KR101285457B1 - 융합 다환 화합물 및 상기 화합물을 갖는 유기 발광 소자 - Google Patents

융합 다환 화합물 및 상기 화합물을 갖는 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

크리센 골격의 공액계를 확장하여 얻어진 하기 화학식 1의 융합 다환 화합물 및 상기 화합물을 사용한 유기 발광 소자가 제공된다. 상기 유기 발광 소자는 고효율이며 고휘도의 광출력을 갖고, 매우 내구성이 있다.
<화학식 1>
Figure 112010082347335-pct00011

식 중, R1 내지 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 알콕실기, 치환 또는 비치환의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 아미노기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 및 치환 또는 비치환의 복소환기로 이루어진 군으로부터 선택된다.

Description

융합 다환 화합물 및 상기 화합물을 갖는 유기 발광 소자{FUSED POLYCYCLIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE HAVING THE COMPOUND}
본 발명은 신규한 융합 다환 화합물 및 상기 화합물을 갖는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 형광성 또는 인광성 유기 화합물을 함유하고 양극과 음극 사이에 개재된 박막을 갖는 소자이며, 각 전극으로부터 정공 및 전자를 주입한다.
그 후, 형광성 또는 인광성 화합물의 여기자가 생성된다. 상기 여기자는, 이 여기자가 기저 상태로 복귀할 때 광을 방사한다. 상기 소자는 상기 광을 이용한다.
유기 발광 소자의 최근의 진보는 현저하며, 상기 소자의 특징은 저 인가 전압에서 고휘도, 발광 파장의 다양성, 고속 응답성, 박형 및 경량의 발광 소자를 가능하게 한다. 이러한 사실로부터, 상기 소자는 광범위한 용도에 사용될 가능성을 갖는 것으로 시사된다.
그러나, 현 상황은 보다 고휘도의 광출력 또는 고 변환 효율을 요구한다. 또한, 장시간의 사용으로 인한 시간 경과에 따른 변화, 산소를 함유하는 분위기 기체, 수분 등에 의해 유발되는 열화에 대한 내구성에 관해 많은 문제가 여전히 남아 있다.
또한, 풀컬러 디스플레이 등에 적용을 고려할 경우, 현 기술은 색순도가 높은 청, 녹, 적의 발광에 대한 필요성에 관한 문제에 대해 여전히 불충분하다. 따라서 색순도가 양호하고, 발광 효율이 높고, 내구성이 양호한 유기 발광 소자를 실현하기 위한 재료가 요구되고 있다.
상술한 과제를 해결하는 방법으로서, 융합 다환 화합물을 유기 발광 소자의 성분으로서 사용하는 것이 제안되었다. 일본 특허 공개 제2001-102173호 공보에는 융합 다환 화합물을 유기 발광 소자의 성분으로서 사용한 예가 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 공개 제2004/0076853호 공보에는 크리센 유도체를 사용한 유기 발광 소자가 개시되어 있다. 일본 특허 공개 평10-189248호 공보에는 플루오란텐 유도체를 사용한 유기 발광 소자가 개시되어 있다. 문헌 [J. Org. Chem. 64, 1650-1656, 1999]에는 크리센 골격과 2개의 벤젠환이 5원환을 형성한 융합 다환 화합물이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 신규한 융합 다환 화합물을 제공하는 것이다. 본 발명의 또다른 목적은 상기 신규한 융합 다환 화합물을 갖는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다. 상기 유기 발광 소자는 고효율이며 고휘도의 광출력을 갖고, 내구성이 있다.
본 발명의 추가의 특징은 첨부된 도면을 참고로 하기 예시적인 실시형태의 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물을 제공한다.
Figure 112010082347335-pct00001
식 중, R1 내지 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 알콕실기, 치환 또는 비치환의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 아미노기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 및 치환 또는 비치환의 복소환기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 화학식 1로 나타내어지는 화합물은 우수한 발광 특성을 갖고, 안정성이 높은 유기 발광 소자용 재료를 제공할 수 있고, 따라서 매우 고효율이며 매우 고휘도의 광출력을 갖고, 매우 내구성이 있는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 있어서의 유기 발광 소자의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 있어서의 유기 발광 소자의 또다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 있어서의 유기 발광 소자의 또다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 있어서의 유기 발광 소자의 또다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 있어서의 유기 발광 소자의 또다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 톨루엔 중 예시 화합물 3-15의 용액(1×10-6mol/l)의 형광 스펙트럼(여기 파장: 360nm)을 도시하는 도면이다.
도 7은 톨루엔 중 예시 화합물 3-7의 용액(1×10-6mol/l)의 형광 스펙트럼(여기 파장: 360nm)을 도시하는 도면이다.
본 발명에 따른 신규한 융합 다환 화합물은 하기 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물이다.
<화학식 1>
Figure 112010082347335-pct00002
식 중, R1 내지 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환의 알킬기, 치환 또는 비치환의 알콕실기, 치환 또는 비치환의 알케닐기, 치환 또는 비치환의 알키닐기, 치환 또는 비치환의 아르알킬기, 치환 또는 비치환의 아미노기, 치환 또는 비치환의 아릴기, 및 치환 또는 비치환의 복소환기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 1에 있어서의 융합 다환 화합물의 치환기의 구체예를 이하에 나타내지만, 이것들에 한정되지 않는다.
R1 내지 R18의 구체예를 이하에 나타낸다.
할로겐 원자의 예로는, 불소, 염소, 브롬 및 요오드를 들 수 있다.
알킬기의 예로는, 메틸기, 에틸기, 노르말-프로필기, 이소프로필기, 노르말-부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기, 옥틸기, 1-아다만틸기 및 2-아다만틸기를 들 수 있다.
알콕실기의 예로는, 메톡실기, 에톡실기, 프로폭실기 및 페녹실기를 들 수 있다.
알케닐기의 예로는, 비닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 페닐비닐기 및 디페닐비닐기를 들 수 있다.
알키닐기의 예로는, 에티닐기, 프로피닐기, 부티닐기 및 페네티닐기를 들 수 있다.
아르알킬기의 예로는, 벤질기 및 페네틸기를 들 수 있다.
아미노기의 예로는, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디벤질아미노기, 디페닐아미노기, 디톨릴아미노기, 디-tert-부틸아미노기, 디아니솔릴아미노기, 나프틸 페닐아미노기 및 카르바졸릴기를 들 수 있다.
아릴기의 예로는, 페닐기, 나프틸기, 펜탈레닐기, 인데닐기, 아줄레닐기, 안트릴기, 피레닐기, 인다세닐기, 아세나프테닐기, 페난트릴기, 페날레닐기, 플루오란테닐기, 벤조플루오란테닐기, 아세페난트릴기, 아세안트릴기, 트리페닐레닐기, 크리세닐기, 나프타세닐기, 페릴레닐기, 펜타세닐기, 비페닐기, 테르페닐기 및 플루오레닐기를 들 수 있다.
복소환기의 예로는, 티에닐기, 피롤릴기, 피리딜기, 피리미디닐기, 비피리딜기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 테르티에닐기, 퀴놀릴기, 퀴녹살리닐기, 카르바졸릴기, 아크리디닐기 및 페난트롤릴기를 들 수 있다.
상기 알킬기, 알콕실기, 알케닐기, 알키닐기, 아르알킬기, 아미노기, 아릴기 및 복소환기는 각각 치환기를 가질 수 있다. 상기 치환기의 예로는 하기를 들 수 있다:
메틸기, 에틸기, 프로필기 및 tert-부틸기 등의 알킬기;
벤질기 및 페네틸기 등의 아르알킬기;
페닐기, 비페닐기, 나프틸기, 피레닐기, 안트릴기 및 플루오레닐기 등의 아릴기;
티에닐기, 피롤릴기, 피리딜기, 페난트롤릴기 및 카르바졸릴기 등의 복소환기;
디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디벤질아미노기, 디페닐아미노기, 디톨릴아미노기 및 디아니솔릴아미노기 등의 아미노기;
메톡실기, 에톡실기, 프로폭실기 및 페녹실기 등의 알콕실기;
시아노기; 니트로기; 및 불소 및 염소 등의 할로겐 원자.
화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물은 주로 유기 발광 소자용 재료로서 사용할 수 있다.
특히, 화학식 1로 나타내어지는 화합물은 정공 수송층, 전자 수송층 또는 발광층에 사용되어 고 발광 효율 및 장수명을 갖는 소자를 제공할 수 있다.
또한, 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물을 발광층에 사용할 경우, 상기 화합물을 다양한 방식 중 어느 하나로 사용하여 고 색순도, 고 발광 효율 및 장수명을 갖는 소자를 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 화합물은 발광층에 단독으로 사용할 수 있다. 대안적으로, 상기 화합물은 발광층에 있어서 도펀트(게스트) 재료로서 사용할 수 있다. 대안적으로, 상기 화합물은 형광 재료 및 인광 재료 각각의 호스트 재료로서 사용할 수 있다.
화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물을 게스트로서 사용할 경우의 함유량은 바람직하게는 발광층의 전체 중량에 대하여 0.1중량％ 이상 30중량％ 이하이고, 상기 함유량은 더욱 바람직하게는 농도 소광을 억제할 수 있도록, 0.1중량％ 이상 15중량％ 이하이다.
또한, 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물을 게스트로서 사용하는 경우, 호스트 재료는 특별히 한정되지 않지만, 안정한 아몰퍼스 막으로 형성되는 유기 발광 소자를 제공할 수 있도록, 융합 다환 유도체가 바람직하게 사용된다. 또한, 고효율이며 내구성이 있는 유기 발광 소자를 제공할 수 있도록, 호스트 재료 그 자체가 발광 효율이 높을 필요가 있거나, 호스트 그 자체가 화학적 안정성을 가질 필요가 있다. 따라서, 플루오렌 유도체, 피렌 유도체, 플루오란텐 유도체 또는 벤조플루오란텐 유도체 등의 형광 양자 효율 및 화학적 안정성이 높은 융합 다환 유도체가 보다 바람직하다.
한편, 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물을 호스트 화합물로서 사용할 경우, 게스트는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 원하는 발광색에 따라 게스트를 적절히 사용하면 된다. 또한, 상기 화합물은, 필요에 따라 게스트 뿐만 아니라, 정공 수송성 화합물, 전자 수송성 화합물 등을 함께 도프한 후 사용할 수 있다.
유기 발광 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있기 위해서는, 발광 중심 재료(게스트) 그 자체의 발광 양자 효율이 큰 것이 바람직하다. 또한, 유기 발광 소자가 디스플레이 장치에 적용될 경우, 상기 발광 중심 재료는 높은 색순도를 갖는 것이 중요하다.
일반적으로, 실온 이상의 온도에서, 많은 유기 화합물은 각각 폭넓은 형광 스펙트럼을 나타내고, 각각 색순도가 불량한 경향이 있다. 상기 관점에서, 융합 다환 화합물에 있어서는, 공액계를 확장하여 화합물의 스펙트럼 상에 진동 구조를 발생시킬 수 있고, 화합물의 색순도를 향상시킬 수 있는 분자 설계가 실시되었다.
그러나, 공액계의 확장은 에너지 갭의 협소화를 수반하기 때문에, 에너지가 큰 청색 형광에 대하여 상기 접근법을 적용하는 것은 용이하지 않다.
상기 관점에서, 본 발명의 발명자들은 예의 검토하였다. 그 결과, 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물은 현저한 진동 구조를 갖는 형광 스펙트럼을 나타내고, 높은 청색 색순도의 형광 발광을 발생시키는 것을 발견하였다. 즉, 크리센 골격과의 5원환 형성에 사용되는 2개의 방향환 중 하나로서 나프탈렌환을, 2개의 방향환 중 다른 하나로서 벤젠환을 사용하여 공액계를 적절하게 확장한다. 이러한 절차에 의해, 0-0 전이로서 제1 피크의 상대 강도를 임의의 다른 피크보다도 강화하고, 스펙트럼의 반가폭을 좁게 함으로써, 청색 영역으로부터 스펙트럼이 일탈하지 않고 색순도의 향상을 달성할 수 있다.
또한, 화학식 1로 나타내지는 융합 다환 화합물은 강직한 골격에 기인하는 높은 양자 효율을 갖고 있기 때문에, 고효율이며 고색순도의 청색 유기 발광 소자를 제조하기에 적합하다.
내구성이 있는 유기 발광 소자를 제공할 수 있기 위해서는, 소자를 형성하는 유기 발광 소자용 화합물은 화학적 안정성을 가져야 한다.
화학식 1로 나타내지는 융합 다환 화합물은 예를 들어 5원환 구조 각각의 전자 흡인 효과에 의해 홑겹항 산소 분자의 친전자 반응에 기초하여 반응성은 낮고, 따라서 화학적으로 안정하다. 또한, 5원환 구조를 2개 갖는 화합물은, 플루오란텐 또는 벤조플루오란텐 등의 5원환 구조를 1개 갖는 골격보다 화학적 안정성이 높다.
화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물은 5원환 구조 각각의 전자 흡인성에 의해 전자 주입성을 갖는다. 그 결과, 화합물을 유기 발광 소자용 재료로서 사용할 경우, 소자의 구동 전압을 저하시킬 수 있다. 또한, 5원환 구조를 2개 갖는 화합물은, 플루오란텐 또는 벤조플루오란텐 등의 5원환 구조를 1개 갖는 골격보다 소자의 구동 전압을 저하시키는 효과가 크다.
화학식 1로 나타내어지는 화합물의 HOMO/LUMO 레벨은 치환기를 도입함으로써 용이하게 조정할 수 있다.
따라서, 정공 및 전자 등의 캐리어를 주입하는 양 사이의 균형을 고려한 분자 설계가 가능하다. 또한, 여러가지 발광색에 대하여 발광 재료의 분자 설계가 가능하다.
또한, 화학식 1에 있어서, R1 내지 R18 중 적어도 하나가 치환기를 나타내는 경우에는, 치환기의 존재는 융합 다환 화합물의 분자의 중첩을 피하는 효과를 초래하고, 화합물의 승화성 및 증착 안정성, 및 화합물의 결정성의 저하 또는 화합물의 높은 유리 전이 온도로 인한 상기 화합물로 제조된 막의 안정성에 기여한다. R1 내지 R18 중 적어도 하나로 나타내어지는 치환기는 바람직하게는 치환 또는 비치환의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 복소환기이며, R1, R4, R9 및 R14 각각은 더욱 바람직하게는 치환 또는 비치환의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 복소환기를 나타낸다. 특히, R1, R4, R9 및 R14 각각에 치환기가 들어갈 경우, 치환기 중 어느 하나와 인접 기와의 입체 장해가 커서, 분자의 중첩을 피하는 효과가 커진다.
본 발명은 상기 기재된 바와 같은 고찰에 기초한 분자 설계에 의해 이루어진 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
상기 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다. 그러나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다.
화합물 예 1
Figure 112010082347335-pct00003
화합물 예 2
Figure 112010082347335-pct00004
화합물 예 3
Figure 112010082347335-pct00005
Figure 112010082347335-pct00006
이어서, 본 발명의 유기 발광 소자에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 유기 발광 소자는 양극 및 음극으로 형성되는 한 쌍의 전극과, 상기 한 쌍의 전극 사이에 개재되는 유기 화합물층을 포함한다. 유기 발광 소자에서, 유기 화합물층은 본 발명에 따른 융합 다환 화합물을 적어도 함유한다.
도 1 내지 도 5는 각각 본 발명의 유기 발광 소자의 바람직한 예를 나타낸다.
먼저, 각 도면 부호에 대하여 설명한다.
기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4), 정공 수송층(5), 전자 수송층(6), 정공 주입층(7) 및 정공/여기자 블로킹층(8)이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 유기 발광 소자는 기판(1) 상에 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 이 순서대로 설치된 구조를 갖는다. 여기서 사용하는 발광 소자는, 소자 그 자체가 정공 수송성, 전자 수송성 및 발광성을 갖는 경우나, 각각의 특성을 갖는 화합물을 조합하여 사용할 경우에 유용하다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 또다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 유기 발광 소자는 기판(1) 상에 양극(2), 정공 수송층(5), 전자 수송층(6) 및 음극(4)이 이 순서대로 설치된 구조를 갖는다. 발광 물질은 정공 수송성 및 전자 수송성 중 어느 하나, 또는 양쪽을 갖는 재료를 각각의 층에 사용하고, 발광 물질을 비발광성 정공 수송 물질 또는 전자 수송 물질과 조합하여 사용하는 경우에 유용하다. 이 경우, 발광층(3)은 정공 수송층(5) 또는 전자 수송층(6)으로 형성된다.
도 3은 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 또다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 유기 발광 소자는 기판(1) 상에 양극(2), 정공 수송층(5), 발광층(3), 전자 수송층(6) 및 음극(4)이 이 순서대로 설치된 구조를 갖는다. 상기 유기 발광 소자는 캐리어 수송 기능과 발광 기능을 분리한 것이다. 상기 소자는 정공 수송성, 전자 수송성 또는 발광성의 각 특성을 갖는 화합물과 적절히 조합하여 사용함으로써, 사용되는 재료 선택의 자유도가 실질적으로 증가할 수 있다. 또한, 발광 파장이 다른 다양한 화합물을 사용할 수 있어, 발광 색상의 다양성이 증가할 수 있다. 또한, 소자의 중앙에 설치된 발광층(3)에 각 캐리어 또는 여기자를 유효하게 트랩함으로써, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 4는 정공 주입층(7)을 양극(2)측에 삽입한 것을 제외하고는 도 3에 도시된 구조를 갖는다. 상기 구조는 양극(2)과 정공 수송층(5) 사이의 밀착성 향상 또는 정공 주입성 향상에 효과가 있고, 소자에 인가되는 전압을 저하시키는 데 효과적이다.
도 5는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 또다른 예를 도시하는 단면도이다. 도 5는 정공 또는 여기자가 음극(4)측으로 이동하는 것을 차단하는 층(정공/여기자 블로킹층(8))을 발광층(3)과 전자 수송층(6) 사이에 삽입한 것을 제외하고는 도 3에 도시된 구조를 갖는다. 상기 구조는 이온화 포텐셜이 매우 높은 화합물을 정공/여기자 블로킹층(8)으로 사용하고, 발광 효율의 향상에 효과적이다.
도 1 내지 도 5 각각은 기본적인 소자 구조를 나타내며, 본 발명의 화합물을 사용한 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 도 5에 도시된 구조에 한정되지 않음을 유념한다. 예를 들어, 본 발명의 유기 발광 소자는 전극과 유기층 사이의 계면에 절연성층을 설치한 구조; 접착층 또는 간섭층을 설치한 구조; 및 정공 수송층이 이온화 포텐셜이 다른 2개의 층으로 형성되는 구조를 포함하는 다양한 층 구조 중 어느 하나를 가질 수 있다.
본 발명에 사용되는 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물은 도 1 내지도 5에 도시된 구조 중 어느 하나에 사용할 수 있다.
특히, 본 발명의 화합물을 사용한 유기층은 진공 증착법, 용액 도포법 등에 의해 형성되며, 상기 층은 결정화가 거의 일어나지 않고, 시간 경과에 따른 안정성이 우수하다.
본 발명에서, 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물은 특히 발광층의 성분으로서 사용된다. 또한, 필요에 따라, 종래 공지된 저분자량계 또는 중합체계 정공 수송성 화합물, 발광성 화합물 또는 전자 수송성 화합물 등의 화합물을 함께 사용할 수도 있다.
정공 수송성 화합물의 예로는, 트릴아릴아민 유도체; 페닐렌디아민 유도체; 트리아졸 유도체; 옥사디아졸 유도체; 이미다졸 유도체; 피라졸린 유도체; 피라졸론 유도체; 옥사졸 유도체; 플루오레논 유도체; 히드라존 유도체; 스틸벤 유도체; 프탈로시아닌 유도체; 포르피린 유도체; 폴리(비닐카르바졸); 폴리(실릴렌); 폴리(티오펜); 및 기타 도전성 중합체를 들 수 있다.
발광성 화합물의 예로는, 본 발명의 융합환 방향족 화합물 외에, 나프탈렌 유도체, 페난트렌 유도체, 플루오렌 유도체, 피렌 유도체, 테트라센 유도체, 코로넨 유도체, 크리센 유도체, 페릴렌 유도체, 9,10-디페닐안트라센 유도체, 루브렌, 퀴나크리돈 유도체, 아크리돈 유도체, 쿠마린 유도체, 피란 유도체, 나일 레드, 피라진 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 벤조옥사졸 유도체 및 스틸벤 유도체; 유기 금속 착체(예를 들어, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄 등의 유기 알루미늄 착체; 및 유기 베릴륨 착체), 및 폴리(페닐렌 비닐렌) 유도체, 폴리(플루오렌) 유도체, 폴리(페닐렌) 유도체, 폴리(티에닐렌 비닐렌) 유도체 및 폴리(아세틸렌) 유도체를 비롯한 중합체 유도체를 들 수 있다.
전자 수송성 화합물의 예로는, 옥사디아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 티아졸 유도체, 티아디아졸 유도체, 피라진 유도체, 트리아졸 유도체, 트리아진 유도체, 페릴렌 유도체, 퀴놀린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 플루오레논 유도체, 안트론 유도체, 페난트롤린 유도체 및 유기 금속 착체를 들 수 있다.
양극을 구성하는 재료의 예로는, 금, 백금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 코발트, 셀레늄, 바나듐 또는 텅스텐 등의 금속 원소; 이들의 합금; 및 산화주석, 산화아연, 산화인듐, 산화주석인듐(ITO) 또는 산화아연인듐 등의 금속 산화물을 들 수 있다. 또한, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 또는 폴리페닐렌 술피드 등의 도전성 중합체도 사용할 수 있다. 이들 전극 재료는 각각 단독으로 사용할 수 있거나, 이들의 2종 이상을 조합으로 사용할 수 있다. 또한, 양극은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
음극을 구성하는 재료의 예로는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 알루미늄, 인듐, 루테늄, 티타늄, 망간, 이트륨, 은, 납, 주석 또는 크롬 등의 금속 원소; 및 리튬-인듐 합금, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘-은 합금, 알루미늄-리튬 합금, 알루미늄-마그네슘 합금 또는 마그네슘-인듐 합금 등의 이들의 합금을 들 수 있다. 산화주석인듐(ITO) 등의 금속 산화물도 사용할 수 있다. 이들 전극 재료 각각은 단독으로 사용할 수 있거나, 이들의 2종 이상을 조합으로 사용할 수 있다. 또한, 음극은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 사용되는 기판은 특별히 한정되지 않지만, 그 예로는 금속 기판 또는 세라믹스 기판 등의 불투명성 기판; 및 유리 기판, 석영 기판 또는 플라스틱 시트 기판 등의 투명성 기판을 들 수 있다.
또한, 기판은 발광 색을 제어하기 위해 컬러 필터 막, 형광 색 변환 필터 막, 유전체 반사막 등을 가질 수 있다. 또한, 기판 상에 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)를 제조한 후, 상기 TFT에 접속하여 발광의 온/오프를 제어할 수 있는 소자를 제조할 수 있다. 이 경우, 소위 액티브 구동이 가능해진다. 물론, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 소위 패시브 구동(단순 매트릭스 구동)에 의해 광을 발광할지 여부가 제어될 수도 있다.
대안적으로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자를 듀티 구동 및 스태틱 구동에 의해 구동할 수 있다.
소자의 발광 방향에 관하여는, 소자는 저부 발광 구조(기판측으로부터 광을 발광하는 구조) 또는 상부 발광 구조(기판의 반대측으로부터 광을 발광하는 구조)를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다중 유기 발광 소자를 동일한 기판에 배치하고, 각각을 화소로서 사용하는 절차를 채택할 수 있다. 이 경우, 각 화소를 제어하는 제어 유닛을 더 설치할 수 있다. 또한, 이 경우, 임의의 이러한 유기 발광 소자를 화소로서 화소부의 어느 하나에 갖는 표시 장치를 제공할 수 있다. 표시 장치는 예를 들어 박형 디스플레이이다. 대안적으로, 표시 장치는 전자 사진 화상 형성 장치의 조작부에 사용될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 본 발명의 유기 발광 소자는 각종 장치의 어느 하나에 사용될 수 있다. 각종 장치의 예로는 상술한 디스플레이 및 전자 사진 화상 형성 장치를 들 수 있다. 또한, 상기 예로는 디지털 스틸 카메라 및 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치를 들 수 있다. 대안적으로, 상기 유기 발광 소자는 예를 들어 자동차(4륜 자동차 또는 2륜 자동차 등) 또는 열차 등의 차량 내에 탑재되는 디스플레이에 탑재될 수 있다. 대안적으로, 광원으로서 상기 유기 발광 소자를 갖는 조명 장치, 또는 노광 광원으로서 상기 유기 발광 소자를 갖는 전자 사진 화상 형성 장치도 제공할 수 있다.
<실시예>
이하, 실시예를 참고로 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않는다.
<실시예 1>
예시 화합물 3-15의 합성
Figure 112010082347335-pct00007
a) 중간체 화합물 4-1의 합성
500-ml 3구 플라스크에, 크리센 20.0g(87.6mmol), 염화알루미늄 46.7g(350mmol) 및 디클로로메탄 400ml을 넣었다. 혼합물을 질소 분위기 중에서 -78℃에서 교반하고, 옥살릴 클로라이드 55.6g(438mmol)을 혼합물에 적하하였다. 그 후, 생성된 혼합물을 30분 동안 교반하고, 계속하여 그의 온도를 2시간에 걸쳐 실온으로 상승시켰다. 반응 용액을 4l의 얼음물에, 상기 얼음물을 교반하면서 부었다. 생성된 고체를 여과에 의해 분리한 후, 메탄올 100ml로 분산 및 세정하였다. 고체를 여과하고, 진공에서 가열에 의해 건조시켜 중간체 화합물 4-1(오렌지색 분말) 21.5g을 얻었다(87％ 수율).
b) 중간체 화합물 4-3의 합성
200-ml 3구 플라스크에, 화합물 4-1 2.01g(7.10mmol), 화합물 4-2 1.50g(7.13mmol) 및 에탄올 100m1을 넣었다. 혼합물을 질소 분위기 중에서 실온에서 교반하면서, 수산화칼륨 4.00g을 용해시킨 수용액 25ml을 혼합물에 적하하였다. 이어서, 생성된 혼합물의 온도를 75℃로 상승시킨 후, 혼합물을 1시간 30분 동안 교반하였다. 반응액을 냉각시킨 후, 석출된 고체를 여과에 의해 분리하고, 건조시켜 중간체 화합물 4-3(녹색 분말) 3.08g을 얻었다(95％ 수율).
c) 중간체 화합물 4-4의 합성
500-ml 3구 플라스크에, 화합물 4-3 4.00g(8.76mmol), 안트라닐산 1.26g(9.19mmol), 이소아밀 니트라이트 1.50ml(11.2mmol) 및 톨루엔 300ml을 넣었다. 질소 분위기 중에서, 혼합물의 온도를 85℃로 상승시킨 후, 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 반응액을 냉각시킨 후, 물을 반응액에 첨가하고, 혼합물을 2상으로 추출하였다. 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시킨 후, 실리카 겔 칼럼(톨루엔과 헵탄의 혼합물을 전개 용매로 사용함)으로 정제하여 중간체 화합물 4-4(황색 분말) 2.27g을 얻었다(51％ 수율).
b) 중간체 화합물 4-5의 합성
100-ml 3구 플라스크에, 화합물 4-4 1.00g(1.98mmol), 염화알루미늄 1.06g(7.92mmol) 및 디클로로메탄 50ml을 넣었다. 혼합물을 질소 분위기 중에서 -78℃에서 교반하면서, 옥살릴 클로라이드 1.26g(9.90mmol)을 혼합물에 적하하였다. 그 후, 생성된 혼합물을 30분 동안 교반하고, 계속하여 그의 온도를 2시간에 걸쳐 실온으로 상승시켰다. 반응 용액을 1l의 얼음물에, 상기 얼음물을 교반하면서 부었다. 생성된 고체를 여과에 의해 분리한 후, 메탄올 30ml로 분산 및 세정하였다. 고체를 여과하고, 진공에서 가열에 의해 건조시켜 중간체 화합물 4-5(오렌지색 분말) 1.11g을 얻었다(100％ 수율).
e) 중간체 화합물 4-7의 합성
200-ml 3구 플라스크에, 화합물 4-5 1.11g(1.98mmol), 화합물 4-6 0.856g(1.97mmol), 에탄올 100ml 및 톨루엔 10ml을 넣었다. 혼합물을 질소 분위기 중에서 실온에서 교반하면서, 수산화칼륨 1.11g을 용해시킨 수용액 5ml을 혼합물에 적하하였다. 이어서, 생성된 혼합물의 온도를 75℃로 상승시킨 후, 혼합물을 1시간 30분 동안 교반하였다. 반응액을 냉각시킨 후, 석출된 고체를 여과에 의해 분리하고, 건조시켜 중간체 화합물 4-7(녹색 분말) 0.87g을 얻었다(46％ 수율).
f) 예시 화합물 3-15의 합성
200-ml 3구 플라스크에, 화합물 4-7 0.87g(0.91mmol), 2,5-노르보르나디엔 8.38g(91mmol) 및 아세트산 무수물 40ml을 넣었다. 질소 분위기 중에서, 혼합물의 온도를 90℃로 상승시킨 후, 혼합물을 18시간 동안 교반하였다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 용매를 감압 하에 증류에 의해 제거하였다. 그 후, 잔류물을 실리카 겔 칼럼(톨루엔과 헵탄의 혼합물을 전개 용매로 사용함)으로 정제하여 예시 화합물 3-15(황색 분말) 0.25g을 얻었다(29％ 수율).
질량 분광법에 의해, 상기 화합물의 M+가 예시 화합물 3-15의 그것, 즉 955와 동일한 것을 확인하였다.
또한, 농도 10-6mol/l의 톨루엔 중 상기 화합물의 희석 용액의 발광 스펙트럼을 형광 분광광도계 (F-4500, 히타치사(Hitachi, Ltd.)제)에 의해, 여기 파장을 360nm로 설정하여 측정하였다. 측정 결과로서, 도 6에 나타내는 형광 스펙트럼이 얻어졌고, 상기 화합물은 464nm에 발광 극대를 갖는 양호한 청색 발광을 나타내었다.
<실시예 2>
예시 화합물 3-7의 합성
실시예 1과 동일한 합성 방법으로 예시 화합물 3-7을 합성하였다. 구체적으로는, 실시예 1에 있어서 화합물 4-6을 화합물 4-2로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건 하에 합성을 행하였다.
질량 분광법에 의해, 상기 화합물의 M+가 예시 화합물 3-7의 그것, 즉 730과 동일함을 확인하였다.
또한, 농도 10-6mol/l의 톨루엔 중 상기 화합물의 희석 용액의 발광 스펙트럼을, 여기 파장을 360nm로 설정하여 측정하였다. 측정 결과, 도 7에 나타내는 형광 스펙트럼이 얻어졌고, 상기 화합물은 463nm에 발광 극대를 갖는 양호한 청색 발광을 나타내었다.
이하, 실시예 1과 동일한 합성 방법으로, 예시 화합물 2-5, 2-9, 3-13, 3-14, 3-16, 3-17, 3-18, 3-19, 3-25 및 3-26을 각각 합성할 수 있다. 구체적으로는, 실시예 1에 있어서 화합물 4-2(제1 케톤 유도체) 및 화합물 4-6(제2 케톤 유도체) 대신 하기 표 1에 나타내는 케톤 유도체를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 조건 하에 합성을 행하였다.
Figure 112010082347335-pct00008
<실시예 3>
유기 발광 소자의 제조
실시예 3에서는, 도 3에 도시된 유기 발광 소자를 제조하였다. 우선, 유리 기판(기판(1)) 상에 두께 100nm으로 산화주석인듐(ITO)(양극(2))을 패터닝하여 ITO 전극을 갖는 유리 기판을 제조하였다. ITO 전극을 갖는 유리 기판을 아세톤 및 이소프로필 알코올(IPA)로 순차적으로 초음파 세정하였다. 그 후, 기판을 IPA로 비등 세정한 후 건조시키고, 추가로 UV/오존 세정하였다. 이렇게 처리된 기판을 투명 도전성 지지 기판으로서 사용하였다.
이어서, 상기 ITO 전극을 갖는 유리 기판 상에, 유기 화합물로 각각 형성된 층과 음극을 저항 가열에 기초한 진공 증착으로 연속 형성하였다. 구체적으로는, 우선, 하기에 나타내는 화합물 A를 두께 20nm의 층으로 형성하여 정공 수송층(5)으로 하였다. 다음으로, 호스트인 하기에 나타내는 화합물 B와 게스트인 예시 화합물 3-15를, 화합물 B에 대하여 예시 화합물 3-15의 함유량이 1중량％가 되도록 공증착시켜 발광층(3)을 형성하였다. 이 경우, 발광층(3)의 두께는 30nm으로 설정하였다. 다음으로, 하기에 나타내는 화합물 C를 두께 30nm의 층으로 형성하여 전자 수송층(6)으로 하였다. 다음으로, KF를 두께 1nm의 층으로 형성하여 제1 금속 전극층으로 하였다. 마지막으로, Al을 두께 100nm의 층으로 형성하여 제2 금속 전극층으로 하였다. 여기서, KF 및 Al은 집합적으로 음극(4)으로서 기능한다.
Figure 112010082347335-pct00009
층을 형성할 때, 진공 챔버 내의 압력을 10-5Pa로 설정하였음을 유념해야 한다. 또한, 소자의 제조에 있어서, 대향하는 전극은 각각 면적이 3mm2가 되도록 하였다. 이렇게 하여 유기 발광 소자를 얻었다.
얻어진 유기 발광 소자에 대하여, 그 특성을 측정하고 평가하였다. 구체적으로는, 소자의 전류-전압 특성을 휴렛-팩커드사(Hewlett-Packard Company)제 미소전류계 4140B로 측정하고, 소자의 발광 휘도는 탑콘사(TOPCON CORPORATION)제 BM7로 측정하였다. 그 결과, 4.0V의 인가 전압에서, 소자는 발광 휘도 420cd/m2의 양호한 청색 발광을 나타내는 것으로 관측되었다. 또한, 이 소자에 질소 분위기 하에 100시간 동안 전압을 인가하였다. 그 결과, 소자는 양호한 발광을 계속하는 것으로 관측되었다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고로 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태에 한정되지 않음을 이해해야 한다. 하기 특허청구범위는 이러한 변형 및 등가 구조 및 기능을 모두 포괄하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.
본 출원은 2008년 5월 22일자로 출원된 일본 특허 출원 제2008-134318호에 대해 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전문이 본원에 참고로 도입된다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 나타내어지는 융합 다환 화합물.
    <화학식 1>
    Figure 112012101319901-pct00010

    식 중, R1 내지 R18은 각각 독립적으로 수소 원자 및 페닐기로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    상기 페닐기는 치환기를 가질 수 있으며
    상기 치환기는 알킬기, 알콕시기, 아랄킬기, 아미노기, 아릴기, 복소환기, 시아노기, 니트로기 및 할로겐 원자로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  2. 제1항에 있어서, 화학식 1에서 R2, R3, R5~R8, R10~R13 및 R15~R18이 수소원자인 융합 다환 화합물.
  3. 양극 및 음극을 포함하는 한 쌍의 전극; 및
    상기 한 쌍의 전극 사이에 설치된 유기 화합물층을 포함하는 유기 발광 소자이며,
    상기 유기 화합물층이 제1항에 따른 융합 다환 화합물을 적어도 함유하는, 유기 발광 소자.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유기 화합물층이 발광층인, 유기 발광 소자.
  5. 제4항의 유기 발광 소자를 화소로서 갖고, 상기 화소를 제어하는 제어 유닛을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 유기 발광 소자와 접속하며, 상기 화소의 발광과 비발광을 제어하는 스위칭 소자인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 액티브 구동하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2010018842A1 (ja) * 2008-08-12 2012-01-26 出光興産株式会社 ベンゾフルオランテン誘導体及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5414258B2 (ja) * 2008-12-10 2014-02-12 キヤノン株式会社 ベンゾインデノクリセン化合物及びこれを用いた有機発光素子
JP5709382B2 (ja) 2009-03-16 2015-04-30 キヤノン株式会社 新規クリセン化合物及びこれを有する有機発光素子
JP4721475B2 (ja) * 2009-10-01 2011-07-13 キヤノン株式会社 ジインデノピセン化合物及びこれを使用した有機発光素子
JP4830029B2 (ja) * 2010-02-02 2011-12-07 キヤノン株式会社 新規有機化合物およびそれを有する有機発光素子
JP5578934B2 (ja) 2010-05-19 2014-08-27 キヤノン株式会社 新規有機化合物
JP5669539B2 (ja) 2010-12-01 2015-02-12 キヤノン株式会社 キノリノ［３，２，１−ｋｌ］フェノキサジン化合物及びこれを用いた有機発光素子
JP5669550B2 (ja) 2010-12-10 2015-02-12 キヤノン株式会社 インドロフェノキサジン化合物及びこれを用いた有機発光素子
CN103475726B (zh) * 2013-09-17 2017-03-15 北京京东尚科信息技术有限公司 一种虚拟桌面管理方法、服务器和客户端
JP5774076B2 (ja) * 2013-11-14 2015-09-02 キヤノン株式会社 ベンゾインデノクリセン化合物及びこれを用いた有機発光素子
JP7218261B2 (ja) * 2019-09-05 2023-02-06 キヤノン株式会社 有機化合物及び有機発光素子

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040076853A1 (en) 2002-04-24 2004-04-22 Eastman Kodak Company Organic light-emitting diode devices with improved operational stability

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4070274B2 (ja) 1996-11-07 2008-04-02 三井化学株式会社 有機電界発光素子
JP3853042B2 (ja) * 1996-11-07 2006-12-06 三井化学株式会社 有機電界発光素子
RU2123773C1 (ru) * 1998-04-20 1998-12-20 Некоммерческое партнерство "Полимерная электроника" Электролюминесцентное устройство и способ его изготовления
JP4002040B2 (ja) 1999-09-30 2007-10-31 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
EP1138745B1 (en) 1999-09-30 2007-03-28 Idemitsu Kosan Company Limited Organic electroluminescent element
JP3829982B2 (ja) * 2002-02-19 2006-10-04 財団法人石油産業活性化センター 新規な縮合芳香族化合物及びそれを利用した有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4610331B2 (ja) * 2002-04-30 2011-01-12 アベリー・デニソン・コーポレーション 多重フィルム層を有する蛍光物品
JP4059822B2 (ja) * 2003-08-26 2008-03-12 三井化学株式会社 ベンゾフルオランテン化合物、および該ベンゾフルオランテン化合物を含有する有機電界発光素子
WO2006001333A1 (ja) * 2004-06-28 2006-01-05 Idemitsu Kosan Co., Ltd. 多環芳香族系化合物、発光性塗膜形成用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5074754B2 (ja) 2006-03-31 2012-11-14 キヤノン株式会社 新規化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP5317414B2 (ja) 2006-04-20 2013-10-16 キヤノン株式会社 ジベンゾアントラセン化合物およびそれを有する有機発光素子
JP2007314511A (ja) 2006-04-24 2007-12-06 Canon Inc 化合物および有機発光素子
JP4164514B2 (ja) 2006-04-28 2008-10-15 キヤノン株式会社 有機化合物および有機発光素子
EP2049616A4 (en) 2006-08-04 2012-10-17 Canon Kk ORGANIC LUMINESCENT DEVICE AND BENZO [K] FLUORANTHE COMPOUND
JP5089235B2 (ja) 2006-08-04 2012-12-05 キヤノン株式会社 縮合複素環化合物および有機発光素子
JP5084208B2 (ja) * 2006-09-15 2012-11-28 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子用材料
JP5064787B2 (ja) 2006-12-26 2012-10-31 キヤノン株式会社 ベンゾフルオランテン化合物及びこれを使用した有機発光素子
JP5241256B2 (ja) 2007-03-09 2013-07-17 キヤノン株式会社 縮合環芳香族化合物及びこれを用いた有機発光素子
JP5111135B2 (ja) 2007-03-09 2012-12-26 キヤノン株式会社 有機発光素子
JP5294650B2 (ja) 2007-03-12 2013-09-18 キヤノン株式会社 ナフタレン化合物及びこれを用いた有機発光素子
JP4827775B2 (ja) 2007-03-13 2011-11-30 キヤノン株式会社 電界発光素子
JP5252960B2 (ja) 2007-04-02 2013-07-31 キヤノン株式会社 縮合環芳香族化合物及びこれを用いた有機発光素子
JP5441348B2 (ja) 2007-05-16 2014-03-12 キヤノン株式会社 ベンゾ［ａ］フルオランテン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP5361237B2 (ja) 2007-05-16 2013-12-04 キヤノン株式会社 ベンゾ［ａ］フルオランテン化合物及びそれを用いた有機発光素子
JP2008285450A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Canon Inc 縮合環芳香族化合物及びそれらを用いた有機発光素子
JP2007306020A (ja) * 2007-07-09 2007-11-22 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040076853A1 (en) 2002-04-24 2004-04-22 Eastman Kodak Company Organic light-emitting diode devices with improved operational stability

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Publication number Publication date
EP2294038A1 (en) 2011-03-16
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US20110024737A1 (en) 2011-02-03
CN102083775A (zh) 2011-06-01

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