KR101844785B1 - 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 - Google Patents

인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR101844785B1
KR101844785B1 KR1020110012833A KR20110012833A KR101844785B1 KR 101844785 B1 KR101844785 B1 KR 101844785B1 KR 1020110012833 A KR1020110012833 A KR 1020110012833A KR 20110012833 A KR20110012833 A KR 20110012833A KR 101844785 B1 KR101844785 B1 KR 101844785B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
carbon atoms
layer
mmol
substituted
Prior art date
Application number
KR1020110012833A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120092910A (ko
Inventor
제종태
김성훈
Original Assignee
에스에프씨 주식회사
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 에스에프씨 주식회사 filed Critical 에스에프씨 주식회사
Priority to KR1020110012833A priority Critical patent/KR101844785B1/ko
Publication of KR20120092910A publication Critical patent/KR20120092910A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101844785B1 publication Critical patent/KR101844785B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • 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
    • 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
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/14—Macromolecular compounds
    • C09K2211/1441—Heterocyclic
    • C09K2211/1483—Heterocyclic containing nitrogen and sulfur as heteroatoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 인돌로티오펜 유도체를 포함하는 유기전계발광소자는 구동전압이 낮고 휘도 및 색좌표 등에서 발광 특성이 이 우수한 효과가 있다.
[화학식 1]
Figure 112011010348710-pat00106

Description

인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 {Indolothiophen derivative and organic electroluminescent device comprising the same}
본 발명은 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동전압이 낮고, 휘도 등의 발광 특성이 우수한 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
유기 발광 현상을 이용하는 유기전계발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기전계발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기전계발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기전계발광소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기전계발광소자는 다양한 전자 제품의 디스플레이 및 조명분야로 그 적용 분야를 점차 확대해 가고 있지만, 효율 및 수명 특성이 응용분야 확대를 제약하고 있는 상황이며, 효율 및 수명 특성 개선을 위해서 소자뿐만 아니라 재료 측면에서 많은 연구가 진행되고 있다.
재료 측면에서 발광효율 극대화를 위한 방법으로 주로 호스트-도펀트 시스템을 채용하고, 발광물질인 도펀트는 인광 재료를, 그리고 도펀트의 발광특성을 극대화할 수 있는 호스트로는 CBP(4,4-N,N-dicarbazolbipheny) 및 카바졸에 다양한 치환기가 도입된 물질들이(일본 특허공개 2008-0214244, 일본 특허공개 2003- 0133075) 알려져 있지만, 효율 및 수명 특성 측면에서 추가적인 개선이 요구되고 있는 상황이다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 유기전계발광소자의 구동전압이 낮고, 발광 효율이 우수한 인돌로티오펜 유도체를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 인돌로티오펜 유도체를 포함하는 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여,
하기 [화학식 1]로 표시되는 인돌로티오펜 유도체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112011010348710-pat00001
상기 [화학식 1]에서,
R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소원자, 중수소 원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 R1 내지 R7은 상기 [화학식 1]에서 인돌로티오펜과 결합하여 포화 혹은 불포화 고리를 형성하거나, 펜던트 방법으로 함께 부착하거나 또는 융합할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 R1 내지 R7은 각각 서로 결합하여 포화 혹은 불포화 고리를 형성하거나, 펜던트 방법으로 함께 부착하거나 또는 융합할 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 의하면, 상기 R1 내지 R7은 각각 독립적으로 수소원자, 중수소 원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 선택되어 치환될 수 있고, 상기 치환기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성하거나 펜던트 방법으로 함께 부착 또는 융합할 수 있다.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여,
애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 [화학식 1]로 표시되는 인돌로티오펜 유도체를 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.
본 발명에 따른 [화학식 1]로 표시되는 인돌로티오펜 유도체는 구동전압이 낮고 휘도 등에 있어서 우수한 발광 특성을 가지는 화합물이기 때문에 상기 인돌로티오펜 유도체를 포함하는 유기전계발광소자는 발광 효율이 우수하여 디스플레이 및 조명 등에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1a 내지 1f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기전계발광소자들의 적층구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물의 TGA 및 DSC을 표시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 [SPH077], [SPH107], [SPH133] 및 [비교예 1]의 EL 스펙트럼을 표시한 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 인돌로티오펜 유도체의 구조를 나타낸 대표도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 상기 [화학식 1]로 표시되는 인돌로티오펜을 기본골격을 가지는 유도체로서, 유기전계발광소자의 모든 층에서 효과적으로 사용될 수 있지만, 특히 발광층 호스트로 채용시, 정공 및 전자 이동이 용이하여, 정공과 전자의 균형을 유지할 수 있기 때문에 발광층에서 엑시톤 형성을 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인돌로티오펜 유도체에 있어서, 상기 [화학식 1]의 치환기를 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기 (이 경우 "알킬실릴기"라 함), 치환 또는 비치환된 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알케닐기, 탄소수 1 내지 20의 알키닐기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 20의 아릴기, 탄소수 6 내지 20의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 20의 헤테로아릴기 또는 탄소수 6 내지 20의 헤테로아르알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
상기 본 발명에서 사용되는 아릴기는 하나 이상의 고리를 포함하는 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)될 수 있다. 또한 상기 아릴기는 비축합방향족기를 포함한다. 아릴기의 구체적인 예로는 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트릴, 피레닐, 크리세닐 및 플루오란테닐 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 비축합방향족기의 일예로는 비페닐기, 터페닐기 등이 해당한다. 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다 (예를 들어, 아미노기로 치환되는 경우는 "아릴아미노기", 실릴기로 치환되는 경우는 "아릴실릴기", 옥시기로 치환되는 경우는 "아릴옥시기"라 함).
본 발명에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 탄소수 3 내지 30의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리가 펜던트 방법으로 함께 부착될 수 있다.
상기 헤테로아릴기가 아릴기 또는 다른 헤테로아릴기와 융합된(fused) 경우 이를 축합방향족 헤테로환이라 한다. 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피롤기, 퓨란기, 티오펜기, 비티오펜기, 터티오펜기, 피라졸기, 이미다졸기, 트리아졸기, 이소옥사졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 피리딘기, 디피리딜기, 터피리딘기, 피리다진기, 피리미딘기, 피라진기, 트리아진기 등이 있다.
축합방향족 헤테로환기의 구체적인 예로는 인돌기, 카바졸기, 디벤조아제핀기, 아자안돌기, 인돌로티오펜이기, 벤조퓨란기, 디벤조퓨란기, 티아나프텐기 (thianaphthene), 디벤조티오펜기, 인다졸기, 벤즈이미다졸기, 이미다조피리딘기, 벤조트리아졸기, 벤조티아졸기, 벤조티아디아졸기, 트리아졸로피리미딘기, 퓨린기, 퀴놀린기, 벤조퀴놀린기, 아크리딘기, 이소퀴놀린기, 페난트롤린기, 프탈라진기, 퀴나졸린기, 페녹살린기, 페나진기, 페난트롤린기, 페녹사진기 등이 있다.
그리고 상기 헤테로아릴기 및 축합방향족 헤테로고리 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 동일한 치환기로 치환가능하다.
본 발명에 있어서, "치환 또는 비치환된"이라는 용어는 수소원자, 중수소 원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아릴기, 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되는 것을 의미한다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 상기 [화학식 1]에 따른 인돌로티오펜 유도체에 대한 구체적인 예에 의해서 본 발명이 제한되는 것은 아니지만, 구체적으로 화학식 [SPH001] 내지 [SPH158]로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure 112011010348710-pat00002
[SPH001] [SPH002] [SPH003] [SPH004] [SPH005]
Figure 112011010348710-pat00003
[SPH006] [SPH007] [SPH008] [SPH009] [SPH010]
Figure 112011010348710-pat00004
[SPH011] [SPH012] [SPH013] [SPH014] [SPH015]
Figure 112011010348710-pat00005
[SPH016] [SPH017] [SPH018] [SPH019]
Figure 112011010348710-pat00006
[SPH020] [SPH021] [SPH022] [SPH023] [SPH024]
Figure 112011010348710-pat00007
[SPH025] [SPH026] [SPH027] [SPH028]
Figure 112011010348710-pat00008
[SPH029] [SPH030] [SPH031] [SPH032]
Figure 112011010348710-pat00009
[SPH033] [SPH034] [SPH035] [SPH036] [SPH037]
Figure 112011010348710-pat00010
[SPH038] [SPH039] [SPH040] [SPH041]
Figure 112011010348710-pat00011
[SPH042] [SPH043] [SPH044]
Figure 112011010348710-pat00012
[SPH045] [SPH046] [SPH047] [SPH048] [SPH049]
Figure 112011010348710-pat00013
[SPH050] [SPH051] [SPH052] [SPH053]
Figure 112011010348710-pat00014
[SPH054] [SPH055] [SPH056] [SPH057] [SPH058]
Figure 112011010348710-pat00015
[SPH059] [SPH060] [SPH061] [SPH062]
Figure 112011010348710-pat00016
[SPH063] [SPH064] [SPH065]
Figure 112011010348710-pat00017
[SPH066] [SPH067] [SPH068] [SPH069] [SPH070]
Figure 112011010348710-pat00018
[SPH071] [SPH072] [SPH073] [SPH074] [SPH075]
Figure 112011010348710-pat00019
[SPH076] [SPH077] [SPH078] [SPH079] [SPH080]
[SPH081] [SPH082] [SPH083] [SPH084] [SPH085]
Figure 112011010348710-pat00021
[SPH086] [SPH087] [SPH088] [SPH089] [SPH090]
Figure 112011010348710-pat00022
[SPH091] [SPH092] [SPH093] [SPH094] [SPH095]
Figure 112011010348710-pat00023
[SPH096] [SPH097] [SPH098] [SPH099] [SPH100]
Figure 112011010348710-pat00024
[SPH101] [SPH102] [SPH103] [SPH104] [SPH105]
Figure 112011010348710-pat00025
[SPH106] [SPH107] [SPH108] [SPH109] [SPH110]
Figure 112011010348710-pat00026
[SPH111] [SPH112] [SPH113] [SPH114]
Figure 112011010348710-pat00027
[SPH115] [SPH116] [SPH117] [SPH118] [SPH119]
Figure 112011010348710-pat00028
[SPH120] [SPH121] [SPH122] [SPH123] [SPH124]
Figure 112011010348710-pat00029
[SPH125] [SPH126] [SPH127] [SPH128]
Figure 112011010348710-pat00030
[SPH129] [SPH130] [SPH131] [SPH132]
Figure 112011010348710-pat00031
[SPH133] [SPH134] [SPH135] [SPH136] [SPH137]
Figure 112011010348710-pat00032
[SPH138] [SPH139] [SPH140] [SPH141] [SPH142]
Figure 112011010348710-pat00033
[SPH143] [SPH144] [SPH145] [SPH146]
Figure 112011010348710-pat00034
[SPH147] [SPH148] [SPH149] [SPH150]
Figure 112011010348710-pat00035
[SPH151] [SPH152] [SPH153] [SPH154]
Figure 112011010348710-pat00036
[SPH155] [SPH156] [SPH157] [SPH158]
본 발명에 따른 인돌로티오펜 유도체의 제조방법은 후술하는 실시예에 구체적으로 나타내었다.
또한, 본 발명은 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 [화학식 1]로 표시되는 인돌로티오펜 유도체를 포함하는 층을 구비한 유기 전계발광소자를 제공한다.
본 발명에 따른 상기 유기전계발광소자를 보다 상세히 설명하면, 유기전계 발광소자는 상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수도 있는데, 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층은 정공 또는 전자들을 발광층으로 효율적으로 전달시켜 줌으로써 발광층 내에서 발광 결합의 확률을 높이는 역할을 한다.
정공주입층 및 정공수송층은 애노드로부터 정공이 주입되고, 주입된 정공이 수송되는 것을 용이하게 하기 위해서 적층되는 것으로서, 이러한 정공수송층용 물질로는 이온화 포텐셜이 작은 전자공여성 분자들이 사용되는데, 주로 트리페닐아민을 기본골격으로 하는 디아민, 트리아민 또는 테트라아민 유도체가 많이 사용되고 있다. 본 발명에서도, 상기 정공수송층의 재료로서, 당업계에 통상적으로 사용되는 것인 한, 다양한 물질을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD) 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 정공수송층의 하부에는 정공주입층 (HIL: Hole Injecting Layer)을 추가적으로 더 적층할 수 있는데, 상기 정공주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 CuPc 또는 스타버스트 (Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, IDE406 (이데미쯔사 재료) 등을 사용할 수 있다.
[CuPc]
Figure 112011010348710-pat00037
[TCTA]
Figure 112011010348710-pat00038
[m-MTDATA]
Figure 112011010348710-pat00039
상기 정공수송층의 상부에 유기발광층이 적층되는데, 이러한 유기발광층은 단일물질로 이루어지거나 또는 호스트(host)/도판트(dopant)로 이루어질 수 있다.
일반적으로, 단일 물질로 상기 화합물이 사용되는 경우, 분자 간 상호작용에 의해 장파장에서의 둔덕 피크가 생겨나 색순도가 떨어지고, 발광 감쇄 효과 등에 의하여 효율이 떨어지기 때문에, 호스트/도판트계 발광층이 바람직하며, 상기 인돌로티오펜 유도체는 호스트/도판트계 발광층에서 호스트 물질로 사용할 수 있다. 상기 호스트/도판트계 발광층 중 호스트 물질은 일반적으로 CBP(4,4-dicarbazolyl -1,1-biphenyl)를 사용하며, 도판트 물질은 Ir(ppy)3를 많이 사용하나, 당업계에서 일반적으로 사용되는 한 특별히 제한되지 않는다. 전자 수송층은 캐소드로부터 공급된 전자를 발광층으로 원활히 수송하고 상기 발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제함으로써 발광층 내에서 재결합할 수 있는 기회를 증가시키는 역할을 한다. 이러한 전자수송층 재료로는 당업계에서 사용되는 물질인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, Alq3(트리-8-히드록시퀴놀린 알루미늄), PBD(2-(4-비페닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸), TNF(2,4,7-트리니트로플루오레논), BMD, BND 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 전자 수송층의 상부에는 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 전력효율을 개선시키는 기능을 수행하는 전자주입층 (EIL: Electron Injecting Layer)을 더 적층시킬 수도 있는데, 상기 전자주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.
더 나아가, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 상기 언급한 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 이외에도, 정공저지층 또는 전자저지층 등과 같은 부가적 기능성 적층 구조들을 더 포함할 수도 있다. 이때, 정공저지층은 정공이 유기발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 경우에는 소자의 수명과 효율이 감소되기 때문에 HOMO 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 정공저지층을 이루는 물질은 특별히 제한되지는 않으나, 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며, 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI 등을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로, 하기 도 1a 내지 도 1f에는 다양한 형태의 적층 구조를 갖는 유기전계발광소자들을 도시하였으며, 이를 참조하면, 도 1a의 유기전계발광 소자는 애노드/정공주입층/발광층/캐소드로 이루어진 구조를 갖고, 도 1b의 유기 전계발광소자는 애노드/정공주입층/발광층/전자주입층/캐소드로 이루어진 구조를 갖는다. 또한, 도 1c의 유기전계발광소자는 애노드/정공주입층/정공수송층/발광층/ 캐소드의 구조를 갖고, 도 1d에 도시된 유기전계발광소자는 애노드/정공주입층/정공수송층/발광층/전자주입층/캐소드의 구조를 갖고, 도 1e의 유기전계발광소자는 애노드/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/캐소드의 구조를 갖고 마지막으로 도 1f의 유기전계발광소자는 애노드/정공주입층/정공수송층/발광층/ 정공저지층/전자수송층/전자주입층/캐소드의 구조를 갖는다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자는 상기 인돌로티오펜 유도체를, 애노드 및 캐소드 사이에 개재되는 다양한 적층 구조 내에 포함할 수 있지만, 바람직하게는, 상기 인돌로티오펜 유도체는 애노드 및 캐소드 사이의 발광층에서 호스트물질로 사용될 수 있다.
또한, 상기 인돌로티오펜 유도체를 포함하는 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å일 수 있는데, 두께가 50Å 미만인 경우에는 발광 효율이 저하되고, 2,000Å을 초과하는 경우에는 구동 전압이 상승하기 때문에 비경제적이다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자를 제조하는 방법에 관하여 도 1a 내지 1f를 참조하여 설명한다.
먼저, 기판 상부에 애노드용 물질을 코팅한다. 기판으로는 통상적인 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 애노드 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석 (ITO), 산화인듐아연 (IZO), 산화주석 (SnO2) 또는 산화아연 (ZnO) 등의 당업계에서 통상적으로 사용되고 있는 물질들이 사용될 수 있다. 상기 애노드 상부로는 정공주입층이 적층되며, 그 다음으로 상기 정공주입층 상부에 정공수송층을 형성한다.
다음으로는, 상기 정공수송층 상부에 발광층을 적층한 후, 그 위에 선택적으로 정공저지층을 형성한다. 마지막으로, 이러한 정공저지층 위에 전자 수송층을 적층한 후에 전자주입층을 선택적으로 형성하고, 상기 전자주입층 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착함으로써 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 제조할 수 있게 된다. 상기 유기층의 적층은 진공 열증착, 스핀코팅 또는 잉크젯 프린팅의 방법 중에서 선택된 하나 또는 그 이상의 방법에 의하여 수행된다. 한편, 캐소드 형성용 금속으로는, 리튬 (Li), 마그네슘 (Mg), 알루미늄 (Al), 알루미늄-리튬 (Al-Li), 칼슘 (Ca), 마그네슘-인듐 (Mg-In), 마그네슘-은 (Mg-Ag) 등을 사용할 수 있으며, 전면발광소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수도 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
<실시예>
<합성예 1> [SPH001]의 화합물 합성
(1) 화학식 [1-a]의 합성
하기 [반응식 1]에 의하여 [1-a]를 합성하였다.
[반응식 1]
Figure 112011010348710-pat00040
[1-a]
500ml 둥근 바닥 플라스크에 2,3,5-트리브로모티오펜 30.0g (93.5mmol), 페닐보론산 20.5g (168.3mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 1.6g (1.4mmol), 탄산칼륨 38.8g (280.5mmol)을 넣고 1,4-디옥산 240ml, 물 30ml를 넣은 후 환류냉각 하에서 2시간 동안 교반시켰다. 반응이 완료되면 실온으로 온도를 낮추고 디클로메탄을 투입한 후, 추출하여 유기층을 건조시킨 후 컬럼크로마토그래피로 분리하여 [1-a] 21.0g (71.2%)를 제조하였다.
(2) 화학식 [1-b]의 합성
하기 [반응식 2]에 의하여 [1-b]를 합성하였다.
[반응식 2]
Figure 112011010348710-pat00041
[1-a] [1-b]
500 mL 둥근 바닥 플라스크에 [1-a] 21.0g (66.6mmol)에 테트라하이드로- 퓨란 168mL를 투입하고 질소 상태하에서 30분간 교반을 시키고 반응물의 온도를 -78도까지 내리고 1.6몰 노말 부틸리튬 (N-butyllithium, 1.6M solution in hexane) 50.0ml (79.9mmol)을 1시간 동안 적가시켰다. 동일한 온도에서 2시간 동안 교반 후 트리이소프로필보레이트 20.0ml (86.6mmol)를 30분 동안 적가시키고 온도를 상온으로 올리고 12시간 동안 교반시켰다. 반응이 종결되면, 2 노르말 염산을 반응물이 약산이 될 때까지 천천히 부어주고, 반응의 결과물을 층 분리하여 수층을 제거하고 유기층을 분리하여 감압농축한 후, 노말 헥산을 사용하여 재결정하여 [1-b] 10.8g (56.5%)를 제조하였다.
(3) 화학식 [1-c]의 합성
하기 [반응식 3]에 의하여 [1-c]를 합성하였다.
[반응식 3]
Figure 112011010348710-pat00042
[1-b] [1-c]
250ml 둥근 바닥 플라스크에 2-브로모니트로벤젠 7.8g (38.6mmol), [1-b] 10.8g (38.6mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 0.7g (0.6mmol), 탄산칼륨 16.0g (115.8mmol)을 넣고 1,4-디옥산 78ml, 물 7.8ml를 넣은 후 환류냉각 하에서 2시간 동안 교반시켰다. 반응이 완료되면 실온으로 온도를 낮추고 디클로메탄을 투입한 후, 추출하여 유기층을 건조시킨 후 컬럼크로마토그래피로 분리하여 [1-c] 10.2g (73.9%)를 제조하였다.
(4) [1-d]의 합성
하기 [반응식 4]에 의하여 [1-d]를 합성하였다.
[반응식 4]
Figure 112011010348710-pat00043
[1-c] [1-d]
100ml의 둥근 바닥 플라스크에 [1-c] 10.2 g (28.5mmol), 트리에틸포스핀 50ml 를 넣고 12시간 동안 환류냉각시켰다. 반응이 종료되면 상기 용액을 상온으로 냉각하고 용매를 감압제거하였다. 컬럼크로마토그래피로 분리하여 얻은 고체를 건조하여 [1-d] 4.2g (45.2%)을 제조하였다.
(5) [SPH001]의 합성
하기 [반응식 5]에 의하여 [SPH001]을 합성하였다.
[반응식 5]
Figure 112011010348710-pat00044
[1-d] [SPH001]
100ml 둥근 바닥 플라스크에 [1-d] 4.2g (12.9mmol), 브로모페닐 2.0g (12.9 mmol), copper 2.5g (38.7mmol), 탄산칼륨 5.4g (38.7mmol)을 넣고 디메틸포름-아미드 42ml에 녹인 후에 24시간동안 환류냉각시켰다. 반응이 종료되면 에틸아세테이트로 추출하고 유기층을 건조시킨 후 테트라히드로퓨란과 아세톤으로 재결정하였다. 재결정으로 순도를 높여 [SPH001] 4.2g (81.0 %)를 제조하였다.
<합성예 2> [SPH032]의 화합물 합성
(1) 화학식 [2-a]의 합성
하기 [반응식 6]에 의하여 [화학식 2-a]를 합성하였다.
[반응식 6]
Figure 112011010348710-pat00045
[2-a]
[반응식 1]과 동일한 방법으로 2,3,5-트리브로모티오펜 30.0g (93.5mmol), N-페닐-2-카바졸보론산 48.3g (168.3mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 1.6g (1.4mmol), 탄산칼륨 38.8g (280.5mmol), 1,4-디옥산 240ml, 물 30ml를 사용하여 [2-a] 44.0g (72.9%)을 제조하였다.
(2) 화학식 [2-b]의 합성
하기 [반응식 7]에 의하여 [2-b]를 합성하였다.
[반응식 7]
Figure 112011010348710-pat00046
[2-a] [2-b]
[반응식 2]의 방법으로 [2-a] 44.0g (68.2mmol), 테트라하이드로퓨란 352mL, 1.6몰 노말 부틸리튬 (N-butyllithium, 1.6M solution in hexane) 51.2ml (81.8mmol), 트리이소프로필보레이트 20.5ml (88.7mmol)를 사용하여 [2-b] 27.5 g (66.0%)을 제조하였다.
(3) 화학식 [2-c]의 합성
하기 [반응식 8]에 의하여 [2-c]를 합성하였다.
[반응식 8]
Figure 112011010348710-pat00047
[2-b] [2-c]
[반응식 3]의 방법으로 2-브로모니트로벤젠 9.1g (45.0mmol), [2-b] 27.5g (45.0mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 0.8g (0.7mmol), 탄산칼륨 18.7g (135.0mmol), 1,4-디옥산 91ml, 물 9.1ml를 사용하여 [2-c] 15.2g (49.1%)를 제조하였다.
(4) 화학식 [2-d]의 합성
하기 [반응식 9]에 의하여 화학식 [2-d]를 합성하였다.
[반응식 9]
Figure 112011010348710-pat00048
[2-c] [2-d]
[반응식 4]의 방법으로 [2-c] 15.2g (22.1mmol), 트리페닐포스핀 76ml를 사용하여 [2-d] 9.7g (66.9%)을 제조하였다.
(5) [SPH032]의 합성
하기 [반응식 10]에 의하여 [SPH032]을 합성하였다.
[반응식 10]
Figure 112011010348710-pat00049
[2-d] [SPH032]
[반응식 5]의 방법으로 [2-d] 9.7g(14.8mmol), 브로모페닐 2.3g(14.8mmol), Cu 2.8g (44.4mmol), 탄산칼륨 6.1g (44.4mol), 디메틸포름아미드 97ml를 사용하여 [SPH032] 6.3g (58.2%)를 제조하였다.
<합성예 3> [SPH051]의 화합물 합성
(1) 화학식 [3-a]의 합성
하기 [반응식 11]에 의하여 [3-a]를 합성하였다.
[반응식 11]
Figure 112011010348710-pat00050
[3-a]
[반응식 1]과 동일한 방법으로 2,3,5-트리브로모티오펜 30.0g (93.5mmol), N-페닐-2-카바졸보론산 20.7g (168.3mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 1.6g (1.4mmol), 탄산칼륨 38.8g (280.5mmol), 1,4-디옥산 240ml, 물 30ml를 사용하여 [3-a] 15.8g (53.3%)를 제조하였다.
(2) 화학식 [3-b]의 합성
하기 [반응식 12]에 의하여 [3-b]를 합성하였다.
[반응식 12]
Figure 112011010348710-pat00051
[3-a] [3-b]
[반응식 2]의 방법으로 [3-a] 15.8g (49.8mmol), 테트라하이드로퓨란 126mL, 1.6몰 노말 부틸리튬 (N-butyllithium, 1.6M solution in hexane) 37.4ml (59.8mmol), 트리이소프로필보레이트 14.9ml (64.7mmol)를 사용하여 [3-b] 10.3g (73.3%)를 제조하였다.
(3) 화학식 [3-c]의 합성
하기 [반응식 13]에 의하여 [3-c]를 합성하였다.
[반응식 13]
Figure 112011010348710-pat00052
[3-b] [3-c]
[반응식 3]의 방법으로 2-브로모니트로벤젠 7.4g (36.5mmol), [3-b] 10.3g (36.5mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 0.6g (0.5mmol), 탄산칼륨 15.1g (109.5mmol), 1,4-디옥산 74ml, 물 7.4ml를 사용하여 [3-c] 7.5g (57.2%)를 제조하였다.
(4) 화학식 [3-d]의 합성
하기 [반응식 14]에 의하여 [3-d]를 합성하였다.
[반응식 14]
Figure 112011010348710-pat00053
[3-c] [3-d]
[반응식 4]의 방법으로 [3-c] 7.5g (20.9mmol), 트리페닐포스핀 38ml를 사용하여 [3-d] 4.9g (71.6%)을 제조하였다.
(5) [SPH051]의 합성
하기 [반응식 15]에 의하여 [SPH051]을 합성하였다.
[반응식 15]
Figure 112011010348710-pat00054
[3-d] [SPH051]
[반응식 5]와 동일한 방법으로 [3-d] 4.9g (15.0mmol), 브로모페닐 7.4g (36.5mmol), Cu 2.9g (45.0mmol), 탄산칼륨 6.2g (45.0mmol), 디메틸포름아미드 98ml를 사용하여 [SPH051] 3.7g (61.1%)를 제조하였다.
<합성예 4> [SPH077]의 화합물 합성
(1) [SPH077]의 합성
하기 [반응식 16]에 의하여 [SPH077]을 합성하였다.
[반응식 16]
Figure 112011010348710-pat00055
[1-d] [4-a] [SPH077]
[반응식 5]의 방법으로 [1-d] 5.0g (15.4mmol), [4-a] 4.1g (15.4mmol), Cu 2.9g (46.2mmol), 탄산칼륨 6.4g (46.2mmol), 디메틸포름아미드 100ml를 사용하여 [SPH077] 5.7g (66.5%)를 제조하였다.
<합성예 5> [SPH088]의 화합물 합성
(1) [SPH088]의 합성
하기 [반응식 17]에 의하여 [SPH088]을 합성하였다.
[반응식 17]
Figure 112011010348710-pat00056
[1-d] [5-a] [SPH088]
[반응식 5]의 방법으로 [1-d] 5.0g (15.4mmol), [5-a] 3.6g (15.4mmol), Cu 2.9g (46.2mmol), 탄산칼륨 6.4g (46.2mmol), 디메틸포름아미드 100ml를 사용하여 [SPH088] 6.2g (84.1%)를 제조하였다.
<합성예 6> [SPH090]의 화합물 합성
(1) [SPH090]의 합성
하기 [반응식 18]에 의하여 [SPH090]을 합성하였다.
[반응식 18]
Figure 112011010348710-pat00057
[1-d] [6-a] [SPH090]
[반응식 5]의 방법으로 [1-d] 5.0g (15.4mmol), [6-a] 5.0g (15.4mmol), Cu 2.9g (46.2mmol), 탄산칼륨 6.4g (46.2mmol), 디메틸포름아미드 100ml를 사용하여 [SPH090] 5.1g (58.4%)를 제조하였다.
<합성예 7> [SPH101]의 화합물 합성
(1) [SPH101]의 합성
하기 [반응식 19]에 의하여 [SPH101]를 합성하였다.
[반응식 19]
Figure 112011010348710-pat00058
[1-d] [7-a] [SPH101]
[반응식 5]의 방법으로 [1-d] 5.0g (15.4mmol), [7-a] 1.8g (7.7mmol), Cu 2.9g (46.2mmol), 탄산칼륨 6.4g (46.2mmol), 디메틸포름아미드 100ml를 사용하여 [SPH101] 4.1g (73.5%)를 제조하였다.
<합성예 8> [SPH107]의 화합물 합성
(1) 화학식 [8-a]의 합성
하기 [반응식 20]에 의하여 [8-a]를 합성하였다.
[반응식 20]
Figure 112011010348710-pat00059
[1-b] [8-a]
[반응식 3]의 방법으로 1,4-디브로모-2-니트로벤젠 10.0g (35.6mmol), [1-b] 10.0g (35.6mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 0.6g (0.5mmol), 탄산칼륨 14.8g (106.8mmol), 1,4-디옥산 100ml, 물 10ml를 사용하여 [8-a] 13.2g (85.0%)을 제조하였다.
(2) 화학식 [8-b]의 합성
하기 [반응식 21]에 의하여 [8-b]를 합성하였다.
[반응식 21]
Figure 112011010348710-pat00060
[8-a] [8-b]
[반응식 3]과 동일한 방법으로 페닐보론산 3.7g (30.3mmol), [8-a] 13.2g (30.3mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 0.5g (0.5mmol), 탄산칼륨 12.5g (132.0mmol), 1,4-디옥산 132ml, 물 13.2ml를 사용하여 [8-b] 12.1g (92.3%)을 제조하였다.
(3) 화학식 [8-c]의 합성
하기 [반응식 22]에 의하여 [8-c]를 합성하였다.
[반응식 22]
Figure 112011010348710-pat00061
[8-b] [8-c]
[반응식 4]의 방법으로 [8-b] 12.1g (27.9mmol), 트리페닐포스핀 60ml를 사용하여 [8-c] 7.1g (63.4%)을 제조하였다.
(4) [SPH107]의 합성
하기 [반응식 23]에 의하여 [SPH107]을 합성하였다.
[반응식 23]
Figure 112011010348710-pat00062
[8-c] [SPH107]
[반응식 5]의 방법으로 브로모벤젠 2.8g (17.7mmol), [8-c] 7.1g (7.7mmol), Cu 3.4g (53.1mmol), 탄산칼륨 7.3g (53.1mmol), 디메틸포름아미드 142ml를 사용하여 [SPH107] 5.2g (61.5%)을 제조하였다.
<합성예 9> [SPH133]의 화합물 합성
(1) 화학식 [9-a]의 합성
하기 [반응식 24]에 의하여 [9-a]를 합성하였다.
[반응식 24]
Figure 112011010348710-pat00063
[1-b] [9-a]
[반응식 3]의 방법으로 9-브로모-10-니트로펜안트렌 10.0g (33.1mmol), [1-b] 9.3g (33.1mmol), 테트라키스트리페닐포스핀 팔라듐(0) 0.6g (0.5mmol), 탄산칼륨 13.7g (99.3mmol), 1,4-디옥산 100ml, 물 10ml를 사용하여 [9-a] 11.9g (78.6%)을 제조하였다.
(2) 화학식 [9-b]의 합성
하기 [반응식 25]에 의하여 [9-b]를 합성하였다.
[반응식 25]
Figure 112011010348710-pat00064
[9-a] [9-b]
[반응식 4]의 방법으로 [9-a] 11.9g (26.0mmol), 트리페닐포스핀 59ml를 사용하여 [9-b] 6.7g (60.6%)을 제조하였다.
(3) [SPH133]의 합성
하기 [반응식 26]에 의하여 [SPH133]을 합성하였다.
[반응식 26]
Figure 112011010348710-pat00065
[9-b] [SPH133]
[반응식 5]의 방법으로 브로모벤젠 2.5g(15.7mmol), [9-b] 6.7g (15.7mmol), Cu 3.0g (47.1mmol), 탄산칼륨 6.5g (47.1mmol), 디메틸포름아미드 134ml를 사용하여 [SPH133] 6.3g (80.0%)을 제조하였다.
<합성예 10> [SPH151]의 화합물 합성
(1) 화학식 [10-a]의 합성
하기 [반응식 27]에 의하여 [10-a]를 합성하였다.
[반응식 27]
Figure 112011010348710-pat00066
[8-a] [1-d] [10-a]
[반응식 5]의 방법으로 [8-a] 13.4g (30.7mmol), [1-d] 10.0g (30.7mmol), Cu 5.9g (92.1mmol), 탄산칼륨 12.7g (92.1mmol), 디메틸포름아미드 200ml를 사용하여 [10-a] 8.7g (41.6%)을 제조하였다.
(2) 화학식 [10-b]의 합성
하기 [반응식 28]에 의하여 [10-b]를 합성하였다.
[반응식 28]
Figure 112011010348710-pat00067
[10-a] [10-b]
[반응식 4]의 방법으로 [10-a] 8.7g (12.8mmol), 트리페닐포스핀 44ml를 사용하여 [10-b] 3.7g (44.6%)을 제조하였다.
(3) [SPH151]의 합성
하기 [반응식 29]에 의하여 [SPH151]을 합성하였다.
[반응식 29]
Figure 112011010348710-pat00068
[10-b] [SPH151]
[반응식 5]의 방법으로 브로모벤젠 0.9g (5.7mmol), [10-b] 3.7g (5.7mmol), Cu 1.1g (17.1mmol), 탄산칼륨 2.4g (17.1mmol), 디메틸포름아미드 74ml를 사용하여 [SPH151] 2.2g (53.2%)을 제조하였다.
<실시예 1 내지 10> 유기 발광다이오드의 제조
ITO 글래스의 발광 면적이 2mm×2mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 상기 ITO위에 DNTPD(700Å), NPD(300Å), 본 발명에 의해 제조된 화합물 + Ir(ppy)3 (10%)(300Å), Alq3 (350Å), LiF(5Å), Al(1,000Å)의 순서로 성막하였으며, 0.4mA에서 측정을 하였다.
<비교예 1>
비교예를 위한 유기전계발광소자는 상기 <실시예 1 내지 10>의 소자 구조에서 발명에 의해 제조된 화합물 대신 하기 구조식의 CBP를 사용한 점을 제외하고 동일하게 제작하였다.
[CBP]
Figure 112011010348710-pat00069
상기 <실시예 1 내지 10> 및 <비교예 1>에 따른 유기전계발광소자에 대해서 구동전압, 휘도 및 색지수를 측정하였고, 그 결과를 하기[표 1]에 나타내었다.
구분 호스트 도펀트 도핑농도(%) ETL V Cd/A CIEx CIEy
실시예 1 SPH001 Ir(ppy)3 10 Alq3 4.73 38.00 0.27 0.63
실시예 2 SPH032 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.35 40.18 0.26 0.65
실시예 3 SPH051 Ir(ppy)3 10 Alq3 6.02 42.10 0.27 0.64
실시예 4 SPH077 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.01 44.14 0.25 0.66
실시예 5 SPH088 Ir(ppy)3 10 Alq3 4.98 42.31 0.27 0.64
실시예 6 SPH090 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.21 42.12 0.26 0.63
실시예 7 SPH101 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.24 42.48 0.28 0.64
실시예 8 SPH107 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.01 51.43 0.25 0.63
실시예 9 SPH133 Ir(ppy)3 10 Alq3 5.21 49.25 0.25 0.65
실시예10 SPH151 Ir(ppy)3 10 Alq3 4.68 42.45 0.27 0.64
비교예 1 CBP Ir(ppy)3 10 Alq3 5.72 30.21 0.34 0.62
상기 <실시예 1 내지 10>, <비교예 1> 및 [표 1]에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 [화학식 1]로 표시되는 화합물은 종래의 CBP에 비하여 구동전압이 낮고, 휘도 등의 발광 특성이 우수하여 표시소자, 디스플레이 소자 및 조명 등에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. 하기 [화학식 1]로 표시되는 인돌로티오펜 유도체:
    [화학식 1]
    Figure 112017111369878-pat00070

    상기 [화학식 1]에서,
    R1 내지 R4는 각각 독립적으로 수소, 시아노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환의 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택되고,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기이고,
    R7은 치환 또는 비치환의 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환의 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기이고,
    상기 R1 내지 R4는 인접한 치환기끼리 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성할 수 있고,
    상기 R1 내지 R7 (상기 R1 내지 R4가 각각 수소 또는 시아노기인 경우는 제외함.)은 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기 중에서 선택된 1종 이상으로 치환될 수 있다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 1]은 하기 화학식 [SPH001] 내지 [SPH033], [SPH038] 내지 [SPH047], [SPH049] 및 [SPH051] 내지 [SPH158]로 표시되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 인돌로티오펜 유도체:
    Figure 112017111369878-pat00071

    [SPH001] [SPH002] [SPH003] [SPH004] [SPH005]
    Figure 112017111369878-pat00072

    [SPH006] [SPH007] [SPH008] [SPH009] [SPH010]
    Figure 112017111369878-pat00073

    [SPH011] [SPH012] [SPH013] [SPH014] [SPH015]
    Figure 112017111369878-pat00074

    [SPH016] [SPH017] [SPH018] [SPH019]
    Figure 112017111369878-pat00075

    [SPH020] [SPH021] [SPH022] [SPH023] [SPH024]
    Figure 112017111369878-pat00076

    [SPH025] [SPH026] [SPH027] [SPH028]
    Figure 112017111369878-pat00077

    [SPH029] [SPH030] [SPH031] [SPH032]
    Figure 112017111369878-pat00115

    [SPH033]
    Figure 112017111369878-pat00079

    [SPH038] [SPH039] [SPH040] [SPH041]
    Figure 112017111369878-pat00080

    [SPH042] [SPH043] [SPH044]
    Figure 112017111369878-pat00116

    [SPH045] [SPH046] [SPH047] [SPH049]
    Figure 112017111369878-pat00117

    [SPH051] [SPH052] [SPH053]
    Figure 112017111369878-pat00083

    [SPH054] [SPH055] [SPH056] [SPH057] [SPH058]
    Figure 112017111369878-pat00084

    [SPH059] [SPH060] [SPH061] [SPH062]
    Figure 112017111369878-pat00085

    [SPH063] [SPH064] [SPH065]
    Figure 112017111369878-pat00086

    [SPH066] [SPH067] [SPH068] [SPH069] [SPH070]
    Figure 112017111369878-pat00087

    [SPH071] [SPH072] [SPH073] [SPH074] [SPH075]
    Figure 112017111369878-pat00088

    [SPH076] [SPH077] [SPH078] [SPH079] [SPH080]
    Figure 112017111369878-pat00089

    [SPH081] [SPH082] [SPH083] [SPH084] [SPH085]
    Figure 112017111369878-pat00090

    [SPH086] [SPH087] [SPH088] [SPH089] [SPH090]
    Figure 112017111369878-pat00091

    [SPH091] [SPH092] [SPH093] [SPH094] [SPH095]
    Figure 112017111369878-pat00092

    [SPH096] [SPH097] [SPH098] [SPH099] [SPH100]
    Figure 112017111369878-pat00093

    [SPH101] [SPH102] [SPH103] [SPH104] [SPH105]
    Figure 112017111369878-pat00094

    [SPH106] [SPH107] [SPH108] [SPH109] [SPH110]
    Figure 112017111369878-pat00095

    [SPH111] [SPH112] [SPH113] [SPH114]
    Figure 112017111369878-pat00096

    [SPH115] [SPH116] [SPH117] [SPH118] [SPH119]
    Figure 112017111369878-pat00097

    [SPH120] [SPH121] [SPH122] [SPH123] [SPH124]
    Figure 112017111369878-pat00098

    [SPH125] [SPH126] [SPH127] [SPH128]
    Figure 112017111369878-pat00099

    [SPH129] [SPH130] [SPH131] [SPH132]
    Figure 112017111369878-pat00100

    [SPH133] [SPH134] [SPH135] [SPH136] [SPH137]
    Figure 112017111369878-pat00101

    [SPH138] [SPH139] [SPH140] [SPH141] [SPH142]
    Figure 112017111369878-pat00102

    [SPH143] [SPH144] [SPH145] [SPH146]
    Figure 112017111369878-pat00103

    [SPH147] [SPH148] [SPH149] [SPH150]
    Figure 112017111369878-pat00104

    [SPH151] [SPH152] [SPH153] [SPH154]
    Figure 112017111369878-pat00105

    [SPH155] [SPH156] [SPH157] [SPH158]
  6. 애노드;
    캐소드; 및
    상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 제 1 항에 따른 인돌로티오펜 유도체를 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인돌로티오펜 유도체는 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층 중에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 정공저지층, 전자수송층, 전자주입층 및 전자저지층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자, 또는 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
KR1020110012833A 2011-02-14 2011-02-14 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 KR101844785B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110012833A KR101844785B1 (ko) 2011-02-14 2011-02-14 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110012833A KR101844785B1 (ko) 2011-02-14 2011-02-14 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120092910A KR20120092910A (ko) 2012-08-22
KR101844785B1 true KR101844785B1 (ko) 2018-04-06

Family

ID=46884702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110012833A KR101844785B1 (ko) 2011-02-14 2011-02-14 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101844785B1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101944917B1 (ko) * 2012-02-08 2019-02-08 삼성디스플레이 주식회사 헤테로고리 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR102220954B1 (ko) * 2013-02-14 2021-02-26 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102109349B1 (ko) * 2013-02-27 2020-05-12 덕산네오룩스 주식회사 유기전기 소자용 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치
KR102116494B1 (ko) 2013-04-25 2020-05-29 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR102251735B1 (ko) 2014-04-14 2021-05-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 장치용 재료, 유기 발광 장치, 및 이를 포함하는 표시 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004091342A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 芳香族メチリデン化合物、それを製造するための化合物、それらの製造方法、及び芳香族メチリデン化合物を用いた有機電界発光素子
JP2007314530A (ja) 2006-05-24 2007-12-06 Samsung Sdi Co Ltd ジアリールエテン系誘導体、これを使用して製造された有機電界発光素子及び該有機電界発光素子の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004091342A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 芳香族メチリデン化合物、それを製造するための化合物、それらの製造方法、及び芳香族メチリデン化合物を用いた有機電界発光素子
JP2007314530A (ja) 2006-05-24 2007-12-06 Samsung Sdi Co Ltd ジアリールエテン系誘導体、これを使用して製造された有機電界発光素子及び該有機電界発光素子の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Journal of Organic Chemistry (1998), 63(9), 2909-2917

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120092910A (ko) 2012-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101801048B1 (ko) 인돌로카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR102201097B1 (ko) 유기발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101902917B1 (ko) 인돌로카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR101815909B1 (ko) 인돌로카바졸 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자
CN112457844B (zh) 新颖化合物及包含其的有机发光器件
KR101771528B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR101983991B1 (ko) 축합아릴 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102436175B1 (ko) 신규한 방향족 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101872961B1 (ko) 유기 화합물과 이를 이용한 발광다이오드 및 유기발광다이오드 표시장치
KR101022649B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 이용한 유기 전계 발광 장치
KR101649950B1 (ko) 헤테로아릴아민 유도체 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR102240004B1 (ko) 신규한 방향족 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101791022B1 (ko) 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102402220B1 (ko) 신규한 청색 형광 호스트 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20110016044A (ko) 방향족 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR20140015202A (ko) 아크리딘 유도체를 포함하는 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20110113468A (ko) 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102394380B1 (ko) 신규한 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20150058082A (ko) 신규한 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20140086880A (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102447718B1 (ko) 신규한 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101844785B1 (ko) 인돌로티오펜 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102004388B1 (ko) 방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102004385B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102429520B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자

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