KR102298596B1 - Organic light emitting device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기발광 소자를 제공한다. The present invention provides an organic light emitting device having improved driving voltage, efficiency, and lifetime.
Description
본 발명은 구동 전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 우수한 유기 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to an organic light-emitting device having a low driving voltage, high luminous efficiency, and excellent lifetime.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 응답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다. In general, the organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon in which electric energy is converted into light energy using an organic material. The organic light emitting device using the organic light emitting phenomenon has a wide viewing angle, excellent contrast, fast response time, and excellent luminance, driving voltage, and response speed characteristics, and thus many studies are being conducted.
유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물 층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물 층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. An organic light emitting device generally has a structure including an anode and a cathode and an organic material layer between the anode and the cathode. The organic layer is often formed of a multi-layered structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like. In the structure of the organic light emitting device, when a voltage is applied between the two electrodes, holes are injected into the organic material layer from the anode and electrons from the cathode are injected into the organic material layer. When the injected holes and electrons meet, excitons are formed, and the excitons When it falls back to the ground state, it lights up.
상기와 같은 유기 발광 소자에서, 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.In the organic light emitting device as described above, the development of an organic light emitting device having improved driving voltage, efficiency, and lifespan is continuously required.
본 발명은 구동 전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 우수한 유기 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to an organic light-emitting device having a low driving voltage, high luminous efficiency, and excellent lifetime.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기의 유기 발광 소자를 제공한다:In order to solve the above problems, the present invention provides the following organic light emitting device:
양극; 정공주입층; 정공수송층; 발광층; 및 음극을 포함하고,anode; hole injection layer; hole transport layer; light emitting layer; and a negative electrode;
상기 정공주입층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,The hole injection layer includes a compound represented by the following formula (1),
상기 정공수송층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는,The hole transport layer comprises a compound represented by the following formula (2),
유기 발광 소자:Organic light emitting device:
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고,X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; cyano; nitro; amino; substituted or unsubstituted C 1-60 alkyl; substituted or unsubstituted C 3-60 cycloalkyl; substituted or unsubstituted C 2-60 alkenyl; substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaryl containing any one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C1-60 할로알킬; 치환 또는 비치환된 C1-60 할로알콕시 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고,R 1 and R 2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; cyano; nitro; amino; substituted or unsubstituted C 1-60 alkyl; substituted or unsubstituted C 1-60 haloalkyl; substituted or unsubstituted C 1-60 haloalkoxy substituted or unsubstituted C 3-60 cycloalkyl; substituted or unsubstituted C 2-60 alkenyl; substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaryl containing any one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐; 또는 치환 또는 비치환된 피리디닐이고,Ar 1 and Ar 2 are each independently, substituted or unsubstituted phenyl; Or a substituted or unsubstituted pyridinyl,
[화학식 2] [Formula 2]
상기 화학식 2에서,In Formula 2,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이거나, Y1과 Y2가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6-60 방향족 고리, 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로방향족 고리를 형성하고,Y 1 and Y 2 are each independently, substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or C 2-60 heteroaryl containing at least one heteroatom selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S, or Y 1 and Y 2 are substituted or unsubstituted C 6 Forming a C 2-60 heteroaromatic ring containing any one or more heteroatoms selected from the group consisting of -60 aromatic ring, or substituted or unsubstituted N, O and S,
L1은 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴렌이고,L 1 is a single bond; substituted or unsubstituted C 6-60 arylene; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroarylene comprising any one or more selected from the group consisting of N, O and S,
L2 및 L3는 각각 독립적으로, 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴렌이고,L 2 and L 3 are each independently, a single bond; substituted or unsubstituted C 6-60 arylene; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroarylene comprising any one or more selected from the group consisting of N, O and S,
Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로, 디(C6-60 아릴)아미노; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다.Ar 3 and Ar 4 are each independently, di(C 6-60 aryl)amino; substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; or C 2-60 heteroaryl including any one or more heteroatoms selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S.
상술한 유기 발광 소자는, 구동 전압, 효율 및 수명이 우수하다. The organic light emitting device described above has excellent driving voltage, efficiency, and lifetime.
도 1은 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5) 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5), 전자수송층(7), 전자주입층(8) 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5), 전자조절층(9), 전자수송층(7), 전자주입층(8) 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.FIG. 1 shows an example of an organic light emitting device including a
2 shows a
3 is a substrate (1), anode (2), hole injection layer (3), hole transport layer (4), light emitting layer (5), electron control layer (9), electron transport layer (7), electron injection layer (8) and an example of an organic light emitting device including a
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, it will be described in more detail to help the understanding of the present invention.
본 명세서에서, 또는 는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다. In this specification, or means a bond connected to another substituent.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.As used herein, the term "substituted or unsubstituted" refers to deuterium; halogen group; nitrile group; nitro group; hydroxyl group; carbonyl group; ester group; imid; amino group; phosphine oxide group; alkoxy group; aryloxy group; alkyl thiooxy group; arylthioxy group; an alkyl sulfoxy group; arylsulfoxy group; silyl group; boron group; an alkyl group; cycloalkyl group; alkenyl group; aryl group; aralkyl group; aralkenyl group; an alkylaryl group; an alkylamine group; an aralkylamine group; heteroarylamine group; arylamine group; an arylphosphine group; or N, O, and S atom means that it is substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heterocyclic group containing one or more atoms, or substituted or unsubstituted with two or more substituents connected among the above-exemplified substituents . For example, "a substituent in which two or more substituents are connected" may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group, and may be interpreted as a substituent in which two phenyl groups are connected.
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the number of carbon atoms in the carbonyl group is not particularly limited, but preferably 1 to 40 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, in the ester group, the oxygen of the ester group may be substituted with a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the number of carbon atoms of the imide group is not particularly limited, but it is preferably from 1 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. In the present specification, the silyl group specifically includes a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a t-butyldimethylsilyl group, a vinyldimethylsilyl group, a propyldimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, a diphenylsilyl group, a phenylsilyl group, and the like. However, the present invention is not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.In the present specification, the boron group specifically includes, but is not limited to, a trimethylboron group, a triethylboron group, a t-butyldimethylboron group, a triphenylboron group, a phenylboron group, and the like.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.In the present specification, examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 사이클로펜틸메틸, 사이클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, the alkyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 60. According to an exemplary embodiment, the number of carbon atoms in the alkyl group is 1 to 20. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n -pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl , n-heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2 -Dimethylheptyl, 1-ethyl-propyl, 1,1-dimethyl-propyl, isohexyl, 2-methylpentyl, 4-methylhexyl, 5-methylhexyl and the like, but are not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, the alkenyl group may be linear or branched, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 60. According to an exemplary embodiment, the carbon number of the alkenyl group is 2 to 20. According to another exemplary embodiment, the carbon number of the alkenyl group is 2 to 10. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 6 carbon atoms. Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2-( Naphthyl-1-yl)vinyl-1-yl, 2,2-bis(diphenyl-1-yl)vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group, and the like, but are not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 3-메틸사이클로펜틸, 2,3-디메틸사이클로펜틸, 사이클로헥실, 3-메틸사이클로헥실, 4-메틸사이클로헥실, 2,3-디메틸사이클로헥실, 3,4,5-트리메틸사이클로헥실, 4-tert-부틸사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the present specification, the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to an exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the carbon number of the cycloalkyl group is 3 to 20. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms. Specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3, 4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but is not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the aryl group is not particularly limited, but preferably has 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 30. According to an exemplary embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 20. The aryl group may be a monocyclic aryl group such as a phenyl group, a biphenyl group, or a terphenyl group, but is not limited thereto. The polycyclic aryl group may be a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우, 등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the fluorenyl group may be substituted, and two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure. When the fluorenyl group is substituted, etc. can be However, the present invention is not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the heterocyclic group is a heterocyclic group including at least one of O, N, Si and S as a heterogeneous element, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but it is preferably from 2 to 60 carbon atoms. Examples of the heterocyclic group include a thiophene group, a furan group, a pyrrole group, an imidazole group, a thiazole group, an oxazole group, an oxadiazole group, a triazole group, a pyridyl group, a bipyridyl group, a pyrimidyl group, a triazine group, a triazole group, Acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group , indole group, carbazole group, benzooxazole group, benzoimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, phenanthroline group, thiazolyl group, an isoxazolyl group, an oxadiazolyl group, a thiadiazolyl group, a benzothiazolyl group, a phenothiazinyl group, and a dibenzofuranyl group, but are not limited thereto.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.In the present specification, the aryl group in the aralkyl group, the aralkenyl group, the alkylaryl group, and the arylamine group is the same as the example of the aryl group described above. In the present specification, the alkyl group among the aralkyl group, the alkylaryl group, and the alkylamine group is the same as the example of the above-described alkyl group. In the present specification, as for heteroaryl among heteroarylamines, the description of the above-described heterocyclic group may be applied. In the present specification, the alkenyl group among the aralkenyl groups is the same as the above-described examples of the alkenyl group. In the present specification, the description of the above-described aryl group may be applied except that arylene is a divalent group. In the present specification, the description of the above-described heterocyclic group may be applied, except that heteroarylene is a divalent group. In the present specification, the hydrocarbon ring is not a monovalent group, and the description of the above-described aryl group or cycloalkyl group may be applied, except that it is formed by combining two substituents. In the present specification, the heterocyclic group is not a monovalent group, and the description of the above-described heterocyclic group may be applied, except that it is formed by combining two substituents.
이하, 각 구성 별로 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail for each configuration.
양극 및 음극positive and negative
본 발명에서 사용되는 양극 및 음극은, 유기 발광 소자에서 사용되는 전극을 의미한다. The anode and cathode used in the present invention mean electrodes used in an organic light emitting device.
상기 양극 물질로는 통상 유기물 층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. As the anode material, a material having a large work function is generally preferred so that holes can be smoothly injected into the organic material layer. Specific examples of the anode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof; metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); combinations of metals and oxides such as ZnO:Al or SnO 2 :Sb; conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene](PEDOT), polypyrrole, and polyaniline, but are not limited thereto.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. The cathode material is preferably a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer. Specific examples of the anode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead, or alloys thereof; and a multilayer structure material such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but is not limited thereto.
정공주입층hole injection layer
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 양극과 후술할 정공수송층 사이에 정공주입층을 추가로 포함할 수 있다. The organic light emitting diode according to the present invention may further include a hole injection layer between the anode and a hole transport layer to be described later.
상기 정공 주입 물질로는 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물 층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. The hole injection material is a layer that injects holes from the electrode, and the hole injection material has the ability to transport holes, so it has a hole injection effect at the anode, an excellent hole injection effect on the light emitting layer or the light emitting material, and is generated in the light emitting layer A compound that prevents the exciton from moving to the electron injection layer or the electron injection material and is excellent in the ability to form a thin film is preferable. Preferably, the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
본 발명에서는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 정공 주입 물질로 포함한다.In the present invention, the compound represented by
바람직하게는, X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로, 시아노; 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴일 수 있고,Preferably, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently cyano; Or it may be a substituted or unsubstituted C 6-20 aryl,
보다 바람직하게는, X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로, 시아노; 1개의 시아노로 치환된 페닐; 2개의 시아노로 치환된 페닐; 1개의 시아노와 1개의 트리플루오로메틸로 치환된 페닐; 또는 2개의 시아노와 1개의 플루오로로 치환된 페닐일 수 있고,More preferably, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently cyano; phenyl substituted with 1 cyano; phenyl substituted with two cyanos; phenyl substituted with 1 cyano and 1 trifluoromethyl; or phenyl substituted with 2 cyano and 1 fluoro;
가장 바람직하게는, X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로, 시아노이거나, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:Most preferably, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently cyano or any one selected from the group consisting of:
바람직하게는, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 할로겐; 시아노; 아미노; 치환 또는 비치환된 C1-20 알킬; 치환 또는 비치환된 C1-20 할로알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C1-20 할로알콕시일 수 있고,Preferably, R 1 and R 2 are each independently hydrogen; halogen; cyano; amino; substituted or unsubstituted C 1-20 alkyl; substituted or unsubstituted C 1-20 haloalkyl; Or it may be a substituted or unsubstituted C 1-20 haloalkoxy,
보다 바람직하게는, R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 시아노; 플루오로; 트리플루오로메틸; 또는 트리플루오로메톡시일 수 있다.More preferably, R 1 and R 2 are each independently hydrogen; cyano; fluoro; trifluoromethyl; or trifluoromethoxy.
바람직하게는, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있고;Preferably, Ar 1 and Ar 2 may each independently be any one selected from the group consisting of;
보다 바람직하게는, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다:More preferably, Ar 1 and Ar 2 may each independently be any one selected from the group consisting of:
바람직하게는, X1 및 X3는 서로 동일할 수 있다.Preferably, X 1 and X 3 may be identical to each other.
바람직하게는, X2 및 X4는 서로 동일할 수 있다.Preferably, X 2 and X 4 may be identical to each other.
바람직하게는, R1 및 R2는 서로 동일할 수 있다.Preferably, R 1 and R 2 may be identical to each other.
바람직하게는, Ar1 및 Ar2는 서로 동일할 수 있다.Preferably, Ar 1 and Ar 2 may be the same as each other.
보다 바람직하게는, X1과 X3는 동일하고, X2와 X4는 동일하고, R1과 R2는 동일하고, Ar1과 Ar2는 동일할 수 있다.More preferably, X 1 and X 3 may be the same, X 2 and X 4 may be the same, R 1 and R 2 may be the same, and Ar 1 and Ar 2 may be the same.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 대표적인 예는 다음과 같다:Representative examples of the compound represented by
. .
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 일례로 X1과 X3가 동일하고, X2와 X4가 동일하고, R1과 R2가 동일하고, Ar1과 Ar2가 동일한 경우, 반응식 1과 같은 제조 방법으로 제조할 수 있으며, 그 외 나머지 화합물도 유사하게 제조할 수 있다.The compound represented by
[반응식 1][Scheme 1]
상기 반응식 1에서, X1 내지 X4, R1, R2, Ar1 및 Ar2는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같으며, Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 할로겐이고, 바람직하게는 Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 클로로 또는 브로모이다.In
상기 반응식 1에서, 사용되는 반응기, 촉매, 용매 등은 목적하는 생성물에 적합하게 변경이 가능하다. 상기 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있다.In
정공수송층hole transport layer
본 발명에서 사용되는 정공수송층은 양극 또는 양극 상에 형성된 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. The hole transport layer used in the present invention is a layer that receives holes from the hole injection layer formed on the anode or the anode and transports them to the light emitting layer. As a material with high hole mobility, it is suitable.
본 발명에서는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 정공 수송 물질로 포함한다.In the present invention, the compound represented by
바람직하게는, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴이거나, Y1과 Y2가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6-20 방향족 고리, 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-20 헤테로방향족 고리를 형성할 수 있고,Preferably, Y 1 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted C 6-20 aryl, or Y 1 and Y 2 are bonded to each other to form a substituted or unsubstituted C 6-20 aromatic ring, or substituted or may form a C 2-20 heteroaromatic ring comprising any one or more heteroatoms selected from the group consisting of unsubstituted N, O and S;
보다 바람직하게는, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 페닐이거나, 서로 결합하여 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 형성할 수 있다:More preferably, Y 1 and Y 2 are each independently phenyl, or may combine with each other to form any one selected from the group consisting of:
바람직하게는, L1은 단일결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴렌일수 있고, Preferably, L 1 is a single bond; Or it may be a substituted or unsubstituted C 6-20 arylene,
보다 바람직하게는, L1은 단일결합, 페닐렌, 비페닐릴렌, 나프틸렌, 또는 페난트레닐렌일 수 있다.More preferably, L 1 may be a single bond, phenylene, biphenylrylene, naphthylene, or phenanthrenylene.
바람직하게는, L2 및 L3는 각각 독립적으로, 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C2-20 헤테로아릴렌일 수 있고,Preferably, L 2 and L 3 are each independently a single bond; substituted or unsubstituted C 6-20 arylene; Or it may be a C 2-20 heteroarylene comprising at least one selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S,
보다 바람직하게는, L2 및 L3는 각각 독립적으로, 단일결합, 페닐렌, 비페닐릴렌, 4개의 중수소로 치환된 페닐렌, 나프틸렌, 또는 페난트레닐렌일 수 있다.More preferably, L 2 and L 3 may each independently be a single bond, phenylene, biphenylrylene, phenylene substituted with 4 deuterium, naphthylene, or phenanthrenylene.
바람직하게는, Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로, 디(C6-20 아릴)아미노; 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-20 헤테로아릴일 수 있고,Preferably, Ar 3 and Ar 4 are each independently di(C 6-20 aryl)amino; substituted or unsubstituted C 6-20 aryl; Or it may be a C 2-20 heteroaryl containing any one or more heteroatoms selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S,
보다 바람직하게는, Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 트리페닐레닐, 디벤조퓨라닐, 또는 디페닐아미노일 수 있다.More preferably, Ar 3 and Ar 4 may each independently be phenyl, biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, triphenylenyl, dibenzofuranyl, or diphenylamino.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 대표적인 예는 다음과 같다:Representative examples of the compound represented by
. .
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 일례로 하기 반응식 2와 같은 제조 방법으로 제조할 수 있으며, 그 외 나머지 화합물도 유사하게 제조할 수 있다.The compound represented by
[반응식 2][Scheme 2]
상기 반응식 2에서, Y1 및 Y2, L1 내지 L3, Ar3 및 Ar4는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같으며, Z3는 할로겐이고, 바람직하게는 Z3는 클로로 또는 브로모이다.In
상기 반응식 2는 아민 치환 반응으로서, 팔라듐 촉매와 염기 존재 하에 수행하는 것이 바람직하며, 아민 치환 반응을 위한 반응기는 당업계에 알려진 바에 따라 변경이 가능하다. 상기 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있다.
발광층light emitting layer
본 발명에서 사용되는 발광층은, 양극과 음극으로부터 전달받은 정공과 전자를 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 층으로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. The light emitting layer used in the present invention is a layer capable of emitting light in the visible ray region by combining holes and electrons transferred from the anode and the cathode, and a material having good quantum efficiency for fluorescence or phosphorescence is preferable. Specific examples include 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); carbazole-based compounds; dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzo quinoline-metal compounds; compounds of the benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series; Poly(p-phenylenevinylene) (PPV)-based polymers; spiro compounds; polyfluorene, rubrene, and the like, but is not limited thereto.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. The emission layer may include a host material and a dopant material. The host material includes a condensed aromatic ring derivative or a compound containing a hetero ring. Specifically, condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, fluoranthene compounds, and the like, and heterocyclic-containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, ladder type Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
상기 도펀트 재료로는 유기 발광 소자에 사용되는 물질이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.The dopant material is not particularly limited as long as it is a material used in an organic light emitting device. Examples include an aromatic amine derivative, a strylamine compound, a boron complex, a fluoranthene compound, and a metal complex. Specifically, the aromatic amine derivative is a condensed aromatic ring derivative having a substituted or unsubstituted arylamino group, and includes pyrene, anthracene, chrysene, and periflanthene having an arylamino group, and the styrylamine compound is a substituted or unsubstituted derivative. It is a compound in which at least one arylvinyl group is substituted in the arylamine, and one or two or more substituents selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group and an arylamino group are substituted or unsubstituted. Specifically, there are styrylamine, styryldiamine, styryltriamine, styryltetraamine, and the like, but is not limited thereto. In addition, the metal complex includes, but is not limited to, an iridium complex, a platinum complex, and the like.
전자조절층electronic control layer
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층과 후술할 전자수송층 사이에 전자조절층을 추가적으로 포함할 수 있다.The organic light emitting device according to the present invention may further include an electron control layer between the light emitting layer and an electron transport layer to be described later.
상기 전자조절층은 유기 발광 소자에서 발광층의 에너지 준위에 따라서, 전자의 이동도를 조절하는 역할을 하는 층을 의미한다. The electron control layer refers to a layer that controls the mobility of electrons according to the energy level of the light emitting layer in the organic light emitting device.
전자수송층electron transport layer
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층과 음극 사이에 전자수송층을 포함할 수 있다. The organic light emitting device according to the present invention may include an electron transport layer between the light emitting layer and the cathode.
상기 전자수송층은, 음극 또는 음극 상에 형성된 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하고, 또한 발광층에서 정공이 전달되는 것을 억제하는 층으로, 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. The electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer formed on the cathode or the cathode, transports electrons to the light emitting layer, and suppresses the transfer of holes in the light emitting layer. As an electron transport material, electrons are well injected from the cathode As a material that can receive and transfer to the light emitting layer, a material with high electron mobility is suitable. As the electron transport material, a material capable of receiving electrons from the cathode and transferring them to the light emitting layer is suitable, and a material having high electron mobility is suitable.
상기 전자 수송 물질의 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.Specific examples of the electron transport material include an Al complex of 8-hydroxyquinoline; complexes containing Alq 3 ; organic radical compounds; hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto. The electron transport layer may be used with any desired cathode material as used in accordance with the prior art. In particular, examples of suitable cathode materials are conventional materials having a low work function and followed by a layer of aluminum or silver. Specifically cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, followed in each case by an aluminum layer or a silver layer.
전자주입층electron injection layer
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상기 전자수송층과 음극 사이에 전자주입층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. The organic light emitting diode according to the present invention may further include an electron injection layer between the electron transport layer and the cathode. The electron injection layer is a layer that injects electrons from the electrode, has the ability to transport electrons, has an electron injection effect from the cathode, an excellent electron injection effect on the light emitting layer or the light emitting material, and hole injection of excitons generated in the light emitting layer. A compound which prevents movement to a layer and is excellent in the ability to form a thin film is preferable.
상기 전자주입층으로 사용될 수 있는 물질의 구체적인 예로는, 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. Specific examples of the material that can be used as the electron injection layer include fluorenone, anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preole nylidene methane, anthrone, and the like, derivatives thereof, metal complex compounds, nitrogen-containing 5-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis(8-hydroxyquinolinato)zinc, bis(8-hydroxyquinolinato)copper, bis(8-hydroxyquinolinato)manganese, Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(2-methyl-8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(8-hydroxyquinolinato)gallium, bis(10-hydroxybenzo[h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( o-crezolato)gallium, bis(2-methyl-8-quinolinato)(1-naphtolato)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinato)(2-naphtolato)gallium, etc. However, the present invention is not limited thereto.
유기 발광 소자organic light emitting device
본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도 1 내지 도 3에 예시하였다. 도 1은 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5) 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 도 2는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5), 전자수송층(7), 전자주입층(8) 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 도 3은 기판(1), 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5), 전자조절층(9), 전자수송층(7), 전자주입층(8) 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.The structure of the organic light emitting device according to the present invention is illustrated in FIGS. 1 to 3 . FIG. 1 shows an example of an organic light emitting device including a
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상술한 구성을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 상술한 각 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다. 또한, 발광층은 호스트 및 도펀트를 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The organic light emitting device according to the present invention may be manufactured by sequentially stacking the above-described components. At this time, by using a PVD (physical vapor deposition) method such as sputtering or e-beam evaporation, a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on a substrate to form an anode. And, after forming each of the above-mentioned layers thereon, it can be prepared by depositing a material that can be used as a cathode thereon. In addition to this method, an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate. In addition, the light emitting layer may be formed by a solution coating method as well as a vacuum deposition method for the host and dopant. Here, the solution coating method refers to spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spraying, roll coating, and the like, but is not limited thereto.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다(WO 2003/012890). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. In addition to this method, an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material from a cathode material on a substrate (WO 2003/012890). However, the manufacturing method is not limited thereto.
한편, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.On the other hand, the organic light emitting device according to the present invention may be a top emission type, a back emission type, or a double-sided emission type depending on the material used.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples are presented to help the understanding of the present invention. However, the following examples are only provided for easier understanding of the present invention, and the content of the present invention is not limited thereto.
제조예 1-1Preparation 1-1
질소 기류 하에서 2,5-dibromocyclohexa-2,5-diene-1,4-dione(15.0 g, 56.4 mmol), (4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid(23.6 g, 124.1 mmol), 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐(0)(6.53 g, 5.65 mmol), 탄산칼륨(68.6 g, 496.5 mmol)을 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)(650 ml)와 물(200 ml)의 혼합용액에 넣고, 80 ℃에서 4 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 물과 에틸 아세테이트를 이용하여, 추출한 후, 농축하고, 메틸렌 클로라이드(methylene chloride)와 n-헥산을 이용하여 컬럼분리하였다. 이후, 메틸렌 클로라이드와 석유에테르를 이용하여 침전액을 만든 후, 여과하여 화합물 1-1-A(8.60 g, 21.7 mmol)를 얻었다.2,5-dibromocyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (15.0 g, 56.4 mmol), (4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid (23.6 g, 124.1 mmol), tetrakis (tri Phenylphosphine) palladium (0) (6.53 g, 5.65 mmol) and potassium carbonate (68.6 g, 496.5 mmol) were placed in a mixed solution of tetrahydrofuran (650 ml) and water (200 ml), and at 80 ° C. was stirred for 4 hours. After completion of the reaction, using water and ethyl acetate, extraction was performed, concentration was performed, and column separation was performed using methylene chloride and n-hexane. Thereafter, a precipitate was prepared using methylene chloride and petroleum ether, followed by filtration to obtain compound 1-1-A (8.60 g, 21.7 mmol).
MS[M+H]+ = 397MS[M+H] + = 397
질소 기류 하에서 화합물 1-1-A(8.60 g, 21.7 mmol), malononitrile(14.4 g, 217.0 mmol)을 메틸렌 클로라이드(1100 ml)에 넣고, 0 ℃로 냉각시킨다. 이후, 티타늄 클로라이드(23.8ml, 217.0 mmol)와 피리딘(35.0ml, 434.1 mmol)을 순서대로 천천히 넣은 후, 60 ℃에서 24 시간 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 물과 메틸렌 클로라이드를 이용하여, 추출한 후, 농축하고, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트, n-헥산을 이용하여 컬럼분리하였다. 이후, 메틸렌 클로라이드와 석유에테르를 이용하여 침전액을 만든 후, 여과하여 화합물 1-1(1.9 g, 3.85 mmol)을 얻었다.Compound 1-1-A (8.60 g, 21.7 mmol) and malononitrile (14.4 g, 217.0 mmol) were placed in methylene chloride (1100 ml) under a nitrogen stream, and cooled to 0 °C. Then, titanium chloride (23.8ml, 217.0mmol) and pyridine (35.0ml, 434.1mmol) were slowly added in this order, followed by stirring at 60°C for 24 hours. After completion of the reaction, extraction was performed using water and methylene chloride, followed by concentration, and column separation was performed using methylene chloride, ethyl acetate, and n-hexane. Thereafter, a precipitate was prepared using methylene chloride and petroleum ether, followed by filtration to obtain compound 1-1 (1.9 g, 3.85 mmol).
MS[M+H]+ = 493MS[M+H] + = 493
제조예 1-2Preparation 1-2
(4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid 대신 (4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-2-A를 제조하였다.Except for using (4-cyano-2,3,5,6-tetrafluorophenyl)boronic acid instead of (4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid, the preparation method of compound 1-1A of Preparation Example 1-1 and Compound 1-2-A was prepared in the same manner.
MS[M+H]+ = 455MS[M+H] + = 455
화합물 1-1-A 대신 화합물 1-2-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-2를 제조하였다.Compound 1-2 was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1 of Preparation Example 1-1, except that Compound 1-2-A was used instead of Compound 1-1-A.
MS[M+H]+ = 551MS[M+H] + = 551
제조예 1-3Preparation 1-3
(4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid 대신 (3,5-dicyanophenyl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-3-A를 제조하였다.Except for using (3,5-dicyanophenyl)boronic acid instead of (4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid, Compound 1-3 in the same manner as in the preparation of Compound 1-1-A of Preparation Example 1-1 A was prepared.
MS[M+H]+ = 361MS[M+H] + = 361
화합물 1-1-A 대신 화합물 1-3-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-3을 제조하였다.Compound 1-3 was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1 of Preparation Example 1-1, except that Compound 1-3A was used instead of Compound 1-1-A.
MS[M+H]+ = 457MS[M+H] + = 457
제조예 1-4Preparation Example 1-4
2,5-dibromocyclohexa-2,5-diene-1,4-dione 대신 2,5-dibromo-3,6-difluorocyclohexa-2,5-diene-1,4-dione를 사용하고 (4-(trifluoromethyl) phenyl)boronic acid 대신 (3,4-dicyanophenyl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-4-A를 제조하였다.
MS[M+H]+ = 397MS[M+H] + = 397
화합물 1-1-A 대신 화합물 1-4-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-4를 제조하였다.Compound 1-4 was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1 of Preparation Example 1-1, except that Compound 1-4A was used instead of Compound 1-1-A.
MS[M+H]+ = 493MS[M+H] + = 493
제조예 1-5Preparation 1-5
(3,4-dicyanophenyl)boronic acid 대신 (3,5-dicyano-2,4,6-trifluorophenyl) boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-4의 화합물 1-4-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-5-A를 제조하였다.Except for using (3,5-dicyano-2,4,6-trifluorophenyl)boronic acid instead of (3,4-dicyanophenyl)boronic acid, the same method as for the preparation of compound 1-4A of Preparation Example 1-4 Compound 1-5-A was prepared by the method.
MS[M+H]+ = 504MS[M+H] + = 504
화합물 1-4-A 대신 화합물 1-5-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-4의 화합물 1-4의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-5를 제조하였다.Compound 1-5 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1-4, except that Compound 1-5-A was used instead of Compound 1-4-A.
MS[M+H]+ = 601MS[M+H] + = 601
제조예 1-6Preparation 1-6
2,5-dibromocyclohexa-2,5-diene-1,4-dione 대신 2,5-dibromo-3,6-dioxocyclohexa-1,4-diene-1,4-dicarbonitrile를 사용하고 (4-(trifluoromethyl) phenyl)boronic acid 대신 (4-(trifluoromethoxy)phenyl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-6-A를 제조하였다.
MS[M+H]+ = 479MS[M+H] + = 479
화합물 1-1-A 대신 화합물 1-6-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-6을 제조하였다.Compound 1-6 was prepared in the same manner as in the preparation of Compound 1-1 of Preparation Example 1-1, except that Compound 1-6-A was used instead of Compound 1-1-A.
MS[M+H]+ = 575MS[M+H] + = 575
제조예 1-7Preparation 1-7
(3,4-dicyanophenyl)boronic acid 대신 (4-cyano-3-(trifluoromethyl) phenyl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-4의 화합물 1-4-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-7-A를 제조하였다.Except for using (4-cyano-3-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid instead of (3,4-dicyanophenyl)boronic acid, the compound in the same manner as in the preparation method of Compound 1-4A of Preparation Example 1-4 1-7-A was prepared.
MS[M+H]+ = 483MS[M+H] + = 483
화합물 1-4-A 대신 화합물 1-7-A를 사용하고 malononitrile 대신 4-(cyanomethyl)benzonitrile을 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-4의 화합물 1-4의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-7을 제조하였다.Compound 1- in the same manner as in the preparation method of Compound 1-4 of Preparation Example 1-4, except that Compound 1-7-A was used instead of Compound 1-4A and 4-(cyanomethyl)benzonitrile was used instead of malononitrile. 7 was prepared.
MS[M+H]+ = 731MS[M+H] + = 731
제조예 1-8Preparation 1-8
(4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid 대신 (3-cyano-4,5-difluorophenyl) boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-8-A를 제조하였다.Except for using (3-cyano-4,5-difluorophenyl) boronic acid instead of (4- (trifluoromethyl) phenyl) boronic acid, the compound was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1-A of Preparation Example 1-1. 1-8-A was prepared.
MS[M+H]+ = 383MS[M+H] + = 383
화합물 1-1-A 대신 화합물 1-8-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-8을 제조하였다.Compound 1-8 was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1 of Preparation Example 1-1, except that Compound 1-8-A was used instead of Compound 1-1-A.
MS[M+H]+ = 479MS[M+H] + = 479
제조예 1-9Preparation 1-9
(4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid 대신 (6-cyanopyridin-3-yl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-9-A를 제조하였다.Except for using (6-cyanopyridin-3-yl)boronic acid instead of (4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid, Compound 1- 9-A was prepared.
MS[M+H]+ = 313MS[M+H] + = 313
화합물 1-1-A 대신 화합물 1-9-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-9를 제조하였다.Compound 1-9 was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1 of Preparation Example 1-1, except that Compound 1-9-A was used instead of Compound 1-1-A.
MS[M+H]+ = 409MS[M+H] + = 409
제조예 1-10Preparation Example 1-10
(3,4-dicyanophenyl)boronic acid 대신 (4-cyano-3-fluoro-5-(trifluoromethoxy)phenyl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-4의 화합물 1-4-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-10-A를 제조하였다.Except for using (4-cyano-3-fluoro-5-(trifluoromethoxy)phenyl)boronic acid instead of (3,4-dicyanophenyl)boronic acid, the method for preparing compound 1-4A of Preparation Example 1-4 and Compound 1-10-A was prepared in the same manner.
MS[M+H]+ = 551MS[M+H] + = 551
화합물 1-4-A 대신 화합물 1-10-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-4의 화합물 1-4의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-10을 제조하였다.Compound 1-10 was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-4 of Preparation Example 1-4, except that Compound 1-10-A was used instead of Compound 1-4-A.
MS[M+H]+ = 649MS[M+H] + = 649
제조예 1-11Preparation Example 1-11
(4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid 대신 (4,5-dicyano-2-fluorophenyl)boronic acid를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1-A의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-11-A를 제조하였다.Except for using (4,5-dicyano-2-fluorophenyl)boronic acid instead of (4-(trifluoromethyl)phenyl)boronic acid, the compound was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1-A of Preparation Example 1-1. 1-11-A was prepared.
MS[M+H]+ = 397MS[M+H] + = 397
화합물 1-1-A 대신 화합물 1-11-A를 사용한 것을 제외하고, 제조예 1-1의 화합물 1-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 1-11을 제조하였다.Compound 1-11 was prepared in the same manner as in the preparation method of Compound 1-1 of Preparation Example 1-1, except that Compound 1-11-A was used instead of Compound 1-1-A.
MS[M+H]+ = 493MS[M+H] + = 493
제조예 2-1Preparation 2-1
2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌(20 g, 50.5 mmol)과 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민(17.8 g, 55.5 mmol) 그리고 소듐 터트-부톡사이드(7.27 g, 75.8 mmol)에 톨루엔(200 ml)을 가한 후, 5 분 동안 가열, 교반하였다. 상기 용액에 비스(트리-터트-부틸포스핀)팔라듐(0.052 g, 0.101 mmol)을 천천히 적가한 후 1시간 동안 가열, 교반하였다. 반응 종결 및 여과 후, 톨루엔과 물로 층분리 하였다. 용매 제거 후 에틸아세테이트로 재결정하여 화합물 2-1(28.7 g, 89.2% 수율)을 수득하였다.2-Bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene (20 g, 50.5 mmol) and di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine (17.8 g, 55.5 mmol) and sodium Toluene (200 ml) was added to tert-butoxide (7.27 g, 75.8 mmol), followed by heating and stirring for 5 minutes. Bis(tri-tert-butylphosphine)palladium (0.052 g, 0.101 mmol) was slowly added dropwise to the solution, followed by heating and stirring for 1 hour. After completion of the reaction and filtration, the layers were separated with toluene and water. After removal of the solvent, it was recrystallized from ethyl acetate to obtain compound 2-1 (28.7 g, 89.2% yield).
MS[M+H]+ = 637MS[M+H] + = 637
제조예 2-2Preparation Example 2-2
디([1,1'-비페닐]-4-일)아민 대신 bis(4-(naphthalen-1-yl)phenyl-2,3,5,6-d4)amine을 사용한 것을 제외하고, 제조예 2-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2-2를 제조하였다.Preparation Example except that bis(4-(naphthalen-1-yl)phenyl-2,3,5,6-d4)amine was used instead of di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine Compound 2-2 was prepared in the same manner as in the preparation method of 2-1.
MS[M+H]+ = 746MS[M+H] + = 746
제조예 2-3Preparation 2-3
디([1,1'-비페닐]-4-일)아민 대신 N-phenyltriphenylen-2-amine을 사용한 것을 제외하고, 제조예 2-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2-3을 제조하였다.Compound 2-3 was prepared in the same manner as in Preparation Example 2-1, except that N-phenyltriphenylen-2-amine was used instead of di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine. .
MS[M+H]+ = 636MS[M+H] + = 636
제조예 2-4Preparation 2-4
2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2-bromo-9,9'-spirobi[fluorene]을 사용하고 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민 대신 N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-2-amine을 사용한 것을 제외하고, 제조예 2-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2-4를 제조하였다.Use 2-bromo-9,9'-spirobi[fluorene] instead of 2-bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene and di([1,1'-biphenyl]-4-yl)amine Instead of using N-([1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-2-amine,
MS[M+H]+ = 636MS[M+H] + = 636
제조예 2-5Preparation Example 2-5
2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2-bromospiro[fluorene-9,8'-indolo[3,2,1-de]acridine]을 사용하고 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민 대신 N-(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine을 사용한 것을 제외하고, 제조예 2-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2-5를 제조하였다.Use 2-bromospiro[fluorene-9,8'-indolo[3,2,1-de]acridine] instead of 2-bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene and di([1,1' Except for using N-(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine instead of -biphenyl]-4-yl)amine, Compound 2-5 was prepared in the same manner as in Preparation Example 2-1.
MS[M+H]+ = 815MS[M+H] + = 815
제조예 2-6Preparation 2-6
N-(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine 대신 N4,N4,N4'-triphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine을 사용한 것을 제외하고, 제조예 2-5의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2-6을 제조하였다.N-(4-(dibenzo[b,d]furan-4-yl)phenyl)-[1,1'-biphenyl]-4-amine instead of N4,N4,N4'-triphenyl-[1,1'-biphenyl ] Except for using -4,4'-diamine, compound 2-6 was prepared in the same manner as in Preparation Example 2-5.
MS[M+H]+ = 816MS[M+H] + = 816
제조예 2-7Preparation 2-7
2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 2'-bromo-10-phenyl-10H-spiro[acridine-9,9'-fluorene]을 사용하고 디([1,1'-비페닐]-4-일)아민 대신 N-phenylnaphthalen-2-amine을 사용한 것을 제외하고, 제조예 2-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2-7을 제조하였다.Use 2'-bromo-10-phenyl-10H-spiro[acridine-9,9'-fluorene] instead of 2-bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene and di([1,1'- Compound 2-7 was prepared in the same manner as in Preparation Example 2-1, except that N-phenylnaphthalen-2-amine was used instead of biphenyl]-4-yl)amine.
MS[M+H]+ = 625MS[M+H] + = 625
제조예 2-8Preparation 2-8
2-브로모-9,9-디페닐-9H-플루오렌 대신 4'-bromo-10,10-dimethyl-10H-spiro[anthracene-9,9'-fluorene]을 사용한 것을 제외하고, 제조예 2-1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2-8을 제조하였다.Preparation Example 2, except that 4'-bromo-10,10-dimethyl-10H-spiro [anthracene-9,9'-fluorene] was used instead of 2-bromo-9,9-diphenyl-9H-fluorene Compound 2-8 was prepared in the same manner as in the preparation method of -1.
MS[M+H]+ = 678MS[M+H] + = 678
실시예 1Example 1
ITO(인듐주석산화물)가 100 nm 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.A glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) to a thickness of 100 nm was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved and washed with ultrasonic waves. The detergent used was a product of Fischer Co., and the distilled water was manufactured by Millipore Co. Secondary filtered distilled water was used as a filter of the product. After washing ITO for 30 minutes, ultrasonic washing was performed for 10 minutes by repeating twice with distilled water. After washing with distilled water, ultrasonic washing was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 앞서 제조한 화합물 1-1을 열 진공 증착하여 5 nm 두께의 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질로 앞서 제조한 화합물 2-1을 진공 증착하여 40 nm 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 위에 화합물 H1과 화합물 D1을 25:1의 중량비로 진공 증착하여 30 nm 두께의 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 위에 화합물 ET1을 진공 증착하여 3 nm 두께의 전자조절층을 형성하였다. 상기 전자조절층 위에 화합물 ET2와 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 35 nm 두께의 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 리튬플로라이드(LiF)와 알루미늄을 순차적으로 1.2 nm 및 200 nm 두께로 증착하여 음극을 형성하여 유기발광소자를 제조하였다.Compound 1-1 prepared above was thermally vacuum deposited on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer with a thickness of 5 nm. A hole transporting layer having a thickness of 40 nm was formed by vacuum-depositing the compound 2-1 prepared above as a hole transporting material thereon. On the hole transport layer, compound H1 and compound D1 were vacuum-deposited at a weight ratio of 25:1 to form a light emitting layer with a thickness of 30 nm. Compound ET1 was vacuum-deposited on the light emitting layer to form an electron control layer with a thickness of 3 nm. On the electron control layer, compound ET2 and lithium quinolate (LiQ) were vacuum-deposited in a weight ratio of 1:1 to form an electron injection and transport layer with a thickness of 35 nm. On the electron injection and transport layer, lithium fluoride (LiF) and aluminum were sequentially deposited to a thickness of 1.2 nm and 200 nm to form a cathode, thereby manufacturing an organic light emitting diode.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.04 nm/sec 내지 0.07 nm/sec를 유지하였고, 리튬플로라이드의 증착속도는 0.03 nm/sec를 유지하였고, 알루미늄의 증착속도는 0.2 nm/sec를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2 ⅹ10-7 torr 내지 5 ⅹ10-6 torr를 유지하였다.In the above process, the deposition rate of organic material was maintained at 0.04 nm/sec to 0.07 nm/sec, the deposition rate of lithium fluoride was maintained at 0.03 nm/sec, and the deposition rate of aluminum was maintained at 0.2 nm/sec, The vacuum degree during deposition is 2 ⅹ10 -7 torr to 5 x 10 -6 torr was maintained.
실시예 2 내지 실시예 14Examples 2 to 14
화합물 1-1 및 화합물 2-1 대신 하기 표 1의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.An organic light emitting diode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compounds of Table 1 were used instead of Compound 1-1 and Compound 2-1.
비교예 1 내지 비교예 7Comparative Examples 1 to 7
화합물 1-1 및 화합물 2-1 대신 하기 표 1의 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 1의 화합물 I-A 내지 I-C 및 HT-A 내지 HT-C는 아래와 같다.An organic light emitting diode was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compounds of Table 1 were used instead of Compound 1-1 and Compound 2-1. Compounds I-A to I-C and HT-A to HT-C of Table 1 are as follows.
실험예Experimental example
실시예 및 비교예의 유기 발광 소자 각각에 대하여 10 mA/cm2의 전류밀도에서 구동전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류밀도에서 휘도가 초기 휘도 대비 98 %가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.For each of the organic light emitting devices of Examples and Comparative Examples, the driving voltage and luminous efficiency were measured at a current density of 10 mA/cm 2 , and the luminance at a current density of 20 mA/cm 2 was 98% of the initial luminance (LT98) ) was measured. The results are shown in Table 1 below.
(V)Voltage
(V)
(cd/A)current efficiency
(cd/A)
(x,y)color coordinates
(x,y)
(hr)LT98
(hr)
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 화학식 1로 표시되는 화합물을 정공주입층으로 사용하고 화학식 2로 표시되는 화합물을 정공수송층으로 사용한 일실시예의 유기 발광 소자는 각 화합물만을 사용하거나(비교예 1 내지 5), 둘 모두를 사용하지 않은 경우(비교예 6 및 7)에 비하여 전압, 효율, 특히 수명 면에서 우수한 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, the organic light emitting device of an embodiment using the compound represented by
1: 기판 2: 양극
3: 정공주입층 4: 정공수송층
5: 발광층 6: 음극
7: 전자수송층 8: 전자주입층
9: 전자조절층 1: Substrate 2: Anode
3: hole injection layer 4: hole transport layer
5: light emitting layer 6: cathode
7: electron transport layer 8: electron injection layer
9: Electronic control layer
Claims (11)
상기 정공주입층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
상기 정공수송층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하고,
상기 정공주입층과 정공수송층은 서로 인접한,
유기 발광 소자:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C1-60 할로알킬; 치환 또는 비치환된 C1-60 할로알콕시; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이거나, Y1과 Y2가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C6-60 방향족 고리, 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로방향족 고리를 형성하고,
L1은 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴렌이고,
L2 및 L3는 각각 독립적으로, 단일결합; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴렌이고,
Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로, 디(C6-60 아릴)아미노; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다.
anode; hole injection layer; hole transport layer; light emitting layer; and a negative electrode;
The hole injection layer includes a compound represented by the following formula (1),
The hole transport layer includes a compound represented by the following formula (2),
The hole injection layer and the hole transport layer are adjacent to each other,
Organic light emitting device:
[Formula 1]
In Formula 1,
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; cyano; nitro; amino; substituted or unsubstituted C 1-60 alkyl; substituted or unsubstituted C 3-60 cycloalkyl; substituted or unsubstituted C 2-60 alkenyl; substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaryl containing any one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen; cyano; nitro; amino; substituted or unsubstituted C 1-60 alkyl; substituted or unsubstituted C 1-60 haloalkyl; substituted or unsubstituted C 1-60 haloalkoxy; substituted or unsubstituted C 3-60 cycloalkyl; substituted or unsubstituted C 2-60 alkenyl; substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroaryl containing any one or more heteroatoms selected from the group consisting of N, O and S,
Ar 1 and Ar 2 are each independently any one selected from the group consisting of
[Formula 2]
In Formula 2,
Y 1 and Y 2 are each independently, substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or C 2-60 heteroaryl containing at least one heteroatom selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S, or Y 1 and Y 2 are substituted or unsubstituted C 6 by bonding to each other Forming a C 2-60 heteroaromatic ring containing any one or more heteroatoms selected from the group consisting of -60 aromatic ring, or substituted or unsubstituted N, O and S,
L 1 is a single bond; substituted or unsubstituted C 6-60 arylene; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroarylene comprising any one or more selected from the group consisting of N, O and S,
L 2 and L 3 are each independently, a single bond; substituted or unsubstituted C 6-60 arylene; Or substituted or unsubstituted C 2-60 heteroarylene comprising any one or more selected from the group consisting of N, O and S,
Ar 3 and Ar 4 are each independently, di(C 6-60 aryl)amino; substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; or C 2-60 heteroaryl including any one or more heteroatoms selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S.
X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로, 시아노; 1개의 시아노로 치환된 페닐; 2개의 시아노로 치환된 페닐; 1개의 시아노와 1개의 트리플루오로메틸로 치환된 페닐; 또는 2개의 시아노와 1개의 플루오로로 치환된 페닐인,
유기 발광 소자.
According to claim 1,
X 1 , X 2 , X 3 and X 4 are each independently cyano; phenyl substituted with 1 cyano; phenyl substituted with two cyanos; phenyl substituted with 1 cyano and 1 trifluoromethyl; or phenyl substituted with 2 cyano and 1 fluoro;
organic light emitting device.
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 시아노; 플루오로; 트리플루오로메틸; 또는 트리플루오로메톡시인,
유기 발광 소자.
According to claim 1,
R 1 and R 2 are each independently hydrogen; cyano; fluoro; trifluoromethyl; or trifluoromethoxy;
organic light emitting device.
X1과 X3는 동일하고, X2와 X4는 동일하고, R1과 R2는 동일하고, Ar1과 Ar2는 동일한,
유기 발광 소자.
According to claim 1,
X 1 and X 3 are the same, X 2 and X 4 are the same, R 1 and R 2 are the same, Ar 1 and Ar 2 are the same,
organic light emitting device.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
유기 발광 소자:
.
According to claim 1,
The compound represented by Formula 1 is any one selected from the group consisting of
Organic light emitting device:
.
Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 페닐이거나, 서로 결합하여 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 형성하는,
유기 발광 소자:
.
According to claim 1,
Y 1 and Y 2 are each independently phenyl, or combine with each other to form any one selected from the group consisting of:
Organic light emitting device:
.
L1은 단일결합, 페닐렌, 비페닐릴렌, 나프틸렌, 또는 페난트레닐렌인,
유기 발광 소자.
According to claim 1,
L 1 is a single bond, phenylene, biphenylrylene, naphthylene, or phenanthrenylene;
organic light emitting device.
L2 및 L3는 각각 독립적으로, 단일결합, 페닐렌, 비페닐릴렌, 4개의 중수소로 치환된 페닐렌, 나프틸렌, 또는 페난트레닐렌인,
유기 발광 소자.
According to claim 1,
L 2 and L 3 are each independently a single bond, phenylene, biphenylrylene, phenylene substituted with 4 deuterium, naphthylene, or phenanthrenylene;
organic light emitting device.
Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로, 페닐, 비페닐릴, 터페닐릴, 나프틸, 트리페닐레닐, 디벤조퓨라닐, 또는 디페닐아미노인,
유기 발광 소자.
According to claim 1,
Ar 3 and Ar 4 are each independently phenyl, biphenylyl, terphenylyl, naphthyl, triphenylenyl, dibenzofuranyl, or diphenylamino;
organic light emitting device.
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
유기 발광 소자:
.According to claim 1,
The compound represented by Formula 2 is any one selected from the group consisting of
Organic light emitting device:
.
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