KR101925158B1 - 트리아졸 유도체, 헤테로시클릭 화합물, 발광 엘리먼트, 발광 디바이스, 전자 디바이스 및 조명 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정공 주입을 촉진하며 그리고 높은 삼중항 여기 에너지를 갖는 물질이 제공된다. 높은 효율 또는 긴 수명을 갖는 발광 엘리먼트가 제공된다. 낮은 전압으로 구동되는 발광 엘리먼트가 제공된다. 하기 화학식 G0의 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 하기 화학식 G4의 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함하는 발광 엘리먼트가 제공된다. 신규하며 그리고 발광 엘리먼트에 사용 가능한 하기 화학식 G0의 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 하기 화학식 G4의 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체가 제공된다:
<화학식 G0>
E-Ar-A
<화학식 G4>
E-Ar-X
(상기 화학식에서, E, Ar, A 및 X는 특허청구범위에 기재된 정의를 가짐).
<화학식 G0>
E-Ar-A
<화학식 G4>
E-Ar-X
(상기 화학식에서, E, Ar, A 및 X는 특허청구범위에 기재된 정의를 가짐).
Description
본 발명은 트리아졸 유도체, 헤테로시클릭 화합물, 발광 엘리먼트, 발광 디바이스, 전자 디바이스 및 조명 디바이스에 관한 것이다.
최근 수년간, 전자발광(EL)을 이용한 발광 엘리먼트의 연구 및 개발이 집중적으로 이루어져 왔다. 그러한 발광 엘리먼트의 기존 구조에서, 발광 물질을 함유하는 층은 한쌍의 전극 사이에 개재되어 있다. 이러한 엘리먼트에 전압을 인가함으로써 발광 물질로부터의 발광을 얻을 수 있다.
그러한 발광 엘리먼트는 자기발광성 엘리먼트이며, 그리하여 예를 들면 액정 디스플레이에 비하여 화소 가시성이 높으며, 백라이트에 대한 수요를 배제시키는 잇점이 있으며, 그래서 발광 엘리먼트는 평판 디스플레이 엘리먼트에 대하여 적절한 것으로 판단된다. 발광 엘리먼트는 또한 얇고 그리고 경량이어서 매우 이롭다. 게다가, 속도가 매우 빠른 반응도 또한 이러한 엘리먼트의 특징 중 하나가 된다.
더욱이, 그러한 발광 엘리먼트는 필름 형태로 형성될 수 있으므로, 이들은 평면 광 발광을 제공할 수 있게 하며; 그리하여 대-면적 엘리먼트가 용이하게 형성될 수 있다. 이는 백열 전구 및 LED로 대표되는 점광원 또는 형광등으로 대표되는 선광원으로는 얻기 어려운 특징이 된다. 그래서, 발광 엘리먼트는 또한 조명 디바이스 등에 적용 가능한 평광원으로서 잠재력이 크다.
EL을 사용하는 그러한 발광 엘리먼트는 발광 물질이 유기 화합물 또는 무기 화합물이냐에 따라 크게 분류될 수 있다. 발광 물질로서 사용되는 유기 화합물을 함유하는 층이 한쌍의 전극 사이에 제공되는 유기 EL 엘리먼트의 경우, 발광 엘리먼트에 전압을 인가함으로써 캐쏘드로부터 전자 그리고 애노드로부터의 정공이 발광성을 갖는 유기 화합물을 함유하는 층으로 주입되어 전류가 흐르게 된다. 그후, 주입된 전자 및 정공은 발광성을 갖는 유기 화합물을 여기된 상태가 되게 하여 발광성을 갖는 여기된 유기 화합물로부터 얻게 된다.
유기 화합물에 의하여 형성되는 여기된 상태는 단일항 여기된 상태 또는 삼중항 여기된 상태일 수 있다. 단일항 여기된 상태(S*)로부터의 발광을 형광으로 지칭하며, 삼중항 여기된 상태(T*)로부터의 발광을 인광으로 지칭한다. 또한, 발광 엘리먼트에서 형성된 S* 대 T*의 비는 통계적으로 1:3인 것으로 간주된다.
실온에서, 단일항 여기된 상태의 에너지를 발광으로 변환시킬 수 있는 화합물(이하, 형광 화합물로 지칭함)은 일반적으로 삼중항 여기된 상태로부터의 발광(인광)으로부터는 관찰되지 않지만 단일항 여기된 상태로부터의 발광(형광)만이 관찰된다. 그래서, 형광 화합물을 사용한 발광 엘리먼트의 내부 양자 효율(주입된 캐리어에 대한 생성된 광자의 비)의 이론적 한계치는 1:3의 S*-대-T*의 비를 기준으로 하여 25%인 것으로 가정한다.
반대로, 삼중항 여기된 상태의 에너지를 발광(이하, 인광 화합물로 지칭함)으로 전환시킬 수 있는 화합물을 사용하면, 삼중항 여기된 상태로부터의 발광(인광)이 관찰된다. 추가로, 인광 화합물을 사용하면 계간 교차(즉, 단일항 여기된 상태로부터 삼중항 여기된 상태로의 전이)가 용이하게 발생되므로 내부 양자 효율은 이론상 75% 내지 100%까지 증가될 수 있다. 환언하면, 인광 화합물을 사용한 엘리먼트는 형광 화합물을 사용한 엘리먼트보다 발광 효율이 3 내지 4배 더 높을 수 있다. 이와 같은 이유로, 고 효율의 발광 엘리먼트를 실현하기 위하여 인광 화합물을 사용한 발광 엘리먼트의 개발이 최근 수년간 활발하게 이루어져 왔다.
상기 기재된 인광 화합물을 사용하여 발광 엘리먼트의 발광층을 형성하는 경우, 인광 화합물에서의 농도 소광 또는 삼중항-삼중항 소멸로 인한 소광을 억제하기 위하여 기타의 화합물의 매트릭스 중에 인광 화합물이 분산되도록 발광 엘리먼트의 발광층이 종종 형성된다. 이때, 매트릭스로서 사용되는 화합물은 호스트 물질로 지칭되며, 매트릭스 중에 분산된 화합물, 예컨대 인광 화합물은 게스트 물질로 지칭된다.
호스트 물질은 인광 화합물이 게스트 물질인 경우에서의 인광 화합물보다 더 큰 삼중항 여기 에너지(기저 상태 및 삼중항 여기된 상태 사이의 에너지 차이)를 가져야만 한다.
더욱이, 단일항 여기 에너지(기저 상태 및 단일항 여기된 상태 사이의 에너지 차이)가 삼중항 여기 에너지보다 더 크므로, 삼중항 여기 에너지가 높은 물질은 또한 높은 단일항 여기 에너지를 갖는다. 그러므로, 삼중항 여기 에너지가 높은 상기 물질은 또한 발광 물질로서 형광 화합물을 사용한 발광 엘리먼트에서 유효하다.
특허 문헌 1에서, 3-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-4-페닐-1,2,4-트리아졸(약어: TAZ)은 녹색광을 방출하는 인광 화합물에 대한 호스트 물질로서 사용된다.
선행 기술 문헌
특허 문헌
특허 문헌 1: 일본 특허 출원 공개 공보 제2002-352957호
TAZ과 같은 높은 삼중항 여기 에너지를 갖는 화합물은 인광 화합물에 대한 호스트 물질로서 유용하다. 그러나, TAZ는 단일항 여기 에너지가 높으며, 또한 정공 차단 물질로서 사용되며; 즉 TAZ의 특징은 정공 주입이 매우 곤란하다는 점이다. 그래서, 발광층의 호스트 물질로서 TAZ의 사용은 발광층으로의 정공 주입을 방해하며, 따라서 발광 구역은 발광층 및 정공 수송층 사이의 계면내에서 그리고 계면 주위에 집중되는 경향이 강하다. 발광 구역이 계면내에 집중된 경우, 여기된 상태에서의 발광 물질의 농도 소광 또는 삼중항-삼중항 소멸로 인한 소광이 발생되며, 이는 발광 효율의 감소를 초래한다.
그러므로, 본 발명의 하나의 실시양태는 정공 주입을 촉진시키며 그리고 삼중항 여기 에너지가 높은 물질을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 실시양태는 발광 효율이 높은 발광 엘리먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 하나의 실시양태는 낮은 전압으로 구동되는 발광 엘리먼트를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다. 본 발명의 하나의 실시양태는 수명이 긴 발광 엘리먼트를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다. 본 발명의 하나의 실시양태는 각각 소비 전력이 낮은 발광 디바이스, 전자 디바이스 및 조명 디바이스를 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
본 발명자들은 발광 엘리먼트를 위한 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체의 사용에 집중하였다.
그래서, 본 발명의 하나의 실시양태는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함하는 발광 엘리먼트이다.
발광 엘리먼트의 발광층은 인광 물질이 분산되어 있는 물질로서(호스트 물질로서) 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
그리하여, 본 발명의 하나의 실시양태는 한쌍의 전극 사이에 발광층을 가지며 그리고 발광층이 인광 물질 및 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함하는 발광 엘리먼트이다.
추가로, 본 발명의 하나의 실시양태는 또한 하기 기재된 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체인 트리아졸 유도체를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G0으로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G0>
E-Ar-A
(상기 화학식에서, A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며, E는 치환 또는 비치환 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 또는 치환 또는 비치환 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다).
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G1-1로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G1-1>
(상기 화학식에서, A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며, R1 내지 R6은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G1-2로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G1-2>
(상기 화학식에서, A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며, R11 내지 R18은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G2-1로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G2-1>
(상기 화학식에서, Q는 산소 또는 황을 나타내며, R1 내지 R6 및 R21 내지 R27은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G2-2로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G2-2>
(상기 화학식에서, Q는 산소 또는 황을 나타내며, R11 내지 R18 및 R21 내지 R27은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G3-1로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G3-1>
(상기 화학식에서, R1 내지 R6 및 R31 내지 R38은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G3-2로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G3-2>
(상기 화학식에서, R11 내지 R18 및 R31 내지 R38은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
상기 예시된 임의의 트리아졸 유도체에서, Ar은 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기 또는 치환 또는 비치환 비페닐디일 기이고, 특히 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기이다.
상기 기재된 임의의 트리아졸 유도체는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체이므로, 상기 기재된 임의의 트리아졸 유도체를 포함하는 발광 엘리먼트는 또한 본 발명의 하나의 실시양태에 포함된다.
더욱이, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 낮은 전압에서 구동된다. 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 전류 효율이 높다. 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 수명이 길다. 그 결과, 그러한 발광 엘리먼트를 사용한 발광 디바이스는 발광 엘리먼트와 동일한 효과를 가지며, 낮은 소비 전력을 실현할 수 있다. 그래서, 본 발명의 하나의 실시양태는 상기 기재된 임의의 발광 엘리먼트를 사용한 발광 디바이스이다. 게다가, 발광 디바이스를 사용한 전자 디바이스 및 조명 디바이스는 또한 본 발명의 실시양태에 포함된다.
본 명세서에서 발광 디바이스는 발광 엘리먼트를 사용한 화상 표시 디바이스를 포함하는 것에 유의한다. 또한, 발광 디바이스는 커넥터, 예컨대 이방 도전성 필름, TAB(테이프 자동 접합) 테이프 또는 TCP(테이프 캐리어 패키지)가 발광 엘리먼트에 부착되어 있는 모듈, 프린트 배선판이 TAB 테이프 또는 TCP의 끝에 제공된 모듈 및, IC(집적 회로)가 COG(칩 온 유리) 방법에 의하여 발광 엘리먼트에 직접 장착된 모듈과 같은 모듈을 모두 포함한다. 발광 디바이스는 또한 발광 장치 등에 사용되는 것을 포함한다.
더욱이, 본 발명의 하나의 실시양태에 의한 트리아졸 유도체의 합성에 사용되는 헤테로시클릭 화합물은 또한 신규한 물질이며; 그리하여 이러한 헤테로시클릭 화합물은 또한 본 발명에 포함된다. 그래서, 본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G4로 나타낸 헤테로시클릭 화합물이다:
<화학식 G4>
E-Ar-X
(상기 화학식에서, E는 치환 또는 비치환 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 또는 치환 또는 비치환 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린을 나타내며, X는 요오드 또는 브롬을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G5-1로 나타낸 헤테로시클릭 화합물이다:
<화학식 G5-1>
(상기 화학식에서, R1 내지 R6은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, X는 요오드 또는 브롬을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
본 발명의 또다른 실시양태는 하기 화학식 G5-2로 나타낸 헤테로시클릭 화합물이다:
<화학식 G5-2>
(상기 화학식에서, R11 내지 R18은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, X는 요오드 또는 브롬을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
상기 기재된 임의의 헤테로시클릭 화합물에서, Ar은 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기 또는 치환 또는 비치환 비페닐디일 기, 특히 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기이다.
본 발명의 하나의 실시양태에 의하면, 정공 주입을 촉진하며 그리고 높은 삼중항 여기 에너지를 갖는 물질이 제공될 수 있다. 높은 발광 효율을 갖는 발광 엘리먼트가 제공될 수 있다. 낮은 전압으로 구동되는 발광 엘리먼트가 제공될 수 있다. 긴 수명을 갖는 발광 엘리먼트도 또한 제공될 수 있다. 낮은 소비 전력을 갖는 발광 디바이스, 전자 디바이스 및 조명 디바이스도 또한 제공될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 디바이스를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 디바이스를 도시한다.
도 5a 내지 도 5e는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 전자 디바이스를 도시한다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시양태의 조명 디바이스를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 DBTTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 DBTTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 DBTTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 CzTPt의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 CzTPt의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 CzTPt의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 DBTTIq-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 DBTTIq-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 DBTTIq-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 18a 및 도 18b는 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 19a 및 도 19b는 mDBTTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 mDBTTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 21a 및 도 21b는 mDBTTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 22a 내지 도 22d는 실시예의 발광 엘리먼트를 도시한다.
도 23은 실시예 5의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 24는 실시예 5의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 25는 실시예 5의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 26은 실시예 5의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 27은 실시예 5의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 28은 실시예 6의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 29는 실시예 6의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 30은 실시예 6의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 31은 실시예 6의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 32는 실시예 6의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 33은 실시예 7의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 34는 실시예 7의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 35는 실시예 7의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 36은 실시예 8의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 37은 실시예 8의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 38은 실시예 8의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 39는 실시예 9의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 40은 실시예 9의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 41은 실시예 9의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 42는 실시예 10의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 43은 실시예 10의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 44는 실시예 10의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 45a 및 도 45b는 mDBFPTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 46a 및 도 46b는 mDBFPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 47a 및 도 47b는 mDBFPTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 48a 및 도 48b는 mCzTPt의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 49a 및 도 49b는 mCzTPt의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 50a 및 도 50b는 mCzTPt의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 51a 및 도 51b는 CzTIq의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 52a 및 도 52b는 CzTIq의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 53a 및 도 53b는 CzTIq의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 54a 및 도 54b는 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 55a 및 도 55b는 mCzTIq의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 56a 및 도 56b는 mCzTIq의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 57a 및 도 57b는 mCzTIq의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 58a 및 도 58b는 7-브로모-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 59a 및 도 59b는 3Ph-7DBTPTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 60a 및 도 60b는 3Ph-7DBTPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 61a 및 도 61b는 3Ph-7DBTPTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 62a 및 도 62b는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 63a 및 도 63b는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 64a 및 도 64b는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 65a 및 도 65b는 7-브로모-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 66은 실시예 18의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 67은 실시예 18의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 68은 실시예 18의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 69는 실시예 19의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 70은 실시예 19의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 71은 실시예 19의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 72는 실시예 20의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 73은 실시예 20의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 74는 실시예 20의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 75는 실시예 21의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 76은 실시예 21의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 77은 실시예 21의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 디바이스를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 디바이스를 도시한다.
도 5a 내지 도 5e는 각각 본 발명의 하나의 실시양태의 전자 디바이스를 도시한다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시양태의 조명 디바이스를 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 DBTTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 DBTTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 DBTTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 CzTPt의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 CzTPt의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 CzTPt의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 14a 및 도 14b는 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 DBTTIq-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 16a 및 도 16b는 DBTTIq-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 17a 및 도 17b는 DBTTIq-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 18a 및 도 18b는 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 19a 및 도 19b는 mDBTTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 20a 및 도 20b는 mDBTTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 21a 및 도 21b는 mDBTTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 22a 내지 도 22d는 실시예의 발광 엘리먼트를 도시한다.
도 23은 실시예 5의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 24는 실시예 5의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 25는 실시예 5의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 26은 실시예 5의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 27은 실시예 5의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 28은 실시예 6의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 29는 실시예 6의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 30은 실시예 6의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 31은 실시예 6의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 32는 실시예 6의 발광 엘리먼트의 신뢰성 테스트의 결과를 도시한다.
도 33은 실시예 7의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 34는 실시예 7의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 35는 실시예 7의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 36은 실시예 8의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 37은 실시예 8의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 38은 실시예 8의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 39는 실시예 9의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 40은 실시예 9의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 41은 실시예 9의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 42는 실시예 10의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 43은 실시예 10의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 44는 실시예 10의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 45a 및 도 45b는 mDBFPTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 46a 및 도 46b는 mDBFPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 47a 및 도 47b는 mDBFPTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 48a 및 도 48b는 mCzTPt의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 49a 및 도 49b는 mCzTPt의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 50a 및 도 50b는 mCzTPt의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 51a 및 도 51b는 CzTIq의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 52a 및 도 52b는 CzTIq의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 53a 및 도 53b는 CzTIq의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 54a 및 도 54b는 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 55a 및 도 55b는 mCzTIq의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 56a 및 도 56b는 mCzTIq의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 57a 및 도 57b는 mCzTIq의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 58a 및 도 58b는 7-브로모-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 59a 및 도 59b는 3Ph-7DBTPTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 60a 및 도 60b는 3Ph-7DBTPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 61a 및 도 61b는 3Ph-7DBTPTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 62a 및 도 62b는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 63a 및 도 63b는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 64a 및 도 64b는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 박막의 흡수 및 발광 스펙트럼을 도시한다.
도 65a 및 도 65b는 7-브로모-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 1H NMR 차트를 도시한다.
도 66은 실시예 18의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 67은 실시예 18의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 68은 실시예 18의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 69는 실시예 19의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 70은 실시예 19의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 71은 실시예 19의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 72는 실시예 20의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 73은 실시예 20의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 74는 실시예 20의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
도 75는 실시예 21의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다.
도 76은 실시예 21의 발광 엘리먼트의 휘도 대 전압 특성을 도시한다.
도 77은 실시예 21의 발광 엘리먼트의 전류 효율 대 휘도 특성을 도시한다.
이제, 첨부한 도면을 참조하여 실시양태를 설명할 것이다. 본 발명은 하기 제시된 설명으로 한정되지 않는 것에 유의하며, 다양한 수정예 및 변경예가 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 당업자는 용이하게 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명은 하기의 실시양태에서의 기재에 한정되는 것으로 간주하여서는 안된다. 또한, 하기 기재된 구조에서 상이한 도면에서 동일한 부호는 동일하거나 또는 유사한 기능을 갖는 부분을 나타내는 것에 유의하며, 이의 기재는 반복하지 않는다.
실시양태 1
실시양태 1에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체 및 트리아졸 유도체의 합성에 사용되는 헤테로시클릭 화합물을 기재할 것이다.
본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 골격 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 골격을 갖는다. 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체는 삼중항 여기 에너지가 큰 것 이외에 캐리어-수송성을 갖는 물질이며, 따라서 트리아졸 유도체는 발광 엘리먼트에 대하여 적절하게 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G0으로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G0>
E-Ar-A
(상기 화학식 G0에서, A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며, E는 치환 또는 비치환 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 또는 치환 또는 비치환 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
상기 트리아졸 유도체로서, 예를 들면 화학식 G1-1로 나타낸 트리아졸 유도체를 들 수 있다:
<화학식 G1-1>
(상기 화학식에서, A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며, R1 내지 R6은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
화학식 G1-1로서 나타낸 트리아졸 유도체로서, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 골격을 갖는 트리아졸 유도체는 특히 하기 화학식 G1-2로 나타낸다:
<화학식 G1-2>
(상기 화학식에서, A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며, R11 내지 R18은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체는 화학식 G2-1로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G2-1>
(상기 화학식에서, Q는 산소 또는 황을 나타내며, R1 내지 R6 및 R21 내지 R27은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
화학식 G2-1로 나타낸 트리아졸 유도체로서, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 골격을 갖는 트리아졸 유도체는 특히 화학식 G2-2로 나타낸다:
<화학식 G2-2>
(상기 화학식에서, Q는 산소 또는 황을 나타내며, R11 내지 R18 및 R21 내지 R27은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 화학식 G3-1로 나타낸 트리아졸 유도체이다.
<화학식 G3-1>
(상기 화학식에서, R1 내지 R6 및 R31 내지 R38은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
화학식 G3-1로 나타낸 트리아졸 유도체로서 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 골격을 갖는 트리아졸 유도체는 특히 화학식 G3-2로 나타낸다:
<화학식 G3-2>
(상기 화학식에서, R11 내지 R18 및 R31 내지 R38은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
화학식 G0으로 나타낸 트리아졸 유도체의 또다른 모드로서, 예를 들면 화학식 G1-3으로 나타낸 트리아졸 유도체를 들 수 있다:
<화학식 G1-3>
(상기 화학식에서, A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며, R41 내지 R48은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 화학식 G2-3로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G2-3>
(상기 화학식에서, Q는 산소 또는 황을 나타내며, R21 내지 R27 및 R41 내지 R48은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 화학식 G3-3로 나타낸 트리아졸 유도체이다:
<화학식 G3-3>
(상기 화학식에서, R31 내지 R38 및 R41 내지 R48은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
상기 예시된 임의의 트리아졸 유도체에서, Ar은 합성의 용이성면에서 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기 또는 치환 또는 비치환 비페닐디일 기, 더욱 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기이다.
본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체에서 R1 내지 R6, R11 내지 R18, R21 내지 R27, R31 내지 R38 및 R41 내지 R48의 구체적인 구조로서는 예를 들면 임의의 하기 구조식 (1-1) 내지 (1-23)으로 나타낸 치환기를 들 수 있다:
본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체에서 Ar의 구체적인 구조로서 예를 들면 임의의 하기 구조식 (2-1) 내지 (2-15)로 나타낸 치환기를 들 수 있다:
본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체로서, 예를 들면 임의의 하기 구조식 (100) 내지 (166), (200) 내지 (266), (300) 내지 (366), (400) 내지 (468), (500) 내지 (568), (600) 내지 (668) 및 (1000) 내지 (1027)로 나타낸 트리아졸 유도체를 들 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다:
더욱이, 실시양태 1에 기재된 트리아졸 유도체의 합성에 사용되는 헤테로시클릭 화합물은 또한 신규한 물질이며; 그러므로, 이러한 헤테로시클릭 화합물은 또한 본 발명에 포함된다. 그래서, 본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G4로 나타낸 헤테로시클릭 화합물이다:
<화학식 G4>
E-Ar-X
(상기 화학식에서, E는 치환 또는 비치환 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 또는 치환 또는 비치환 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린을 나타내며, X는 요오드 또는 브롬을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
본 발명의 하나의 실시양태는 하기 화학식 G5-1로 나타낸 헤테로시클릭 화합물이다:
<화학식 G5-1>
(상기 화학식에서, R1 내지 R6은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, X는 요오드 또는 브롬을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다. R1 및 R2는 결합되어 6-원 고리를 형성한다.)
본 발명의 또다른 실시양태는 하기 화학식 G5-2로 나타낸 헤테로시클릭 화합물이다:
<화학식 G5-2>
(상기 화학식에서, R11 내지 R18은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, X는 요오드 또는 브롬을 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 아릴렌 기의 치환기는 결합되어 고리를 형성할 수 있는 것에 유의한다.)
상기 기재된 임의의 헤테로시클릭 화합물에서, Ar은 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기 또는 치환 또는 비치환 비페닐디일 기, 특히 바람직하게는 치환 또는 비치환 페닐렌 기이다.
본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물에서 Ar의 구체적인 구조로서 예를 들면 임의의 상기 구조식 (2-1) 내지 (2-15)로 나타낸 치환기를 들 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물에서 R1 내지 R6 및 R11 내지 R18의 구체적인 구조로서 예를 들면 임의의 상기 구조식 (1-1) 내지 (1-23)을 들 수 있다.
본 발명의 또다른 실시양태는 하기 화학식 G6으로 나타낸 헤테로시클릭 화합물이다:
<화학식 G6>
(상기 화학식에서, R41 내지 R48은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, X는 요오드 또는 염소를 나타낸다.)
본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물에서 R41 내지 R48의 구체적인 구조로서 예를 들면 임의의 상기 구조식 (1-1) 내지 (1-23)으로 나타낸 치환기를 들 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태에 의한 트리아졸 유도체의 합성에 사용되는 헤테로시클릭 화합물로서 예를 들면 하기 임의의 구조식 (700) 내지 (783), (800) 내지 (883) 및 (900) 내지 (936)으로 나타낸 헤테로시클릭 화합물을 들 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
각종 반응은 이러한 실시양태의 트리아졸 유도체의 합성 방법 및, 트리아졸 유도체의 합성에 사용되는 헤테로시클릭 화합물의 합성 방법에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체는 하기 기재된 합성 반응에 의하여 합성될 수 있다. 이제, 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체의 예인 하기 예시된 화합물 G0의 합성 방법에 대하여 기재할 것이다. 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체의 합성 방법은 하기 기재된 합성 방법으로 한정되지 않는 것에 유의한다.
화학식 G0으로 나타낸 트리아졸 유도체의 합성 방법 1
우선, 합성 반응식 A-1을 하기에 예시한다.
<합성 반응식 A-1>
합성 반응식 A-1에서 예시한 바와 같이, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체의 할로겐화물 또는 트리플레이트 기를 갖는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 또는 트리플레이트 기를 갖는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체(화합물 1)와 카르바졸 유도체, 디벤조푸란 유도체 또는 디벤조티오펜 유도체의 유기붕소 화합물 또는 보론산(화합물 2)을 스즈키-미야우라(Suzuki-Miyaura) 반응에 의하여 커플링시켜 합성의 목적인 화합물(G0)을 얻을 수 있다.
합성 반응식 A-1에서, A는 카르바졸릴 기, 디벤조티오페닐 기 또는 디벤조푸라닐 기를 나타내며, E는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타내며, R50 및 R51은 별도로 수소 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타낸다. 합성 반응식 A-1에서, R50 및 R51은 서로 결합되어 고리를 형성할 수 있다. 더욱이, X1은 할로겐 또는 트리플레이트 기를 나타내며, 할로겐으로서 요오드 또는 브롬이 바람직하다.
합성 반응식 A-1에 사용 가능한 팔라듐 촉매의 비제한적인 예로는 아세트산팔라듐(II), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0), 2염화비스(트리페닐포스핀)팔라듐(II) 등을 들 수 있다. 합성 반응식 A-1에 사용 가능한 팔라듐 촉매의 리간드의 비제한적인 예로는 트리(오르토-톨릴)포스핀, 트리페닐포스핀, 트리시클로헥실포스핀 등을 들 수 있다.
합성 반응식 A-1에 사용 가능한 염기의 비제한적인 예로는 유기 염기, 예컨대 나트륨 tert-부톡시드, 무기 염기, 예컨대 탄산칼륨 및 탄산나트륨 등을 들 수 있다.
합성 반응식 A-1에 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔 및 물의 혼합된 용매; 톨루엔, 알콜, 예컨대 에탄올 및 물의 혼합된 용매; 크실렌 및 물의 혼합된 용매; 크실렌, 알콜, 예컨대 에탄올 및 물의 혼합된 용매; 벤젠 및 물의 혼합된 용매; 벤젠, 알콜, 예컨대 에탄올 및 물의 혼합된 용매; 물 및 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르의 혼합된 용매; 등을 들 수 있다. 특히 톨루엔 및 물의 혼합된 용매, 톨루엔, 에탄올 및 물의 혼합된 용매 또는 물 및 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르의 혼합된 용매가 바람직하다.
합성 반응식 A-1에서 예시된 커플링 반응으로서, 화합물 2로 나타낸 유기붕소 화합물 또는 보론산을 사용한 스즈키-미야우라 반응 대신에 유기알루미늄 화합물, 유기지르코늄 화합물, 유기아연 화합물, 유기주석 화합물 등을 사용한 크로스 커플링 반응을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
추가로, 합성 반응식 A-1에서, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체의 유기붕소 화합물 또는 보론산과 카르바졸 유도체, 디벤조푸란 유도체 또는 디벤조티오펜 유도체의 할로겐화물 또는 트리플레이트 기를 갖는 카르바졸 유도체, 트리플레이트 기를 갖는 디벤조푸란 유도체 또는 트리플레이트 기를 갖는 디벤조티오펜 유도체를 스즈키-미야우라 반응에 의하여 커플링시킬 수 있다.
상기 방식으로, 이러한 실시양태의 트리아졸 유도체를 합성할 수 있다.
화학식 G0으로 나타낸 트리아졸 유도체의 합성 방법 2
우선, 합성 반응식 B-1을 하기에 예시한다:
<반응식 B-1>
합성 반응식 B-1에서 예시한 바와 같이, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체의 할로겐화물 또는 트리플레이트 기를 갖는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리플레이트 기를 갖는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체(화합물 3)과, 카르바졸 유도체, 디벤조푸란 유도체 또는 디벤조티오펜 유도체의 유기붕소 화합물 또는 보론산(화합물 4)을 스즈키-미야우라 반응에 의하여 커플링시켜 합성의 목적인 화합물(G0)을 얻을 수 있다.
합성 반응식 B-1에서, A는 카르바졸릴 기, 디벤조티오페닐 기 또는 디벤조푸라닐 기를 나타내며, E는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타내며, R52 및 R53은 별도로 수소 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기를 나타낸다. 합성 반응식 B-1에서, R52 및 R53은 서로 결합되어 고리를 형성할 수 있다. 더욱이, X2는 할로겐 또는 트리플레이트 기를 나타내며, 할로겐으로서 요오드 또는 브롬이 바람직하다.
합성 반응식 B-1에 사용 가능한 팔라듐 촉매의 비제한적인 예로는 아세트산팔라듐(II), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0), 2염화비스(트리페닐포스핀)팔라듐(II) 등을 들 수 있다. 합성 반응식 B-1에 사용 가능한 팔라듐 촉매의 리간드의 비제한적인 예로는 트리(오르토-톨릴)포스핀, 트리페닐포스핀, 트리시클로헥실포스핀 등을 들 수 있다.
합성 반응식 B-1에 사용 가능한 염기의 비제한적인 예로는 유기 염기, 예컨대 나트륨 tert-부톡시드, 무기 염기, 예컨대 탄산칼륨 및 탄산나트륨 등을 들 수 있다.
합성 반응식 B-1에 사용 가능한 용매의 비제한적인 예로는 톨루엔 및 물의 혼합된 용매; 톨루엔, 알콜, 예컨대 에탄올 및 물의 혼합된 용매; 크실렌 및 물의 혼합된 용매; 크실렌, 알콜, 예컨대 에탄올 및 물의 혼합된 용매; 벤젠 및 물의 혼합된 용매; 벤젠, 알콜, 예컨대 에탄올 및 물의 혼합된 용매; 물 및 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르의 혼합된 용매; 등을 들 수 있다. 특히 톨루엔 및 물의 혼합된 용매, 톨루엔, 에탄올 및 물의 혼합된 용매 또는 물 및 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르의 혼합된 용매가 바람직하다.
합성 반응식 B-1에서 예시된 커플링 반응으로서, 화합물 2로 나타낸 유기붕소 화합물 또는 보론산을 사용한 스즈키-미야우라 반응 대신에 유기알루미늄 화합물, 유기지르코늄 화합물, 유기아연 화합물, 유기주석 화합물 등을 사용한 크로스 커플링 반응을 사용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 추가로, 이러한 커플링에서, 할로겐 이외에 트리플레이트 기 등을 사용할 수 있으나; 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
추가로, 합성 반응식 B-1에서, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체의 유기붕소 화합물 또는 보론산과, 카르바졸 유도체, 디벤조푸란 유도체 또는 디벤조티오펜 유도체의 할로겐화물 또는 트리플레이트 기를 갖는 카르바졸 유도체, 트리플레이트 기를 갖는 디벤조푸란 유도체 또는 트리플레이트 기를 갖는 디벤조티오펜 유도체를 스즈키-미야우라 반응에 의하여 커플링시킬 수 있다.
화학식 G0에서 A가 N-카르바졸릴 기인 트리아졸 유도체의 합성의 경우, 합성 반응식 B-2를 합성에 적용하여 화학식 G10으로 나타낸 트리아졸 유도체를 생성할 수 있다.
<합성 반응식 B-2>
합성 반응식 B-2에 나타낸 바와 같이, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체의 할로겐화물 또는 트리플레이트 기를 갖는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리플레이트 기를 갖는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체(화합물 3)와 9H-카르바졸 유도체(화합물 5)를 금속 촉매, 금속 또는 금속 화합물을 사용하여 염기의 존재하에서 커플링시켜 합성의 목적인 화합물(G10)을 얻을 수 있다.
합성 반응식 B-2에서, E는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 나타내며, R31 내지 R38은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타내며, Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타낸다. 추가로, X2는 할로겐 또는 트리플레이트 기를 나타내며, 할로겐으로서 요오드 또는 브롬이 바람직하다.
합성 반응식 B-2의 경우, 하트윅-부슈왈드(Hartwig-Buchwald) 반응을 수행하는 경우에서, 사용 가능한 팔라듐 촉매의 예로는 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0), 아세트산팔라듐(II) 등을 들 수 있다. 합성 반응식 B-2에 사용 가능한 팔라듐 촉매의 리간드의 예로는 트리(tert-부틸)포스핀, 트리(n-헥실)포스핀, 트리시클로헥실포스핀 등인 것에 유의한다.
합성 반응식 B-2에서 사용 가능한 염기의 예로는 유기 염기, 예컨대 나트륨 tert-부톡시드, 무기 염기, 예컨대 탄산칼륨 등을 들 수 있다.
추가로, 합성 반응식 B-2에 사용 가능한 용매의 예로는 톨루엔, 크실렌, 벤젠, 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다.
하트윅-부슈왈드 반응 이외에, 울만(Ullmann) 반응 등을 사용할 수 있으며, 반응은 이에 한정되지 않는다.
상기 방식으로, 이러한 실시양태의 트리아졸 유도체를 합성할 수 있다.
이러한 실시양태의 트리아졸 유도체는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 골격 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 골격을 갖는다. 이러한 실시양태의 트리아졸 유도체는 높은 삼중항 여기 에너지 이외에 캐리어-수송성을 갖는 물질이므로, 트리아졸 유도체는 발광 엘리먼트에 적절하게 사용될 수 있다. 높은 삼중항 여기 에너지로 인하여 이러한 실시양태의 트리아졸 유도체는 인광을 발광하는 물질과 조합하여 발광층에 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체가 400 ㎚ 이상 그리고 500 ㎚ 이하의 발광 피크 파장을 갖는 단파장 광을 발광하는 인광 물질과 조합하여 발광층에 사용될 경우조차, 높은 발광 효율을 실현할 수 있다. 발광 엘리먼트에 대한 이러한 실시양태의 트리아졸 유도체를 사용함으로써, 높은 발광 효율을 갖는 발광 엘리먼트를 제공할 수 있다. 대안으로, 낮은 전압으로 구동되는 발광 엘리먼트가 제공될 수 있다. 대안으로, 수명이 긴 발광 엘리먼트가 제공될 수 있다.
실시양태 2
실시양태 2에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 기재될 것이다.
본 발명의 하나의 실시양태는 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함하는 발광 엘리먼트이다.
발광 엘리먼트에 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 사용함으로써, 높은 발광 효율을 갖는 발광 엘리먼트를 실현할 수 있다. 대안으로, 낮은 전압으로 구동되는 발광 엘리먼트를 실현할 수 있다. 대안으로, 수명이 긴 발광 엘리먼트를 실현할 수 있다.
실시양태 1에 제시된 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체는 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트에 사용 가능한 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체의 비제한적인 예이다.
실시양태 2에서, 실시양태 1에서 구조식 (100)으로 나타낸 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: DBTTPt-II)을 포함하는 발광 엘리먼트는 도 1a 및 도 1b를 사용하여 기재될 것이다.
본 실시양태의 발광 엘리먼트에서, 한쌍의 전극 사이에서 적어도 발광층을 갖는 EL층이 개재되어 있다. EL층은 발광층 이외에 복수의 층을 가질 수 있다. 복수의 층은 전극으로부터 떨어져 있는 구역에서 발광 구역이 형성되도록, 즉 전극으로부터 떨어져 있는 구역에서 캐리어가 재결합되도록 높은 캐리어 주입성을 갖는 물질을 함유하는 층 및 높은 캐리어-수송성을 갖는 물질을 함유하는 층을 조합하고, 적층시킨 구조이다. 본 명세서에서, 높은 캐리어 주입성을 갖는 물질을 함유하는 층 및 높은 캐리어-수송성을 갖는 물질을 함유하는 층은 각각 예를 들면 캐리어의 주입 또는 수송의 기능을 갖는 기능성 층으로 지칭한다. 기능성 층으로서, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층 등을 사용할 수 있다.
도 1a에 도시된 본 실시양태의 발광 엘리먼트에서, 발광층(113)을 갖는 EL층(102)은 한쌍의 전극인 제1의 전극(101) 및 제2의 전극(103) 사이에 제공된다. EL층(102)은 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114) 및 전자 주입층(115)을 포함한다. 도 1a에서 발광 엘리먼트는 기판(100)의 위에 형성된 제1의 전극(101), 제1의 전극(101)의 위에 순서대로 적층된 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114) 및 전자 주입층(115)과, 그 위에 제공된 제2의 전극(103)을 포함한다. 이러한 실시양태에 기재된 발광 엘리먼트에서, 제1의 전극(101)은 애노드로서 작용하며, 제2의 전극(103)은 캐쏘드로서 작용하는 것에 유의한다.
기판(100)은 발광 엘리먼트의 지지체로서 사용된다. 기판(100)의 경우, 예를 들면 유리, 석영, 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 가요성 기판도 또한 사용될 수 있다. 가요성 기판은 예를 들면 굴곡될 수 있는 기판, 예컨대 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 폴리에테르 술폰으로 생성된 플라스틱 기판이다. 필름(폴리프로필렌, 폴리에스테르, 비닐, 폴리불소화비닐, 염화비닐 등으로 생성됨), 증착에 의하여 형성된 무기 필름 등을 사용할 수 있다. 발광 엘리먼트의 지지체로서 작용할 수 있는 한, 상기의 것 이외의 물질을 사용할 수 있는 것에 유의한다.
제1의 전극(101)의 경우, 일 함수가 큰(구체적으로 일 함수가 4.0 eV 이상임) 임의의 금속, 합금, 전도성 화합물, 그의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 산화인듐-산화주석(ITO: 산화인듐주석), 규소 또는 산화규소를 함유하는 산화인듐-산화주석, 산화인듐-산화아연(IZO: 산화인듐아연), 산화텅스텐 및 산화아연을 함유하는 산화인듐(IWZO) 등을 들 수 있다. 이들 전도성 금속 산화물의 필름은 일반적으로 스퍼터링에 의하여 형성되지만, 졸-겔 방법 등의 적용에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, IZO 필름은 1 중량% 내지 20 중량%의 산화아연을 산화인듐에 첨가하여 얻은 타겟(target)을 사용하는 스퍼터링 방법에 의하여 형성될 수 있다. 추가로, IWZO 필름은 0.5 중량% 내지 5 중량%의 산화텅스텐 및 0.1 중량% 내지 1 중량%의 산화아연을 산화인듐에 첨가하여 얻은 타겟을 사용하는 스퍼터링 방법에 의하여 형성될 수 있다. 기타의 예로는 금, 백금, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 금속 물질의 질화물(예, 질화티탄) 등을 들 수 있다.
EL층(102)에서 제1의 전극(101)과 접하여 형성된 층이 유기 화합물과 전자 수용체(어셉터)와 혼합하여 형성되는 후술하는 복합 물질을 사용하여 형성되는 경우, 제1의 전극(101)에 사용된 물질로서 일 함수와는 무관하게 임의의 다양한 금속, 합금 및 전기 전도성 화합물, 그의 혼합물 등을 사용할 수 있는 것에 유의하며; 예를 들면, 알루미늄, 은, 알루미늄을 함유하는 합금(예, Al-Si) 등을 사용할 수 있다.
제1의 전극(101)의 위에 형성된 EL층(102)은 적어도 발광층(113)을 가지며, 본 발명의 하나의 실시양태인 트리아졸 유도체를 포함한다. EL층(102)의 일부의 경우, 공지된 물질을 사용할 수 있으며, 저 분자량 화합물 또는 고 분자량 화합물을 사용할 수 있다. EL층(102)을 형성하는 물질은 유기 화합물로 이루어질 수 있거나 또는 무기 화합물을 일부로서 포함할 수 있다.
추가로, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, EL층(102)은 발광층(113) 이외에 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 전자 수송층(114), 전자 주입층(115) 등을 조합하여 적절하게 적층시켜 형성된다.
정공 주입층(111)은 정공 주입성이 높은 물질을 함유하는 층이다. 사용 가능한 정공 주입성이 높은 물질의 예로는 금속 산화물, 예컨대 산화몰리브덴, 산화티탄, 산화바나듐, 산화레늄, 산화루테늄, 산화크롬, 산화지르코늄, 산화하프늄, 산화탄탈륨, 산화은, 산화텅스텐 및 산화망간을 들 수 있다. 사용 가능한 물질의 기타의 예로는 프탈로시아닌계 화합물, 예컨대 프탈로시아닌(약어: H2Pc) 및 구리(II) 프탈로시아닌(약어: CuPc)를 들 수 있다.
사용 가능한 물질의 기타의 예로는 저 분자량 유기 화합물인 방향족 아민 화합물, 예컨대 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약어: TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약어: MTDATA), 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약어: DPAB), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)비페닐(약어: DNTPD), 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약어: DPA3B), 3-[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약어: PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약어: PCzPCA2) 및 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카르바졸-3-일)아미노]-9-페닐카르바졸(약어: PCzPCN1)을 들 수 있다.
사용 가능한 물질의 또다른 기타의 예로는 고 분자량 화합물(예, 올리고머, 덴드리머 및 중합체), 예컨대 폴리(N-비닐카르바졸)(약어: PVK), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약어: PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약어: PTPDMA) 및 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약어: 폴리-TPD) 및 산을 첨가한 고 분자량 화합물, 예컨대 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌술폰산)(PEDOT/PSS) 또는 폴리아닐린/폴리(스티렌술폰산)(PAni/PSS)을 들 수 있다.
정공 주입층(111)의 경우, 유기 화합물 및 전자 수용체(어셉터)를 혼합하여 형성된 복합 물질을 사용할 수 있다. 그러한 복합 물질은 전자 수용체에 의하여 유기 화합물에 정공이 생성되어 우수한 정공 주입 및 수송 성질을 갖는다. 이러한 경우에서, 유기 화합물은 생성된 정공을 수송하는데 있어서 우수한 물질(정공 수송성이 높은 물질)인 것이 바람직하다.
복합 물질에 사용되는 유기 화합물의 예로는 각종 화합물, 예컨대 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소 및 고 분자량 화합물(예, 올리고머, 덴드리머 및 중합체)을 들 수 있다. 복합 물질에 사용되는 유기 화합물은 바람직하게는 정공 수송성이 높은 유기 화합물, 특히 바람직하게는 정공 이동도가 10-6 ㎠/Vs 이상인 물질이다. 이들 물질 이외에 전자보다는 정공의 수송성이 더 큰 임의의 물질을 사용할 수 있다는 것에 유의한다. 복합 물질에 사용 가능한 유기 화합물은 하기에서 구체적으로 기재할 것이다.
복합 물질에 사용 가능한 유기 화합물의 예로는 방향족 아민 화합물, 예컨대 TDATA, MTDATA, DPAB, DNTPD, DPA3B, PCzPCA1, PCzPCA2, PCzPCN1, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약어: NPB 또는 α-NPD), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약어: TPD) 및 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약어: BPAFLP) 및 카르바졸 유도체, 예컨대 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐(약어: CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카르바졸릴)페닐]벤젠(약어: TCPB), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약어: CzPA), 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약어: PCzPA) 및 1,4-비스[4-(N-카르바졸릴)페닐-2,3,5,6-테트라페닐벤젠을 들 수 있다.
사용 가능한 유기 화합물의 기타의 예로는 방향족 탄화수소 화합물, 예컨대 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약어: t-BuDNA), 2-tert-부틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약어: DPPA), 2-tert-부틸-9,10-비스(4-페닐페닐)안트라센(약어: t-BuDBA), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약어: DNA), 9,10-디페닐안트라센(약어: DPAnth), 2-tert-부틸안트라센(약어: t-BuAnth), 9,10-비스(4-메틸-1-나프틸)안트라센(약어: DMNA), 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]-2-tert-부틸안트라센, 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센 및 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센을 들 수 있다.
사용 가능한 유기 화합물의 기타의 예로는 방향족 탄화수소 화합물, 예컨대 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센, 9,9'-비안트릴, 10,10'-디페닐-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스(2-페닐페닐)-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스[(2,3,4,5,6-펜타페닐)페닐]-9,9'-비안트릴, 안트라센, 테트라센, 루브렌, 페릴렌, 2,5,8,11-테트라(tert-부틸)페릴렌, 펜타센, 코로넨, 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐(약어: DPVBi) 및 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(약어: DPVPA)을 들 수 있다.
추가로, 전자 수용체의 예로는 유기 화합물, 예컨대 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약어: F4-TCNQ) 및 클로라닐, 전이 금속 산화물 및 원소주기율표의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적인 바람직한 예로는 산화바나듐, 산화니오븀, 산화탄탈륨, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간 및 산화루테늄은 그의 전자 수용성이 높아서 바람직하다. 이들 중에서, 산화몰리브덴은 공기 중에서 안정하며 그리고 그의 흡습성이 낮으며 취급이 용이하여 특히 바람직하다.
복합 물질은 상기 기재된 전자 수용체 및 상기 기재된 고 분자량 화합물, 예컨대 PVK, PVTPA, PTPDMA 또는 폴리-TPD를 사용하여 형성되며, 정공 주입층(111)에 사용될 수 있다.
정공 수송층(112)은 정공 수송성이 높은 물질을 함유하는 층이다. 정공 수송성이 높은 사용 가능한 물질의 예로는 방향족 아민 화합물, 예컨대 NPB, TPD, BPAFLP, 4,4'-비스[N-(9,9-디메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약어: DFLDPBi) 및 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약어: BSPB)을 들 수 있다. 여기서 언급한 물질은 주로 정공 이동도가 10-6 ㎠/Vs 이상인 물질이다. 상기 물질 이외에, 전자보다 정공 수송성이 큰 임의의 물질을 사용할 수 있다는 것에 유의한다. 추가로, 정공 수송성이 높은 물질을 포함하는 층은 단일층에 한정되지 않으며, 임의의 상기 물질을 함유하는 2층 이상의 적층체일 수 있다.
정공 수송층(112)의 경우, 카르바졸 유도체, 예컨대 CBP, CzPA 또는 PCzPA 또는 안트라센 유도체, 예컨대 t-BuDNA, DNA 또는 DPAnth를 사용할 수 있다.
정공 수송층(112)의 경우, 고 분자량 화합물, 예컨대 PVK, PVTPA, PTPDMA 또는 폴리-TPD를 사용할 수 있다.
발광층(113)은 발광 물질을 포함하는 층이다. 실시양태 2에서, 실시양태 1에 기재된 DBTTPt-II가 발광층에 사용되는 경우를 기재하는 것에 유의한다. 그러므로, 발광 물질(게스트 물질)이 또다른 물질(호스트 물질)에 분산된 발광층의 경우, DBTTPt-II는 호스트 물질로서 사용되는 것이 특히 바람직하다. 발광 물질인 게스트 물질을 DBTTPt-II에 분산시킴으로써 게스트 물질로부터의 발광을 얻을 수 있다.
또한, 발광 물질(게스트 물질)을 분산시킨 물질(호스트 물질)로서 1종 초과의 유형의 물질을 사용할 수 있다. 그리하여 발광층은 DBTTPt-II 이외에 호스트 물질을 포함할 수 있다.
발광 물질로서, 예를 들면, 형광을 발광하는 형광 화합물 또는 인광을 발광하는 인광 화합물을 사용할 수 있다. 발광층(113)에 사용 가능한 형광 화합물로서 예를 들면 청색광을 발광하는 물질, 예컨대 N,N'-비스[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약어: YGA2S),4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약어: YGAPA) 및 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약어: PCBAPA); 녹색광을 발광하는 물질, 예컨대 N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약어: 2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약어: 2PCABPhA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약어: 2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약어: 2DPABPhA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)]-N-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약어: 2YGABPhA) 및 N,N,9-트리페닐안트라센-9-아민(약어: DPhAPhA); 황색광을 발광하는 물질, 예컨대 루브렌 및 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약어: BPT); 및 적색광을 발광하는 물질, 예컨대 N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-디아민(약어: p-mPhTD) 및 7,14-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약어: p-mPhAFD)과 같은 발광 물질을 들 수 있다.
발광층(113)에 사용 가능한 인광 화합물로서, 예를 들면 청색광을 발광하는 물질, 예컨대 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III) 테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약어: FIr6), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III) 피콜리네이트(약어: Flrpic), 비스{2-[3',5'-비스(트리플루오로메틸)페닐]피리디나토-N,C2'}이리듐(III) 피콜리네이트(약어: Ir(CF3ppy)2(pic)) 및 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: FIr(acac)); 녹색광을 발광하는 물질, 예컨대 트리스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)(약어: Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(ppy)2(acac)), 비스(1,2-디페닐-1H-벤즈이미다졸라토)이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약어: Ir(pbi)2(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(bzq)2(acac)) 및 트리스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)(약어: Ir(bzq)3); 황색광을 발광하는 물질, 예컨대 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(dpo)2(acac)), 비스[2-(4'-(퍼플루오로페닐페닐)피리디나토]이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(p-PF-ph)2(acac)), 비스(2-페닐벤조티아졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(bt)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)-5-메틸피라지나토]이리듐(III)(약어: Ir(Fdppr-Me)2(acac)) 및 (아세틸아세토나토)비스{2-(4-메톡시페닐)-3,5-디메틸피라지나토}이리듐(III)(약어: Ir(dmmoppr)2(acac)); 오렌지색 광을 발광하는 물질, 예컨대 트리스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)(약어: Ir(pq)3), 비스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(pq)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스(3,5-디메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약어: Ir(mppr-Me)2(acac)) 및 (아세틸아세토나토)비스(5-이소프로필-3-메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약어: Ir(mppr-iPr)2(acac)); 및 적색 광을 발광하는 물질, 예를 들면, 유기금속 착물, 예컨대 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C3')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(btp)2(acac)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약어: Ir(piq)2(acac), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약어: Ir(Fdpq)2(acac)), 아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약어: Ir(tppr)2(acac)), (디피발로일메타나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약어: Ir(tppr)2(dpm)) 및 (2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르핀)백금(II)(약어: PtOEP)과 같은 발광 물질을 들 수 있다. 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약어: [Tb(acac)3(Phen)); 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약어: [Eu(DBM)3(Phen)); 및 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약어: [Eu(TTA)3(Phen)) 등의 임의의 희토류 금속 착물은 그의 발광이 희토류 금속 착물 중의 희토류 금속 이온으로부터의 발광(상이한 다중도 사이의 전자 전이)이므로 인광 화합물로서 사용될 수 있다.
발광 물질로서, 고 분자량 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로, 발광 물질로는 예를 들면 청색광을 발광하는 물질, 예컨대 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)(약어: PFO), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-코-(2,5-디메톡시벤젠-1,4-디일)](약어: PF-DMOP) 및 폴리{(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-코-[N,N'-디-(p-부틸페닐)-1,4-디아미노벤젠]}(약어: TAB-PFH); 녹색광을 발광하는 물질, 예컨대 폴리(p-페닐렌비닐렌)(약어: PPV), 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-알트-코-(벤조[2,1,3]티아디아졸-4,7-디일)](약어: PFBT) 및 폴리[(9,9-디옥틸-2,7-디비닐렌플루오레닐렌)-알트-코-(2-메톡시-5-(2-에틸헥실옥시)-1,4-페닐렌)]; 및 오렌지색 내지는 적색광을 발광하는 물질, 예컨대 폴리[2-메톡시-5-(2'-에틸헥속시)-1,4-페닐렌비닐렌](약어: MEH-PPV), 폴리(3-부틸티오펜-2,5-디일)(약어: R4-PAT), 폴리{[9,9-디헥실-2,7-비스(1-시아노비닐렌)플루오레닐렌]-알트-코-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]} 및 폴리{[2-메톡시-5-(2-에틸헥실옥시)-1,4-비스(1-시아노비닐렌페닐렌)]-알트-코-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]}(약어: CN-PPV-DPD)을 들 수 있다.
전자 수송층(114)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체는 전자 수송층(114)에 사용될 수 있는데, 이는 트리아졸 유도체의 전자 수송성이 높기 때문이다. 전자 수송성이 높은 물질의 기타의 예로는 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착물, 예컨대 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약어: Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약어: Almq3), 비스(10-히드록시벤조[h]-퀴놀리나토)베릴륨(약어: BeBq2) 및 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(약어: BAlq)을 들 수 있다. 옥사졸계 또는 티아졸계 리간드를 갖는 금속 착물, 예컨대 비스[2-(2-히드록시페닐)벤조옥사졸라토]아연(약어: Zn(BOX)2) 또는 비스[2-(2-히드록시페닐)벤조티아졸라토]아연(약어: Zn(BTZ)2) 등도 또한 사용될 수 있다. 금속 착물 이외에, 2-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약어: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약어: OXD-7), 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약어: TAZ), 바토페난트롤린(약어: BPhen), 바토쿠프로인(약어: BCP) 등도 사용될 수 있다. 여기서 기재된 물질은 주로 전자 이동도가 10-6 ㎠/Vs 이상인 물질이다. 추가로, 전자 수송층은 단일층에 한정되지 않으며, 임의의 상기 물질을 함유하는 2층 이상이 적층될 수 있다.
전자 주입층(115)은 전자 주입성이 높은 물질을 함유하는 층이다. 전자 주입층(115)에 사용 가능한 물질의 예로는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 그의 화합물, 예컨대 리튬, 세슘, 칼슘, 불소화리튬, 불소화세슘, 불소화칼슘 및 산화리튬, 희토류 금속 화합물, 예컨대 불소화에르븀 및 전자 수송층(114)을 형성하기 위한 상기-언급된 물질을 들 수 있다.
대안으로, 유기 화합물 및 전자 공여체(도너)를 혼합하여 형성된 복합 물질은 전자 주입층(115)에 사용될 수 있다. 전자 공여체에 의하여 유기 화합물에 전자가 생성되는 상기 복합 물질은 우수한 전자 주입성 및 수송성을 갖는다. 여기서 유기 화합물은 생성된 전자를 수송하는데 있어서 우수한 물질인 것이 바람직하며, 구체적으로 전자 수송층(114)을 위한 임의의 상기 물질(예컨대 금속 착물 및 헤테로방향족 화합물)을 사용할 수 있다. 전자 공여체는 유기 화합물에 대한 전자 공여성을 나타내는 물질일 수 있다. 전자 공여체의 구체적인 예로는 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 희토류 금속, 예컨대 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 에르븀 및 이테르븀을 들 수 있다. 임의의 알칼리 금속 산화물 및 알칼리 토금속 산화물이 바람직하며, 그의 예로는 산화리튬, 산화칼슘, 산화바륨 등 및 루이스 염기, 예컨대 산화마그네슘 또는 유기 화합물, 예컨대 테트라티아풀발렌(약어: TTF)을 사용할 수 있다.
상기 기재된 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114) 및 전자 주입층(115)은 각각 증착법(예, 진공 증착법), 잉크젯 방법 또는 코팅 방법과 같은 방법에 의하여 형성될 수 있는 것에 유의한다.
제2의 전극(103)이 캐쏘드로서 작용할 경우, 낮은 일 함수(구체적으로 일 함수가 3.8 eV 이하임)를 갖는 임의의 금속, 합금, 전도성 화합물, 그의 혼합물 등은 제2의 전극(103)에 사용되는 것이 바람직하다. 사용 가능한 물질의 구체적인 예로는 원소주기율표의 1족 및 2족에 속하는 원소, 즉 알칼리 금속, 예컨대 리튬 및 세슘, 알칼리 토금속, 예컨대 마그네슘, 칼슘 및 스트론튬, 그의 합금(예, Mg-Ag 및 Al-Li), 희토류 금속, 예컨대 유로퓸 및 이테르븀, 그의 합금, 알루미늄, 은 등을 들 수 있다.
상기 기재한 바와 같은 유기 화합물 및 전자 공여체(도너)를 혼합하여 형성된 복합 물질을 사용하여 제2의 전극(103)와 접촉하여 형성된 EL층(102)에 포함된 층이 형성될 때, 다양한 전도성 물질, 예컨대 알루미늄, 은, ITO 및, 규소 또는 산화규소를 함유하는 산화인듐-산화주석은 일 함수와 무관하게 사용될 수 있다.
제2의 전극(103)이 형성될 때, 진공 증착 방법 또는 스퍼터링 방법을 사용할 수 있는 것에 유의한다. 은 페이스트 등을 사용할 경우, 코팅 방법, 잉크젯 방법 등을 사용할 수 있다.
상기 기재된 발광 엘리먼트에서, 제1의 전극(101) 및 제2의 전극(103) 사이에 생성된 전위차로 인하여 전류가 흐르며, 정공 및 전자는 EL층(102)에서 재결합되어 발광하게 된다. 그후, 이러한 발광은 제1의 전극(101) 및 제2의 전극(103) 중 하나 또는 둘다를 통하여 외부로 추출된다. 그러므로, 제1의 전극(101) 및 제2의 전극(103) 중 하나 또는 둘다는 가시광에 대한 투광성을 갖는 전극이 된다.
추가로, 제1의 전극(101) 및 제2의 전극(103) 사이에 제공되는 층의 구조는 상기 기재된 구조에 한정되지 않는다. 대안으로, 발광 구역과 금속의 근접으로 인한 소광을 방지하도록 제1의 전극(101) 및 제2의 전극(103)으로부터 이격된 부분에 정공 및 전자를 재결합하는 발광 구역을 제공하는 한, 상기를 제외한 구조를 사용할 수 있다.
환언하면, 층의 적층 구조에 대하여서는 특정하게 한정하지 않았다. 전자 수송성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 정공 주입성이 높은 물질, 쌍극성 물질(높은 전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질), 정공 차단 물질 등을 포함하는 층은 호스트 물질로서 DBTTPt-II를 포함하는 발광층과 자유롭게 조합될 수 있다.
도 1b에 예시된 발광 엘리먼트에서, EL층(102)은 기판(100)위의 제1의 전극(101) 및 제2의 전극(103) 사이에 제공된다. EL층(102)은 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114) 및 전자 주입층(115)을 포함한다. 도 1b에서의 발광 엘리먼트는 기판(100) 위에서 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(103), 제2의 전극(103)의 위에서 순서대로 적층되는 전자 주입층(115), 전자 수송층(114), 발광층(113), 정공 수송층(112) 및 정공 주입층(111) 및, 그 위에 제공되는 애노드로서 작용하는 제1의 전극(101)을 포함한다.
이제, 발광 엘리먼트의 형성 방법을 구체적으로 기재하고자 한다.
본 실시양태의 발광 엘리먼트에서, EL층은 한쌍의 전극 사이에 개재된다. EL층은 적어도 발광층을 가지며, 발광층은 호스트 물질로서 DBTTPt-II를 사용하여 형성된다. 추가로, EL층은 발광층 이외에 기능성 층(예, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 또는 전자 주입층)을 포함할 수 있다. 전극(제1의 전극 및 제2의 전극), 발광층 및 기능성 층은 임의의 습식 방법, 예컨대 액적 토출 방법(잉크젯 방법), 스핀 코팅 방법 및 인쇄 방법에 의하여 또는 건식 방법, 예컨대 진공 증착 방법, CVD 방법 및 스퍼터링 방법에 의하여 형성될 수 있다. 습식 공정은 대기압하에서 단순 장치 및 단순 공정에 의하여 형성될 수 있어서 공정의 단순화 및 생산성 개선의 효과를 얻게 된다. 반대로, 건식 공정은 물질을 용해시킬 필요가 없으며, 용액 중에서 난용성인 물질도 사용할 수 있어서 물질의 선택의 폭을 확대시킨다.
발광 엘리먼트에 포함된 모든 박막은 습식 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이러한 경우에서, 발광 엘리먼트는 습식 공정에 요구되는 설비만으로 제조될 수 있다. 대안으로, 하기의 방법을 사용할 수 있다: 발광층의 형성까지 적층된 층의 형성은 습식 공정에 의하여 수행되지만, 발광층 위에 적층되는 기능성 층, 제1의 전극 등은 건식 공정에 의하여 형성된다. 추가로 대안으로, 하기의 방법을 사용할 수 있다: 제2의 전극 및 기능성 층은 발광층의 형성 이전에 건식 공정에 의하여 형성되는 한편, 발광층, 그 위에 적층된 기능성 층 및 제1의 전극은 습식 공정에 의하여 형성된다. 말할 필요도 없이 이러한 실시양태는 이에 한정되지 않으며, 발광 엘리먼트는 사용하고자 하는 물질, 필수 필름 두께 및 계면 상태에 의존하여 습식 공정 및 건식 공정으로부터 적절히 선택하여 형성될 수 있다.
이러한 실시양태에서, 발광 엘리먼트는 유리, 플라스틱 등으로 생성된 기판 위에 제조된다. 하나의 기판 위에 복수의 상기 발광 엘리먼트를 형성함으로써 패시브 매트릭스 발광 디바이스가 제조될 수 있다. 추가로, 발광 엘리먼트는 예를 들면 박막 트랜지스터(TFT)가 유리, 플라스틱 등으로 생성된 기판위에 형성되며, 발광 엘리먼트가 TFT에 전기적으로 접속된 전극 위에 형성되도록 제조될 수 있다. 그래서, TFT가 발광 엘리먼트의 구동을 제어하는 액티브 매트릭스 발광 디바이스가 제조될 수 있다. TFT의 구조에 대하여서는 특정하게 한정되지 않았으며; 스태거 처리된 TFT 또는 역전 스태거 처리된 TFT를 사용할 수 있다는 것에 유의한다. 또한, TFT에 사용된 반도체의 결정성에 대하여는 특정하게 한정되지 않았으며, 비결정질 반도체 또는 결정질 반도체를 사용할 수 있다. 더욱이, TFT 기판에 형성된 구동 회로는 n-채널 TFT 및 p-채널 TFT 모두로 형성될 수 있거나 또는 n-채널 TFT 또는 p-채널 TFT 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
그래서, 발광 엘리먼트는 실시양태 1에 기재된 DBTTPt-II를 사용하여 제조될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태에 의하면, 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체 또는 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함함으로써 낮은 전압으로 구동되는 발광 엘리먼트가 실현될 수 있다. 대안으로, 전류 효율이 높은 발광 엘리먼트가 실현될 수 있다. 대안으로, 수명이 긴 발광 엘리먼트가 실현될 수 있다.
더욱이, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 사용한 발광 디바이스는 낮은 소비 전력을 실현할 수 있다.
이러한 실시양태에 기재된 발광 엘리먼트를 사용함으로써 발광 엘리먼트의 구동이 트랜지스터에 의하여 제어되는 패시브 매트릭스 발광 디바이스 또는 액티브 매트릭스 발광 디바이스를 제조할 수 있다.
이러한 실시양태는 임의의 기타 실시양태와 적절히 조합하여 사용될 수 있다.
실시양태 3
본 실시양태에서, 복수의 발광 유닛이 적층되어 있는 발광 엘리먼트(이하, 적층형 엘리먼트로 지칭함)의 모드는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 기재할 것이다. 이러한 발광 엘리먼트는 제1의 전극 및 제2의 전극 사이에 복수의 발광 유닛을 포함하는 발광 엘리먼트이다.
도 2a에서, 제1의 발광 유닛(311) 및 제2의 발광 유닛(312)은 제1의 전극(301) 및 제2의 전극(303)의 사이에서 적층된다. 실시양태 3에서, 제1의 전극(301)은 애노드로서 작용하며, 제2의 전극(303)은 캐소드로서 작용한다. 제1의 전극(301) 및 제2의 전극(303)은 실시양태 2에서의 것과 동일한 구조를 가질 수 있는 것에 유의한다. 추가로, 제1의 발광 유닛(311) 및 제2의 발광 유닛(312)은 동일하거나 또는 상이한 구조를 가질 수 있다. 제1의 발광 유닛(311) 및 제2의 발광 유닛(312)은 실시양태 2에서와 동일한 구조를 가질 수 있거나 또는 어느 하나의 유닛은 실시양태 2에서의 것과는 구조가 상이할 수 있다.
추가로, 전하 발생층(313)은 제1의 발광 유닛(311) 및 제2의 발광 유닛(312)의 사이에 제공된다. 전압이 제1의 전극(301) 및 제2의 전극(303)에 인가될 때 전하 발생층(313)은 발광 유닛 중 하나에 전자를 주입하고, 정공을 발광 유닛의 다른 하나에 주입하는 기능을 갖는다. 이러한 실시양태의 경우에서, 제1의 전극(301)의 전위가 제2의 전극(303)의 것보다 더 높도록 전압이 인가될 때, 전하 발생층(313)은 전자를 제1의 발광 유닛(311)에 주입하고, 정공을 제2의 발광 유닛(312)에 주입한다.
전하 발생층(313)은 광 추출 효율면에서 가시광에 대한 투광성을 갖는 것이 바람직한 것에 유의한다. 추가로, 제1의 전극(301) 또는 제2의 전극(303)보다 전도율이 낮을지라도 전하 발생층(313)은 작용한다.
전하 발생층(313)은 정공 수송성이 높은 유기 화합물 및 전자 수용체(어셉터)를 포함하는 구조 또는, 전자 수송성이 높은 유기 화합물 및 전자 공여체(도너)를 포함하는 구조를 가질 수 있거나 또는 이러한 구조 모두의 적층체일 수 있다.
정공 수송성이 높은 유기 화합물에 전자 수용체를 첨가한 구조의 경우에서, 정공 수송성이 높은 유기 화합물로서 사용 가능한 물질의 예로는 방향족 아민 화합물, 예컨대 NPB, TPD, TDATA, MTDATA 및 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약어: BSPB) 등을 들 수 있다. 여기서 언급된 물질은 주로 정공 이동도가 10-6 ㎠/Vs 이상인 물질이다. 상기 물질 이외에, 전자보다 정공 수송성이 더 큰 임의의 유기 화합물을 사용할 수 있다는 것에 유의한다.
전자 수용체의 예로는 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약어: F4-TCNQ), 클로라닐, 전이 금속의 산화물 및 원소주기율표의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물 등을 들 수 있다. 구체적인 바람직한 예로는 산화바나듐, 산화니오븀, 산화탄탈륨, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간 및 산화루테늄을 들 수 있는데, 이는 그의 전자 수용성이 높기 때문이다. 이들 중에서, 산화몰리브덴은 공기 중에서 안정하며, 그의 흡습성이 낮으며 그리고 처리가 용이하므로 특히 바람직하다.
전자 수송성이 높은 유기 화합물에 전자 공여체를 첨가한 구조의 경우에서, 임의의 하기 물질은 전자 수송성이 높은 유기 화합물, 예를 들면 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착물, 예컨대 Alq, Almq3, BeBq2 및 BAlq; 옥사졸계 리간드 또는 티아졸계 리간드를 갖는 금속 착물, 예컨대 Zn(BOX)2 및 Zn(BTZ)2; 등으로서 사용될 수 있다. 금속 착물 이외의 예로는 PBD, OXD-7, TAZ, BPhen, BCP 등을 들 수 있다. 여기서 기재된 물질은 주로 전자 이동도가 10-6 ㎠/Vs 이상인 물질이다. 상기 물질을 제외하고, 정공보다 전자의 수송성이 더 큰 임의의 유기 화합물을 사용할 수 있는 것에 유의한다.
사용 가능한 전자 공여체의 예로는 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 원소주기율표의 13족에 속하는 금속 및 그의 산화물 또는 탄산염, 바람직하게는 특히 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 이테르븀, 인듐, 산화리튬, 탄산세슘 등을 들 수 있다. 유기 화합물, 예컨대 테트라티아나프타센은 전자 공여체로서 사용될 수 있다.
임의의 상기 물질을 사용하여 전하 발생층(313)을 사용함으로써 EL층이 적층될 때 야기되는 구동 전압에서의 증가를 억제할 수 있다.
2개의 발광 유닛을 갖는 발광 엘리먼트가 이러한 실시양태에 기재되어 있기는 하나, 실시양태는 3개 이상의 발광 유닛이 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이 적층되어 있는 발광 엘리먼트에도 적용 가능하다. 본 실시양태의 발광 엘리먼트에서와 같이, 한쌍의 전극 사이에 개재된 전하 발생층을 갖는 복수의 발광 유닛이 정렬될 때, 전류 밀도는 낮게 유지되면서 높은 휘도로 발광될 수 있는 수명이 긴 엘리먼트를 실현할 수 있다.
더욱이, 발광 유닛의 발광색을 상이하게 함으로써, 전체로서 발광 엘리먼트로부터 소정의 색상을 갖는 광을 얻을 수 있다. 예를 들면, 제1의 및 제2의 발광 유닛의 발광색은 2개의 발광 유닛을 갖는 발광 엘리먼트에서 보색 관계를 갖게 하여 발광 엘리먼트가 전체로서 백색광을 발광하도록 할 수 있다. 용어 "보색 관계"라는 것은 색상의 혼합시 무채색을 얻을 수 있는 색상 관계를 의미한다는 것에 유의한다. 즉, 백색광의 발광은 발광 색상이 보색 관계에 있는 색상을 갖는 물질로부터 발광된 광의 혼합으로부터 얻을 수 있다. 추가로, 3종의 발광 유닛을 갖는 발광 엘리먼트에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 예를 들면, 발광 엘리먼트는 전체로서 제1의 발광 유닛의 발광 색상이 적색이고, 제2의 발광 유닛의 발광 색상이 녹색이고, 제3의 발광 유닛의 발광 색상이 청색일 때 백색광을 발광할 수 있다.
이러한 실시양태는 임의의 기타의 실시양태와 적절하게 조합될 수 있는 것에 유의한다.
실시양태 4
실시양태 4에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 갖는 발광 디바이스는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 기재할 것이다. 도 3a는 발광 디바이스를 도시하는 상면도이며, 도 3b는 도 3a의 라인 A-B 및 C-D를 따라 취한 단면도인 것에 유의한다.
도 3a에서, 도면 부호 401은 구동 회로 부분(소스 구동 회로)를 나타내며, 도면 부호 402는 화소 부분을 나타내며, 도면 부호 403은 구동 회로 부분(게이트 구동 회로)를 나타내며, 이들은 각각 점선으로 나타낸다. 도면 부호 404는 봉지 기판을 나타내며, 도면 부호 405는 실링제를 나타내며, 실링 물질(405)로 둘러싸인 부분은 공간(407)이다.
리드 배선(408)은 소스 구동 회로(401) 및 게이트 구동 회로(403)에 입력될 수 있는 시그날을 전송하기 위한 배선이며, 외부 입력 단자로서 작용하는 FPC(플렉시블 인쇄 회로)(409)로부터 비디오 시그날, 클락 시그날, 스타트 시그날, 리셋 시그날을 수용하는 것에 유의한다. 여기에 FPC만이 도시되기는 하였으나, 인쇄된 배선판(PWB)은 FPC에 부착될 수 있다. 본 명세서에서 발광 디바이스는 발광 디바이스 그 자체뿐 아니라, FPC 또는 PWB가 부착되어 있는 발광 디바이스를 포함한다.
그 다음, 단면 구조는 도 3b를 참조하여 기재할 것이다. 구동 회로 부분 및 화소 부분은 엘리먼트 기판(410)의 위에 형성된다. 여기서, 구동 회로 부분인 소스 구동 회로(401) 및 화소 부분(402) 중의 하나의 화소를 예시한다.
소스 구동 회로(401)로서, n-채널 TFT(423) 및 p-채널 TFT(424)를 포함하는 CMOS 회로가 형성되는 것에 유의한다. 구동 회로는 TFT로 형성된 임의의 다양한 회로, 예컨대 CMOS 회로, PMOS 회로 또는 NMOS 회로일 수 있다. 기판 위에 구동 회로가 형성된 드라이버 일체형이 실시양태에 기재되어 있으나, 본 발명은 이러한 유형에 한정되지 않으며, 구동 회로는 기판의 외부에 형성될 수 있다.
화소 부분(402)은 스위칭 TFT(411), 전류 제어 TFT(412) 및, 전류 제어 TFT(412)의 드레인에 전기적으로 접속된 제1의 전극(413)을 포함하는 복수의 화소를 포함한다. 절연물(414)은 제1의 전극(413)의 단부를 피복하여 형성되는 것에 유의한다. 여기서 절연물(414)은 포지티브형 감광성 아크릴 수지 필름을 사용하여 형성된다.
피복을 개선시키기 위하여, 절연물(414)의 상단부 또는 하단부가 곡률을 갖는 곡면을 갖도록 절연물(414)이 제공된다. 예를 들면, 포지티브 감광성 아크릴이 절연물(414)에 대한 물질로서 사용될 때, 절연물(414)의 상단부만이 곡률 반경(0.2 ㎛ 내지 3 ㎛)을 갖는 곡면을 갖는 것이 바람직하다. 절연물(414)의 경우, 또한 광 조사에 의하여 에칭제에 불용성이 되는 네가티브형 또는, 광 조사에 의하여 에칭제에 가용성이 되는 포지티브형을 사용할 수 있다.
발광층(416) 및 제2의 전극(417)은 제1의 전극(413)의 위에 형성된다. 여기서, 애노드로서 작용하는 제1의 전극(413)을 형성하기 위한 물질로서, 높은 일 함수를 갖는 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, ITO 필름, 규소를 포함하는 산화인듐주석 필름, 2 중량% 내지 20 중량%의 산화아연을 포함하는 산화인듐 필름, 질화티탄 필름, 크롬 필름, 텅스텐 필름, Zn 필름, Pt 필름 등의 단일층, 질화티탄 필름 및 알루미늄을 주로 포함하는 필름의 적층, 질화티탄 필름, 알루미늄을 주로 포함하는 필름 및 질화티탄 필름의 3층 구조 등을 사용할 수 있다. 적층 구조를 사용할 경우, 배선의 저항은 낮으며, 양호한 오옴 접점을 얻는 것에 유의한다.
게다가, 발광층(416)은 임의의 다양한 방법, 예컨대 증착 마스크를 사용한 증착 방법, 잉크젯 방법과 같은 액적 토출 방법, 인쇄 방법 및 스핀 코팅 방법에 의하여 형성된다. 발광층(416)은 실시양태 1에 기재된 트리아졸 유도체를 포함한다. 추가로, 발광층(416)에 포함된 또다른 물질은 저 분자량 물질, 올리고머, 덴드리머, 고 분자량 물질 등일 수 있다.
발광층(416)의 위에 형성되며 그리고 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(417)에 사용되는 물질로서 낮은 일 함수를 갖는 물질(예, Al, Mg, Li, Ca 또는 그의 합금 또는 화합물, 예컨대 Mg-Ag, Mg-In, Al-Li, LiF 또는 CaF2)을 사용하는 것이 바람직하다. 발광층(416)에서 생성된 광을 제2의 전극(417)에 투과시키도록 하기 위하여, 두께가 감소된 금속 박막과, 투명한 도전성 필름(예, ITO, 2 중량% 내지 20 중량%의 산화아연을 함유하는 산화인듐, 규소 또는 산화규소를 포함하는 산화인듐-산화주석 또는 산화아연)의 적층을 제2의 전극(417)에 사용하는 것이 바람직하다.
추가로, 봉지 기판(404)은 실링 물질(405)로 엘리먼트 기판(410)에 부착되어 엘리먼트 기판(410), 봉지 기판(404) 및 실링 물질(405)에 의하여 둘러싸인 공간(407)에 발광 엘리먼트(418)가 제공된다. 공간(407)은 불활성 기체(예컨대 질소 또는 아르곤) 또는 실링 물질(405)로 채워질 수 있다.
에폭시계 수지는 바람직하게는 실링 물질(405)로서 사용되는 것에 유의한다. 상기 물질은 바람직하게는 가능한한 수분 및 산소를 투과하지 않는 물질이다. 유리 기판 또는 석영 기판 이외에 봉지 기판(404)에 사용된 물질로서 FRP(섬유유리-보강된 플라스틱), PVF(폴리불소화비닐), 폴리에스테르, 아크릴 등으로 형성된 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 갖는 액티브 매트릭스 발광 디바이스를 얻을 수 있다.
추가로, 본 발명의 발광 엘리먼트는 패시브 매트릭스 발광 디바이스뿐 아니라, 상기 액티브 매트릭스 발광 디바이스에 사용될 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 발광 엘리먼트를 사용한 패시브 매트릭스 발광 디바이스의 개략도 및 단면도를 예시한다. 도 4a는 발광 디바이스의 개략도이며, 도 4b는 도 4a의 라인 X-Y를 따라 취한 단면도인 것에 유의한다.
도 4a 및 도 4b에서, 기판(501)의 위에 제1의 전극(502) 및 제2의 전극(503) 사이에는 EL층(504)이 제공된다. 제1의 전극(502)의 단부는 절연층(505)으로 피복된다. 게다가, 격벽층(506)은 절연층(505)의 위에 제공된다. 두 측벽 사이의 거리가 기판면을 향하여 점진적으로 좁아지도록 격벽층(506)의 측벽은 경사져 있다. 환언하면, 격벽층(506)의 짧은 변의 방향을 따라 얻은 단면은 사다리꼴이며, 기부(절연층(505)과 접촉하는 변)는 상부변(절연층(505)과 접촉하지 않는 변)보다 더 짧다. 이와 같은 방식으로 격벽층(506)을 제공함으로써, 크로스토크 등으로 인한 발광 엘리먼트의 결함이 방지될 수 있다.
그래서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 갖는 패시브 매트릭스 발광 디바이스를 얻을 수 있다.
실시양태 4에 기재된 발광 디바이스(액티브 매트릭스 발광 디바이스 및 패시브 매트릭스 발광 디바이스)는 모두 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트를 사용하여 형성되며, 그에 따라 발광 디바이스는 소비 전력이 낮다.
이러한 실시양태는 임의의 기타의 실시양태와 적절하게 조합될 수 있는 것에 유의한다.
실시양태 5
실시양태 5에서, 도 5a 내지 도 5e 및 도 6을 참조하여 본 발명의 하나의 실시양태인 발광 디바이스를 사용하여 완성되는 다양한 전자 디바이스 및 조명 디바이스의 예를 기재한다.
발광 디바이스를 적용한 전자 디바이스의 예는 텔레비젼 장치(또한 TV 또는 텔레비젼 수신기로 지칭함), 컴퓨터 등의 모니터, 카메라, 예컨대 디지탈 카메라 및 디지탈 비디오 카메라, 디지탈 포토 프레임, 휴대폰(또한 휴대 전화 장치로 지칭됨), 휴대용 게임기, 휴대용 정보 단말기, 음향 재생 장치, 대형 게임기, 예컨대 핀-볼 기기 등을 들 수 있다. 이들 전자 디바이스 및 조명 디바이스의 구체적인 예는 도 5a 내지 도 5e에 도시되어 있다.
도 5a는 텔레비젼 장치의 예를 도시한다. 텔레비젼 장치(7100)에서, 표시부(7103)는 하우징(7101)에 도입된다. 표시부(7103)는 화상을 표시할 수 있으며, 발광 디바이스는 표시부(7103)에 사용될 수 있다. 게다가, 여기서, 하우징(7101)은 스탠드(7105)에 의하여 지지된다.
텔레비젼 장치(7100)는 하우징(7101)의 조작 스위치 또는 별도의 원격 제어기(7110)에 의하여 조작될 수 있다. 원격 제어기(7110)의 조작 키(7109)에 의하여 채널 및 음량을 제어할 수 있으며, 표시부(7103)에 표시된 화상을 제어할 수 있다. 더욱이, 원격 제어기(7110)로부터의 데이타 출력을 표시하기 위한 표시부(7107)가 원격 제어기(7110)에 제공될 수 있다.
텔레비젼 장치(7100)에는 수신기, 모뎀 등이 제공되는 것에 유의한다. 수신가에 의하여 일반적인 텔레비젼 방송을 수신할 수 있다. 더욱이, 텔레비젼 장치(7100)가 모뎀에 의한 유선 또는 무선 접속에 의한 통신 네트워크에 접속되어 1-방향(송신자로부터 수신자에게) 또는 양방향(송신자와 수신자 사이에, 수신자 사이에 등) 데이타 통신이 실시될 수 있다.
도 5b는 본체(7201), 하우징(7202), 표시부(7203), 키보드(7204), 외부 접속 포트(7205), 포인팅 디바이스(7206) 등을 갖는 컴퓨터가 도시되어 있다. 이러한 컴퓨터는 표시부(7203)를 위한 발광 디바이스를 사용하여 제조될 수 있다.
도 5c는 휴대용 게임기를 열거나 또는 접을 수 있도록 연결부(7303)로 연결된 하우징(7301) 및 하우징(7302)인 2개의 하우징을 갖는 휴대용 게임기를 도시한다. 표시부(7304)는 하우징(7301)에 도입되며, 표시부(7305)는 하우징(7302)에 도입된다. 게다가, 도 5c에 도시된 휴대용 게임기는 스피커부(7306), 기록 매체 삽입부(7307), LED 램프(7308), 입력 수단(조작 키(7309), 접속 단자(7310), 센서(7311)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액체, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정하는 기능을 갖는 센서) 또는 마이크로폰(7312) 등을 포함한다. 휴대용 게임기의 구조는 적어도 표시부(7304) 또는 표시부(7305) 또는 둘다에 발광 디바이스 모두 또는 어느 하나를 사용할 수 있으며 적절하게 기타 액세서리를 포함할 수 있는 한 상기에 한정되지 않는다는 것은 말할 필요가 없다. 도 5c에 도시된 휴대용 게임기는 저장 매체에 저장된 프로그램 또는 데이타를 읽는 기능 및, 무선 통신에 의하여 또다른 휴대용 게임기와의 정보를 공유하는 기능을 갖는다. 도 5c에 도시된 휴대용 게임기는 상기로 한정되지 않고 다양한 기능을 가질 수 있다.
도 5d에는 휴대폰의 예가 도시되어 있다. 휴대폰(7400)에는 하우징(7401)에 도입된 표시부(7402) 이외에 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크로폰(7406) 등이 제공된다. 휴대폰(7400)은 표시부(7402)를 위한 발광 디바이스를 사용하여 제조되는 것에 유의한다.
도 5d에 도시된 휴대폰(7400)의 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치할 때, 데이타를 휴대폰(7400)에 입력할 수 있다. 추가로, 조작, 예컨대 전화 걸기 및 이메일 작성은 손가락 등을 사용하여 표시부(7402)에 터치에 의하여 수행될 수 있다.
표시부(7402)의 스크린에는 주로 3가지 모드가 존재한다. 제1의 모드는 주로 화상을 표시하기 위한 표시 모드이다. 제2의 모드는 주로 정보, 예컨대 문자를 입력하기 위한 입력 모드이다. 제3의 모드는 표시 모드의 2가지 모드 및 입력 모드를 혼합한 표시-및-입력 모드이다.
예를 들면, 전화 걸기 또는 이메일 작성의 경우에서, 스크린에 표시된 문자가 입력될 수 있도록 주로 문자를 입력하기 위한 문자 입력 모드는 표시부(7402)에 대하여 선택된다. 이러한 경우에서, 표시부(7402)의 거의 전체 스크린에 키보드 또는 숫자 버튼을 표시하는 것이 바람직하다.
자이로스코프 또는 가속도 센서와 같은 경사를 검출하기 위한 센서를 포함한 검출 장치가 휴대폰(7400)의 내부에 제공될 경우, 표시부(7402)의 스크린에서의 표시는 휴대폰(7400)의 방향(휴대폰이 풍경 모드 또는 인물 모드에 대하여 수평으로 또는 수직으로 배치되는 지의 여부)을 판단하여 자동으로 변경될 수 있다.
스크린 모드는 표시부(7402)에 터치에 의하여 또는 하우징(7401)의 조작 버튼(7403)을 사용한 조작에 의하여 변경된다. 대안으로, 스크린 모드는 표시부(7402)에 표시된 화상의 유형에 의존하여 변경될 수 있다. 예를 들면, 표시부에 표시된 화상에 대한 시그날이 동영상 데이타인 경우, 스크린 모드는 표시 모드로 변경된다. 시그날이 텍스트 데이타인 경우, 스크린 모드는 입력 모드로 변경된다.
더욱이, 입력 모드에서, 표시부(7402)에서 광학 센서에 의하여 검출되는 시그날이 검출되고 그리고 표시부(7402)에서 터치에 의한 입력이 일정 기간 중에 실시되지 않을 경우, 스크린 모드는 입력 모드로부터 표시 모드로 변경되도록 제어될 수 있다.
표시부(7402)는 화상 센서로서 작동할 수 있다. 예를 들면, 장문, 지문 등의 화상이 손바닥 또는 손가락을 사용하여 표시부(7402)에서 터치에 의하여 촬상되므로써, 본인 인증을 실시할 수 있다. 더욱이, 표시부에 근적외선광을 발광하는 백라이트 또는 근적외선광을 발광하는 센싱 광원을 제공함으로써, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등의 화상을 또한 촬상할 수 있다.
도 5e는 조명부(7501), 색조(7502), 가변 아암(7503), 지지대(7504), 기부(7505) 및 전원(7506)을 포함하는 데스크 램프를 도시한다. 데스크 램프는 조명부(7501)에 대한 발광 디바이스를 사용하여 제조된다. "조명 디바이스"는 또한 천정 라이트, 벽면 라이트 등을 포함할 수 있다는 것에 유의한다.
도 6은 발광 디바이스가 실내 조명 디바이스(801)의 내부에 사용되는 예를 도시한다. 발광 디바이스는 면적이 클 수 있으므로, 넓은 면적을 갖는 조명 디바이스로서 사용될 수 있다. 더욱이, 발광 디바이스는 롤형 조명 디바이스(802)로서 사용될 수 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 도 5e를 참조하여 기재한 데스크 램프(803)는 실내용 조명 디바이스(801)가 제공된 룸에서 함께 사용될 수 있다.
상기 기재된 방식에서, 전자 디바이스 또는 조명 디바이스는 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 디바이스의 적용에 의하여 얻을 수 있다. 발광 디바이스의 적용 범위는 매우 넓어서 발광 디바이스는 다양한 분야에서 전자 디바이스에 적용될 수 있다.
이러한 실시양태에 기재된 구조는 실시양태 1 내지 4에 기재된 임의의 구조와 적절하게 조합될 수 있는 것에 유의한다.
실시예 1
합성 실시예 1
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (100)으로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: DBTTPt-II)의 합성 방법 및, 실시양태 1에서 구조식 (700)으로 나타낸 헤테로시클릭 화합물인 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성 방법을 기재한다.
단계 1: N'-(4-브로모벤조일)-N-(페난트리딘-6-일)히드라진의 합성
단계 1의 합성 반응식을 (C-1)에 예시한다.
200 ㎖ 3목 플라스크에 4.3 g(20 mmol)의 6-클로로페난트리딘, 4.7 g(22 mmol)의 4-브로모벤조일히드라진 및 80 ㎖의 파라-크실렌을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 21 시간 동안 질소 흐름하에서 160℃에서 환류하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하였다. 얻은 고체를 가열된 클로로포름에 이어서 물로 세정하였다. 이러한 고체를 건조시키고, 합성의 목적이 되는 물질을 6.0 g의 담황색 분말로서 75% 수율로 얻었다.
단계 2: 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성
단계 2의 합성 반응식은 (C-2)에 예시한다.
300 ㎖ 3목 플라스크에 2.0 g(5.0 mmol)의 단계 1에서 합성된 N'-(4-브로모벤조일)-N-(페난트리딘-6-일)히드라진 및 100 ㎖의 N,N-디메틸포름아미드를 첨가하였다. 이러한 혼합물을 120℃에서 3 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 1N 염산에 첨가하였다. 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 얻은 추출 용액을 1N 염산, 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 얻은 고체의 메탄올 현탁액을 초음파로 조사하고, 고체를 흡인 여과로 수집하여 합성의 목적이 되는 물질을 1.5 g의 백색 분말로서 78% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.36 (t, J=8.4 Hz, 1H), 7.51-7.63 (m, 4H), 7.70-7.80 (m, 4H), 8.39 (d, J=8.4 Hz, 1H), 8.46 (d, J=8.4 Hz, 1H), 8.84 (dd, J=7.8 Hz, 1.5 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 7a 및 도 7b에 도시하였다. 도 7b는 도 7a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
단계 3: 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: DBTTPt-II)의 합성
단계 3의 합성 반응식은 (C-3)에 예시한다.
50 ㎖ 3목 플라스크에 1.0 g(2.7 mmol)의 단계 2에서 합성한 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘, 0.7 g(3.1 mmol)의 디벤조티오펜-4-보론산 및 40 ㎎(0.1 mmol)의 트리(오르토-톨릴)포스핀을 첨가하고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이러한 플라스크에 10 ㎖의 톨루엔, 3.3 ㎖의 에탄올 및 3 ㎖ 2M 탄산칼륨 수용액을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 감압하에 교반하여 탈기시켰다. 이 혼합물에 6 ㎎(27 μmol)의 아세트산팔라듐(II)을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 90℃에서 6.5 시간 동안 질소 흐름하에서 환류하였다. 소정 시간이 경과된 후, 물을 얻은 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 이러한 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=4:1)로 정제하고, 톨루엔으로부터 추가로 재결정화시켜 합성의 목적이 되는 물질을 1.2 g의 백색 분말로서 95% 수율로 얻었다.
트레인(train) 승화 방법에 의하여 1.1 g의 합성의 목적이 되는 물질의 백색 분말을 정제하였다. 백색 분말을 280℃에서 2.3 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.9 g의 백색 분말로서 80% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 DBTTPt-II인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.41 (t, J=7.2 Hz, 1H), 7.49-7.57 (m, 3H), 7.63-7.64 (m, 2H), 7.71-7.81 (m, 3H), 7.86-7.90 (m, 3H), 8.00 (d, J=8.1 Hz, 2H), 8.21-8.26 (m, 2H), 8.41 (d, J=7.5 Hz, 1H), 8.48 (d, J=7.8 Hz, 1H), 8.88 (dd, J=7.5 Hz, 1.8 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 8a 및 도 8b에 도시하였다. 도 8b는 도 8a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 9a는 DBTTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 9b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 10a는 DBTTPt-II의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 10b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코(JASCO) 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 도시한다. 도 9a 및 도 10a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 9b 및 도 10b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 281 ㎚, 314 ㎚ 및 332 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 384 ㎚(여기 파장 335 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 242 ㎚, 291 ㎚ 및 337 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 389 ㎚(여기 파장 339 ㎚)에 존재하였다.
실시예 2
합성 실시예 2
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (300)으로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: CzTPt)의 합성 방법의 기재를 제시한다.
CzTPt의 합성 반응식은 (D-1)에 예시한다.
50 ㎖ 회수 플라스크에 1.0 g(2.7 mmol)의 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘, 0.7 g(4.2 mmol)의 9H-카르바졸, 0.5 g(3.6 mmol)의 탄산칼륨 및 2 ㎖의 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논(DMPU)을 첨가하였다. 이러한 혼합물에 21 ㎎(79 μmol)의 18-크라운-6-에테르 및 15 ㎎(79 μmol)의 요오드화구리(I)를 첨가하고, 혼합물을 180℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 톨루엔을 얻은 혼합물에 첨가하고, 유기층을 물 및 포화 염수로 세정하였다. 얻은 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 이러한 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=4:1)로 정제하고, 톨루엔으로부터 2회 추가로 재결정시켜 합성의 목적이 되는 물질을 1.0 g의 백색 분말로서 79% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 1.0 g의 합성의 목적이 되는 물질인 백색 분말을 정제하였다. 3.0 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 260℃에서 백색 분말을 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.8 g의 백색 분말로서 83% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 CzTPt인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.36 (t, J=7.2 Hz, 2H), 7.41-7.60 (m, 6H), 7.72-7.82 (m, 3H), 7.86 (d, J=8.7 Hz, 2H), 7.99 (d, J=8.4 Hz, 2H), 8.19 (d, J=7.8 Hz, 2H), 8.42 (dd, J=7.2 Hz, 1.5 Hz, 1H), 8.50 (dd, J=8.4 Hz, 1.5 Hz, 1H), 8.89 (dd, J=7.2 Hz, 1.8 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 11a 및 도 11b에 도시하였다. 도 11b는 도 11a에서의 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트이다.
추가로, 도 12a는 CzTPt의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 12b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 13a는 CzTPt의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 13b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 도시한다. 도 12a 및 도 13a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 12b 및 도 13b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 282 ㎚, 292 ㎚, 307 ㎚, 326 ㎚ 및 339 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 384 ㎚(여기 파장 340 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 242 ㎚, 315 ㎚, 328 ㎚ 및 342 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 408 ㎚(여기 파장 342 ㎚)에 존재하였다.
실시예 3
합성 실시예 3
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (400)으로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: DBTTIq-II)의 합성 방법 및, 실시양태 1에서 구조식 (741)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물인 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 합성 방법의 기재를 제시한다.
단계 1: 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 합성
단계 1의 합성 반응식은 (E-1)에 예시한다.
50 ㎖ 3목 플라스크에 0.8 g(5.0 mmol)의 1-클로로이소퀴놀린, 1.1 g(5.0 mmol)의 4-브로모벤조일히드라진 및 10 ㎖의 파라-크실렌을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 100℃에서 4 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하였다. 얻은 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(클로로포름:에틸 아세테이트=10:1)로 정제하여 합성의 목적이 되는 물질을 0.5 g의 백색 분말로서 29% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.13 (d, J=7.2 Hz, 1H), 7.68-7.78 (m, 7H), 7.95 (d, J=7.2 Hz, 1H), 8.80 (dd, J=6.9 Hz, 1.8 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 14a 및 도 14b에 도시하였다. 도 14b는 도 14a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
단계 2: 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: DBTTIq-II)의 합성
단계 2의 합성 반응식은 (E-2)에 예시한다.
50 ㎖ 3목 플라스크에 1.1 g(3.4 mmol)의 3-(4-브로모페닐)트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린, 0.9 g(3.9 mmol)의 디벤조티오펜-4-보론산 및 53 ㎎(0.2 mmol)의 트리(오르토-톨릴)포스핀을 첨가하고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이러한 혼합물에 3.9 ㎖의 2.0M 탄산칼륨 수용액, 13 ㎖의 톨루엔 및 4.4 ㎖의 에탄올을 첨가하고, 혼합물을 감압하에 교반하여 탈기시켰다. 이러한 혼합물에 7.9 ㎎(35 μmol)의 아세트산팔라듐(II)을 첨가하고, 혼합물을 90℃에서 7 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 물을 얻은 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 포화 염수로 세정한 후, 얻은 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 이러한 혼합물을 중력 여과에 의하여 분리하고, 여과액을 농축시켜 오일 물질을 얻었다. 이러한 오일 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 고체를 얻었다. 크로마토그래피에 대하여 전개되는 용매는 톨루엔 및 에틸 아세테이트의 혼합된 용매(톨루엔:에틸 아세테이트=10:1)이었다. 얻은 고체를 고온의 클로로포름으로 세정하여 합성의 목적이 되는 물질을 1.0 g의 백색 분말로서 65% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 1.0 g의 합성의 목적이 되는 물질의 백색 분말을 정제하였다. 백색 분말을 255℃에서 2.3 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.8 g의 백색 분말로서 84% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 DBTTIq-II인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz): δ=7.43 (t, J=7.8 Hz, 1H), 7.54-7.60 (m, 2H), 7.69-7.75 (m, 2H), 7.78-7.84 (m, 2H), 7.99-8.09 (m, 4H), 8.16 (d, J=8.4 Hz, 2H), 8.43-8.51 (m, 3H), 8.61-8.67 (m, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 15a 및 도 15b에 도시한다. 도 15b는 도 15a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 16a는 DBTTIq-II의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 16b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 17a는 DBTTIq-II의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 17b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 도 16a 및 도 17a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 16b 및 도 17b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 288 ㎚ 및 333 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 365 ㎚, 385 ㎚ 및 403 ㎚(여기 파장 337 ㎚)에 있었다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 243 ㎚, 294 ㎚ 및 341 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 401 ㎚(여기 파장 338 ㎚)에 존재하였다.
실시예 4
합성 실시예 4
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (101)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: mDBTTPt-II)의 합성 방법 및, 실시양태 1에서 구조식 (701)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물인 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성 방법의 기재를 제시한다.
단계 1: 1-(3-브로모벤조일)-2-(페난트리딘-6-일)히드라진의 합성
단계 1의 합성 반응식은 (F-1)에 예시한다.
100 ㎖ 3목 플라스크에 1.1 g(5.1 mmol)의 6-클로로페난트리딘, 1.2 g(5.5 mmol)의 3-브로모벤조일히드라진 및 40 ㎖의 파라-크실렌을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 160℃에서 4 시간 동안 질소 흐름하에서 환류하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하고, 톨루엔, 물 및 탄산수소나트륨의 포화 수용액으로 세정하였다. 얻은 고체의 메탄올 현탁액을 초음파로 조사하고, 고체를 흡인 여과로 수집하여 합성의 목적이 되는 물질을 1.3 g의 담황색 분말로서 66% 수율로 얻었다.
단계 2: 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성
단계 2의 합성 반응식은 (F-2)에 예시한다.
200 ㎖ 3목 플라스크에 1.3 g(3.3 mmol)의 단계 1에서 합성된 1-(3-브로모벤조일)-2-(페난트리딘-6-일)히드라진 및 70 ㎖의 N,N-디메틸포름아미드를 첨가하였다. 이 용액을 120℃에서 5 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 클로로포름을 이에 첨가하였다. 이 용액을 1N 염산에 첨가하고, 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 얻은 추출 용액을 물, 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 얻은 고체의 메탄올 현탁액을 초음파로 조사하고, 고체를 흡인 여과로 수집하여 합성의 목적이 되는 물질을 0.9 g의 백색 분말로서 69% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.31-7.37 (m, 1H), 7.44-7.54 (m, 3H), 7.63 (d, J=7.8 Hz, 1H), 7.68-7.79 (m, 3H), 7.88-7.89 (m, 1H), 8.37 (d, J=7.8 Hz, 1H), 8.44 (d, J=7.2 Hz, 1H), 8.83 (dd, J=7.2 Hz, 1.8 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 18a 및 도 18b에 도시하였다. 도 18b는 도 18a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
단계 3: 3-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: mDBTTPt-II)의 합성
단계 3의 합성 반응식은 (F-3)에 예시한다.
100 ㎖ 3목 플라스크에 0.9 g(2.3 mmol)의 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘, 0.5 g(2.4 mmol)의 디벤조티오펜-4-보론산, 0.1 g(0.4 mmol)의 트리(오르토-톨릴)포스핀, 25 ㎖의 톨루엔, 3 ㎖의 에탄올 및 2.5 ㎖의 2M 탄산칼륨 수용액을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 감압하에서 교반하여 탈기시키고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이 혼합물에 18 ㎎(80 μmol)의 아세트산팔라듐(II)을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 80℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 물을 얻은 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 이러한 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 얻은 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 크로마토그래피에 대하여 전개되는 용매는 클로로포름 및 에틸 아세테이트의 혼합된 용매(클로로포름:에틸 아세테이트=4:1)이었다. 더욱이, 톨루엔으로부터 재결정을 실시하여 합성의 목적이 되는 물질을 0.8 g의 백색 분말로서 74% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 0.82 g의 얻은 백색 분말을 정제하였다. 2.7 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 270℃에서 백색 분말을 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.67 g의 백색 분말로서 81% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 mDBTTPt-II인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.38-7.61 (m, 6H), 7.69-7.83 (m, 6H), 8.01-8.06 (m, 2H), 8.16-8.21 (m, 2H), 8.39 (dd, J=7.8 Hz, 1.5 Hz, 1H), 8.46 (dd, J=8.1 Hz, 1.5 Hz, 1H), 8.86 (dd, J=7.2 Hz, 2.1 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 19a 및 도 19b에 도시하였다. 도 19b는 도 19a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 20a는 mDBTTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 20b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 21a는 mDBTTPt-II의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 21b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 도 20a 및 도 21a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 20b 및 도 21b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 280 ㎚, 317 ㎚ 및 332 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 357 ㎚(여기 파장 330 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 243 ㎚, 287 ㎚, 317 ㎚ 및 332 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 372 ㎚(여기 파장 332 ㎚)에 존재하였다.
실시예 5
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22a를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에 사용된 물질의 화학식은 하기에 예시된다.
이제, 본 실시예의 발광 엘리먼트 1 내지 3 및 비교 발광 엘리먼트 4의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 1
우선, 산화규소를 함유하는 산화인듐주석(ITSO)의 필름을 스퍼터링 방법에 의하여 유리 기판(1100)위에 형성하여 제1의 전극(1101)이 형성되도록 하였다. 그의 두께는 110 ㎚로 설정하고, 전극 면적은 2 ㎜×2 ㎜로 설정한 것에 유의한다.
기판(1100)위에 발광 엘리먼트를 형성하는 전처리에서, 기판의 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1 시간 동안 수행한 소성후 370 초 동안 UV 오존 처리를 수행하였다.
그후, 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시킨 진공 증착 장치에 기판을 옮기고, 진공 증착 장치의 가열실에서 170℃에서 30 분 동안 진공 소성시킨 후, 기판(1100)을 약 30 분 동안 냉각되도록 한다.
그 다음, 제1의 전극(1101)이 제공된 면이 아래를 향하도록 제1의 전극(1101)이 제공된 기판(1100)을 진공 증착 장치내에서 기판 홀더에 고정시켰다. 진공 증착 장치내의 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시켰다. 그후, 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약어: BPAFLP) 및 산화몰리브덴(VI)을 동시증착시켜 제1의 전극(1101)의 위에 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 정공 주입층(1111)의 두께는 50 ㎚로 설정하고, BPAFLP 대 산화몰리브덴(VI)의 중량비는 4:2(=BPAFLP:산화몰리브덴)로 조절하였다. 동시-증착 방법은 증착이 하나의 처리실내에서 동시에 복수의 증착 소스로부터 수행되는 증착 방법을 지칭하는 것에 유의한다.
그 다음, 정공 주입층(1111)의 위에 BPAFLP 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성한다.
추가로, 실시예 2에서 합성한 3-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: CzTPt), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카르바졸-3-일)트리페닐아민(약어: PCBA1bP) 및 트리스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)(약어: Ir(ppy)3)을 동시 증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 여기서, CzTPt 대 PCBA1bP 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.25:0.06(=CzTPt:PCBA1bP:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께는 20 ㎚로 설정하였다.
그 다음, 제1의 발광층(1113a)의 위에서 CzTPt 및 Ir(ppy)3을 동시증착시켜 제2의 발광층(1113b)을 형성하였다. 여기서, CzTPt 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.06(=CzTPt:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
추가로, 제2의 발광층(1113b)의 위에서 CzTPt 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그후, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에서 바토페난트롤린(약어: BPhen) 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
추가로, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에서 1 ㎚ 두께의 불소화리튬(LiF) 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름은 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 1을 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
발광 엘리먼트 2
발광 엘리먼트 2의 제1의 발광층(1113a)은 실시예 1에서 합성한 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: DBTTPt-II), PCBA1bP 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTPt-II 대 PCBA1bP 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.25:0.06(=DBTTPt-II:PCBA1bP:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
더욱이, 발광 엘리먼트 2의 제2의 발광층(1113b)은 DBTTPt-II 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTPt-II 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.06(=DBTTPt-II:Ir(ppy)3)으로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그후, DBTTPt-II 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 발광 엘리먼트 2의 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a), 제2의 발광층(1113b) 및 제1의 전자 수송층(1114a) 이외의 성분은 발광 엘리먼트 1에서와 동일한 방식으로 형성하였다.
발광 엘리먼트 3
발광 엘리먼트 3의 제1의 발광층(1113a)은 실시예 3에서 합성한 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: DBTTIq-II), PCBA1bP 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTIq-II 대 PCBA1bP 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.3:0.06(=DBTTIq-II:PCBA1bP:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
더욱이, 발광 엘리먼트 3의 제2의 발광층(1113b)은 DBTTIq-II 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTIq-II 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.06(=DBTTIq-II:Ir(ppy)3)으로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그후, DBTTIq-II 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 발광 엘리먼트 3의 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a), 제2의 발광층(1113b) 및 제1의 전자 수송층(1114a) 이외의 성분은 발광 엘리먼트 1에서와 동일한 방식으로 형성하였다.
비교 발광 엘리먼트 4
비교 발광 엘리먼트 4의 제1의 발광층(1113a)은 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐)]-4,5-디페닐-4H-트리아졸(약어: DBTTAZ-II), PCBA1bP 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTAZ-II 대 PCBA1bP 및 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.3:0.06(=DBTTAZ-II:PCBA1bP:Ir(ppy)3)으로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
더욱이, 비교 발광 엘리먼트 4의 제2의 발광층(1113b)은 DBTTAZ-II 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTAZ-II 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.06(=DBTTAZ-II:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그후, DBTTAZ-II 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 비교 발광 엘리먼트 4의 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a), 제2의 발광층(1113b) 및 제1의 전자 수송층(1114a) 이외의 성분은 발광 엘리먼트 1에서와 동일한 방식으로 형성하였다.
하기 표 1은 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 1 내지 3 및 비교 발광 엘리먼트 4의 엘리먼트 구조를 나타낸다:
표 1
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 1 내지 3 및 비교 발광 엘리먼트 4를 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 이들 엘리먼트의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시한 것에 유의한다.
도 23은 발광 엘리먼트 1 내지 3 및 비교 발광 엘리먼트 4의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 23에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 24는 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 24에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 25는 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 25에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 2는 각각의 발광 엘리먼트에 대하여 약 1,000 ㏅/㎡의 휘도에서 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 2
표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 1,100 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 1의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.32, 0.62)이었다. 1,100 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 2의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.32, 0.61)이었다. 1,100 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 3의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.33, 0.61)이었다. 810 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 4의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.32, 0.61)이었다. 이들 발광 엘리먼트 모두는 Ir(ppy)3로부터의 발광을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
도 23, 도 24, 도 25 및 표 2로부터 발광 엘리먼트 1 내지 3 및 비교 발광 엘리먼트 4는 각각 전류 효율이 높은 발광 엘리먼트인 것으로 확인될 수 있다. 게다가, 엘리먼트는 각각 낮은 전압 구동이 가능한 발광 엘리먼트라는 것을 확인할 수 있다.
그 다음, 발광 엘리먼트 1 내지 3 및 비교 발광 엘리먼트 4의 신뢰성 테스트를 실시하였다. 신뢰성 테스트의 결과는 도 26 및 도 27에 제시한다. 도 26에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 할 때의 정규화 휘도(%)를 나타내며, 가로축은 엘리먼트의 구동 시간(시)을 나타낸다. 도 27에서, 세로축은 전압 상승량(V)을 나타내며, 가로축은 엘리먼트의 구동 시간(시)을 나타낸다.
신뢰성 테스트에서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 1 내지 3 및 비교 발광 엘리먼트 4는 초기 휘도를 1,000 ㏅/㎡로 설정하고, 전류 밀도가 일정한 조건하에서 구동시켰다.
도 26으로부터 알 수 있는 바와 같이, 발광 엘리먼트 1의 270 시간 경과 후의 휘도는 초기 휘도의 62%로 유지되었다. 발광 엘리먼트 2의 270 시간 경과 후의 휘도는 초기 휘도의 73%로 유지되었다. 발광 엘리먼트 3의 410 시간 경과 후의 휘도는 초기 휘도의 66%로 유지되었다. 비교 발광 엘리먼트 4의 270 시간 경과 후의 휘도는 초기 휘도의 56%로 유지되었다. 더욱이, 도 27로부터는 각각의 발광 엘리먼트 1 내지 3은 비교 발광 엘리먼트 4에 비하여 시간 경과에 따른 전압의 변화가 더 작은 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 한 실시양태의 트리아졸 유도체와 실질적으로 동일한 정도로 높은 삼중항 여기 에너지를 갖는 물질인 DBTTAZ-II를 발광층의 호스트 물질로서 그리고 전자 수송층의 물질로서 사용한 비교 발광 엘리먼트 4에 비하여 본 발명의 실시양태를 적용한 발광 엘리먼트 1 내지 3은 수명이 더 길다는 것이 명백해졌다.
상기 기재한 바와 같이, 실시예 1 내지 3에서 합성한 본 발명의 실시양태에 따른 트리아졸 유도체를 각각 발광층의 호스트 물질로서 및 전자 수송층의 물질로서 사용함으로써 높은 전류 효율 및 저 전압 구동 가능성을 갖는 발광 엘리먼트를 제조할 수 있었다. 게다가, 수명이 더 길도록 발광 엘리먼트를 제조할 수 있었다.
실시예 6
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22a를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에서 사용한 물질의 화학식은 하기 예시되어 있다. 이미 예시된 물질의 화학식은 생략될 수 있는 것에 유의한다.
이제, 본 실시예의 발광 엘리먼트 5 및 비교 발광 엘리먼트 6의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 5
우선, 실시예 5에 기재된 발광 엘리먼트 1과 동일한 방식으로 유리 기판(1100)의 위에 제1의 전극(1101), 정공 주입층(1111) 및 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
그 다음, 실시예 4에서 합성한 3-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: mDBTTPt-II), PCBA1bP 및 Ir(ppy)3을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 여기서, mDBTTPt-II 대 PCBA1bP 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.3:0.08(=mDBTTPt-II:PCBA1bP:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그 다음, mDBTTPt-II 및 Ir(ppy)3을 제1의 발광층(1113a)의 위에 동시증착시켜 제2의 발광층(1113b)을 제1의 발광층(1113a)의 위에 형성하였다. 여기서, mDBTTPt-II 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.08(=mDBTTPt-II:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
추가로, 제2의 발광층(1113b)의 위에 mDBTTPt-II의 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그후, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
추가로, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 5를 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
비교 발광 엘리먼트 6
비교 발광 엘리먼트 6의 제1의 발광층(1113a)은 DBTTAZ-II, PCBA1bP 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTAZ-II 대 PCBA1bP 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.3:0.08(=DBTTAZ-II:PCBA1bP:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
더욱이, 비교 발광 엘리먼트 6의 제2의 발광층(1113b)은 DBTTAZ-II 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, DBTTAZ-II 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.08(=DBTTAZ-II:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그후, DBTTAZ-II 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 비교 발광 엘리먼트 6의 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a), 제2의 발광층(1113b) 및 제1의 전자 수송층(1114a) 이외의 성분은 발광 엘리먼트 5와 동일한 방식으로 형성하였다.
하기 표 3은 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 5 및 비교 발광 엘리먼트 6의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 3
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 5 및 비교 발광 엘리먼트 6을 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 이들 엘리먼트의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시한 것에 유의한다.
도 28은 발광 엘리먼트 5 및 비교 발광 엘리먼트 6의 휘도 대 전류 밀도 특성을 나타낸다. 도 28에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 29는 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 29에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 30은 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 30에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 4는 각각의 발광 엘리먼트에 대하여 약 1,100 ㏅/㎡의 휘도에서의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 4
표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 1,200 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 5의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.35, 0.60)이었다. 1,100 ㏅/㎡의 휘도에서 비교 발광 엘리먼트 6의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.34, 0.60)이었다. 이들 모두의 발광 엘리먼트는 Ir(ppy)3으로부터의 발광을 제공한다는 것을 알 수 있다.
도 28, 도 29, 도 30 및 표 4로부터는 발광 엘리먼트 5 및 비교 발광 엘리먼트 6이 전류 효율이 높고 그리고 낮은 전압에서의 구동 가능한 각각의 발광 엘리먼트라는 것을 확인할 수 있다.
그 다음, 발광 엘리먼트 5 및 비교 발광 엘리먼트 6의 신뢰성 테스트를 실시하였다. 신뢰성 테스트의 결과를 도 31 및 도 32에 도시하였다. 도 31에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 할 때의 정규화 휘도(%)를 나타내며, 가로축은 엘리먼트의 구동 시간(시)을 나타낸다. 도 32에서, 세로축은 전압 상승량(V)을 나타내며, 가로축은 엘리먼트의 구동 시간(시)을 나타낸다.
신뢰성 테스트에서, 초기 휘도를 1,000 ㏅/㎡로 설정하고 그리고 전류 밀도가 일정한 조건하에서 본 실시예의 발광 엘리먼트 5 및 비교 발광 엘리먼트 6을 구동시켰다
도 31로부터 알 수 있는 바와 같이, 발광 엘리먼트 5는 1,000 시간 경과 후 초기 휘도의 62%를 유지하였다. 비교 발광 엘리먼트 6은 300 시간 경과후 초기 휘도의 50%를 유지하였다. 더욱이, 도 32로부터 시간 경과에 대한 전압 변화가 비교 발광 엘리먼트 6에서보다는 발광 엘리먼트 5에서 더 작다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체로서 실질적으로 높은 삼중항 여기 에너지를 갖는 물질인 DBTTAZ-II을 발광층의 호스트 물질로서 그리고 전자 수송층의 물질로서 사용한 비교 발광 엘리먼트 6보다는 본 발명의 하나의 실시양태를 적용한 발광 엘리먼트 5의 수명이 더 긴 것이 명백하다.
상기 기재한 바와 같이, 실시예 4에서 합성한 본 발명의 하나의 실시양태에 의한 트리아졸 유도체는 발광층의 호스트 물질로서 그리고 전자 수송층의 물질로서 사용하여 전류 효율이 높고 그리고 낮은 전압에서 구동 가능한 발광 엘리먼트를 제조할 수 있었다. 게다가, 수명이 더 길도록 발광 엘리먼트를 제조할 수 있었다.
실시예 7
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22b를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에 사용된 물질의 화학식은 하기에 예시된다. 이미 예시된 물질의 화학식은 생략될 수 있는 것에 유의한다.
이제, 발광 엘리먼트 7의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 7
우선, 유리 기판(1100)의 위에서 ITSO 필름을 스퍼터링 방법에 의하여 형성하여 제1의 전극(1101)을 형성하였다. 그의 두께를 110 ㎚로 설정하고, 전극 면적을 2 ㎜×2 ㎜로 설정한 것에 유의한다.
기판(1100)의 위에서 발광 엘리먼트를 형성하기 위한 전처리에서, 기판의 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1 시간 동안 소성시킨 후, UV 오존 처리를 370 초 동안 실시하였다.
그후, 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시킨 진공 증착 장치에 기판을 옮기고, 진공 증착 장치의 가열실내에서 170℃에서 30 분 동안 진공 소성을 실시한 후, 기판(1100)을 약 30 분 동안 냉각시켰다.
그 다음, 제1의 전극(1101)이 제공된 면이 아래를 향하도록 제1의 전극(1101)이 제공된 기판(1100)을 진공 증착 장치내의 기판 홀더에 고정시켰다. 진공 증착 장치내의 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시켰다. 그후, 4,4'-디(N-카르바졸릴)비페닐(약어: CBP) 및 산화몰리브덴(VI)을 동시증착시켜 제1의 전극(1101)의 위에 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 정공 주입층(1111)의 두께를 50 ㎚로 설정하고, CBP 대 산화몰리브덴(VI)의 중량비는 4:2(=CBP:산화몰리브덴)로 조절하였다.
그 다음, 정공 주입층(1111)의 위에서 1,3-비스(N-카르바졸릴)벤젠(약어: mCP)의 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
추가로, 실시예 2에서 합성한 CzTPt 및 트리스(5-메틸-3,4-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸라토)이리듐(III)(약어: Ir(Mptz)3)을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a)의 두께를 30 ㎚로 설정하고, CzTPt 대 Ir(Mptz)3의 중량비는 1:0.08(=CzTPt:Ir(Mptz)3)로 조절하였다.
그후, 2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸(약어: mDBTBIm-II) 및 Ir(Mptz)3을 동시증착시켜 제2의 발광층(1113b)을 제1의 발광층(1113a)의 위에 형성하였다. mDBTBIm-II 대 Ir(Mptz)3의 중량비는 1:0.08(=mDBTBIm-II:Ir(Mptz)3)로 조절하였다. 제2의 발광층(1113b)의 두께를 10 ㎚로 설정하였다.
그 다음, 제2의 발광층(1113b)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 전자 수송층(1114)을 형성하였다.
추가로, 전자 수송층(1114)의 위에서 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 7을 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
하기 표 5는 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 7의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 5
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 7을 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 발광 엘리먼트 7의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시하였다.
도 33은 발광 엘리먼트 7의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 33에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 34는 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 34에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 35는 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 35에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 6은 520 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 7의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 6
표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 520 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 7의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.24, 0.49)이었다. 발광 엘리먼트 7은 Ir(Mptz)3으로부터 발광을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 본 실시예의 발광 엘리먼트는 삼중항 여기 에너지가 높은 트리아졸 유도체를 포함하므로 단파장 청색 발광을 나타내는 Ir(Mptz)3을 효율적으로 발광시킬 수 있다. 이는 본 발명의 하나의 실시양태의 적용에 의하여 단파장 발광을 나타내는 인광 화합물인 Ir(Mptz)3을 효율적으로 발광시킬 수 있다는 것을 나타낸다.
실시예 8
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22c를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에 사용된 물질의 화학식은 하기에 예시된다. 이미 예시된 물질의 화학식은 생략될 수 있는 것에 유의한다.
이제, 발광 엘리먼트 8의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 8
우선, 유리 기판(1100)의 위에 ITSO 필름을 스퍼터링 방법에 의하여 형성하여 제1의 전극(1101)이 형성되었다. 그의 두께를 110 ㎚로 설정하고, 전극 면적을 2 ㎜×2 ㎜로 설정한 것에 유의한다.
기판(1100)의 위에서 발광 엘리먼트를 형성하는 전처리에서, 기판의 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1 시간 동안 소성을 실시한 후 UV 오존 처리를 370 초 동안 실시하였다.
그후, 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시킨 진공 증착 장치로 기판을 옮기고, 진공 증착 장치의 가열실에서 170℃에서 30 분 동안 진공 소성을 실시한 후, 기판(1100)을 약 30 분 동안 냉각시켰다.
그 다음, 제1의 전극(1101)이 제공된 면이 아래를 향하도록 제1의 전극(1101)이 제공된 기판(1100)을 진공 증착 장치내의 기판 홀더에 고정시켰다. 진공 증착 장치내의 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시켰다. 그후, 4,4'-비스(9-카르바졸)-2,2'-디메틸-비페닐(약어: dmCBP) 및 산화몰리브덴(VI)을 동시증착시켜 제1의 전극(1101)의 위에 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 정공 주입층(1111)의 두께를 50 ㎚로 설정하고, dmCBP 대 산화몰리브덴(VI)의 중량비는 4:2(=dmCBP:산화몰리브덴)로 조절하였다.
그 다음, 정공 주입층(1111)의 위에서 dmCBP 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
추가로, mCP 및 트리스[3-(4-플루오로페닐)-5-이소프로필-4-페닐-4H-1,2,4-트리아졸라토]이리듐(III)(약어: Ir(iPrFptz)3)을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a)의 두께를 30 ㎚로 설정하고, mCP 대 Ir(iPrFptz)3의 중량비는 1:0.06(=mCP:Ir(iPrFptz)3)로 조절하였다.
그후, 실시예 1에서 합성한 DBTTPt-II 및 Ir(iPrFptz)3을 동시증착시켜 제1의 발광층(1113a)의 위에 제2의 발광층(1113b)을 형성하였다. 여기서, DBTTPt-II 대 Ir(iPrFptz)3의 중량비는 1:0.06(=DBTTPt-II:Ir(iPrFptz)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 10 ㎚로 설정하였다.
그 다음, 제2의 발광층(1113b)의 위에 DBTTPt-II 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그후, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에 Alq 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
그후, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제3의 전자 수송층(1114c)을 형성하였다.
추가로, 제3의 전자 수송층(1114c)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 8을 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
하기 표 7은 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 8의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 7
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 8을 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 발광 엘리먼트 8의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시하였다.
도 36은 발광 엘리먼트 8의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 36에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 37은 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 37에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 38은 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 38에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 8은 890 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 8의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 8
표 8에서 알 수 있는 바와 같이, 890 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 8의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.18, 0.29)이었다. 발광 엘리먼트 8은 Ir(iPrFptz)3으로부터의 발광을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 본 실시예의 발광 엘리먼트는 삼중항 여기 에너지가 큰 트리아졸 유도체를 포함하므로, 단파장 청색 발광을 나타내는 Ir(iPrFptz)3을 효율적으로 발광시킬 수 있다는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태의 적용은 단파장 발광을 나타내는 인광 화합물인 Ir(iPrFptz)3으로부터 효율적인 발광이 가능하다는 것을 나타낸다.
실시예 9
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22c를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에 사용된 물질은 상기 실시예에 예시되어 있으므로, 그의 화학식은 여기서 생략한다.
이제, 발광 엘리먼트 9의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 9
우선, 실시예 8에서 제조된 발광 엘리먼트 8과 동일한 방식으로 제1의 전극(1101), 정공 주입층(1111) 및 정공 수송층(1112)을 유리 기판(1100)의 위에 형성하였다.
더욱이, dmCBP 및 Ir(iPrFptz)3을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a)의 두께를 30 ㎚로 설정하고, dmCBP 대 Ir(iPrFptz)3의 중량비는 1:0.06(=dmCBP:Ir(iPrFptz)3)로 조절하였다.
그 다음, 실시예 3에서 합성한 DBTTIq-II 및 Ir(iPrFptz)3을 동시증착시켜 제1의 발광층(1113a)의 위에 제2의 발광층(1113b)을 형성하였다. 여기서, DBTTIq-II 대 Ir(iPrFptz)3의 중량비는 1:0.06(=DBTTIq-II:Ir(iPrFptz)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 10 ㎚로 설정하였다.
추가로, 제2의 발광층(1113b)의 위에 DBTTIq-II 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그 다음, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에 Alq 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
그후, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제3의 전자 수송층(1114c)을 형성하였다.
추가로, 제3의 전자 수송층(1114c)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 9를 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
하기 표 9는 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 9의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 9
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 9를 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 발광 엘리먼트 9의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 실온에서(25℃에서 유지된 대기 중에서) 실시한 것에 유의한다.
도 39는 발광 엘리먼트 9의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 39에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 40은 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 40에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 41은 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 41에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 10은 930 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 9의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 10
표 10에서 알 수 있는 바와 같이, 930 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 9의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.20, 0.29)이었다. 발광 엘리먼트 9는 Ir(iPrFptz)3으로부터 발광을 제공하는 것을 알 수 있다. 본 실시예의 발광 엘리먼트는 삼중항 여기 에너지가 큰 트리아졸 유도체를 포함하므로, 단파장 청색 발광을 나타내는 Ir(iPrFptz)3을 효율적으로 발광시킬 수 있다는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태의 적용은 단파장 발광을 나타내는 인광 화합물인 Ir(iPrFptz)3으로부터 효율적인 발광이 가능하다는 것을 나타낸다.
실시예 10
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22c를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에 사용된 물질은 상기 실시예에 예시되어 있으므로, 그의 화학식은 여기서 생략한다.
이제, 발광 엘리먼트 10의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 10
우선, 유리 기판(1100)의 위에서 ITSO 필름을 스퍼터링 방법에 의하여 형성하여 제1의 전극(1101)을 형성하였다. 그의 두께를 110 ㎚로 설정하고, 전극 면적을 2 ㎜×2 ㎜로 설정한 것에 유의한다.
기판(1100)의 위에서 발광 엘리먼트를 형성하는 전처리에서, 기판의 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1 시간 동안 수행한 소성후 370 초 동안 UV 오존 처리를 수행하였다.
그후, 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시킨 진공 증착 장치로 기판을 옮기고, 진공 증착 장치의 가열실에서 170℃에서 30 분 동안 진공 소성을 실시한 후, 기판(1100)을 약 30 분 동안 냉각시켰다.
그 다음, 제1의 전극(1101)이 제공된 면이 아래를 향하도록 제1의 전극(1101)이 제공된 기판(1100)을 진공 증착 장치내의 기판 홀더에 고정시켰다. 진공 증착 장치내의 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시켰다. 그후, CBP 및 산화몰리브덴(VI)을 동시증착시켜 제1의 전극(1101)의 위에 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 정공 주입층(1111)의 두께를 50 ㎚로 설정하고, CBP 대 산화몰리브덴(VI)의 중량비는 4:2(=CBP:산화몰리브덴)로 조절하였다.
그 다음, 정공 주입층(1111)의 위에 mCP의 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
추가로, mCP 및 Ir(iPrFptz)3을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a)의 두께를 30 ㎚로 설정하고, mCP 대 Ir(iPrFptz)3의 중량비는 1:0.08(=mCP:Ir(iPrFptz)3)로 조절하였다.
그후, 실시예 4에서 합성한 mDBTTPt-II 및 Ir(iPrFptz)3을 동시 증착시켜 제2의 발광층(1113b)을 제1의 발광층(1113a)의 위에 형성하였다. 여기서, mDBTTPt-II 대 Ir(iPrFptz)3의 중량비는 1:0.08(=mDBTTPt-II:Ir(iPrFptz)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 10 ㎚로 설정하였다.
그 다음, mDBTTPt-II의 필름을 제2의 발광층(1113b)의 위에서 10 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그후, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에 Alq 필름을 10 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
그후, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제3의 전자 수송층(1114c)을 형성하였다.
추가로, 제3의 전자 수송층(1114c)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 10을 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
하기 표 11은 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 10의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 11
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 10을 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 발광 엘리먼트 10의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시한 것에 유의한다.
도 42는 발광 엘리먼트 10의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 42에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 43은 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 43에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 44는 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 44에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 12는 830 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 10의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 12
표 12에서 알 수 있는 바와 같이, 830 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 10의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.10, 0.29)이었다. 발광 엘리먼트 10은 Ir(iPrFptz)3으로부터의 발광을 제공한다는 것을 알아냈다. 본 실시예의 발광 엘리먼트는 삼중항 여기 에너지가 큰 트리아졸 유도체를 포함하므로, 단파장 청색 발광을 나타내는 Ir(iPrFptz)3을 효율적으로 발광시킬 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태의 적용은 단파장 발광을 나타내는 인광 화합물인 Ir(iPrFptz)3으로부터 효율적인 발광이 가능하다는 것을 나타낸다.
실시예 11
합성 실시예 5
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (209)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-{3-[3-(디벤조푸란-4-일)페닐]페닐}-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: mDBFPTPt-II)의 합성 방법의 기재를 제시한다.
mDBFPTPt-II의 합성 반응식은 (G-1)에 예시한다.
100 ㎖ 3목 플라스크에 1.1 g(3.0 mmol)의 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘, 0.87 g(3.0 mmol)의 3-(디벤조푸란-4-일)페닐보론산, 0.13 g(0.43 mmol)의 트리(오르토-톨릴)포스핀, 30 ㎖의 톨루엔, 3 ㎖의 에탄올 및 3 ㎖의 2M 탄산칼륨 수용액을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 감압하에서 교반하여 탈기시키고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이 혼합물에 15 ㎎(66 μmol)의 아세트산팔라듐(II)을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 80℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 교반후, 물을 얻은 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 이러한 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=4:1)로 정제하여 오일 물질을 얻었다. 메탄올을 얻은 오일 물질에 첨가하고, 초음파로 조사를 실시하였다. 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하여 합성의 목적이 되는 얻은 물질을 1.3 g의 백색 분말로서 82% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 1.3 g의 합성의 목적이 되는 물질인 얻은 백색 분말을 정제하였다. 3.9 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 300℃에서 백색 분말을 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.95 g의 백색 분말로서 72% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 mDBFPTPt-II인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.29-7.49 (m, 5H), 7.56 (d, J=7.8 Hz, 1H), 7.61-7.79 (m, 8H), 7.93-8.01 (m, 4H), 8.06 (s, 1H), 8.16-8.17 (m, 1H), 8.38 (dd, J=7.5 Hz, 1.5 Hz, 1H), 8.43 (dd, J=8.4 Hz, 1.2 Hz, 1H), 8.87 (dd, J=7.5 Hz, 1.8 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 45a 및 도 45b에 도시하였다. 도 45b는 도 45a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 46a는 mDBFPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 46b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 47a는 mDBFPTPt-II의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 47b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 도시한다. 도 46a 및 도 47a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 46b 및 도 47b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 282 ㎚ 및 314 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 371 ㎚(여기 파장 315 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 204 ㎚, 258 ㎚, 272 ㎚, 303 ㎚ 및 315 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 374 ㎚ 및 386 ㎚(여기 파장 316 ㎚)에 존재하였다.
실시예 12
합성 실시예 6
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (301)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: mCzTPt)의 합성 방법의 기재를 제시한다.
mCzTPt의 합성 반응식은 (H-1)에 예시한다.
200 ㎖ 3목 플라스크에 1.4 g(3.8 mmol)의 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘, 0.72 g(4.3 mmol)의 9H-카르바졸, 0.17 g(0.64 mmol)의 18-크라운-6-에테르, 1.2 g(8.4 mmol)의 탄산칼륨 및 3 ㎖의 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논(DMPU)을 첨가하였다. 이러한 혼합물에 93 ㎎(0.49 mmol)의 요오드화구리(I)를 첨가하고, 혼합물을 180℃에서 19 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 교반한 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 클로로포름을 이에 첨가하였다. 생성된 혼합물의 유기층을 물, 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 이러한 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=5:1)로 정제하고, 톨루엔으로부터 추가로 재결정화시켜 합성의 목적이 되는 물질을 1.2 g의 백색 분말로서 69% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 1.2 g의 합성의 목적이 되는 물질의 얻은 백색 분말을 정제하였다. 2.2 ㎩의 압력하에서 10 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 290℃에서 백색 분말을 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.56 g의 백색 분말로서 46% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 mCzTPt인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.30 (td, J=7.8 Hz, 1.2 Hz, 2H), 7.38-7.59 (m, 6H), 7.70-7.93 (m, 7H), 8.14 (d, J=7.8 Hz, 2H), 8.39 (dd, J=7.8 Hz, 1.5 Hz, 1H), 8.48 (dd, J=7.8 Hz, 1.5 Hz, 1H), 8.86 (dd, J=7.2 Hz, 2.1 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 48a 및 도 48b에 도시하였다. 도 48b는 도 48a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 49a는 mCzTPt의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 49b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 50a는 mCzTPt의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 50b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼어 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 나타낸다. 도 49a 및 도 50a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 49b 및 도 50b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 282 ㎚ 및 338 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 346 ㎚ 및 360 ㎚(여기 파장 325 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 216 ㎚, 243 ㎚, 281 ㎚, 295 ㎚, 327 ㎚ 및 341 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 380 ㎚(여기 파장 342 ㎚)에 존재하였다.
실시예 13
합성 실시예 7
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (600)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: CzTIq)의 합성 방법의 기재를 제시한다.
CzTIq의 합성 반응식은 (I-1)에 예시한다.
200 ㎖ 3목 플라스크에 1.6 g(5.0 mmol)의 3-(4-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린, 0.92 g(5.5 mmol)의 9H-카르바졸, 0.19 g(0.72 mmol)의 18-크라운-6-에테르, 1.4 g(10 mmol)의 탄산칼륨 및 3 ㎖의 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논(DMPU)을 첨가하였다. 이러한 혼합물에 58 ㎎(0.31 mmol)의 요오드화구리(I)를 첨가하고, 혼합물을 180℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 교반후, 이러한 혼합물을 100℃로 냉각시키고, 톨루엔을 이에 첨가하였다. 이러한 혼합물을 물, 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 이러한 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=4:1)로 정제하고, 톨루엔으로부터 추가로 재결정화시켜 합성의 목적이 되는 물질을 1.5 g의 백색 분말로서 70% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 1.4 g의 합성의 목적이 되는 물질인 얻은 백색 분말을 정제하였다. 3.1 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 백색 분말을 260℃에서 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 1.2 g의 백색 분말로서 84% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 CzTIq을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.18 (d, J=7.2 Hz, 1H), 7.34 (td, J=7.8 Hz, 1.2 Hz, 2H), 7.47 (td, J=6.9 Hz, 1.2 Hz, 2H), 7.54 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.73-7.87 (m, 5H), 8.10-8.19 (m, 5H), 8.85 (dd, J=6.3 Hz, 1.8 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 51a 및 도 51b에 도시하였다. 도 51b는 도 51a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 52a는 CzTIq의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 52b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 53a는 CzTIq의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 53b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 도시한다. 도 52a 및 도 53a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 52b 및 도 53b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 281 ㎚, 292 ㎚, 326 ㎚ 및 336 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 368 ㎚ 및 385 ㎚(여기 파장 340 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 204 ㎚, 245 ㎚, 285 ㎚, 333 ㎚ 및 343 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장은 390 ㎚ 및 399 ㎚(여기 파장 343 ㎚)에 존재하였다.
실시예 14
합성 실시예 8
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (601)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 3-[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: mCzTIq)의 합성 방법 및, 실시양태 1에서 구조식 (742)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물인 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 합성방법의 기재를 제시한다.
단계 1: N'-(3-브로모벤조일)-N-(1-이소퀴놀릴)히드라진의 합성
단계 1의 합성 반응식을 (J-1)에 예시한다.
200 ㎖ 3목 플라스크에 3.3 g(20 mmol)의 1-클로로이소퀴놀린, 4.3 g(20 mmol)의 3-브로모벤조일히드라진 및 80 ㎖의 파라-크실렌을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 150℃에서 14 시간 동안 질소 흐름하에서 환류하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하였다. 얻은 고체를 톨루엔, 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 물로 세정하였다. 이러한 고체를 건조시켜 합성의 목적이 되는 물질을 6.2 g의 담황색 분말로서 90% 수율로 얻었다.
단계 2: 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린의 합성
단계 2의 합성 반응식은 (J-2)에 예시한다.
500 ㎖ 3목 플라스크에 6.2 g(18 mmol)의 N'-(3-브로모벤조일)-N-(1-이소퀴놀릴)히드라진 및 200 ㎖의 N,N-디메틸포름아미드(DMF)를 첨가하였다. 이러한 혼합물을 120℃에서 9 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 클로로포름 및 물을 이에 첨가하였다. 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 얻은 추출 용액을 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 얻은 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(클로로포름:에틸 아세테이트=10:1)로 정제하여 고체를 얻었다. 이러한 고체의 메탄올 현탁액을 초음파로 조사하고, 고체를 흡인 여과로 수집하여 합성의 목적이 되는 물질을 5.5 g의 백색 분말로서 92% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz): δ=7.38 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.61 (t, J=7.8 Hz, 1H), 7.75-7.87 (m, 3H), 7.92-8.02 (m, 2H), 8.09-8.10 (m, 1H), 8.30 (d, J=7.2 Hz, 1H), 8.56-8.61 (m, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 54a 및 도 54b에 도시한다. 도 54b는 도 54a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
단계 3: 3-[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: mCzTIq)의 합성
단계 3의 합성 반응식은 (J-3)에 예시한다.
200 ㎖ 3목 플라스크에 단계 2에서 합성한 1.6 g(5.0 mmol)의 3-(3-브로모페닐)-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린, 0.92 g(5.5 mmol)의 9H-카르바졸, 0.16 g(0.61 mmol)의 18-크라운-6-에테르, 1.4 g(10 mmol)의 탄산칼륨 및 3 ㎖의 1,3-디메틸-3,4,5,6-테트라히드로-2(1H)-피리미디논(DMPU)을 첨가하였다. 이러한 혼합물에 82 ㎎(0.43 mmol)의 요오드화구리(I)를 첨가하고, 혼합물을 180℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 교반후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 클로로포름을 이에 첨가하였다. 생성된 혼합물의 유기층을 물, 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 이러한 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=5:1)로 정제하여 고체를 얻었다. 얻은 고체의 메탄올 현탁액을 초음파로 조사하고, 고체를 흡인 여과로 수집하였다. 추가로, 이러한 고체를 톨루엔으로부터 재결정시켜 합성의 목적이 되는 물질을 1.6 g의 백색 분말로서 78% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 1.6 g의 합성의 목적이 되는 물질의 얻은 백색 분말을 정제하였다. 2.6 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 270℃에서 백색 분말을 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 1.4 g의 백색 분말로서 86% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 mCzTIq를 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.12 (d, J=7.5 Hz, 1H), 7.32 (td, J=7.8 Hz, 0.9 Hz, 2H), 7.42-7.52 (m, 4H), 7.68-7.89 (m, 5H), 7.98-8.01 (m, 1H), 8.05 (d, J=7.5 Hz, 1H), 8.09-8.10 (m, 1H), 8.17 (d, J=7.8 Hz, 2H), 8.82 (d, J=8.4 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 55a 및 도 55b에 도시하였다. 도 55b는 도 55a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 56a는 mCzTIq의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 56b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 57a는 mCzTIq의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 57b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 도시한다. 도 56a 및 도 57a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 56b 및 도 57b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 281 ㎚, 324 ㎚ 및 337 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장은 371 ㎚ 및 357 ㎚(여기 파장 339 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 206 ㎚, 246 ㎚, 284 ㎚, 329 ㎚ 및 340 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 377 ㎚(여기 파장 340 ㎚)에 존재하였다.
실시예 15
합성 실시예 9
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (1005)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 7-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: 3Ph-7DBTPTPt-II)의 합성 방법 및, 실시양태 1에서 구조식 (905)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물인 7-브로모-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성 방법의 기재를 제시한다
단계 1: N'-벤조일-N-(2-브로모페난트리딘-6-일)히드라진의 합성
단계 1의 합성 반응식을 (K-1)에 예시한다.
200 ㎖ 3목 플라스크에 3.2 g(11 mmol)의 2-브로모-6-클로로페난트리딘, 1.8 g(13 mmol)의 벤조일히드라진 및 45 ㎖의 파라-크실렌을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 160℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 환류하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물의 온도를 100℃로 감소시키고, 100 ㎖의 톨루엔을 이에 첨가하였다. 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하였다. 얻은 고체를 톨루엔, 물, 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 메탄올로 세정하였다. 이러한 고체를 건조시켜 합성의 목적인 물질의 담황색 분말을 얻었다. 추가로, 얻은 유기 용액을 농축시키고, 생성된 고체를 톨루엔 및 메탄올로 세정하여 합성의 목적이 되는 물질인 담황색 분말을 얻었다. 이들 작업을 통하여 합성의 목적이 되는 물질을 4.0 g의 담황색 분말로서 총 92% 수율로 얻었다.
단계 2: 7-브로모-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성
단계 2의 합성 반응식은 (K-2)에 예시한다.
500 ㎖ 3목 플라스크에 4.0 g(10 mmol)의 N'-벤조일-N-(2-브로모페난트리딘-6-일)히드라진 및 200 ㎖의 N,N-디메틸포름아미드를 첨가하였다. 이러한 혼합물을 120℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 클로로포름 및 물을 이에 첨가하였다. 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 얻은 추출물 용액 및 유기 층을 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 얻은 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=4:1)로 정제하여 고체를 얻었다. 이러한 고체의 메탄올 현탁액을 초음파로 조사하고, 고체를 흡인 여과로 수집하여 합성의 목적이 되는 물질을 2.9 g의 백색 분말로서 75% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 7-브로모-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.40 (s, 2H), 7.58-7.80 (m, 7H), 8.29-8.32 (m, 1H), 8.54 (s, 1H), 8.83-8.86 (m, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 58a 및 도 58b에 도시하였다. 도 58b는 도 58a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
단계 3: 7-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: 3Ph-7DBTPTPt-II)의 합성
단계 3의 합성 반응식은 (K-3)에 예시한다.
100 ㎖ 3목 플라스크에 0.94 g(2.5 mmol)의 단계 2에서 합성한 7-브로모-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘, 0.84 g(2.8 mmol)의 4-(디벤조티오펜-4-일)페닐보론산, 25 ㎖의 톨루엔, 3 ㎖의 에탄올 및 3 ㎖의 2M 탄산칼륨 수용액을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 감압하에서 교반하여 탈기시키고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이러한 혼합물에 71 ㎎(62 μmol)의 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 80℃에서 8 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 교반후, 물을 얻은 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 메탄올을 얻은 고체에 첨가하고, 초음파로 조사를 실시하였다. 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하였다. 이러한 고체를 알루미나 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=10:1)로 정제하고, 추가로 톨루엔으로부터 재결정화시켜 합성의 목적이 되는 물질을 0.74 g의 백색 분말로서 53% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 0.68 g의 합성의 목적이 되는 물질인 백색 분말을 정제하였다. 15 시간 동안 2.6 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 330℃에서 백색 분말을 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.59 g의 백색 분말로서 87% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 3Ph-7DBTPTPt-II인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.46-7.70 (m, 9H), 7.72-7.91 (m, 9H), 8.18-8.24 (m, 2H), 8.51 (d, J=7.2 Hz, 1H), 8.72 (d, J=1.5 Hz, 1H), 8.89 (dd, J=7.2 Hz, 1.5 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 59a 및 도 59b에 도시하였다. 도 59b는 도 59a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 60a는 3Ph-7DBTPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 60b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 61a는 3Ph-7DBTPTPt-II의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 61b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 도시한다. 도 60a 및 도 61a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 60b 및 도 61b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 286 ㎚ 및 334 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 363 ㎚(여기 파장 336 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 242 ㎚, 264 ㎚, 292 ㎚ 및 340 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 390 ㎚(여기 파장 346 ㎚)에 존재하였다.
실시예 16
합성 실시예 10
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (1014)로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 트리아졸 유도체인 7-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: 3Ph-7mDBTPTPt-II)의 합성 방법의 기재를 제시한다.
3Ph-7mDBTPTPt-II의 합성 반응식은 (L-1)에 예시한다.
100 ㎖ 3목 플라스크에 0.94 g(2.5 mmol)의 7-브로모-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘, 0.87 g(2.9 mmol)의 3-(디벤조티오펜-4-일)페닐보론산, 25 ㎖의 톨루엔, 3 ㎖의 에탄올 및 3 ㎖의 2M 탄산칼륨 수용액을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 감압하에서 교반하여 탈기시키고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이러한 혼합물에 87 ㎎(75 μmol)의 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 100℃에서 7 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 교반후, 물을 얻은 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 톨루엔으로 수성층으로부터 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 오일 물질을 얻었다. 얻은 오일 물질을 알루미나 컬럼 크로마토그래피(톨루엔:에틸 아세테이트=10:1)로 정제하여 오일 물질을 얻었다. 이러한 오일 물질을 고 성능 액체 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 고 성능 액체 컬럼 크로마토그래피는 전개 용액으로서 클로로포름을 사용하여 실시하였다. 얻은 분획을 농축시켜 오일 물질을 얻었다. 메탄올을 이러한 오일 물질에 첨가하고, 초음파로 조사를 실시하였다. 침전된 고체를 흡인 여과로 수집하여 합성의 목적이 되는 물질을 0.92 g의 백색 분말로서 66% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 0.89 g의 합성의 목적이 되는 물질의 얻은 백색 분말을 정제하였다. 2.8 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 백색 분말을 310℃에서 가열하여 정제를 실시하였다. 정제후, 합성의 목적이 되는 물질을 0.76 g의 백색 분말로서 85% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 3Ph-7mDBTPTPt-II인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.47-7.86 (m, 17H), 8.05-8.06 (m, 1H), 8.18-8.22 (m, 2H), 8.47 (dd, J=7.2 Hz, 1.8 Hz, 1H), 8.70 (s, 1H), 8.87 (dd, J=7.5 Hz, 1.5 Hz, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 62a 및 도 62b에 도시하였다. 도 62b는 도 62a에서 7.0 ppm 내지 9.0 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
추가로, 도 63a는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 톨루엔 용액의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 63b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 게다가, 도 64a는 3Ph-7mDBTPTPt-II의 박막의 흡수 스펙트럼을 도시하며, 도 64b는 그의 발광 스펙트럼을 도시한다. 자외선-가시광선 분광광도계(V-550, 자스코 코포레이션 제조)를 측정에 사용하였다. 용액을 석영 셀에 넣고, 박막을 석영 기판위에서 증착에 의하여 형성하는 방식으로 샘플을 생성하였다. 여기서 석영 및 톨루엔의 흡수 스펙트럼을 석영 및 용액의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 용액에 대한 흡수 스펙트럼 및, 석영 기판의 흡수 스펙트럼을 석영 기판 및 박막의 흡수 스펙트럼으로부터 빼서 얻은 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 도시한다. 도 63a 및 도 64a에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 흡수 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 도 63b 및 도 64b에서, 가로축은 파장(㎚)을 나타내며, 세로축은 발광 강도(임의의 단위)를 나타낸다. 톨루엔 용액의 경우에서, 흡수 피크는 약 282 ㎚ 및 329 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장 피크는 352 ㎚ 및 364 ㎚(여기 파장 331 ㎚)에 존재하였다. 박막의 경우에서, 흡수 피크는 약 250 ㎚, 266 ㎚, 287 ㎚ 및 335 ㎚에서 발견되었으며, 발광 파장의 피크는 373 ㎚(여기 파장 335 ㎚)에 존재하였다.
실시예 17
합성 실시예 11
본 실시예는 실시양태 1에서 구조식 (900)으로 나타낸 본 발명의 하나의 실시양태의 헤테로시클릭 화합물인 7-브로모-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성 방법의 기재를 제시한다.
7-브로모-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘의 합성 반응식은 (M-1)에 예시한다.
500 ㎖ 3목 플라스크에 2.6 g(8.9 mmol)의 2-브로모-6-클로로페난트리딘, 0.65 g(11 mmol)의 포르밀히드라진 및 36 ㎖의 파라-크실렌을 첨가하였다. 질소 흐름하에서, 이러한 혼합물을 120℃에서 8 시간 동안 교반하고, 160℃에서 12 시간 동안 환류하였다. 환류후, 이러한 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 100 ㎖의 톨루엔 및 50 ㎖의 물을 이에 첨가하고, 혼합물 중의 고체를 흡인 여과한 후, 메탄올로 세정하여 고체를 얻었다. 얻은 여과액을 탄산수소나트륨의 포화 수용액 및 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 이들 얻은 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(클로로포름:에틸 아세테이트=4:1)로 정제하고, 톨루엔으로부터 추가로 재결정화시켜 합성의 목적이 되는 물질을 1.1 g의 백색 분말로서 40% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 7-브로모-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ=7.73-7.85 (m, 4H), 8.33 (dd, 7.2 Hz, 2.1 Hz, 1H), 8.59 (d, 2.1 Hz, 1H), 8.79 (dd, 7.2 Hz, 2.1 Hz, 1H), 9.18 (s, 1H).
추가로, 1H NMR 차트는 도 65a 및 도 65b에 도시하였다. 도 65b는 도 65a에서 7.0 ppm 내지 9.5 ppm 범위가 확대된 차트인 것에 유의한다.
실시예 18
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22d를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에서 사용한 물질의 화학식은 하기 예시되어 있다. 이미 예시된 물질의 화학식은 생략될 수 있는 것에 유의한다.
이제, 발광 엘리먼트 11의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 11
우선, 유리 기판(1100)의 위에 ITSO 필름을 스퍼터링 방법에 의하여 형성하여 제1의 전극(1101)을 형성하였다. 그의 두께를 110 ㎚로 설정하고, 전극 면적을 2 ㎜×2 ㎜로 설정한 것에 유의한다.
기판(1100)의 위에서 발광 엘리먼트를 형성하기 위한 전처리에서, 기판의 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1 시간 동안 소성시킨 후, UV 오존 처리를 370 초 동안 실시하였다.
그후, 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시킨 진공 증착 장치로 기판을 옮기고, 진공 증착 장치의 가열실에서 170℃에서 30 분 동안 진공 소성을 실시한 후, 기판(1100)을 약 30 분 동안 냉각시켰다.
그 다음, 제1의 전극(1101)이 제공된 면이 아래를 향하도록 제1의 전극(1101)이 제공된 기판(1100)을 진공 증착 장치내의 기판 홀더에 고정시켰다. 진공 증착 장치내의 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시켰다. 그후, CBP 및 산화몰리브덴(VI)을 동시 증착시켜 제1의 전극(1101)의 위에 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 정공 주입층(1111)의 두께를 60 ㎚로 설정하고, CBP 대 산화몰리브덴(VI)의 중량비는 4:2(=CBP:산화몰리브덴)로 조절하였다.
그 다음, 정공 주입층(1111)의 위에 BPAFLP 필름을 30 ㎚의 두께로 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
추가로, 실시예 12에서 합성한 3-[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: mCzTPt)및 Ir(ppy)3을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 발광층(1113)을 형성하였다. 여기서, mCzTPt 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.08(=mCzTPt:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 발광층(1113)의 두께를 30 ㎚로 설정하였다.
추가로, 발광층(1113)의 위에 실시예 1에서 합성한 DBTTPt-II의 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그후, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
추가로, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 11을 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
하기 표 13은 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 11의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 13
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 11을 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 발광 엘리먼트 11의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시하였다.
도 66은 발광 엘리먼트 11의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 66에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 67은 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 67에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 68은 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 68에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 14는 980 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 11의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 14
표 14에서 알 수 있는 바와 같이, 980 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 11의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.33, 0.62)이었다. 발광 엘리먼트 11은 Ir(ppy)3으로부터의 발광을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
도 66, 도 67, 도 68 및 표 14로부터 발광 엘리먼트 11은 전류 효율이 높은 발광 엘리먼트라는 것을 확인할 수 있다. 게다가, 엘리먼트는 낮은 전압에서 구동 가능한 발광 엘리먼트라는 것을 확인할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 실시예 1 및 12에서 합성된 본 발명의 실시양태에 의한 트리아졸 유도체가 각각 전자 수송층의 물질로서 및 발광층의 호스트 물질로서 사용되어 전류 효율이 높으며 그리고 낮은 전압에서 구동 가능한 발광 엘리먼트를 제조할 수 있었다.
실시예 19
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22b를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에서 사용한 물질의 화학식은 하기 예시되어 있다. 이미 예시된 물질의 화학식은 생략될 수 있는 것에 유의한다.
이제, 발광 엘리먼트 12의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 12
우선, 제1의 전극(1101) 및 정공 주입층(1111)은 실시예 18에서 제조한 발광 엘리먼트 11과 동일한 방식으로 유리 기판(1100)의 위에 형성하였다.
그 다음, 정공 주입층(1111)의 위에 mCP의 필름을 20 ㎚의 두께로 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
추가로, 실시예 12에서 합성한 mCzTPt 및 트리스[3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트리아졸라토]이리듐(III)(약어: Ir(Mptz1-mp)3)을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a)의 두께를 30 ㎚로 설정하고, mCzTPt 대 Ir(Mptz1-mp)3의 중량비는 1:0.08(=mCzTPt:Ir(Mptz1-mp)3)로 조절하였다.
그 다음, 실시예 1에서 합성한 DBTTPt-II 및 Ir(Mptz1-mp)3을 동시증착시켜 제1의 발광층(1113a)의 위에 제2의 발광층(1113b)을 형성하였다. 여기서, DBTTPt-II 대 Ir(Mptz1-mp)3의 중량비는 1:0.08(=DBTTPt-II:Ir(Mptz1-mp)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 10 ㎚로 설정하였다.
그 다음, 제2의 발광층(1113b)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 전자 수송층(1114)을 형성하였다.
그후, 전자 수송층(1114)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 12를 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
하기 표 15는 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 12의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 15
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 12를 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 발광 엘리먼트 12의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시하였다.
도 69는 발광 엘리먼트 12의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 69에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 70은 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 70에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 71은 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 71에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 16은 520 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 12의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 16
표 16에서 알 수 있는 바와 같이, 520 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 12의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.19, 0.33)이었다. 발광 엘리먼트 12는 Ir(Mptz1-mp)3으로부터의 발광을 제공하는 것을 알 수 있다. 본 실시예의 발광 엘리먼트는 삼중항 여기 에너지가 큰 트리아졸 유도체를 포함하므로, 단파장 청색 발광을 나타내는 Ir(Mptz1-mp)3을 효율적으로 발광시킬 수 있다는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명의 하나의 실시양태의 적용은 단파장 발광을 나타내는 인광 화합물인 Ir(Mptz1-mp)3으로부터의 효율적인 발광을 가능케 한다는 것을 알 수 있다.
실시예 20
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22d를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에 사용된 물질의 화학식은 하기에 예시된다. 이미 예시된 물질의 화학식은 생략될 수 있는 것에 유의한다.
이제, 발광 엘리먼트 13 및 14의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 13
우선, 실시예 18에 기재된 발광 엘리먼트 11과 동일한 방식으로 유리 기판(1100)의 위에 제1의 전극(1101), 정공 주입층(1111) 및 정공 수송층(1112)을 형성하였다. 정공 수송층(1112)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그 다음, 실시예 13에서 합성한 3-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: CzTIq) 및 Ir(ppy)3을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 발광층(1113)을 형성하였다. 발광층(1113)의 두께를 30 ㎚로 설정하고, CzTIq 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.08(=CzTIq:Ir(ppy)3)로 조절하였다.
추가로, 발광층(1113)의 위에 mDBTBIm-II의 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그후, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
추가로, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 13을 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
발광 엘리먼트 14
발광 엘리먼트 14의 발광층(1113)은 실시예 14에서 합성한 3-[3-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-1,2,4-트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린(약어: mCzTIq)및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, mCzTIq 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.08(=mCzTIq:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 발광층(1113)의 두께를 30 ㎚로 설정하였다. 발광층(1113)을 제외한 층을 발광 엘리먼트 13과 동일한 방식으로 형성하였다.
하기 표 17은 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 13 및 엘리먼트 14의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 17
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 13 및 14를 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 이들 엘리먼트의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시하였다.
도 72는 발광 엘리먼트 13 및 14의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 72에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 73은 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 73에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 74는 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 74에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 18은 약 1,000 ㏅/㎡의 휘도에서 각각의 발광 엘리먼트의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 18
표 18에서 알 수 있는 바와 같이, 900 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 13의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.34, 0.62)이었다. 1,200 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 14의 CIE 색도 좌표(x, y)는 (0.33, 0.62)이었다. 이들 모두의 발광 엘리먼트는 Ir(ppy)3으로부터의 발광을 제공한다는 것을 알 수 있다.
도 72, 도 73, 도 74 및 표 18로부터 발광 엘리먼트 13 및 14는 전류 효율이 높고 그리고 낮은 전압에서의 구동 가능한 각각의 발광 엘리먼트이라는 것을 확인할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 실시예 13 및 14에서 합성한 본 발명의 실시양태에 의한 트리아졸 유도체를 각각 발광층의 호스트 물질로서 사용하여 전류 효율이 높고 그리고 낮은 전압에서 구동 가능한 발광 엘리먼트를 제조할 수 있었다.
실시예 21
본 실시예에서, 본 발명의 하나의 실시양태의 발광 엘리먼트는 도 22a를 참조하여 기재할 것이다. 본 실시예에 사용된 물질의 화학식은 하기에 예시된다. 이미 예시된 물질의 화학식은 생략될 수 있는 것에 유의한다.
이제, 발광 엘리먼트 15 및 16의 제조 방법을 기재할 것이다.
발광 엘리먼트 15
우선, 유리 기판(1100)의 위에 ITSO 필름을 스퍼터링 방법에 의하여 형성하여 제1의 전극(1101)을 형성하였다. 그의 두께를 110 ㎚로 설정하고, 전극 면적을 2 ㎜×2 ㎜로 설정한 것에 유의한다.
기판(1100)의 위에서 발광 엘리먼트를 형성하기 위한 전처리에서, 기판의 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1 시간 동안 소성시킨 후, UV 오존 처리를 370 초 동안 실시하였다.
그후, 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시킨 진공 증착 장치로 기판을 옮기고, 진공 증착 장치의 가열실에서 170℃에서 30 분 동안 진공 소성을 실시한 후, 기판(1100)을 약 30 분 동안 냉각시켰다.
그 다음, 제1의 전극(1101)이 제공된 면이 아래를 향하도록 제1의 전극(1101)이 제공된 기판(1100)을 진공 증착 장치내의 기판 홀더에 고정시켰다. 진공 증착 장치내의 압력을 약 10-4 ㎩로 감압시켰다. 그후, BPAFLP 및 산화몰리브덴(VI)을 동시증착시켜 제1의 전극(1101)의 위에 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 정공 주입층(1111)의 두께를 50 ㎚로 설정하고, BPAFLP 대 산화몰리브덴(VI)의 중량비는 4:2(=BPAFLP:산화몰리브덴)로 조절하였다.
그 다음, 정공 주입층(1111)의 위에 BPAFLP 필름을 20 ㎚의 두께로 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
추가로, 실시예 15에서 합성한 7-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: 3Ph-7DBTPTPt-II), PCBA1bP 및 Ir(ppy)3을 동시증착시켜 정공 수송층(1112)의 위에 제1의 발광층(1113a)을 형성하였다. 여기서, 3Ph-7DBTPTPt-II 대 PCBA1bP 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.3:0.06(=3Ph-7DBTPTPt-II:PCBA1bP:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그 다음, 제1의 발광층(1113a)의 위에 3Ph-7DBTPTPt-II 및 Ir(ppy)3을 동시증착시켜 제2의 발광층(1113b)을 형성하였다. 여기서, 3Ph-7DBTPTPt-II 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.06(=3Ph-7DBTPTPt-II:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
추가로, 제2의 발광층(1113b)의 위에 3Ph-7DBTPTPt-II의 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
그후, 제1의 전자 수송층(1114a)의 위에 BPhen 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 제2의 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
추가로, 제2의 전자 수송층(1114b)의 위에 1 ㎚ 두께의 LiF 필름을 증착에 의하여 형성하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막으로, 캐쏘드로서 작용하는 제2의 전극(1103)으로서 200 ㎚ 두께의 알루미늄 필름을 증착에 의하여 형성하였다. 그래서, 본 실시예의 발광 엘리먼트 15를 제조하였다.
상기 증착 단계에서, 증착은 모두 저항 가열 방법에 의하여 실시한 것에 유의한다.
발광 엘리먼트 16
발광 엘리먼트 16의 제1의 발광층(1113a)은 실시예 16에서 합성한 7-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-3-페닐-1,2,4-트리아졸로[4,3-f]페난트리딘(약어: 3Ph-7mDBTPTPt-II), PCBA1bP 및 Ir(ppy)3의 증착에 의하여 형성하였다. 여기서, 3Ph-7mDBTPTPt-II 대 PCBA1bP 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.3:0.06(=3Ph-7mDBTPTPt-II:PCBA1bP:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제1의 발광층(1113a)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
더욱이, 발광 엘리먼트 16의 제2의 발광층(1113b)은 3Ph-7mDBTPTPt-II 및 Ir(ppy)3의 동시증착에 의하여 형성하였다. 여기서, 3Ph-7mDBTPTPt-II 대 Ir(ppy)3의 중량비는 1:0.06(=3Ph-7mDBTPTPt-II:Ir(ppy)3)로 조절하였다. 게다가, 제2의 발광층(1113b)의 두께를 20 ㎚로 설정하였다.
그후, 3Ph-7mDBTPTPt-II 필름을 15 ㎚의 두께로 형성하여 발광 엘리먼트 16의 제1의 전자 수송층(1114a)을 형성하였다. 제1의 발광층(1113a), 제2의 발광층(1113b) 및 제1의 전자 수송층(1114a) 이외의 성분은 발광 엘리먼트 15와 동일한 방식으로 형성하였다.
하기 표 19는 상기 기재된 바와 같이 하여 얻은 발광 엘리먼트 15 및 16의 엘리먼트 구조를 나타낸다.
표 19
질소 대기를 함유하는 글로브 박스에서, 발광 엘리먼트 15 및 16을 대기에 노출되지 않도록 봉지시켰다. 그후, 이들 엘리먼트의 작동 특성을 측정하였다. 측정은 (25℃에서 유지된 대기중에서) 실온에서 실시하였다.
도 75는 발광 엘리먼트 15 및 16의 휘도 대 전류 밀도 특성을 도시한다. 도 75에서, 가로축은 전류 밀도(㎃/㎠)를 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 게다가, 도 76은 휘도 대 전압 특성을 나타낸다. 도 76에서, 가로축은 전압(V)을 나타내며, 세로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타낸다. 도 77은 전류 효율 대 휘도 특성을 나타낸다. 도 77에서, 가로축은 휘도(㏅/㎡)를 나타내며, 가로축은 전류 효율(㏅/A)을 나타낸다. 추가로, 하기 표 20은 약 1,200 ㏅/㎡의 휘도에서 각각의 발광 엘리먼트의 전압(V), 전류 밀도(㎃/㎠), CIE 색도 좌표(x, y), 전류 효율(㏅/A) 및 외부 양자 효율(%)을 나타낸다.
표 20
표 20에서 알 수 있는 바와 같이, 1,200 ㏅/㎡의 휘도에서 발광 엘리먼트 15 및 16의 CIE 색도 좌표(x, y)는 각각 (0.34, 0.61)이었다. 이들 모두의 발광 엘리먼트는 Ir(ppy)3으로부터의 발광을 제공한다는 것을 알 수 있다.
도 75, 도 76, 도 77 및 표 20으로부터 발광 엘리먼트 15 및 16은 전류 효율이 높은 각각의 발광 엘리먼트라는 것을 확인할 수 있다. 게다가, 엘리먼트는 낮은 전압에서 구동 가능한 각각의 발광 엘리먼트라는 것을 확인할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 실시예 15 및 16에서 합성한 본 발명의 실시양태에 의한 트리아졸 유도체를 각각 발광층의 호스트 물질로서 및 전자 수송층의 물질로서 사용하여 전류 효율이 높고 그리고 낮은 전압에서 구동 가능한 발광 엘리먼트를 제조할 수 있었다.
참고예 1
상기 실시예에서 사용한 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-4,5-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸(약어: DBTTAZ-II)의 합성 방법을 기재할 것이다. DBTTAZ-II의 구조를 하기에 제시한다.
DBTTAZ-II의 합성 반응식은 (a-1)에 예시한다.
300 ㎖ 3목 플라스크에 1.9 g(5.3 mmol)의 3-(4-브로모페닐)-4,5-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸, 1.3 g(5.8 mmol)의 디벤조티오펜-4-보론산, 0.17 g(0.56 mmol)의 트리(오르토-톨릴)포스핀, 50 ㎖의 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 및 5 ㎖의 탄산칼륨의 2M 수용액을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 감압하에서 교반하여 탈기시키고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이러한 혼합물에 29 ㎎(0.13 mmol)의 아세트산팔라듐(II)을 첨가하였다. 이러한 혼합물을 80℃에서 4 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 물을 이러한 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 톨루엔으로 수성층으로부터 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 포화 염수로 세정하고, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 고체를 얻었다. 얻은 고체를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 이때, 혼합된 용매(6:1 비의 클로로포름 및 에틸 아세테이트)를 전개 용매로서 사용하였다. 더욱이, 톨루엔으로부터 재결정을 실시하여 합성의 목적인 물질을 2.3 g의 백색 분말로서 89% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 2.3 g의 합성의 목적인 얻은 백색 분말을 정제하였다. 정제에서, 10 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 백색 분말을 250℃에서 가열하였다. 정제후, 1.5 g의 백색 분말을 65% 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 3-[4-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-4,5-디페닐-4H-트리아졸(약어: DBTTAZ-II)인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz): δ (ppm)=7.34-7.45 (m, 5H), 7.52-7.66 (m, 11H), 7.76 (d, J=8.4 Hz, 2H), 8.02-8.04 (m, 1H), 8.41-8.43 (m, 2H).
참고예 2
상기 실시예에서 사용한 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약어: BPAFLP)의 합성 방법을 구체적으로 기재할 것이다. BPAFLP의 구조를 하기에 예시한다.
단계 1: 9-(4-브로모페닐)-9-페닐플루오렌의 합성 방법
100 ㎖ 3목 플라스크에서, 1.2 g(50 mmol)의 마그네슘을 가열하고, 30 분 동안 감압하에서 교반하여 활성화시켰다. 활성화된 마그네슘을 실온으로 냉각시키고, 플라스크가 질소 대기를 함유하도록 하였다. 그후, 여러 방울의 디브로모에탄을 첨가하여 발포 및 발열을 확인하였다. 10 ㎖의 디에틸 에테르에 용해시킨 12 g(50 mmol)의 2-브로모비페닐을 이 혼합물에 서서히 적가한 후, 혼합물을 가열하고, 2.5 시간 동안 환류하에 교반하여 그리나드(Grignard) 시약을 생성하였다.
500 ㎖ 3목 플라스크에 10 g(40 mmol)의 4-브로모벤조페논 및 100 ㎖의 디에틸 에테르를 넣었다. 미리 합성한 그리나드 시약을 이 혼합물에 서서히 적가한 후 혼합물을 가열하고 9 시간 동안 환류하여 교반하였다.
반응후, 이러한 혼합물 용액을 여과하여 잔류물을 얻었다. 얻은 잔류물을 150 ㎖의 에틸 아세테이트에 용해시키고, 산성이 될 때까지 1N-염산을 이 혼합물에 첨가한 후, 2 시간 동안 교반하였다. 이러한 액체의 유기층을 물로 세정하고, 황산마그네슘을 이에 첨가하여 수분을 제거하였다. 이러한 현탁액을 여과하고, 얻은 여과액을 농축시켜 점성이 큰 물질을 생성하였다.
500 ㎖ 회수 플라스크에 점성이 큰 물질, 50 ㎖의 빙초산 및 1.0 ㎖의 염산을 넣었다. 혼합물을 교반하고, 1.5 시간 동안 질소 대기하에서 130℃에서 가열하여 반응시켰다.
반응후, 이러한 혼합물 용액을 여과하여 잔류물을 얻었다. 얻은 잔류물을 물, 수산화나트륨 수용액, 물 및 메탄올의 순서로 세정하였다. 그후, 혼합물을 건조시켜 합성의 목적이 되는 물질을 11 g의 백색 분말로서 69% 수율로 얻었다. 상기 합성 방법의 반응식을 하기 (b-1)에 예시한다.
단계 2: 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약어: BPAFLP)의 합성 방법
100 ㎖ 3목 플라스크에 3.2 g(8.0 mmol)의 9-(4-브로모페닐)-9-페닐플루오렌, 2.0 g(8.0 mmol)의 4-페닐-디페닐아민, 1.0 g(10 mmol)의 나트륨 tert-부톡시드 및 23 ㎎(0.04 mmol)의 비스(디벤질리덴아세톤)팔라듐(0)을 넣고, 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 그후, 20 ㎖의 탈수시킨 크실렌을 이 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 감압하에 교반하여 탈기시킨 후, 0.2 ㎖(0.1 mmol)의 트리(tert-부틸)포스핀(10 중량% 헥산 용액)을 혼합물에 첨가하였다. 이러한 혼합물을 교반하고, 2 시간 동안 질소 대기하에서 110℃에서 가열하여 반응시켰다.
반응후, 200 ㎖의 톨루엔을 반응 혼합물에 첨가하고, 이 현탁액을 플로리실(Florisil)(와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈, 리미티드(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 제조, 카타로그 번호 540-00135) 및 셀라이트(Celite)(와코 퓨어 케미칼 인더스트리즈, 리미티드 제조, 카타로그 번호 531-16855)로 여과하였다. 얻은 여과액을 농축시키고, 생성된 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(1:4 비의 톨루엔 및 헥산의 전개 용매 사용)로 정제하였다. 얻은 분획을 농축시키고, 아세톤 및 메탄올을 혼합물에 첨가하였다. 혼합물을 초음파로 조사한 후, 제결정시켜 합성의 목적이 되는 물질을 4.1 g의 백색 분말로서 92% 수율로 얻었다. 상기 합성 방법의 반응식을 하기 (b-2)에 예시한다.
합성의 목적 물질, 9-(4-브로모페닐)-9-페닐플루오렌 및 4-페닐-디페닐아민의 실리카 겔 박층 크로마토그래피(TLC)에 의한 Rf 값(1:10 비의 에틸 아세테이트 및 헥산의 전개 용매 사용)은 각각 0.41, 0.51 및 0.27이었다.
상기 단계 2에서 얻은 화합물에 핵 자기 공명(NMR) 분광학을 실시하였다. 측정 데이타는 하기에 제시한다. 측정 결과는 얻은 화합물이 플루오렌 유도체인 BPAFLP이라는 것을 나타낸다.
1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ (ppm)=6.63-7.02 (m, 3H), 7.06-7.11 (m, 6H), 7.19-7.45 (m, 18H), 7.53-7.55 (m, 2H), 7.75 (d, J=6.9, 2H).
참고예 3
상기 실시예에서 사용한 트리스(5-메틸-3,4-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸라토)이리듐(III)(약어: Ir(Mptz)3)의 합성 방법을 기재할 것이다.
단계 1: 3-메틸-4,5-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸(약어: HMptz)의 합성
우선, 5.04 g의 티오아세트아닐리드, 5.44 g의 벤조일히드라진 및 50 ㎖의 1-부탄올을 환류 파이프가 제공된 둥근 바닥 플라스크에 넣고, 플라스크내의 공기를 아르곤으로 대체하였다. 이러한 반응 용기를 마이크로파(2.45 GHz, 100W)로 2 시간 및 45 분 동안 조사하여 가열하였다. 그후, 물을 이 용액에 첨가하고, 유기층을 디클로로메탄으로 추출하였다. 얻은 유기층을 물로 세정하고, 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 건조시킨 용액을 여과하였다. 이 용액의 용매를 증류시키고, 생성된 잔류물을 전개 용매로서 에틸 아세테이트를 사용하는 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 3-메틸-4,5-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸(약어: HMptz)을 얻었다(담황색 분말, 18% 수율). 단계 1의 합성 반응식을 하기 (c-1)에 나타냈다.
단계 2: 트리스(5-메틸-3,4-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸라토)이리듐(III)(약어: Ir(Mptz)
3
)의 합성
그 다음, 1.40 g의 상기 단계 1에서 얻은 리간드 HMptz 및 0.58 g의 트리스(아세틸아세토나토)이리듐(III)을 3-방향 코크가 제공된 반응 용기에 넣고, 반응 용기내의 공기를 아르곤으로 대체하였다. 그후, 혼합물을 17 시간 30 분 동안 250℃에서 가열하여 반응시켰다. 반응물을 디클로로메탄에 용해시키고, 이 용액을 여과하였다. 얻은 여과액의 용매를 증착시키고, 전개 용매로서 에틸 아세테이트를 사용하여 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제를 실시하였다. 추가로, 디클로로메탄 및 헥산의 혼합된 용매로부터의 재결정을 실시하여 합성의 목적인 유기금속 착물 Ir(Mptz)3(황색 분말, 22% 수율)을 얻었다. 단계 2의 합성 반응식은 하기 (c-2)에 나타낸다.
상기 단계 2에서 얻은 황색 분말의 핵 자기 공명(1H NMR) 분광학에 의한 분석 결과를 하기에 제시한다. 이들 결과에 의하면, 유기금속 착물 Ir(Mptz)3을 얻었다는 것을 알 수 있다.
1H NMR. δ (CDCl3): 2.17 (s, 9H), 6.38 (d, 3H), 6.54 (t, 3H), 6.72 (dt, 3H), 6.87 (dd, 3H), 7.34 (m, 3H), 7.51 (brm, 3H), 7.57 (m, 9H).
참고예 4
상기 실시예에 사용된 2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸(약어: mDBTBIm-II)의 합성 방법을 기재할 것이다. mDBTBIm-II의 구조를 하기에 제시한다.
mDBTBIm-II의 합성 반응식은 (d-1)에 예시한다.
50 ㎖ 3목 플라스크에 1.2 g(3.3 mmol)의 2-(3-브로모페닐)-1-페닐-1H-벤즈이미다졸, 0.8 g(3.3 mmol)의 디벤조티오펜-4-보론산 및 50 ㎎(0.2 mmol)의 트리(오르토-톨릴)포스핀을 넣었다. 플라스크내의 공기를 질소로 대체하였다. 이러한 혼합물에 3.3 ㎖의 2.0 mmol/L 탄산칼륨 수용액, 12 ㎖의 톨루엔 및 4 ㎖의 에탄올을 첨가하였다. 감압하에서 이러한 혼합물을 교반하여 탈기시켰다. 그후, 7.4 ㎎(33 μmol)의 아세트산팔라듐(II)을 이러한 혼합물에 첨가하고, 혼합물을 80℃에서 6 시간 동안 질소 흐름하에서 교반하였다
소정 시간후, 얻은 혼합물의 수성층으로부터 유기 물질을 톨루엔으로 추출하였다. 유기층과 혼합한 얻은 추출 용액을 포화 염수로 세정한 후, 유기층을 황산마그네슘상에서 건조시켰다. 이러한 혼합물을 중력 여과에 의하여 분리하고, 여과액을 농축시켜 오일 물질을 얻었다. 이러한 오일 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피는 전개 용매로서 톨루엔을 사용하여 실시하였다. 얻은 분획을 농축시켜 오일 물질을 얻었다. 이러한 오일 물질을 고 성능 액체 크로마토그래피로 정제하였다. 전개 용매로서 클로로포름을 사용하여 고 성능 액체 컬럼 크로마토그래피를 실시하였다. 얻은 분획을 농축시켜 오일 물질을 얻었다. 이러한 오일 물질을 톨루엔 및 헥산의 혼합된 용매로부터 재결정시켜 합성의 목적이 되는 물질을 0.8 g의 담황색 분말로서 51% 수율로 얻었다.
트레인 승화 방법에 의하여 0.8 g의 얻은 담황색 분말을 정제하였다. 정제에서, 담황색 분말을 3.0 ㎩의 압력하에서 5 ㎖/min의 아르곤 기체의 유속으로 215℃에서 가열하였다. 정제후, 0.6 g의 합성의 목적이 되는 물질의 백색 분말을 82%의 수율로 얻었다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 mDBTBIm-II인 것으로 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3, 300 MHz): δ (ppm)=7.23-7.60 (m, 13H), 7.71-7.82 (m, 3H), 7.90-7.92 (m, 2H), 8.10-8.17 (m, 2H).
참고예 5
상기 실시예에 사용된 트리스[3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트리아졸라토]이리듐(III)(약어: Ir(Mptz1-mp)3)의 합성 방법을 기재할 것이다. Ir(Mptz1-mp)3의 구조를 하기에 제시한다.
단계 1: N-(1-에톡시에틸리덴)벤즈아미드의 합성
우선, 15.5 g의 에틸 아세트이미데이트 염산염, 150 ㎖의 톨루엔 및 31.9 g의 트리에틸아민(Et3N)을 500 ㎖ 3목 플라스크에 넣고, 실온에서 10 분 동안 교반하였다. 50 ㎖ 적하 깔때기를 사용하여 17.7 g의 염화벤조일 및 30 ㎖의 톨루엔의 혼합 용액을 이러한 혼합물에 적가하고, 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 반응 혼합물을 흡인 여과하고, 고체를 톨루엔으로 세정하였다. 얻은 여과액을 농축시켜 N-(1-에톡시에틸리덴)벤즈아미드(적색의 오일 물질, 82% 수율)를 얻었다. 단계 1의 합성 반응식은 하기 (e-1)에 제시한다.
단계 2: 3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트리아졸(약어: HMptz1-mp)의 합성
그 다음, 300 ㎖ 회수 플라스크에 8.68 g의 오르토-톨릴 히드라진 염산염, 100 ㎖의 사염화탄소 및 35 ㎖의 Et3N을 넣고, 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 8.72 g의 상기 단계 1에서 얻은 N-(1-에톡시에틸리덴)벤즈아미드를 이러한 혼합물에 첨가하고, 혼합물을 실온에서 24 시간 동안 교반하였다. 소정 시간이 경과된 후, 물을 반응 혼합물에 첨가하고, 유기 물질을 클로로포름을 사용하여 수성층으로부터 추출하였다. 생성된 혼합물의 유기층을 포화 염수로 세정하고, 이에 첨가된 무수 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻은 혼합물을 중력 여과하고, 여과액을 농축시켜 오일 물질을 얻었다. 얻은 오일 물질을 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 디클로로메탄을 전개 용매로서 사용하였다. 얻은 분획을 농축시켜 3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트리아졸(약어: HMptz1-mp)(오렌지색 오일 물질, 84% 수율)을 얻었다. 단계 2의 합성 반응식은 하기 (e-2)에 제시한다.
단계 3: 트리스[3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트리아졸라토]이리듐(III)(약어: Ir(Mptz1-mp)
3
)의 합성
그 다음, 2.71 g의 상기 단계 2에서 얻은 리간드 HMptz1-mp 및 1.06 g의 트리스(아세틸아세토나토)이리듐(III)을 3-방향 코크가 제공된 반응 용기에 넣었다. 이러한 플라스크내의 공기를 아르곤으로 대체하고, 48 시간 동안 250℃에서 가열하여 반응시켰다. 이러한 반응 혼합물을 디클로로메탄에 용해시키고, 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하였다. 전개 용매로서, 디클로로메탄을 우선 사용한 후, 10:1 부피비의 디클로로메탄 및 에틸 아세테이트의 혼합된 용매를 사용하였다. 얻은 분획을 농축시켜 고체를 얻었다. 이러한 고체를 에틸 아세테이트로 세정하고, 디클로로메탄 및 에틸 아세테이트의 혼합된 용매로부터 재결정시켜 유기금속 착물 Ir(Mptz1-mp)3(황색 분말, 35% 수율)을 얻었다. 단계 3의 합성 반응식은 하기 (e-3)에 제시한다.
이러한 화합물은 핵 자기 공명(NMR) 분광학에 의하여 합성의 목적인 Ir(Mptz1-mp)3인 것을 확인하였다.
얻은 화합물의 1H NMR 데이타는 하기와 같다: 1H NMR (CDCl3): 1.94-2.21 (m, 18H), 6.47-6.76 (m, 12H), 7.29-7.52 (m, 12H).
도면 부호
100: 기판, 101: 제1의 전극, 102: EL층, 103: 제2의 전극, 111: 정공 주입층, 112: 정공 수송층, 113: 발광층, 114: 전자 수송층, 115: 전자 주입층, 301: 제1의 전극, 303: 제2의 전극, 311: 발광 유닛, 312: 발광 유닛, 313: 전하 생성층, 401: 소스 구동 회로, 402: 화소 부분, 403: 게이트 구동 회로, 404: 봉지 기판, 405: 실링제, 407: 공간, 408: 배선, 409: FPC(플렉시블 인쇄 회로), 410: 엘리먼트 기판, 411: 스위칭 TFT, 412: 전류 제어 TFT, 413: 제1의 전극, 414: 절연물, 416: 발광층, 417: 제2의 전극, 418: 발광 엘리먼트, 423: n-채널 TFT, 424: p-채널 TFT, 501: 기판, 502: 제1의 전극, 503: 제2의 전극, 504: EL층, 505: 절연층, 506: 격벽층, 801: 조명 디바이스, 802: 조명 디바이스, 803: 데스크 램프, 1100: 기판, 1101: 제1의 전극, 1103: 제2의 전극, 1111: 정공 주입층, 1112: 정공 수송층, 1113: 발광층, 1113a: 제1의 발광층, 1113b: 제2의 발광층, 1114: 전자 수송층, 1114a: 제1의 전자 수송층, 1114b: 제2의 전자 수송층, 1114c: 제3의 전자 수송층, 1115: 전자 주입층, 7100: 텔레비젼 장치, 7101: 하우징, 7103: 표시부, 7105: 스탠드, 7107: 표시부, 7109: 조작 키, 7110: 원격 제어기, 7201: 본체, 7202: 하우징, 7203: 표시부, 7204: 키보드, 7205: 외부 접속 포트, 7206: 포인팅 디바이스, 7301: 하우징, 7302: 하우징, 7303: 연결부, 7304: 표시부, 7305: 표시부, 7306: 스피커부, 7307: 저장 매체 삽입부, 7308: LED 램프, 7309: 조작 키, 7310: 접속 단자, 7311: 센서, 7312 마이크로폰, 7400: 휴대폰, 7401: 하우징, 7402: 표시부, 7403: 조작 버튼, 7404: 외부 접속 포트, 7405: 스피커, 7406 마이크로폰, 7501: 조명부, 7502: 색조, 7503: 가변 아암 7504: 지지대, 7505: 기부, 7506: 전원.
본 출원은 2010년 8월 2일자로 일본특허청에 제출된 일본 특허 출원 번호 2010-173707에 기초하며, 이 출원의 개시내용은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
100: 기판, 101: 제1의 전극, 102: EL층, 103: 제2의 전극, 111: 정공 주입층, 112: 정공 수송층, 113: 발광층, 114: 전자 수송층, 115: 전자 주입층, 301: 제1의 전극, 303: 제2의 전극, 311: 발광 유닛, 312: 발광 유닛, 313: 전하 생성층, 401: 소스 구동 회로, 402: 화소 부분, 403: 게이트 구동 회로, 404: 봉지 기판, 405: 실링제, 407: 공간, 408: 배선, 409: FPC(플렉시블 인쇄 회로), 410: 엘리먼트 기판, 411: 스위칭 TFT, 412: 전류 제어 TFT, 413: 제1의 전극, 414: 절연물, 416: 발광층, 417: 제2의 전극, 418: 발광 엘리먼트, 423: n-채널 TFT, 424: p-채널 TFT, 501: 기판, 502: 제1의 전극, 503: 제2의 전극, 504: EL층, 505: 절연층, 506: 격벽층, 801: 조명 디바이스, 802: 조명 디바이스, 803: 데스크 램프, 1100: 기판, 1101: 제1의 전극, 1103: 제2의 전극, 1111: 정공 주입층, 1112: 정공 수송층, 1113: 발광층, 1113a: 제1의 발광층, 1113b: 제2의 발광층, 1114: 전자 수송층, 1114a: 제1의 전자 수송층, 1114b: 제2의 전자 수송층, 1114c: 제3의 전자 수송층, 1115: 전자 주입층, 7100: 텔레비젼 장치, 7101: 하우징, 7103: 표시부, 7105: 스탠드, 7107: 표시부, 7109: 조작 키, 7110: 원격 제어기, 7201: 본체, 7202: 하우징, 7203: 표시부, 7204: 키보드, 7205: 외부 접속 포트, 7206: 포인팅 디바이스, 7301: 하우징, 7302: 하우징, 7303: 연결부, 7304: 표시부, 7305: 표시부, 7306: 스피커부, 7307: 저장 매체 삽입부, 7308: LED 램프, 7309: 조작 키, 7310: 접속 단자, 7311: 센서, 7312 마이크로폰, 7400: 휴대폰, 7401: 하우징, 7402: 표시부, 7403: 조작 버튼, 7404: 외부 접속 포트, 7405: 스피커, 7406 마이크로폰, 7501: 조명부, 7502: 색조, 7503: 가변 아암 7504: 지지대, 7505: 기부, 7506: 전원.
본 출원은 2010년 8월 2일자로 일본특허청에 제출된 일본 특허 출원 번호 2010-173707에 기초하며, 이 출원의 개시내용은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
Claims (42)
- 하기 화학식 G0으로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G0>
E-Ar-A
(상기 화학식에서,
A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며;
E는 치환 또는 비치환 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘을 나타내며;
Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타내며,
Ar 내의 아릴렌 골격은 E 내의 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 골격에 직접 결합됨). - 제1항에 있어서, 하기 화학식 G1-2로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G1-2>
(상기 화학식에서, R11 내지 R18은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타냄). - 제1항에 있어서, 하기 화학식 G2-2로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G2-2>
(상기 화학식에서, Q는 산소 또는 황을 나타내며;
R11 내지 R18 및 R21 내지 R27은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타냄). - 제1항에 있어서, 하기 화학식 G3-2로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G3-2>
(상기 화학식에서, R11 내지 R18 및 R31 내지 R38은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타냄). - 하기 화학식 G0으로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G0>
E-Ar-A
(상기 화학식에서,
A는 치환 또는 비치환 카르바졸릴 기, 치환 또는 비치환 디벤조티오페닐 기 또는 치환 또는 비치환 디벤조푸라닐 기를 나타내며;
E는 치환 또는 비치환 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린을 나타내며;
Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타냄). - 제5항에 있어서, 하기 화학식 G1-1로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G1-1>
(상기 화학식에서, R1 내지 R6은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타냄). - 제5항에 있어서, 하기 화학식 G2-1로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G2-1>
(상기 화학식에서,
Q는 산소 또는 황을 나타내며;
R1 내지 R6 및 R21 내지 R27은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타냄). - 제5항에 있어서, 하기 화학식 G3-1로 나타낸 트리아졸 유도체:
<화학식 G3-1>
(상기 화학식에서, R1 내지 R6 및 R31 내지 R38은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타냄). - 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 아릴렌 기의 치환기가 결합되어 고리를 형성하는 트리아졸 유도체.
- 제1항 또는 제5항에 있어서, Ar이 치환 또는 비치환 비페닐디일 기인 트리아졸 유도체.
- 제1항 또는 제5항에 있어서, Ar이 치환 또는 비치환 페닐렌 기인 트리아졸 유도체.
- 제1항 또는 제5항에 따른 트리아졸 유도체를 포함하는 발광 디바이스.
- 제12항에 따른 발광 디바이스를 포함하는 전자 디바이스.
- 제12항에 따른 발광 디바이스를 포함하는 조명 디바이스.
- 하기 화학식 G4로 나타낸 헤테로시클릭 화합물:
<화학식 G4>
E-Ar-X
(상기 화학식에서,
E는 치환 또는 비치환 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘을 나타내며;
X는 요오드 또는 브롬을 나타내며;
Ar은 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴렌 기를 나타냄). - 제15항에 있어서, 하기 화학식 G5-2로 나타낸 헤테로시클릭 화합물:
<화학식 G5-2>
(상기 화학식에서, R11 내지 R18은 별도로 수소, 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 또는 6 내지 13개의 탄소 원자를 갖는 치환 또는 비치환 아릴 기를 나타냄). - 삭제
- 삭제
- 제15항에 있어서, 상기 아릴렌 기의 치환기가 결합되어 고리를 형성하는 헤테로시클릭 화합물.
- 제15항에 있어서, Ar이 치환 또는 비치환 비페닐디일 기인 헤테로시클릭 화합물.
- 제15항에 있어서, Ar이 치환 또는 비치환 페닐렌 기인 헤테로시클릭 화합물.
- 삭제
- 삭제
- 발광 엘리먼트로서,
한 쌍의 전극; 및
인광 물질과 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체를 포함하며 상기 한 쌍의 전극 사이에 있는 발광층
을 포함하며,
상기 인광 물질이 게스트 물질이며, 상기 트리아졸로[4,3-f]페난트리딘 유도체가 호스트 물질이고, 상기 게스트 물질이 상기 호스트 물질에 분산된 발광 엘리먼트. - 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함하는 발광 엘리먼트.
- 제25항에 있어서,
한 쌍의 전극; 및
인광 물질과 상기 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체를 포함하며 상기 한 쌍의 전극 사이에 있는 발광층
을 포함하는 발광 엘리먼트. - 제26항에 있어서, 상기 인광 물질이 게스트 물질이며, 상기 트리아졸로[3,4-a]이소퀴놀린 유도체가 호스트 물질이고, 상기 게스트 물질이 상기 호스트 물질에 분산된 발광 엘리먼트.
- 제24항 또는 제25항에 따른 발광 엘리먼트를 포함하는 발광 디바이스.
- 제28항에 따른 발광 디바이스를 포함하는 전자 디바이스.
- 제28항에 따른 발광 디바이스를 포함하는 조명 디바이스.
- 삭제
- 삭제
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| CN110317187B (zh) * | 2019-07-26 | 2022-01-14 | 北京燕化集联光电技术有限公司 | 一种有机主体材料及其制备方法与应用 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001081452A (ja) * | 1999-09-13 | 2001-03-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 発光素子材料及びそれを使用した発光素子 |
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| JP2007081050A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Fujifilm Corp | 有機電界発光素子 |
| CN101415718B (zh) | 2006-02-10 | 2013-05-29 | 通用显示公司 | 环金属化的咪唑并[1,2-f]菲啶和二咪唑并[1,2-a:1',2'-c]喹唑啉配位体和其等电子和苯并环化类似物的金属络合物 |
| US8142909B2 (en) | 2006-02-10 | 2012-03-27 | Universal Display Corporation | Blue phosphorescent imidazophenanthridine materials |
| CN101679383B (zh) | 2007-05-17 | 2014-10-29 | 株式会社半导体能源研究所 | 三唑衍生物，和使用三唑衍生物的发光元件、发光器件和电子器件 |
| EP2205615B1 (de) * | 2007-10-17 | 2012-04-18 | Basf Se | Übergangsmetallkomplexe mit verbrückten carbenliganden und deren verwendung in oleds |
| EP2570412B1 (en) * | 2008-11-03 | 2017-01-04 | LG Chem, Ltd. | Novel nitrogen-containing heterocyclic compound and organic electronic device using the same |
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| DE102009007038A1 (de) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Merck Patent Gmbh | Metallkomplexe |
| JP5509634B2 (ja) * | 2009-03-16 | 2014-06-04 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料 |
| KR101764599B1 (ko) | 2009-03-31 | 2017-08-03 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 트리아졸 유도체, 트리아졸 유도체를 사용한 발광 소자, 발광 장치, 조명 장치 및 전자 기기 |
| JP5600891B2 (ja) * | 2009-05-15 | 2014-10-08 | コニカミノルタ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置および照明装置 |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010032663A1 (ja) * | 2008-09-17 | 2010-03-25 | 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、表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子材料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| J. Hetero. Cyclic., 1966, 3(2), 158-164 |
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