KR102630691B1 - Novel organic electroluminescent compound, organic light emitting diode and electric apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신규한 유기전기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 유기전기발광 화합물을 유기전기발광소자의 호스트 물질로 사용하여, 우수한 성능을 나타내는 유기전기발광소자 및 전자 기기로 응용할 수 있다.The present invention relates to a novel organic electroluminescent compound and an organic electroluminescent device containing the same, and more specifically, to an organic electroluminescent device that exhibits excellent performance by using a novel organic electroluminescent compound as a host material for an organic electroluminescent device. It can be applied to electroluminescent devices and electronic devices.

Description

신규한 유기전기발광 화합물, 이를 포함하는 유기전기발광소자 및 전자 기기{NOVEL ORGANIC ELECTROLUMINESCENT COMPOUND, ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE AND ELECTRIC APPARATUS COMPRISING THE SAME}Novel organic electroluminescent compound, organic electroluminescent device and electronic device containing the same {NOVEL ORGANIC ELECTROLUMINESCENT COMPOUND, ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE AND ELECTRIC APPARATUS COMPRISING THE SAME}

본 발명은 신규한 유기전기발광 화합물, 이를 포함하는 유기전기발광소자 전자 기기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 유기전기발광 화합물을 유기전기발광소자의 호스트 물질로 사용하여, 우수한 효율을 나타내는 유기전기발광소자 및 전자 기기로 응용하는 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a novel organic electroluminescent compound and an organic electroluminescent device containing the same, and more specifically, to an organic electroluminescent device that exhibits excellent efficiency by using the novel organic electroluminescent compound as a host material for an organic electroluminescent device. It concerns technologies applied to electroluminescent devices and electronic devices.

유기전기발광소자(OLED)는 기존 디스플레이에 비해, 광시야각, 박막, 고휘도, 고명암비, 저전력 소모, 및 인광 및 열 활성화 지연 형광 도펀트에서 100% 내부 양자 효율(IQE)을 달성할 수 있는 점의 장점으로 인해 연구 및 상업 분야에서 잠재적인 성장성을 보이며, 차세대 디스플레이로서의 소재와 장치 개발에 진전을 보였다.Compared to existing displays, organic electroluminescent devices (OLEDs) have wide viewing angles, thin films, high brightness, high contrast ratios, low power consumption, and can achieve 100% internal quantum efficiency (IQE) with phosphorescent and thermally activated delayed fluorescent dopants. Due to its advantages, it shows potential growth in research and commercial fields, and progress has been made in the development of materials and devices as next-generation displays.

일반적으로 OLED는 양극과 음극의 두 전극 사이에 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL), 전자 차단층(EBL), 정공 수송층(HTL), 정공 주입층(HIL) 및 발광층(EML)으로 구성된 다층 구조로 제작되며, 다층의 OLED는 현저한 효율성 향상을 나타낸다. In general, OLED has an electron transport layer (ETL), electron injection layer (EIL), electron blocking layer (EBL), hole transport layer (HTL), hole injection layer (HIL), and light emitting layer (EML) between the two electrodes of the anode and cathode. It is manufactured with a multi-layer structure, and multi-layer OLED shows significant efficiency improvement.

전자 수송체(electron carrier)와 비교할 때, 정공 수송 물질은 발광층에서 전하 균형을 지원하기 위해 정공 수송 및 주입에서 중요한 역할을 하며, 양극(anode)에서 발광층으로의 더 나은 전하 도약 경로를 돕는다. 효율적인 장치는 적절한 정공 수송 물질을 선택해야 하며 높은 정공 주입 및 이동도, 적절한 프론티어 분자 궤도(appropriate frontier molecular orbital) 에너지 수준, 높은 이온화 전위 및 열 안정성을 가져야 한다.Compared with electron carriers, hole transport materials play an important role in hole transport and injection to support charge balance in the emissive layer and help with a better charge hopping path from the anode to the emissive layer. An efficient device must select an appropriate hole transport material and have high hole injection and mobility, appropriate frontier molecular orbital energy level, high ionization potential, and thermal stability.

일반적으로, 정공 수송 물질은 전자공여 성질을 나타내며 화학구조는 디페닐아민, 카바졸, 스피로비플루오렌(spirobifluorene) 유도체로 구성된다. 가장 일반적으로 사용되는 정공 수송 물질은 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]시클로헥산(TAPC), 2,7-비스[N-(1-나프틸)아닐리노]-9,9'-스피로비[9H-플루오렌](스피로-NPB), N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(NPB), 및 N,N'-비스(3메틸페닐)-N,N'-디페닐벤지딘(TPD)이 있다. 이러한 유형의 공지 물질은 분자 골격에 특정 변형이 있는 저분자 정공 수송 분자의 개발에서 확고한 관심을 끌고 있다.In general, hole transport materials exhibit electron donating properties and their chemical structures consist of diphenylamine, carbazole, and spirobifluorene derivatives. The most commonly used hole transport materials are 1,1-bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexane (TAPC), 2,7-bis[N-(1-naphthyl)anilino]-9 ,9'-spirobi[9H-fluorene] (spiro-NPB), N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4 ,4'-diamine (NPB), and N,N'-bis(3methylphenyl)-N,N'-diphenylbenzidine (TPD). Known materials of this type are of solid interest in the development of small molecule hole transport molecules with specific modifications in the molecular backbone.

한편, 호스트 물질은 도펀트로부터 에너지 역류를 방지하면서 도펀트에 에너지를 공급하는 것으로 알려져 있으며, 메커니즘이 가능하도록 도펀트보다 높은 삼중항 에너지를 가져야 한다. 또한, 호스트 물질은 인광(phosphorescent) OLED의 경우 삼중항-삼중항 소멸(TTA) 및 응집-유발 소광(ACQ)을 억제할 수 있다.Meanwhile, the host material is known to supply energy to the dopant while preventing energy backflow from the dopant, and must have a higher triplet energy than the dopant to make the mechanism possible. Additionally, the host material can suppress triplet-triplet quenching (TTA) and aggregation-induced quenching (ACQ) in the case of phosphorescent OLEDs.

이와 같은 호스트 물질은 분자 구조에 따라 정공 수송형(HT), 전자 수송형(ET), 바이폴라형의 세 가지 유형이 있습니다. 바람직한 호스트 물질은 원활한 수송체 수송을 허용하기 위해 에너지 장벽을 감소시키기 위해 적절한 캐리어 이동성, 적절한 HOMO(최고 점유 분자 궤도) 및 최저 비점유 분자 궤도(LUMO) 에너지 준위를 가져야 한다. These host materials are of three types depending on their molecular structures: hole transport (HT), electron transport (ET), and bipolar. A desirable host material should have adequate carrier mobility, appropriate highest occupied molecular orbital (HOMO) and lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels to reduce the energy barrier to allow smooth transporter transport.

이와 관련하여, 카바졸(carbazole) 유도체는 높은 삼중항 에너지(3 eV)로 인해 호스트 응용 분야에서 잘 알려진 백본이며, 4,4'-비스(N-카바졸릴)-1,1'-비페닐(CBP)은 인광 OLED에서 널리 사용되는 호스트 물질 중 하나이다.In this regard, carbazole derivatives are well-known backbones for host applications due to their high triplet energy (3 eV), 4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl (CBP) is one of the widely used host materials in phosphorescent OLED.

이와 같이, OLED의 효율을 향상시키기 위해 다양한 정공 수송 물질 및 호스트 물질이 개발되었으나, 현재까지 개발된 정공 수송 물질 및 호스트 물질은 비용 측면을 고려하여 만족할 만큼의 성능을 보이지 못하여, 비용 측면에서 경제적이면서도 더욱 향상된 전류, 전력 및 외부 양자 효율을 나타낼 수 있는 정공 수송 물질 및 호스트 물질의 개발이 절실한 실정이다.In this way, various hole transport materials and host materials have been developed to improve the efficiency of OLED, but the hole transport materials and host materials developed to date do not show satisfactory performance considering the cost aspect, so they are economical in terms of cost. There is an urgent need to develop hole transport materials and host materials that can exhibit further improved current, power, and external quantum efficiency.

따라서, 본 발명자는 신규한 유기전기발광 화합물을 합성할 수 있으면, 이를 유기전기발광소자의 호스트 물질로 사용하여, 우수한 효율을 나타내는 유기전기발광소자 및 전자 기기로 응용할 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Therefore, the present inventor focused on the fact that if a novel organic electroluminescent compound can be synthesized, it can be used as a host material for an organic electroluminescent device and applied to organic electroluminescent devices and electronic devices showing excellent efficiency, and thus the present invention was developed. It has reached completion.

비특허문헌 1. Long, Li, et al. Synthetic metals 162.5-6 (2012): 448-452.Non-patent literature 1. Long, Li, et al. Synthetic metals 162.5-6 (2012): 448-452. 비특허문헌 2. D'Andrade, Brian W., and Stephen R. Forrest. Advanced Materials 16.18 (2004): 1585-1595.Non-patent Document 2. D'Andrade, Brian W., and Stephen R. Forrest. Advanced Materials 16.18 (2004): 1585-1595.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 신규한 유기전기발광 화합물을 합성하고, 이를 유기전기발광소자의 호스트 물질로 사용하여, 우수한 효율을 나타내는 유기전기발광소자로 응용하고자 하는 것이다.The present invention was developed in consideration of the above problems, and the purpose of the present invention is to synthesize a novel organic electroluminescent compound and use it as a host material for an organic electroluminescent device to produce an organic electroluminescent device showing excellent efficiency. This is what I want to apply.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and other problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 유기전기발광 화합물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an organic electroluminescent compound represented by the following formula (1) or formula (2).

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

상기 유기전기발광 화합물은 유기전기발광소자용 재료 중 인광 녹색 호스트 물질, 인광 황색 호스트 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 주입 물질 및 전자 수송 물질로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것으로 사용되는 것일 수 있다.The organic electroluminescent compound is used as one or more selected from the group consisting of a phosphorescent green host material, a phosphorescent yellow host material, a hole injection material, a hole transport material, an electron injection material, and an electron transport material among materials for an organic electroluminescence device. It may be.

상기 유기전기발광 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 화학식 2-1로 표시되는 것이고, 상기 유기전기발광 화합물은 인광 녹색 호스트 물질 또는 인광 황색 호스트 물질로 사용되는 것일 수 있다.The organic electroluminescent compound is represented by the following Chemical Formula 1-1 or Chemical Formula 2-1, and the organic electroluminescent compound may be used as a phosphorescent green host material or a phosphorescent yellow host material.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

[화학식 2-1][Formula 2-1]

또한, 본 발명은 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수 층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기전기발광소자이고, 상기 유기 박막층 중 적어도 1층 이상이 본 발명에 따른 유기전기발광 화합물을 1종 단독으로 또는 1종 이상의 조합으로 함유하는 것인 유기전기발광소자를 제공한다.In addition, the present invention is an organic electroluminescent device in which an organic thin film layer consisting of one or multiple layers including at least a light emitting layer is sandwiched between a cathode and an anode, and at least one of the organic thin film layers is an organic electroluminescent compound according to the present invention. It provides an organic electroluminescent device containing one type alone or in a combination of one or more types.

상기 유기전기발광소자는 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 이 순서대로 적층된 구조를 갖는 것일 수 있다.The organic electroluminescent device may have a structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are stacked in this order.

상기 발광층은 본 발명에 따른 유기전기발광 화합물의 1종 또는 1종 이상의 조합을 함유하는 호스트 물질; 및 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트를 포함할 수 있다.The light-emitting layer includes a host material containing one type or a combination of one or more types of organic electroluminescent compounds according to the present invention; And it may include a dopant whose dipole orientation is horizontal.

상기 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트는 Ir(ppy)2tmd (CAS No. 1171009-96-3), Ir(mphq)2acac (CAS No. 337526-85-9), Ir(phq)3 (CAS No. 435293-93-9)및 Ir(mdq)2acac (CAS No.536755-34-7)로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The dopant whose dipole orientation is horizontal is Ir(ppy) 2 tmd (CAS No. 1171009-96-3), Ir(mphq) 2 acac (CAS No. 337526-85-9), Ir(phq) 3 (CAS) No. 435293-93-9) and Ir(mdq) 2 acac (CAS No. 536755-34-7).

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 유기전기발광소자를 포함하는 전자 기기를 제공한다.Additionally, the present invention provides an electronic device including the organic electroluminescent device according to the present invention.

상기 전자 기기는 유기 집적 회로(O-IC), 유기 전계-효과 트랜지스터(O-FET), 유기 박막 트랜지스터(O-TFT), 유기전기발광 트랜지스터(O-LET), 유기 태양 전지(O-SC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자(O-FQD), 발광 전기화학 전지(LEC), 유기 레이저 다이오드(O-레이저) 또는 유기전기발광소자(OLED)일 수 있다.The electronic devices include organic integrated circuits (O-IC), organic field-effect transistors (O-FET), organic thin-film transistors (O-TFT), organic electroluminescence transistors (O-LET), and organic solar cells (O-SC). ), organic optical detectors, organic photoreceptors, organic field-quench devices (O-FQDs), light-emitting electrochemical cells (LECs), organic laser diodes (O-lasers), or organic electroluminescent devices (OLEDs).

본 발명에 따르면, 신규한 유기전기발광 화합물을 합성할 수 있고, 이를 유기전기발광소자의 호스트 물질로 사용하여, 우수한 효율을 나타내는 유기전기발광소자 및 전자 기기로 응용할 수 있다.According to the present invention, a novel organic electroluminescent compound can be synthesized and used as a host material for an organic electroluminescent device, which can be applied to organic electroluminescent devices and electronic devices showing excellent efficiency.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 Final-1(실시예 1)의 열중량 분석(TGA) 및 시차 주사 열량계 분석(DSC) 결과 그래프이다.
도 2는 Final-2(실시예 2)의 열중량 분석(TGA) 및 시차 주사 열량계 분석(DSC) 결과 그래프이다.
도 3은 (a) Final-1 및 (b) Final-2의 실온(RT, 298K) 및 저온(77K) 조건에서의 광발광(Photoluminescent, PL) 스펙트럼이다.
도 4는 (a) Final-1 및 (b) Final-2의 순환 전압전류법(cyclic voltammetry) 측정 결과 그래프이다.
도 5는 (a) Final-1 및 Final-2을 발광층(EML)의 호스트 물질로 사용한, 녹색 인광 OLED의 소자 구조를 도시한 개략도, 및 (b) Final-1 및 Final-2 각각의 도펀트로 사용된 Ir(ppy)3 및 Ir(ppy)2tmd의 구조이다.
도 6은 CBP(참조 물질), Final-1 및 Final-2을 호스트 물질로 사용한 녹색 인광 OLED에서 도펀트의 종류(Ir(ppy)3 및 Ir(ppy)2tmd)를 달리하여 측정된 전계발광 스펙트럼(Electroluminescent spectra)이다.
도 7은 CBP(참조 물질), Final-1 및 Final-2을 호스트 물질로 사용한 녹색 인광 OLED에서 도펀트의 종류(Ir(ppy)3 및 Ir(ppy)2tmd)를 달리하여 측정된 소자의 전류 효율(Current efficiency)을 나타낸 그래프이다.
도 8은 CBP(참조 물질), Final-1 및 Final-2을 호스트 물질로 사용한 녹색 인광 OLED에서 도펀트의 종류(Ir(ppy)3 및 Ir(ppy)2tmd)를 달리하여 측정된 소자의 전력 효율(Power efficiency)을 나타낸 그래프이다.
도 9는 CBP(참조 물질), Final-1 및 Final-2을 호스트 물질로 사용한 녹색 인광 OLED에서 도펀트의 종류(Ir(ppy)3 및 Ir(ppy)2tmd)를 달리하여 측정된 소자의 외부 양자 효율(Quantum efficiency)을 나타낸 그래프이다.
Figure 1 is a graph of thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) results of Final-1 (Example 1).
Figure 2 is a graph of thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) results of Final-2 (Example 2).
Figure 3 shows the photoluminescence (PL) spectra of (a) Final-1 and (b) Final-2 under room temperature (RT, 298K) and low temperature (77K) conditions.
Figure 4 is a graph of cyclic voltammetry measurement results of (a) Final-1 and (b) Final-2.
Figure 5 is (a) a schematic diagram showing the device structure of a green phosphorescent OLED using Final-1 and Final-2 as host materials for the emitting layer (EML), and (b) Final-1 and Final-2 as dopants, respectively. These are the structures of Ir(ppy) 3 and Ir(ppy) 2 tmd used.
Figure 6 shows electroluminescence spectra measured by varying the types of dopants (Ir(ppy) 3 and Ir(ppy) 2 tmd) in a green phosphorescent OLED using CBP (reference material), Final-1, and Final-2 as host materials. (Electroluminescent spectra).
Figure 7 shows the current of the device measured by varying the type of dopant (Ir(ppy) 3 and Ir(ppy) 2 tmd) in a green phosphorescent OLED using CBP (reference material), Final-1, and Final-2 as host materials. This is a graph showing current efficiency.
Figure 8 shows the power of the device measured by varying the types of dopants (Ir(ppy) 3 and Ir(ppy) 2 tmd) in a green phosphorescent OLED using CBP (reference material), Final-1, and Final-2 as host materials. This is a graph showing power efficiency.
Figure 9 shows the exterior of the device measured by varying the types of dopants (Ir(ppy) 3 and Ir(ppy) 2 tmd) in a green phosphorescent OLED using CBP (reference material), Final-1, and Final-2 as host materials. This is a graph showing quantum efficiency.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only the parts necessary to understand the embodiments of the present invention are described, and other parts of the description may be omitted as long as they do not distract from the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should use the concept of terminology appropriately to explain his/her invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined clearly. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent the entire technical idea of the present invention, and therefore, various equivalents can be substituted for them at the time of filing the present application. It should be understood that there may be variations.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따르면, 본 발명은 본 발명은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 유기전기발광 화합물을 제공한다.According to the present invention, the present invention provides an organic electroluminescent compound represented by the following formula (1) or formula (2).

[화학식 1][Formula 1]

[화학식 2][Formula 2]

구체적으로, 상기 파라-터페닐기의 중심 벤젠에 치환되는 카바졸기는 오쏘(ortho) 또는 메타(meta) 위치에 모두 치환될 수 있다.Specifically, the carbazole group substituted for the central benzene of the para-terphenyl group may be substituted at either the ortho or meta position.

상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 유기전기발광 화합물은 모두 부피가 큰 구조로 인하여, 이를 유기전기발광소자용 재료로 적용 시 우수한 열적 및 형태학적 안정성을 보이는 효과가 있다.All organic electroluminescent compounds represented by Formula 1 or Formula 2 have a large volume structure, and thus exhibit excellent thermal and morphological stability when applied as materials for organic electroluminescent devices.

상기 유기전기발광 화합물은 유기전기발광소자용 재료 중 인광 녹색 호스트 물질, 인광 황색 호스트 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 주입 물질 및 전자 수송 물질로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것으로 사용되는 것일 수 있다.The organic electroluminescent compound is used as one or more selected from the group consisting of a phosphorescent green host material, a phosphorescent yellow host material, a hole injection material, a hole transport material, an electron injection material, and an electron transport material among materials for an organic electroluminescence device. It may be.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기전기발광 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 화학식 2-1로 표시되는 것이고, 상기 유기전기발광 화합물은 인광 녹색 호스트 물질 또는 인광 황색 호스트 물질로 사용되는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 유기전기발광 화합물은 인광 녹색 호스트 물질로 사용되는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the organic electroluminescent compound is represented by the following Chemical Formula 1-1 or Chemical Formula 2-1, and the organic electroluminescent compound may be used as a phosphorescent green host material or a phosphorescent yellow host material. there is. Specifically, the organic electroluminescent compound may be used as a phosphorescent green host material.

[화학식 1-1][Formula 1-1]

[화학식 2-1][Formula 2-1]

특히, 하기 실시예 또는 비교예 등에는 명시적으로 기재하지는 않았지만, 본 발명에 따른 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 유기전기발광 화합물 중에서도 상기 화학식 1-1 또는 2-1로 표시되는 화합물을 OLED용 녹색 인광 포스트 물질로 사용할 경우, 보다 더 높은 삼중항 에너지 준위를 나타내어, 도펀트로부터 에너지가 역류하는 것을 방지하면서 에너지를 도펀트 물질로 전달하는 데 현저히 유리한 효과가 있다. 또한 에너지 역전이를 억제하는 효과가 존재한다.In particular, although not explicitly described in the following Examples or Comparative Examples, among the organic electroluminescent compounds represented by Formula 1 or Formula 2 according to the present invention, the compound represented by Formula 1-1 or 2-1 was used for OLED. When used as a green phosphorescent post material, it exhibits a higher triplet energy level, which has a significantly advantageous effect in transferring energy to the dopant material while preventing backflow of energy from the dopant. Additionally, there is an effect of suppressing energy reverse transfer.

또한, 본 발명은 음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수 층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기전기발광소자이고, 상기 유기 박막층 중 적어도 1층 이상이 본 발명에 따른 유기전기발광 화합물을 1종 단독으로 또는 1종 이상의 조합으로 함유하는 것인 유기전기발광소자를 제공한다.In addition, the present invention is an organic electroluminescent device in which an organic thin film layer consisting of one or multiple layers including at least a light emitting layer is sandwiched between a cathode and an anode, and at least one of the organic thin film layers is an organic electroluminescent compound according to the present invention. It provides an organic electroluminescent device containing one type alone or in a combination of one or more types.

상기 유기 박막층은 상기 유기전기발광 화합물을 이용하여 용액 공정(soluble process)에 의해 형성될 수 있다.The organic thin film layer may be formed through a soluble process using the organic electroluminescent compound.

상기 유기전기발광소자는 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 이 순서대로 적층된 구조를 갖는 것일 수 있다The organic electroluminescent device may have a structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are stacked in this order.

상기 발광층은 본 발명에 따른 유기전기발광 화합물의 1종 또는 1종 이상의 조합을 함유하는 호스트 물질; 및 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트를 포함할 수 있다. 이 경우, 다이폴 배향이 수직배향인 도펀트를 사용하는 경우에 비하여 현저히 우수한 전류 효율, 전력 효율 및 전력 효율을 나타내는 효과가 있다.The light-emitting layer includes a host material containing one type or a combination of one or more types of organic electroluminescent compounds according to the present invention; And it may include a dopant whose dipole orientation is horizontal. In this case, there is an effect of showing significantly superior current efficiency, power efficiency, and power efficiency compared to the case of using a dopant with a vertical dipole orientation.

상기 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트는 Ir(ppy)2tmd, Ir(mphq)2acac, Ir(phq)3 및 Ir(mdq)2acac로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트는 Ir(ppy)2tmd일 수 있다.The dopant whose dipole orientation is horizontal may be any one or more selected from the group consisting of Ir(ppy) 2 tmd, Ir(mphq) 2 acac, Ir(phq) 3 , and Ir(mdq) 2 acac. Specifically, the dopant whose dipole orientation is horizontal may be Ir(ppy) 2 tmd.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 유기전기발광소자를 포함하는 전자 기기를 제공한다.Additionally, the present invention provides an electronic device including the organic electroluminescent device according to the present invention.

상기 전자 기기는 유기 집적 회로(O-IC), 유기 전계-효과 트랜지스터(O-FET), 유기 박막 트랜지스터(O-TFT), 유기전기발광 트랜지스터(O-LET), 유기 태양 전지(O-SC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자(O-FQD), 발광 전기화학 전지(LEC), 유기 레이저 다이오드(O-레이저) 또는 유기전기발광소자(OLED)일 수 있다.The electronic devices include organic integrated circuits (O-IC), organic field-effect transistors (O-FET), organic thin-film transistors (O-TFT), organic electroluminescence transistors (O-LET), and organic solar cells (O-SC). ), organic optical detectors, organic photoreceptors, organic field-quench devices (O-FQDs), light-emitting electrochemical cells (LECs), organic laser diodes (O-lasers), or organic electroluminescent devices (OLEDs).

이하에서, 상기 유기전기발광소자에 대하여 예를 들어 설명한다. 그러나, 하기에 예시된 내용이 본 발명의 유기전기발광소자를 한정하는 것은 아니다.Below, the organic electroluminescent device will be described as an example. However, the contents illustrated below do not limit the organic electroluminescent device of the present invention.

상기 유기전기발광소자는 양극(정공주입전극), 정공주입층(HIL) 및/또는 정공수송층(HTL), 발광층(EML) 및 음극(전자주입전극)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 양극과 발광층 사이에 전자차단층(EBL)을, 그리고 음극과 발광층 사이에 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 또는 정공차단층(HBL)을 추가로 포함할 수 있다.The organic electroluminescent device may have a structure in which an anode (hole injection electrode), a hole injection layer (HIL) and/or a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), and a cathode (electron injection electrode) are sequentially stacked, Preferably, an electron blocking layer (EBL) may be further included between the anode and the light emitting layer, and an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL), or a hole blocking layer (HBL) may be further included between the cathode and the light emitting layer.

상기 유기전기발광소자의 제조방법으로는, 먼저 기판 표면에 양극용 물질을 통상적인 방법으로 코팅하여 양극을 형성한다. 이때, 사용되는 기판은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 양극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.In the method of manufacturing the organic electroluminescent device, first, an anode material is coated on the surface of a substrate using a conventional method to form an anode. At this time, the substrate used is preferably a glass substrate or a transparent plastic substrate with excellent transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness. In addition, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), etc., which are transparent and have excellent conductivity, can be used as materials for the anode.

다음으로, 상기 양극 표면에 정공 주입 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(HIL)을 형성한다. 이러한 정공 주입 물질로는 상기 유기전기발광 화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 구리프탈로시아닌(CuPc), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠(m-MTDAPB), 스타버스트(starburst)형 아민류인 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민(TCTA), 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐아미노)-트리페닐아민(2-TNATA) 또는 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입가능한 IDE406을 예로 들 수 있다.Next, a hole injection material is vacuum thermally deposited or spin coated on the surface of the anode using a conventional method to form a hole injection layer (HIL). As such hole injection materials, the organic electroluminescent compounds may be used, and in addition, copper phthalocyanine (CuPc), 4,4',4"-tris(3-methylphenylamino)triphenylamine (m-MTDATA), 4, 4',4"-tris(3-methylphenylamino)phenoxybenzene (m-MTDAPB), 4,4',4"-tri(N-carbazolyl)triphenylamine (TCTA), a starburst type amine ), 4,4',4"-tris(N-(2-naphthyl)-N-phenylamino)-triphenylamine (2-TNATA) or IDE406 available from Idemitsu. .

상기 정공주입층 표면에 정공 수송 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(HTL)을 형성한다. 이때, 정공수송층 물질로는 상기 유기전기발광 화합물이 사용될 수 있으며, 이 밖에 비스(N-(1-나프틸-n-페닐))벤지딘(α-NPD), N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-바이페닐-벤지딘(NPB) 또는 N,N'-바이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-다이아민(TPD)을 예로 들 수 있다.A hole transport layer (HTL) is formed by vacuum thermal evaporation or spin coating on the surface of the hole injection layer using a conventional method. At this time, the organic electroluminescent compound may be used as the hole transport layer material, and in addition, bis(N-(1-naphthyl-n-phenyl))benzidine (α-NPD), N,N'-di(naphthalene- 1-yl)-N,N'-biphenyl-benzidine (NPB) or N,N'-biphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4' -Diamine (TPD) is an example.

상기 정공수송층 표면에 발광층(EML) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 발광층을 형성한다. 이때, 사용되는 발광층 물질 중 단독 발광물질 또는 호스트 물질은 녹색의 경우 상기 유기전기발광 화합물이 인광 녹색 호스트 물질로 사용될 수 있으며, 황색의 경우 상기 유기전기발광 화합물이 인광 황색 호스트 물질로 사용될 수 있다.An emission layer (EML) material is formed on the surface of the hole transport layer by vacuum thermal evaporation or spin coating using a conventional method. At this time, when the sole light-emitting material or host material among the light-emitting layer materials used is green, the organic electroluminescent compound can be used as a phosphorescent green host material, and when the organic electroluminescent compound is yellow, the organic electroluminescent compound can be used as a phosphorescent yellow host material.

발광층 물질 중 호스트 물질과 함께 사용될 수 있는 도펀트(dopant)의 경우 형광 도펀트로서 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입 가능한 IDE102, IDE105, 인광 도펀트로는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐(III)(Ir(ppy)3), 이리듐(III)비스[(4,6-다이플루오로페닐)피리디나토-N,C-2']피콜린산염(FIrpic) (참조문헌[Chihaya Adachi et al., Appl. Phys. Lett., 2001, 79, 3082-3084]), 플라티늄(II)옥타에틸포르피린(PtOEP), TBE002(코비온사) 등을 사용할 수 있다.Among the light-emitting layer materials, dopants that can be used together with the host material include IDE102 and IDE105, which are available from Idemitsu as fluorescent dopants, and tris(2-phenylpyridine)iridium(III) (Ir(ppy) as a phosphorescent dopant. ) 3 ), Iridium(III)bis[(4,6-difluorophenyl)pyridinato-N,C-2']picolinate (FIrpic) (Reference [Chihaya Adachi et al., Appl. Phys Lett., 2001, 79, 3082-3084]), platinum (II) octaethylporphyrin (PtOEP), TBE002 (Covion), etc. can be used.

상기 발광층 표면에 전자 수송 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자수송층(ETL)을 형성한다. 이때, 사용되는 전자 수송 물질로는 상기 유기전기발광 화합물을 사용할 수 있으며, 이 밖에 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3) 등을 사용할 수 있다.An electron transport layer (ETL) is formed by vacuum thermal evaporation or spin coating of an electron transport material on the surface of the light emitting layer using a conventional method. At this time, the organic electroluminescent compound can be used as the electron transport material, and tris(8-hydroxyquinolinolato)aluminum (Alq3) can also be used.

선택적으로는, 발광층과 전자수송층 사이에 정공차단층(HBL)을 추가로 형성하고 발광층에 인광 도펀트를 함께 사용함으로써, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다.Optionally, by additionally forming a hole blocking layer (HBL) between the light emitting layer and the electron transport layer and using a phosphorescent dopant in the light emitting layer, diffusion of triplet excitons or holes into the electron transport layer can be prevented.

정공차단층의 형성은 정공 차단 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 및 스핀 코팅하여 실시할 수 있으며, 정공 차단 물질의 경우 특별히 제한되지는 않으나, 바람직하게는 (8-하이드록시퀴놀리놀라토)리튬(Liq), 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄비페녹사이드(BAlq), 바쏘쿠프로인 (bathocuproine, BCP) 및 LiF 등을 사용할 수 있다.The formation of the hole blocking layer can be performed by vacuum thermal evaporation and spin coating of a hole blocking material by conventional methods. The hole blocking material is not particularly limited, but is preferably (8-hydroxyquinolinolato). Lithium (Liq), bis(8-hydroxy-2-methylquinolinolnato)-aluminum biphenoxide (BAlq), bathocuproine (BCP), and LiF can be used.

상기 전자수송층 표면에 전자 주입 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자주입층(EIL)을 형성한다. 이때, 사용되는 전자 주입 물질로는 상기 유기전기발광 화합물을 사용할 수 있으며, 이 밖에 LiF, Liq, Li2O, BaO, NaCl 또는 CsF 등의 물질을 사용할 수 있다.An electron injection layer (EIL) is formed by vacuum thermal evaporation or spin coating of an electron injection material on the surface of the electron transport layer using a conventional method. At this time, the organic electroluminescent compound can be used as the electron injection material, and other materials such as LiF, Liq, Li 2 O, BaO, NaCl, or CsF can be used.

마지막으로, 상기 전자주입층 표면에 음극용 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착하여 음극을 형성한다.Finally, a cathode is formed by vacuum thermal deposition of a cathode material on the surface of the electron injection layer using a conventional method.

이때, 사용되는 음극용 물질로는 리튬(Li), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 사용될 수 있다. 또한, 전면발광 유기전기발광소자의 경우 산화인듐주석(ITO) 또는 산화인듐아연(IZO)를 사용하여 빛이 투과할 수 있는 투명한 음극을 형성할 수도 있다.At this time, the cathode materials used include lithium (Li), aluminum (Al), aluminum-lithium (Al-Li), calcium (Ca), magnesium (Mg), magnesium-indium (Mg-In), and magnesium-silver. (Mg-Ag) etc. may be used. Additionally, in the case of a top-emitting organic electroluminescent device, indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) can be used to form a transparent cathode through which light can transmit.

상기 유기전기발광소자는 상술한 바와 같은 순서, 즉 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극 순으로 제조하여도 되고, 그 반대로 음극/전자주입층/전자수송층/정공차단층/발광층/정공수송층/정공주입층/양극의 순서로 제조하여도 무방하다.The organic electroluminescent device may be manufactured in the same order as described above, that is, anode/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/hole blocking layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode, or vice versa, cathode/electron injection layer. It may be manufactured in the following order: /electron transport layer/hole blocking layer/light emitting layer/hole transport layer/hole injection layer/anode.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현예를 이용하여 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above description explains the technical idea of the present invention using one embodiment, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples.

<재료><Material>

본 발명에서 사용된 모든 시약은 TCI, Alfa aesar, GOM Technology 사의 제품을 수입하여 추가 정제 없이 사용하였다. 용매는 SK Chemical, 대정화금, 삼전순약공업주식회사에서 제품을 구입하여 사용하였고 필요에 따라서 Sodium과 Benzophenone 존재 하에 질소기류에서 정제, 건조하여 사용하였다. 합성된 물질의 1H NMR spectrum은 JEOL FT/NMR (500Mz) Spectrophotometer를 사용하였으며 용매로는 CDCl3를 사용하였다.All reagents used in the present invention were imported from TCI, Alfa aesar, and GOM Technology and used without further purification. Solvents were purchased from SK Chemical, Daejeong Chemical, and Samjeon Pure Pharmaceutical Co., Ltd., and were purified and dried in a nitrogen stream in the presence of sodium and benzophenone as needed. The 1 H NMR spectrum of the synthesized material was measured using a JEOL FT/NMR (500Mz) Spectrophotometer, and CDCl 3 was used as a solvent.

일부 반응은 일반적인 기술을 사용하여 산소가 없는 질소 충진 상태와 건조된 상태에서 반응을 진행하였다.Some reactions were carried out in oxygen-free, nitrogen-filled and dried conditions using general techniques.

<기기><Device>

1H 및 13C NMR 특성화는 500 MHz에서 작동하는 JEON JNM-ECP FT-NMR 분광계(Peabody, MA, USA)를 이용하여 수행하였다. 광발광(PL) 스펙트럼은 Jasco FP-8300 분광 광도계(미국 메릴랜드주 이스턴)로 기록하였다. 원소 분석은 ThermoFisher(Flash 2000) 원소 분석기(영국 러프버러)를 이용하여 수행하였다. 질량분석은 Xevo TQ-S 분광계(미국 매사추세츠주 밀포드 워터스)로 측정하여 분석하였다. 열중량 분석(TGA) 및 시차 주사 열량 분석(DSC)은 PerkinElmer DSC 4000 및 TGA 8000 시스템(미국 뉴욕주 멜빌)을 사용하여 질소 분위기에서 10 °C/min의 가열 속도로 측정하였다. 삼중항 에너지 준위(ET)는 10-5 M 톨루엔에서 77 K 조건으로 방출 스펙트럼의 시작 파장으로부터 계산하였다. HOMO(가장 높은 점유 분자 궤도) 및 LUMO(가장 낮은 비점유 분자 궤도) 값은 순환 전압전류법에 의해 결정하였다. OLED 소자는 5 × 10-7 torr의 압력 하에서 열증발 시스템으로 제작하였다(Sunicel plus, 한국, 서울). 전류밀도-전압-발광(J-V-L) 성능은 OLED I-V-L 테스트 시스템(Polarmix M6100, 한국, 수원)을 이용하여 기록하였다. 전계발광(EL) 스펙트럼은 분광방사계(Konica Minolta CS-2000, 일본, 도쿄)를 사용하여 측정하였다. 1 H and 13 C NMR characterization was performed using a JEON JNM-ECP FT-NMR spectrometer (Peabody, MA, USA) operating at 500 MHz. Photoluminescence (PL) spectra were recorded with a Jasco FP-8300 spectrophotometer (Easton, MD, USA). Elemental analysis was performed using a ThermoFisher (Flash 2000) elemental analyzer (Loughborough, UK). Mass spectrometry was performed using a Xevo TQ-S spectrometer (Milford Waters, MA, USA). Thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were measured using PerkinElmer DSC 4000 and TGA 8000 systems (Melville, NY, USA) at a heating rate of 10 °C/min in a nitrogen atmosphere. The triplet energy level (ET) was calculated from the starting wavelength of the emission spectrum at 77 K in 10 -5 M toluene. HOMO (highest occupied molecular orbital) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) values were determined by cyclic voltammetry. The OLED device was manufactured using a thermal evaporation system under a pressure of 5 × 10 -7 torr (Sunicel plus, Seoul, Korea). Current density-voltage-luminescence (JVL) performance was recorded using an OLED IVL test system (Polarmix M6100, Suwon, Korea). Electroluminescence (EL) spectra were measured using a spectroradiometer (Konica Minolta CS-2000, Tokyo, Japan).

<제조예><Manufacturing example>

제조예 1: 9-(2,5-디브로모페닐)-9H-카바졸의 합성Preparation Example 1: Synthesis of 9-(2,5-dibromophenyl)-9H-carbazole

건조된 2구 플라스크 250mL에 환류장치를 설치 후 카바졸(Carbarzole; 2)(3.75g, 1eq), Cs2CO3(14g, 2eq), 마그네틱바를 넣고, 진공상태를 만들어 주었다. 그런 다음, 15분 뒤에 질소 풍선을 이용하여 질소를 충진시키고, 주사기를 이용하여 DMF 30mL를 가한 후 상온에서 30분간 교반하였다.After installing a reflux device in a 250mL dried two-necked flask, carbazole (2) (3.75g, 1eq), Cs 2 CO 3 (14g, 2eq), and a magnetic bar were added and a vacuum state was created. Then, 15 minutes later, nitrogen was filled using a nitrogen balloon, 30 mL of DMF was added using a syringe, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes.

건조된 1구 플라스크 100mL에 1,4-디브로모-2-플루오로벤젠(1,4-Dibromo-2-fluorobenzen; 1)(5g, 1eq)와 마그네틱바를 넣고, 후 진공상태를 만들어 주었다. 그런 다음, 15분 뒤에 질소 풍선을 이용하여 질소를 충진시키고, 주사기를 이용하여 DMF 20mL를 가한 후 30분간 상온에서 교반하여 녹여준 후에 주사기를 이용하여 2구 플라스크 250mL에 추가로 넣어준 후 기름 중탕을 이용하여 150℃로 가열 및 교반하였다. 12시간 후 반응물을 상온에서 식혀준 후 함수(Brine)와 MC를 이용하여 추출하고 유기층만 받아낸다. 소듐설페이드(Sodium Sulfate)를 이용하여 남아있는 수분을 완벽하게 제거 후 여과, 분리해준 뒤 증발 건조시켜주었다. 건조된 화합물은 재결정 방법으로 n-헥산을 이용하여 백색 고체 생성물(3)(6g, 수득률 : 76%)인 9-(2,5-디브로모페닐)-9H-카바졸(9-(2,5-Dibromophenyl)-9H-carbazole)을 수득하였다.1,4-Dibromo-2-fluorobenzene (1,4-Dibromo-2-fluorobenzen; 1) (5g, 1eq) and a magnetic bar were added to 100mL of the dried one-necked flask, and a vacuum was created. Then, 15 minutes later, fill nitrogen using a nitrogen balloon, add 20 mL of DMF using a syringe, stir at room temperature for 30 minutes to dissolve, add it to a 250 mL two-necked flask using a syringe, and pour in an oil bath. It was heated and stirred to 150°C using. After 12 hours, the reactant is cooled to room temperature, extracted using brine and MC, and only the organic layer is collected. The remaining moisture was completely removed using sodium sulfate, filtered, separated, and evaporated to dryness. The dried compound was recrystallized using n-hexane to produce 9-(2,5-dibromophenyl)-9H-carbazole (9-(2), which is a white solid product (3) (6g, yield: 76%). , 5-Dibromophenyl)-9H-carbazole) was obtained.

수율: 76%; 백색 고체; 1H NMR (500MHz, CDCl3) 8.13-8.14 (d, J = 7.5Hz, 2H), 7.71-7.73 (d, J = 8.5Hz, 1H), 7.63-7.64 (d, J = 2.5Hz, 1H), 7.54-7.56 (dd, J 1 = 8.5Hz, J 2 = 2.5Hz, 1H), 7.40-7.42 (t, J = 7.5Hz, 2H), 7.29-7.32 (t, J = 7.5Hz, 2H), 7.06-7.08 (d, J = 8.5Hz, 2H).Yield: 76%; white solid; 1H NMR (500MHz, CDCl 3 ) 8.13-8.14 (d, J = 7.5Hz, 2H), 7.71-7.73 (d, J = 8.5Hz, 1H), 7.63-7.64 (d, J = 2.5Hz, 1H) , 7.54-7.56 (dd, J 1 = 8.5Hz, J 2 = 2.5Hz, 1H), 7.40-7.42 (t, J = 7.5Hz, 2H), 7.29-7.32 (t, J = 7.5Hz, 2H), 7.06-7.08 (d, J = 8.5Hz, 2H).

제조예 2: 9-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-9H-카바졸의 합성Preparation Example 2: Synthesis of 9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole

건조된 1구 플라스크 250mL에 9-(4-브로모페닐)-9H-카바졸(9-(4-bromophenyl)-9H-carbazole; 4)(11.56g, 1eq)와 마그네틱바를 넣고 진공상태로 만들어 준 후 질소풍선을 이용하여 질소를 충진시켰다. 용매는 Dry-THF 100mL를 주사기로 가하여 녹여준 후 2~3분 정도 교반시켰다. 온도는 드라이아이스와 아세톤을 이용하여 -78℃로 만들어주었다. 30분 후 2.5M n-BuLi(19.8mL, 1.37eq)을 주사기를 이용하여 천천히 가해주며 교반시켰다. 2시간 후 2-이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란(2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane; 5)(7.68mL, 1.37eq)을 주사기를 이용하여 천천히 가해주었다. 그런 다음, 교반하면서 상온으로 온도를 가하여 하룻밤 방치하였다. 반응 완료 후 H2O와 MC를 이용하여 추출하고 유기층만 받아냈다. 소듐설페이트(Sodium Sulfate)를 이용하여 남아있는 수분을 완벽하게 제거 후 여과, 분리해준 뒤 증발 건조시켜주었다. 건조된 화합물은 재결정 방법으로 n-헥산을 이용하여 백색 고체 생성물(6)(10g, 수득률 : 38%)인 9-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-9H-카바졸(9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole)을 수득하였다. Add 9-(4-bromophenyl)-9H-carbazole (9-(4-bromophenyl)-9H-carbazole; 4) (11.56g, 1eq) and magnetic bar to 250mL of dried one-necked flask and vacuum. After this, nitrogen was filled using a nitrogen balloon. The solvent was dissolved by adding 100 mL of Dry-THF using a syringe and stirred for 2 to 3 minutes. The temperature was set to -78°C using dry ice and acetone. After 30 minutes, 2.5M n-BuLi (19.8mL, 1.37eq) was slowly added using a syringe and stirred. After 2 hours, 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2 -dioxaborolane; 5) (7.68mL, 1.37eq) was slowly added using a syringe. Then, the temperature was brought to room temperature while stirring and left overnight. After completion of the reaction, extraction was performed using H 2 O and MC, and only the organic layer was collected. The remaining moisture was completely removed using sodium sulfate, filtered, separated, and evaporated to dryness. The dried compound was recrystallized using n-hexane to produce 9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2), which is a white solid product (6) (10g, yield: 38%). -dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carbazole (9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H -carbazole) was obtained.

수율: 38%; 백색 고체; 1H NMR (500MHz, CDCl3) 8.17-8.19 (d, J = 8Hz, 2H), 8.07-8.09 (d, J = 7Hz, 2H), 7.65-7.67 (d, J = 6.5Hz, 2H), 7.46-7.48 (d, J = 7Hz, 2H), 7.38-7.45 (m, 2H), 7.26-7.29(t, J = 8Hz, 2H), 1.45 (s, 12H).Yield: 38%; white solid; 1H NMR (500MHz, CDCl 3 ) 8.17-8.19 (d, J = 8Hz, 2H), 8.07-8.09 (d, J = 7Hz, 2H), 7.65-7.67 (d, J = 6.5Hz, 2H), 7.46 -7.48 (d, J = 7Hz, 2H), 7.38-7.45 (m, 2H), 7.26-7.29(t, J = 8Hz, 2H), 1.45 (s, 12H).

<실시예> <Example>

실시예 1: Final-1의 합성Example 1: Synthesis of Final-1

하기 화학식 1-1로 표시되는 유기전기발광 화합물을 하기의 방법으로 합성하였다. 하기 화학식 1-1로 표시되는 유기전기발광 화합물은 9,9',9''-([1,1':4',1''-터페닐]-2',4,4''-트리일)트리스(9H-카바졸)(3,3'-(2-(9H-carbazol-9-yl)-1,4-phenylene)bis(9-phenyl-9H-carbazole))(8)로 명명되며, ‘Final-1’으로 칭한다.An organic electroluminescent compound represented by the following formula 1-1 was synthesized by the following method. The organic electroluminescent compound represented by the following formula 1-1 is 9,9',9''-([1,1':4',1''-terphenyl]-2',4,4''-tri Named as 1) tris(9H-carbazole) (3,3'-(2-(9H-carbazol-9-yl)-1,4-phenylene)bis(9-phenyl-9H-carbazole)) (8) and is referred to as ‘Final-1’.

건조된 2구 플라스크 250mL에 환류장치를 설치 후 9-(2,5-디브로모페닐)-9H-카바졸(3)(3g,1eq), (9-페닐-9H-카바졸-3-일)붕소산(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronicacid; 7)(5.16g,2.4eq), Pd(PPh3)4(0.52g, 0.6eq), 마그네틱바를 넣고 진공상태로 만들어 준 후 질소풍선을 이용하여 질소를 충진시켰다. 용매는 톨루엔 80mL, 에탄올 20mL를 주사기로 가하여 녹여주었고, 기름 중탕을 이용하여 110 ℃로 가열 및 교반하면서, 주사기를 이용하여 2M K2CO3 40ml를 천천히 가해주었다. 반응완료 후 반응물을 상온에서 식혀준 뒤 H2O와 MC를 이용하여 추출하고 유기층만 받아냈다. 소듐설페이트를 이용하여 남아있는 수분을 완벽하게 제거 후 여과, 분리해준 뒤 증발 건조시켜주었고, Open Column으로 MC로만 흘려 촉매를 제거 후 여과, 분리해준 뒤 증발 건조시켜주었다. 건조된 화합물은 재결정 방법으로 n-헥산을 이용하여 백색 고체 생성물(8)(5.15g, 수득률 : 94%)인, Final 1을 수득하였다.After installing a reflux device in a 250mL dried two-necked flask, 9-(2,5-dibromophenyl)-9H-carbazole (3) (3g, 1eq), (9-phenyl-9H-carbazole-3- 1) boronic acid (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)boronicacid; 7) (5.16g, 2.4eq), Pd(PPh3)4 (0.52g, 0.6eq), and a magnetic bar were placed in a vacuum state and then filled with nitrogen using a nitrogen balloon. The solvent was dissolved by adding 80 mL of toluene and 20 mL of ethanol using a syringe, and while heating and stirring to 110°C using an oil bath, 40 ml of 2M K 2 CO 3 was slowly added using a syringe. After completion of the reaction, the reactant was cooled to room temperature and extracted using H 2 O and MC, and only the organic layer was collected. The remaining moisture was completely removed using sodium sulfate, filtered, separated, and evaporated to dryness. The catalyst was removed by flowing only through MC through an open column, filtered, separated, and evaporated to dryness. The dried compound was recrystallized using n-hexane to obtain Final 1, a white solid product (8) (5.15 g, yield: 94%).

수율: 94%; 백색 고체; 1H NMR (500MHz, CDCl3) 8.43 (s, 1H), 8.16-8.18 (d, J = 8Hz, 1H), 8.0-8.04 (m, 4H), 7.91-7.92 (d, J = 8Hz, 1H), 7.88 (m, 1H), 7.81-7.83 (d, J = 7.5Hz, 1H), 7.73-7.75 (d, J = 8.5Hz, 1H), 7.58-7.64 (m, 4H), 7.46-7.51 (m, 4H), 7.36-7.42 (m, 5H), 7.26-7.31 (m, 6H), 7.15-7.21 (m, 4H), 7.05-7.07(d, J = 10Hz, 1H), 6.96-6.98 (d, J = 8.5Hz, 1H).Yield: 94%; white solid; 1H NMR (500MHz, CDCl 3 ) 8.43 (s, 1H), 8.16-8.18 (d, J = 8Hz, 1H), 8.0-8.04 (m, 4H), 7.91-7.92 (d, J = 8Hz, 1H), 7.88 (m, 1H), 7.81-7.83 (d, J = 7.5Hz, 1H), 7.73-7.75 (d, J = 8.5Hz, 1H), 7.58-7.64 (m, 4H), 7.46-7.51 (m, 4H), 7.36-7.42 (m, 5H), 7.26-7.31 (m, 6H), 7.15-7.21 (m, 4H), 7.05-7.07(d, J = 10Hz, 1H), 6.96-6.98 (d, J = 8.5Hz, 1H).

[화학식 1-1][Formula 1-1]

실시예 2: Final-2의 합성Example 2: Synthesis of Final-2

하기 화학식 2-1로 표시되는 유기전기발광 화합물을 하기의 방법으로 합성하였다. 하기 화학식 2-1로 표시되는 유기전기발광 화합물은 9,9',9''-([1,1':4',1''-터페닐]-2',4,4''-트리일)트리스(9H-카바졸)(9,9',9''-([1,1':4',1''-terphenyl]-2',4,4''-triyl)tris(9H-carbazole))(9)로 명명되며, ‘Final-2’로 칭한다.An organic electroluminescent compound represented by the following formula 2-1 was synthesized by the following method. The organic electroluminescent compound represented by the following formula 2-1 is 9,9',9''-([1,1':4',1''-terphenyl]-2',4,4''-tri 1) tris(9H-carbazole)(9,9',9''-([1,1':4',1''-terphenyl]-2',4,4''-triyl)tris(9H -carbazole))(9) and is referred to as ‘Final-2’.

건조된 2구 플라스크 250mL에 환류장치를 설치 후 9-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란-2-일)페닐)-9H-카바졸(6)(6.6g, 2.4eq), Pd(PPh3)4(0.52g, 0.6eq), 마그네틱바를 넣고 진공상태로 만들어 준 후 질소풍선을 이용하여 질소를 충진시켰다. 용매는 톨루엔 80mL, 에탄올 20mL를 주사기로 가하여 녹여주었고, 기름 중탕을 이용하여 110℃로 가열 및 교반하면서, 주사기를 이용하여 2M K2CO3 40ml를 천천히 가해주었다. 반응완료 후 반응물을 상온에서 식혀준 뒤 H2O와 MC를 이용하여 추출하고 유기층만 받아냈다. 소듐설페이트를 이용하여 남아있는 수분을 완벽하게 제거 후 여과, 분리해준 뒤 증발 건조시켰다. Open Column으로 MC로만 흘려 촉매를 제거 후 여과, 분리해준 뒤 증발 건조시켰다. 건조된 화합물은 재결정 방법으로 n-헥산을 이용하여 백색 고체 생성물(9)(3.82g, 수득률 : 70%)인, Final-2를 수득하였다.After installing a reflux device in a 250mL dried two-necked flask, 9-(4-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)-9H-carba Sol (6) (6.6g, 2.4eq), Pd(PPh 3 ) 4 (0.52g, 0.6eq), and a magnetic bar were added, a vacuum was created, and nitrogen was filled using a nitrogen balloon. The solvent was dissolved by adding 80 mL of toluene and 20 mL of ethanol using a syringe, and while heating and stirring to 110°C using an oil bath, 40 ml of 2M K 2 CO 3 was slowly added using a syringe. After completion of the reaction, the reactant was cooled to room temperature and extracted using H 2 O and MC, and only the organic layer was collected. The remaining moisture was completely removed using sodium sulfate, filtered, separated, and evaporated to dryness. The catalyst was removed by flowing only through MC through an open column, then filtered, separated, and evaporated to dryness. The dried compound was recrystallized using n-hexane to obtain Final-2, a white solid product (9) (3.82 g, yield: 70%).

수욜: 70%; 백색 고체; 1H NMR (500MHz, CDCl3) 8.16-8.18 (d, J = 7.5Hz, 2H), 8.12-8.14 (d, J = 8Hz, 2H), 8.07-8.09 (d, J = 8Hz, 2H), 8.00 (m, 2H), 7.94-7.95 (m, 3H), 7.70-7.72 (d, J = 8.5Hz, 2H), 7.50-7.51 (d, J = 8Hz, 2H), 7.43-7.46 (t, J = 8Hz, 2H), 7.30-7.37 (m, 6H), 7.20-7.25 (m, 8H), 7.13-7.14 (d, J = 8Hz, 2H), 6.96-6.98 (d, J = 8Hz, 2H).Wednesday: 70%; white solid; 1H NMR (500MHz, CDCl 3 ) 8.16-8.18 (d, J = 7.5Hz, 2H), 8.12-8.14 (d, J = 8Hz, 2H), 8.07-8.09 (d, J = 8Hz, 2H), 8.00 (m, 2H), 7.94-7.95 (m, 3H), 7.70-7.72 (d, J = 8.5Hz, 2H), 7.50-7.51 (d, J = 8Hz, 2H), 7.43-7.46 (t, J = 8Hz, 2H), 7.30-7.37 (m, 6H), 7.20-7.25 (m, 8H), 7.13-7.14 (d, J = 8Hz, 2H), 6.96-6.98 (d, J = 8Hz, 2H).

[화학식 2-1][Formula 2-1]

실시예 3: 유기전기발광소자(OLED) 소자의 제작Example 3: Fabrication of organic electroluminescent device (OLED) device

ITO(indium-tin-oxide)로 코팅된 유리 기판을 세척하고 이소프로필 알코올 초음파 배스 내에서 세척한 후 20 분 동안 탈이온수로 추가 세척하였다.The glass substrate coated with indium-tin-oxide (ITO) was washed in an isopropyl alcohol ultrasonic bath and then further washed with deionized water for 20 minutes.

그런 다음, 세척된 기판은 약 10분 동안 UV-오존 처리를 거쳤다. 금속 음극과 함께 모든 유기층은 미리 세척된 ITO 코팅된 유리 기판 위에 증착시켰다. 불활성 조건의 글로브 박스 내부에 Sunic 유기 증발기(Suwon, Korea)를 사용하여 층의 증착 속도를 약 5×10 -7 Torr로 적용하였다.The cleaned substrates were then subjected to UV-ozone treatment for approximately 10 minutes. All organic layers along with the metal cathode were deposited on a pre-cleaned ITO coated glass substrate. The layer deposition rate was applied at about 5×10 -7 Torr using a Sunic organic evaporator (Suwon, Korea) inside a glove box under inert conditions.

<실험예><Experimental example>

실험예 1. 열중량 분석 및 시차 주사 열량계 분석Experimental Example 1. Thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry analysis

Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)의 열적 안정성을 확인하기 위하여, 질소 분위기 하에서 열중량 분석(Thermogravimetric analysis, TGA) 및 시차 주사 열량계 분석(Differential scanning calorimetry, DSC)을 수행하여 그 결과를 도 1(Fina1-1), 도 2(Final-2) 및 표 1에 나타내었다.In order to confirm the thermal stability of Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2), thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) were performed under a nitrogen atmosphere. The results are shown in Figure 1 (Fina1-1), Figure 2 (Final-2), and Table 1.

OLED에 사용되는 재료들의 열적 성질은 소자의 안정성, 수명, 그리고 효율에 큰 영향을 미친다. 소자 구동 시 발생하는 열로 인해 소자의 변형을 초래할 수 있기 때문이다. 그러므로 높은 분해온도(Td)와 높은 유리전이온도(Tg)를 갖는 재료들이 요구된다. The thermal properties of materials used in OLED have a significant impact on the device's stability, lifespan, and efficiency. This is because the heat generated when driving the device may cause deformation of the device. Therefore, materials with a high decomposition temperature (Td) and a high glass transition temperature (Tg) are required.

도 1 내지 2 및 표 1을 참조하면, DSC를 통하여 Final-1 및 Final-2의 유리전이온도를 측정한 결과, 각각 150℃ 및 288℃로 열적 안정성이 우수하였고, TGA를 통하여 Final-1 및 Final-2의 5% 분해온도를 측정한 결과, 각각 578℃ 및 573℃에서 Td가 관찰되었다. 합성된 두 물질 모두 분해온도가 570℃ 이상으로 매우 높은 열적 안정성을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 이러한 열적 특성은 소자 제조 공정 동안 균일한 필름 형성 및 소자의 형태적의 안정성을 도모할 수 있는 효과가 있다.Referring to Figures 1 and 2 and Table 1, as a result of measuring the glass transition temperatures of Final-1 and Final-2 through DSC, the thermal stability was excellent at 150°C and 288°C, respectively, and through TGA, Final-1 and Final-2 were found to have excellent thermal stability. As a result of measuring the 5% decomposition temperature of Final-2, Td was observed at 578℃ and 573℃, respectively. It can be confirmed that both synthesized materials have very high thermal stability with a decomposition temperature of over 570°C. These thermal characteristics are effective in promoting uniform film formation and morphological stability of the device during the device manufacturing process.

실험예 2. UV-vis 흡수 및 광발광 방출을 이용한 광물리학적 분석Experimental Example 2. Photophysical analysis using UV-vis absorption and photoluminescence emission

Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)의 단일항 상태에너지(Singlet state energy)와 삼중항 상태 에너지(Triplet state energy)를 확인하기 위해,톨루엔 용매 내에서 실온(RT) 및 저온(77K) 조건으로, 광발광(PL) 방출을 측정하여, 그 결과를 도 3 및 표 1에 나타내었다. To confirm the singlet state energy and triplet state energy of Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2), room temperature (RT) in toluene solvent and photoluminescence (PL) emission was measured under low temperature (77K) conditions, and the results are shown in Figure 3 and Table 1.

도 3 및 표 1을 참조하면, 형광 개시(Fluorescence onset)값은 Final-1은 351.86nm, Final-2는 354.14nm로 측정되었고, 인광 개시(Phosphorescence onset)값은 Final-1은 426nm, Final-2는 434.61nm로 측정되었으며, 여기서 도출된 단일항 상태에너지 값(S1)은 Final-1은 3.52eV, Final-2는 3.50eV이었으며, 삼중항 상태에너지 값(T1)은 Final-1은 2.91eV, Final-2는 2.85eV로 두 화합물의 삼중항 상태에너지 값은 모두 녹색(Green) 호스트로써 적합함을 확인할 수 있다. 이는 제작된 디바이스에 사용된 도펀트(표 1 참조)의 삼중항 상태에너지 값보다 더 높은 것으로 확인되었다.Referring to Figure 3 and Table 1, the fluorescence onset value was measured at 351.86 nm for Final-1 and 354.14 nm for Final-2, and the phosphorescence onset value was measured at 426 nm for Final-1 and 354.14 nm for Final-2. 2 was measured at 434.61 nm, and the singlet state energy value (S1) derived here was 3.52 eV for Final-1 and 3.50 eV for Final-2, and the triplet state energy value (T1) was 2.91 eV for Final-1. , Final-2 is 2.85 eV, which confirms that the triplet state energy values of both compounds are suitable as green hosts. This was confirmed to be higher than the triplet state energy value of the dopant used in the fabricated device (see Table 1).

이와 같이, 상기 두 화합물은 모두 더 높은 삼중항 에너지를 나타내어, 호스트 물질로 적용 시 도펀트에서 에너지가 역류하는 것을 방지할 수 있음을 확인할 수 있다.In this way, it can be confirmed that both of the above two compounds exhibit higher triplet energy and can prevent energy from flowing back from the dopant when applied as a host material.

실험예 3. 전기화학적 특성 분석Experimental Example 3. Electrochemical property analysis

Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)의 전기화학적 특성 분석은 순환 전압전류법(cyclic voltammetry) 측정을 통하여 수행하였고, 그 결과를 도 4 및 표 1에 나타내었다.Analysis of the electrochemical properties of Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2) was performed through cyclic voltammetry measurement, and the results are shown in Figure 4 and Table 1.

도 4 및 표 1을 참조하면, Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)의 HOMO, LUMO값은 Cyclic voltammetry(CV)로 측정하였다. 측정된 HOMO값은 Final-1은 -5.388eV, Final-2는 -5.375eV이었고, LUMO값은 Final-1은 -2.039eV, Final-2는 -2.305eV로 측정되었다. 두 화합물의 Band gap은 Final-1 및 Final-2 각각 3.350eV 및 3.070eV로 측정된 값에서 계산하였다.Referring to Figure 4 and Table 1, the HOMO and LUMO values of Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2) were measured by cyclic voltammetry (CV). The measured HOMO values were -5.388eV for Final-1 and -5.375eV for Final-2, and the LUMO values were -2.039eV for Final-1 and -2.305eV for Final-2. The band gap of the two compounds was calculated from the measured values of 3.350 eV and 3.070 eV for Final-1 and Final-2, respectively.

구분division Final-1Final-1 Final-2Final-2 Tg (℃)T g (°C) 150150 288288 Td (℃)T d (°C) 578578 573573 형광 개시(nm)Fluorescence onset (nm) 351.86351.86 354.14354.14 인광 개시(nm)Phosphorescence onset (nm) 426426 434.61434.61 S1(eV)S1(eV) 3.523.52 3.503.50 T1(eV)T1(eV) 2.912.91 2.852.85 △Est(eV)△E st (eV) 0.610.61 0.650.65 도펀트dopant Ir(ppy)3 Ir(ppy) 3 Ir(ppy)2tmdIR(ppy) 2TMD 밴드 갭 (eV)band gap (eV) 3.3503.350 3.0703.070 가장 높은 점유 분자 궤도(HOMO) (eV)Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) (eV) -5.388-5.388 -5.375-5.375 가장 낮은 비점유 분자 궤도(LUMO) (eV)Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO) (eV) -2.039-2.039 -2.305-2.305

실험예 4. 녹색 인광 OLED 소자의 특성 분석Experimental Example 4. Characteristic analysis of green phosphorescent OLED device

(1) 호스트 물질(HT)로 적용 시의 전계발광 분석 (1) Electroluminescence analysis when applied as host material (HT)

OLED 소자 적용 시 Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)의 호스트 물질로서의 특성을 확인하기 위해, 녹색 인광 OLED 소자를 다음 같이 제작하였고, 그 구조를 도 5(a)에 도시하였다. 이 때, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)에 대하여 도펀트로서 각각 다이폴 배향이 수직배향인 Ir(ppy)3와 다이폴 배향이 수평배향인 Ir(ppy)2tmd를 사용하였다. 디바이스에서 다이폴 배향이 다른 두 가지 도펀트를 사용하여 측정을 한 이유는 호스트의 다이폴 성질이 도판트의 다이폴 성질과 배향이 맞아야 더 좋은 효율을 나타낸다는 것이 입증되었기 때문에 실시예 1 및 2의 호스트 물질의 배향이 어떤 배향과 적합한지를 알아보기 위해 다이폴 배향이 다른 두가지 도판트를 사용해서 디바이스를 제작하였다.In order to confirm the properties of Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2) as host materials when applied to OLED devices, a green phosphorescent OLED device was manufactured as follows, and its structure is shown in Figure 5(a). Shown. At this time, as shown in Table 1, for Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2), Ir(ppy) 3 with a vertical dipole orientation and horizontal dipole orientation as a dopant, respectively. Ir(ppy) 2 tmd was used. The reason why measurements were made using two types of dopants with different dipole orientations in the device was because it has been proven that better efficiency is achieved when the dipole properties of the host match the dipole properties of the dopant and the orientation of the host materials in Examples 1 and 2. To determine which orientation is suitable, a device was manufactured using two types of dopants with different dipole orientations.

Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)의 호스트 물질과 다이폴 배향이 다른 두 가지 도펀트를 사용한 소자의 전계발광(Electroluminescence; EL)을 분석하여, 그 결과를 도 6에 나타내었다.Electroluminescence (EL) of devices using host materials of Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2) and two dopants with different dipole orientations was analyzed, and the results are shown in Figure 6. It was.

도 6을 참조하면, 제작된 소자의 발광(emission)은 Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)에 대하여 각각 524nm 및 516nm로 녹색 발광을 나타냈으며, 이를 통하여 녹색 인광 OLED용 호스트 물질로 적용하기에 적합함을 확인하였다.Referring to FIG. 6, the light emission of the fabricated device showed green emission at 524 nm and 516 nm for Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2), respectively, and through this, green phosphorescent OLED. It was confirmed that it was suitable for application as a host material.

(2) 호스트 물질(HT)로 적용 시의 전류, 전력 및 외부 양자 효율 분석 (2) Current, power and external quantum efficiency analysis when applied as host material (HT)

Final-1(실시예 1) 및 Final-2(실시예 2)의 호스트 물질과 다이폴 배향이 다른 두가지 도펀트로 제작한 디바이스로 전류 효율, 전력 효율 및 외부 양자 효율(EQE)을 측정하여, 도 7 내지 9 및 표 2에 나타내었다. Current efficiency, power efficiency, and external quantum efficiency (EQE) were measured with devices manufactured from the host materials of Final-1 (Example 1) and Final-2 (Example 2) and two dopants with different dipole orientations, as shown in Figure 7 Shown in Figures 9 and Table 2.

도 7 내지 9 및 표 2를 참조하면, 다이폴이 수평배향인 Ir(ppy)2tmd 도펀트를 사용한 소자에서 호스트가 Final-1, Final-2인 소자는 CBP 기반 소자와 비슷하거나 더 우수한 장치 효율성을 보여주기 때문에 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트를 사용하는 OLED에 Final-1 및 Final-2가 적용될 경우 더욱 우수한 효율을 나타냄을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 7 to 9 and Table 2, in devices using an Ir(ppy) 2 tmd dopant with a horizontally oriented dipole, devices with hosts Final-1 and Final-2 have device efficiencies similar to or better than CBP-based devices. As shown, it can be seen that better efficiency is achieved when Final-1 and Final-2 are applied to OLEDs using dopants with a horizontal dipole orientation.

(한편, 도 6 내지 9에서 그래프 내에 기재된 식별번호 "C2-513" 는 임의로 지정한 장치의 제작번호 및 실험을 수행한 발광파장 513 nm를 나타내는 것이고, 끝의 숫자 "1, 4, 3, 4" 또한 장치의 reference 번호를 단순 기재한 것임)(Meanwhile, the identification number "C2-513" written in the graph in FIGS. 6 to 9 indicates the production number of the arbitrarily designated device and the emission wavelength at which the experiment was performed, 513 nm, and the ending numbers "1, 4, 3, 4" Additionally, the reference number of the device is simply stated)

구분division CBP
(Reference)
CBP
(Reference)
Final-1
+ Ir(ppy)3
Final-1
+ Ir(ppy) 3
Final-2
+ Ir(ppy)3
Final-2
+ Ir(ppy) 3
Final-1
+ Ir(ppy)2tmd
Final-1
+ Ir(ppy) 2 tmd
Final-2
+ Ir(ppy)2tmd
Final-2
+ Ir(ppy) 2 tmd
전류 효율(cd/A)Current efficiency (cd/A) 88.0788.07 61.4561.45 65.8565.85 89.3989.39 91.9691.96 전력 효율(lm/W)Power efficiency (lm/W) 75.9575.95 52.4052.40 48.8748.87 80.5880.58 73.9273.92 EQE (%)EQE (%) 23.1523.15 17.2517.25 18.3418.34 23.4523.45 24.2224.22

살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전기발광 화합물은 모두 우수한 호스트 특성을 나타냈다. 이를 통하여, 본 발명에 따른 유기전기발광 화합물의 호스트 물질이 종래 사용되던 CBP 호스트 물질을 대체할 수 있는 유망한 OLED용 물질임을 확인하였다.As seen, all organic electroluminescent compounds according to the present invention exhibited excellent host properties. Through this, it was confirmed that the host material of the organic electroluminescent compound according to the present invention is a promising OLED material that can replace the conventionally used CBP host material.

지금까지 본 발명에 따른 신규한 유기전기발광 화합물에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although specific examples of the novel organic electroluminescent compound according to the present invention have been described so far, it is obvious that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims described below as well as equivalents to these claims.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, the above-described embodiments should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their equivalents. All changes or modified forms derived from the concept should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (9)

하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 유기전기발광 화합물:
[화학식 1]

[화학식 2]
.
Organic electroluminescent compound represented by Formula 1 or Formula 2:
[Formula 1]

[Formula 2]
.
제1항에 있어서,
상기 유기전기발광 화합물은 유기전기발광소자용 재료 중 인광 녹색 호스트 물질, 인광 황색 호스트 물질, 정공 주입 물질, 정공 수송 물질, 전자 주입 물질 및 전자 수송 물질로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상인 것으로 사용되는 것인 유기전기발광 화합물.
According to paragraph 1,
The organic electroluminescent compound is used as one or more selected from the group consisting of a phosphorescent green host material, a phosphorescent yellow host material, a hole injection material, a hole transport material, an electron injection material, and an electron transport material among materials for an organic electroluminescence device. An organic electroluminescent compound.
제2항에 있어서,
상기 유기전기발광 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 화학식 2-1로 표시되는 것이고,
상기 유기전기발광 화합물은 인광 녹색 호스트 물질 또는 인광 황색 호스트 물질로 사용되는 것인 유기전기발광 화합물:
[화학식 1-1]

[화학식 2-1]
.
According to paragraph 2,
The organic electroluminescent compound is represented by the following formula 1-1 or formula 2-1,
The organic electroluminescent compound is used as a phosphorescent green host material or a phosphorescent yellow host material:
[Formula 1-1]

[Formula 2-1]
.
음극과 양극 사이에 적어도 발광층을 포함하는 일층 또는 복수 층으로 이루어지는 유기 박막층이 협지되어 있는 유기전기발광소자이고, 상기 유기 박막층 중 적어도 1층 이상이 제1항에 따른 유기전기발광 화합물을 1종 단독으로 또는 1종 이상의 조합으로 함유하는 것인 유기전기발광소자.An organic electroluminescent device in which an organic thin film layer consisting of one or multiple layers including at least a light emitting layer is sandwiched between a cathode and an anode, and at least one of the organic thin film layers contains one type of organic electroluminescent compound according to claim 1 alone. An organic electroluminescent device containing a substance or a combination of one or more types. 제4항에 있어서,
상기 유기전기발광소자는 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 이 순서대로 적층된 구조를 갖는 것인 유기전기발광소자.
According to paragraph 4,
The organic electroluminescent device has a structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are stacked in this order.
제5항에 있어서,
상기 발광층은 제1항에 따른 유기전기발광 화합물의 1종 또는 1종 이상의 조합을 함유하는 호스트 물질; 및 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트를 포함하는 것인, 유기전기발광소자.
According to clause 5,
The light-emitting layer includes a host material containing one type or a combination of one or more types of the organic electroluminescent compound according to claim 1; And an organic electroluminescent device comprising a dopant whose dipole orientation is horizontal.
제6항에 있어서,
상기 다이폴 배향이 수평배향인 도펀트는 Ir(ppy)2tmd, Ir(mphq)2acac, Ir(phq)3 및 Ir(mdq)2acac로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나 이상인, 유기전기발광소자.
According to clause 6,
The dopant whose dipole orientation is horizontal is at least one selected from the group consisting of Ir(ppy) 2 tmd, Ir(mphq) 2 acac, Ir(phq) 3 and Ir(mdq) 2 acac, an organic electroluminescent device.
제4항에 따른 유기전기발광소자를 포함하는 전자 기기.An electronic device containing an organic electroluminescent device according to claim 4. 제8항에 있어서,
상기 전자 기기는 유기 집적 회로(O-IC), 유기 전계-효과 트랜지스터(O-FET), 유기 박막 트랜지스터(O-TFT), 유기전기발광 트랜지스터(O-LET), 유기 태양 전지(O-SC), 유기 광학 검출기, 유기 광수용체, 유기 전계-켄치 소자(O-FQD), 발광 전기화학 전지(LEC), 유기 레이저 다이오드(O-레이저) 또는 유기전기발광소자(OLED)인 전자 기기.
According to clause 8,
The electronic devices include organic integrated circuits (O-IC), organic field-effect transistors (O-FET), organic thin-film transistors (O-TFT), organic electroluminescence transistors (O-LET), and organic solar cells (O-SC). ), organic optical detectors, organic photoreceptors, organic field-quenched devices (O-FQDs), light-emitting electrochemical cells (LECs), organic laser diodes (O-lasers) or organic electroluminescent devices (OLEDs).
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