KR102583566B1 - 신규한 화합물 및 유기 발광 소자 - Google Patents

신규한 화합물 및 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR102583566B1
KR102583566B1 KR1020180091834A KR20180091834A KR102583566B1 KR 102583566 B1 KR102583566 B1 KR 102583566B1 KR 1020180091834 A KR1020180091834 A KR 1020180091834A KR 20180091834 A KR20180091834 A KR 20180091834A KR 102583566 B1 KR102583566 B1 KR 102583566B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
compound
layer
mmol
organic
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020180091834A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200016574A (ko
Inventor
박희준
유선근
김상범
장소영
신지철
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020180091834A priority Critical patent/KR102583566B1/ko
Priority to US16/530,234 priority patent/US11332474B2/en
Priority to CN201910726195.0A priority patent/CN110818670B/zh
Publication of KR20200016574A publication Critical patent/KR20200016574A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102583566B1 publication Critical patent/KR102583566B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/10—Spiro-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D311/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings
    • C07D311/96—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only hetero atom, condensed with other rings spiro-condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D495/10—Spiro-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D497/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D497/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D497/04—Ortho-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D519/00—Heterocyclic compounds containing more than one system of two or more relevant hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system not provided for in groups C07D453/00 or C07D455/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1088—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing oxygen as the only heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1092—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing sulfur as the only heteroatom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers

Abstract

본 발명은 스피로 화합물을 포함하는 아민 유도체의 신규한 화합물을 제공하고, 상기 화합물은 정공수송 특성이 우수하고, 유기 발광 소자의 정공 수송층, 정공 수송보조층 및 전자 차단층에 적용할 경우 저전압, 고효율, 높은 열안정성 및 장수명을 구현한다. 또한 상기 구조의 화합물을 청색 발광체로 사용할 경우 저전압 및 고효율의 소자를 제공한다.

Description

신규한 화합물 및 유기 발광 소자{NOVEL COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE}
본 발명은 신규한 화합물 및 유기 발광 소자에 관한 발명이다.
유기 발광 소자(OLED)는 액정디스플레이(LCD, liquid crystal display)에 비해 시야각, 명암비 등이 우수하고 백라이트가 불필요하여 경량 및 초박형이 가능하다. 이러한 유기 발광 소자 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 음극과 양극으로부터 각각 전자와 정공이 주입되며, 발광층에서 생성된 엑시톤(exciton)이 바닥 상태로 떨어지면서 빛이 나게 된다.
본 발명의 목적은 화학 및 열적으로 안정하며 정공 이동도가 높은 재료를 개발하여, 유기 발광 소자의 정공 수송층, 정공 수송보조층 및 전자 차단층에 적용시 고효율, 저소비전력 및 장수명을 갖는 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1~C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6~C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2~C60 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C3~C30 시클로알킬기, C1~C30 알콕시기 또는 C6~C30 아릴옥시기이고;
a 및 b 는, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, a 또는 b가 2 이상의 정수인 경우, 각각의 R1 또는 R2는 동일하거나 상이할 수 있으며,
c 및 d 는, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, c 또는 d가 2 이상의 정수인 경우, 각각의 R3 또는 R4는 동일하거나 상이할 수 있으며,
m 및 n 은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, m 또는 n이 2 이상의 정수인 경우, 각각의 A 또는 B는 동일하거나 상이하고,
o 및 p 는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, o 또는 p가 2 이상의 정수인 경우, 각각의 C 또는 D는 동일하거나 상이하고,
0≤a+m≤4, 0≤b+n≤4, 0≤c+o≤4 및 0≤d+p≤4 이고;
X는 O 또는 S 이고;
A 내지 D 는 하기 화학식 2로 표시되며,
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
L은 직접 결합, 치환 또는 비치환된 C1~C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6~C30 아릴렌기 또는 6 내지 30개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리의 2가 기이고;
Ar1 또는 Ar2 는, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6~C60 아릴기 또는 6 내지 60개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리의 1가 기며, Ar1과 Ar2는 서로 결합하여 환을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 두 전극인 애노드 (anode) 및 캐소드 (cathode) 사이에 위치하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자이고, 상기 유기물층은 상기 화합물을 함유하는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 신규한 화합물은 정공수송 특성이 우수하여 유기 발광 소자의 정공 수송층 및 정공 수송보조층에 사용할 경우 저전압, 고효율의 소자를 제공하며, 전자를 차단할 수 있는 높은 LUMO 에너지 레벨을 갖기 때문에 유기 발광 소자의 전자 차단층에 적용할 경우 고효율의 소자를 제공한다.
도 1 내지 도 4는 각각 본 발명의 예시적인 일 실시형태에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자가 적용된 유기발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 일 구현예에서, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R4는, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1~C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6~C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C2~C60 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C3~C30 시클로알킬기, C1~C30 알콕시기 또는 C6~C30 아릴옥시기이고;
a 및 b 는, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, a 또는 b가 2 이상의 정수인 경우, 각각의 R1 또는 R2는 동일하거나 상이할 수 있으며,
c 및 d 는, 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고, c 또는 d가 2 이상의 정수인 경우, 각각의 R3 또는 R4는 동일하거나 상이할 수 있으며,
m 및 n 은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, m 또는 n이 2 이상의 정수인 경우, 각각의 A 또는 B는 동일하거나 상이하고,
o 및 p 는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, o 또는 p가 2 이상의 정수인 경우, 각각의 C 또는 D는 동일하거나 상이하고,
0≤a+m≤4, 0≤b+n≤4, 0≤c+o≤4 및 0≤d+p≤4 이고;
X는 O 또는 S 이고;
A 내지 D 는 하기 화학식 2로 표시되며,
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
L은 직접 결합, 치환 또는 비치환된 C1~C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6~C30 아릴렌기 또는 6 내지 30개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리의 2가 기이고;
Ar1 또는 Ar2 는, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6~C60 아릴기 또는 6 내지 60개의 방향족 고리 원자를 갖는 헤테로방향족 고리의 1가 기며, Ar1과 Ar2는 서로 결합하여 환을 형성할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 스피로 화합물을 포함하는 아민 유도체의 신규한 화합물이다.
상기 화합물은 정공수송 특성이 우수하여 소자의 구동전압을 낮추고, 효율 및 소비전력을 개선한다.
일 구현예에서, 상기 화합물은 화학 및 열적으로 안정하며 정공 이동도가 높기 때문에, 유기 발광 소자의 정공 수송층, 정공 수송보조층 및 전자 차단층에 적용시 고효율, 저소비전력 및 장수명을 갖는 유기 발광 소자를 구현한다.
또한, 상기 화합물은 전자를 차단할 수 있는 높은 LUMO 에너지 레벨을 갖기 때문에 유기발광소자의 전자 차단층에 적용할 경우 고효율의 소자를 구현한다.
일 구현예에서, 상기 화합물의 높은 유리전이온도로 인한 안정성을 높이고, 장수명을 가지는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 화합물을 청색 발광체로 사용할 경우 저전압 및 고효율의 소자를 제공한다.
유기 발광 소자는 유기 발광 소자 내에서 전기에너지를 빛에너지로 전환시키는 유기 발광 현상을 이용하여 발광한다. 이러한 유기 발광 소자를 구성하는 재료는 정공 주입층 및 전자 주입층의 기능을 담당하는 전하 주입 재료와, 정공 수송층, 정공 수송보조층, 전자 차단층 및 전자 수송층의 기능을 담당하는 전하 수송 재료, 그리고 발광층의 기능을 담당하는 호스트 재료 및 발광 재료 등으로 분류한다.
상기 전하 수송 재료 중에서 정공 수송층, 정공 수송보조층, 및 전자 차단층에 사용되는 재료에는 카바졸 및 스피로 플루오렌 골격을 가지는 아민 유도체의 예를 들 수 있다. 그러나, 카바졸을 포함하는 아민 유도체의 경우 낮은 정공 이동도로 인해 구동 전압, 효율 및 수명에 한계가 있고, 스피로 플루오렌을 포함하는 아민 유도체의 경우 유기 용제에서의 낮은 용해도 문제로 공정상 어려움이 있다. 또한, 유기 발광 소자의 발광층에 사용되는 발광 재료의 경우 스피로 플루오렌 골격을 사용하는 형광 발광 재료를 사용할 수 있으나, 이들은 화학적 및 열적 안정성, 낮은 효율, 짧은 수명 등의 문제로 고효율 장수명의 유기 발광 소자 제조하기에는 어려움이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 스피로 골격을 가지기 때문에 높은 정공 이동도를 갖는 장점을 가짐으로써, 상기 카바졸을 포함하는 아민 유도체를 대체하여 정공 수송층 및 정공 수송보조층에 적용시, 효율을 높이고 소비전력을 낮출 수 있다.
동시에, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 헤테로 원자를 포함하는 스피로 화합물이기 때문에, 용해도가 높아서 합성 공정 상에서 공정 및 정제 상 유리하다. 통상적으로 스피로 화합물의 경우 용해도가 낮기 때문에 공정상 문제를 갖지만, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 이러한 문제를 해결함으로써, 형광 발광 재료로도 사용될 수 있으며 저전압 및 고효율 소자 구현에 장점을 가지고 있다.
일 구현예에서, 상기 화학식 2의 Ar1 및 Ar2는 하기 치환기로부터 선택될 수 있다.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1 내지 176 중 어느 하나로 표시될 수 있다. 이하, 본 명세서에서, 화학식 1로 표시되는 화합물은 '화합물 1', 화학식 2로 표시되는 화합물은 '화합물 2' 등으로 표기한다.

본 발명의 일 구현예에서, 두 전극인 애노드 (anode) 및 캐소드 (cathode) 사이에 위치하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자이고, 상기 유기물층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유하는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 유기 발광 소자는, 전술한 바와 같이, 상기 화학식 1로 표시되는 전공 수송 재료로서 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 전공 수송 재료로서 포함하는 유기물층은 정공 수송층, 정공수송보조층 또는 전자 차단층일 수 있다. 일 구현예에서, 상기 유기물층은 정공 수송층, 정공수송보조층 또는 전자 차단층이고, 상기 화합물 1 내지 화합물 176 중 어느 하나의 화합물을 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 유기물층은 정공 수송층, 정공수송보조층 및 전자 차단층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 유기물층 중 적어도 한 층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유한다. 일 구현예에서, 상기 유기물층은 정공 수송층, 정공수송보조층 및 전자 차단층이고, 상기 화합물 1 내지 화합물 176 중 어느 하나의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광 재료로서 포함하는 유기물층은 청색 발광층일 수 있다.
일 구현예에서, 상기 유기물층은 청색 발광층을 포함하고, 상기 청색 발광층은 상기 화합물 1 내지 화합물 176 중 어느 하나의 화합물을 청색 발광층 물질로서 포함한다.
일 구현예에서, 상기 유기물층은 전자 수송층 및 정공 차단층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 유기물층 중 적어도 한 층이 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 함유한다.
도 1 내지 도 4는, 각각, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
도 1에서, 유기 발광 소자는 애노드(1), 정공 주입층(2, HIL: hole injection layer), 정공 수송층(3, HTL: hole transport layer), 발광층(4, EML, light emitting layer), 전자 수송층(5, ETL: electron transport layer) 및 캐소드(6)를 순차적으로 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 것이다. 도 2에서, 유기 발광 소자는 애노드(1), 정공 주입층(2), 정공 수송층(3), 전자 차단층(7), 발광층(4), 전자 수송층(5) 및 캐소드(6)를 순차적으로 포함한다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 것이다. 도 3에서, 유기 발광 소자는 애노드(1), 정공 주입층(2), 정공 수송층(3), 발광층(4), 정공 차단층(8, HBL: hole blocking layer), 전자 수송층(5) 및 캐소드(6)를 순차적으로 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 것이다. 도 4에서, 유기 발광 소자는 애노드(1), 정공 주입층(2), 정공 수송층(3), 전자 차단층(7), 발광층(4), 정공 차단층(8), 전자 수송층(5) 및 캐소드(6)를 순차적으로 포함한다.
애노드(1)는 발광층에 정공(hole)을 제공한다. 애노드는 정공을 용이하게 제공하기 위해, 높은 일함수(work function)를 갖는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자가 바텀 에미션(bottom emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드는 투명 도전성 물질로 형성된 투명 전극일 수 있다. 유기 발광 소자가 탑 에미션(top emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 애노드는 투명 도전성 물질로 형성된 투명 전극과 반사층이 적층된 다층 구조일 수도 있다.
캐소드(6)는 발광층에 전자(electron)를 제공한다. 캐소드는 전자를 용이하게 제공하기 위해, 낮은 일함수를 갖는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자가 바텀 에미션(bottom emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 캐소드는 금속으로 형성된 반사 전극일 수 있다. 유기 발광 소자가 탑 에미션(top emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 캐소드는 얇은 두께의 금속으로 형성된 투과 전극일 수 있다.
발광층(4)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다.
발광층(4)이 적색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 도펀트를 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 페릴렌(Perylene)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
발광층(4)이 녹색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
발광층(4)이 청색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있거나, 또는 상기 화학식 1의 화합물을 청색 형광물질로 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.
정공 주입층(2)은 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 상기 정공 주입층(HIL)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 정공 주입층(2)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외의 추가적인 정공 주입 재료를 더 포함할 수 있다.
상기 추가적인 정공 주입 재료는, 예를 들어, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline), NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
정공 수송층(3)은 양이온화됨으로써 (즉, 전자를 잃음으로써) 전기화학적으로 안정화되는 물질을 정공 수송 재료로 포함할 수 있다. 또는, 안정한 라디칼 양이온을 생성하는 물질은 정공 수송 재료가 될 수 있다.
상기 정공 수송층(3)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 정공 수송층(3)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외의 추가적인 정공 수송 재료를 더 포함할 수 있다.
상기 추가적인 정공 수송 재료는 방향족 아민(Aromatic Amine)을 포함함으로써, 양이온화 되기에 용이한 물질일 수 있다. 예를 들어, 상기 추가적인 정공 수송 재료는, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), spiro-TAD(2,2',7,7'-tetrakis(N,N-dimethylamino)-9,9-spirofluorene), MTDATA(4,4',4-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)-triphenylamine) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
전자 수송층(5)은 캐소드로부터 전자를 공급받는다. 전자 수송층(5)은 공급받은 전자를 발광층으로 전달한다.
상기 전자 수송층(5)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, 상기 전자수송층은 전자 수송 재료를 포함한다.
상기 전자 수송 재료로는 음이온화됨으로써(즉, 전자를 얻음으로써) 전기화학적으로 안정화되는 물질일 수 있다. 또는, 안정한 라디칼 음이온을 생성하는 물질은 전자수송 재료가 될 수 있다. 또는, 헤테로사이클릭 링(Heterocyclic Ring)을 포함함으로써, 헤테로 원자에 의해 음이온화되기에 용이한 물질은 전자수송 재료일 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 재료는, PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole), TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), spiro-PBD, TPBi(2,2',2-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤즈티아졸(benzthiazole) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있고, 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 전자 수송 재료는 유기금속화합물일 수 있고, 구체적으로, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), Liq(8-hydroxyquinolinolatolithium), BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium), SAlq 등의 유기알루미늄화합물, 또는 유기리튬화합물일 수 있다.
구체적으로, 상기 유기금속화합물은 유기리튬화합물일 수 있다.
더욱 구체적으로, 상기 유기리튬화합물의 리튬에 결합한 리간드가 히드록시퀴놀린 계열일 수 있다.
한편, 정공이 발광층(4)을 캐소드(6)로 이동하거나, 전자가 발광층(4)을 지나 애노드(1)로 가는 경우, 소자의 수명과 효율에 감소를 가져올 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 유기 발광 소자는 발광층(4)에 인접하여 적어도 1개의 전자 차단층(7, EBL: electron blocking layer) 및 정공 차단층 (8, HBL: hole blocking laye)를 포함할 수 있다.전자 차단층(7)은 정공 수송층 (3)과 발광층(4) 사이에 위치할 수 있다. 상기 전자 차단층(7)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 전자 차단층(7)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외의 추가적인 전자 차단 재료를 더 포함할 수 있다.
상기 추가적인 전자 차단 재료는, 예를 들어, TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민(tris[4-(diethylamino)phenyl]amine), N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민(tri-p-tolylamine), 1,1-비스(4-(N,N-디(p-톨릴)아미노)페닐)사이클로헥산(1,1-bis(4-(N,N'-di(ptolyl)amino)phenyl)cyclohexane; TAPC), MTDATA, mCP, mCBP, CuPC, N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(N,N'-bis[4-[bis(3-methylphenyl)amino]phenyl]-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine; DNTPD), TDAPB 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
정공 차단층(8)은 전자 수송층 (5)과 발광층(4) 사이에 위치할 수 있다. 상기 정공 차단층(8)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.
상기 정공 차단층(8)은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 이외의 추가적인 정공 차단 재료를 더 포함할 수 있다.
상기 추가적인 정공 차단 재료는, 예를 들어, 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
상기 유기물층은 상기 전자 수송층 이외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층, 전자 주입층 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 더 포함할 수 있다. 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 차단층, 정공 차단층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 각각 단일 층 또는 복수 층으로 형성될 수 있다.
상기 유기물층은 전자 주입층을 더 포함할 수 있다.
상기 전자 주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 전자주입 재료로는 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, SAlq 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또는, 전자주입층은 금속화합물로 이루어질 수 있으며, 금속화합물은 예를 들어 LiQ, LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF2, MgF2, CaF2, SrF2, BaF2 및 RaF2로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 모바일, TV 등의 유기발광 표시장치에 활용될 수 있다. 일례로, 도 3은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유기발광 표시장치(300)는 기판(301)과, 유기 전계 발광소자(400)와, 유기 전계 발광소자(400)를 덮는 인캡슐레이션 필름(390)을 포함할 수 있다. 기판(301) 상에는 구동 소자인 구동 박막트랜지스터(Td)와, 구동 박막트랜지스터(Td)에 연결되는 유기 전계 발광소자(400)가 위치한다.
도시하지 않았으나, 기판(301) 상에는 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선 중 어느 하나와 평행하게 이격되어 연장되는 파워 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터, 파워 배선 및 스위칭 박막트랜지스터의 일 전극에 연결되는 스토리지 캐패시터가 더 형성된다.
구동 박막트랜지스터(Td)는 스위칭 박막트랜지스터에 연결되며, 반도체층(310)과, 게이트 전극(330)과, 소스 전극(352)과 드레인 전극(354)을 포함한다.
반도체층(310)은 기판(301) 상에 형성되며, 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 반도체층(310)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우 반도체층(310) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(310)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(301)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(310)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(310)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(310) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(320)이 기판(301) 전면에 형성된다. 게이트 절연막(320)은 실리콘산화물 또는 실리콘질화물과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(320) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(330)이 반도체층(310)의 중앙에 대응하여 형성된다. 게이트 전극(330)은 스위칭 박막트랜지스터에 연결된다.
게이트 전극(330) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(340)이 기판(301) 전면에 형성된다. 층간 절연막(3402)은 실리콘산화물이나 실리콘질화물과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
층간 절연막(340)은 반도체층(310)의 양측을 노출하는 제1 및 제2 반도체층 콘택홀(342, 344)을 갖는다. 제1 및 제2 반도체층 콘택홀(342, 344)은 게이트 전극(330)의 양측에 게이트 전극(330)과 이격되어 위치한다.
층간 절연막(340) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(352)과 드레인 전극(354)이 형성된다. 소스 전극(352)과 드레인 전극(354)은 게이트 전극(330)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제1 및 제2 반도체층 콘택홀(342, 344)을 통해 반도체층(310)의 양측과 접촉한다. 소스 전극(352)은 파워 배선(미도시)에 연결된다.
반도체층(310)과, 게이트 전극(330), 소스 전극(352), 드레인 전극(354)은 구동 박막트랜지스터(Td)를 이루며, 구동 박막트랜지스터(Td)는 반도체층(310)의 상부에 게이트 전극(330), 소스 전극(352) 및 드레인 전극(354)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 구동 박막트랜지스터(Td)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다. 한편, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(Td)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
한편, 유기발광 표시장치(300)는 유기 전계 발광소자(400)에서 생성된 빛을 흡수하는 컬러 필터(360)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(360)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 광을 흡수할 수 있다. 이 경우, 광을 흡수하는 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터 패턴이 각각의 화소영역 별로 분리되어 형성될 수 있으며, 이들 각각의 컬러 필터 패턴은 흡수하고자 하는 파장 대역의 빛을 방출하는 유기 전계 발광소자(400) 중의 유기발광층(430)과 각각 중첩되게 배치될 수 있다. 컬러 필터(360)를 채택함으로써, 유기발광 표시장치(300)는 풀-컬러를 구현할 수 있다.
예를 들어, 유기발광 표시장치(300)가 하부 발광 타입인 경우, 유기 전계 발광소자(400)에 대응하는 층간 절연막(340) 상부에 광을 흡수하는 컬러 필터(360)가 위치할 수 있다. 선택적인 실시형태에서, 유기발광 표시장치(300)가 상부 발광 타입인 경우, 컬러 필터는 유기 전계 발광소자(400)의 상부, 즉 제2 전극(420) 상부에 위치할 수도 있다. 일례로, 컬러 필터(360)는 2 내지 5 ㎛의 두께로 형성될 수 있다.
한편, 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(354)을 노출하는 드레인 콘택홀(372)을 갖는 보호층(370)이 구동 박막트랜지스터(Td)를 덮으며 형성된다.
보호층(370) 상에는 드레인 콘택홀(372)을 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(354)에 연결되는 제1 전극(410)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다.
제1 전극(410)은 양극(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(410)은 ITO. IZO 또는 ZnO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 유기발광 표시장치(300)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 제1 전극(410) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
보호층(370) 상에는 제1 전극(410)의 가장자리를 덮는 뱅크층(386)이 형성된다. 뱅크층(380)은 화소영역에 대응하여 제1 전극(410)의 중심을 노출시킨다.
제1 전극(410) 상에는 유기발광층(430)이 형성된다. 일례로, 유기발광층(430)은 도 1 및 도 2에 도시된 2개 이상의 복수의 발광부를 가질 수 있다.
유기발광층(430)이 형성된 기판(301) 상부로 제2 전극(420)이 형성된다. 제2 전극(420)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(420)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
제1 전극(410), 유기발광층(430) 및 제2 전극(420)은 유기 전계 발광소자(400)를 이룬다.
제2 전극(420) 상에는, 외부 수분이 유기 전계 발광소자(400)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film, 390)이 형성된다. 도시하지 않았으나, 인캡슐레이션 필름(390)은 제1 무기층과, 유기층과 무기층이 순차 적층된 삼중층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
( 실시예 )
합성예 1: 화합물 61, 72
화합물 61-1의 제조
[반응식 1]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 SM (15.9 g, 50 mmol), Cu(OAc)2 (10.9 g, 60 mmol), Zn(OTf)2 (3.63 g, 10 mmol)을 톨루엔(toluene) 200ml, 디메틸설폭사이드(DMSO) 50ml에 완전히 녹인 후 120도에서 24 시간 동안 가열 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 침전물을 제거한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란 : 헥산 =1 : 5로 컬럼하여 상기 화합물 61-1 (12.9 g, 수율 : 82 %)를 제조하였다.
화합물 61-2의 제조
[반응식 2]
질소 분위기에서 2-브로모바이페닐 (2-bromobiphenyl) (9.32 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 61-1 (12.6 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 61-2 (16 g, 수율 : 85 %)을 얻었다.
화합물 61-3의 제조
[반응식 3]
질소 분위기에서 상기 화합물 61-2 (9.4 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 61-3 (7.13 g, 수율 : 79 %)을 얻었다.
화합물 61의 제조
[반응식 4]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 61-3 (9.0 g, 20 mmol), di([1,1’-biphenyl]-4-yl)amine (6.4 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 61 (12.5 g, 수율 : 90 %)을 얻었다.
화합물 72-1의 제조
[반응식 5]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 SM1 (3.0 g, 20 mmol), SM2 (5.0 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 72-1 (6.4 g, 수율 : 95 %)을 얻었다.
화합물 72의 제조
[반응식 6]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 61-3 (9.0 g, 20 mmol), 화합물 72-1 (6.7 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 72 (13.1 g, 수율 : 93 %)을 얻었다.
합성예 2: 화합물 3, 15, 16
화합물 3-1의 제조
[반응식 7]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 SM (11.9 g, 50 mmol), Cu(OAc)2 (10.9 g, 60 mmol), Zn(OTf)2 (3.63 g, 10 mmol)을 톨루엔(toluene) 200ml, 디메틸설폭사이드(DMSO) 50ml에 완전히 녹인 후 120도에서 24 시간 동안 가열 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 침전물을 제거한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란 : 헥산 =1 : 5로 컬럼하여 상기 화합물 3-1 (11.2 g, 수율 : 95 %)을 제조하였다.
화합물 3-2의 제조
[반응식 8]
질소 분위기에서 SM (10.7 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 3-1 (9.5 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 3-2 (13.6 g, 수율 : 80 %)을 얻었다.
화합물 3-3의 제조
[반응식 9]
질소 분위기에서 상기 화합물 3-2 (8.5 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 3-3 (5.9 g, 수율 : 73 %)을 얻었다.
화합물 3의 제조
[반응식 10]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 3-3 (8.1 g, 20 mmol), SM (6.4 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 3 (12.2 g, 수율 : 88 %)을 얻었다.
화합물 15의 제조
[반응식 11]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 3-3 (8.1 g, 20 mmol), SM (8.0 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 15 (13.2 g, 수율 : 86 %)을 얻었다.
화합물 26의 제조
[반응식 12]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 3-3 (8.0 g, 20 mmol), SM (8.0 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 26 (13.7 g, 수율 : 89 %)을 얻었다.
합성예 3: 화합물 100, 102, 111
화합물 100-1의 제조
[반응식 13]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 SM (12.9 g, 50 mmol), Cu(OAc)2 (10.9 g, 60 mmol), Zn(OTf)2 (3.63 g, 10 mmol)을 톨루엔(toluene) 200ml, 디메틸설폭사이드(DMSO) 50ml에 완전히 녹인 후 120도에서 24 시간 동안 가열 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 침전물을 제거한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란 : 헥산 =1 : 5로 컬럼하여 상기 화합물 100-1 (14.2 g, 수율 : 90 %)을 제조하였다.
화합물 100-2의 제조
[반응식 14]
질소 분위기에서 SM (9.3 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 100-1 (12.6 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 100-2 (16.3 g, 수율 : 87 %)을 얻었다.
화합물 100-3의 제조
[반응식 15]
질소 분위기에서 상기 화합물 100-2 (9.4 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 100-3 (7.2 g, 수율 : 80 %)을 얻었다.
화합물 100의 제조
[반응식 16]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 100-3 (9.1 g, 20 mmol), SM (6.4 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 100 (12.7 g, 수율 : 92 %)을 얻었다.
화합물 102의 제조
[반응식 17]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 100-3 (9.1 g, 20 mmol), SM (9.5 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 102 (15.2 g, 수율 : 90 %)을 얻었다.
화합물 111의 제조
[반응식 18]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 100-3 (9.1 g, 20 mmol), SM (6.7 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 111 (12.4 g, 수율 : 88 %)을 얻었다.
합성예 4: 화합물 122, 131
화합물 122-1의 제조
[반응식 19]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 SM (7.3 g, 20 mmol), phosphoric acid (1.0 g, 10 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 물로 세척하고 유기물층의 수분을 무수황산마크네슘으로 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 122-1 (5.4 g, 수율 : 78 %)을 얻었다.
화합물 122-2의 제조
[반응식 20]
질소 분위기에서 SM (9.3 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 122-1 (13.9 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 122-2 (8.3 g, 수율 : 83 %)을 얻었다.
화합물 122-3의 제조
[반응식 21]
질소 분위기에서 상기 화합물 122-2 (10.0 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 122-3 (8.0 g, 수율 : 84 %)을 얻었다.
화합물 122의 제조
[반응식 22]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 122-3 (9.7 g, 20 mmol), SM (9.5 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 122 (14.5 g, 수율 : 83 %)을 얻었다.
화합물 131의 제조
[반응식 23]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 122-3 (9.7 g, 20 mmol), SM (6.7 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 131 (13.0 g, 수율 : 88 %)을 얻었다.
합성예 5: 화합물 42, 46, 53, 56
화합물 42-1의 제조
[반응식 24]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 SM-1 (6.67 g, 30 mmol), SM-2 (11.2 g, 30 mmol), KN(SiMe3)2 (15 g, 75 mmol)을 1,4-다이옥산(1,4-dioxane) 200ml에 완전히 녹인 후 16 시간 동안 가열 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 침전물을 제거한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란 : 헥산 =1 : 5로 컬럼하여 상기 화합물 42-1 (11.6 g, 수율 : 73 %)를 제조하였다.
화합물 42의 제조
[반응식 25]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 42-1 (5.3 g, 10 mmol), di([1,1’-biphenyl]-4-yl)amine (6.4 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 42 (8.4 g, 수율 : 83 %)를 얻었다.
화합물 46의 제조
[반응식 26]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 42-1 (5.3 g, 10 mmol), SM (3.3 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 46 (6.3 g, 수율 : 89 %)를 얻었다.
화합물 53-1의 제조
[반응식 27]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 42-1 (5.3 g, 10 mmol), SM (1.7 g, 10 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 53-1 (4.6 g, 수율 : 75 %)를 얻었다.
화합물 53의 제조
[반응식 28]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 53-1 (6.2 g, 10 mmol), SM (2.9 g, 10 mmol), Pd(PPh3)4 (0.6 g, 0.5 mmol), K2CO3 (4.1 g, 30 mmol)을 톨루엔 (toluene) 200 ml 와 물 40 ml 혼합 용액에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 53 (7.0 g, 수율 : 90 %)를 얻었다.
화합물 56의 제조
[반응식 29]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 42-1 (5.3 g, 10 mmol), SM (5.7 g, 20 mmol), Pd(PPh3)4 (0.6 g, 0.5 mmol), K2CO3 (4.1 g, 30 mmol)을 톨루엔 (toluene) 200 ml 와 물 40 ml 혼합 용액에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 56 (7.5 g, 수율 : 88 %)를 얻었다.
합성예 6: 화합물 160, 174
화합물 160-1의 제조
[반응식 30]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 SM (15.3 g, 50 mmol), Cu(OAc)2 (10.9 g, 60 mmol), Zn(OTf)2 (3.63 g, 10 mmol)을 톨루엔(toluene) 200ml, 디메틸설폭사이드(DMSO) 50ml에 완전히 녹인 후 120도에서 24 시간 동안 가열 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 침전물을 제거한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란 : 헥산 =1 : 5로 컬럼하여 상기 화합물 160-1 (12.2 g, 수율 : 80 %)을 제조하였다.
화합물 160-2의 제조
[반응식 31]
질소 분위기에서 SM (9.3 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 160-1 (12.2 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 160-2 (15.6 g, 수율 : 85 %)을 얻었다.
화합물 160-3의 제조
[반응식 32]
질소 분위기에서 상기 화합물 160-2 (9.2 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 160-3 (7.2 g, 수율 : 81 %)을 얻었다.
화합물 160의 제조
[반응식 33]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 160-3 (8.8 g, 20 mmol), SM (12.8 g, 40 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 160 (17.6 g, 수율 : 87 %)을 얻었다.
화합물 174-1의 제조
[반응식 34]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 SM (17.6 g, 50 mmol), Cu(OAc)2 (10.9 g, 60 mmol), Zn(OTf)2 (3.63 g, 10 mmol)을 톨루엔(toluene) 200ml, 디메틸설폭사이드(DMSO) 50ml에 완전히 녹인 후 120도에서 24 시간 동안 가열 교반 환류하였다. 상온으로 온도를 낮추고 여과하여 침전물을 제거한 후 감압농축시키고 테트라하이드로퓨란 : 헥산 =1 : 5로 컬럼하여 상기 화합물 174-1 (13.5 g, 수율 : 77 %)을 제조하였다.
화합물 174-2의 제조
[반응식 35]
질소 분위기에서 2-브로모바이페닐 (2-bromobiphenyl) (9.3 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 174-1 (14.0 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 174-2 (16.1 g, 수율 : 80 %)을 얻었다.
화합물 174-3의 제조
[반응식 36]
질소 분위기에서 상기 화합물 174-2 (10.0 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 174-3 (8.6 g, 수율 : 88 %)을 얻었다.
화합물 174-4의 제조
[반응식 37]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 174-3 (9.7 g, 20 mmol), SM (6.7 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 174-4 (11.7 g, 수율 : 79 %)을 얻었다.
화합물 174의 제조
[반응식 38]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 174-4 (14.8 g, 20 mmol), SM (6.7 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 24시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 174 (15.2 g, 수율 : 73 %)을 얻었다.
합성예 7: 화합물 80
화합물 80-1의 제조
[반응식 39]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 SM (7.0 g, 20 mmol), phosphoric acid (1.0 g, 10 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 물로 세척하고 유기물층의 수분을 무수황산마크네슘으로 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 80-1 (5.4 g, 수율 : 82 %)을 얻었다.
화합물 80-2의 제조
[반응식 40]
질소 분위기에서 2-브로모바이페닐 (2-bromobiphenyl) (9.3 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 80-1 (13.2 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 80-2 (14.6 g, 수율 : 78 %)을 얻었다.
화합물 80-3의 제조
[반응식 41]
질소 분위기에서 상기 화합물 80-2 (9.7 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 80-3 (8.4 g, 수율 : 90 %)을 얻었다.
화합물 80의 제조
[반응식 42]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 80-3 (9.3 g, 20 mmol), SM (8.0 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 24시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 80 (12.5 g, 수율 : 80 %)을 얻었다.
합성예 8: 화합물 92
화합물 92-1의 제조
[반응식 43]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 SM (7.0 g, 20 mmol), phosphoric acid (1.0 g, 10 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 물로 세척하고 유기물층의 수분을 무수황산마크네슘으로 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 92-1 (5.3 g, 수율 : 80 %)을 얻었다.
화합물 92-2의 제조
[반응식 44]
질소 분위기에서 2-브로모바이페닐 (2-bromobiphenyl) (9.3 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 92-1 (13.2 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 92-2 (14.7 g, 수율 : 76 %)을 얻었다.
화합물 92-3의 제조
[반응식 45]
질소 분위기에서 상기 화합물 92-2 (9.7 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 92-3 (8.7 g, 수율 : 93 %)을 얻었다.
화합물 92의 제조
[반응식 46]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 92-3 (9.3 g, 20 mmol), SM (6.7 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 24시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 92 (12.0 g, 수율 : 85 %)을 얻었다.
합성예 9: 화합물 120
화합물 120-1의 제조
[반응식 47]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 SM (7.0 g, 20 mmol), phosphoric acid (1.0 g, 10 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 12시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 물로 세척하고 유기물층의 수분을 무수황산마크네슘으로 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 120-1 (5.5 g, 수율 : 80 %)을 얻었다.
화합물 120-2의 제조
[반응식 48]
질소 분위기에서 2-브로모바이페닐 (2-bromobiphenyl) (9.3 g, 40 mmol) 을 테트라하이드로퓨란 (100 ml)에 녹인 후, -78℃ 로 냉각시켰다. n-BuLi (2.5M, 16 ml, 40 mmol)를 천천히 적가한 후 1시간 동안 교반하였다. 화합물 120-1 (13.2 g, 40 mmol)을 천천히 적가한 후 3시간 동안 교반한 후 상온으로 올린 후 물(100 ml)를 가하고, 테트라하이드로퓨란으로 추출하였다. 유기층을 농축시키고 메탄올로 재결정하여 화합물 120-2 (15.0 g, 수율 : 77 %)을 얻었다.
화합물 120-3의 제조
[반응식 49]
질소 분위기에서 상기 화합물 120-2 (9.7 g, 20 mmol) 를 아세트산 100 ml 에 녹인 후, 무수 황산 20 ml 를 넣어주고, 3시간 가열 교반 환류시켰다. 반응 종료 후 상온으로 식힌 후, 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 화합물 120-3 (8.6 g, 수율 : 92 %)을 얻었다.
화합물 120의 제조
[반응식 50]
질소 분위기에서 500ml 둥근 바닥 플라스크에 화학식 120-3 (9.3 g, 20 mmol), SM (8.0 g, 20 mmol), Pd(OAc)2 (0.45 g, 2 mmol), P(t-Bu)3 (0.81 g, 4 mmol), NaOtBu (7.7 g, 80 mmol) 을 톨루엔 (toluene) 200 ml에 녹인 후 24시간 동안 가열 환류 교반하였다. 유기층을 클로로포름으로 추출하고 물로 세척하였다. 무수황산마크네슘으로 수분을 제거하고 필터로 거른 후, 유기용매를 감압 하에서 증류하여 제거하여 컬럼정제하여 화합물 120 (12.2 g, 수율 : 86 %)을 얻었다.
실시예 1
ITO (인듐 주석 산화물) 가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세척한 후, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 정공 주입 재료로 HI-1을 60 nm 두께로 열 진공 증착한 후, 정공 수송 재료로 위 실시 구조 중에서 화합물 3을 80 nm 두께로 열 진공 증착하였다. 그 다음에 발광층으로 BH-1과 BD-1을 각각 호스트와 도펀트 재료로 5wt% 도핑하여 30 nm 두께로 열 진공 증착하였다. 이어서 ET-1 : Liq (1:1 중량비) (30 nm) 화합물을 각각 전자 수송층과 전자 주입층의 재료로 열 진공 증착한 후, 100 nm 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.

실시예 2-13
상기 실시예 1 에서, 화합물 3 대신 하기 표 1에 나타낸 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서, 화합물 3 대신 NPB 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 14
ITO (인듐 주석 산화물) 가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세척한 후, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 정공 주입 재료로 HI-1을 60 nm 두께로 열 진공 증착한 후, 정공 수송 재료로 NPB를 80 nm 두께로 열 진공 증착하였다. 그 다음에 발광층에서 호스트재료로 BH-1을 사용하고 도펀트 재료로 위 실시 구조 중에서 화합물 42를 5wt% 도핑하여 30 nm 두께로 열 진공 증착하였다. 이어서 ET-1 : Liq (1:1 중량비) (30 nm) 화합물을 각각 전자 수송층과 전자 주입층의 재료로 열 진공 증착한 후, 100 nm 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 15
상기 실시예 1 에서, 화합물 42 대신 화합물 160을 사용한 것을 제외하고는 실시예 14와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 16
상기 실시예 1 에서, 화합물 42 대신 화합물 174를 사용한 것을 제외하고는 실시예 14와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 2
상기 실시예 14 에서, 화합물 42 대신 BD-1을 사용한 것을 제외하고는 실시예 14와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 17
ITO (인듐 주석 산화물) 가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세척한 후, 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨다. 이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 정공 주입 재료로 HI-1을 60 nm 두께로 열 진공 증착한 후, 정공 수송 재료로 NPB 화합물을 80 nm 두께로 열 진공 증착하였다. 이어서 전자 차단층 재료로 위 실시 구조 중에서 화합물 46을 10 nm 두께로 열 진공 증착하였다. 그 다음에 발광층으로 BH-1과 BD-1을 각각 호스트와 도펀트 재료로 5wt% 도핑하여 30 nm 두께로 열 진공 증착하였다. 이어서 ET-1 : Liq (1:1 중량비) (30 nm) 화합물을 각각 전자 수송층과 전자 주입층의 재료로 열 진공 증착한 후, 100 nm 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제작하였다
실시예 18
상기 실시예 1 에서, 화합물 46 대신 화합물 53을 사용한 것을 제외하고는 실시예 14와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 19
상기 실시예 1 에서, 화합물 46 대신 화합물 56을 사용한 것을 제외하고는 실시예 14와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 3
상기 실시예 17 에서, 화합물 46 대신 TCTA를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다
실험예 1: 유기발광다이오드 특성 평가
실시예 1-13 및 비교예 1에서 각각 제작된 소자에 대하여, 전류 공급원(KEITHLEY) 및 광도계(PR 650)를 사용하여 실온에서 소자 특성을 평가하였다. 하기 표 1에 실시예 1-13 및 비교예 1의 유기 발광 소자에 대하여 측정된 구동 전압 (V), 전류밀도 (mA/cm2), 휘도-전류 효율 (Cd/A), 전력효율 (lm/w), CIE 색좌표 측정 결과 및 수명 특성을 기재하였다. 수명 특성은 초기휘도를 기준으로 휘도가 95%에 도달하는 시간(LT95) (hr)을 측정하였다.
구분 Op. V mA/cm2 Cd/A lm/w CIEx CIEy LT95 (hr)
비교예 1 4.58 8.9 6.13 4.59 0.141 0.110 156
실시예 1
[화합물 3] 		4.22 9.9 6.64 5.03 0.141 0.112 179
실시예 2
[화합물 15] 		4.12 9.8 6.67 5.24 0.140 0.110 166
실시예 3
[화합물 26] 		4.06 9.9 6.69 5.63 0.139 0.111 167
실시예 4
[화합물 61] 		3.97 10 6.61 5.45 0.140 0.110 174
실시예 5
[화합물 72] 		4.02 10 6.67 5.34 0.141 0.112 170
실시예 6
[화합물 80] 		3.94 10 6.54 5.81 0.140 0.113 179
실시예 7
[화합물 92] 		4.08 9.9 6.53 5.11 0.141 0.111 168
실시예 8
[화합물 100] 		4.09 9.9 6.59 5.53 0.139 0.110 173
실시예 9
[화합물 102] 		4.11 9.9 6.56 5.56 0.139 0.110 179
실시예 10
[화합물 111] 		3.99 10 6.62 5.51 0.140 0.110 179
실시예 11
[화합물 120] 		4.02 9.8 6.46 5.44 0.139 0.110 170
실시예 12
[화합물 122] 		4.10 9.9 6.53 5.59 0.140 0.110 176
실시예 13
[화합물 131] 		4.06 9.9 6.56 5.47 0.140 0.111 171
실험예 2: 유기발광다이오드 특성 평가
실시예 14-16 및 비교예 2에서 각각 제작된 유기 발광 소자에 대하여, 전류 공급원(KEITHLEY) 및 광도계(PR 650)를 사용하여 실온에서 소자 특성을 평가하였다. 하기 표 2에 실시예 14-16 및 비교예 2의 유기 발광 소자에 대하여 측정된 구동 전압 (V), 전류밀도 (mA/cm2), 휘도-전류 효율 (Cd/A), 전력효율 (lm/w), CIE 색좌표 측정 결과 및 수명 특성을 기재하였다. 수명 특성은 초기휘도를 기준으로 휘도가 95%에 도달하는 시간(LT95) (hr)을 측정하였다.
구분 Op. V mA/cm2 Cd/A CIEx CIEy
비교예 2 4.33 10 5.6 0.143 0.131
실시예 14
[화합물 42] 		3.98 10 7.2 0.141 0.110
실시예 15 [화합물 160] 3.86 10 7.7 0.137 0.111
실시예 16
[화합물 174] 		3.89 10 7.8 0.139 0.110
실험예 3: 유기발광다이오드 특성 평가
실시예 17-19 및 비교예 3에서 각각 제작된 소자에 대하여, 전류 공급원(KEITHLEY) 및 광도계(PR 650)를 사용하여 실온에서 소자 특성을 평가하였다. 하기 표 1에 실시예 17-19 및 비교예 3의 유기 발광 소자에 대하여 측정된 구동 전압 (V), 전류밀도 (mA/cm2), 휘도-전류 효율 (Cd/A), 전력효율 (lm/w), CIE 색좌표 측정 결과 및 수명 특성을 기재하였다. 수명 특성은 초기휘도를 기준으로 휘도가 95%에 도달하는 시간(LT95) (hr)을 측정하였다.
구분 Op. V mA/cm2 Cd/A lm/w CIEx CIEy LT95 (hr)
비교예 3 4.58 8.9 6.13 4.59 0.141 0.110 156
실시예 17
[화합물 46] 		4.49 9.9 7.74 6.33 0.140 0.110 170
실시예 18
[화합물 53] 		4.43 9.8 7.96 6.64 0.141 0.110 176
실시예 19
[화합물 56] 		4.46 9.9 7.90 6.61 0.140 0.112 173
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
1: 애노드
2: 정공 주입층
3: 정공 수송층
4: 발광층
5: 전자 수송층
6: 캐소드
7: 전자 차단층
8: 정공 차단층
10, 20, 30, 40: 유기 발광 소자

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하기 화학식 중 어느 하나로 표시되는 화합물:









    .
  4. 두 전극인 애노드 (anode) 및 캐소드 (cathode) 사이에 위치하는 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자이고,
    상기 유기물층 중 적어도 1층은 제3항의 화합물을 함유하는,
    유기 발광 소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유기물층은 정공 수송층, 정공수송보조층 및 전자 차단층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 정공 수송층, 정공수송보조층 및 전자 차단층 중 적어도 한 층은 제3항의 화합물을 함유하는,
    유기 발광 소자.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유기물층은 전자 수송층 및 정공 차단층 중 적어도 한 층을 포함하고, 상기 전자 수송층 및 정공 차단층 중 적어도 한 층은 제3항의 화합물을 함유하는,
    유기 발광 소자.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 유기물층은 청색 발광층을 포함하고, 상기 청색 발광층은 제3항의 화합물을 함유하는,
    유기 발광 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 청색 발광층에 함유되는 제3항의 화합물은 청색 발광층의 도펀트 물질로서 함유되는 것인,
    유기 발광 소자.
KR1020180091834A 2018-08-07 2018-08-07 신규한 화합물 및 유기 발광 소자 KR102583566B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180091834A KR102583566B1 (ko) 2018-08-07 2018-08-07 신규한 화합물 및 유기 발광 소자
US16/530,234 US11332474B2 (en) 2018-08-07 2019-08-02 Compound and organic light-emission device
CN201910726195.0A CN110818670B (zh) 2018-08-07 2019-08-07 化合物和有机发光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180091834A KR102583566B1 (ko) 2018-08-07 2018-08-07 신규한 화합물 및 유기 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200016574A KR20200016574A (ko) 2020-02-17
KR102583566B1 true KR102583566B1 (ko) 2023-09-26

Family

ID=69405513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180091834A KR102583566B1 (ko) 2018-08-07 2018-08-07 신규한 화합물 및 유기 발광 소자

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11332474B2 (ko)
KR (1) KR102583566B1 (ko)
CN (1) CN110818670B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210098447A (ko) 2018-11-30 2021-08-10 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 화합물, 유기 전기발광 소자용 재료, 유기 전기발광 소자, 및 전자 기기
WO2020138873A1 (en) * 2018-12-28 2020-07-02 LG Display Co.,Ltd. Organic light emitting diode and organic light emitting device including the same
CN111499650B (zh) * 2020-05-28 2023-05-16 上海和辉光电股份有限公司 一种电荷传输材料及其制备方法和应用
CN112993199B (zh) * 2021-02-25 2023-03-07 上海弗屈尔光电科技有限公司 一种三元组合物及含有该组合物的有机发光元件与应用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102249277B1 (ko) * 2013-05-15 2021-05-07 에스에프씨 주식회사 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR102423699B1 (ko) * 2014-04-29 2022-07-25 주식회사 동진쎄미켐 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
WO2015167223A1 (ko) * 2014-04-29 2015-11-05 주식회사 동진쎄미켐 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101857518B1 (ko) 2015-05-08 2018-05-15 머티어리얼사이언스 주식회사 유기전계발광소자
WO2017061832A1 (ko) * 2015-10-07 2017-04-13 주식회사 엘지화학 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR101781739B1 (ko) * 2015-10-07 2017-09-25 주식회사 엘지화학 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
CN105778891B (zh) * 2016-03-11 2019-03-19 中节能万润股份有限公司 有机光电材料、其制备方法以及包括该有机材料的有机电致发光器件
KR102654929B1 (ko) 2016-05-10 2024-04-05 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
US20180123057A1 (en) * 2016-11-01 2018-05-03 Samsung Display Co., Ltd. Polycyclic compound and organic electroluminescence device including the same
CN111499650B (zh) * 2020-05-28 2023-05-16 上海和辉光电股份有限公司 一种电荷传输材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
US20200048273A1 (en) 2020-02-13
US11332474B2 (en) 2022-05-17
KR20200016574A (ko) 2020-02-17
CN110818670A (zh) 2020-02-21
CN110818670B (zh) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200095429A (ko) 신규한 유기화합물 및 상기 유기화합물을 포함하는 유기전계 발광소자
KR101181280B1 (ko) 2개 이상의 오원자 헤테로고리를 포함하는 화합물이 2개 이상 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR101872961B1 (ko) 유기 화합물과 이를 이용한 발광다이오드 및 유기발광다이오드 표시장치
KR102169567B1 (ko) 유기 발광 소자
KR101144358B1 (ko) 오원자 헤테로 고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR102583566B1 (ko) 신규한 화합물 및 유기 발광 소자
KR102169568B1 (ko) 유기 발광 소자
KR20110016288A (ko) 오원자 헤테로 고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR102632079B1 (ko) 유기전계발광소자
KR20110103141A (ko) 인돌로아크리딘 유도체를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR20200081978A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR20200081979A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR101219485B1 (ko) 다이벤조카바졸을 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전자소자, 그 단말
KR20100125004A (ko) 3개의 카바졸을 가지는 아민 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR102637961B1 (ko) 고효율의 유기 발광 소자
KR20210030783A (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
KR20120006000A (ko) 오원자 헤테로 고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR20110133010A (ko) 오원자 헤테로 고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR20100125928A (ko) 2개 이상의 오원자 헤테로고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
DE102021126547A1 (de) Organische Metallverbindung, organische Leuchtdiode und organische Lichtemissi-onsvorrichtung mit der Verbindung
KR20200081977A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR20200081976A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR20110133009A (ko) 오원자 헤테로 고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
EP4023655A1 (en) Luminescent compound, organic light emitting diode and organic light emitting device having the compound
KR101146930B1 (ko) 2개이상의 오원자 헤테로 고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말

Legal Events

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