핀의 뒤바뀜(flipping)이 진행된 이후에 바닥상태로 전이되는 과정을 거치기 때문에 형광보다 수명(발광시간)(lifetime)이 길어지는 특성을 갖는다. 즉, 형광 발광의 발광 지속기간(emission duration)은 수 나노초(several nano seconds)에 불과하지만, 인광 발광의 경우는 상대적으로 긴 시간인 수 마이크로초(several micro seconds)에 해당한다.Recently, it has been known that not only fluorescent light emitting materials but also phosphorescent light emitting materials can be used as light emitting materials of organic EL devices. Such phosphorescent light emission is carried out through intersystem crossing after electrons transfer from the ground state to the excited state. The singlet excitons are non-luminescent to triplet excitons, and then the triplet excitons are light-transmitted as they transition to the ground state. At this time, the transition to the triplet excitons does not directly transition to the ground state (spin forbidden), since the process of transition to the ground state after the flipping of the electron spin proceeds (lifetime) than fluorescence (lifetime) It has a longer characteristic. That is, the emission duration of fluorescence emission is only several nanoseconds, but the phosphorescence emission corresponds to several micro seconds, which is a relatively long time.

또한, 양자역학적으로 살펴볼 때, 유기EL소자에서 양극에서 주입된 정공과 음극에서 주입된 전자가 재결합하여 발광여기자를 형성할 경우, 단일항과 삼중항의 생성 비율은 1:3으로 EL소자 내에서 삼중항 발광여기자가 단일항 발광여기자보다 3배 가량 더 생성된다. 따라서, 인광 발광물질을 사용하는 경우 형광 발광물질에 비해 3배 정도 높은 발광효율을 달성할 수 있다는 장점이 있다.In addition, in quantum mechanics, when the holes injected from the anode and the electrons injected from the cathode recombine to form a light-emitting excitons, the formation ratio of the singlet and triplet is 1: 3. Antiluminescence excitons are generated about three times more than singlet excitation excitons. Therefore, in the case of using a phosphorescent light emitting material, there is an advantage that can achieve a three times higher luminous efficiency than the fluorescent light emitting material.

인광 발광이 용이한 분자구조로는 계간전이가 용이한 분자 구조로 원자번호가 큰 금속을 포함하는 금속 착체가 해당되며, 그 중에서도 이리듐 유기착체는 인광 발광효율이 우수한 물질로 주목받고 있다. 그러나, 발광효율, 색순도 및 전기적 안정성 등에 많은 문제점을 갖고 있으며, 특히 청색 및 적색 발광의 경우 발광효율, 색순도 및 전기적 안정성이 우수한 인광 발광재료의 개발이 매우 시급한 실정이다.As a molecular structure that is easy to phosphorescence, a metal complex including a metal having a large atomic number as a molecular structure that is easy to carry out transit is applicable. Among these, iridium organic complex is attracting attention as a material having excellent phosphorescence efficiency. However, there are many problems such as luminous efficiency, color purity and electrical stability, and especially in the case of blue and red light emission, it is very urgent to develop a phosphorescent light emitting material having excellent luminous efficiency, color purity and electrical stability.

한편, 이리듐(Ⅲ) 이온이 디이민(dimine) 리간드나 2-페닐피리딜(2-phenylpyridyl) 유도체 리간드들과 같은 C^N리간드와 (C^N)3Ir형 착물을 형성하고 상온에서 매우 강한 인광을 나타낸다고 보고되었다. 이리듐(Ⅲ)이온은 3개의 금속고리화 리간드(C^N)와 착물을 형성할 뿐만 아니라 2개의 리간드(C^N)와 1개의 음이온 두자리 리간드(monoanionic bidentate ligand; LX)와 (C^N)2IrLX형의 착물을 형성 할 수 있으며 이 이리듐(Ⅲ) 착물들도 강한 인광을 나타낸다.On the other hand, iridium (III) ions form C ^ N ligands and (C ^ N) 3 Ir complexes such as dimine ligands or 2-phenylpyridyl derivative ligands, and at room temperature. It has been reported to exhibit strong phosphorescence. Iridium (III) ions not only form complexes with three metallization ligands (C ^ N), but also two ligands (C ^ N) and one anionic bidentate ligand (LX) and (C ^ N) ) 2 IrLX complexes can be formed, and these iridium (III) complexes also exhibit strong phosphorescence.

하기에 대표적인 이리듐(Ⅲ) 착물인 트리스-(2-페닐피리디네이토)Ir(Ⅲ) [(ppy)3Ir(Ⅲ)]과 비스-(2-페닐피리디네이토)(아세토아세토네이트)Ir(Ⅲ)[(ppy)2(acac)Ir(Ⅲ)]의 구조를 나타내었다. (Ppy)3Ir(Ⅲ)의 경우 내부 발광 양자 효율이 약 75%에 달하는 것으로 보고되었다. 이리듐(Ⅲ) 착물이 가지는 뛰어난 인광 능력과 발광 효율 향상 능력을 기초하여 그 동안 많은 이리듐(Ⅲ) 착물 개발 연구가 진행되어 왔다. 이리듐(Ⅲ) 착물의 일반적인 구조에서 보는 것처럼 고리와 금속(C^N) 주 리간드(cyclometalating main ligand)와 일가 음이온 두 자리 보조 리간드(monoanionic bidentate ancillary ligand)의 구조를 체계적으로 변화시켜 얻은 높은 발광소득률을 가진 인광성 이리듐(Ⅲ) 착물이 보고되고 있다.Tris- (2-phenylpyridinato) Ir (III) [(ppy) 3 Ir (III)] and bis- (2-phenylpyridinate) (acetoacetonate) which are representative iridium (III) complexes ) Ir (III) [(ppy) 2 (acac) Ir (III)] is shown. It has been reported that the internal luminescence quantum efficiency of (Ppy) 3 Ir (III) reaches about 75%. Many iridium (III) complex development studies have been conducted on the basis of the excellent phosphorescence ability and the luminous efficiency improving ability of the iridium (III) complex. As shown in the general structure of iridium (III) complexes, high luminous yields are obtained by systematically altering the structure of the ring, the C ^ N cyclometalating main ligand, and the monoanionic bidentate ancillary ligand. Phosphorescent iridium (III) complexes with a have been reported.

Figure 112010008294176-pat00001
Figure 112010008294176-pat00001

평판 표시소자는 최근들어 급성장세를 보이고 있는 인터넷을 중심으로 고도의 영상 정보화 사회를 지탱하는 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 특히, 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기전기발광소자(유기EL소자)는, 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(liquid crystal display, LCD)에 비해 시야각 및 대조비 등이 우수하고, 백라이트가 불필요하여 경량 및 박형이 가능하며, 소비전력 측면에서도 유리한 장점을 가진다. 또한, 응답속도가 빠르며, 색 재현 범위가 넓어 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다.The flat panel display plays a very important role in supporting a highly visual information society, centered on the internet, which is rapidly growing in recent years. In particular, organic electroluminescent devices (organic EL devices) capable of low voltage driving with self-luminous type have superior viewing angles and contrast ratios compared to liquid crystal displays (LCDs), which are mainstream flat panel displays, and require no backlight. Light weight and thinness are possible, and it has an advantage in terms of power consumption. In addition, the fast response speed and wide color reproduction range have attracted attention as a next generation display device.

일반적으로, 유기EL소자는 투명전극으로 이루어진 양극(anode), 발광영역을 포함하는 유기박막 및 금속전극(cathode)의 순으로 유리기판 위에 형성된다. 이때, 유기박막은 발광층(light emitting layer, EML) 외에 정공주입층(hole injection layer, HIL), 정공수송층(hole transport layer, HTL), 전자수송층(electron transport layer, ETL) 또는 전자주입층(electron injection layer, EIL)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상 전자저지층(electron blocking layer, EBL) 또는 정공저지층(hole blocking layer, HBL)을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 구조의 유기EL소자에 전기장이 가해지면 양극으로부터 정공이 주입되고 음극으로부터 전자가 주입되며, 주입된 정공과 전자는 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)하여 발광여기자(exitons)를 형성한다. 형성된 발광여기자는 바닥상태(ground states)로 전이하면서 빛을 방출하는데, 이때, 발광 상태의 효율과 안정성을 증가시키기 위해 발광 색소(도판트)를 발광층(호스트)에 도핑하기도 한다.In general, an organic EL device is formed on a glass substrate in order of an anode made of a transparent electrode, an organic thin film including a light emitting region, and a metal electrode. In this case, the organic thin film may include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an electron transport layer (ETL), or an electron injection layer (electron) in addition to the light emitting layer (EML). injection layer (EIL), and may further include an electron blocking layer (EBL) or a hole blocking layer (HBL) due to light emission characteristics of the emission layer. When an electric field is applied to the organic EL device having such a structure, holes are injected from the anode and electrons are injected from the cathode, and the injected holes and electrons are recombined in the emission layer through the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and emit excitons. To form. The formed light exciton emits light while transitioning to ground states, in which a light emitting layer (dopant) is doped into the light emitting layer (host) to increase the efficiency and stability of the light emitting state.

최근에는, 형광 발광물질 뿐 아니라 인광 발광물질도 유기EL소자의 발광물질로 사용될 수 있음이 알려졌으며, 이러한 인광 발광은 바닥상태에서 여기상태로 전자가 전이한 후, 계간 전이(intersystem crossing)를 통해 단일항 여기자가 삼중항 여기자로 비발광전이된 다음, 삼중항 여기자가 바닥상태로 전이하면서 발광하는 메카니즘으로 이루어진다. 이때, 삼중항 여기자의 전이 시 직접 바닥상태로 전이할 수 없어(spin forbidden) 전자 스핀의 뒤바뀜(flipping)이 진행된 이후에 바닥상태로 전이되는 과정을 거치기 때문에 형광보다 수명(발광시간)(lifetime)이 길어지는 특성을 갖는다. 즉, 형광 발광의 발광 지속기간(emission duration)은 수 나노초(several nano seconds)에 불과하지만, 인광 발광의 경우는 상대적으로 긴 시간인 수 마이크로초(several micro seconds)에 해당한다.Recently, it has been known that not only fluorescent light emitting materials but also phosphorescent light emitting materials can be used as light emitting materials of organic EL devices. Such phosphorescent light emission is carried out through intersystem crossing after electrons transfer from the ground state to the excited state. The singlet excitons are non-luminescent to triplet excitons, and then the triplet excitons are light-transmitted as they transition to the ground state. At this time, the transition to the triplet excitons does not directly transition to the ground state (spin forbidden), since the process of transition to the ground state after the flipping of the electron spin proceeds (lifetime) than fluorescence (lifetime) It has a longer characteristic. That is, the emission duration of fluorescence emission is only several nanoseconds, but the phosphorescence emission corresponds to several micro seconds, which is a relatively long time.

또한, 양자역학적으로 살펴볼 때, 유기EL소자에서 양극에서 주입된 정공과 음극에서 주입된 전자가 재결합하여 발광여기자를 형성할 경우, 단일항과 삼중항의 생성 비율은 1:3으로 EL소자 내에서 삼중항 발광여기자가 단일항 발광여기자보다 3배 가량 더 생성된다. 따라서, 인광 발광물질을 사용하는 경우 형광 발광물질에 비해 3배 정도 높은 발광효율을 달성할 수 있다는 장점이 있다.In addition, in quantum mechanics, when the holes injected from the anode and the electrons injected from the cathode recombine to form a light-emitting excitons, the formation ratio of the singlet and triplet is 1: 3. Antiluminescence excitons are generated about three times more than singlet excitation excitons. Therefore, in the case of using a phosphorescent light emitting material, there is an advantage that can achieve a three times higher luminous efficiency than the fluorescent light emitting material.

인광 발광이 용이한 분자구조로는 계간전이가 용이한 분자 구조로 원자번호가 큰 금속을 포함하는 금속 착체가 해당되며, 그 중에서도 이리듐 유기착체는 인광 발광효율이 우수한 물질로 주목받고 있다. 그러나, 발광효율, 색순도 및 전기적 안정성 등에 많은 문제점을 갖고 있으며, 특히 청색 및 적색 발광의 경우 발광효율, 색순도 및 전기적 안정성이 우수한 인광 발광재료의 개발이 매우 시급한 실정이다.As a molecular structure that is easy to phosphorescence, a metal complex including a metal having a large atomic number as a molecular structure that is easy to carry out transit is applicable. Among these, iridium organic complex is attracting attention as a material having excellent phosphorescence efficiency. However, there are many problems such as luminous efficiency, color purity and electrical stability, and especially in the case of blue and red light emission, it is very urgent to develop a phosphorescent light emitting material having excellent luminous efficiency, color purity and electrical stability.

한편, 이리듐(Ⅲ) 이온이 디이민(dimine) 리간드나 2-페닐피리딜(2-phenylpyridyl) 유도체 리간드들과 같은 C^N리간드와 (C^N)3Ir형 착물을 형성하고 상온에서 매우 강한 인광을 나타낸다고 보고되었다. 이리듐(Ⅲ)이온은 3개의 금속고리화 리간드(C^N)와 착물을 형성할 뿐만 아니라 2개의 리간드(C^N)와 1개의 음이온 두자리 리간드(monoanionic bidentate ligand; LX)와 (C^N)2IrLX형의 착물을 형성 할 수 있으며 이 이리듐(Ⅲ) 착물들도 강한 인광을 나타낸다.On the other hand, iridium (III) ions form C ^ N ligands and (C ^ N) 3 Ir complexes such as dimine ligands or 2-phenylpyridyl derivative ligands, and at room temperature. It has been reported to exhibit strong phosphorescence. Iridium (III) ions not only form complexes with three metallization ligands (C ^ N), but also two ligands (C ^ N) and one anionic bidentate ligand (LX) and (C ^ N) ) 2 IrLX complexes can be formed, and these iridium (III) complexes also exhibit strong phosphorescence.

하기에 대표적인 이리듐(Ⅲ) 착물인 트리스-(2-페닐피리디네이토)Ir(Ⅲ) [(ppy)3Ir(Ⅲ)]과 비스-(2-페닐피리디네이토)(아세토아세토네이트)Ir(Ⅲ)[(ppy)2(acac)Ir(Ⅲ)]의 구조를 나타내었다. (Ppy)3Ir(Ⅲ)의 경우 내부 발광 양자 효율이 약 75%에 달하는 것으로 보고되었다. 이리듐(Ⅲ) 착물이 가지는 뛰어난 인광 능력과 발광 효율 향상 능력을 기초하여 그 동안 많은 이리듐(Ⅲ) 착물 개발 연구가 진행되어 왔다. 이리듐(Ⅲ) 착물의 일반적인 구조에서 보는 것처럼 고리와 금속(C^N) 주 리간드(cyclometalating main ligand)와 일가 음이온 두 자리 보조 리간드(monoanionic bidentate ancillary ligand)의 구조를 체계적으로 변화시켜 얻은 높은 발광소득률을 가진 인광성 이리듐(Ⅲ) 착물이 보고되고 있다.
Tris- (2-phenylpyridinato) Ir (III) [(ppy) 3 Ir (III)] and bis- (2-phenylpyridinate) (acetoacetonate) which are representative iridium (III) complexes ) Ir (III) [(ppy) 2 (acac) Ir (III)] is shown. It has been reported that the internal luminescence quantum efficiency of (Ppy) 3 Ir (III) reaches about 75%. Many iridium (III) complex development studies have been conducted on the basis of the excellent phosphorescence ability and the luminous efficiency improving ability of the iridium (III) complex. As shown in the general structure of iridium (III) complexes, high luminous yields are obtained by systematically altering the structure of the ring, the C ^ N cyclometalating main ligand, and the monoanionic bidentate ancillary ligand. Phosphorescent iridium (III) complexes with a have been reported.

따라서, 본 발명의 목적은 이리듐 복합체의 리간드에 이미드기를 도입시켜 이미드기의 전자당김 성질로 인하여 이리듐 복합체의 전기적 성질을 변화시켜 전기적 안정성이 우수하고 높은 발광효율과 발광휘도를 가지며 높은 색순도 구현이 가능한 이리듐계 오렌지색 인광 발광물질 및 이를 포함하는 전기인광소자를 제공하는 것이다.
Accordingly, an object of the present invention is to introduce an imide group into the ligand of the iridium complex to change the electrical properties of the iridium complex due to the electron-pulling properties of the imide group to provide excellent electrical stability, high luminous efficiency and luminous luminance, and high color purity. It is possible to provide an iridium-based orange phosphorescent material and an electrophosphorescent device comprising the same.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 신규한 이리듐 복합체 및 이를 포함하는 전기인광소자에 관한 것이다.The present invention relates to a novel iridium complex represented by the following formula (1) and an electrophosphorescent device comprising the same.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112010008294176-pat00002
Figure 112010008294176-pat00002

[상기 화학식 1에서, A는 화학결합이거나 (C1-C5)알킬렌이고;[In Formula 1, A is a chemical bond or (C1-C5) alkylene;

R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R1 내지 R4는 인접한 치환체와 알케닐렌으로 연결되어 벤젠 또는 나프탈렌 고리를 형성할 수 있고, 상기 알케닐렌은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴로 더 치환될 수 있고;R 1 to R 4 are each independently hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl, and R 1 to R 4 may be connected to an adjacent substituent with an alkenylene to form a benzene or naphthalene ring, wherein the alkenylene is (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl, May be further substituted with (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl;

R5는 (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R5의 아릴은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고;R 5 is (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl or (C 6 -C 20) aryl, wherein the aryl of R 5 is (C 1 -C 20) C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, halo (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl and halogen may be further substituted with one or more substituents selected from the group consisting of There is;

Ar은 단일환 또는 다환의 방향족 고리이고;Ar is a monocyclic or polycyclic aromatic ring;

R6는 수소, 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고;R 6 is hydrogen, hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl;

L은 아세틸아세톤 또는 피콜린아마이드이고; 및L is acetylacetone or picolinamide; And

n은 2 또는 3이다.]
n is 2 or 3.]

상기 Ar은 벤젠 또는 나프탈렌이고, 상기 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에틸헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵톡시, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 디메틸에틸실릴, 트리부틸실릴, 트리페닐실릴, 페닐 또는 나프틸이고, R5는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에틸헥실, 트리플루오르메틸, 퍼플루오르에틸, 퍼플루오르프로필, 퍼플루오르부틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵톡시, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 디메틸에틸실릴, 트리부틸실릴, 트리페닐실릴, 페닐 툴릴, 트리플루오르메틸페닐, 트리알킬실릴페닐, 트리페닐실릴페닐, 플루오르페닐 또는 나프틸이고, R6는 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에틸헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵톡시, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 디메틸에틸실릴, 트리부틸실릴, 트리페닐실릴, 페닐 또는 나프틸에서 선택되어진다.
Ar is benzene or naphthalene, and R 1 to R 4 are each independently hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, Octyl, ethylhexyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexyloxy, heptoxy, trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, tributylsilyl, triphenylsilyl, phenyl or naphthyl R 5 is methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, ethylhexyl, trifluoromethyl, perfluoroethyl, perfluor Propyl, perfluorobutyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexyloxy, heptoxy, trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, tributylsilyl, triphenylsilyl, phenyl thuryl, trifluoro-phenyl, phenyl trialkylsilyl, triphenylsilyl, phenyl, fluorinated phenyl or naphthyl, R 6 is Bovine, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, ethylhexyl, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pen Methoxy, hexyloxy, heptoxy, trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, tributylsilyl, triphenylsilyl, phenyl or naphthyl.

본 발명의 화학식 1에 따른 이리듐 복합체는 보다 구체적으로는 하기 화학식 2 내지 13으로 표시되는 화합물일 수 있다.The iridium complex according to Chemical Formula 1 of the present invention may be more specifically a compound represented by Chemical Formulas 2 to 13.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112010008294176-pat00003
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[화학식 3](3)

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[화학식 4][Formula 4]

Figure 112010008294176-pat00005
Figure 112010008294176-pat00005

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112010008294176-pat00006
Figure 112010008294176-pat00006

[화학식 6][Formula 6]

Figure 112010008294176-pat00007
Figure 112010008294176-pat00007

[화학식 7][Formula 7]

Figure 112010008294176-pat00008
Figure 112010008294176-pat00008

[화학식 8][Formula 8]

Figure 112010008294176-pat00009
Figure 112010008294176-pat00009

[화학식 9][Formula 9]

Figure 112010008294176-pat00010
Figure 112010008294176-pat00010

[화학식 10][Formula 10]

Figure 112010008294176-pat00011
Figure 112010008294176-pat00011

[화학식 11][Formula 11]

Figure 112010008294176-pat00012
Figure 112010008294176-pat00012

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure 112010008294176-pat00013
Figure 112010008294176-pat00013

[화학식 13][Formula 13]

Figure 112010008294176-pat00014
Figure 112010008294176-pat00014

[상기 화학식 2 내지 13에서, Ar, R1 내지 R5 및 L은 화학식 1에서의 정의와 동일하고, R11은 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이다.]
[In Formulas 2 to 13, Ar, R 1 to R 5 and L are the same as defined in Formula 1, R 11 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20 ) Alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl.]

본 발명의 이리듐 복합체는 하기 화합물로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것을 아니다.Iridium complex of the present invention may be selected from the following compounds, but is not limited thereto.

Figure 112010008294176-pat00015

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본 발명에 따른 상기 화학식 1의 화합물은 가교된 이리듐(bridged iridium)을 이용하는 공지의 방법에 따라 제조할 수 있다. 즉, 주요 리간드 물질인 하기 구조의 이미드기를 갖는 화합물과 이리듐 트리클로라이드 수화물(IrCl3-nH2O)을 에톡시에탄올과 같은 유기 용매 하에서 반응시켜 가교된 이리듐 복합체를 합성한 후, 이 가교된 이리듐 화합물을 보조 리간드 물질인 아세틸아세톤 또는 피콜린아마이드와 탄산나트륨과 같은 염기 존재하에 반응시켜 화학식 1의 이리듐 복합체를 제조할 수 있다.The compound of Formula 1 according to the present invention may be prepared according to a known method using a bridged iridium. That is, a compound having an imide group having the following structure as a main ligand substance and iridium trichloride hydrate (IrCl 3 -nH 2 O) are reacted under an organic solvent such as ethoxyethanol to synthesize a crosslinked iridium complex, and then the crosslinked An iridium compound of Formula 1 may be prepared by reacting an iridium compound in the presence of a base such as sodium carbonate with acetylacetone or picolinamide as an auxiliary ligand material.

Figure 112010008294176-pat00016
Figure 112010008294176-pat00016

[상기 A는 화학결합이거나 (C1-C5)알킬렌이고; R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R1 내지 R4는 인접한 치환체와 알케닐렌으로 연결되어 벤젠 또는 나프탈렌 고리를 형성할 수 있고, 상기 알케닐렌은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴로 더 치환될 수 있고; R5는 (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R5의 아릴은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고; R6는 수소, 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고; Ar은 단일환 또는 다환의 방향족 고리이다.]
[Where A is a chemical bond or (C1-C5) alkylene; R 1 to R 4 are each independently hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl, and R 1 to R 4 may be connected to an adjacent substituent with an alkenylene to form a benzene or naphthalene ring, wherein the alkenylene is (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl, May be further substituted with (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl; R 5 is (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl or (C 6 -C 20) aryl, wherein the aryl of R 5 is (C 1 -C 20) C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, halo (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl and halogen may be further substituted with one or more substituents selected from the group consisting of There is; R 6 is hydrogen, hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl; Ar is a monocyclic or polycyclic aromatic ring.]

또한 본 발명은 전기인광소자를 제공하며, 본 발명에 따른 전기인광소자는 양극, 음극 및 상기 양 전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층으로 이루어진 전기인광소자에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 이리듐 복합체 하나 이상을 포함한다.In another aspect, the present invention provides an electrophosphor device, the electrophosphor device according to the invention is an electrophosphor device comprising at least one organic layer interposed between the anode, the cathode and the positive electrode, the organic layer is the iridium of the formula At least one complex.

본 발명에 따른 전기인광소자에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 이리듐 복합체 하나 이상을 발광물질로 포함할 수 있으며, 이때, 당 업계에 공지된 기타 화합물, 예를 들면 4,4-다이카바졸 비스페닐(CBP) 등을 호스트(host)로 하여 여기에 상기 화학식 1의 화합물을 도핑시켜 포함할 수 있다.In the electrophosphorescent device according to the present invention, the organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include one or more of the iridium complex of Formula 1 as a light emitting material, and other compounds known in the art, for example For example, 4,4-dicarbazole bisphenyl (CBP) may be included by doping the compound of Chemical Formula 1 as a host.

Figure 112010008294176-pat00017
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상기한 전기인광소자는 통상적인 증착방법에 의해 형성할 수 있다.The electrophosphorescent device can be formed by a conventional deposition method.

본 발명의 이리듐 복합체는 오렌지색 인광 발광특성을 갖는 화합물로서 우수한 화학적 및 전기적 안정성, 발광효율, 고휘도 발광 및 우수한 색순도를 나타내므로, 전기인광소자의 오렌지색 인광 발광물질로서 유용하게 사용될 수 있다.
Since the iridium complex of the present invention is an orange phosphorescent compound having excellent chemical and electrical stability, luminous efficiency, high luminance and excellent color purity, it can be usefully used as an orange phosphorescent material of an electrophosphorescent device.

본 발명의 이리듐 복합체는 오렌지색의 인광 발광특성을 갖는 화합물로서, 이미드기를 리간드에 도입함으로써 이미드기의 전자당김 성질이 이리듐 복합체의 전기적 성질을 변화시켜 우수한 화학적 및 전기적 안정성, 발광효율, 고휘도 발광 및 우수한 색순도를 나타내므로, 전기인광소자의 오렌지색 인광 발광물질로서 유용하게 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 이리듐 복합체는 백색광 발현에 매우 중요한 재료로써 이용될 수 있다.
The iridium complex of the present invention is a compound having orange phosphorescence emission characteristics, and by introducing imide groups into the ligand, the electron-pulling properties of the imide groups change the electrical properties of the iridium complex, thereby providing excellent chemical and electrical stability, luminous efficiency, high luminance emission and Since it shows excellent color purity, it can be usefully used as the orange phosphorescent material of the electrophosphorescent device. In addition, the iridium complex of the present invention can be used as a very important material for white light expression.

도 1 - 유기전계발광 소자의 구조
도 2 - 본 발명에 따른 화합물(4)의 UV/PL 스펙트럼
도 3 - 본 발명에 따른 화합물(4)의 DSC 곡선
도 4 - 본 발명에 따른 화합물(4)를 발광층에 채용하고 있는 실시예 1의 유기전계발광소자의 EL 스펙트럼
도 5 - 본 발명에 따른 화합물(4)를 발광층에 채용하고 있는 실시예 1의 유기전계발광소자의 전류 밀도에 대한 전류효율 및 전력효율 곡선
1-Structure of organic electroluminescent device
2-UV / PL spectrum of compound (4) according to the invention
3-DSC curve of compound (4) according to the present invention
4-EL spectrum of the organic electroluminescent device of Example 1 employing compound (4) according to the present invention in a light emitting layer
5-Current efficiency and power efficiency curves for the current density of the organic electroluminescent device of Example 1 employing the compound (4) according to the invention in the light emitting layer

이하, 본 발명을 제조에 및 실시예에 의거하여 본 발명에 따른 신규한 이리듐(III) 착물, 이의 제조방법 및 소자의 발광특성을 예시하나, 하기의 실시예들은 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a novel iridium (III) complex according to the present invention according to the present invention and on the basis of the production examples, a method for manufacturing the same and the light emitting characteristics of the device, but the following examples are provided to help the understanding of the present invention The scope of the present invention is not limited to the following examples.

[[ 실시예Example 1]  One] 프탈이미드Phthalimide -피리딘의 Pyridine 주리간드와Juri Gand 아세틸아세톤의  Acetylacetone 보조리간드를Secondary ligand 갖는 이리듐 착화합물(4)의 제조 Preparation of Iridium Complexes Having Compound (4)

Figure 112010008294176-pat00018
Figure 112010008294176-pat00018

화합물(1)의 합성Synthesis of Compound (1)

무수 4-브로모프탈산(4-bromophthalic anhydride) (10.0 g, 44.05 mmol)을 증류한 m-크레졸 (20 mL)에 가한 후 질소 기류하에서 이소프로필아민 (3.1 g, 52.86 mmol)과 촉매인 이소퀴놀린 (0.5 g)을 실온상태에서 첨가하였다. 2시간 동안 천천히 200℃까지 가열시키고 8 시간동안 환류교반시켰다. 8 시간 후 실온으로 온도를 낮추고 진공 증류를 통해 m-크레졸을 제거한 다음, 실리카 칼럼(EA:Hexane=1:10, v/v)을 이용하여 백색의 고체로 4-브로모-N-이소프로필프탈이미드(화합물 1)를 얻었다(10.7 g, 91 %). 1H NMR (300 MHz, CDCl3, δ): 7.93(s, 1H), 7.83(d, 1H), 7.67(d, 1H), 4.55-4.47(m, 1H), 1.48(d, 6H)4-bromophthalic anhydride (10.0 g, 44.05 mmol) was added to distilled m -cresol (20 mL), followed by isopropylamine (3.1 g, 52.86 mmol) and catalyst isoquinoline under a stream of nitrogen. (0.5 g) was added at room temperature. It was slowly heated to 200 ° C. for 2 hours and stirred at reflux for 8 hours. After 8 hours, the temperature was lowered to room temperature and m -cresol was removed by vacuum distillation, and then 4-bromo-N-isopropyl as a white solid using a silica column (EA: Hexane = 1: 10, v / v). Phthalimide (Compound 1) was obtained (10.7 g, 91%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 , δ): 7.93 (s, 1H), 7.83 (d, 1H), 7.67 (d, 1H), 4.55-4.47 (m, 1H), 1.48 (d, 6H)

화합물(2)의 합성Synthesis of Compound (2)

250 ml 3-구 플라스크에 화합물(1) (5.0 g, 18.65 mmol)과 2-(트리부틸틴)피리딘 (9.6 g, 26.10 mmol)을 정제된 톨루엔 (100 mL)에 넣고 촉매인 Pd(PPh3)4 (1.1 g)을 넣은 후 110℃에서 18 시간동안 환류교반시켰다. 반응이 끝나면 실온으로 냉각시키고 물과 EA로 추출하고, 유기층은 MgSO4를 이용하여 수분을 제거하고, 감압증류하여 용매를 제거하였다. 실리카 칼럼(EA:Hexane=3:10, v/v)을 이용하여 백색의 고체로 4-(2-피리딜)-N-이소프로필프탈이미드(화합물 2)를 얻었다(4.4 g, 88%). 1H NMR (300 MHz, CD3COCD3, δ): 8.78(d, 1H), 8.58(d, 1H), 8.53(s, 1H), 8.18(d, 1H), 8.03(t, 1H), 7.93(d, 1H), 7.51(t, 1H), 4.58-4.48(m, 1H), 1.50(d, 6H)In a 250 ml three-necked flask, compound (1) (5.0 g, 18.65 mmol) and 2- (tributyltin) pyridine (9.6 g, 26.10 mmol) were added to purified toluene (100 mL) and the catalyst Pd (PPh 3 ) 4 (1.1 g) was added thereto, and the mixture was stirred at 110 ° C. for 18 hours. After the reaction, the mixture was cooled to room temperature, extracted with water and EA, and the organic layer was removed with water using MgSO 4 , and distilled under reduced pressure to remove the solvent. A silica column (EA: Hexane = 3: 10, v / v) was used to obtain 4- (2-pyridyl) -N-isopropylphthalimide (Compound 2) as a white solid (4.4 g, 88%). ). 1 H NMR (300 MHz, CD 3 COCD 3 , δ): 8.78 (d, 1H), 8.58 (d, 1H), 8.53 (s, 1H), 8.18 (d, 1H), 8.03 (t, 1H), 7.93 (d, 1H), 7.51 (t, 1H), 4.58-4.48 (m, 1H), 1.50 (d, 6H)

화합물(4)의 합성 Synthesis of Compound (4)

2-에톡시에탄올 (30 mL)와 물 (10 mL)를 혼합한 용매에 IrCl3?nH2O (1.6 g, 5.36 mmol) 와 화합물(2) (3.0 g, 11.26 mmol)을 넣고 질소기류하 120℃에서 20 시간동안 교반시켰다. 상기 교반하는 동안 용액의 색이 오렌지 색으로 변화하였다. 상기 오렌지 색의 용액을 물 (200 mL)에 부어 침전시키고 에탄올과 헥산으로 씻은 후 건조시켜 Ir(Ⅲ)-μ-클로로-브릿지된 다이머(화합물 3)을 얻었다(2.7 g, 68 %). To a solvent of 2-ethoxyethanol (30 mL) and water (10 mL), add IrCl 3 nH 2 O (1.6 g, 5.36 mmol) and compound (2) (3.0 g, 11.26 mmol) under a nitrogen stream. Stir at 120 ° C. for 20 hours. The color of the solution changed to orange during the stirring. The orange solution was poured into water (200 mL) to precipitate, washed with ethanol and hexane and dried to give Ir (III) -μ-chloro-bridged dimer (Compound 3) (2.7 g, 68%).

2-에톡시에탄올 (25 mL)에 화합물(3) (2.7 g, 1.78 mmol)를 용해시키고 아세틸아세톤 (0.5 mL, 4.87 mmol) 과 Na2CO3(1.9 g, 17.80 mmol)을 혼합하고 질소 기류하 120℃에서 24 시간동안 교반시켰다. 온도를 상온으로 내린 다음, 반응물을 물 (200 mL)에 부어 침전시키고 필터로 걸러서 물로 씻어내고 용매를 제거시켰다. 실리카 칼럼(DCM:MeOH=20:1, v/v) 을 이용하여 오렌지-레드(orange-red) 색의 고체로 화합물(4)를 얻었다(0.7 g 48%). 1H NMR (300 MHz, CDCl3, δ): 8.49(d, 2H), 8.08(d, 2H), 7.97(s, 2H), 7.93(d, 2H), 7.36(t, 2H), 6.70(s, 2H), 5.28(s, 1H), 4.43-4.38(m, 2H), 1.81(s, 6H), 1.37(d, 12H)
Dissolve compound (3) (2.7 g, 1.78 mmol) in 2-ethoxyethanol (25 mL), mix acetylacetone (0.5 mL, 4.87 mmol) with Na 2 CO 3 (1.9 g, 17.80 mmol) and mix with nitrogen stream. Stir at 120 ° C. for 24 h. After the temperature was cooled down to room temperature, the reaction was poured into water (200 mL) to precipitate, filtered off, washed with water and the solvent removed. Compound (4) was obtained as an orange-red solid using a silica column (DCM: MeOH = 20: 1, v / v) (0.7 g 48%). 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 , δ): 8.49 (d, 2H), 8.08 (d, 2H), 7.97 (s, 2H), 7.93 (d, 2H), 7.36 (t, 2H), 6.70 ( s, 2H), 5.28 (s, 1H), 4.43-4.38 (m, 2H), 1.81 (s, 6H), 1.37 (d, 12H)

[실시예 2] 본 발명에 따른 이리듐(Ⅲ) 착물을 이용한 유기전계발광소자의 특성 평가Example 2 Characterization of Organic Electroluminescent Devices Using Iridium (III) Complexes According to the Present Invention

ITO(Indium Tin Oxide) 기판(glass)의 발광면적이 3 mm×3 mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공챔버에 장착한 후 기본압력이 1×10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 ITO 위에 NPB:ReO3 (80 nm), NPB (20 nm), 발광층[CBP+4중량% 본 발명의 이리듐(Ⅲ) 착물] (20 nm), Bphen (40 nm), Bphen:RbCO3 (15 nm) 및 Al (100 nm)의 순서로 성막하여 본 발명의 유기 전계 발광 소자를 제작하였다[도 1]. The light emitting area of the indium tin oxide (ITO) substrate (glass) was patterned to have a size of 3 mm × 3 mm and then cleaned. After mounting the substrate in the vacuum chamber, the basic pressure is 1 × 10 -6 torr, and the organic material is placed on the ITO NPB: ReO 3 (80 nm), NPB (20 nm), the light emitting layer [CBP + 4% by weight of the present invention Iridium (III) complex] (20 nm), Bphen (40 nm), Bphen: RbCO 3 (15 nm) and Al (100 nm) were formed in the order of fabrication of the organic electroluminescent device of the present invention [FIG. 1]. .

NPB : 1,4-bis[N-(1-naphthyl)-N′-phenylamino]-4,4′-diamineNPB: 1,4-bis [N- (1-naphthyl) -N'-phenylamino] -4,4'-diamine

ReO3 : rhenium oxide ReO 3 : rhenium oxide

Bphen : 4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolineBphen: 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline

RbCO3 : rubidium carbonate RbCO 3 : rubidium carbonate

CBP : 4,4'- N,N'-dicarbazole-biphenyl
CBP: 4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl

도 2는 본 발명의 이리듐(III) 착물인 화합물(4)의 UV/PL특성을 나타내는 그래프이고, 도 3은 화합물(4)의 DSC를 나타내는 그래프이고, 도 4 및 도 5는 화합물(4)를 발광층에 채용하고 있는 유기전계발광소자의 특성을 나타내는 그래프로, 이때, 발광층이 CBP을 호스트로 하여 본 발명의 이리듐(Ⅲ) 착물인 화합물(4)을 CBP의 4중량%로 도핑하여 증착된 경우 최대 전류효율 37.4 cd/A, 최대 전력효율 32.7 lm/W 및 색좌표(0.52, 0.47)로 나타났다.FIG. 2 is a graph showing UV / PL characteristics of compound (4) which is an iridium (III) complex of the present invention, FIG. 3 is a graph showing DSC of compound (4), and FIGS. 4 and 5 are compound (4). Is a graph showing the characteristics of the organic light emitting device employing the light emitting layer, wherein the light emitting layer is deposited by doping the compound (4) of the iridium (III) complex of the present invention to 4% by weight of CBP with CBP as a host. The maximum current efficiency was 37.4 cd / A, the maximum power efficiency was 32.7 lm / W, and the color coordinates (0.52, 0.47).

Claims (10)

하기 화학식 1로 표시되는 이리듐(III) 착물.
[화학식 1]
Figure 112011087596966-pat00019

[상기 화학식 1에서, A는 화학결합이거나 (C1-C5)알킬렌이고;
R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R1 내지 R4는 인접한 치환체와 알케닐렌으로 연결되어 벤젠 또는 나프탈렌 고리를 형성할 수 있고, 상기 알케닐렌은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴로 더 치환될 수 있고;
R5는 (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R5의 아릴은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고;
Ar은 단일환 또는 다환의 방향족 고리이고;
R6는 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고;
L은 아세틸아세톤 또는 피콜린아마이드이고; 및
n은 2 또는 3이다.]
Iridium (III) complexes represented by the following formula (1).
[Formula 1]
Figure 112011087596966-pat00019

[In Formula 1, A is a chemical bond or (C1-C5) alkylene;
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl, and R 1 to R 4 may be connected to an adjacent substituent with an alkenylene to form a benzene or naphthalene ring, wherein the alkenylene is (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl, May be further substituted with (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl;
R 5 is (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl or (C 6 -C 20) aryl, wherein the aryl of R 5 is (C 1 -C 20) C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, halo (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl and halogen may be further substituted with one or more substituents selected from the group consisting of There is;
Ar is a monocyclic or polycyclic aromatic ring;
R 6 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl;
L is acetylacetone or picolinamide; And
n is 2 or 3.]
제 1항에 있어서,
상기 Ar은 벤젠 또는 나프탈렌인 이리듐(III) 착물.
The method of claim 1,
And Ar is benzene or naphthalene.
제 2항에 있어서,
하기 화학식 2 내지 화학식 13으로부터 선택되는 이리듐(III) 착물.
[화학식 2]
Figure 112011087596966-pat00020

[화학식 3]
Figure 112011087596966-pat00021

[화학식 4]
Figure 112011087596966-pat00022

[화학식 5]
Figure 112011087596966-pat00023

[화학식 6]
Figure 112011087596966-pat00024

[화학식 7]
Figure 112011087596966-pat00025

[화학식 8]
Figure 112011087596966-pat00026

[화학식 9]
Figure 112011087596966-pat00027

[화학식 10]
Figure 112011087596966-pat00028

[화학식 11]
Figure 112011087596966-pat00029

[화학식 12]
Figure 112011087596966-pat00030

[화학식 13]
Figure 112011087596966-pat00031

[상기 화학식 2 내지 13에서, R1 내지 R5 및 L은 청구항 제1항에서의 정의와 동일하고, R11은 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이다.]
The method of claim 2,
An iridium (III) complex selected from formulas (2) to (13).
(2)
Figure 112011087596966-pat00020

(3)
Figure 112011087596966-pat00021

[Chemical Formula 4]
Figure 112011087596966-pat00022

[Chemical Formula 5]
Figure 112011087596966-pat00023

[Formula 6]
Figure 112011087596966-pat00024

[Formula 7]
Figure 112011087596966-pat00025

[Chemical Formula 8]
Figure 112011087596966-pat00026

[Chemical Formula 9]
Figure 112011087596966-pat00027

[Formula 10]
Figure 112011087596966-pat00028

(11)
Figure 112011087596966-pat00029

[Formula 12]
Figure 112011087596966-pat00030

[Chemical Formula 13]
Figure 112011087596966-pat00031

[In Formulas 2 to 13, R 1 to R 5 and L are the same as defined in claim 1, R 11 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20 ) Alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl.]
제 3항에 있어서,
상기 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에틸헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵톡시, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 디메틸에틸실릴, 트리부틸실릴, 트리페닐실릴, 페닐 또는 나프틸이고, R5는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에틸헥실, 트리플루오르메틸, 퍼플루오르에틸, 퍼플루오르프로필, 퍼플루오르부틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵톡시, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 디메틸에틸실릴, 트리부틸실릴, 페닐 톨릴, 트리플루오르메틸페닐, 트리알킬실릴페닐, 트리페닐실릴페닐, 플루오르페닐 또는 나프틸인 이리듐(III) 착물.
The method of claim 3, wherein
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, ethylhexyl, methoxy, Ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexyloxy, heptoxy, trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, tributylsilyl, triphenylsilyl, phenyl or naphthyl, R 5 is methyl, ethyl , n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, ethylhexyl, trifluoromethyl, perfluoroethyl, perfluoropropyl, perfluorobutyl, methoxy , Ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexyloxy, heptoxy, trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, tributylsilyl, phenyl tolyl, trifluoromethylphenyl, trialkylsilylphenyl, triphenylsilyl Iridium (III) complexes which are phenyl, fluorophenyl or naphthyl.
제 4항에 있어서,
하기 화합물로부터 선택됨을 특징으로 하는 이리듐(III) 착물.
Figure 112010008294176-pat00032
The method of claim 4, wherein
Iridium (III) complexes selected from the following compounds.
Figure 112010008294176-pat00032
양극, 음극 및 양 전극 사이의 발광층을 포함하는 전기 인광 소자에 있어서, 제 1항 내지 제 5항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 이리듐 착물을 발광층에 포함하는 전기 인광 소자.An electrophosphorescent device comprising a light emitting layer between an anode, a cathode and a positive electrode, wherein the light emitting layer comprises the iridium complex according to any one of claims 1 to 5. 하기 화합물로 표시되는 이미드기를 갖는 리간드.
Figure 112011087596966-pat00033

[상기 A는 화학결합이거나 (C1-C5)알킬렌이고; R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R1 내지 R4는 인접한 치환체와 알케닐렌으로 연결되어 벤젠 또는 나프탈렌 고리를 형성할 수 있고, 상기 알케닐렌은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴로 더 치환될 수 있고; R5는 (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴 또는 (C6-C20)아릴이고, 상기 R5의 아릴은 (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, 할로(C1-C20)알킬, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 및 할로겐으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 더 치환될 수 있고; R6는 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이고; Ar은 단일환 또는 다환의 방향족 고리이다.]
Ligand which has imide group represented by the following compound.
Figure 112011087596966-pat00033

[Where A is a chemical bond or (C1-C5) alkylene; R 1 to R 4 are each independently hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl, and R 1 to R 4 may be connected to an adjacent substituent with an alkenylene to form a benzene or naphthalene ring, wherein the alkenylene is (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl, May be further substituted with (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl; R 5 is (C 1 -C 20) alkyl, halo (C 1 -C 20) alkyl, (C 1 -C 20) alkoxy, (C 1 -C 20) alkylsilyl or (C 6 -C 20) aryl, wherein the aryl of R 5 is (C 1 -C 20) C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, halo (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl and halogen may be further substituted with one or more substituents selected from the group consisting of There is; R 6 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20) arylsilyl or (C6-C20) aryl; Ar is a monocyclic or polycyclic aromatic ring.]
제 7항에 있어서,
하기 화합물로부터 선택되는 리간드.
Figure 112010008294176-pat00034

[상기 R1 내지 R5은 청구항 제7항에서의 정의와 동일하고, R11은 수소, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C1-C20)알킬실릴, (C6-C20)아릴실릴 또는 (C6-C20)아릴이다.]
The method of claim 7, wherein
Ligands selected from the following compounds.
Figure 112010008294176-pat00034

[Wherein R 1 to R 5 are the same as defined in claim 7, R 11 is hydrogen, (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (C1-C20) alkylsilyl, (C6-C20 ) Arylsilyl or (C6-C20) aryl.]
제 8항에 있어서,
상기 R1 내지 R4는 서로 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에틸헥실, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵톡시, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 디메틸에틸실릴, 트리부틸실릴, 트리페닐실릴, 페닐 또는 나프틸이고, R5는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 에틸헥실, 트리플루오르메틸, 퍼플루오르에틸, 퍼플루오르프로필, 퍼플루오르부틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 펜톡시, 헥실옥시, 헵톡시, 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 디메틸에틸실릴, 트리부틸실릴, 페닐 톨릴, 트리플루오르메틸페닐, 트리알킬실릴페닐, 트리페닐실릴페닐, 플루오르페닐 또는 나프틸인 리간드.
The method of claim 8,
R 1 to R 4 are each independently hydrogen, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, ethylhexyl, methoxy, Ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexyloxy, heptoxy, trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, tributylsilyl, triphenylsilyl, phenyl or naphthyl, R 5 is methyl, ethyl , n-propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, ethylhexyl, trifluoromethyl, perfluoroethyl, perfluoropropyl, perfluorobutyl, methoxy , Ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexyloxy, heptoxy, trimethylsilyl, triethylsilyl, dimethylethylsilyl, tributylsilyl, phenyl tolyl, trifluoromethylphenyl, trialkylsilylphenyl, triphenylsilyl Ligands that are phenyl, fluorophenyl or naphthyl.
제 9항에 있어서,
하기 화합물로부터 선택됨을 특징으로 하는 리간드.
Figure 112010008294176-pat00035
The method of claim 9,
Ligand, characterized in that it is selected from the following compounds.
Figure 112010008294176-pat00035
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