KR101288557B1 - 신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자 - Google Patents

신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자에 관한 것으로, 상기 유기광전소자용 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 것을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112009047982801-pat00001
상기 화학식 1에서 A1 내지 A3, Ar1 내지 Ar3, L 및 m의 정의는 명세서에 기재된 바와 같다.
또한, 본 발명에 따른 상기 유기광전소자용 화합물은 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기광전소자를 제공할 수 있다.
유기광전소자, 발광, 전자수송, 전자주입, 열적 안정성, 수명, 효율

Description

신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자{Novel compound for organic photoelectric device and organic photoelectric device including the same}
본 발명은 전자의 수송능력 및 열적 안정성이 우수한 유기광전소자용 화합물을 포함하여, 수명, 효율, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기광전소자를 제공할 수 있는 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자에 관한 것이다.
유기 광전 소자(organic photoelectric device)라 함은 정공 또는 전자를 이용한 전극과 유기물 사이에서의 전하 교류를 필요로 하는 소자를 의미한다.
유기 광전 소자는 동작 원리에 따라 하기와 같이 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫째는 외부의 광원으로부터 소자로 유입된 광자에 의하여 유기물층에서 엑시톤(exciton)이 형성되고 이 엑시톤이 전자와 정공으로 분리되고, 이 전자와 정공이 각각 다른 전극으로 전달되어 전류원(전압원)으로 사용되는 형태의 전자소자이다.
둘째는, 2 개 이상의 전극에 전압 또는 전류를 가하여 전극과 계면을 이루는 유기물 반도체에 정공 또는 전자를 주입하고, 주입된 전자와 정공에 의하여 동작하는 형태의 전자소자이다.
유기 광전 소자의 예로는 유기발광소자, 유기태양전지, 유기 감광체 드럼(organic photo conductor drum), 유기 트랜지스터 등이 있으며, 이들은 모두 소자의 구동을 위하여 정공의 주입 또는 수송 물질, 전자의 주입 또는 수송 물질 또는 발광 물질을 필요로 한다.
특히, 유기발광소자(organic light emitting diodes, OLED)는 최근 평판 디스플레이(flat panel display)의 수요가 증가함에 따라 주목받고 있다. 일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다.
이러한 유기발광소자는 유기발광재료에 전류를 가하여 전기에너지를 빛으로 전환시키는 소자로서 통상 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 기능성 유기물 층이 삽입된 구조로 이루어져 있다. 여기서 유기물층은 유기발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다.
이러한 유기발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공(hole)이, 음극에서는 전자(electron)가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만나 재결합(recombination)에 의해 에너지가 높은 여기자를 형성하게 된다. 이때 형성된 여기자가 다시 바닥상태(ground state)로 이동하면서 특정한 파장을 갖는 빛이 발생하게 된다.
1987년 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사에서는 발광층 형성용 재료로서 저분자인 방향족 디아민과 알루미늄 착물을 이용하고 있는 유기 EL 소자를 처음으로 개발하였고(Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987), 유기 전계 발광 소자에 대해서는 1987년에 C. W. Tang 등이 최초로 실용적인 성능을 가진 소자를 보고하였다 (AppliedPhysics Letters, 51(12), 913-915, 1987년).
상기 문헌은 유기층으로서 디아민 유도체의 박막(정공 수송층)과 트리스(8-하이드록시-퀴놀레이트)알루미늄(tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum, Alq3)의 박막을 적층한 구조를 기재하고 있다.
최근에는, 형광 발광물질뿐 아니라 인광 발광물질도 유기 광전 소자의 발광물질로 사용될 수 있음이 알려졌으며(D. F.O'Brien 등, Applied Physics Letters, 74(3), 442-444, 1999; M. A. Baldo 등, Applied Physics letters, 75(1), 4-6, 1999), 이러한 인광 발광은 바닥상태(ground state)에서 여기상태(excited state)로 전자가 전이한 후, 계간 전이(intersystem crossing)를 통해 단일항 여기자가 삼중항 여기자로 비발광 전이된 다음, 삼중항 여기자가 바닥상태로 전이하면서 발광하는 메카니즘으로 이루어진다.
상기한 바와 같이 유기발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하 수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수 송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다.
또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율과 안정성을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트/도판트 계를 사용할 수 있다.
유기발광소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질, 발광 재료 중 호스트 및/또는 도판트 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하며, 아직까지 안정하고 효율적인 유기발광소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이며, 따라서 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다. 이와 같은 재료 개발의 필요성은 전술한 다른 유기 광전 소자에서도 마찬가지이다.
본 발명의 일 측면은 발광 또는 전자 주입 및 수송역할을 할 수 있고, 적절한 도펀트와 함께 발광 호스트로서의 역할을 할 수 있는 유기광전소자용 화합물을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은 상기 유기광전소자용 화합물을 포함하여 수명, 효율, 구동전압, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성이 우수한 유기광전소자를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 유기광전소자용 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112009047982801-pat00002
(상기 화학식 1에서,
A1 내지 A3은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 탄소 또는 질소이고, 단, 상기 A1 내지 A3 중에서 선택된 두 개는 질소이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이고,
Ar3는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴아민기 또는 이들의 조합이고,
L은 치환 또는 비치환된 페닐렌, 나프탈렌 또는 안트라센이고,
m은 1 내지 3 사이의 정수이다.)
본 발명의 다른 측면은 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 적어도 한 층 이상의 유기박막층을 포함하는 유기광전소자에 있어서, 상기 유기박막층 중 적어도 어느 한 층은 상기 유기광전소자용 화합물을 포함하는 유기광전소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은 상기 유기광전소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
상기 유기광전소자용 화합물은 피리미딘으로 이루어진 코어 부분을 중심으로 아릴기와 헤테로아릴기가 결합된 구조를 가진다. 상기 헤테로아릴기가 결합된 피 리미딘 코어 구조는 전자전달 능력이 강화되어 효율 및 구동전압 면에서 우수한 효과를 가진다. 또한, 상기 아릴기가 결합된 피리미딘 코어 구조는 전기화학적 및 열적 안정성이 뛰어나, 유기광전소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물은 발광, 또는 전자 주입 및/또는 수송역할과, 적절한 도판트와 함께 발광 호스트로서의 역할을 매우 효과적으로 수행하여 우수한 전기화학적 및 열적 안정성으로 수명 특성이 우수하고, 낮은 구동전압에서도 높은 발광효율을 가지는 유기광전소자를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 내지 10의 트리플루오로알킬기, 또는 시아노기로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, 하나의 고리기내에 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유하고, 나머지는 탄소인 것이 바람직하다.
본 명세서에서 "이들의 조합"이란 별도의 정의가 없는 한, 둘 이상의 치환기가 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 결합되어 있는 것을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물은 피리미딘으로 이루어진 코어 부분을 중심으로 아릴기와 헤테로아릴기가 동시에 결합된 구조를 가진다. 또한, 상기 유기광전소자용 화합물은 피리미딘으로 이루어진 코어 부분에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드 갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있으므로, 전자 주입층 및 전달층뿐만 아니라 발광층에서 요구되는 조건들을 충족시킬 수 있는 화합물들이 될 수 있다. 상기 화합물의 치환기에 따라 적절한 에너지 준위를 갖는 화합물을 유기광전소자에 사용함으로써, 전자전달 능력이 강화되어 효율 및 구동전압 면에서 우수한 효과를 가지고, 전기화학적 및 열적 안정성이 뛰어나 유기광전소자 구동시 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 유기광전소자용 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112009047982801-pat00003
(상기 화학식 1에서,
A1 내지 A3은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 탄소 또는 질소이 고, 단, 상기 A1 내지 A3 중에서 선택된 두 개는 질소이고,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이고,
Ar3는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴아민기 또는 이들의 조합이고,
L은 치환 또는 비치환된 페닐렌, 나프탈렌 또는 안트라센이고,
m은 1 내지 3 사이의 정수이다.)
상기 A1 내지 A3 가 탄소인 경우 CR로 표현되며 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬기이다.
Ar1 및 Ar2이 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기인 경우, 상기 Ar1 및 Ar2이 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기 및 크라이세닐기(chrysenyl)로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.
또한, 상기 Ar1 및 Ar2의 치환기는 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 내지 10의 트리플루오로알킬기, 시아노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선 택되는 것일 수 있다. 이러한 아릴기가 결합된 피리미딘 코어 구조는 열적 안정성 또는 산화에 대한 저항성이 뛰어나, 유기광전소자의 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 Ar3은 피리디닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기와 같은 전자 친화성이 우수한 n-type 성질을 가지는 헤테로아릴기로 치환할 경우 전자전달 능력이 우수한 n-type 물질을 합성할 수 있다. 이때, n-type 성질이란 일반적으로 LUMO 준위를 따라 전도 특성을 가져 전자 형성에 의한 음이온 특성을 갖는 성질을 의미한다. 보다 구체적으로 상기 Ar3은 이미다졸기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 트리아졸릴기, 피리디닐기, 피리다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 아크리디닐기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 디페닐 아민기, 디나프틸 아민기, 디비페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 페닐 디페닐 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸기, 트리페닐 아민기 및 디피리닐 아민기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다. 이러한 헤테로아릴기가 결합된 피리미딘 코어 구조는 전자전달 능력이 강화되어 효율 및 구동전압 면에서 우수한 효과를 가질 수 있다. 이로써, 전자 주입 또는 전자 수송층 물질로 매우 유용하게 적용될 수 있다.
또한, 상기 Ar3는 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수　1　내지　10의　알킬실릴기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 플루오로기, 시아노기 또는 이들의 조합인 치환기에 의해서 치환 또는 비치환될 수 있다. 이때, "이들의 조합"에 해당하는 치환기의 예로는 트리플루오로메틸기와 같은 플루오로알킬기 등을 들 수 있다. 그러나 상기 Ar3가 이들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 L이 페닐렌인 경우, 분자간의 상호작용을 높여 열적 안정성의 향상에 도움을 줄 수 있고, 파이공액길이(π-conjugation length)를 조절하여 가시영역에서 발광 조절을 가능하게 할 수 있다. 이로써 유기광전소자의 발광층에 매우 유용하게 적용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 상기 화학식 1의 화합물의 입체 구조는 피리미딘으로 구성된 코어 부분과 Ar1 내지 Ar3의 치환기 부분으로 나누어 생각할 수 있다. 이러한 피리미딘은 열적 안정성 또는 산화에 대한 저항성이 비교적 크고, 2, 4, 6 위치에 대한 반응성 차이를 이용하여 선택적으로 다양한 치환기를 도입할 수 있다.
상기 유기광전소자용 화합물은 하기 화학식 2 내지 화학식 58로 표시되는 것을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명이 하기 화합물에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
Figure 112009047982801-pat00004
[화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
Figure 112009047982801-pat00005
[화학식 8] [화학식 9] [화학식 10]
Figure 112009047982801-pat00006
[화학식 11] [화학식 12] [화학식 13]
Figure 112009047982801-pat00007
[화학식 14] [화학식 15] [화학식 16]
Figure 112009047982801-pat00008
[화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
Figure 112009047982801-pat00009
[화학식 20] [화학식 21] [화학식 22]
Figure 112009047982801-pat00010
[화학식 23] [화학식 24] [화학식 25]
Figure 112009047982801-pat00011
[화학식 26] [화학식 27] [화학식 28]
Figure 112009047982801-pat00012
[화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]
Figure 112009047982801-pat00013
[화학식 32] [화학식 33] [화학식 34]
Figure 112009047982801-pat00014
[화학식 35] [화학식 36] [화학식 37]
Figure 112009047982801-pat00015
[화학식 38] [화학식 39] [화학식 40]
Figure 112009047982801-pat00016
[화학식 41] [화학식 42] [화학식 43]
Figure 112009047982801-pat00017
[화학식 44] [화학식 45] [화학식 46]
Figure 112009047982801-pat00018
[화학식 47] [화학식 48] [화학식 49]
Figure 112009047982801-pat00019
[화학식 50] 　　　　　　　　　　　　　　　　[화학식 51] 　　　　　　　　　　　　　　　　[화학식 52]
Figure 112009047982801-pat00020
[화학식 53] 　　　　　　　　　　　　　　　　[화학식 54] 　　　　　　　　　　　　　　　　[화학식 55]
Figure 112009047982801-pat00021
[화학식 56] 　　　　　　　　　　　　　　　　[화학식 57] 　　　　　　　　　　　　　　　　[화학식 58]
Figure 112009047982801-pat00022
상기와 같은 화합물을 포함하는 유기광전소자용 화합물은 발광 또는 전자 주입 및/또는 수송역할을 할 수 있으며, 적절한 도판트와 함께 발광 호스트로서의 역할도 할 수 있다. 즉, 상기 유기광전소자용 화합물은 인광 또는 형광의 호스트 재료, 청색의 발광도펀트 재료 또는 전자수송 재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물은 유기박막층에 사용되어 유기광전소자의 수명 특성, 효율 특성, 전기화학적 안정성 및 열적 안정성을 향상시키며, 구동전압을 낮출 수 있다.
이에 따라 본 발명의 일 구현예는 상기 유기광전소자용 화합물을 포함하는 유기광전소자를 제공한다. 이때, 상기 유기광전소자라 함은 유기발광소자, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 감광체 드럼, 유기 메모리 소자 등을 의미한다. 특히, 유기 태양 전지의 경우에는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물이 전극이나 전극 버퍼층에 포함되어 양자 효율을 증가시키며, 유기 트랜지스터의 경우에는 게이트, 소스-드레인 전극 등에서 전극 물질로 사용될 수 있다.
이하에서는 유기광전소자에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명의 다른 일 구현예는 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 적어도 한 층 이상의 유기박막층을 포함하는 유기광전소자에 있어서, 상기 유기박막층 중 적어도 어느 한 층은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물을 포함하는 유기광전소자를 제공한다.
상기 유기광전소자용 화합물을 포함할 수 있는 유기박막층으로는 발광층, 정공수송층, 정공주입층, 전자수송층, 전자주입층, 정공차단층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 층을 포함할 수 있는 바, 이 중에서 적어도 어느 하나의 층은 본 발명에 따른 유기광전소자용 화합물을 포함한다. 특히, 전자수송층 또는 전자주입층에 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기광전소자용 화합물이 발광층 내에 포함되는 경우 상기 유기광전소자용 화합물은 인광 또는 형광호스트로서 포함될 수 있고, 특히, 형광 청색 도펀트 재료로서 포함될 수 있다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물을 포함하는 유기발광소자의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기발광소자(100, 200, 300, 400 및 500)는 양극(120), 음극(110) 및 이 양극과 음극 사이에 개재된 적어도 1층의 유기박막층(105)을 포함하는 구조를 갖는다.
상기 양극(120)은 양극 물질을 포함하며, 이 양극 물질로는 통상 유기박막층으로 정공주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 니켈, 백금, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또 는 이들의 합금을 들 수 있고, 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO)과 같은 금속 산화물을 들 수 있고, ZnO와 Al 또는 SnO2와 Sb와 같은 금속과 산화물의 조합을 들 수 있고, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](polyehtylenedioxythiophene: PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 양극으로 ITO(indium tin oxide)를 포함하는 투명전극을 사용할 수 있다.
상기 음극(110)은 음극 물질을 포함하여, 이 음극 물질로는 통상 유기박막층으로 전자주입이 용이하도록 일 함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납, 세슘, 바륨 등과 같은 금속 또는 이들의 합금을 들 수 있고, LiF/Al, LiO2/Al, LiF/Ca, LiF/Al 및 BaF2/Ca과 같은 다층 구조 물질 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 상기 음극으로 알루미늄 등과 같은 금속전극을 사용할 수 있다.
먼저 도 1을 참조하면, 도 1은 유기박막층(105)으로서 발광층(130)만이 존재하는 유기광전소자(100)를 나타낸 것으로, 상기 유기박막층(105)은 발광층(130)만으로 존재할 수 있다.
도 2를 참조하면, 도 2는 유기박막층(105)으로서 전자수송층을 포함하는 발광층(230)과 정공수송층(140)이 존재하는 2층형 유기광전소자(200)를 나타낸 것으 로, 도 2에 나타난 바와 같이, 유기박막층(105)은 발광층(230) 및 정공 수송층(140)을 포함하는 2층형일 수 있다. 이 경우 발광층(130)은 전자 수송층의 기능을 하며, 정공 수송층(140)은 ITO와 같은 투명전극과의 접합성 및 정공수송성을 향상시키는 기능을 한다.
도 3을 참조하면, 도 3은 유기박막층(105)으로서 전자수송층(150), 발광층(130) 및 정공수송층(140)이 존재하는 3층형 유기광전소자(300)로서, 상기 유기박막층(105)에서 발광층(130)은 독립된 형태로 되어 있고, 전자수송성이나 정공수송성이 우수한 막(전자수송층(150) 및 정공수송층(140))을 별도의 층으로 쌓은 형태를 나타내고 있다.
도 4를 참조하면, 도 4는 유기박막층(105)으로서 전자주입층(160), 발광층(130), 정공수송층(140) 및 정공주입층(170)이 존재하는 4층형 유기광전소자(400)로서, 상기 정공주입층(170)은 양극으로 사용되는 ITO와의 접합성을 향상시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 도 5는 유기박막층(105)으로서 전자주입층(160), 전자수송층(150), 발광층(130), 정공수송층(140) 및 정공주입층(170)과 같은 각기 다른 기능을 하는 5개의 층이 존재하는 5층형 유기광전소자(500)를 나타내고 있으며, 상기 유기광전소자(500)는 전자주입층(160)을 별도로 형성하여 저전압화에 효과적이다.
상기 도 1 내지 도 5에서 상기 유기박막층(105)을 이루는 전자 수송층(150), 전자 주입층(160), 발광층(130, 230), 정공 수송층(140), 정공 주입층(170) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나는 상기 유기광전소자용 화합물 을 포함한다. 이때 상기 유기광전소자용 화합물은 상기 전자 수송층(150) 또는 전자주입층(160)을 포함하는 전자수송층(150)에 사용될 수 있으며, 그중에서도 전자수송층에 포함될 경우 정공 차단층(도시하지 않음)을 별도로 형성할 필요가 없어 보다 단순화된 구조의 유기광전소자를 제공할 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 유기 광전 소자용 화합물이 발광층(130, 230) 내에 포함되는 경우 상기 유기 광전 소자용 화합물은 인광 또는 형광호스트로서 포함될 수 있으며, 또는 형광 청색 도펀트로서 포함될 수 있다.
상기에서 설명한 유기발광소자는, 기판에 양극을 형성한 후, 진공증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 플라즈마 도금 및 이온도금과 같은 건식성막법; 또는 스핀코팅(spin coating), 침지법(dipping), 유동코팅법(flow coating)과 같은 습식성막법 등으로 유기박막층을 형성한 후, 그 위에 음극을 형성하여 제조할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 상기 유기광전소자를 포함하는 표시장치를 제공한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
( 유기광전소자용 화합물의 제조)
실시예 1: 화학식 4 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 4의 화합물을 하기 반응식 1과 같은 2 단계 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 1]
Figure 112009047982801-pat00023
제 1 단계; 중간체 생성물(A)의 합성
2,4,6-트리클로로피리미딘 20.0 g(109 mmol), 2-나프틸보로닉 에시드 37.5 g(218 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 6.3 g(5.5 mmol)을 테트라히드로퓨란 600 ml와 톨루엔 400 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 60.3 g(436 mmol)을 물 400 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 9 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2 층으로 분리한 후, 유기박막층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 중간체 생성물(A) 29.5 g(수율: 73.8 %)을 수득하였다.
제 2 단계; 화학식 4 화합물의 합성
상기 1 단계에서 제조된 중간체 생성물(A) 5.0 g(14 mmol), 2-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)피리딘 4.2 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 150 ml와 톨루엔 100 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 100 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 4의 화합물 5.3 g(수율: 80.5 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 486.
실시예 2: 화학식 10 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 10 화합물을 하기 반응식 2와 같은 3 단계 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 2]
Figure 112009047982801-pat00024
제 1 단계; 중간체 생성물(B)의 합성
2,4,6-트리클로로피리미딘 20.0 g(109 mmol), 2-나프틸보로닉 에시드 18.8 g(109 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 3.2 g(2.8 mmol)을 테트라히드로퓨란 600 ml와 톨루엔 400 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 30.2 g(218 mmol)을 물 400 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 9 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2 층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 중간체 생성물(B) 20.1 g(수율: 67.1 %)을 수득하였다.
제 2 단계; 중간체 생성물(C)의 합성
상기 1 단계에서 제조된 중간체 생성물(B) 20.0 g(73 mmol), 9-페난트렌보로 닉 에시드 16.2 g(73 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 2.1 g(1.8 mmol)을 테트라히드로퓨란 600 ml와 톨루엔 400 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 20.2 g(146 mmol)을 물 400 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 9 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2 층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 중간체 생성물(C) 19.4 g(수율: 63.9 %)을 수득하였다.
제 3 단계; 화학식 10 화합물의 합성
상기 2 단계에서 제조된 중간체 생성물(C) 5.8 g(14 mmol), 2-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)피리딘 4.2 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 170 ml와 톨루엔 115 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 115 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 10의 화합물 5.1 g(수율: 67.5 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 536.
실시예 3: 화학식 13 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 13의 화합물을 하기 반응식 3과 같은 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 3]
Figure 112009047982801-pat00025
상기 실시예 1의 1 단계에서 제조된 중간체 생성물(A) 5.0 g(14 mmol), 1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)이소퀴놀린 5.0 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 150 ml와 톨루엔 100 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 100 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 13의 화합물 6.2 g(수율: 82.2 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 536.
실시예 4: 화학식 22 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 22의 화합물을 하기 반응식 4와 같은 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 4]
Figure 112009047982801-pat00026
상기 실시예 1에서 제조된 중간체 생성물(A) 5.0 g(14 mmol), 3-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)퀴놀린 5.0 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 150 ml와 톨루엔 100 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 100 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 22의 화합물 4.8 g(수율: 63.4 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 536.
실시예 5: 화학식 28 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 28의 화합물을 하기 반응식 5와 같은 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 5]
Figure 112009047982801-pat00027
상기 실시예 2에서 제조된 중간체 생성물(C) 5.8 g(14 mmol), 3-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)퀴놀린 5.0 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 170 ml와 톨루엔 115 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 115 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 28의 화합물 5.1 g(수율: 61.9 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 586.
실시예 6: 화학식 31 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 31의 화합물을 하기 반응식 6과 같은 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 6]
Figure 112009047982801-pat00028
상기 실시예 1에서 제조된 중간체 생성물(A) 5.0 g(14 mmol), 8-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)퀴놀린 5.0 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 150 ml와 톨루엔 100 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 100 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결 정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 31의 화합물 6.0 g(수율: 79.5 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 536.
실시예 7: 화학식 45 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 45의 화합물을 하기 반응식 7과 같은 2 단계 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 7]
Figure 112009047982801-pat00029
제 1 단계; 중간체 생성물(D)의 합성
2,4,6-트리클로로피리미딘 20.0 g(109 mmol), 3-(4-(4,4,5,5-테트라메틸- 1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)퀴놀린 39.7g(120 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 3.2 g(2.7 mmol)을 테트라히드로퓨란 600 ml와 톨루엔 400 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 30.2 g(218 mmol)을 물 400 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 9 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2 층으로 분리한 후, 유기박막층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 중간체 생성물(D) 26.3 g(수율: 68.5 %)을 수득하였다.
제 2 단계; 화학식 45 화합물의 합성
상기 1 단계에서 제조된 중간체 생성물(D) 4.9 g(14 mmol), 2-나프틸보로닉 에시드 5.3 g(31 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.8 g(0.7 mmol)을 테트라히드로퓨란 150 ml와 톨루엔 100 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 7.6 g(56 mmol)을 물 100 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 45의 화합물 5.4 g(수율: 72.0 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 536.
실시예 8: 화학식 46 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 46의 화합물을 하기 반응식 8과 같은 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 8]
Figure 112009047982801-pat00030
상기 실시예 7에서 제조된 중간체 생성물(D) 4.9 g(14 mmol), 9-페난트렌보로닉 에시드 6.8 g(31 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.8 g(0.7 mmol)을 테트라히드로퓨란 150 ml와 톨루엔 100 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 7.6 g(56 mmol)을 물 100 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 46의 화합물 6.7 g(수율: 75.3 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 636.
실시예 9: 화학식 23 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 23의 화합물을 하기 반응식 9와 같은 2 단계 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 9]
Figure 112009047982801-pat00031
제 1 단계; 중간체 생성물(E)의 합성
2,4,6-트리클로로피리미딘 20.0 g(109 mmol), 9-페난트렌보로닉 에시드 48.4 g(218 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 6.3 g(5.5 mmol)을 테트라히드로퓨란 600 ml와 톨루엔 400 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 60.3 g(436 mmol)을 물 400 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 9 시간 가열 환류하였다. 　반응 유체를 2 층으로 분리한 후, 유기박막층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 중간체 생성물(E) 35.2 g(수율: 69.1 %)을 수득하였다.
제 2 단계; 화학식 23 화합물의 합성
상기 1 단계에서 제조된 중간체 생성물(E) 6.5 g(14 mmol), 3-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)퀴놀린　5.0 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 150 ml와 톨루엔 100 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 100 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 23의 화합물 7.3 g(수율: 81.5 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 636.
실시예 10: 화학식 52 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 52의 화합물을 하기 반응식 10과 같은 3 단계 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 10]
Figure 112009047982801-pat00032
제 1 단계; 중간체 생성물(F)의 합성
카바졸 50.8 g(304 mmol), 1,4-디브로모벤젠 71.6 g(304 mmol), 염화제일구리 3.76 g(38 mmol) 및 탄산칼륨 83.9 g(607 mmol)을 디메틸술폭사이드 322 ml에 현탁하여, 질소 분위기 하에서 8 시간 가열 환류하였다. 반응유체를 실온까지 냉각하고, 메탄올을 사용하여 재결정하였다.
석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 수득한 잔류물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래프로 정제하여, 중간체 생성물 (F) 59.9 g(수율: 61.3 %)을 수득하였다.
제 2 단계; 중간체 생성물(G)의 합성
중간체 생성물(F) 37.8 g(117 mmol)을 테트라히드로퓨란 378 ml에 용해하고, 아르곤 분위기하의 -70 ℃에서 n-부틸리튬 헥산 용액(1.6 M) 100.5 ml(161 mmol)를 가하고, 수득된 용액을 -70 내지 -40 ℃에서 1 시간 동안 교반하였다. 반응 유체 를 -70 ℃까지 냉각한 후, 이소프로필테트라메틸디옥사보로란 47.9 ml(235 mmol)를 서서히 적가하였다. 수득된 용액을 -70 ℃에서 1 시간 동안 교반한 후, 실온까지 승온시켜 6 시간 동안 교반하였다. 수득된 용액을 물 200 ml를 첨가한 다음 20 분간 교반하였다.
반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 중간체 생성물 (G) 28.9 g (수율: 66.7 %)을 수득하였다.
제 3 단계: 화합물 (52)의 합성
화합물(A) 4.4 g(12 mmol), 중간체 생성물(G) 5.2 g(14 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.36 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 130 ml와 톨루엔 90 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.4 g (25 mmol)을 물 90 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2 층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화합물 (52) 5.4 g(수율: 78.3 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 574.
실시예 11: 화학식 5 화합물의 합성
본 발명의 유기광전소자용 화합물의 보다 구체적인 예로서 제시된 상기 화학식 5의 화합물을 하기 반응식 11과 같은 경로를 통해 합성하였다.
[반응식 11]
Figure 112009047982801-pat00033
상기 실시예 9의 1 단계에서 제조된 중간체 생성물(E) 6.5 g(14 mmol), 2-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)피리딘　4.2 g(15 mmol) 및 테트라키스-(트리페닐포스핀)팔라듐 0.39 g(0.3 mmol)을 테트라히드로퓨란 195 ml와 톨루엔 130 ml의 혼합용매에 현탁하여 현탁액을 제조하고, 탄산칼륨 3.8 g(27 mmol)을 물 130 ml에 용해한 용액을 이 현탁액에 가하고, 수득된 혼합물을 12 시간 가열 환류하였다. 반응 유체를 2층으로 분리한 후, 유기층을 염화나트륨 포화수용액으로 세정하고, 무수 황산나트륨으로 건조하였다.
유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거한 후, 그 잔류물을 톨루엔으로 재결정하여, 석출한 결정을 여과에 의해 분리하고, 톨루엔으로 세정하여, 화학식 5의 화합물 5.4 g(수율: 65.3 %)을 수득하였다.
MS[M+1] 586.
( 유기광전소자의 제조)
실시예 12
양극으로는 ITO를 1000 Å의 두께로 사용하였고, 음극으로는 알루미늄 (Al) 을 1000 Å의 두께로 사용하였다.
구체적으로, 유기광전소자의 제조방법을 설명하면, 양극은 15 Ω/cm2의 면저항값을 가진 ITO 유리 기판을 50 mm × 50 mm × 0.7 mm의 크기로 잘라서 아세톤과 이소프로필알코올과 순수 물 속에서 각 5 분 동안 초음파 세정한 후, 30 분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 유리 기판 상부에 정공주입층으로서 N1,N1'-(비페닐-4,4'-디일)비스(N1-(나프탈렌-2-일)-N4,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민) 65 nm을 증착하였고, 이어서 정공수송층으로 N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(NPB) 40 nm을 증착하였다.
발광층으로서 N,N,N',N'-테트라키스(3,4-디메틸페닐)크라이센-6,12-디아민(형광청색도펀트) 5 % 및 9-(3-(나프탈렌-1-일)페닐)-10-(나프탈렌-2-일)안트라센(형광청색호스트) 95 %를 25 nm의 두께로 증착하였다.
이어서, 전자수송층으로서 상기 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물 35 nm를 증착하였다.
상기 전자수송층 상부에 전자주입층으로서 Liq를 0.5 nm의 두께로 진공 증착하고, Al를 100 nm의 두께로 진공 증착하여, Liq/Al 전극을 형성하였다. 제조된 유기광전소자의 구조는 도 5에 도시한 바와 같다.
실시예 13
전자수송층으로 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 사용한 것을 대신하여, 실시예 4에서 제조된 화학식 22의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 12와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
실시예 14
전자수송층으로 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 사용한 것을 대신하여, 실시예 5에서 제조된 화학식 28의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 12와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
실시예 15
전자수송층으로 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 사용한 것을 대신하여, 실시예 7에서 제조된 화학식 45의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 12와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
실시예 16
전자수송층으로 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 사용한 것을 대신하여, 실시예 8에서 제조된 화학식 46의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 12와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
실시예 17
전자수송층으로 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 사용한 것을 대신하여, 실시예 9에서 제조된 화학식 23의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 12와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
실시예 18
전자수송층으로 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 사용한 것을 대신하여, 실시예 11에서 제조된 화학식 5의 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 12와 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
비교예 1
전자수송층으로 실시예 1에서 제조된 화학식 4의 화합물을 사용한 것을 대신하여, 하기 화학식 59의 화합물인 Alq3 35 nm를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일하게 실시하여 유기광전소자를 제작하였다.
[화학식 59]
Figure 112009047982801-pat00034
실험예 : 유기광전소자의 성능 측정
상기 실시예 12 내지 18 및 비교예 1에서 제조된 각각의 유기광전소자에 대하여 전압에 따른 발광 효율을 측정하였다. 구체적인 측정 방법은 다음과 같다.
1) 전압 변화에 따른 전류 밀도의 변화 측정
상기 실시예 12 내지 18 및 비교예 1에서 제조된 각각의 유기광전소자에 대해, 전압을 0 V에서 14 V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 전류 밀도를 측정하였다.
2) 전압 변화에 따른 휘도 변화 측정
상기 실시예 12 내지 18 및 비교예 1에서 제조된 각각의 유기광전소자에 대해, 전압을 0 V에서 14 V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 휘도를 측정하였다.
3) 전력 효율의 측정
상기 "1) 전압 변화에 따른 전류 밀도의 변화 측정" 및 "2) 전압 변화에 따 른 휘도 변화 측정"에서 측정된 휘도 값과 전류 밀도 및 전압(V)을 이용하여 전력 효율을 계산하였다. 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
[표 1]
휘도 1000 cd/m2 색좌표 CIE
구동전압(V) 전류효율(cd/W) 전력효율(lm/W) x y
실시예 12 5.2 11.10 6.70 0.15 0.23
실시예 13 6.0 9.3 4.85 0.15 0.23
실시예 14 6.6 8.5 4.04 0.15 0.23
실시예 15 6.4 7.2 3.55 0.15 0.23
실시예 16 7.2 8.6 3.75 0.15 0.23
실시예 17 7.7 8.0 3.27 0.15 0.23
실시예 18 5.2 12.0 7.35 0.15 0.23
비교예 1 7.3 6.84 2.94 0.15 0.23
상기 표 1을 참조하면, 비교예 1과 같이 Alq3를 전자수송층으로 사용한 경우에 비해 본 발명에 따른 유기광전소자용 화합물을 사용하여 전자수송층을 형성한 실시예 12 내지 18의 유기광전소자가 낮은 구동 전압과 함께 우수한 성능의 효율을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물은 높은 열안정성을 가지며, 유기광전소자의 성능평가 결과, 낮은 구동전압 및 높은 발광효율을 나타내므로 유기광전소자의 수명도 향상될 것으로 예상할 수 있다. 이처럼 소자의 수명 특성이 향상된 것은 유기광전소자용 화합물이 아릴기 치환기에 의하여 전기화학적 및 열적 안정성이 강화되었기 때문인 것으로 생각된다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들 은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기광전소자용 화합물을 이용하여 제조될 수 있는 유기광전소자에 대한 다양한 구현예들을 나타내는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 유기광전소자 110 : 음극
120 : 양극 105 : 유기박막층
130 : 발광층 140 : 정공 수송층
150 : 전자수송층 160 : 전자주입층
170 : 정공주입층 230 : 발광층 + 전자수송층

Claims (14)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기광전소자용 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112013049261224-pat00035
    (상기 화학식 1에서,
    A1 내지 A3은 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 탄소 또는 질소이고, 단, 상기 A1 내지 A3 중에서 선택된 두 개는 질소이고,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 다른 것으로, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이며, 상기 Ar1 및 Ar2는 동시에 치환 또는 비치환된 페닐기가 될 수 없고,
    Ar3는 치환 또는 비치환된 카바졸릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴아민기 또는 이들의 조합이고,
    L은 치환 또는 비치환된 페닐렌, 나프탈렌 또는 안트라센이고,
    여기서, L이 치환 또는 비치환된 페닐렌인 경우, L을 중심으로 A1 내지 A3로 이루어지는 고리와 Ar3는 파라 결합으로 연결되며,
    m은 1 내지 3 사이의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기광전소자용 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2의 치환기는 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 플루오로기, 트리플루오로알킬기, 시아노기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기광전소자용 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Ar3은 이미다졸기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 트리아졸릴기, 피리디닐기, 피리다진기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 아크리디닐기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 디페닐 아민기, 디나프틸 아민기, 디비페닐 아민기, 페닐 나프틸 아민기, 페닐 바이페닐 아민기, 디톨릴 아민기, 페닐 톨릴 아민기, 카바졸기, 디피리닐아민기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기광전소자용 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 L은 페닐렌인 것인 유기 광전 소자용 화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유기광전소자용 화합물은 하기 화학식 3 내지 10, 12 내지 19, 21 내지 28, 30 내지 37, 39, 40, 42, 43, 45, 46 또는 48 내지 55로 표시되는 화합물 또는 이들의 혼합물인 것인 유기광전소자용 화합물.
    [화학식 3] [화학식 4]
    Figure 112012099756788-pat00060
    [화학식 5] [화학식 6] [화학식 7]
    Figure 112012099756788-pat00037
    [화학식 8] [화학식 9] [화학식 10]
    Figure 112012099756788-pat00038
    [화학식 12] [화학식 13]
    Figure 112012099756788-pat00061
    [화학식 14] [화학식 15] [화학식 16]
    Figure 112012099756788-pat00040
    [화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
    Figure 112012099756788-pat00041
    [화학식 21] [화학식 22]
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  7. 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 적어도 한 층 이상의 유기박막층을 포함하는 유기광전소자에 있어서,
    상기 유기박막층 중 적어도 어느 한 층은 상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 유기광전소자용 화합물을 포함하는 것인 유기광전소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유기박막층은 발광층, 정공수송층, 정공주입층, 전자수송층, 전자주입층, 정공차단층 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기광전소자.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 유기광전소자용 화합물은 전자수송층 또는 전자주입층 내에 포함되는 것인 유기광전소자.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 유기광전소자용 화합물은 발광층 내에 포함되는 것인 유기광전소자.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 유기광전소자용 화합물은 발광층 내에 인광 또는 형광 호스트 재료로서 사용되는 것인 유기광전소자.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 유기 광전 소자용 화합물은 발광층 내에 형광 청색 도펀트 재료로서 사용되는 것인 유기광전소자.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 유기광전소자는 유기 발광 소자, 유기 태양 전지, 유기 트랜지스터, 유기 감광체 드럼 및 유기 메모리 소자로 이루어진 군에서 선택되는 것인 유기광전소자.
  14. 제7항의 유기광전소자를 포함하는 것인 표시장치.
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JP2011543412A JP5770636B2 (ja) 2008-12-24 2009-12-03 新規な有機光電素子用化合物およびこれを含む有機光電素子
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TW098141705A TWI541320B (zh) 2008-12-24 2009-12-07 用於有機光電元件之新穎化合物及包括其之有機光電元件
US13/168,015 US9199966B2 (en) 2008-12-24 2011-06-24 Compound for an organic photoelectric device, organic photoelectric device, and display device including the same

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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011046182A1 (ja) 2009-10-16 2013-03-07 出光興産株式会社 含フルオレン芳香族化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子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
KR101387738B1 (ko) 2009-12-29 2014-04-22 제일모직주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
CN102421772B (zh) 2010-04-20 2015-11-25 出光兴产株式会社 双咔唑衍生物、有机电致发光元件用材料及使用其的有机电致发光元件
EP2433929B1 (en) 2010-09-27 2013-10-23 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Organic Compound, Light-Emitting Element, Light-Emitting Device, Electronic Device, and Lighting Device
WO2012087961A2 (en) * 2010-12-20 2012-06-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Electroactive compositions for electronic applications
US20130256646A1 (en) * 2010-12-21 2013-10-03 E I Du Pont De Nemours And Company Electronic device including a pyrimidine compound
KR101466150B1 (ko) * 2010-12-31 2014-11-27 제일모직 주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
TWI774347B (zh) * 2011-08-25 2022-08-11 日商半導體能源研究所股份有限公司 發光元件，發光裝置，電子裝置，照明裝置以及新穎有機化合物
US9847501B2 (en) 2011-11-22 2017-12-19 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic heterocyclic derivative, material for organic electroluminescent element, and organic electroluminescent element
KR20140101661A (ko) 2011-11-22 2014-08-20 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 방향족 복소고리 유도체, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 재료 및 유기 일렉트로루미네선스 소자
KR101586529B1 (ko) * 2012-02-27 2016-01-18 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
EP2831934B1 (en) * 2012-03-26 2021-08-11 Jawaharlal Nehru Centre For Advanced Scientific Research An organic solar cell and methods thereof
KR20140008126A (ko) * 2012-07-10 2014-01-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 장치
KR102014168B1 (ko) * 2012-10-12 2019-08-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 물질층 형성 방법
KR101739612B1 (ko) * 2012-11-21 2017-05-24 주식회사 엘지화학 플루오란텐 화합물 및 이를 포함하는 유기 전자 소자
KR101499356B1 (ko) 2013-06-28 2015-03-05 주식회사 엘지화학 헤테로환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101882592B1 (ko) 2013-11-13 2018-08-24 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 화합물, 유기 일렉트로루미네선스 소자용 재료, 유기 일렉트로루미네선스 소자 및 전자 기기
US10396294B2 (en) 2013-12-27 2019-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Carbazole compound and organic light-emitting device including the same
US10784446B2 (en) 2014-11-28 2020-09-22 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Compound, organic electroluminescence element material, organic electroluminescence element and electronic device
KR102002031B1 (ko) * 2015-06-12 2019-07-23 에스에프씨주식회사 고효율을 갖는 유기 발광 소자
US20200277272A1 (en) 2017-09-11 2020-09-03 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound having pyrimidine ring structure and organic electroluminescence device
TWI630260B (zh) * 2017-12-21 2018-07-21 昱鐳光電科技股份有限公司 經喹啉取代之二苯基嘧啶化合物及其有機電激發光元件
CN111032645B (zh) * 2018-01-22 2023-03-10 株式会社Lg化学 多环化合物及包含其的有机发光器件
CN111263753B (zh) 2018-03-22 2024-02-23 株式会社Lg化学 化合物和包含其的有机发光器件
CN111902412B (zh) 2018-03-23 2024-04-09 保土谷化学工业株式会社 具有苯并咪唑环结构的化合物及有机电致发光元件
US20220052268A1 (en) 2018-10-17 2022-02-17 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound having pyrimidine ring structure and organic electroluminescent element
KR102213664B1 (ko) 2018-11-28 2021-02-05 삼성에스디아이 주식회사 유기 광전자 소자용 화합물, 유기 광전자 소자 및 표시 장치
KR20210097096A (ko) 2018-11-29 2021-08-06 호도가야 가가쿠 고교 가부시키가이샤 아자벤조옥사졸 고리 구조를 갖는 화합물 및 유기 일렉트로루미네선스 소자
EP3925958A1 (en) 2019-02-13 2021-12-22 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound having benzazole ring structure, and organic electroluminescent device
US20220220083A1 (en) 2019-06-06 2022-07-14 Hodogaya Chemical Co., Ltd. Compound having benzotriazole ring structure and organic electroluminescence element
CN112538056B (zh) * 2019-09-20 2022-06-28 南京高光半导体材料有限公司 一种电子传输材料及包含该材料的有机电致发光器件

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070030759A (ko) * 2004-03-08 2007-03-16 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전기 발광 소자용 재료 및 이를 이용한 유기 전기발광 소자
KR20070090952A (ko) * 2004-12-24 2007-09-06 파이오니아 가부시키가이샤 유기 화합물, 전하 수송 물질 및 유기 전계발광 소자

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4404473B2 (ja) * 2000-12-25 2010-01-27 富士フイルム株式会社 新規含窒素へテロ環化合物、発光素子材料およびそれらを使用した発光素子
JP2002212181A (ja) * 2001-01-23 2002-07-31 Mitsubishi Chemicals Corp ベンゾアゾール基含有トリアジン系化合物の製造方法
JP5135657B2 (ja) * 2001-08-01 2013-02-06 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
GB0127461D0 (en) * 2001-11-16 2002-01-09 Opsys Ltd "Light emitting device and compounds for use therein"
US7990046B2 (en) 2002-03-15 2011-08-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Material for organic electroluminescent devices and organic electroluminescent devices made by using the same
JP4036041B2 (ja) * 2002-06-24 2008-01-23 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置
BR0315894A (pt) * 2002-10-30 2005-10-04 Ciba Sc Holding Ag Dispositivo eletroluminescente
EP2762546B1 (en) * 2002-11-26 2018-06-06 Konica Minolta Holdings, Inc. Organic electroluminescent element, and display and illuminator
JP4707082B2 (ja) * 2002-11-26 2011-06-22 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置
CN100338172C (zh) * 2002-12-12 2007-09-19 出光兴产株式会社 有机电致发光器件材料和使用它的有机电致发光器件
KR101035818B1 (ko) * 2003-01-24 2011-05-20 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전기발광 소자
JP4590825B2 (ja) * 2003-02-21 2010-12-01 コニカミノルタホールディングス株式会社 白色発光有機エレクトロルミネッセンス素子
US20060251918A1 (en) 2003-12-11 2006-11-09 Toshihiro Iwakuma Organic electroluminescent device material and organic electroluminescent device using same
US20070296328A1 (en) * 2004-02-06 2007-12-27 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic Electroluminescent Device
TWI428053B (zh) * 2004-02-09 2014-02-21 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescent element
JPWO2005085387A1 (ja) * 2004-03-08 2007-12-13 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料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
CA2562416A1 (en) * 2004-04-29 2005-11-10 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Electroluminescent device
JP5082230B2 (ja) * 2004-12-10 2012-11-28 パイオニア株式会社 有機化合物、電荷輸送材料および有機電界発光素子
KR101388472B1 (ko) * 2004-12-10 2014-04-23 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 유기 화합물, 전하 수송 재료 및 유기 전계 발광 소자
EP1930329B1 (en) * 2005-08-26 2012-10-24 Tosoh Corporation 1,3,5-triazine derivative, method for producing same, and organic electroluminescent device containing same as component
JP5019816B2 (ja) * 2005-08-26 2012-09-05 東ソー株式会社 １，３，５−トリアジン誘導体、その製造方法、およびこれを構成成分とする有機電界発光素子
JP5076901B2 (ja) 2005-09-05 2012-11-21 Ｊｎｃ株式会社 電子輸送材料およびこれを用いた有機電界発光素子
JP4878819B2 (ja) * 2005-11-18 2012-02-15 ケミプロ化成株式会社 新規なトリアジン誘導体およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5504563B2 (ja) * 2006-12-27 2014-05-28 住友化学株式会社 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子
KR20090024998A (ko) * 2007-09-05 2009-03-10 제일모직주식회사 분자 내에 정공수송기와 전자수송기를 동시에 가지는바이폴라 유기화합물을 포함하는 유기광전소자용 재료 및이를 이용한 유기광전소자
WO2009051454A2 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Cheil Industries Inc. Novel compound for organic photoelectric device and organic photoelectric device including the same
KR100958641B1 (ko) * 2008-08-18 2010-05-20 삼성모바일디스플레이주식회사 광효율 개선층을 구비한 유기 발광 소자
KR101174090B1 (ko) * 2008-08-25 2012-08-14 제일모직주식회사 유기광전소자용 재료 및 이를 포함하는 유기광전소자
KR101233377B1 (ko) * 2008-12-30 2013-02-18 제일모직주식회사 신규한 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
JP5731399B2 (ja) * 2008-12-30 2015-06-10 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド 新規な有機光電素子用化合物およびこれを含む有機光電素子
CN102574813B (zh) * 2009-08-21 2016-03-30 东曹株式会社 环状吖嗪衍生物和它们的制造方法、以及以它们作为构成成分的有机电致发光器件
JP2012028524A (ja) * 2010-07-22 2012-02-09 Tosoh Corp １，３，５−トリアジン誘導体を構成成分とする有機薄膜電子デバイス

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070030759A (ko) * 2004-03-08 2007-03-16 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전기 발광 소자용 재료 및 이를 이용한 유기 전기발광 소자
KR20070090952A (ko) * 2004-12-24 2007-09-06 파이오니아 가부시키가이샤 유기 화합물, 전하 수송 물질 및 유기 전계발광 소자

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