KR20030087897A - 적색 유기 전기 발광 소자 및 도펀트 - Google Patents

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진텍 게젤샤프트 퓌어 헤미히 운트 테크놀로지 데어 인포마티온즈아우프짜이눙 엠베하
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Abstract

본 발명은 발광층이 발광 화합물 및 하기 화학식 1의 화합물을 도핑제로서 포함하는 전기발광 소자에 관한 것이다.
(화학식 1)
(상기 식에서, B는 불포화 탄소고리 또는 헤테로고리 4-8-원 화합물이고, 지방족 가교를 포함할 수 있으며; 상기 고리 D 및 E는 5- 또는 6-원 고리화합물이고, 각각은 N, O 및 S 중 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며; 상기 라디칼들은 하나 이상의 치환체 H 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이고, X 및 Y는 탄소 또는 질소이고, R1, R2및 R9는 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이고, R3및 R8는 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, 히드록시, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐이고, 여기서 R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며, R1와 R2, 또는 R2와 R3, 및/또는 R8와 R9는 함께 지방족고리, 헤테로고리 또는 방향족고리를 형성할 수 있으며; A1와 A2는 시안, 니트로 또는 -COOR16임) 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)
상기 화학식 1의 화합물은 부분적으로 새로운 것이다. 발광 화합물과 함께, 상기 도핑제는 농도에 따라 적색 또는 백색을 띠며, 우수한 양자 효율을 갖는다.

Description

적색 유기 전기 발광 소자 및 도펀트{ORGANIC RED ELECTRO-LUMINESCENT DEVICE AND DOPANT}
본 발명은 유기, 특히, 적색 전기발광 소자, 특히, 적어도 하나의 발광 화합물 또는 부가적으로 도핑제를 새로운 화합물로서 함유하는 발광층을 포함하는 소자에 관한 것이다.
유기 전기발광 소자는 꽤 오랜시간동안, 유리 기판, 투명한 인듐 주석 산화막(ITO), 홀 수송층 및 저 전자 방출을 갖는 금속 전극은 물론 발광층으로 이루어져 있는 단순한 경우가 알려져 왔다. (첨부 도 1 참조)
이 경우에는, 통상 Ca 또는 Mg 으로 제조된 금속 전극(음극) - 예를 들면 Al 또는 Ag를 포함한 연속적인 증발 및 공-증발(co-vaporization)을 통하여 제조됨 - 의 수송 방향으로 전자가 주입되고, 홀(홀 전자)은 투명 ITO 컨택(양극)에 의하여 유기 다중층 복합물로 주입된다. 이들은 거기서 재조합되고 단일 여기자들(singlet excitons)을 형성하고, 짧은 시간 후, 빛으로부터 방출 하에 바닥 준위 상태로 변화한다. 이 경우, 상기 유기 중간-층의 결합은, 발광층(발광 화합물 및 동시에 전자 전도체임)과 홀 수송층으로 이루어져 있다. 홀 수송층에서는, 바람직하게는 N,N'-비페닐-N,N'-비스-(m-톨릴)-벤지딘 (TPD) 및 N,N'-비페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-벤지딘 (1-NPB) 유형이, 홀 전송 재료로 사용된다. 전자 수송층의 부가는 종종 전기발광 소자의 증대된 양자 효율 및/또는 감쇠된 개시 전압을 유도한다(도 2 참조).
동시에, 상기 발광층은 매우 얇은 디자인을 가질 수 있다. 그 수송 특성과 독립적인 발광 재료를 사용함에 의하여, 방출 파장은 특히 전체 가시광선에 걸쳐 조절될 수 있다. 또한, 적어도 두 개의 사용된 홀 수송층들이 각각에 조율될 경우, 전기발광 소자의 특성은 향상된다(증대된 양자 효율 및 감쇄된 전기발광 개시 전압)(도 3 참조).
어떠한 경우, 전자 수송층(도 2에서와 같이)은 부가적으로 발광층과 금속 전극 사이에 적용될 수도 있다.
최근에, 예를 들면, CuPC (copper phthalocyanine)의 부가적인 얇은 홀 주입 층은, 전기발광 소자의 특성을 향상시키기 위하여 홀 수송층(도 4 참조)과 투명ITO 사이에 기상 증착을 통하여 적용되기도 했다. 특히 "행성 폭발 분자(Starburst Molecules)"가 낮은 이온화 전압 때문에 두 번째 홀 전송 층에서 사용된다.
이들은 트리-페닐아민 유닛에 기초한 고분자적 유기 화합물이다.
최근에 신규의 홀 수송 재료는, DE-A-19,541,113 에 기술되어 있으며, 이는 좋은 홀 수송 특성과 별도로, 뛰어난 층-형성 특성, 고온 안정성 및 따라서 재결정화에 대한 낮은 경향성을 나타낸다.
제품 또는 완전한 색을 나타낼 수 있는 전기발광 소자를 위해서는, 고 전기발광 양자 효율과 색 순도를 갖는 적색, 녹색 및 청색 전기발광 재료를 사용하는 것이 필요하다.
꽤 오랜시간동안, 트리-(8-히드록시퀴놀리노)-알루미늄(AlQ3)이 발광층에서 바람직한 발광 재료로 사용되어 왔다(C.W.Tang, S.A.van Slyke: Appl. Phys. Lett. 51, 1987, 913). 이러한 금속 킬레이트 착물은 본질적으로 층간 결합에서 발광적 녹색이며, 상기 착물에서 베릴륨 또는 갈륨이 금속으로 사용될 수 있다.
청색 전기발광 소자는 1,3,4-옥시디아졸의 유도체를 사용하여, 또는 디스티릴-아릴렌을 사용하여 얻을 수 있다. 적색 발광선은 특히 2-알킬-6-N,N-디알킬 아민 스티릴이 치환된 4-디시아노메틸렌-4H-피란, 특히 2-메틸-6-(4-N,N-디메틸아미노스티릴)-4-디시아노메틸렌-4H-피란(DCM)(US-A-4,769,292), 또는 디히드록시 시클로부텐 디온 염료 세컨 파워 산성 염료(second power acidic dyes)와 함께 AlQ3을도핑하여 얻을 수 있다.
AlQ3의 도핑제로서 DCM를 사용하는 데에 따른 불이익을 든다면, 방출 광이 인간의 눈에 너무 오렌지색으로 보인다는 것, AlQ3에서 DCM 염료의 응집 현상으로 인하여 많은 응용에 있어서, 방출 광의 효율이 충분히 높지 않다는 것, 따라서 광-방출 다이오드가 부가적으로 충분한 장기 안정성을 갖고 작동하지 않는다는 것이 있다.
이미 레이저 염료로, (US-A-3,852,683) 및 그로부터 유도된 부가적인 염료로 알려져 있는 DCM은 도너/억셉터 치환 패턴을 갖는 형식적으로 공중합된 폴리엔 조합을 나타낸다. 염료 분자 내의 도너 치환체를 다양하게 함에 의하여, 예를 들면, 상당히 강한 도너 줄로리딘 라디칼(DCJ 염료)과 함께 DCN에 4-N,N-디메틸아미노페닐 라디칼을 위치시키는 것에 의하여, 장-파장 흡수밴드는 이동하고, DCM과 관련된 방출 밴드 바토-크롬(batho-chrome)도 그와 유사하다. DCJ를 전기발광 화합물에 이용할 때, 시간적인 색 효과는 더 강한 적색에 상당한다.
AlQ3에 대하여 도핑제가 1중량% 보다 큰 적용 범위에서의 불리한 응집 경향은, 이러한 경우에 유지되어 이들 재료의 전기발광 소자에서의 효율을 너무 낮게 만든다.
부가적으로, DCJ를 사용한 경우, 화합물의 낮은 증발 능력도 주목되어야 한다. 증발 과정 동안의 높은 분해율이 그러한 발광층의 제조에서의 모든 문제를 야기한다.
US-A-5,935,720 기술된 바와 같이, DCM-아날로그 염료에 대응하는 피란 고리의 2-위치에서의 대량의 3차-부틸 치환체의 도입이, 예를 들면 DCJ 또는 DCM에 비하여 DCJT 및 DCJTB 화합물의 응집 경향을 감소시키는 것에 불구하고, 이러한 경향은 응용에 적합한 모든 색을 사용할 수 있는 용도의 재료를 만들 수 있을 만큼 충분히 억제될 수는 없다.
이미 언급한 효과에 더하여, 도핑제/AlQ3시스템과 관련된 단점은 방출 광의 색 인상(색 톤)이 시각적으로 깨끗하지 않아, 종종 흐릿한 오렌지-적색에서 적색으로만 사람 눈에 인식된다는 것이다. 이러한 이유는 분명히 각각, 이러한 카테고리의 염료의 특성인 두개의 결합 방향의 존재 때문이다. 일면으로는, 이러한 "D/A 염료들"의 주 배합 방향이 도너 치환체 D로부터 폴리엔 쇄를 통하여 피란 고리의 4-위치에 있는 억셉터 A(여기서는 시안 기)로 유도되며, 다른 한 면으로는, 짧은 결합 쇄를 통하여, 피란 고리의 2-위치에 있는 양성 공명 치환체로부터 또는 동일한 위치에서의 양성 유도성 치환체(알킬 또는 가지형 알킬기일 수 있음)로부터, 역시 피란 고리의 4-위치에 있는 억셉터 치환체 쪽이다. 이러한 준-가교 결합은 넓은 흡수 및 방출 밴드로 인하여 방출 광의 깨끗하기 않은 색 톤을 제공하게 된다.
최근, X.T. Tao, S. Miyata, H. Sasabe, G. J. Zhang, T. Wada, M. H. Jiang (Appl.Physics Letters 78, 2001, 279-281)은, 전기발광층에서 DCM-기초 염료 대신에, AlQ3의 도핑제로서 3-(디시아노메틸렌)-5,5-디메틸-1-(4-N,N-디메틸아미노-스티릴)-시클로헥센 (DCDDC) 를 사용하는 것이, 상당히 깨끗하고 더 강한 광 방출을 얻을 수 있다고 발표하였다. 이러한 형태의 염료에서는 단 하나의 가능한 결합 방향으로 인하여, 흡수 및 방출 밴드가 매우 좁아진다. 그러나, AlQ3의 1%도핑에서, 상기한 재료는, AlQ3과 관련하여 최고의 전기발광 양자 효율에 도달하였으며, 또한 더 높은 도핑은 응집의 형성을 증대시킨다.
AlQ3에 대하여 1중량% 미만의 범위에 있는 도핑제의 이러한 시스템을 위한 최적의 농도는 너무 낮아서, 에너지 이동이 불충분하게 되어 AlQ3본래의 발광이 결과적인 방출 광의 색 효과를 왜곡한다. 다시 깨끗하지 않는 적색 톤의 결과가 나와, 초기에 발견된 DCM 타입에 비한 이들 염료의 장점이 크게 손상된다.
본 발명의 과제는 향상된 양자 효율과, 유용한 향상된 장기 안정성을 갖는 유기 전기발광 소자를 제조하는 것이며, 따라서, 발광층을 위한 새로운 발광 화합물 및 기존의 발광 화합물, 특히 AlQ3용의 새로운 도핑제를 개발하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유용한 새로운 화합물을 제조하는 것이다.
도 1은 전기발광 소자의 단순한 다중층 복합물.
도 2는 부가적인 전자 수송층을 포함하는 다중층 복합물.
도 3은 부가적인 홀 수송층을 포함하는 다중층 복합물.
도 4는 부가적인 홀 주입 층을 포함하는 다중층 복합물.
본 발명에 따른 전기발광 소자는 두개의 전도성 전극 - 적어도 하나의 전극은 투명함 - 사이에 있는 적어도 하나의 홀 수송층과 하나의 발광층을 구비하며,
상기 발광층이 적어도 하기 화학식 1의 화합물을 발광 화합물 또는 발광 화합물용 도핑제로서 포함하는 것을 특징으로 한다.
(상기 식에서, B는 불포화 탄소고리 또는 O,N 또는 S를 갖는 헤테로고리 4-8-원 화합물이고, 여기서, 6-8-원 고리 화합물인 경우에는 두개의 C-원자가 가교될 수 있으며, 즉, 가교를 형성할 수 있으며,
상기 D 및 E 고리는 5- 또는 6-원 고리 화합물이고, 각각은 N,O 및 S 중 선택된 하나 이상의 부가적 헤테로 원자를 포함하며;
상기 라디칼 R은 하나 또는 그 이상의 치환체로, 같거나 다를 수 있고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
X 및 Y는 탄소 또는 질소이고;
R1, R2및 R9는 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 또는 할로겐 - 특히 수소 또는 메틸 또는 플루오린 - 이며;
R3및 R8는 같거나 다르고, 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, 히드록시, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐이고, 여기서 R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며,
R1와 R2, 또는 R2와 R3, 및/또는 R8와 R9는 함께 지방족고리, 헤테로고리 또는 방향족고리를 형성할 수 있으며;
A1및 A2는 같거나 다를 수 있고, 시안, 니트로 또는 -COOR16, 여기서 R16은 상기 언급한 바와 같음.)
본 발명의 특별한 태양은 전기발광 소자에 관련된 것으로, 이는 하기 화학식 2를 도핑제로서, 단독으로 또는 다른 도핑제와의 혼합물로서 포함한다.
(상기 식에서, R1, R2, R4내지 R7및 R9는 서로 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
R3및 R8는 같거나 다르고, 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, 히드록시, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐이고, 여기서 R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며,
R1와 R2, 또는 R2와 R3및/또는 R8과 R9는 함께 지방족고리, 헤테로고리 또는 방향족고리를 형성할 수 있으며;
B는 5-, 또는 6-원 불포화고리 화합물이고, 여기서, 6-원 고리화합물인 경우, 1,3-위치에 있는 2개의 고리 원자는 서로 지방족고리형 가교를 형성할 수 있고, 라디칼 R은 하나 또는 그 이상의 치환체로, 같거나 다를 수 있고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
A1및 A2는 같거나 다를 수 있고, 시안, 니트로 또는 -COOR16, 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)
저급 알킬 라디칼(C1-C6)을 의미하는 라디칼 R 내지 R9는 바람직하게는 메틸, 이소프로필 또는 3차-부틸을 각각 나타낸다.
또 다른 본 발명의 바람직한 형태는, 도핑제로서 하기 화학식 3 또는 화학식 4의 화합물을 포함하는 소자와 관련된다.
(상기 화학식 3 및 4에서, R10내지 R15는 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6알킬기, 바람직하게는 메틸이고, 다른 라디칼들은 상기 언급한 것과 같다. R10및 R15는 예를 들면, 염료 2 또는 4(하기 표 1 참조)에서와 같이, 지방족고리형 가교를 형성할 수 있다.)
유기 전기발광 소자는, 간단한 경우에, 금속 전극(1)(음극), 유기 발광 화합물 특히 AlQ3과 별도인 적어도 하나의 유기 도핑제가 포함되어 있는 발광층(2), 유기 홀 전송 화합물을 포함하는 홀 전속 층(3), 투명 전도성 양극(4), 및 유리 또는준 투명 재료로 제조된 캐리어(5)를 구비한 도 1에 따른 다중층 복합물로 제조된다. 예를 들면 부가적인 전자 수송층(6)을 구비한 도 2, 및 두 개의 홀 수송층(3a 및 3b)을 포함하는 도 3에 따른 전기발광 소자의 다른 구성에서는 이러한 소자의 특성이 최적화될 수 있다. 다른 층은 예를 들면, 전도성 투명 층(4) 및 홀 전송층(3)의 사이에 얇은 CuPC 층 등이 가능하다.
화학식 1 또는 화학식 2의 화합물은 2-알킬-6-N,N-디알킬아미노스티릴- 또는 줄로리딘-치환 4-디시아노메틸렌-4-H-피란, 이에 대응하는 피란 고리 상에 3차 부틸이 치환된 피란, 및 3-(디시아노메틸렌)-5,5-디메틸-1-(4-N,N-디메틸아미노-스티릴)시클로헥산으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있는 다른 도핑제, 특히 1,2- 또는 1,3-치환 디히드록시시클로부텐-디온 염료와 함께 혼합된 도핑제로 존재하는 것이 바람직하다.
유기 발광 화합물은 트리-(8-히드록시퀴놀리노)-알루미늄 (AlQ3), 1,3,4-옥사디라졸의 유도체 및 디스티릴-아릴-유도체 중 선택된 것이 바람직하며, 이 중, (AlQ3)이 특히 바람직하다.
전기발광 소자에 새로운 화합물 및 최근에 사용된 종래의 화합물은 유기발광 화합물 AlQ3의 중량에 대하여 1중량%보다 크고 8중량%이하의 범위, 바람직하게는 1~5중량%, 특히, 1.5~3중량%의 농도로 사용하는 것이 단독으로 또는 AlQ3과 함께, 10~14V에서 570~2100cd/㎡, 특히 10.2~13.8V에서 580~2050cd/㎡ 범위의 발광과 함께 높은 효율의 순수한 적색 광을 만든다는 것으로 판명되었다.
기존의 전기발광 소자와 비교하여 도핑제의 증가된 농도 범위는, 상당히 높은 품질의 광을 야기하여, AlQ3와 같은 발광 화합물의 본래의 발광도가 적색 톤을 왜곡하지 않는다.
또한, 발광 소자가 "언더-도핑(under-doping)"된 경우, 특히, AlQ3가 언더 도핑된 경우에는 유기 전기발광 소자가 본 발명에 따라 사용된 도핑제와 함께 백색광을 방출한다는 놀라운 사실을 발견하였다. 도핑제가 단독으로 사용되거나 또는 다른 도핑제와 혼합되어, AlQ3의 중량에 대하여 0.1중량% 내지 0.8중량%, 특히 0.1중량% 내지 0.5중량%의 농도로 사용되는 경우, 예를 들면, 양쪽의 공-증발에 의하여 언더-도핑이 나타난다.
중간의 통풍 장치 없이, 금속 음극(1)은, LiF 또는 Li-벤조에이트 및 Al을, 일반적으로, 10:1(0.7nm의 Li-벤조에이트 + 100nm Al)의 비율로 기화시킴에 의하여 결국 기상 증착 과정으로 적용될 수 있다. 그러나, 예를 들면 은, 마그네슘, 칼슘 또는 인듐 또는 이들의 합금과 같은 다른 금속, 또는 상기 금속이나 합금의 다른 비율도 사용될 수 있다.
본 발명의 대상은 또한 하기 화학식 1의 새로운 화합물로 이루어져 있다.
(화학식 1)
(상기 식에서, B는 수소 및/또는 C1-C6-알킬이 치환되어 있는 4-,5-,7- 또는 8-원 불포화 탄소고리 화합물이고, 5-원 고리 화합물의 경우에는 적어도 하나의 C1-C6알킬 라디칼을 수반하며; 또는
B는 하나 또는 그 이상의 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 그룹이 치환된, 6-원 고리 불포화 탄소고리 화합물일 수 있고, 여기서 1,3-위치에 있는 두 개의 고리 원자들은 서로 가교하여 지방족고리를 형성할 수 있고; 또는
B는 하나 또는 그 이상의 C1-C6-알킬 그룹이 치환된 6-원 불포화 탄소고리 화합물이고; 또는
B는 수소 및/또는 하나 또는 그 이상의 C1-C6-알킬 그룹이 치환되고, 헤테로 원자로서 O,N 또는 S를 포함하는 불포화 헤테로고리형 4- 내지 8-원 화합물이며;
상기 고리 D 및 E는 5- 또는 6-원 고리 화합물이고, 각각은 규격에 따라 N,O 및 S 중 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있으며, 두 고리 중 적어도하나는 다른 헤테로-원자를 포함하고;
상기 라디칼 R은 하나 이상의 치환체로, 같거나 다를 수 있고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
X 및 Y는 탄소 또는 질소가 될 수 있으며;
R1, R2및 R9는 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 또는 할로겐이며;
R3및 R8는 같거나 다르고, 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, 히드록시, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐이고, 여기서 R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
R1와 R2, 또는 R2와 R3및/또는 R8와 R9는 함께 지방족고리, 헤테로고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며;
A1및 A2는 같거나 다를 수 있고, 시안, 니트로 또는 -COOR16이고, 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)
본 발명의 특정 디자인은 상기 화학식 1에서, B는 5-원 불포화 카르복시 고리 화합물이고, 상기 고리 D 및 E는 수소 및/또는 C1-C6-알킬 그룹이 치환된 6-원 탄소 고리 화합물이거나; 또는
B가 6-원 불포화 탄소고리 화합물이고, 하나 또는 그 이상의 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 그룹이 치환될 수 있으며, 여기서, 1,3-위치에 있는 두 개의 고리 원소는 화학식의 구조와 함께 서로 서로 지방족고리 가교를 형성할 수 있으며,
상기 고리 D 및 E는 수소 및/또는 C1-C6-알킬 그룹이 치환된 6-원 탄소 고리 화합물이고, X 및 Y는 탄소를 나타내는 화학식 1의 화합물로 표현된다.
C1-C6-알킬로 표시되는 라디칼 R~R9는 메틸, 이소프로필 또는 3차-부틸인 것이 바람직하다.
전기발광 소자의 생산은 일반적으로 이러한 방법으로 이루어진다.
우선, 발광 화합물로 사용될 염료, 특히 도핑제는 예를 들면, 말로니트릴(malonitril) 및 이에 상당하는 9-포밀 줄로리딘과 함께 이소포론, 버베논(verbenon) 또는 다른 시클릭 1-메틸-비닐케톤으로부터, DMF와 같은 비양성자성의 양극성 용매 내에서 크노베나겔(Knoevenagel) 촉매를 사용하여, 가능하면 형성되는 중간 생성물의 분리 없이 제조하는 단계; 이를 분리하는 단계; 그것을 재결정화에 의하여 예비 클리닝 하는 단계; 및 마지막으로, 고진공 상태에서 승화를 통하여 가장 정제된 형태로 이를 수득하는 단계에 의하여 제조된다.
이후, 예를 들면, 이러한 염료는, 가능한 부가적인 다른 도핑제 없이, 하나 이상의 홀 전송층과 함께 증발된, 전도성 투명 (ITO) 캐리어 상에, 발광 화합물로서 또는 발광 화합물의 도핑제로서 적용되거나, 또는 발광 기판과 함께, 바람직하게는 AlQ3과 함께, 고진공 상태에서, 예를 들면, 공-증발을 통하여, 하나 또는 그 이상의 홀 전송 층 방향족 고리로 스핀 코팅에 의하여 코팅된 전도성 투명 (ITO) 캐리어 상에 적용된다.
이러한 방법으로 수득된 다중층 복합물은, 필요시 전자 수송층과 같은 부가적인 층이 구비될 수도 있다. 이어서, 금속 음극이 Li-벤조에이트 및 Al의 부분적인 증발에 의하여 적용된다.
첨부한 도면에서, U는 대응하는 전극 사이에 인가되는 전압이다.
본 발명에 따라 사용되는 소자에서는 그러한 방법으로 제조가 이루어지고, 우선 양극은, 안정된 유리 캐리어 상에 인듐 주석 산화막(ITO)인 투명 전도층으로서 10nm에서 200nm의 층 두께로 적용된다.
유기층이 적용되기 직전에, 특히 확장된 저장 시간(extended storage time) 이후, 이러한 ITO층을 우선 초음파 배쓰에서 아세톤과 이후 메탄올로 처리한다. 이후, 증발 가능한 CO2얼음 결정의 기류로 불용성 입자를 날려버린 후, 계속하여 상기 층을 산소 플라즈마로 처리하고, 여기서, 유기 오염물은 태우거나 제거한다.
또한 종래의 상태에 따르면, 홀 전송 층(3)(HTL)은 스핀 코팅 기술에 의하여 제조된다. 홀 전송 층(3)은 1:1의 중량비로, 예를 들면, 폴리-(N-비닐카르바졸) (PVK) 또는 적합한 폴리카보네이트 내에서 N,N'-디페닐-N,N'-비스-(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민 (TPD) 의 분자 산란을 구비하고 있으며, 여기서 상기 홀 전송 실온 하에서 또는 폴리카보네이트와 같은 절연 바인딩제에 대한 홀 전송 재료의 비율은 넓은 범위 내에서 다양하게 변할 수 있다. 우선, PVK/TPD의 맑은 용액은, 메틸렌 클로라이드와 같은 유기 용매 또는 용매 혼합물 내에서 종래의 방법에 따라서 제조되며, 용매 용기를 비활성 가스와 실온 하에서 교반하고, 이어서 전기 전도성 투명 기판을 스핀 코팅기를 사용하여 통상의 방법대로 코팅하고, 홀 전송층(3)은 25℃에서 40℃에서 비활성 기체를 사용하여, 예를 들면, 진공 건조 챔버에서 50 ~ 80nm 두께의 건조층으로 건조한다. 종래 기술의 상태에 따른 홀 전송층(3)은 N,N'-디페닐-N,N'-비스-(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민 (TPD) 또는 N,N'-비페닐-N,N'-비스-(1-나프틸)-벤지딘 (1-NPB) 로 이루어지는 것이 바람직함을 언급해야 할 것이며, 진공 금속화를 통하여 전도성 캐리어에 적용 될 것이다.
이어서, 고진공 상태에서, 본 발명에 따른 염료는 예를 들면, AlQ3과 함께 공-증발 기술을 사용하여, 발광 화합물 단독으로 또는 도핑제로서, 단독으로 또는 상이한 도핑제와 혼합된 형태로 이러한 층에 적용된다. 도핑제 또는 도핑제 혼합물의 농도는, 발광 화합물 AlQ3의 중량에 대하여, 1중량% 내지 8중량%, 바람직하게는 1.5중량% 내지 3중량%의 범위일 수 있다.
전기발광 소자의 응용목적에 따라서, 다른 도핑제의 농도는 도핑제의 혼합물을 사용하는 경우에 넓은 범위 내에서 변화될 수 있으며, 도핑제 전체의 중량에 대하여 예를 들면, 0.1중량% 에서 50중량%까지 다양해질 수 있다.
마지막으로, 중간 통풍 장치 없이, 금속 음극(1)은 일반적으로 10:1의 비율의 Mg/Ag 공-증발을 통하여 적용될 수 있으며, Li-벤조에이트와 Al(0.7m Li-벤조에이트 + 100nm Al)의 증발에 의하는 것이 더 바람직하다.
발광층(2)에서, 지금까지는 단독으로 또는 AlQ3도핑용 혼합물로도 이러한 목적으로는 사용되지 않았던, 표 1에서의 화합물 1 내지 6 을 새로운 도핑제로 사용될 경우 바람직하며, 매우 효율적인 적색 전기발광 소자가 수득된다. (동급의 도핑제의 양적 비율은 자유롭게 선택될 수 있다)
새로운 도핑제 또는 이들의 혼합물이, 1,2- 또는 1,3-치환 디히드록시시클로부텐 디온 염료와 같은 다른 도핑제(예를 들면, US-A-4,769,292에 따른 염료)와 함께 공-증발되어 발광층의 제조에 사용될 때에도 역시 효율적인 적색 전기발광 소자가 수득된다.
본 발명에 따라 제조된, 발광의 조합체를 위한 도핑제로서의 상기 염료의 제조용 합성 방법은 특히, 장시간 동안 그렇게 알려져 왔고, Lemke(Lemke, R.: Chem. Ber. 103, 1970, 1894-1899; Lemke, R.: DE-A-2,345,189; Lemke, R.: Synthesis 1974, 359-361)에 의하여 널리 참조되어 왔다.
상기 화학식 1 또는 2의 구조를 갖는 새로운 염료 또는 도핑제로서 요구되는 상기 출발 물질은 예를 들면, 1-옥사줄로리딘와 같은 것이고, 표 1의 염료 7,8,11,19,20 의 합성의 경우에는, H.Katayama, M.Ohkoshi: Synthesis 1982, 692-693 에 따라 나트륨 보론 수소화물을 통한 THF 하에서의 환원 조건하의 모노클로르 아세트산, 8-히드록시퀴놀린으로부터 제조될 수 있다. 대응하는 9-포밀-1-옥사줄로리딘의 합성은 포밀레이션 과정(Organikum, Organic-Chemical Basic Practicum, 13thEdition, VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften Publishing House, Berlin 1974)을 통하여 잇따라 이루어진다.
9-포밀-1,7-디티오줄로리딘의 제조방법은 또한 US-A-3,511,831 에 공개되어 있다.
5-메틸-2H-피란-3(6H)-온과 같은 헤테로-가교된 1-메틸-비닐 케톤들은 K.Skinnemoen, K.Undheim: Acta, Chemica Scandinavica B 34, 1980, 295-297 에 따라 디-(2-프로피닐)-에테르로부터의 디아세토닐 에테르 반응 단계와 잇따른 분자내 고리 형성을 통한 두 단계 과정을 거쳐 제조된다.
이에 대응하는 5-메틸-2H-1-티오피란-3(6H)-온도 분자내 고리 형성을 통하여 디아세토닐 티오에테르를 거쳐 유사하게 얻어진다.
본 발명의 바람직한 염료는 하기 표 1에 표기되어 있는 화합물이다. 그들 중 일부, 예를 들면, 염료 1은 비선형 광학 응용(NLO; non-linear optic applications)용으로 알려져 있고, DE 68919989 T2 에 공개되어 있다.
원자단위에서의 전자의 비-편재화를 통한 매우 높은 전기장 세기의 발생은, 예를 들면, 일반적으로 레이저와 함께 사용한 것과 같이, 벡터 및 자화율 센서에 영향을 미치며, 흡수 및 반사에 있어서 새로운 (높은) 주파수(주파수 배가 또는 상이한 주파수의 합)의 발생을 목적으로 하는 광학 기기의 레이저 방사선에서, 또한 다양한 효과 및 응용(포켈스 효과(Pockels effect), 가간섭성 반-스토크스 라만 산란(coherent anti-Stokes,Raman scattering), 2-광자 흡수 및 방출 스펙트로스코피; 광학 스위치를 위한 광학 케르 효과 등)에서 이익을 얻게 된다.
그러나, 이들 NLO 응용들은 근본적으로 흡수 특성에 관한 것이고 형광 특성은 영향 받지 않기 때문에, 유기 광-방출 소자와 같은 방출 응용을 위한 이들과 유사한 화합물의 사용법은 명확하지 않다.
(표 1에서 계속)
(표 1에서 계속)
(표 1에서 계속)
하기 실시예는 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것이나, 본 발명이 이들 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.
실시예 1 (일반적인 합성예)
본 발명에 따라 사용될 염료들의 준비를 위하여, 11mmol의 고리형 1-메틸-비틸 케톤(이소포론, 버베논, 5-메틸-2H-피란-3(6H)-온, 5-메틸-2H-티오피란-3(6H)-온 등), 0.66g(10mmol)의 말로니트릴 및 10ml 디메틸포름아미드에서의 0.15g의 피페리딘을, 온도계와 자석 교반기가 장착된 50ml 3구 플라스크에 위치시키고, 우선, 1시간 동안 25℃에서 교반하면서 데운다. 이후, 혼합물을 80℃에서 다시 한 시간동안 가열한다. 반응 혼합물은 점점 갈색이 되었다. 10mmol의 9-포밀줄로리딘(예를 들면, 9-포밀-8-플루오르-1,1,7,7-테트라메틸줄로리딘, 9-1,7-디티오줄로리딘 또는 9-포밀-1-옥사줄로리딘)을 용액으로 또는 고체 상태로, 여러 번 뜨거운 반응혼합물에 교반하면서 가하고, 다시 1시간동안 80℃에서 가열하였다. 반응 혼합물의 색깔은 더 진한 적자색으로 변하였다. 반응 과정은 박막 크로마토그래피(실리카겔 60, 흐름제 혼합물: 1-부탄올/에탄올/아세트산/물 60/10/5/20)를 통하여 관찰하였다. 각각의 염료가 원하는 양만큼 형성된 후, 반응을 중지시켰다. 혼합물을 서늘한 곳에 하룻밤 동안 방치하여, 결정화된 것을 진공으로 제거하고, 메탄올로 여러번 헹구어, 초기 물질 중 미반응 부분을 제거하고, 60℃에서 진공 건조실에서 8시간동안 건조시켰다. 바로 결정화되지 않은 염료들이, 반응 용액에 메탄올과 같은 침전제를 가하자 결정화되기 시작하였다.
염료의 세정은 일반적으로 메탄올로부터와 같은 재-결정화와 연이은 고진공상태에서의 승화를 통하여 일어난다.
실시예 2
도 1에 따라 ITO(인듐 주석 산화막)(4)으로 코팅된 유리 캐리어(5) 상에, 디클로로메탄하에서 폴리-(N-비닐카바졸)과 1:1(중량비)로 혼합된 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-벤지딘의 스핀 코팅을 통하여 홀 수송층(HTL)(3)을 적용한다. 상기 층을 25℃ 내지 40℃사이의 온도에서 비활성 기체로 건조시키면, 상기 층 두께는 50nm이다. 이후, 고진공(10-5hPa)하에서, 이러한 방법으로 수득한 홀 수송층(3)상의 AlQ3과 AlQ3에 대하여 1.5중량%의 농도의 세정된 염료 1을 공-증발시켜 전기발광층(2)을 적용한다. 이어서, 금속 음극(1)을 LiF와 Al(0.7nm Li-플루오라이드 + 100nm Al)의 증발을 통하여 적용한다. 금속 음극의 제조과정은 실시예 3에 따른 방법에 따를 수도 있다.
전기발광을 측정하기 위하여, 1 내지 20V로 조절된 전압을 ITO와 금속 전극 사이에 가한다. 이러한 방법으로 얻어진 소자는, 12.6V에서 580cd/㎡ 까지의 발광을 만든다. 방출된 광은 약 530nm 범위에서 AlQ3의 2차 방출이 없었으며, 시각적으로 매우 순수한 적색 톤을 나타내었다.
실시예 3
도 1에 따라 ITO(인듐 주석 산화막)(4)으로 코팅된 유리 캐리어(5) 상에, 고진공(10-5hPa)하에서 기상 증착을 통하여 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-벤지딘으로 제조된 50nm 층 두께의 홀 수송층(HTL)(3)을 적용한다. 이후 이러한 방법으로 수득한 홀 수송층(3) 상에서, AlQ3과 AlQ3에 대하여 2중량%의 농도의 세정된 염료 1을 공-증발시켜, 전기발광층(2)을 적용한다. 적용된 전기발광층(2)의 두께는 60nm이다. 이어서, 금속 음극(1)을 Li-벤조에이트와 Al(0.7nm Li-벤조에이트 + 100nm Al)의 증발을 통하여 적용한다.
전기발광을 측정하기 위하여, 1 내지 20V로 조절된 전압을 ITO와 금속 전극 사이에 가한다. 이러한 방법으로 얻어진 소자는, 12.8V에서 600cd/㎡ 까지의 발광을 만든다. 방출된 광은 약 530nm 범위에서 AlQ3의 2차 방출이 없었으며, 시각적으로 매우 순수한 적색 톤을 나타내었다.
실시예 4
도 2에 따라 ITO(인듐 주석 산화막)(4)으로 코팅된 유리 캐리어(5) 상에, 고진공(10-5hPa)하에서 기상 증착을 통하여 55nm의 층 두께의 4,4',4"-트리스-(N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노)-트리페닐아민으로 제조된 홀 수송층(HTL)(3)을 적용한다. 이후 이러한 방법으로 수득한 홀 수송층(3) 상에서, AlQ3과 AlQ3에 대하여 1.5중량%의 농도의 세정된 염료 1을 공-증발시켜, 전기발광층(2)을 적용한다. 적용된 전기발광층(2)의 두께는 30nm이다. 이 층 상에, 10nm AlQ3을 전자 수송층(6)으로서 기상 증착을 통하여 적용한다. 이어서, 금속 음극(1)을 LiF와 Al(0.7nmLiF + 100nm Al)의 증발을 통하여 적용한다. 금속 음극의 제조과정은 실시예 3에 따른 방법에 따를 수도 있다.
전기발광을 측정하기 위하여, 1 내지 15V로 조절된 전압을 ITO와 금속 전극 사이에 가한다. 이러한 방법으로 얻어진 소자는, 14V에서 900cd/㎡ 까지의 발광을 만든다. 방출된 광은 약 530nm 범위에서 AlQ3의 2차 방출이 없었으며, 시각적으로 매우 순수한 적색 톤을 나타내었다.
실시예 5
ITO(인듐 주석 산화막)(4)으로 코팅된 유리 캐리어(5) 상에, 고진공(10-5hPa)하에서 기상 증착을 통하여, CuPC로 제조된 5nm두께의 홀 주입 층, 4,4',4"-트리스-(N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노)-트리페닐아민으로 제조된 55nm 두께의 홀 수송층(HTL)(3b), 및 N,N'-비페닐-N,N'-비스-(1-나프틸)-벤지딘 (1-NPB)으로 제조된 5nm두께의 부가적인 홀 수송층(3a)을 적용한다. 이러한 방법으로 얻은 홀 수송층(3a, 3b) 상에, AlQ3과 AlQ3에 대하여 2중량% 농도의 세정된 염료 1을 공-증발시켜, 전기발광층(2)을 적용한다. 적용된 전기발광층(2)의 두께는 40nm이다. 이 층 상에, 5nm AlQ3을 전자 수송층(6)으로서 기상 증착을 통하여 적용한다. 이어서, 금속 음극(1)을 Li-벤조에이트와 Al(0.7nm Li-벤조에이트 + 100nm Al)의 증발을 통하여 적용한다.
전기발광을 측정하기 위하여, 1 내지 15V로 조절된 전압을 ITO 와 금속 전극 사이에 가한다. 이러한 방법으로 얻어진 소자는, 14.0V에서 2,050cd/㎡ 까지의 발광을 만들어 낸다. 방출된 광은 약 530nm 범위에서 AlQ3의 2차 방출이 없었으며, 시각적으로 매우 순수한 적색 톤을 나타낸다.
실시예 6
실시예 5에서의 층 구조와 유사하게, 발광층(2)을 홀 수송층(3a, 3b)상에 AlQ3과 염료 1의 공-증발을 통하여 적용하며, 여기서, 염료 1은 AlQ3에 대하여 0.7중량% 만의 농도(언더-도핑)로 사용하여, 이후, ITO 와 금속 전극 사이에 인가된 17V의 전압에서 백색광을 선택적으로 방출하는 발광 소자를 얻는다.
실시예 7
ITO(인듐 주석 산화막)(4)으로 코팅된 유리 캐리어(5) 상에, 고진공(10-5hPa)하에서 기상 증착을 통하여, CuPC로 제조된 5nm두께의 홀 주입 층, 4,4',4"-트리스-(N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노)-트리페닐아민으로 제조된 55nm 두께의 홀 수송층(HTL)(3b), 및 N,N'-비페닐-N,N'-비스-(1-나프틸)-벤지딘 (1-NPB)으로 제조된 5nm 두께의 또 하나의 홀 수송층(3a)을 적용한다. 이러한 방법으로 얻은 홀 수송층(3a, 3b) 상에, AlQ3과 AlQ3에 대하여 2.5중량% 농도의 세정된 염료 14을 공-증발시켜, 전기발광층(2)을 적용한다. 적용된 발광층(2)의 두께는 40nm이다. 이 층 상에, 5nm AlQ3을 전자 수송층(6)으로서 기상 증착을 통하여 적용한다. 이어서, 금속 음극(1)을 Li-벤조에이트와 Al(0.7nm Li-벤조에이트 + 100nm Al)의 증발을 통하여 적용한다.
전기발광을 측정하기 위하여, 1 내지 15V로 조절된 전압을 ITO 와 금속 전극 사이에 가한다. 이러한 방법으로 얻어진 소자는, 13.8V에서 2,000cd/㎡ 까지의 발광을 만들어 낸다. 방출된 광은 약 530nm 범위에서 AlQ3의 2차 방출이 없었으며, 시각적으로 매우 순수한 적색 톤을 나타낸다.
실시예 8
실시예 7에서의 층 구조와 유사하게, 발광층(2)을 홀 수송층(3a, 3b)상에 AlQ3과 염료 14의 공-증발을 통하여 적용하며, 여기서, 염료 14는 AlQ3에 대하여 0.6중량% 만의 농도(언더-도핑)로 사용하고, 이후, ITO 와 금속 전극 사이에 인가된 17V의 전압에서 백색광을 선택적으로 방출하는 발광 소자를 얻는다.
본 발명에 따른 화합물을 발광 화합물로 사용할 경우 농도에 따라 적색 또는 백색을 띠며, 우수한 양자 효율을 갖는다.

Claims (21)

  1. 두 개의 전도성 전극 - 여기서 적어도 하나의 전극은 투명함 - 사이의 발광층과 홀 전송층으로 이루어져 있으며, 상기 발광층은 발광 화합물 또는 발광화합물용 도핑제로서 적어도 하나의 하기 화학식 1
    (화학식 1)
    (상기 식에서, B는 불포화 탄소고리 또는 O,N 또는 S를 갖는 헤테로고리 4-8 원 화합물이고, 여기서, 6-8원 화합물인 경우에는 두개의 C-원자가 가교될 수 있으며 - 단, B는 4-H-피란 고리는 아님 - ;
    상기 D 및 E 고리는 5- 또는 6-원 고리 화합물이고, 각각은 N,O 및 S 중 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하며;
    상기 라디칼 R은 하나 또는 그 이상의 치환체로, 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며; X 및 Y는 탄소 또는 질소가 될 수 있으며;
    R1, R2및 R9는 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 또는할로겐이며;
    R3및 R8는 같거나 다르고, 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, 히드록시, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐이고, 여기서 R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며,
    R1와 R2, 또는 R2와 R3, 및/또는 R8와 R9는 함께 지방족고리, 헤테로고리 또는 방향족고리를 형성할 수 있으며;
    A1및 A2는 같거나 다를 수 있고, 시안, 니트로 또는 -COOR16, 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    전기발광 화합물용 도핑제로서 하기 화학식 2
    (화학식 2)
    (상기 식에서, R1, R2, R4내지 R7및 R9는 서로 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
    R3및 R8는 같거나 다르고, 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, 히드록시, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐이고, 여기서 R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며,
    R1와 R2, 또는 R2와 R3, 및/또는 R8과 R9는 함께 지방족고리, 헤테로고리 또는 방향족고리를 형성할 수 있으며;
    B는 5-6-원 불포화고리 화합물이고, 6-원 고리화합물인 경우, 1,3-위치에 있는 2개의 고리 원자는 서로 지방족고리형 가교를 형성할 수 있고, 라디칼 R은 하나 또는 그 이상의 치환체로, 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
    A1및 A2는 같거나 다를 수 있고, 시안, 니트로 또는 -COOR16, 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는
    전기발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 라디칼 R 내지 R9는 C1-C6-알킬을 의미하는 경우, 메틸, 이소프로필 또는 3차 부틸을 나타내는 것을 특징으로 하는
    전기발광 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은,
    2-알킬-6-N,N-디알킬아미노스티릴- 또는 줄로리딘-치환된 4-디시아노메틸렌-4-H-피란, 피란 고리 상에유도체로부터이 치환된 피란, 및 3-(디시아노메틸렌)-5,5-디메틸-1-(4-N,N-디메틸아미노-스티릴)시클로헥산, 특히 1,2- 또는 1,3-치환 디히드록시시클로부텐-디온 염료로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있는 다른 도핑제와 혼합되어 도핑제로 존재하는 것을 특징으로 하는
    전기발광 소자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유기 발광 화합물은 트리스-(8-히드록시퀴놀리노)-알루미늄(AlQ3), 2,3,4-옥사디아졸의 유도체 및 디스티릴-아릴 유도체로부터 선택된 것을 특징으로 하는
    전기발광 소자.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화학식 1의 도핑제의 농도는, 발광 화합물 AlQ3의 중량에 대하여 1중량% 내지 8중량%의 범위에 있고, 바람직하게는 1.5 내지 3중량%의 범위인 것을 특징으로 하는
    전기발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기발광 소자는 AlQ3과 함께 순수 적색광 방출을 일으키는 것을 특징으로 하는
    전기발광 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전기발광 소자는 10-12V 에서 580-2,050 cd/㎡ 범위 내의 발광도를 가지며, 530nm에서 AlQ3의 2차 전자방출 없이 적색광을 방출하는 것을 특징으로 하는
    전기발광 소자.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 도핑제의 농도는 발광 화합물 AlQ3의 중량에 대하여 0.1 내지 1중량%의 범위에 있고, AlQ3와 함께 백색광을 방출하는
    전기발광 소자.
  10. 하기 화학식 1의 화합물.
    (화학식 1)
    (상기 식에서, B는 수소 및/또는 C1-C6-알킬이 치환되어 있는 4-,7-,또는 8-원 불포화 탄소고리 화합물이고, 5-원 화합물의 경우에는 적어도 하나의 C1-C6알킬 라디칼을 수반하며; 또는
    B는 하나 또는 그 이상의 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 그룹이 치환된, 6-원 불포화 탄소고리 화합물일 수 있고, 여기서 1,3-위치에 있는 고리 원자들은 서로 가교하여 지방족고리를 형성할 수도 있고; 또는
    B는 수소 및/또는 하나 또는 그 이상의 C1-C6-알킬 그룹이 치환되고, 불포화 헤테로 원자로서 O,N 또는 S를 함유하는 헤테로고리형 4- 내지 8- 원 화합물이고, - 여기서 B는 4-H 피란 고리는 아님 - ;
    상기 고리 D 및 E는 5- 또는 6-원 화합물이고, 각각은 규격에 따라 N,O 및 S 중 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함할 수 있으며, 두 고리 중 적어도 하나는 다른 헤테로-원자를 포함하고;
    상기 라디칼 R은 하나 이상의 치환체로, 같거나 다를 수 있고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
    X 및 Y는 탄소 또는 질소가 될 수 있으며;
    R1, R2및 R9는 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 또는 할로겐이며;
    R3및 R8는 같거나 다르고, 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, 히드록시, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐이고, 여기서 R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
    R1와 R2, 또는 R2와 R3, 및/또는 R8와 R9는 함께 지방족고리, 헤테로고리 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며;
    A1및 A2는 같거나 다를 수 있고, 시안, 니트로 또는 -COOR16이고, 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)
  11. 제10항에 있어서,
    상기 B는 6-원 불포화 탄소고리 화합물, 하나 이상의 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬 그룹이 치환될 수 있고, 여기서, 1,3-위치에 있는 두 개의 원소는 서로 지방족고리 가교를 형성할 수 있고, 상기 고리 D 및 E는 수소 및/또는 C1-C6-알킬 그룹이 치환된 6-원 탄소 고리 화합물이고,
    X 및 Y는 탄소를 나타내는
    화학식 1의 화합물.
  12. 제10항에 있어서,
    C1-C6-알킬을 의미하는 상기 라디칼 R 내지 R9는 메틸, 이소프로필 또는 3차 부틸을 나타내는 것을 특징으로 하는
    화합물.
  13. 하기 화학식 5의 화합물.
    (여기서, R1, R2및 R9는 같거나 다르고, 수소 또는 할로겐 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
    R11, R12, R13및 R14는 같거나 다르고, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
    R3및 R8은 같거나 다르고, 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6알킬, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐 이고, - 여기서, R16은 수소, 또는 직쇄 또는 가지괘 C1-C6-알킬이며;
    R17, R18, R19및/또는 R20는 같거나 다를 수 있고, 수소 또는 할로겐 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이고;
    또는, R17와 R19및/또는 R18와 R20은 함께 지방족고리지방족고리 있고; 또는 R19및 R20은 질소 원소와 함께 헤테로고리 화합물을 형성할 수 있으며;
    A1및 A2는, 같거나 다를 수 있고, 시아노, 니트로 또는 -COOR16이고, 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C16-알킬임.)
  14. 제13항에 있어서,
    하기 화학식 6의 화합물.
    (상기 식에서, R3및 R8은 같거나 다를 수 있고, 수소 또는 할로겐이며; R4, R5, R6및 R7은 서로 같으며, 수소 또는 메틸임.)
  15. 하기 화학식 7의 화합물.
    (상기 식에서, B는 불포화 탄소고리 또는 O,N 또는 S를 헤테로원자로서 포함하는 헤테로고리 4-8 원 고리 화합물 - 여기서 6-8 원 고리 화합물의 경우에는 C-원자가 서로 가교를 이룰 수 있음 - 이며;
    R1, R2및 R9은 서로 같거나 다르며, 수소 또는 할로겐 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6알킬이며;
    R3은 수소, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬, -OR16, -COOR16, N,N-디알킬아미노, 아세틸아미노 또는 할로겐, - 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이며;
    R8은 수소이며;
    R17, R18, R19및/또는 R20은 서로 같거나 다를 수 있고, 수소 또는 할로겐 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이고; 또는
    R17과 R19및/또는 R18과 R20은 함께 지방족고리를 형성할 수 있고; 또는, R19와 R20은 질소 원자와 함께 헤테로고리 화합물을 형성할 수 있으며;
    A1와 A2는 서로 같거나 다를 수 있고, 시안, 니트로 또는 -COOR16, 여기서 R16은 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)
  16. 제15항에 있어서,
    상기 R1, R2및 R9는 같거나 다를 수 있으며, 수소 또는 메틸이고;
    R3은 수소 또는 할로겐이고;
    R8은 할로겐인
    화합물.
  17. 제15항에 있어서,
    하기 화학식 8의 화합물.
    (상기 식에서, R1, R2및 R9는 같거나 다르고, 수소 또는 메틸이고;
    R3은 수소 또는 할로겐이고;
    R8은 할로겐이고;
    R12와 R13은 같거나 다르며, 수소 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이고;
    R17, R18, R19및/또는 R20은 같거나; 다르고, 수소 또는 플루오린 또는 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬이고; 또는
    R17와 R19및/또는 R18과 R20는 함께 지방족고리 화합물을 형성할 수 있거나; 또는 R19와 R20은 질소원자와 함께 헤테로고리 화합물을 형성할 수 있고;
    A1및 A2는 시안임.)
  18. 제16항에 있어서,
    상기 R1, R2및 R9는 수소이고;
    R12와 R13은 메틸이고;
    R3는 수소 또는 할로겐이며;
    R8은 플루오린인
    화합물.
  19. 제17항에 있어서,
    하기 화학식 9 의 화합물.
    (상기 식에서, R4, R5, R6및 R7는 서로 같으며, 수소 또는 메틸이고;
    R12및 R13은 같거나 다르고, 직쇄 또는 가지쇄 C1-C6-알킬임.)
  20. 하기 화학식 10의 화합물.
  21. 두 개의 전도성 전극 사이에 발광층 및 홀 전송층을 구비하는 전기발광 소자에 있어서, 상기 발광층이 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 화합물 중 적어도 하나의 화합물을 발광 화합물용 도핑제 또는 발광 화합물로 함유하는 것을 특징으로 하는 전기발광 소자.
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