KR101540064B1 - 피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법 - Google Patents

피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101540064B1
KR101540064B1 KR1020130021232A KR20130021232A KR101540064B1 KR 101540064 B1 KR101540064 B1 KR 101540064B1 KR 1020130021232 A KR1020130021232 A KR 1020130021232A KR 20130021232 A KR20130021232 A KR 20130021232A KR 101540064 B1 KR101540064 B1 KR 101540064B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electron transport
bromobutoxy
phenyl
stirred
added
Prior art date
Application number
KR1020130021232A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140108424A (ko
Inventor
문두경
김두헌
허정림
이의진
송호준
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 건국대학교 산학협력단 filed Critical 건국대학교 산학협력단
Priority to KR1020130021232A priority Critical patent/KR101540064B1/ko
Publication of KR20140108424A publication Critical patent/KR20140108424A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101540064B1 publication Critical patent/KR101540064B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/622—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing four rings, e.g. pyrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/20—Polycyclic condensed hydrocarbons
    • C07C15/38—Polycyclic condensed hydrocarbons containing four rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C271/00—Derivatives of carbamic acids, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atom not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C271/62—Compounds containing any of the groups, X being a hetero atom, Y being any atom, e.g. N-acylcarbamates
    • C07C271/64—Y being a hydrogen or a carbon atom, e.g. benzoylcarbamates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/87—Arrangements for heating or cooling
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32—Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 유기 전자 수송 화합물 및 이를 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하고 N-OH 작용기를 도입한 유기 전자 수송 화합물 및 이를 전자수송층에 채용한 유기 전계 발광 소자를 제공함으로써, 안정된 발광을 보이며 고효율, 장수명의 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라 평판 및 플라스틱 디스플레이용 소자로 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

Description

피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법{ORGANIC ELECTRON TRANSPORT COMPOUND CONTAINING PYRENE DERIVATIVE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 유기 전자 수송 화합물 및 이를 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하고 N-OH 작용기를 도입한 유기 전자 수송 화합물 및 이를 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
최근 수년 동안 디스플레이에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔으며, 그 중 가장 주목받고 있는 분야가 유기 발광 소자(Organic light-emitting diode, OLED)이다. OLED는 기존의 LCD나 CRT에 비해서 자체 발광 소자이기 때문에 백라이트(backlight)가 필요하지 않으며, 광시야각이 우수하고, 초경량 · 초박형이며, 소비전력이 낮고, 대조비 등이 우수한 특징이 있다.
또한, 응답속도가 빠르고 높은 해상도를 가지기 때문에 동영상 재생이 우수하며, 기질(substrate)로 플라스틱을 사용하여 구부릴 수 있는 장점을 갖고 있고, 제작 공정 측면에서 살펴보면, 고분자 및 올리고머는 진공 증착 공정이 필요 없어 용액 공정을 통해 제작 공정이 간단하며, 대량 생산 및 대면적 생산에 용이한 점을
가지고 있다.
이러한, 용액 공정이 가능한 고분자 및 올리고머 발광 소자를 구현하기 위해 많은 연구가 진행되고 있지만 현재는 증착 공정에 의한 OLED 소자에 비해 낮은 효율을 나타내고 있다. 이러한 여러 이유 중 하나로 증착 공정을 통해 여러 가지 전자수송층(Electron transport layer) 및 정공수송층(Hole transport layer)을 도입하기 때문이다. 이에 대해 발광층의 모폴로지에 영향을 미치지 않는 알코올 용액 공정이 가능한 고분자 전자수송층에 대한 연구 및 개발이 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 고분자의 경우 고분자의 견고한 주쇄로 인해 알코올류에 좋은 용해도를 갖지 않고 있다. 한편, 관련 종래기술로는 한국등록특허 제10-0793795호(유기전계발광소자), 한국등록특허 제10-1195655호(발광소자 재료 및 발광소자) 등이 있다.
본 발명의 목적은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 알콜에 용해가 가능하도록 피렌 유도체를 주쇄로 갖고 N-OH 작용기를 도입한 유기 전자 수송 화합물 및 이를 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 피렌 유도체를 주쇄로 갖고 N-OH 작용기를 도입한 유기 전자 수송 화합물의 제조방법 및 상기와 같은 제조방법으로 제조된 유기 전자 수송 화합물을 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 하기 화학식 1의 유기 전자 수송 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112013017681034-pat00001
단, 상기에서 n은 독립적으로 수소원자; 탄소수 1 내지 25의 알킬기이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물을 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자을 제공한다.
또한, 본 발명은 (1) 4-브로모페놀(4-bromophenol), 1,4-디브로모뷰텐(dibromobutane) 및 포타슘카보네이트(K2CO3)를 아세톤(acetone)에 넣고 교반한 다음 정제하여 1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤젠(1-bromo-4-(4-bromobutoxy)benzene)을 제조하는 단계;와 (2) 상기 (1)단계에 의해 제조된 1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤젠(1-bromo-4-(4-bromobutoxy)benzene)을 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF)에 녹이고, -70 내지 -80℃로 온도를 낮춘 다음 노르말뷰틸리튬(n-BuLi)을 첨가하여 교반한 후 2-아이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)을 첨가하고 교반한 다음 상온으로 온도를 높이면서 20 내지 30시간 동안 교반한 후, 유기물을 추출하고 정제하여 2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)을 제조하는 단계;와 (3) 상기 (2)단계에 의해 제조된 2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)과 1,3,6,8-테트라브로모피렌(1,3,6,8-tetrabromopyrene)을 1,4-다이옥산(1,4-dioxane)에 녹인 후, 테트라키스트리페닐 포스핀팔라듐(tetrakistriphenyl phosphinepalladium)을 첨가하고 교반한 다음 포타슘카보네이트(K2CO3) 수용액 넣고 교반하여 반응이 종결되면 클로로포름으로 추출한 후 정제하여 1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)을 제조하는 단계; 및 (4) 상기 (3)단계에 의해 제조된 1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)을 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF)에 넣어 용해시킨 후 디에탄올아민(diethanolamine)을 넣고 반응시킨 다음 감압 정제하고 재침천하여 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 하기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 유기 전자 수송 화합물의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112013017681034-pat00002
단, 상기에서 n은 독립적으로 수소원자; 탄소수 1 내지 25의 알킬기이다.
또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 유기 전자 수송 화합물을 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
상기 유기 전계 발광 소자는 기판위에 PEDOT:PSS를 스핀코팅하여 열처리 한 후 발광고분자를 스핀코팅하여 열처리한 다음, 그 위에 유기 전자 수송 화합물을 스핀코팅하고 열처리한 후 불화바륨(BaF2), 바륨(Ba) 및 알루미튬(Al) 순서로 각각 진공증착하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 알콜류에 높은 용해도를 갖는 작용기를 피렌 유도체에 도입한 유기 전자 수송 화합물 및 이를 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자를 제공함으로써, 안정된 발광을 보이며 고효율, 장수명의 유기 전계 발광 소자를 제조할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라 평판 및 플라스틱 디스플레이용 소자로 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 1H-NMR 스펙트럼이다.
도 2 는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 열중량 분석(Thermogravimetric analysis; TGA) 그래프이다.
도 3 은 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 UV 흡수 스펙트럼이다.
도 4 는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 전기화학적 특성을 평가한 CV(cyclicvoltammetry) 그래프 및 화합물들의 밴드다이어그램이다.
도 5 는 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 전기발광특성을 측정하기 위해 제작한 유기 전계 발광 소자 효율 및 EL 스펙트럼이다.
도 6 은 본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물의 광전변환특성을 측정하기 위해 제작한 유기 광전변환소자 효율 및 EQE 스펙트럼이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 하기 화학식 1의 유기 전자 수송 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112013017681034-pat00003
단, 상기에서 n은 독립적으로 수소원자; 탄소수 1 내지 25의 알킬기이다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물을 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자를 제공한다.
한편, 상기 피렌 유도체에 N-OH 작용기를 도입한 유기 전자 수송 화합물을 전자수송층으로 채용할 수 있으나, 상기 N-OH 작용기 대신에 N-Br 작용기를 도입한 피렌 유도체 화합물을 전자수송층으로 채용하여 유기 전계 발광 소자를 제조할 수도 있다.
또한, 본 발명은 (1) 4-브로모페놀(4-bromophenol), 1,4-디브로모뷰텐(dibromobutane) 및 포타슘카보네이트(K2CO3)를 아세톤(acetone)에 넣고 교반한 다음 정제하여 1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤젠(1-bromo-4-(4-bromobutoxy)benzene)을 제조하는 단계;와 (2) 상기 (1)단계에 의해 제조된 1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤젠(1-bromo-4-(4-bromobutoxy)benzene)을 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF)에 녹이고, -70 내지 -80℃로 온도를 낮춘 다음 노르말뷰틸리튬(n-BuLi)을 첨가하여 교반한 후 2-아이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)을
첨가하고 교반한 다음 상온으로 온도를 높이면서 20 내지 30시간 동안 교반한 후, 유기물을 추출하고 정제하여 2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)을 제조하는 단계;와 (3) 상기 (2)단계에 의해 제조된 2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)과 1,3,6,8-테트라브로모피렌(1,3,6,8-tetrabromopyrene)을 1,4-다이옥산(1,4-dioxane)에 녹인 후, 테트라키스트리페닐 포스핀팔라듐(tetrakistriphenyl phosphinepalladium)을 첨가하고 교반한 다음 포타슘카보네이트(K2CO3) 수용액 넣고 교반하여 반응이 종결되면 클로로포름으로 추출한 후 정제하여 1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)을 제조하는 단계; 및 (4) 상기 (3)단계에 의해 제조된 1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)을 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF)에 넣어 용해시킨 후 디에탄올아민(diethanolamine)을 넣고 반응시킨 다음 감압 정제하고 재침천하여 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 하기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 유기 전자 수송 화합물의 제조방법을 제공한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 1. 피렌 유도체를 주쇄로 하고 N- OH 작용기를 도입한 유기 전자 수송 화합물의 제조
본 발명에 있어서 하기 하기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물은 하기 반응식 1의 과정으로 제조될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112013017681034-pat00004
[반응식 1]
Figure 112013017681034-pat00005
상기 제조과정에 대하여 구체적으로 살펴보면, ⅰ) 질소 분위기에서 4-브로모페놀(4-bromophenol, Aldrich사) 10g, 1,4-디브로모뷰텐(dibromobutane, Aldrich사) 124.79g 및 포타슘카보네이트(K2CO3) 79.8g 을 아세톤(Acetone, Aldrich사) 170mL에 넣어 55℃에서 24시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 후 물로 씻어준 다음 클로로포름/헥산으로 컬럼 정제하여 화합물 A[1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤
젠(1-bromo-4-(4-bromobutoxy)benzene)], 17g (수율 96%)을 얻었다.
ⅱ) 질소 분위기에서 상기 화합물 A[1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤젠(1-bromo-4-(4-bromobutoxy)benzene)] 5g을 건조된 THF 30㎖에 녹이고, -78℃로 온도를 낮춘 후 2.2당량의 노르말뷰틸리튬(n-BuLi, Aldrich사)을 서서히 첨가하였다. 반응 혼합물은 2시간 동안 -78℃에서 교반한 다음, 2-아이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-Isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane, Aldrich사)을 첨가하고, 2시간 동안 -78℃에서 교반 후 서서히 상온으로 온도를 높이면서 24시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되면 클로로포름으로 유기물을 추출하고, 물로 씻은 후 컬럼 정제하여 화합물 B[2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)], 4.99g (수율 86%)을 얻었다.
ⅲ) 상기에서 얻어진 화합물 B[2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)] 1.23g과 화합물 C[1,3,6,8-테트라브로모피렌(1,3,6,8-tetrabromopyrene)] 0.3g을 1,4-다이옥산(1,4-dioxane, Aldrich사) 15ml 에 녹인 후, 교반하여 완전히 녹인 다음 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(tetrakistriphenyl phosphinepalladium, Aldrich사) 0.233g 을 첨가하여 교반한 후, 2몰 포타슘카보네이트(K2CO3, Aldrich사) 수용액 10㎖ 넣어 110℃에서 24시간 동안 교반하였다. 반응이 종결된 다음 클로로포름으로 추출한 후 컬럼 정제하여 화
합물 D[1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)], 0.17g (수율 27%)를 얻었다.
ⅳ) 상기에서 얻은 화합물 D[1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)] 0.1g 을 테트라하이드로퓨란 15ml에 넣어 용해시킨 후 diethanolamine을 넣고 상온에서 48시간 반응하였다. 반응이 종결되고 용매를 감압 정제하고 물에 재침전하여 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 E 0.1g (수율 88%)을 얻었다.
[화학식 1]
Figure 112013017681034-pat00006
한편, 상기와 같은 제조과정에 의해 제조된 상기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물 E의 1H-NMR 스페트럼 결과를 도 1.에 도시하였고, 도 2.에 나타난 바와 같이 본 발명의 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물은 5wt% loss가 약 362℃일 정도로 높은 열적안정성을 나타내었다. 또한, 도 3.에 나타낸 UV 스펙트럼에서 알 수 있듯이 필름 상에서 브로드(broad)한 피크를 확인할 수 있었다. 이는 파이-파이 적층에 의한 것으로 효과적인 전자 수송 가능성을 보여주는 것이다.
또한, 도 4.는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 E의 전기화학적 특성을 평가한 그래프로서, 이를 통해 화학식 1의 HOMO, LUMO를 측정하여 전자수송층에 적합함을 알 수 있었다.
실시예 2. 유기 전계 발광 소자의 제조
상기 실시예 1.에 의해 제조된 유기 전자 수송 화합물 E 이용하여 다음과 같은 조건으로 소자를 제작하였다. PEDOT:PSS는 0.45㎛ PTFE 실린지 필터를 이용하여 filtering하였으며, shaker에서 교반하여 PEDOT과 PSS가 상분리 되는것을 막았다. AedotronTMC는 5㎛ PTFE 실린지 필터를 이용하여 filtering하였으며, 역시 shaker에서 교반하여 PEDOT-PEG와 ClO4-의 고른 분산을 도왔다. Polymer는 chlorobenzene에 0.5wt%의 농도로 용해시켜 24시간 교반해 주었으며, 5㎛ PTFE 실린지 필터를 이용하여 filtering 하였다. 준비된 substrate와 시료들을 glove box로 이송하였으며, 여러 조건으로 spin coating 하였다. Spin coating 후 PEDOT:PSS는 110℃에서 20분, AedotronTMC는 140℃에서 20분, polymer는 90℃에서 1시간동안 열처리하여 잔류용매를 제거하였고, 그 위에 화합물 E 용액을 스핀 코팅하여 70도에서 열처리하여 잔류 용매 제거하고 발광면을 제외한 전극부분의 박막들을 지워주었다. EIL과 전극물질을 증착하기 위하여의 열증착기(thermal evaporator)의 고진공 챔버(1×10-6 torr 이하)로 이송하였으며, 모두 BaF2(0.1Å/s, 2nm)/Ba(0.2Å/s, 2nm)/Al(5Å/s, 200nm)순으로 전극을 형성하였다. 제조된 소자는 도 5.에 나타나듯이 reference 대비 최대 12% 증가된 효율을 나타내었다.
또한, 도 6.은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 E를 전자수송층에 도입하여
유기광전변환소자를 제작하고 그 특성을 나타낸 것으로서, 그 기능이 향상된 것을 알 수 있었다.
이상, 본 발명내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의해 정의된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 하기 화학식 1의 유기 전자 수송 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112014122566517-pat00007

    단, 상기에서 n은, 1 내지 6이다.
  2. 제1항의 유기 전자 수송 화합물을 전자수송층으로 채용한 유기 전계 발광 소자.
  3. (1) 4-브로모페놀(4-bromophenol), 1,4-디브로모뷰텐(dibromobutane) 및 포타슘카보네이트(K2CO3)를 아세톤(acetone)에 넣고 교반한 다음 정제하여 1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤젠(1-bromo-4-(4-bromobutoxy)benzene)을 제조하는 단계;
    (2) 상기 (1)단계에 의해 제조된 1-브로모-4-(4-브로모부톡시)벤젠(1-bromo-
    4-(4-bromobutoxy)benzene)을 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF)에 녹이고, -70 내지 -80℃로 온도를 낮춘 다음 노르말뷰틸리튬(n-BuLi)을 첨가하여 교반한 후 2-아이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)을 첨가하고 교반한 다음 상온으로 온도를 높이면서 20 내지 30시간 동안 교반한 후, 유기물을 추출하고 정제하여 2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)을 제조하는 단계;
    (3) 상기 (2)단계에 의해 제조된 2-(4-4(브로모부톡시)페닐)-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로레인(2-(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)와 1,3,6,8-테트라브로모피렌(1,3,6,8-tetrabromopyrene)을 1,4-다이옥산(1,4-dioxane)에 녹인 후, 테트라키스트리페닐 포스핀팔라듐(tetrakistriphenyl phosphinepalladium)을 첨가하고 교반한 다음 포타슘카보네이트(K2CO3) 수용액 넣고 교반하여 반응이 종결되면 클로로포름으로 추출한 후 정제하여 1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)을 제조하는 단계; 및
    (4) 상기 (3)단계에 의해 제조된 1,3,6,8-테트라키스(4-(4-브로모부톡시)페닐)-1,8-디하이드로피렌(1,3,6,8-tetrakis(4-(4-bromobutoxy)phenyl)-1,8-dihydropyrene)을 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran, THF)에 넣어 용해시킨 후 디에탄올아민(diethanolamine)을 넣고 반응시킨 다음 감압 정제하고 재침천하여 피
    렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 하기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물을 제조하는 단계;를 포함하는 피렌(pyrene) 유도체를 주쇄로 하는 유기 전자 수송 화합물의 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure 112014122566517-pat00008

    단, 상기에서 n은, 1 내지 6이다.
  4. 삭제
  5. 기판 위에 PEDOT:PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate)를 스핀코팅하여 열처리 한 후,
    발광고분자를 스핀코팅하여 열처리한 다음,
    그 위에 하기 화학식 1로 표시되는 유기 전자 수송 화합물을 스핀코팅하고 열리한 후,
    불화바륨(BaF2), 바륨(Ba) 및 알루미튬(Al) 순서로 각각 진공증착하여 제조하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
    [화학식 1]
    Figure 112014122566517-pat00015

    단, 상기에서 n은, 1 내지 6이다.
KR1020130021232A 2013-02-27 2013-02-27 피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법 KR101540064B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130021232A KR101540064B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130021232A KR101540064B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140108424A KR20140108424A (ko) 2014-09-11
KR101540064B1 true KR101540064B1 (ko) 2015-08-07

Family

ID=51755544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130021232A KR101540064B1 (ko) 2013-02-27 2013-02-27 피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101540064B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006076842A (ja) 2004-09-10 2006-03-23 Nissan Chem Ind Ltd チタン酸ジルコン酸鉛系強誘電体前駆物質及びその製造法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006076842A (ja) 2004-09-10 2006-03-23 Nissan Chem Ind Ltd チタン酸ジルコン酸鉛系強誘電体前駆物質及びその製造法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140108424A (ko) 2014-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumar et al. Solution-processable naphthalene and phenyl substituted carbazole core based hole transporting materials for efficient organic light-emitting diodes
KR102387300B1 (ko) Oled 및 ode 용 파이-공액 반도체성 유기 유리 혼합물
TW201625712A (zh) 聚合電荷轉移層及含有其的有機電子裝置
KR101859123B1 (ko) 유기소자의 정공차단층 및/또는 전자수송층에 사용될 수 있는 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기박막의 제조방법 및 유기발광소자
KR20140069237A (ko) 발광 소자용 스피로바이플루오렌 화합물
CN112079802A (zh) 一种发光辅助材料、其制备方法及有机电致发光器件
CN112174835B (zh) 一种有机电致发光材料及其制备方法和应用
Tonge et al. Cu (0)-RDRP as an efficient and low-cost synthetic route to blue-emissive polymers for OLEDs
CN111454435B (zh) 一类基于菲并咪唑单元的电致发光聚合物及其制备方法与应用
Ren et al. Synthesis of ring-structured polysiloxane as host materials for blue phosphorescent device
CN112500435A (zh) 一种含二苯并七元杂环结构的发光化合物及其制备方法和有机电致发光器件
CN108299449B (zh) 一类基于咔唑并五元杂环单元的电致发光材料及其制备方法与应用
KR101703118B1 (ko) 전자 수송 재료 및 이를 이용한 유기 전기 발광 소자
CN113896724B (zh) 基于苯并噻二唑-芘并咪唑的有机红光小分子及其在制备非掺杂有机电致发光器件中的应用
CN112661887B (zh) 高激子利用率非共轭型电致发光聚合物及其制备方法与应用
KR101540064B1 (ko) 피렌 유도체를 포함하는 유기 전자 수송 화합물 및 이의 제조방법
CN111499557B (zh) 一种有机主体材料及电致发光器件
CN111606853B (zh) 一种芳胺类化合物、有机发光器件及显示装置
CN110330508B (zh) 一类基于大环单元的发光小分子材料及其制备方法与应用
EP3699231B1 (en) Novel polymer and organic light-emitting device comprising the same
KR101608579B1 (ko) 전자 수송 재료 및 이를 이용한 유기 전기 발광 소자
CN109134494B (zh) 一类含极性取代基团蒽衍生物的电致发光材料及其制备方法与应用
KR102047102B1 (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
CN114014812A (zh) 一种以芴为核的化合物及其制备方法和应用
KR102056936B1 (ko) 유기전기소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180716

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190819

Year of fee payment: 5