KR101512023B1

KR101512023B1 - 신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자

Info

Publication number: KR101512023B1
Application number: KR1020130021348A
Authority: KR
Inventors: 안도환; 박재교; 전아람; 안중복; 김복영; 박노길
Original assignee: (주)씨에스엘쏠라
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2015-04-16
Also published as: KR20140001739A; KR101520351B1; KR20140016803A

Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자를 제공한다:
[화학식1]

상기 유기발광화합물은 인광 호스트 물질, 형광 호스트 물질, 정공 주입 물질 및 정공 수송 물질로서 유기전기발광소자에 적용될 수 있으며, 이 경우 유기전기발광소자의 발광효율 및 소자 수명을 향상시킬 수 있다.

Description

신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자{NEW ORGANIC ELECTROLUMINESCENT COMPOUNDS AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 녹색 발광 재료로서 사용되는 신규한 유기발광화합물 및 이를 채용하고 있는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질에 전기에너지를 가했을 때 빛이 나타나는 현상을 말한다. 즉, 양극(anode)과 음극(cathode) 사이에 유기물층을 위치시켰을 때 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되고, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.

유기 EL 소자에 대한 연구는 1950년대 Bernanose가 유기 색소를 함유한 고분자 박막에 높은 교류 전압을 인가하여 유기 박막으로부터 발광을 관측하였으며, 1965년 안트라센 단결정에 전류를 인가하여 일중항 여기자를 발생시켜 청색 형광을 얻었다.

유기 발광 소자를 효율적으로 만들기 위한 한 방법으로서 소자내의 유기물층을 단층 대신 다층 구조로 제조하는 연구가 진행되어 왔다. 1987년 탕(Tang)에 의하여 정공층과 발광층의 기능층으로 나눈 적층구조의 유기 전계 발광 소자가 제시 되었으며, 현재 사용되는 대부분의 유기 발광 소자는 기판, 양극, 선택적으로 양극으로부터 정공을 받아들이는 정공 주입층, 선택적으로 정공을 전달하는 정공 전달층, 정공과 전자가 재 결합하여 빛을 내는 발광층, 선택적으로 전자를 전달하는 전자 전달층, 음극으로부터 전자를 받아들이는 전자 주입층 및 음극으로 이루어져 있다.

이렇게 EL 소자를 다층으로 제작하는 이유는 정공과 전자의 이동속도가 상이하며, 따라서 적절한 정공 주입층 및 전달층, 전자 전달층 및 전자 주입층을 만들어 주면 정공과 전자가 효과적으로 전달 될 수 있으며, 소자 내 정공과 전자의 균형이 이루어져 발광 효율을 높일 수 있기 때문이다.

전자 주입층에서 주입된 전자와 정공 주입층에서 전달된 정공은 발광층에서 재결합하여 엑시톤을 형성하게 되며 일중항 여기 상태에서 기저 상태로 떨어지며 발광하는 것을 형광이라고 하고, 삼중항 여기 상태에서 기저 상태로 떨어지는 발광을 인광이라고 한다. 이론적으로 캐리어가 발광층에서 재결합하여 엑시톤이 발생될 때 일중항과 삼중항 여기자의 비율이 1:3의 비율로 발생되게 되며, 인광 발광을 이용할 경우 내부 양자 효율을 100%까지 가능하다.

일반적으로 인광 발광 호스트 재료로는 CBP(4,4-dicarbazolybiphenyl)등의 카바졸 고리 화합물 등이 사용되며, 인광 발광 게스트 재료로는 Ir, Pt 등의 중원자가 포함된 금속 착체 화합물이 널리 사용되고 있다.

그러나 현재 사용되는 인광 발광 호스트 재료인 CBP의 경우 Tg가 110℃ 정도로 낮으며, 소자 내의 결정화가 쉽게 일어나 유기 전계 발광 소자의 수명이 150시간 정도로 매우 짧은 문제점이 있다.

본 발명은 인광 호스트 물질, 형광 호스트 물질, 정공 주입 물질, 또는 정공 수송 물질로서 유기 발광 소자에 적용할 수 있고, 유기 발광 소자에 적용할 경우 구동전압을 낮출 수 있으며, 발광효율, 휘도, 열적 안정성 및 소자 수명을 향상시킬 수 있는 신규 유기발광화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 화합물을 이용한 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기발광화합물을 제공한다:

[ 화학식1 ]

상기 식에서,

X는 질소원자 또는 탄소원자이며,

X가 질소원자인 경우, Y 및 W는 부존재이고, X와 X는 이중결합에 의해 연결되며,

X가 탄소원자인 경우, Y는 질소원자이고, W는 황원자 또는 산소원자이고, X와 X는 단일결합에 의해 연결되며,

Z는 질소원자, 산소원자 또는 황원자이며,

Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, Ar5 및 Ar6는 각각 독립적으로 중수소원자, C1~C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, C1~C10의 알콕시, 할로겐, 니트릴, CF3,Si(CH3)3,페닐, 중수소로 치환된 페닐, 나프틸기로 치환된 페닐, 하나 이상의 페닐기로 치환된 페닐, 나프틸, 페난트레닐, 피리디닐, 피리미디닐, 벤즈옥사졸, 벤조티아졸, 카바졸 및 플루오레닐기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 6~30의 아릴기 또는 5~60의 헤테로아릴기일 수 있으며, 상기 Ar5 및 Ar6는 각각 독립적으로 부존재일 수 있으며,

Z가 산소원자 또는 황원자인 경우, Ar3 및 Ar5는 부존재이다.

또한, 본 발명은,

음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기전기발광소자에 있어서,

상기 유기 박막층 중 적어도 1층이 본 발명의 유기발광화합물을 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자를 제공한다.

본 발명에 따른 유기발광화합물은 인광 호스트 물질, 형광 호스트 물질, 정공 주입 물질, 또는 정공 수송 물질로서 유기 발광 소자에 적용할 수 있으며, 유기 발광 소자에 적용할 경우 구동전압을 낮추며, 발광효율, 휘도, 열적 안정성 및 소자 수명을 향상시킨다.

또한, 본 발명의 유기발광화합물을 사용하여 제조되는 유기전기발광 소자는 고효율 및 장수명 특성을 갖는다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 유기발광화합물에 관한 것이다:

[ 화학식1 ]

상기 식에서,

X는 질소원자 또는 탄소원자이며,

Z는 질소원자, 산소원자 또는 황원자이며,

Z가 산소원자 또는 황원자인 경우, Ar3 및 Ar5는 부존재이다.

상기에서 바람직하게는

상기 6~30의 아릴기 또는 5~60의 헤테로아릴기는 페닐, 나프틸, 페난트레닐, 플루오레닐, 피리디닐, 피리미디닐, 피라지닐, 피리다지닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 이미다졸일, 트리아졸일, 벤즈옥사졸일, 벤조티아졸일, 카바졸일, 디벤조퓨라닐, 디벤조티오펜일, 벤즈이미다졸일, 인돌일, 피레닐일,

,

,

및

로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

상기에서 더욱 바람직하게는

X는 질소원자 또는 탄소원자이며,

X가 탄소원자인 경우, Y는 질소원자이고, W는 황원자 또는 질소원자이고, X와 X는 단일결합에 의해 연결되며,

Z는 질소원자, 산소원자 또는 황원자이며,

Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 중수소원자, C1~C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, C1~C10의 알콕시, 할로겐, 니트릴, CF3및 Si(CH3)3로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐, 나프틸, 페난트레닐, 피리디닐 및 피리미디닐로부터 선택되며,

Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로 중수소원자, C1~C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, C1~C10의 알콕시, 할로겐, 니트릴, CF3,Si(CH3)3,페닐, 나프틸, 페난트레닐, 피리디닐, 피리미디닐 및 트리아지닐기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐,

,

및

로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며,

Ar5 및 Ar6는 각각 독립적으로 중수소원자, C1~C10의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, C1~C10의 알콕시, 할로겐, 니트릴, CF3,Si(CH3)3,페닐, 페닐기로 치환된 페닐 및 나프틸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐,

,

,

및

로 이루어진 군으로부터 선택되거나, 부존재일 수 있다.

상기에서 더 더욱 바람직하게는

X는 질소원자 또는 탄소원자이며,

X가 탄소원자인 경우, Y는 질소원자이고, W는 황원자이고, X와 X는 단일결합에 의해 연결되며,

Z는 질소원자, 산소원자 또는 황원자이며,

Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 페닐, 나프틸 및 페난트레닐기로부터 선택되며,

Ar3는 Z가 질소원자인 경우는 페닐기이며, Z가 산소원자 또는 황원자인 경우는 부존재이며,

Ar4는 페닐기로 치환 또는 비치환된 페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐,

,

및

로 이루어진 군으로부터 선택되며,

Ar5는 부존재이며,

Ar6는 페닐, 페닐기로 치환된 페닐 및 나프틸기로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐, 피리디닐, 피리미디닐, 트리아지닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐,

,

,

및

로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

본 발명의 유기발광화합물은 인광 호스트 물질, 형광 호스트 물질, 정공 주입 물질, 또는 정공 수송 물질로서 유용하게 사용될 수 있으며,

특히, 유기전기발광소자용 재료 중 인광 녹색 호스트 화합물로서 유용하게 사용될 수 있다.

본 발명의 유기발광화합물은 하기 [제1표군(群)]에 나타낸 화학구조를 가질 수 있다.

[제1표군(群)]

본 발명은 또한,

상기 유기 박막층 중 적어도 1층이 본 발명의 유기발광화합물을 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자에 관한 것이다.

상기 유기발광화합물은 인광 호스트 물질, 형광 호스트 물질, 정공 주입 물질, 또는 정공 수송 물질로서 유기전기발광소자에 포함될 수 있다.

상기 유기발광화합물은 상기 유기 박막층 중 발광층에 발광층 인광 녹색 호스트 화합물로 함유되는 경우에 우수한 특성을 나타낸다.

상기 유기전기발광소자는

양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 이 순서대로 적층된 구조를 가질 수 있다.

이하에서, 본 발명의 유기전기발광소자에 대하여 예를 들어 설명한다. 그러나, 하기에 예시된 내용이 본 발명의 유기전기발광소자를 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 유기전기발광소자는 양극(정공주입전극), 정공주입층(HIL) 및/또는 정공수송층(HTL), 발광층(EML) 및 음극(전자주입전극)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 양극과 발광층 사이에 전자차단층(EBL)을, 그리고 음극과 발광층 사이에 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 또는 정공차단층(HBL)을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유기전기발광소자의 제조방법으로는, 먼저 기판 표면에 양극용 물질을 통상적인 방법으로 코팅하여 양극을 형성한다. 이때, 사용되는 기판은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 양극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.

다음으로, 상기 양극 표면에 정공주입층(HIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공주입층을 형성한다. 이러한 정공주입층 물질로는 본 발명의 유기발광화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 구리프탈로시아닌(CuPc), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠(m-MTDAPB), 스타버스트(starburst)형 아민류인 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민(TCTA), 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐아미노)-트리페닐아민(2-TNATA) 또는 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입가능한 IDE406을 예로 들 수 있다.

상기 정공주입층 표면에 정공수송층(HTL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층을 형성한다. 이때, 정공수송층 물질로는 본 발명의 유기발광화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 비스(N-(1-나프틸-n-페닐))벤지딘(α-NPD), N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-다이페닐-벤지딘(NPB) 또는 N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-다이페닐-4,4'-다이아민(TPD)을 예로 들 수 있다.

상기 정공수송층 표면에 발광층(EML) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 발광층을 형성한다. 이때, 사용되는 발광층 물질 중 단독 발광물질 또는 발광 호스트 물질은 녹색의 경우 본 발명의 유기발광화합물이 인광 또는 형광 녹색 호스트 물질로 사용될 수 있으며, 이 밖에 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)가, 청색의 경우 Balq(8-하이드록시퀴놀린베릴륨염), DPVBi(4,4'-비스(2,2-다이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐)계열, 스파이로(Spiro)물질, 스파이로-DPVBi(스파이로-4,4'-비스(2,2-다이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐), LiPBO(2-(2-벤즈옥사졸릴)-페놀 리튬염), 비스(다이페닐비닐)벤젠, 알루미늄-퀴놀린 금속착체, 이미다졸, 티아졸 및 옥사졸의 금속착체 등이 있다.

발광층 물질 중 발광 호스트와 함께 사용될 수 있는 도펀트(dopant)의 경우 형광 도펀트로서 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입 가능한 IDE102, IDE105, 인광 도펀트로는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(III)(Ir(ppy)3), 이리듐(III)비스[(4,6-다이플루오로페닐)피리디나토-N,C-2']피콜린산염(FIrpic) (참조문헌[Chihaya Adachi et al., Appl. Phys. Lett., 2001, 79, 3082-3084]), 플라티늄(II)옥타에틸포르피린(PtOEP), TBE002(코비온사) 등을 사용할 수 있다.

상기 발광층 표면에 전자수송층(ETL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자수송층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자수송층 물질의 경우 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 사용할 수 있다.

선택적으로는, 발광층과 전자수송층 사이에 정공차단층(HBL)을 추가로 형성하고 발광층에 인광 도펀트를 함께 사용함으로써, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다.

정공차단층의 형성은 정공차단층 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 및 스핀 코팅하여 실시할 수 있으며, 정공차단층 물질의 경우 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 (8-하이드록시퀴놀리놀라토)리튬(Liq), 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄비페녹사이드(BAlq), 바쏘쿠프로인 (bathocuproine, BCP) 및 LiF 등을 사용할 수 있다.

상기 전자수송층 표면에 전자주입층(EIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자주입층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자주입층 물질의 경우 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 LiF, Liq, Li2O, BaO, NaCl, CsF 등의 물질을 사용할 수 있다.

마지막으로, 상기 전자주입층 표면에 음극용 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착하여 음극을 형성한다.

이때, 사용되는 음극용 물질로는 리튬(Li), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 사용될 수 있다. 또한, 전면발광 유기전기발광소자의 경우 산화인듐주석(ITO) 또는 산화인듐아연(IZO)를 사용하여 빛이 투과할 수 있는 투명한 음극을 형성할 수도 있다.

본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 상술한 바와 같은 순서, 즉 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극 순으로 제조하여도 되고, 그 반대로 음극/전자주입층/전자수송층/정공차단층/발광층/정공수송층/정공주입층/양극의 순서로 제조하여도 무방하다.

이하에서, 본 발명의 화합물들의 합성방법을 대표적인 예를 들어 하기에 설명한다. 그러나, 본 발명의 화합물들의 합성방법이 하기 예시된 방법으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 화합물들은 하기에 예시된 방법과 이 분야의 공지의 방법에 의해 제조될 수 있다.

화합물 1의 합성

[반응식 1]

중간체 화합물 [1-1]의 합성

500 mL 반응플라스크에 3,6-디브로모피리다진 20g (84.08mmol), 2-니트로페닐보론산 35.09g (210.2mmol), 포타슘카보네이트 34.9g (252.24mmol), 테트라포스피노팔라듐 3.89g (3.36mmol), 다이옥산 250ml와 증류수 50ml를 넣고 16시간동안 환류교반한다. 반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하여 무수황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고, 여과액은 감압 농축한 뒤, 실리카겔 크로마토그라프로 분리정제하여 미색고체의 중간체 화합물 [1-1] 16.26g (60%)을 수득하였다.

중간체 화합물 [1-2]의 제조

500 mL 반응플라스크에 질소 분위기에서 화합물 [1-1] 16g (49.65mmol) 및 트리페닐포스핀 39.07g (148.94mmol)에 1,2-디클로로벤젠 250mL를 넣고 140℃에서 16시간동안 교반한 뒤 실온으로 냉각시켜 반응을 종료하고, 메탄올 500ml에 가하여 결정화 하여 미색고체의 중간체 화합물 [1-2] 10.4g (81%)를 수득하였다.

중간체 화합물 [1-3]의 제조

250 mL 반응플라스크에 중간체 화합물 [1-3] 10.4g (40.22mmol), 브로모벤젠 6.0g (38.2mmol), 소듐터트부톡시드 5.8g (60.33mmol), 팔라듐아세테이드 0.09g (0.40mmol), 트리터트부틸포스핀 0.16g (0.80mmol)에 톨루엔 150 mL를 넣고 33 시간 환류 교반하였다. 반응 종료 후 디클로로메탄으로 추출하여 무수황산 마그네슘으로 건조하여 여과하고, 여과액은 감압 농축한 뒤, 실리카겔 크로마토그라프로 분리정제하여 미색고체의 중간체 화합물 [1-3] 7.41g (58%)을 수득하였다

화합물 [1]의 제조

중간체화합물 [1-3]과 동일한 방법으로 중간체화합물 [1-3] 7.41g(22.2mmol)과 2-(3-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진 9.48g(24.42mmol)를 사용하여 노란 고체인 목적화합물 [1] 9.97g (70%)을 수득하였다.

상기 반응식 1의 방법에 따라, 화합물 1내지 80의 화합물을 제조하였으며, 그 결과를 하기 [제2표군(群)]에 결과를 나타내었다.

[제2표군(群)]

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.

비교예 1.

하기 화학식 a로 표시되는 화합물을 인광 녹색 호스트로 사용하고, 하기 화학식 c로 표시되는 화합물을 인광 녹색 도판트로 사용하고, 2-TNATA(4,4',4"-tris(N-naphthalen-2-yl)-N-phenylamino)-triphenylamine)을 정공주입층 물질로 사용하고, α-NPD(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine)을 정공수송층 물질로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다: ITO/2-TNATA(80 nm)/α-NPD(30 nm)/화합물a+화합물c(30 nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(60nm).

애노드는 코닝(Corning)사의 15Ω/cm2(1000Å) ITO 유리 기판을 50 mm x 50 mm x 0.7 mm 크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수한 물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 2-TNATA를 진공 증착하여 80 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, α-NPD를 진공 증착하여 30 nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화학식 a로 표시되는 화합물 및 화학식 c로 표시되는 화합물(도핑률:10%)을 진공 증착하여 30 nm두께의 발광층을 형성하였다. 이후, 상기 발광층 상부에 Alq3화합물을 30 nm의 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiF 0.5 nm(전자주입층)과 Al 60 nm(캐소드)를 순차적으로 진공증착하여, 표 3에 표시된 바와 같은 유기발광소자를 제조하였다. 이를 비교샘플 1이라고 한다.

비교예 2.

하기 화학식 b로 표시되는 화합물을 인광 녹색 호스트로 사용하고, 하기 화학식 c로 표시되는 화합물을 인광 녹색 도판트로 사용하고, 2-TNATA(4,4',4"-tris(N-naphthalen-2-yl)-N-phenylamino)-triphenylamine)을 정공주입층 물질로 사용하고, α-NPD(N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine)을 정공수송층 물질로 사용하여, 다음과 같은 구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다: ITO/2-TNATA(80 nm)/α-NPD(30 nm)/화합물b+화합물c(30 nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(60nm).

애노드는 코닝(Corning)사의 15Ω/cm2(1000Å) ITO 유리 기판을 50 mm x 50 mm x 0.7 mm 크기로 잘라서 아세톤 이소프로필 알콜과 순수한 물 속에서 각 15분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다. 상기 기판 상부에 2-TNATA를 진공 증착하여 80 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 상부에, α-NPD를 진공 증착하여 30nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 화학식 b로 표시되는 화합물 및 화학식 c로 표시되는 화합물(도핑율:10%)을 진공 증착하여 30nm두께의 발광층을 형성하였다. 이후, 상기 발광층 상부에 Alq3화합물을 30nm의 두께로 진공증착하여 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 상부에 LiF 0.5nm(전자주입층)과 Al 60nm(캐소드)를 순차적으로 진공증착하여, 표 3에 표시된 바와 같은 유기발광소자를 제조하였다. 이를 비교샘플 2이라고 한다.

실시예 1~86.

상기 비교 예 1 중에서, 발광층 인광 호스트 화합물 a 대신 상기 합성예에 개시된 화학식 1~86으로 표시되는 화합물들을 인광 녹색 호스트 화합물로 각각 이용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 ITO/2-TNATA(80 nm)/α-NPD(30 nm)/[인광 녹색 호스트 화합물 1~86 중 하나 + 화합물c(10%)](30 nm)/Alq3(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(60nm)의 구조를 갖는 유기발광소자를 제조하였다. 이를 각각 샘플 1 내지 86이라고 한다.

평가예 1: 비교샘플 1, 2 및 샘플 1~80의 발광 특성 평가

비교샘플 1, 2 및 샘플 1~80에 대하여, Keithley sourcemeter "2400", KONIKA MINOLTA "CS-2000"을 이용하여 발광휘도, 발광효율, 발광피크를 각각 평가하여, 그 결과를 하기 [제3표군(群)]에 나타내었다. 상기 샘플들은 511~517nm 범위에서 녹색 발광피크값을 보여주었다.

[제3표군(群)]

상기 [제3표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 1 내지 80은 비교샘플 1, 2에 비하여 향상된 발광 특성을 나타내었다.

평가예 2: 비교샘플 1, 2, 및 샘플 1 ~ 80의 수명 특성 평가

비교샘플 1, 2 및 샘플 1 ~ 80에 대하여, ENC technology사의 LTS-1004AC 수명측정장치를 이용하여 3000 nit를 기준으로 수명이 97%에 도달하는 시간을 각각 측정하여, 그 결과를 하기 [제4표군(群)]에 나타내었다.

[제4표군(群)]

상기 [제4표군(群)]에 보여지는 바와 같이 샘플 1 ~ 80은 비교샘플 1, 2 에 비하여 향상된 수명 특성을 나타내었다.

Claims

하기 화합물 1-2, 4-25, 29, 33-35, 37 및 39-86 중의 어느 하나인 유기발광화합물.
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삭제
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제 1 항에 있어서,
상기 유기발광화합물이 유기전기발광소자용 재료 중 인광 호스트 물질, 형광 호스트 물질, 정공 주입 물질, 또는 정공 수송 물질인 것을 특징으로 하는 유기발광화합물.
제 6 항에 있어서,
상기 유기발광화합물이 유기전기발광소자용 재료 중 인광 녹색 호스트 물질인 것을 특징으로 하는 유기발광화합물.
음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기전기발광소자에 있어서,
상기 유기 박막층 중 적어도 1층 이상이 청구항 1의 유기발광화합물을 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자.
제 8 항에 있어서,
상기 유기발광화합물이 인광 호스트 물질, 형광 호스트 물질, 정공 주입 물질 및 정공 수송 물질 중 하나 이상으로 함유되는 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자.
제 9 항에 있어서,
상기 유기발광화합물이 상기 유기 박막층 중 발광층에 발광층 인광 녹색 호스트 물질로 함유되는 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자.