KR102307305B1 - Blue phosphorescent complexes and organic light emitting diode comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 청색 인광용 금속 착화합 및 이를 발광층의 도펀트 화합물로 채용하여 개선된 색좌표를 통한 진청색 (Deep Blue)의 구현과 동시에 증대된 발광효율 및 개선된 안정성을 갖는 청색 인광 유기발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to a new blue phosphorescent metal complex and a blue phosphorescent organic light emitting device having improved luminous efficiency and improved stability as well as realization of deep blue through improved color coordinates by employing it as a dopant compound for a light emitting layer. it's about

Description

청색 인광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 {Blue phosphorescent complexes and organic light emitting diode comprising the same}Blue phosphorescent complexes and organic light emitting diode comprising the same

본 발명은 발광층 도펀트용 금속 착화합물 및 이를 이용하여 이를 이용하여 개선된 색좌표를 통하여 진청색(Deep Blue)를 구현할 수 있고, 증대된 발광효율 및 개선된 안정성을 갖는 청색 인광 유기발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to a metal complex for a dopant for a light emitting layer and a blue phosphorescent organic light emitting device capable of realizing deep blue through improved color coordinates using the same and having increased luminous efficiency and improved stability.

차세대 디스플레이로 각광을 받는 유기발광소자 (OLED, Organic Light Emitting Device)는 전기, 전자, 재료, 화학, 물리, 의학 등 여러 분야에 걸쳐 기초기술의 학문적 연구와 이를 바탕으로 한 산업적 응용연구가 동시에 활발히 진행되고 있다. 고효율의 고성능 IT 정보소자에 적용되는 디스플레이는 매우 중요한 기술로 인식되며 향후 생체인식을 위한 센서나 3차원 영상을 통한 실감영상 등의 구현에 핵심이어서 4차 산업혁명에 필수적인 기반기술로 간주되고 있다. 디스플레이 기술이 고도화 되어감에 따라 AM (active matrix) 방식의 OLED 기술은 모바일 기기와 TV 등 디스플레이 전·후방 산업의 전 영역을 망라해 시장을 석권해가고 있다. OLED 기반의 플랙시블 디스플레이와 투명 디스플레이 영역도 이미 시장이 초기 형성단계이며, 가까운 미래에 큰 수요를 창출할 것이라 기대되고 있다.Organic Light Emitting Device (OLED), which is in the spotlight as a next-generation display, is actively conducting academic research on basic technology and industrial application research based on it in various fields such as electricity, electronics, materials, chemistry, physics, and medicine. is in progress The display applied to high-efficiency, high-performance IT information devices is recognized as a very important technology and is considered as an essential base technology for the 4th industrial revolution as it is the key to realizing immersive images through sensors for biometrics or 3D images in the future. As display technology advances, AM (active matrix) OLED technology is dominating the market by covering all areas of the display front and rear industries such as mobile devices and TVs. OLED-based flexible displays and transparent display areas are already in the initial stage of market formation, and are expected to create great demand in the near future.

인광 발광은 바닥상태(ground states)에서 여기 상태 (excited state)로 전자가 전이한 후, 계간 전이 (inter system crossing)를 통해 단일항 여기자 (singlet exciton)가 삼중항 여기자 (triplet exciton)로 비발광 전이된 다음, 삼중항 여기자가 바닥상태로 전이하면서 발광하는 메카니즘으로 이루어진다. 이러한 인광발광은 삼중항 여기자의 전이 시, 직접 바닥상태로 전이할 수 없어 전자스핀의 뒤바뀜이 진행된 이후에 바닥상태로 전이되는 과정을 거치기 때문에 형광보다 수명(발광시간)이 길어지는 특성을 갖는다. 즉, 형광 발광의 발광 지속기간은 수 나노초 (nano seconds)에 불과하지만, 인광 발광의 경우는 상대적으로 긴 시간인 수 마이크로초 (micro seconds)에 해당한다. 전계 발광 (electroluminescence)의 경우 단일항 여기자와 삼중항 여기자가 1 대 3으로 형성되어, 일반적으로 형광물질은 내부양자효율(internal quantum efficiency)이 최대 25%에 불과하나 인광물질은 최대 100% 내부양자효율을 가질 수 있어 인광 물질에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있다.In phosphorescent light emission, after electrons are transferred from ground states to excited states, singlet excitons are non-emissions to triplet excitons through inter system crossing. After the transition, the triplet exciton has a mechanism of emitting light while transitioning to the ground state. Such phosphorescence emission cannot directly transition to the ground state during the transition of triplet excitons, so it undergoes a process of transition to the ground state after electron spin inversion has progressed. That is, the luminescence duration of fluorescence is only a few nanoseconds, but in the case of phosphorescence, it corresponds to a relatively long time of several microseconds. In the case of electroluminescence, singlet excitons and triplet excitons are formed in a one-to-three ratio. In general, fluorescent materials have an internal quantum efficiency of only 25%, whereas phosphor materials have up to 100% internal quantum efficiency. Because it can have efficiency, research and development for phosphorescent materials is being actively carried out.

최근에 인광유기발광소자 (PhOLED)의 발광 효율을 높이기 위한 노력이 많이 시도되고 있다. 그 결과, 녹색의 경우 29%, 그리고 적색의 경우 15%의 높은 외부양자효율(external quantum efficiency)을 나타내는 기술이 보고되었다. 그러나, 청색의 경우 녹색과 적색에 비해 발광 효율, 색좌표 특성 및 수명이 나쁜 것으로 보고되고 있다. 이를 해결하기 위해서 현재 많은 연구가 진행되고 있으며, 주로 소자의 층 구조의 개선과, 호스트와 도펀트의 새로운 물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2010-0061831호와 미국 공개특허 US20140167001에는 청색 인광도펀트로서의 금속 착화합물에 대한 기술이 제시되어 있다. 그러나 종래 기술에 따른 도펀트 성능, 즉 청색 인광물질로 사용되는 종래의 금속착화합물이 도펀트로서 발광층에 적용될 경우, 색좌표의 개선이 요구되며, 도펀트의 효율 저하 및 여기자에 의한 비발광 과정이 쉽게 발생하여 소자의 안정성이 악화되는 문제가 있다. 청색 인광도펀트는 현재 추구하는 디스플레이 산업에서 가장 필요한 소재로서, 현재 진청색 색좌표를 달성하는 조건에서 효율과 수명이 확보가 된 소재가 알려진 바 없다.Recently, many efforts have been made to increase the luminous efficiency of phosphorescent organic light emitting diodes (PhOLEDs). As a result, a technique showing high external quantum efficiency of 29% for green and 15% for red has been reported. However, in the case of blue, it is reported that luminous efficiency, color coordinate characteristics, and lifespan are worse than green and red. In order to solve this problem, many studies are currently being conducted, and mainly research on the improvement of the layer structure of the device and new materials of the host and the dopant is being actively conducted. For example, Korean Patent Publication No. 10-2010-0061831 and US Patent Publication No. US20140167001 disclose a technique for a metal complex as a blue phosphorescent dopant. However, when the dopant performance according to the prior art, that is, when a conventional metal complex used as a blue phosphor is applied to the light emitting layer as a dopant, improvement of color coordinates is required, and the efficiency of the dopant is reduced and the non-emission process by excitons easily occurs. There is a problem in that the stability of the Blue phosphorescent dopant is the most necessary material in the display industry that is currently pursued, and there is currently no known material that has secured efficiency and lifespan under conditions of achieving deep blue color coordinates.

특허문헌 1: 대한민국공개특허 제10-2013-0034287호 (2013. 04. 05.)Patent Document 1: Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0034287 (2013. 04. 05.) 특허문헌 2: 대한민국공개특허 제10-2011-0125932호 (2011. 11. 22.)Patent Document 2: Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0125932 (2011. 11. 22.) 특허문헌 3: 미국공개특허공보 US2014/0167001 (2014. 06. 19.)Patent Document 3: United States Patent Publication No. US2014/0167001 (2014. 06. 19.)

따라서, 본 발명은 유기발광소자의 색좌표, 발광효율, 수명 특성 등의 발광특성을 개선할 수 있는 발광층 도펀트용 금속 착화합물 및 이를 포함하는 청색 인광 유기발광소자를 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a metal complex for a dopant for an emission layer capable of improving emission characteristics such as color coordinates, luminous efficiency, and lifespan characteristics of an organic light emitting diode, and a blue phosphorescent organic light emitting diode including the same.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 하기 [화학식 A-12]로 표시되는 청색 인광 화합물을 제공한다.The present invention provides a blue phosphorescent compound represented by the following [Formula A-12] in order to solve the above problems.

[화학식 A-12][Formula A-12]

Figure 112019063238130-pat00001
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상기 [화학식 A-12]의 구조에 대한 구체적인 설명은 후술한다.A detailed description of the structure of the [Formula A-12] will be described later.

또한, 본 발명은 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 청색 인광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자를 제공한다.In addition, the present invention is an organic light emitting device comprising a first electrode, a second electrode, and at least one organic material layer disposed between the first electrode and the second electrode, wherein at least one layer of the organic material layer is the blue phosphorescent compound It provides an organic light emitting device, characterized in that it comprises.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 유기발광소자에서 청색 인광 화합물은 발광층의 도펀트 화합물로 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the organic light emitting device, the blue phosphorescent compound may be included as a dopant compound of the light emitting layer.

본 발명에 따른 금속 착화합물을 발광층의 도펀트 화합물로 포함하는 유기발광소자는 도펀트의 효율 저하 방지 및 여기자에 의한 비발광 분열에 대한 내구성을 가져서 발광 효율, 소자의 안정성 및 수명 특성이 우수하고, 개선된 색좌표에 의한 진한 청색을 구현할 수 있어 다양한 디스플레이 소자에 유용하게 활용할 수 있다.The organic light emitting device comprising the metal complex according to the present invention as a dopant compound of the light emitting layer has excellent luminous efficiency, stability and lifespan characteristics of the device by preventing a decrease in the efficiency of the dopant and having durability against non-emission cleavage by excitons. It is possible to implement a deep blue color by color coordinates, so it can be usefully used for various display devices.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 B-67 화합물의 fac- 또는 mer- 이성질체의 흡수 발광스펙트럼이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 청색 인광 유기발광소자 (PhOLED)의 구조를 나타낸 단면도이다.
1 is an absorption emission spectrum of the fac- or mer- isomer of the B-67 compound according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the structure of a blue phosphorescent organic light emitting diode (PhOLED) manufactured according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 진청색 (Deep Blue) 유기발광을 구현할 수 있는 청색 인광 화합물에 관한 것으로서, 하기 [화학식 A-12]로 표시되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a blue phosphorescent compound capable of implementing deep blue organic light emission, and is characterized by being represented by the following [Formula A-12].

[화학식 A-12][Formula A-12]

Figure 112019063238130-pat00002
Figure 112019063238130-pat00002

상기 [화학식 A-12]에서,In the above [Formula A-12],

X는 O 또는 S이고, R은 탄소수 1 내지 7의 알킬기이며, Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴기 중에 선택된다.X is O or S, R is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, Ra and Rb are each independently hydrogen, a halogen group, a cyano group, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number It is selected from a 1-7 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C1-C7 alkylsilyl group, a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group, and a substituted or unsubstituted C3-C24 heteroaryl group .

또한, 구조적으로 본 발명에 따른 청색 인광 화합물은 mer-isomer에서 fac-isomer로 전환이 간단하고, fac-isomer가 훨씬 대칭적 (symmetric) 구조를 나타내어 광안정성이 보다 증대된다.In addition, structurally, the blue phosphorescent compound according to the present invention is easily converted from a mer-isomer to a fac-isomer, and the fac-isomer exhibits a much more symmetric structure, thereby further increasing photostability.

한편, 본 발명에 있어서 상기 치환 또는 비치환된은 상기 Ra 및 Rb가 시아노기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 7의 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 알콕시기, 탄소수 1 내지 7의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기 및 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴기 중에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다.On the other hand, in the present invention, the substituted or unsubstituted silver wherein Ra and Rb are a cyano group, a halogen group, an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 7 carbon atoms, and 6 carbon atoms. It means that it is substituted with one or two or more substituents selected from an aryl group having to 24 and a heteroaryl group having 3 to 24 carbon atoms, or substituted with a substituent to which two or more substituents of the substituents are connected, or does not have any substituents.

구체적인 예를 들면, 치환된 아릴기라 함은, 페닐기, 비페닐기, 나프탈렌기, 플루오레닐기, 파이레닐기, 페난트레닐기, 페릴렌기, 테트라세닐기, 안트라센닐기 등이 다른 치환기로 치환된 것을 의미한다.For specific examples, the substituted aryl group means that a phenyl group, a biphenyl group, a naphthalene group, a fluorenyl group, a pyrenyl group, a phenanthrenyl group, a perylene group, a tetracenyl group, an anthracenyl group, etc. are substituted with other substituents do.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 치환기들의 예시들에 대해서 아래에서 구체적으로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the present invention, examples of the substituents will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-프로필기, 이소프로필기, 부틸기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, sec-부틸기 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.In the present invention, the alkyl group may be linear or branched, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group, n-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group , sec-butyl group, and the like, but are not limited thereto.

본 발명에 있어서, 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있고, 단환식 아릴기의 예로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 스틸벤기 등이 있고, 다환식 아릴기의 예로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 테트라세닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 있으나, 본 발명의 범위가 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the aryl group may be monocyclic or polycyclic, and examples of the monocyclic aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and a stilbene group, and examples of the polycyclic aryl group include a naphthyl group and an anthracenyl group. , a phenanthrenyl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, a tetracenyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group, and the like, but the scope of the present invention is not limited to these examples.

본 발명에 있어서, 헤테로아릴기는 이종원자로 O, N, S 또는 Si를 포함하는 헤테로고리기로서, 그 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, 디벤조퓨라닐기, 페난트롤린기, 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the heteroaryl group is a heterocyclic group containing O, N, S or Si as a heteroatom, for example, a thiophene group, a furan group, a pyrrole group, an imidazole group, a thiazole group, an oxazole group, oxadia Zol group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazine group, 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, dibenzofuranyl group, phenanthroline group, thiazolyl group, isoxazolyl group, oxadiazolyl group, thiadiazolyl group, benzothiazolyl group, phenothiazinyl group, etc. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.In the present invention, examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.

상기 [화학식 A-12]로 표시되는 본 발명에 따른 청색 인광 화합물은 상술한 바와 같이, 그 구조적 특이성으로 인하여 유기발광소자의 유기물층으로 사용될 수 있고, 보다 구체적으로 발광층 내의 도판트로 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 하기 화합물들이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.As described above, the blue phosphorescent compound according to the present invention represented by the [Formula A-12] may be used as an organic material layer of an organic light emitting device due to its structural specificity, and more specifically, it may be used as a dopant in the light emitting layer, Examples include, but are not limited to, the following compounds.

Figure 112019063238130-pat00003
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Figure 112019063238130-pat00004
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Figure 112019063238130-pat00005
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Figure 112019063238130-pat00006
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또한, 본 발명의 다른 일 측면은 제1 전극, 제2 전극 및 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층으로 이루어진 유기발광소자에 관한 것이고, 구체적으로는 양극, 상기 양극 상에 형성된 발광층 및 상기 발광층 상에 형성된 음극을 포함하는 청색 인광 유기발광소자에 관한 것이다.In addition, another aspect of the present invention relates to an organic light emitting device comprising a first electrode, a second electrode, and one or more organic material layers interposed between the first electrode and the second electrode, and specifically, an anode, on the anode It relates to a blue phosphorescent organic light emitting diode including a light emitting layer formed on the light emitting layer and a cathode formed on the light emitting layer.

더욱 구체적으로는 양극, 상기 양극 상에 형성된 정공 수송층, 상기 정공 수송층 상에 형성된 발광층, 상기 발광층 상에 형성된 전자 수송층 및 상기 전자 수송층 상에 형성된 음극을 포함하는 청색 인광 유기발광소자에 관한 것이다.More specifically, it relates to a blue phosphorescent organic light emitting diode including an anode, a hole transport layer formed on the anode, an emission layer formed on the hole transport layer, an electron transport layer formed on the emission layer, and a cathode formed on the electron transport layer.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자는 양극과 음극 및 이 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 본 발명에 따른 청색 인광 화합물을 소자의 유기물층에 사용한다는 것을 제외하고는 통상의 소자의 제조 방법 및 재료를 사용하여 제조될 수 있다.That is, the organic light emitting device according to an embodiment of the present invention may have a structure including an anode and a cathode and an organic material layer disposed therebetween, except that the blue phosphorescent compound according to the present invention is used in the organic material layer of the device. can be manufactured using conventional device manufacturing methods and materials.

본 발명에 따른 유기발광소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기물층을 포함할 수도 있다.The organic material layer of the organic light emitting device according to the present invention may have a single-layer structure, but may have a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked. For example, it may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like. However, the present invention is not limited thereto and may include a smaller number or a larger number of organic material layers.

따라서, 상기 유기물층은 발광층을 포함할 수 있고, 상기 발광층이 상기 청색 인광 화합물을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 청색 인광 화합물은 발광층 내 도판트 물질로서 포함될 수 있다. 상기 청색 인광 화합물이 발광층 내 도판트 물질로서 포함되는 경우에, 상기 발광층은 1종 이상의 호스트 화합물을 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서 상기 발광층에는 호스트와 더불어 도판트 재료가 사용될 수 있다. 상기 발광층이 호스트 및 도판트를 포함할 경우, 도판트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택될 수 있다Accordingly, the organic material layer may include an emission layer, and the emission layer may include the blue phosphorescent compound. Here, the blue phosphorescent compound may be included as a dopant material in the emission layer. When the blue phosphorescent compound is included as a dopant material in the emission layer, the emission layer may further include one or more host compounds. As such, in the present invention, a dopant material may be used in addition to a host for the light emitting layer. When the light emitting layer includes a host and a dopant, the content of the dopant may be generally selected from about 0.01 to about 20 parts by weight based on about 100 parts by weight of the host.

본 발명의 일 실시예에 따른 청색 인광 유기발광소자는 하기 도 2에 구조 단면도를 도시하였으며, 각각의 도면 부호가 의미하는 바는 다음과 같다.The blue phosphorescent organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention is a structural cross-sectional view shown in FIG. 2, and the meanings of each reference numeral are as follows.

10 : 기판, 110 : 투명 양전극, 120 : HIL, 130 : HTL, 140 : EML, 150 : ETL, 160 : 음전극10: substrate, 110: transparent positive electrode, 120: HIL, 130: HTL, 140: EML, 150: ETL, 160: negative electrode

본 발명에 따른 청색 인광 유기발광소자 (PhOLED)는 양극 (anode)을 기능하는 제1 전극, 상기 양극 상에 형성된 발광층 (EML), 상기 발광층 (EML) 상에 형성된 음극 (cathode)으로 기능하는 제2 전극을 포함한다. 따라서 상기청색 인광 유기발광소자는 다층 구조를 가질 수 있다.A blue phosphorescent organic light emitting diode (PhOLED) according to the present invention is a first electrode functioning as an anode, a light emitting layer (EML) formed on the anode, and a cathode (cathode) formed on the light emitting layer (EML). Includes 2 electrodes. Accordingly, the blue phosphorescent organic light emitting diode may have a multilayer structure.

본 발명의 일 실시예에 따른 청색 인광 유기발광소자 (PhOLED)는 정공주입층 (HIL), 정공수송층 (HTL)과 버퍼층 (BL)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명에 따른 청색 인광 유기발광소자 (PhOLED)는 양극 (anode)으로 기능하는 제1 전극, 상기 양극 상에 형성된 정공주입층 (HIL), 상기 정공 주입층 상에 형성된 정공수송층 (HTL), 상기 정공수송층 (HTL) 상에 형성된 버퍼층 (BL), 상기 버퍼층 상에 형성된 발광층(EML), 상기 발광층(EML) 상에 형성된 전자수송층(ETL) 및 상기 전자수송층 (ETL) 상에 형성된 음극 (cathode)으로 기능하는 제2전극을 포함할 수 있다.The blue phosphorescent organic light emitting diode (PhOLED) according to an embodiment of the present invention may further include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), and a buffer layer (BL). Specifically, the blue phosphorescent organic light emitting diode (PhOLED) according to the present invention includes a first electrode functioning as an anode, a hole injection layer (HIL) formed on the anode, and a hole transport layer (HTL) formed on the hole injection layer. ), a buffer layer (BL) formed on the hole transport layer (HTL), an emission layer (EML) formed on the buffer layer, an electron transport layer (ETL) formed on the emission layer (EML), and a cathode formed on the electron transport layer (ETL) It may include a second electrode functioning as a cathode.

이때, 상기 발광층 (EML)은 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 청색 인광 화합물을 포함한다. 아울러, 본 발명에 따른 청색 인광 유기발광소자 (PhOLED)는 상기 층들을 지지하기 위한 기판 (substrate)을 포함할 수 있다. 상기 기판은 상기 제1 전극을 지지하도록 구비될 수 있다. 상기 기판은, 예를 들어 유리 기판이나 고분자 물질로 이루어진 유연 기판을 포함할 수 있다. 상기 유연 기판에 포함된 고분자 물질의 예로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 (PEN) 및 폴리카보네이트 (PC) 들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 전극은, 예를 들어 인듐-주석-옥사이드 (ITO), 인듐-아연-옥사이드 (IZO), 텅스텐 옥사이드 (WO), 주석옥사이드 (SnO), 아연 옥사이드 (ZnO) 및 아연-알루미늄-옥사이드 (ZAO) 등의 금속 옥사이드 티타늄 니트라이드 등의 금속 니트라이드 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 리드, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 니오븀 등의 금속 이러한 금속의 합금 또는 구리 요오드화물의 합금 그리고 폴리아닐린, 폴리티오핀, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리(3-메틸티오핀), 및 폴리페닐렌설파이드 등의 전도성 중합체 등으로부터 선택된 재질로 구성될 수 있다.In this case, the light emitting layer (EML) includes the blue phosphorescent compound according to the present invention as described above. In addition, the blue phosphorescent organic light emitting diode (PhOLED) according to the present invention may include a substrate for supporting the layers. The substrate may be provided to support the first electrode. The substrate may include, for example, a glass substrate or a flexible substrate made of a polymer material. Examples of the polymer material included in the flexible substrate may include at least one of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polycarbonate (PC). The first electrode is, for example, indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc-oxide (IZO), tungsten oxide (WO), tin oxide (SnO), zinc oxide (ZnO) and zinc-aluminum-oxide (ZAO) metal oxides, such as titanium nitride, etc. metal nitrides, such as gold, platinum, silver, copper, aluminum, nickel, cobalt, lead, molybdenum, tungsten, tantalum, niobium, etc. Metals such as alloys of these metals or alloys of copper iodide And it may be composed of a material selected from conductive polymers such as polyaniline, polythiopine, polypyrrole, polyphenylenevinylene, poly(3-methylthiopine), and polyphenylenesulfide.

상기 제1 전극은, 구체적인 예를 들어 ITO, IZO 및 WO과 같이 광학적으로 투명한 특성을 가지는 물질로 이루어질 수 있다.The first electrode may be made of, for example, a material having optically transparent properties such as ITO, IZO, and WO.

상기 정공주입층 (HIL)은 제1 전극 및 정공수송층 사이에 배치된다. 상기 정공주입층 (HIL)은 예를 들어, HAT-CN (1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene- hexacarbonitrile), [N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘 (NPB) 및 다이-[4-(N,N'-다이톨릴-아미노)-페닐]싸이클로헥산 (TAPC), 4,4'-비스{N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노}바이페닐 (α-NPD), PEDOT/PSS, 구리 프탈로시아닌 (CuPc), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트라이페닐아민 (m-MTDATA), 및 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐-아미노)-트라이페닐아민 (2-TNATA) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The hole injection layer (HIL) is disposed between the first electrode and the hole transport layer. The hole injection layer (HIL) is, for example, HAT-CN (1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene- hexacarbonitrile), [N,N'-bis (naphthalen-1-yl) -N, N′-Bis(phenyl)-benzidine (NPB) and di-[4-(N,N′-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane (TAPC), 4,4′-bis{N-(1- Naphthyl)-N-phenyl-amino}biphenyl (α-NPD), PEDOT/PSS, copper phthalocyanine (CuPc), 4,4′,4″-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine (m- MTDATA), and 4,4′,4″-tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine (2-TNATA).

상기 정공수송층 (HTL)은 상기 제1 전극 상에 배치된다. 상기 정공 수송층 (HTL)은 정공수송 물질, 예를 들면, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘 (NPB) 및 다이-[4-(N,N'-다이톨릴-아미노)-페닐]싸이클로헥산 (TAPC) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The hole transport layer (HTL) is disposed on the first electrode. The hole transport layer (HTL) is formed of a hole transport material such as N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine (NPB) and di-[4-( N,N′-ditolyl-amino)-phenyl]cyclohexane (TAPC).

상기 버퍼층 (BL)은 상기 정공수송층 (HTL) 상에 배치된다. 상기 버퍼층 (BL)은 MCBP(9,9',9"-(4,4',4"-(methylsilanetriyl)tris(benzene-4,1-diyl))tris (9H-carbazole))로 이루어질 수 있다.The buffer layer BL is disposed on the hole transport layer HTL. The buffer layer BL may be formed of MCBP (9,9',9"-(4,4',4"-(methylsilanetriyl)tris(benzene-4,1-diyl))tris(9H-carbazole)). .

상기 발광층 (EML)은 상기 정공수송층 상에 배치된다. 상기 발광층(EML)은 전하 이송을 위한 호스트 및 청색 인광 특성을 위한 도펀트 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 도펀트는 전술한 바와 같은 본 발명에 따라 구현되는 청색 인광 화합물을 적어도 하나를 포함할 수 있다.The light emitting layer EML is disposed on the hole transport layer. The emission layer EML may include a host for charge transport and a dopant material for blue phosphorescence. In this case, the dopant may include at least one blue phosphorescent compound implemented according to the present invention as described above.

한편, 호스트는, 예를 들어 4,4'-비스(카바졸-9-일)-2,2'-다이메틸바이페닐(CDBP), 4,4'-N,N-다이카바졸바이페닐(CBP), 1,3-N,N-다이카바졸벤젠(mCP), MCBP(9,9',9''-(4,4',4"-(methylsilanetriyl)tris(benzene-4,1-diyl))tris (9H-carbazole)) 및 이들의 유도체를 사용할 수 있다. 또한, 호스트는 (4,4'-비스(2,2-다이페닐-에텐-1-일)다이페닐 (DPVBi), 비스(스티릴)아민(DSA)계, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(트라이페닐실록시)알루미늄(III) (SAlq), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(파라-페놀라토)알루미늄(III) (BAlq), 3-(바이페닐-4-일)-5-(4-다이메틸아미노)4-(4-에틸페닐)-1,2,4-트라이아졸 (p-EtTAZ), 3-(4-바이페닐)-4-페닐-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,2,4-트라이아졸 (TAZ), 2,2',7,7'-테트라키스(바이-페닐-4-일)-9,9'-스피로플루오렌 (Spiro-DPVBI), 트리스(파라-터셔리-페닐-4-일)아민 (p-TTA), 5,5-비스(다이메지틸보릴)-2,2-바이사이오펜 (BMB-2T) 및 페릴렌 (perylene)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.On the other hand, the host is, for example, 4,4'-bis(carbazol-9-yl)-2,2'-dimethylbiphenyl (CDBP), 4,4'-N,N-dicarbazolebiphenyl (CBP), 1,3-N,N-dicarbazolebenzene (mCP), MCBP(9,9',9''-(4,4',4"-(methylsilanetriyl)tris(benzene-4,1) -diyl))tris (9H-carbazole)) and derivatives thereof can be used.In addition, the host is (4,4'-bis(2,2-diphenyl-ethen-1-yl)diphenyl (DPVBi) , bis(styryl)amine (DSA) type, bis(2-methyl-8-quinolinolato)(triphenylsiloxy)aluminum(III) (SAlq), bis(2-methyl-8-quinolinolato) To) (para-phenolato) aluminum (III) (BAlq), 3- (biphenyl-4-yl) -5- (4-dimethylamino) 4- (4-ethylphenyl) -1,2,4 -Triazole (p-EtTAZ), 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole (TAZ), 2,2' ,7,7'-tetrakis(bi-phenyl-4-yl)-9,9'-spirofluorene (Spiro-DPVBI), tris(para-tertiary-phenyl-4-yl)amine (p-TTA ), 5,5-bis(dimethylboryl)-2,2-bithiophene (BMB-2T) and at least one of perylene.

상기 전자수송층 (ETL)은 상기 발광층 상에 배치된다. 상기 전자수송층 (ETL)은, 예를 들어 아릴-치환된 옥사다이아졸, 아릴-치환된 트라이아졸, 아릴-치환된 페난트롤린, 벤조사이아졸 및 벤즈시아졸 화합물 등으로부터 선택될 수 있으며, 구체적인 예를 들면, 4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐 (BAlq), 1,3-비스(N,N-t-부틸-페닐)-1,3,4-옥사다이아졸 (OXD-7), 3-페닐-4-(1'-나프틸)-5-페닐-1,2,4-트라이아졸 (TAZ), 및 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(III) (Alq3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The electron transport layer (ETL) is disposed on the light emitting layer. The electron transport layer (ETL) may be selected from, for example, an aryl-substituted oxadiazole, an aryl-substituted triazole, an aryl-substituted phenanthroline, a benzocyazole, and a benzciazole compound. For example, 4-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl (BAlq), 1,3-bis(N,Nt-butyl-phenyl)-1,3,4- Oxadiazole (OXD-7), 3-phenyl-4-(1'-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), and tris(8-quinolinato)aluminum ( III) at least one of (Alq3).

상기 제2 전극은 상기 전자수송층 상에 배치된다. 상기 제2 전극은 예를 들어 금속으로부터 선택될 수 있다. 상기 제2 전극은, 구체적인 예를 들어 Al, Ca, Mg 및 Ag 등으로부터 선택된 하나 또는 둘 이상의 합금을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극은, 보다 구체적인 예를 들어 Al 또는 Al을 포함하는 합금에 LiF가 코팅된 것을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 청색 인광 유기발광소자 (PhOLED)를 구성하는 상기 각 층들의 두께는 제한되지 않는다. 아울러, 상기 각 층들은 통상과 같은 방법, 예를 들어 각 층에 따라 진공열증착 (thermal evaporation) 등의 진공증착법이나, 액상 코팅 후의 열풍 건조, 또는 코팅 후의 고온 소성 등을 통해 형성될 수 있으며, 그 형성방법은 제한되지 않는다.The second electrode is disposed on the electron transport layer. The second electrode may be selected, for example, from a metal. The second electrode may include, for example, one or two or more alloys selected from Al, Ca, Mg and Ag. The second electrode may be, for example, Al or an alloy containing Al coated with LiF. In addition, in the present invention, the thickness of each of the layers constituting the blue phosphorescent organic light emitting diode (PhOLED) is not limited. In addition, each of the layers may be formed through the same method as usual, for example, vacuum evaporation such as thermal evaporation, hot air drying after liquid coating, or high temperature firing after coating, depending on each layer, The formation method is not limited.

이하, 실시예 및 실험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 실시예 및 실험예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이러한 실시예 및 실험예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Experimental Examples. These Examples and Experimental Examples are only for specifically illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these Examples and Experimental Examples.

합성예Synthesis example 1 : 본 발명에 따른 B-67 화합물의 합성 1: Synthesis of B-67 compound according to the present invention

Figure 112019063238130-pat00007
Figure 112019063238130-pat00007

상기 B-67 이리듐 착체를 합성하기 위하여, 리간드의 합성을 진행하고, 리간드와 이리듐 전구체 반응을 거쳐 육배위 3개의 리간드가 결합된 이리듐 화합물을 합성하였다. 일반적으로 생성된 이리듐화합물은 두 가지 위치 fac-과 mer- 이성질체를 포함한다, 각각의 이성질체들은 실리카겔 컬럼 정제 방법을 이용하여 분리하고, 고체상으로 최종화합물을 순도 98 % 이상 확보하였다.In order to synthesize the B-67 iridium complex, the ligand was synthesized, and the ligand and the iridium precursor were reacted to synthesize an iridium compound to which three hexacoordinate ligands were bound. In general, the produced iridium compound contains two position fac - and mer - isomers. Each isomer was separated using a silica gel column purification method, and the final compound was obtained as a solid phase with a purity of 98% or more.

(1) 리간드의 합성(1) Synthesis of Ligand

[반응식 1-1][Scheme 1-1]

Figure 112019063238130-pat00008
Figure 112019063238130-pat00008

반응용기에 2-Bromo-m-xylene 13.89 g (75.05 mmol)을 깨끗하게 정제된 용매 Tetrahydrofuran 100 mL에 녹이고 드라이아이스와 아세톤을 이용해 온도를 -78°C까지 낮추었다. 온도 확인 후 n-BuLi 7.63 mL (82.55 mmol)을 적가해주고 30분 동안 교반하였다. 30분 후에 아세트알데하이드 100 mL를 적가한 뒤 1시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되면 증류수를 첨가하고 Dichloromethane을 사용해 추출하고 얻어낸 유기층을 MgSO4로 건조한 뒤, 감압하여 용매를 제거한 후에, 미정제 화합물을 Dichloromethane 100 mL에 녹인 후 Pyridiniumchlorochromate 17.8 g (82.39 mmol)를 적가해주고 상온에서 1시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되면 반응물을 뷰흐너깔때기를 이용해 거른 뒤 Ethylacetate:Hexane = 1:9의 혼합 용매 조건 하(Rf = 0.55)에서 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 59 %의 수율로 6.59 g의 화합물을 얻었다.In a reaction vessel, 13.89 g (75.05 mmol) of 2-Bromo-m-xylene was dissolved in 100 mL of the purified solvent Tetrahydrofuran, and the temperature was lowered to -78°C using dry ice and acetone. After checking the temperature, 7.63 mL (82.55 mmol) of n-BuLi was added dropwise and stirred for 30 minutes. After 30 minutes, 100 mL of acetaldehyde was added dropwise and stirred for 1 hour. When the reaction was completed, distilled water was added, extracted using Dichloromethane, and the obtained organic layer was dried over MgSO 4 , and then the solvent was removed under reduced pressure. After dissolving the crude compound in 100 mL of Dichloromethane, 17.8 g (82.39 mmol) of Pyridiniumchlorochromate was added dropwise at room temperature. stirred for 1 hour. Upon completion of the reaction, the reaction product was filtered using a Buchner funnel and purified by silica gel column chromatography under a mixed solvent condition of Ethylacetate:Hexane = 1:9 (R f = 0.55) to obtain 6.59 g of the compound in a yield of 59%. .

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 7.15(t, 1H), 7.02 (d, 2H), 2.47 (s, 3H), 2.25 (s, 6H); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): 7.15 (t, 1H), 7.02 (d, 2H), 2.47 (s, 3H), 2.25 (s, 6H);

[반응식 1-2][Scheme 1-2]

Figure 112019063238130-pat00009
Figure 112019063238130-pat00009

반응용기에 CuBr2을 넣고 깨끗하게 정제된 용매 Ethylacetate 100 mL로 용해시킨 후 환류하였다. 환류 중인 혼합물에 상기 [반응식 1-1]에서 수득한 1-(2,6-dimethylphenyl)ethanone 6.59 g (44.4 mmol)을 Chloroform 120 mL에 용해시킨 후 첨가해주고 10시간 동안 환류하였다. 반응이 종결되면 뷰흐너깔때기를 사용해 침전물을 거른 후 Ethylacetate:Hexane = 1:9의 혼합용매조건 (Rf = 0.65)에서 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 73 %의 수율로 7.36 g의 화합물을 얻었다. CuBr 2 was put in a reaction vessel, and it was dissolved in 100 mL of a cleanly purified solvent Ethylacetate and refluxed. To the mixture under reflux, 6.59 g (44.4 mmol) of 1-(2,6-dimethylphenyl)ethanone obtained in [Scheme 1-1] was dissolved in 120 mL of Chloroform, added, and refluxed for 10 hours. After completion of the reaction, the precipitate was filtered using a Buchner funnel, and purified by silica gel column chromatography in a mixed solvent condition of Ethylacetate:Hexane = 1:9 (R f = 0.65) to obtain 7.36 g of the compound in a yield of 73%.

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 7.23-7.19 (m, 1H), 7.06-7.04 (m, 2H), 4.28 (s, 2H), 2.26 (s, 6H); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): 7.23-7.19 (m, 1H), 7.06-7.04 (m, 2H), 4.28 (s, 2H), 2.26 (s, 6H);

[반응식 1-3][Scheme 1-3]

Figure 112019063238130-pat00010
Figure 112019063238130-pat00010

상기 [반응식 1-2]에서 수득한 2-Bromo-1-(2,6-dimethylphenyl)ethanone 7.36 g (32.41 mmol)을 넣고, Formamide 50 mL에 녹인 뒤 9시간 동안 180 ℃에서 교반하였다. 반응이 종결되면 상온으로 식힌 혼합물을 포화 NaHCO3 용액 200 mL에 넣고 Ethylacetate로 추출하였다. 추출한 유기층을 Na2SO4로 건조한 뒤 감압하여 용매를 제거하였다. Ethylacetate의 용매조건 (Rf = 0.4)에서 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 58 %의 수율로 3.24 g의 화합물을 얻었다.7.36 g (32.41 mmol) of 2-Bromo-1-(2,6-dimethylphenyl)ethanone obtained in [Scheme 1-2] was added, dissolved in 50 mL of Formamide, and stirred at 180° C. for 9 hours. When the reaction is complete, the mixture cooled to room temperature is saturated NaHCO 3 The solution was added to 200 mL and extracted with Ethylacetate. The extracted organic layer was dried over Na 2 SO 4 , and then the solvent was removed under reduced pressure. Purification by silica gel column chromatography in a solvent condition of ethylacetate (R f = 0.4) gave 3.24 g of the compound in a yield of 58%.

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 8.01 (d, 1H), 7.34 (s, 1H) ,7.22 (t, 1H), 7.06 (d, 2H), 2.18 (s, 6H); (N=CH-N peak는 측정되지 않았다.) 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): 8.01 (d, 1H), 7.34 (s, 1H), 7.22 (t, 1H), 7.06 (d, 2H), 2.18 (s, 6H); (N=CH-N peak was not measured.)

[반응식 1-4][Scheme 1-4]

Figure 112019063238130-pat00011
Figure 112019063238130-pat00011

상기 [반응식 1-3]에서 수득한 5-(2,6-Dimethylphenyl)-1H-imidazole 3.24 g (18.81 mmol)을 넣고 4-Bromodibenzofuran 3.87 g (13.43 mmol)과 CuI 0.59 g (2.69 mmol), K2CO3 3.71 g (26.86 mmol)을 넣어준 후 깨끗하게 정제된 용매 Dimethylformamide 60 mL에 녹이고 48 시간동안 환류하였다. 반응이 종결된 후 상온으로 식히고 침전물을 필터를 이용해 걸러낸 후에, 감압하여 Dimethylformamide를 제거하고 Dichloromethane과 증류수, 암모니아수를 이용하여 추출하였다. 추출된 혼합물은 Ethylacetate:Hexane = 1:2의 혼합용매 조건하 (Rf = 0.5)에서 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 13 %의 수율로 0.6 g (1.77 mmol)의 화합물을 얻었다.3.24 g (18.81 mmol) of 5-(2,6-Dimethylphenyl)-1H-imidazole obtained in the above [Scheme 1-3] was added, and 4-Bromodibenzofuran 3.87 g (13.43 mmol) and CuI 0.59 g (2.69 mmol), K After adding 3.71 g (26.86 mmol) of 2 CO 3 , it was dissolved in 60 mL of a purified solvent dimethylformamide and refluxed for 48 hours. After completion of the reaction, the reaction was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered using a filter, and then dimethylformamide was removed under reduced pressure, followed by extraction using dichloromethane, distilled water, and aqueous ammonia. The extracted mixture was purified by silica gel column chromatography under a mixed solvent condition of Ethylacetate:Hexane = 1:2 (R f = 0.5) to obtain 0.6 g (1.77 mmol) of the compound in a yield of 13%.

1H NMR (300 MHz, CDCl3): 9.05 (d, 1H), 8.60 (s, 1H), 8.35 (d, 1H), 8.1-7.3 (m, 8H), 7.23 (t, 1H), 7.15 (d, 2H), 2.34 (s, 6H); (N=CH-N peak는 측정되지 않았다.) 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): 9.05 (d, 1H), 8.60 (s, 1H), 8.35 (d, 1H), 8.1-7.3 (m, 8H), 7.23 (t, 1H), 7.15 ( d, 2H), 2.34 (s, 6H); (N=CH-N peak was not measured.)

[반응식 1-5][Scheme 1-5]

Figure 112019063238130-pat00012
Figure 112019063238130-pat00012

상기 [반응식 1-4]에서 수득한 1-(Dibenzo[b,d]furan-4-yl)-5-(2,6- Dimethylphenyl)-1H-imidazole 0.6 g (1.77 mmol)을 넣고 깨끗하게 정제된 용매 Tetrahydrofuran 5 mL로 녹인 후 혼합물을 교반하면서 Methyliodide 0.61 mL (10 mmol)을 넣어주고 24 시간 동안 환류하였다. 화합물이 생성되면 반응물에 고체가 생성되고, 반응이 종결되면 상온으로 식힌 후 뷰흐너깔때기를 이용하여 고체를 걸러내고 Tetrahydrofuran으로 씻어주었다. 고체를 소량의 Methanol에 녹이고 Diethylether를 넣어 침전시킨 뒤 침전물을 뷰흐너깔때기를 이용하여 걸러내어 73 %의 수율로 0.62 g (1.29 mmol)의 화합물을 얻었다.0.6 g (1.77 mmol) of 1-(Dibenzo[b,d]furan-4-yl)-5-(2,6-dimethylphenyl)-1H-imidazole obtained in [Scheme 1-4] was added, and the purified After dissolving in 5 mL of the solvent Tetrahydrofuran, 0.61 mL (10 mmol) of Methyliodide was added to the mixture while stirring, and the mixture was refluxed for 24 hours. When the compound was formed, a solid was generated in the reactant, and when the reaction was completed, the solid was filtered out using a Buchner funnel after cooling to room temperature and washed with Tetrahydrofuran. The solid was dissolved in a small amount of methanol, and diethylether was added to precipitate it, and the precipitate was filtered using a Buchner funnel to obtain 0.62 g (1.29 mmol) of the compound in a yield of 73%.

1H NMR (300 MHz, CDCl3) : 11.40 (s, 1H), 8.13 (d, 1H), 8.10 (d, 1H), 8.01(m, 2H), 7.67-7.46 (m, 4H) 7.41 (t, 1H), 7.28 (d, 2H), 4.00 (s, 3H), 2.24 (s, 6H); 1 H NMR (300 MHz, CDCl 3 ): 11.40 (s, 1H), 8.13 (d, 1H), 8.10 (d, 1H), 8.01 (m, 2H), 7.67-7.46 (m, 4H) 7.41 (t) , 1H), 7.28 (d, 2H), 4.00 (s, 3H), 2.24 (s, 6H);

[반응식 1-6][Scheme 1-6]

Figure 112019063238130-pat00013
Figure 112019063238130-pat00013

상기 [반응식 1-5]에서 수득한 1-(Dibenzo[b,d]furan-4-yl)-5-(2,6- dimethylphenyl)-3-methyl-1H-imidazol-3-ium iodide 0.62 g (1.29 mmol)과 Ag2CO3 0.18 g (0.65 mmol), Na2CO3 0.069 g (0.65 mmol), IrCl3·3H2O 0.136 g (0.387 mmol)을 깨끗하게 정제한 2-ethoxyethanol 용매 5 mL에 녹인 후, 알루미늄 호일을 이용해 빛을 가린 상태에서 환류하였다. 상기 반응 혼합물을 상온에서 냉각시킨 후, 물 50 mL을 넣고, 얻어진 용액은 Dichloromethane을 사용하여 두 번 추출(100 mL×2)한다. 이후, Dichloromethane 용액을 포화된 NaCl 수용액 100 mL으로 씻은 뒤, MgSO4로 건조시키고, 여과된 액체를 감압 증발시켰다. 그 후 Dichloromethane:hexane = 2:1의 혼합 용매 조건에서 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 두 개의 이성질체인 facial (Rf : 0.5, 수율 : 9 %)과 meridional (Rf : 0.6, 수율 : 23 %)을 분리하였다.0.62 g of 1-(Dibenzo[b,d]furan-4-yl)-5-(2,6-dimethylphenyl)-3-methyl-1H-imidazol-3-ium iodide obtained in [Scheme 1-5] (1.29 mmol) and Ag 2 CO 3 0.18 g (0.65 mmol), Na 2 CO 3 0.069 g (0.65 mmol), IrCl 3 3H 2 O 0.136 g (0.387 mmol) in 5 mL of purified 2-ethoxyethanol solvent After melting, it was refluxed in a state in which light was blocked using aluminum foil. After the reaction mixture was cooled to room temperature, 50 mL of water was added, and the resulting solution was extracted twice (100 mL×2) using dichloromethane. Then, the dichloromethane solution was washed with 100 mL of saturated aqueous NaCl solution , dried over MgSO 4 , and the filtered liquid was evaporated under reduced pressure. After that, it was purified by silica gel column chromatography in a mixed solvent condition of Dichloromethane:hexane = 2:1, and the two isomers of facial (R f : 0.5, yield: 9 %) and meridional (Rf: 0.6, yield: 23 %) were isolated.

fac-: 1H NMR (300.1 MHz, DMSO): 8.25 (s, 3H), 7.84 (d, 3H), 7.48 (d, 6H) 7.40-7.01 (m, 21H), 6.68 (d, 3H) 2.93 (s, 9H), 2.09 (s, 9H), 1.71 (s, 9H). fac -: 1 H NMR (300.1 MHz, DMSO): 8.25 (s, 3H), 7.84 (d, 3H), 7.48 (d, 6H) 7.40-7.01 (m, 21H), 6.68 (d, 3H) 2.93 ( s, 9H), 2.09 (s, 9H), 1.71 (s, 9H).

mer-: 1H NMR (300.1 MHz, DMSO): 8.35 (d, 2H), 8.26 (s, 1H), 7.93 (d, 1H), 7.85 (t, 2H), 7.65-7.59 (m, 4H), 7.42-7.13 (m, 17H), 6.96 (d, 1H), 6.86 (d, 1H), 6,73 (d, 1H), 3.00 (s, 3H), 2.70 (s, 3H), 2.63 (s, 3H), 2.41 (s, 3H), 2.34 (s, 3H), 2.05 (s, 3H), 1.92 (s, 3H), 1.89 (s, 3H), 1.79 (s, 3H). mer -: 1 H NMR (300.1 MHz, DMSO): 8.35 (d, 2H), 8.26 (s, 1H), 7.93 (d, 1H), 7.85 (t, 2H), 7.65-7.59 (m, 4H), 7.42-7.13 (m, 17H), 6.96 (d, 1H), 6.86 (d, 1H), 6,73 (d, 1H), 3.00 (s, 3H), 2.70 (s, 3H), 2.63 (s, 3H), 2.41 (s, 3H), 2.34 (s, 3H), 2.05 (s, 3H), 1.92 (s, 3H), 1.89 (s, 3H), 1.79 (s, 3H).

Mass 측정값 : [C72H60IrN6O3] 1246.83 (facial), 1247.25 (meridional) / 이론값 : m/z = 1249.44Mass measured value: [C 72 H 60 IrN 6 O 3 ] 1246.83 (facial), 1247.25 (meridional) / Theoretical value: m/z = 1249.44

정제된 이리듐착제UV-Vis 흡수 스펙트럼은 ~ 350 nm에서 흡수를 가지며 facial, meridional 각각 ~446 nm, ~452 nm에서 발광 λ max값을 가진다.The purified iridium complex UV-Vis absorption spectrum has absorption at ~350 nm, and λ max values at ~446 nm and ~452 nm for facial and meridional, respectively.

B-67 화합물의 fac- 또는 mer- 이성질체의 흡수 발광스펙트럼은 하기 도 1에 나타내었다.The absorption emission spectrum of the fac- or mer- isomer of compound B-67 is shown in FIG. 1 below.

Claims (7)

하기 [화학식 A-12]로 표시되는 청색 인광 화합물:
[화학식 A-12]
Figure 112021101048696-pat00014

상기 [화학식 A-12]에서,
X는 O 또는 S이고,
R은 탄소수 1 내지 7의 알킬기이며,
Ra는 할로겐기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 7의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴기 중에 선택되는 어느 하나이고,
Rb는 수소이며,
a 및 b는 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이다.
A blue phosphorescent compound represented by the following [Formula A-12]:
[Formula A-12]
Figure 112021101048696-pat00014

In the above [Formula A-12],
X is O or S;
R is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms,
Ra is selected from a halogen group, a cyano group, a substituted or unsubstituted C 1 to C 7 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 6 to C 20 aryl group, and a substituted or unsubstituted C 3 to C 24 heteroaryl group is one,
Rb is hydrogen,
a and b are each independently an integer of 1 to 4.
제1항에 있어서,
상기 치환 또는 비치환된은 상기 Ra가 시아노기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 7의 알킬기, 탄소수 1 내지 7의 알콕시기, 탄소수 1 내지 7의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기 및 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴기 중에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것인 것을 특징으로 하는 청색 인광 화합물.
According to claim 1,
The substituted or unsubstituted is wherein Ra is a cyano group, a halogen group, an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 7 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 7 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, and 3 carbon atoms. to 24, which is substituted with one or two or more substituents selected from the heteroaryl group, or substituted with a substituent to which two or more of the substituents are connected, or does not have any substituents.
제1항에 있어서,
상기 [화학식 A-12]로 표시되는 화합물은 하기 화합물 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 청색 인광 화합물:
Figure 112021101048696-pat00021

Figure 112021101048696-pat00022
According to claim 1,
The compound represented by the [Formula A-12] is a blue phosphorescent compound, characterized in that any one selected from the following compounds:
Figure 112021101048696-pat00021

Figure 112021101048696-pat00022
제1 전극, 제2 전극, 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기발광소자로서,
상기 유기물층 중 1 층 이상은 상기 제1항에 따른 청색 인광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
An organic light emitting device comprising a first electrode, a second electrode, and one or more organic material layers disposed between the first electrode and the second electrode,
At least one layer of the organic material layer is an organic light emitting device comprising the blue phosphorescent compound according to claim 1 .
제4항에 있어서,
상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입과 정공 수송을 동시에 하는 층, 전자 수송층, 발광층, 전자 주입층 및 전자 수송과 전자 주입을 동시에 하는 층 중에서 선택되는 1층 이상을 포함하는 것을 특징으로 유기발광소자.
5. The method of claim 4,
The organic material layer comprises at least one layer selected from a hole injection layer, a hole transport layer, a layer that simultaneously injects and transports holes, an electron transport layer, a light emitting layer, an electron injection layer, and a layer that simultaneously transports and injects electrons. organic light emitting device.
제5항에 있어서,
상기 발광층이 상기 청색 인광 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
6. The method of claim 5,
The organic light emitting device, characterized in that the light emitting layer comprises the blue phosphorescent compound.
제6항에 있어서,
상기 청색 인광 화합물은 상기 발광층 내의 도펀트 화합물로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
7. The method of claim 6,
The blue phosphorescent compound is an organic light emitting device, characterized in that used as a dopant compound in the light emitting layer.
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