KR20070016298A - Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material - Google Patents

Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material Download PDF

Info

Publication number
KR20070016298A
KR20070016298A KR1020050070830A KR20050070830A KR20070016298A KR 20070016298 A KR20070016298 A KR 20070016298A KR 1020050070830 A KR1020050070830 A KR 1020050070830A KR 20050070830 A KR20050070830 A KR 20050070830A KR 20070016298 A KR20070016298 A KR 20070016298A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
organic
formula
electroluminescent device
light emitting
organic electroluminescent
Prior art date
Application number
KR1020050070830A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김상석
Original Assignee
김상석
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 김상석 filed Critical 김상석
Priority to KR1020050070830A priority Critical patent/KR20070016298A/en
Publication of KR20070016298A publication Critical patent/KR20070016298A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/321Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18Metal complexes
    • C09K2211/186Metal complexes of the light metals other than alkali metals and alkaline earth metals, i.e. Be, Al or Mg

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 유기 호스트 물질 및 이를 이용한 유기전기발광소자에 관한 것으로서, 유기전기발광소자는, 양극, 유기 화합물로 이루어진 정공 수송층, 유기 화합물로 이루어진 발광층, 유기 화합물로 이루어진 전자수송층 및 음극이 적층되어 있는 구조이다. 발광층은 나프탈렌 보조리간드 및 신규 퀴놀린 메인리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트 착체의 유기 호스트 재료 및 인광성의 유기 게스트 재료로 이루어져, 이를 유기전기발광소자에 적용할 경우 장수명, 고효율 및 고휘도 특성을 나타내고, 저전압 구동 및 소자의 안정성이 향상된 유기전기발광소자를 제공할 수 있다.The present invention relates to an organic host material and an organic electroluminescent device using the same, wherein the organic electroluminescent device includes an anode, a hole transport layer made of an organic compound, an emission layer made of an organic compound, an electron transport layer made of an organic compound, and a cathode stacked therein. Structure. The light emitting layer is composed of an organic host material of phosphorus organic guest material and an aluminum chelate complex including a naphthalene auxiliary ligand and a novel quinoline main ligand, and when applied to an organic electroluminescent device, the light emitting layer exhibits long life, high efficiency and high brightness characteristics, low voltage driving and An organic electroluminescent device having improved device stability can be provided.

나프탈렌, 퀴놀렌, 알루미늄, 유기 호스트, 유기전기발광소자 Naphthalene, quinolene, aluminum, organic host, organic electroluminescent device

Description

유기 호스트 물질 및 이를 이용한 유기전기발광소자 {Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material} Organic host materials and organic electroluminescent device using this material

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기전기발광소자의 개략적인 단면도이다.1 and 2 are schematic cross-sectional views of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

11, 21 : 투명전극(양극) 12, 22 : 정공 주입층11, 21: transparent electrode (anode) 12, 22: hole injection layer

13, 23 : 정공 수송층 14, 24 : 발광층13, 23: hole transport layer 14, 24: light emitting layer

15, 25 : 전자 수송층 16, 26 : 전자 주입층15, 25: electron transport layer 16, 26: electron injection layer

17, 27 : 금속 전극(음극) 28, 38 : 정공 차단층17, 27: metal electrode (cathode) 28, 38: hole blocking layer

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 유기전기발광소자의 전압-휘도 특성을 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing voltage-luminance characteristics of the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기전기발광소자의 전압-효율 특성을 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing voltage-efficiency characteristics of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 유기 호스트 물질 및 이를 이용한 유기전기발광소자에 관한 것으로서, 유기전기발광소자는, 양극, 유기 화합물로 이루어진 정공 수송층, 유기 화합물로 이루어진 발광층, 유기 화합물로 이루어진 전자수송층 및 음극이 적층되어 있는 구조이다. 발광층은 나프탈렌 보조리간드 및 신규 퀴놀린 메인리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트 착체의 유기 호스트 재료 및 인광성의 유기 게스트 재료로 이루어져, 이를 유기전기발광소자에 적용할 경우 장수명, 고효율 및 고휘도 특성을 나타내고, 저전압 구동 및 소자의 안정성이 향상된 유기전기발광소자를 제공할 수 있다.The present invention relates to an organic host material and an organic electroluminescent device using the same, wherein the organic electroluminescent device includes an anode, a hole transport layer made of an organic compound, an emission layer made of an organic compound, an electron transport layer made of an organic compound, and a cathode stacked therein. Structure. The light emitting layer is composed of an organic host material of phosphorus organic guest material and an aluminum chelate complex including a naphthalene auxiliary ligand and a novel quinoline main ligand, and when applied to an organic electroluminescent device, the light emitting layer exhibits long life, high efficiency and high brightness characteristics, low voltage driving and An organic electroluminescent device having improved device stability can be provided.

최근, 평판 표시소자는 급성장세를 보이고 있는 인터넷을 중심으로 한 고도의 영상 정보화 사회를 지탱하는 기기로서 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. Recently, the flat panel display device plays a very important role as a device supporting a highly visual information society based on the Internet, which is rapidly growing.

특히, 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기전기발광소자(organic electroluminescent device)(유기 EL소자)는, 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하고, 백라이트가 불필요하여 경량 및 박형이 가능하며, 소비전력 측면에서도 유리하다. 또한, 응답속도가 빠르며, 색 재현 범위가 넓어 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다. In particular, an organic electroluminescent device (organic EL device) capable of low voltage driving with a self-emission type has an excellent viewing angle and contrast ratio compared to a liquid crystal display (LCD), which is a mainstream of flat panel display devices. It is light and thin because no backlight is required, and it is advantageous in terms of power consumption. In addition, the fast response speed and wide color reproduction range have attracted attention as a next generation display device.

일반적으로, 유기 EL소자는 투명전극으로 이루어진 양극(anode), 발광영역을 포함하는 유기박막, 그리고 금속전극(cathode)의 순으로 유리기판 위에 형성된다. 이때, 유기박막은 발광층(Light Emitting Layer, EML) 이외에, 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer, HTL), 전자 수송층(Electron Transport Layer, ETL) 또는 전자 주입층(Electron Injection Layer, EIL)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상, 전자 차단층(Electron Blocking Layer, EBL) 또는 정공 차단층(Hole Blocking layer, HBL)을 추가로 포함할 수 있다. In general, an organic EL device is formed on a glass substrate in order of an anode made of a transparent electrode, an organic thin film including a light emitting region, and a metal electrode. In this case, the organic thin film may include a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an electron transport layer (ETL), or an electron injection layer (EML) in addition to the light emitting layer (EML). Electron Injection Layer (EIL), and may include an electron blocking layer (EBL) or a hole blocking layer (HBL) due to the light emission characteristics of the light emitting layer.

이러한 구조의 유기 EL소자에 전기장이 가해지면, 양극으로부터 정공이 주입되고, 음극으로부터 전자가 주입되어, 정공과 전자는 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)하게 되어 발광여기자(exitons)를 형성한다. 형성된 발광여기자는 바닥상태(ground states)로 전이하면서 빛을 방출한다. 이때 형성되는 여기자는 스핀방향이 반대 방향인 즉, 단일항 상태(Singlet State)와 스핀방향이 같은 방향인 즉, 삼중항 상태(Triplet State) 각각 25%, 와 75% 비율로 생성된다. When an electric field is applied to the organic EL device having such a structure, holes are injected from the anode, electrons are injected from the cathode, and holes and electrons are recombined in the light emitting layer through the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, thereby emitting excitons. ). The formed light exciton emits light as it transitions to ground states. At this time, the excitons are formed in the opposite direction of the spin direction, that is, the singlet state and the spin direction of the same direction, that is, 25%, and 75% of the triplet state, respectively.

상기와 같은 여기자 상태 중, 단일항 상태를 발광에 이용하는 것을 형광발광(Fluorescence)이라 하며, 75% 의 비율로 생성되는 삼중항 상태를 발광에 이용하는 것을 인광발광(Phosphorescence) 이라 부른다. 또한 경우에 따라서, 단일항 상태의 여기자는 스핀 오빗 커플링(Spin-orbit coupling)을 통해서 삼중항 상태로 전이(계간전이, Intersystem crossing)가 가능함으로, 이론적으로 인광 발광 물질은 유기전기발광소자의 100 % 여기자를 모두 발광에 이용할 수 있으므로 고효율의 소자 제작이 가능하다.Among the above-mentioned exciton states, the use of a singlet state for luminescence is called fluorescence, and the use of a triplet state generated at a rate of 75% for luminescence is called phosphescence. In some cases, the singlet excited excitons can be transferred to the triplet state by spin-orbit coupling (intersystem crossing), so that the phosphorescent material is theoretically used for organic electroluminescent devices. All 100% excitons can be used for light emission, making it possible to manufacture devices with high efficiency.

따라서 최근에 형광 발광물질 뿐만 아니라, 인광 발광물질이 유기 EL소자의 발광층에 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다(D. F. O'Brien and M. A. Baldo et al. "Improved energy transfer in electrophosphorescent devices" Applied Physics Letter Vol. 74 No. 3, pp 442-444, Jan. 18, 1999; M. A. Baldo et al. "Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence" Applied Physics letters Vol. 75 No. 1, pp 4-6, Jul. 5, 1999). Recently, research has been actively conducted to apply not only fluorescent light emitting materials but also phosphorescent light emitting materials to light emitting layers of organic EL devices (DF O'Brien and MA Baldo et al. "Improved energy transfer in electrophosphorescent devices" Applied Physics Letter Vol 74 No. 3, pp 442-444, Jan. 18, 1999; MA Baldo et al. "Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence" Applied Physics letters Vol. 75 No. 1, pp 4- 6, Jul. 5, 1999).

그러나, 이러한 인광 발광에서 삼중항 여기자는 직접 바닥상태로 전이할 수 없어(spin forbidden) 전자 스핀의 뒤바뀜(flipping)이 진행된 이후에 바닥상태로 전이되는 과정을 거치기 때문에, 인광은 형광보다 수명(발광시간)(lifetime)이 길어지는 특성을 갖는다. However, in such phosphorescence emission, since the triplet excitons cannot directly transition to the ground state (spin forbidden), the process of transition to the ground state after the flipping of the electron spin proceeds, so that the phosphorescence is longer than the fluorescence Has a characteristic of long life.

즉, 발광 지속기간(emission duration)이, 형광 발광의 경우는 수 나노초(several nano seconds)에 해당하고, 인광 발광은 상대적으로 긴 시간인 수 마이크로초(several micro seconds)에 해당한다. 이러한 발광 지속 기간이 길다 라는 것은 인광발광을 유기전계 발광소자에 적용하였을 경우, 여러 가지 문제점을 야기 시키는데, 대표적인 문제가 삼중항-삼중항 소멸(Triplet-Triplet Annihilation) 현상이다. 삼중항-삼중항 소멸현상을 최소화하기 위해서는 재조합 면적(recombination area), 즉 발광면적을 최대화 시키고, 발광체의 발광시간(lifetime)을 최소화하여야만, 삼중항-삼중항 소멸현상을 통해 효율이 반감하는 전류밀도를 증가시킬 수 있다. That is, the emission duration corresponds to several nanoseconds in the case of fluorescent emission, and the phosphorescence emission corresponds to several micro seconds in a relatively long time. The long duration of light emission causes various problems when phosphorescence is applied to an organic light emitting device, and a representative problem is triplet-triplet annihilation. In order to minimize the triplet-triplet quenching phenomenon, the recombination area, that is, the light emitting area should be maximized, and the light emitting time of the light emitting body should be minimized. The density can be increased.

따라서, 유기 발광 호스트는 발광면적이 비교적 큰 물질, 즉 정공 흐름 (Hole-diffusion)현상이 큰 물질을 사용함으로써, 발광 면적을 크게 하여 삼중항-삼중항 소멸 현상을 최소화할 수 있는 호스트 물질 사용이 일반적이며, 대표적인 물질은 CBP(4,4-N,N'-dicarbazolebiphenyl) 이다. 그러나, 이러한 물질은 정공 흐름 현상이 크므로, 효율을 극대화하기 위해서는 소자 구조상에 추가로 정공 차단층을 삽입하므로 소자의 수명이 단축되는 문제가 수반된다.Therefore, the organic light emitting host uses a material having a relatively large light emitting area, that is, a material having a large hole-diffusion phenomenon, and thus, the use of a host material that can minimize the triplet-triplet elimination phenomenon by increasing the emission area Typical and representative substance is CBP (4,4-N, N'-dicarbazolebiphenyl). However, since these materials have a large hole flow phenomenon, in order to maximize efficiency, a hole blocking layer is additionally inserted into the device structure, thereby shortening the life of the device.

전기인광소자의 경우 높은 발광효율을 얻기 위해서는 특히 유기 호스트 물질의 선정이 직접적인 영향을 미친다. In the case of an electrophosphorescent device, in order to obtain high luminous efficiency, the selection of an organic host material has a direct effect.

인광물질은 삼중항으로부터 발광되기 때문에 호스트로부터 게스트인 인광 물질의 삼중항 에너지 전이가 효과적으로 일어나기 위해서는 호스트의 삼중항 에너지가 인광물질의 삼중항 에너지보다 커야 한다. Since the phosphor emits from the triplet, the triplet energy of the host must be greater than the triplet energy of the phosphor in order for the triplet energy transfer from the host to the guest phosphor to occur effectively.

일반적으로 삼중항 에너지는 일중항 에너지에 비하여 1eV 정도 낮기 때문에 최고점유분자오비탈(highest occupied molecular orbital, HOMO)-최저비점유분자오비탈(lowest unoccupied molecular orbital, LUMO) 간격이 형광물질 보다 큰 물질을 호스트 물질로 사용되는 것이 바람직하다. 호스트의 삼중항이 인광염료의 삼중항 에너지 보다 낮을 경우 흡열성(endothermic) 에너지 전이를 이용하여야 하며, 이 경우 외부발광효율이 상대적으로 낮은 반면 호스트의 삼중항이 인광물질의 삼중항 에너지 보다 높을 경우 발열성(exothermic) 에너지 전이가 일어남으로 인해 높은 양자효율을 나타내게 된다.In general, triplet energy is about 1 eV lower than singlet energy, so the host occupied molecular orbital (HOMO) -lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) has a larger host material than the fluorescent material. It is preferably used as a substance. When the triplet of the host is lower than the triplet energy of the phosphorescent dye, endothermic energy transfer should be used. In this case, the external luminous efficiency is relatively low while the triplet of the host is higher than the triplet energy of the phosphor. The exothermic energy transfer results in high quantum efficiency.

이러한 고효율, 풀 칼라 유기 EL소자를 구현하기 위해서는 새로운 전자주입(수송) 및 정공주입(수송) 층을 도입하거나 발광효율이 우수한 새로운 재료의 개발 이 요구된다.In order to realize such a high-efficiency, full-color organic EL device, it is required to introduce a new electron injection (transport) and hole injection (transport) layer or to develop a new material having excellent luminous efficiency.

이에 본 발명의 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 나프탈렌 리간드 및 신규 퀴놀린 리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트착체를 호스트 물질로 사용하고 여기에 적색 인광 물질을 도핑하여 형성한 유기 화합물층을 유기 EL소자의 발광층으로 적용할 경우 상기 호스트 물질이 적절한 정공 흐름 현상과 정공 차단능력을 갖추게 되어 삼중항-삼중항 소멸 현상을 최소화 할 뿐만 아니라, 추가로 정공 차단층을 도입 없이도 고효율 인광 EL소자를 제조할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the inventors of the present invention have made an effort to solve the above problems, and as a result, the organic compound layer formed by using an aluminum chelate complex containing a naphthalene ligand and a novel quinoline ligand as a host material and doped with a red phosphor is organic. When applied as a light emitting layer of an EL device, the host material has an appropriate hole flow phenomenon and a hole blocking ability, thereby minimizing triplet-triplet elimination phenomenon, and manufacturing a highly efficient phosphorescent EL device without additionally introducing a hole blocking layer. It has been found that the present invention has been completed.

따라서 본 발명은 유기 EL소자의 발광층에 적용할 경우 장수명, 고효율, 고휘도 등의 특성을 발현하고, 저전압 구동 및 안정성이 향상된 유기전기발광소자를 제공할 수 있는 유기 호스트 물질 및 이를 이용한 유기전기발광소자를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention, when applied to the light emitting layer of the organic EL device, an organic host material that exhibits characteristics such as long life, high efficiency, high brightness, and can provide an organic electroluminescent device with improved low-voltage driving and stability and an organic electroluminescent device using the same The purpose is to provide.

본 발명은 다음 화학식 1로 표시되는 나프탈렌 리간드 및 신규 퀴놀린 리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트 착체인 유기 호스트 물질을 특징으로 한다.The present invention features an organic host material which is an aluminum chelate complex comprising a naphthalene ligand and a novel quinoline ligand represented by the following formula (1).

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112005042803815-PAT00001
Figure 112005042803815-PAT00001

상기 화학식 1에서, R1 내지 R2는 수소원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1~18의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1~18의 알콕시기, 방향족 헤테로고리기 및 치환 또는 비치환된 C6~18의 아릴기 중에서 선택된 것이다.In Formula 1, R 1 to R 2 is a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1-18 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1-18 alkoxy group, an aromatic heterocyclic group and a substituted or unsubstituted It is selected from the aryl group of C 6-18 ring.

또한 본 발명은 상기 알루미늄 킬레이트 착체를 유기 호스트 물질로 포함하는 유기 EL소자를 포함한다.The present invention also includes an organic EL device comprising the aluminum chelate complex as an organic host material.

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

본 발명은 나프탈렌 리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트 착체를 유기 호스트 물질로 사용하고 여기에 적색 인광 물질을 도핑한 발광층을 형성한 후 이를 유기전기발광소자에 적용함으로써 장수명, 고효율 및 고휘도 특성을 나타내고, 저전압 구동 및 소자의 안정성이 향상된 유기 EL소자를 제공하고자 제안된 것이다.The present invention uses the aluminum chelate complex containing a naphthalene ligand as an organic host material and forms a light emitting layer doped with a red phosphor, and then applies it to an organic electroluminescent device, thereby exhibiting long life, high efficiency and high brightness, and low voltage driving. And it is proposed to provide an organic EL device with improved stability of the device.

본 발명의 유기 호스트 물질은 상기 화학식 1로 표시되는 알루미늄 킬레이트 착체로서, R1 내지 R2는 수소원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1~18의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1~18의 알콕시기, 방향족 헤테로고리기 및 치환 또는 비치환된 C6~18의 아릴기 등 중에서 선택된 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 상기 R1 와 R2 는 수소원자, 페닐, 4-알킬레이티드 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 안트라센닐 등 중에서 선택된 화합물인 경우이며, 더욱 바람직하게는 다음 화학식 1a ~ 1d의 화합물로부터 선택하여 사용하는 것이 좋다.The organic host material of the present invention is an aluminum chelate complex represented by Formula 1, wherein R 1 to R 2 are hydrogen atoms, halogen atoms, substituted or unsubstituted C 1-18 alkyl groups, substituted or unsubstituted C 1 ~ 18 alkoxy group, aromatic heterocyclic group and substituted or unsubstituted C 6-18 aryl group and the like can be used. Preferably, R 1 and R 2 is a hydrogen atom, phenyl, 4-alkyl In the case of a compound selected from the group consisting of phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, anthracenyl, and the like, more preferably, it is selected from the compounds represented by the following formulas 1a to 1d.

<화학식 1a><Formula 1a>

Figure 112005042803815-PAT00002
Figure 112005042803815-PAT00002

<화학식 1b><Formula 1b>

Figure 112005042803815-PAT00003
Figure 112005042803815-PAT00003

<화학식 1c><Formula 1c>

Figure 112005042803815-PAT00004
Figure 112005042803815-PAT00004

<화학식 1d><Formula 1d>

Figure 112005042803815-PAT00005
Figure 112005042803815-PAT00005

상기 화합물 1a 내지 1d는 2개의 8-하이드록시퀴놀리딘(8-hydroxyquinolidine)유도체 메인 리간드(main ligand)와 1개의 1-하이드록시나트탈렌(1-hydroxylnaphthalene) 유도체를 보조 리간드로 알루미늄 중심금속이온에 도입하여 제조된 것이다.Compounds 1a to 1d are composed of two 8-hydroxyquinolidine derivative main ligands and one 1-hydroxylnaphthalene derivative as an auxiliary ligand. It was prepared by introducing into.

또한, 본 발명에서는 상기 유기 호스트 물질이 포함되어 이루어진 유기 EL소자를 제공하며, 상기 유기 호스트 물질은 발광층에 포함되어질 수 있다.In addition, the present invention provides an organic EL device comprising the organic host material, the organic host material may be included in the light emitting layer.

즉, 양극, 음극, 및 두 전극 사이에 상기 알루미늄 킬레이트 착체를 발광물 질로서 포함하는 유기박막(발광층)을 단층으로 가지거나 전하 수송층과 함께 다층으로 갖는 구조로서 양극, 유기박막 및 음극이 차례로 적층된 구조의 유기 EL소자를 제조할 수 있다.That is, the anode, the cathode, and the two electrodes have a single organic layer (light emitting layer) including the aluminum chelate complex as a light emitting material or a multilayer structure with a charge transport layer, the anode, the organic thin film and the cathode are laminated in this order The organic EL device of the structure can be manufactured.

일반적으로 발광층으로만 이루어진 단층형 소자보다는 발광층과 전하 수송층이 조합된 적층형 소자가 우수한 특성을 나타낸다. 이는 발광물질과 전하 수송재료가 적절하게 조합됨으로써 전극으로부터 전하가 주입될 때 에너지 장벽이 감소되고, 전하 수송층이 전극으로부터 주입된 정공 또는 전자를 발광층 영역에 속박시킴으로써 주입된 정공과 전자의 수밀도가 균형을 이루도록 해 주기 때문이다. In general, a stacked device in which a light emitting layer and a charge transport layer are combined is superior to a single layer device having only a light emitting layer. This is because an appropriate combination of the light emitting material and the charge transport material reduces the energy barrier when charge is injected from the electrode, and the charge transport layer binds the holes or electrons injected from the electrode to the light emitting layer region to balance the number of holes and electrons injected. This is because it helps to achieve.

본 발명의 실시예에 따른 유기 EL소자의 개략적인 구조단면도를 도 1 내지 도 2에 나타내었다. A schematic cross-sectional view of an organic EL device according to an embodiment of the present invention is shown in Figs.

도 1에 도시된 유기 EL소자는 투명전극(양극)(11,21), 정공 주입층(12,22), 정공 수송층(13,23), 발광층(14,24), 전자 수송층(15,25), 전자 주입층(16,26) 및 금속전극(음극)(17,27)이 순차적으로 적층된 구조를 가진다. The organic EL device shown in FIG. 1 includes transparent electrodes (anodes) 11 and 21, hole injection layers 12 and 22, hole transport layers 13 and 23, light emitting layers 14 and 24, and electron transport layers 15 and 25. ), The electron injection layers 16 and 26 and the metal electrodes (cathodes) 17 and 27 are sequentially stacked.

도 2에 도시된 유기 EL소자는 투명전극(양극)(11,21), 정공 주입층(12,22), 정공 수송층(13,23), 발광층(14,24), 정공차단층(28), 전자 수송층(15,25), 전자 주입층(16,26) 및 금속전극(음극)(17,27)이 순차적으로 적층된 구조를 가진다.The organic EL device illustrated in FIG. 2 includes transparent electrodes (anodes) 11 and 21, hole injection layers 12 and 22, hole transport layers 13 and 23, light emitting layers 14 and 24, and hole blocking layers 28. The electron transport layers 15 and 25, the electron injection layers 16 and 26, and the metal electrodes (cathodes) 17 and 27 are sequentially stacked.

투명전극(양극)(11,21) 및 금속전극(음극)(17,27)은 통상적인 전극재료, 예를 들면 투명전극은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 SnO2로, 금속전극은 Li, Mg, Ca, Ag, Al, In 등의 금속 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으 며, 금속전극의 경우 단층 또는 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다.The transparent electrodes (anodes) 11 and 21 and the metal electrodes (cathodes) 17 and 27 are conventional electrode materials, for example, the transparent electrodes are made of indium tin oxide (ITO) or SnO 2 , and the metal electrodes The metal may be made of a metal such as Li, Mg, Ca, Ag, Al, In, or an alloy thereof, and the metal electrode may have a single layer or a multilayer structure of two or more layers.

발광층(14,24)은 본 발명의 화학식 1의 화합물, 바람직하게는 화학식 1a 내지 1d의 화합물을 유기 호스트 물질로서 포함하는 단층 또는 2층 이상의 다층 형태로 구성할 수 있으며, 이외의 유기 호스트 물질 등을 사용할 수 있어 구체적으로 예를 들면 다음 화학식 2로 나타내어지는 대표적인 유기 호스트 물질인 CBP를 단층 또는 2층 이상의 다층 형태로 적층하여 구성할 수 있다. The light emitting layers 14 and 24 may be composed of a single layer or a multilayer of two or more layers including the compound of Formula 1 of the present invention, preferably the compounds of Formulas 1a to 1d, as organic host materials, and other organic host materials. Specifically, for example, CBP, which is a representative organic host material represented by the following Chemical Formula 2, may be configured by stacking a single layer or a multilayer of two or more layers.

<화학식 2><Formula 2>

Figure 112005042803815-PAT00006
Figure 112005042803815-PAT00006

본 발명의 화학식 1의 화합물, 바람직하게는 화학식 1a 내지 1d의 화합물은 단독으로 발광층에 사용될 수 있으며, 특히 적색 인광 도판트와 혼합하여 사용할 수 있다. 본 출원인에 의하여 제안된 화합물로서, 예를 들면 다음 화학식 3으로 표시되는 당업계에서 널리 알려진 적색 인광 도판트와 혼합 사용할 수도 있다.The compound of formula 1 of the present invention, preferably the compounds of formulas 1a to 1d, may be used alone in the light emitting layer, and in particular may be used in combination with a red phosphorescent dopant. As a compound proposed by the applicant, for example, it may be used in combination with a red phosphorescent dopant well known in the art represented by the following general formula (3).

<화학식 3><Formula 3>

Figure 112005042803815-PAT00007
Figure 112005042803815-PAT00007

정공 수송층(13, 23)은 통상적인 정공 수송물질, 예를 들면 다음 화학식 4의 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아민]비페닐(α-NPD), 다음 화학식 5의 N,N-디페닐-N,N-비스(3-메틸페닐)-1,1-비페닐-4,4-디아민(TPD), 폴리-(N-비닐카바졸)(PVCz) 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 구성할 수 있고, 다른 층이 적층된 2층 이상일 수도 있다. The hole transport layers 13 and 23 are conventional hole transport materials, for example 4,4-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amine] biphenyl (α-NPD), N, N-diphenyl-N, N-bis (3-methylphenyl) -1,1-biphenyl-4,4-diamine (TPD) and poly- (N-vinylcarbazole) of formula 5 (PVCz) These may be constituted alone or in combination of two or more thereof, or may be two or more layers in which other layers are laminated.

<화학식 4><Formula 4>

Figure 112005042803815-PAT00008
Figure 112005042803815-PAT00008

<화학식 5><Formula 5>

Figure 112005042803815-PAT00009
Figure 112005042803815-PAT00009

정공 차단층(18, 28)은 5.5 내지 7.0 사이의 LUMO 값을 가지며 정공 수송능력은 현저히 떨어지면서 전자 수송능력이 우수한 물질로 구성할 수 있으며, 이러한 물질로는 다음 화학식 6의 바쏘쿠프로인(Bathocuproine, BCP), 다음 화학식 7의 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ) 및 다음 화학식 8의 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리나토)-알루미늄 바이페녹시드(BAlq)가 적합하다.The hole blocking layers 18 and 28 may have a LUMO value of 5.5 to 7.0, and may be composed of a material having excellent electron transport ability with a marked drop in hole transport capacity. Bathocuproine, BCP), 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-t-butylphenyl) -1,2,4-triazole (TAZ) of formula 7, and Bis (8-hydroxy-2-methylquinolinato) -aluminum biphenoxide (BAlq) is suitable.

<화학식 6><Formula 6>

Figure 112005042803815-PAT00010
Figure 112005042803815-PAT00010

<화학식 7><Formula 7>

Figure 112005042803815-PAT00011
Figure 112005042803815-PAT00011

<화학식 8><Formula 8>

Figure 112005042803815-PAT00012
Figure 112005042803815-PAT00012

전자 수송층(전자 수송성 발광층)(15, 25)은 통상적인 전자 수송물질, 예를 들면 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3), 루브렌(rubrene) 등을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 구성할 수 있고, 다른 층이 적층된 2층 이상일 수도 있다.The electron transporting layers (electron transporting emissive layers) 15 and 25 are conventional electron transporting materials, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3), rubrene, etc. alone or in combination of two or more. It may be configured, and may be two or more layers in which other layers are laminated.

또한, 필요에 따라 효율, 수명 등의 소자 특성을 향상시키기 위해, 양극(11, 21)과 정공 수송층(13, 23)의 사이에 예를 들어 구리 프탈로시아닌(Copper phthalocyanine, CuPc)을 포함하는 통상적인 정공 주입층(12, 22)을 삽입할 수 있고, 음극(17, 27)과 전자 수송층(15, 25)의 사이에 예를 들어 LiF을 포함하는 통상적인 전자 주입층(16, 26)을 삽입할 수 있다.In addition, in order to improve device characteristics such as efficiency and lifespan, a conventional copper phthalocyanine (CuPc) is included between the anodes 11 and 21 and the hole transport layers 13 and 23 as necessary. Hole injection layers 12 and 22 may be inserted, and conventional electron injection layers 16 and 26 including, for example, LiF may be inserted between cathodes 17 and 27 and electron transport layers 15 and 25. can do.

상기한 양극, 음극 및 각종 유기박막은 당업계에 널리 공지된 통상적인 증착방법에 의해 형성할 수 있다.The positive electrode, the negative electrode, and various organic thin films may be formed by conventional deposition methods well known in the art.

본 발명의 나프탈렌 리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트 착체를 유기 호스트 물질로서 사용한 유기 EL소자는 수명과 효율을 크게 향상시키고, 저전압 구동 및 소자의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.The organic EL device using the aluminum chelate complex containing the naphthalene ligand of the present invention as an organic host material can be expected to greatly improve the lifespan and efficiency, low voltage driving and stability of the device.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하겠는바, 다음 실 시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the following Examples.

제조예: 유기 호스트 화합물의 제조Preparation Example: Preparation of Organic Host Compound

상기 화학식 1a 내지 1d의 유기 호스트 화합물을 참고문헌 [(1) Guang Wang, Fushun Liang, Zhiyuan Xie, Guangping Su, Lixiang Wang, Xiabin Jing, Fosong Wang, Synthetic Metal. 131 (2002) 1-5; (2) Y. Qiu, Y. Shao, D.Q. Zhang, X.Y. Hong, Jpn. J. Appl. Phys. 39 (2002) 1151]에 기재된 공지의 방법에 따라 다음 반응식 1과 같이 제조하였다.Reference is made to the organic host compounds of Formulas 1a to 1d [1) Guang Wang, Fushun Liang, Zhiyuan Xie, Guangping Su, Lixiang Wang, Xiabin Jing, Fosong Wang, Synthetic Metal. 131 (2002) 1-5; (2) Y. Qiu, Y. Shao, D.Q. Zhang, X.Y. Hong, Jpn. J. Appl. Phys. 39 (2002) 1151, according to the known method described in Scheme 1 below.

<반응식 1><Scheme 1>

Figure 112005042803815-PAT00013
Figure 112005042803815-PAT00013

질소 분위기 하에서, 반응용기에 트리에틸알루미늄 3 g을 50 mL의 톨루엔 용액에 넣어 용해시켰다. 1-하이드록시나프탈렌 2.5 g을 50 mL의 톨루엔에 녹인 후 반응용기에 천천히 넣은 후 1시간 동안 교반시키고, 40 mL의 톨루엔에 5,7-다이페닐-8-하이드록시퀴날리딘 5.5 g을 녹여 천천히 첨가하여 3 시간 동안 교반한 다음 여과하였다. Under a nitrogen atmosphere, 3 g of triethylaluminum was added to a 50 mL toluene solution to dissolve the reaction vessel. 2.5 g of 1-hydroxynaphthalene was dissolved in 50 mL of toluene, slowly added to a reaction vessel, stirred for 1 hour, and 5.5 g of 5,7-diphenyl-8-hydroxyquinalidine was dissolved in 40 mL of toluene. Slowly added, stirred for 3 hours and then filtered.

여과된 고체를 메틸렌클로라이드에서 재결정하여 최종 화합물(화학식 1a)을 얻을 수 있었다.The filtered solid was recrystallized in methylene chloride to obtain the final compound (Formula 1a).

본 발명의 따른 화학식 1b 내지 1d의 화합물도 상기 반응식 1의 방법에 따라 제조하였다.Compounds of Formulas 1b to 1d according to the present invention were also prepared according to the method of Scheme 1 above.

실시예 1 : Example 1:

화학식 1a 화합물을 호스트 물질로 사용한 유기전기발광소자의 제조Fabrication of Organic Electroluminescent Device Using Compound of Formula 1a as Host Material

150 nm의 ITO(인듐 주석 산화물)-코팅된 유리기판(아사히글래스 (주), 시트 저항 8 Ω/㎠)을,물을 베이스로 한 세제, 초순수, 이소프로필알콜 및 메탄올로 순차적으로 초음파 세척하여 투명전극(11, 21)을 제작하였다. A 150 nm ITO (Indium Tin Oxide) -coated glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd., sheet resistance 8 Ω / cm 2) was ultrasonically washed with water-based detergent, ultrapure water, isopropyl alcohol, and methanol sequentially. The transparent electrodes 11 and 21 were produced.

이 투명전극(11, 21) 위에 구리 프탈로시아닌(CuPc)을 증착하여 20 nm의 정공 주입층(12, 22)을 형성한 후, 정공 주입층(12, 22) 위에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아민]비페닐(α-NPD)을 증착하여 20 nm의 정공 수송층(13 ,23)을 형성하였다. Copper phthalocyanine (CuPc) was deposited on the transparent electrodes 11 and 21 to form the hole injection layers 12 and 22 at 20 nm, and thereafter, 4,4-bis [N− was formed on the hole injection layers 12 and 22. (1-naphthyl) -N-phenyl-amine] biphenyl (α-NPD) was deposited to form 20 nm hole transport layers 13 and 23.

이어서, 상기 제조된 화학식 1a의 유기 호스트 물질과 화학식 3의 인광 도판트 물질을 10:1의 중량비로 사용하여 1 nm/초의 속도로 정공 수송층(13, 23) 위에 증착하여 30 nm의 발광층(14, 24)을 형성하였다. 진공증착이 끝난 후, 이 위에 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 증착하여 40 nm의 전자 수송층(15, 25)을 형성하고, LiF를 증착하여 1 nm의 전자 주입층(16, 26)을 형성하였다. Subsequently, the prepared organic host material of Formula 1a and the phosphorescent dopant material of Formula 3 were deposited on the hole transport layers 13 and 23 at a speed of 1 nm / sec using a weight ratio of 10: 1 to emit light layer 14 of 30 nm. , 24). After the vacuum deposition was completed, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited thereon to form electron transport layers 15 and 25 at 40 nm, and LiF was deposited to form an electron injection layer at 16 nm. , 26).

이 전자 주입층(16, 26) 위에 Al을 증착하여 150 nm의 음극을 형성함으로써 유기 EL소자를 제조하였다. An organic EL device was fabricated by depositing Al on the electron injection layers 16 and 26 to form a cathode of 150 nm.

제조된 유기 EL소자는 [ITO 투명전극(150 nm)/CuPc 정공 주입층(20 nm)/α-NPD 정공 수송층(40 nm)/화학식 1a와 화학식 3의 화합물로 이루어진 발광층(30 nm)/Alq3 전자 수송층(40nm)/LiF 전자 주입층(1nm)/Al 전극(150nm)]가 아래로부터 차례대로 적층된 구조를 가지며, 이의 구조단면도를 도 1에 나타내었다. The organic EL device manufactured was [ITO transparent electrode (150 nm) / CuPc hole injection layer (20 nm) / α-NPD hole transport layer (40 nm) / light emitting layer (30 nm) / Alq3 consisting of a compound of Formula 1a and Formula 3 Electron transport layer (40 nm) / LiF electron injection layer (1 nm) / Al electrode (150 nm)] has a structure in which they are sequentially stacked from below, and a structural cross-sectional view thereof is shown in FIG.

실시예 2: Example 2:

화학식 1b 화합물을 호스트 물질로 사용한 유기전기발광소자의 제조Fabrication of Organic Electroluminescent Device Using Compound of Formula 1b as Host Material

화학식 1b의 화합물을 유기 호스트로 사용하여 다음과 같은 구조로 유기 EL소자를 제조 하였다.Using the compound of Formula 1b as an organic host, an organic EL device was manufactured in the following structure.

150 nm의 ITO(인듐 주석 산화물)-코팅된 유리기판(아사히글래스 (주), 시트 저항 8 Ω/㎠)을,물을 베이스로 한 세제, 초순수, 이소프로필알콜 및 메탄올로 순차적으로 초음파 세척하여 투명전극(11, 21)을 제작하였다. A 150 nm ITO (Indium Tin Oxide) -coated glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd., sheet resistance 8 Ω / cm 2) was ultrasonically washed with water-based detergent, ultrapure water, isopropyl alcohol, and methanol sequentially. The transparent electrodes 11 and 21 were produced.

이 투명전극(11, 21) 위에 구리 프탈로시아닌(CuPc)을 증착하여 20 nm의 정공 주입층(12, 22)을 형성한 후, 정공 주입층(12, 22) 위에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아민]비페닐(α-NPD)을 증착하여 20 nm의 정공 수송층(13 ,23)을 형성하였다. Copper phthalocyanine (CuPc) was deposited on the transparent electrodes 11 and 21 to form the hole injection layers 12 and 22 at 20 nm, and thereafter, 4,4-bis [N− was formed on the hole injection layers 12 and 22. (1-naphthyl) -N-phenyl-amine] biphenyl (α-NPD) was deposited to form 20 nm hole transport layers 13 and 23.

이어서, 상기 제조된 화학식 1b의 유기 호스트 물질과 화학식 3의 인광 도판트 물질을 10:1의 중량비로 사용하여 1 nm/초의 속도로 정공 수송층(13, 23) 위에 증착하여 30 nm의 발광층(14, 24)을 형성하였다. 진공증착이 끝난 후, 이 위에 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 증착하여 40 nm의 전자 수송층(15, 25)을 형성하고, LiF를 증착하여 1 nm의 전자 주입층(16, 26)을 형성하였다. Subsequently, the organic host material of Chemical Formula 1b and the phosphorescent dopant material of Chemical Formula 3 are deposited on the hole transport layers 13 and 23 at a speed of 1 nm / sec using a weight ratio of 10: 1 to emit light layer 14 of 30 nm. , 24). After the vacuum deposition was completed, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited thereon to form electron transport layers 15 and 25 at 40 nm, and LiF was deposited to form an electron injection layer at 16 nm. , 26).

이 전자 주입층(16, 26) 위에 Al을 증착하여 150 nm의 음극을 형성함으로써 유기 EL소자를 제조하였다. An organic EL device was fabricated by depositing Al on the electron injection layers 16 and 26 to form a cathode of 150 nm.

제조된 유기 EL소자는 [ITO 투명전극(150 nm)/CuPc 정공 주입층(20 nm)/α-NPD 정공 수송층(40 nm)/화학식 1b와 화학식 3의 화합물로 이루어진 발광층(30 nm)/Alq3 전자 수송층(40nm)/LiF 전자 주입층(1nm)/Al 전극(150nm)]가 아래로부터 차례대로 적층된 구조를 가지며, 이의 구조단면도를 도 1에 나타내었다. The organic EL device manufactured was [ITO transparent electrode (150 nm) / CuPc hole injection layer (20 nm) / α-NPD hole transport layer (40 nm) / light emitting layer (30 nm) / Alq3 consisting of a compound of Formula 1b and Formula 3 Electron transport layer (40 nm) / LiF electron injection layer (1 nm) / Al electrode (150 nm)] has a structure in which they are sequentially stacked from below, and a structural cross-sectional view thereof is shown in FIG.

실시예 3:Example 3:

화학식 1c 화합물을 호스트 물질로 사용한 유기전기발광소자의 제조Fabrication of organic electroluminescent device using compound of formula 1c as host material

화학식 1c의 화합물을 유기 호스트로 사용하여 다음과 같은 구조로 유기 EL소자를 제조 하였다.Using the compound of Formula 1c as an organic host, an organic EL device was manufactured in the following structure.

150 nm의 ITO(인듐 주석 산화물)-코팅된 유리기판(아사히글래스 (주), 시트 저항 8 Ω/㎠)을,물을 베이스로 한 세제, 초순수, 이소프로필알콜 및 메탄올로 순차적으로 초음파 세척하여 투명전극(11, 21)을 제작하였다. A 150 nm ITO (Indium Tin Oxide) -coated glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd., sheet resistance 8 Ω / cm 2) was ultrasonically washed with water-based detergent, ultrapure water, isopropyl alcohol, and methanol sequentially. The transparent electrodes 11 and 21 were produced.

이 투명전극(11, 21) 위에 구리 프탈로시아닌(CuPc)을 증착하여 20 nm의 정공 주입층(12, 22)을 형성한 후, 정공 주입층(12, 22) 위에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아민]비페닐(α-NPD)을 증착하여 20 nm의 정공 수송층(13 ,23)을 형성하 였다. Copper phthalocyanine (CuPc) was deposited on the transparent electrodes 11 and 21 to form the hole injection layers 12 and 22 at 20 nm, and thereafter, 4,4-bis [N− was formed on the hole injection layers 12 and 22. (1-naphthyl) -N-phenyl-amine] biphenyl (α-NPD) was deposited to form 20 nm hole transport layers (13,23).

이어서, 상기 제조된 화학식 1c의 유기 호스트 물질과 화학식 3의 인광 도판트 물질을 10:1의 중량비로 사용하여 1 nm/초의 속도로 정공 수송층(13, 23) 위에 증착하여 30 nm의 발광층(14, 24)을 형성하였다. 진공증착이 끝난 후, 이 위에 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 증착하여 40 nm의 전자 수송층(15, 25)을 형성하고, LiF를 증착하여 1 nm의 전자 주입층(16, 26)을 형성하였다. Subsequently, the organic host material of Chemical Formula 1c and the phosphorescent dopant material of Chemical Formula 3 were deposited on the hole transport layers 13 and 23 at a speed of 1 nm / sec using a weight ratio of 10: 1 to emit light layer 14 of 30 nm. , 24). After the vacuum deposition was completed, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited thereon to form electron transport layers 15 and 25 at 40 nm, and LiF was deposited to form an electron injection layer at 16 nm. , 26).

이 전자 주입층(16, 26) 위에 Al을 증착하여 150 nm의 음극을 형성함으로써 유기 EL소자를 제조하였다. An organic EL device was fabricated by depositing Al on the electron injection layers 16 and 26 to form a cathode of 150 nm.

제조된 유기 EL소자는 [ITO 투명전극(150 nm)/CuPc 정공 주입층(20 nm)/α-NPD 정공 수송층(40 nm)/화학식 1c와 화학식 3의 화합물로 이루어진 발광층(30 nm)/Alq3 전자 수송층(40nm)/LiF 전자 주입층(1nm)/Al 전극(150nm)]가 아래로부터 차례대로 적층된 구조를 가지며, 이의 구조단면도를 도 1에 나타내었다. The organic EL device manufactured was [ITO transparent electrode (150 nm) / CuPc hole injection layer (20 nm) / α-NPD hole transport layer (40 nm) / light emitting layer (30 nm) / Alq3 consisting of the compound of Formula 1c and Formula 3 Electron transport layer (40 nm) / LiF electron injection layer (1 nm) / Al electrode (150 nm)] has a structure in which they are sequentially stacked from below, and a structural cross-sectional view thereof is shown in FIG.

실시예 4:Example 4:

화학식 1d 화합물을 호스트 물질로 사용한 유기전기발광소자의 제조Fabrication of organic electroluminescent device using compound of Formula 1d as host material

화학식 1d의 화합물을 유기 호스트로 사용하여 다음과 같은 구조로 유기 EL소자를 제조 하였다.Using the compound of Formula 1d as an organic host, an organic EL device was manufactured in the following structure.

150 nm의 ITO(인듐 주석 산화물)-코팅된 유리기판(아사히글래스 (주), 시트 저항 8 Ω/㎠)을,물을 베이스로 한 세제, 초순수, 이소프로필알콜 및 메탄올로 순차적으로 초음파 세척하여 투명전극(11, 21)을 제작하였다. A 150 nm ITO (Indium Tin Oxide) -coated glass substrate (Asahi Glass Co., Ltd., sheet resistance 8 Ω / cm 2) was ultrasonically washed with water-based detergent, ultrapure water, isopropyl alcohol, and methanol sequentially. The transparent electrodes 11 and 21 were produced.

이 투명전극(11, 21) 위에 구리 프탈로시아닌(CuPc)을 증착하여 20 nm의 정공 주입층(12, 22)을 형성한 후, 정공 주입층(12, 22) 위에 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아민]비페닐(α-NPD)을 증착하여 20 nm의 정공 수송층(13 ,23)을 형성하였다. Copper phthalocyanine (CuPc) was deposited on the transparent electrodes 11 and 21 to form the hole injection layers 12 and 22 at 20 nm, and thereafter, 4,4-bis [N− was formed on the hole injection layers 12 and 22. (1-naphthyl) -N-phenyl-amine] biphenyl (α-NPD) was deposited to form 20 nm hole transport layers 13 and 23.

이어서, 상기 제조된 화학식 1d의 유기 호스트 물질과 화학식 3의 인광 도판트 물질을 10:1의 중량비로 사용하여 1 nm/초의 속도로 정공 수송층(13, 23) 위에 증착하여 30 nm의 발광층(14, 24)을 형성하였다. 진공증착이 끝난 후, 이 위에 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 증착하여 40 nm의 전자 수송층(15, 25)을 형성하고, LiF를 증착하여 1 nm의 전자 주입층(16, 26)을 형성하였다. Subsequently, the organic host material of Chemical Formula 1d and the phosphorescent dopant material of Chemical Formula 3 were deposited on the hole transport layers 13 and 23 at a speed of 1 nm / sec using a weight ratio of 10: 1 to emit light layer 14 of 30 nm. , 24). After the vacuum deposition was completed, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) was deposited thereon to form electron transport layers 15 and 25 at 40 nm, and LiF was deposited to form an electron injection layer at 16 nm. , 26).

이 전자 주입층(16, 26) 위에 Al을 증착하여 150 nm의 음극을 형성함으로써 유기 EL소자를 제조하였다. An organic EL device was fabricated by depositing Al on the electron injection layers 16 and 26 to form a cathode of 150 nm.

제조된 유기 EL소자는 [ITO 투명전극(150 nm)/CuPc 정공 주입층(20 nm)/α-NPD 정공 수송층(40 nm)/화학식 1d와 화학식 3의 화합물로 이루어진 발광층(30 nm)/Alq3 전자 수송층(40nm)/LiF 전자 주입층(1nm)/Al 전극(150nm)]가 아래로부터 차례대로 적층된 구조를 가지며, 이의 구조단면도를 도 1에 나타내었다. The organic EL device manufactured was [ITO transparent electrode (150 nm) / CuPc hole injection layer (20 nm) / α-NPD hole transport layer (40 nm) / light emitting layer (30 nm) / Alq3 consisting of the compound of Formula 1d and Formula 3 Electron transport layer (40 nm) / LiF electron injection layer (1 nm) / Al electrode (150 nm)] has a structure in which they are sequentially stacked from below, and a structural cross-sectional view thereof is shown in FIG.

<표 1>TABLE 1

호스트-도판트Host-Dopant @ 10,000 cd/m2 @ 10,000 cd / m 2 전압(V)Voltage (V) 효율(cd/A)Efficiency (cd / A) 색좌표Color coordinates 실시예1Example 1 13.013.0 7.67.6 0.67, 0.320.67, 0.32 실시예2Example 2 12.712.7 7.37.3 0.67, 0.320.67, 0.32 실시예3Example 3 14.014.0 6.16.1 0.67, 0.320.67, 0.32 실시예4Example 4 12.512.5 6.96.9 0.67, 0.320.67, 0.32

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 나프탈렌 리간드 및 신규 퀴놀린 리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트 착체를 이용한 호스트 물질은 소자의 저전압 구동과 효율을 크게 향상시키고, 소자의 안정성 및 수명이 크게 향상된 유기 EL소자의 제작이 가능하다.As described above, the host material using the aluminum chelate complex containing the naphthalene ligand and the novel quinoline ligand of the present invention greatly improves low voltage driving and efficiency of the device, and fabricates an organic EL device having greatly improved device stability and lifetime. This is possible.

Claims (6)

다음 화학식 1로 표시되는 나프탈렌 리간드를 포함하는 알루미늄 킬레이트 착체인 것을 특징으로 하는 유기 호스트 물질;An organic host material comprising an aluminum chelate complex comprising a naphthalene ligand represented by Formula 1; <화학식 1><Formula 1>
Figure 112005042803815-PAT00014
Figure 112005042803815-PAT00014
상기 화학식 1에서, R1 와 R2는 수소원자, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1~18의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1~18의 알콕시기, 방향족 헤테로고리기 및 치환 또는 비치환된 C6~18의 아릴기 중에서 선택된 것이다.In Formula 1, R 1 and R 2 are a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1-18 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1-18 alkoxy group, aromatic heterocyclic group and substituted or unsubstituted It is selected from the aryl group of C 6-18 ring.
제 1 항에 있어서, 상기 화학식 1에서 R1 와 R2는 수소원자, 페닐, 4-알킬레이티드 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸 및 안트라센닐 중에서 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 호스트 물질.The organic host of claim 1, wherein in Formula 1, R 1 and R 2 are compounds selected from a hydrogen atom, phenyl, 4-alkylated phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, and anthracenyl. matter. 제 1 항에 있어서, 상기 알루미늄 킬레이트 착체는 다음 화학식 1a 내지 1d 중에서 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 호스트 물질.The organic host material of claim 1, wherein the aluminum chelate complex is a compound selected from Formulas 1a to 1d. <화학식 1a><Formula 1a>
Figure 112005042803815-PAT00015
Figure 112005042803815-PAT00015
<화학식 1b><Formula 1b>
Figure 112005042803815-PAT00016
Figure 112005042803815-PAT00016
<화학식 1c><Formula 1c>
Figure 112005042803815-PAT00017
Figure 112005042803815-PAT00017
<화학식 1d><Formula 1d>
Figure 112005042803815-PAT00018
Figure 112005042803815-PAT00018
상기 청구항 1 내지 3 중에서 선택된 유기 호스트 물질이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자.An organic electroluminescent device comprising an organic host material selected from claims 1 to 3. 제 4 항에 있어서, 상기 유기 호스트 물질은 발광층에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자.The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein the organic host material is included in a light emitting layer. 제 5 항에 있어서, 상기 유기 호스트 물질은 적색 인광물질이 도핑되어 발광층에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자.The organic electroluminescent device according to claim 5, wherein the organic host material is included in a light emitting layer doped with a red phosphor.
KR1020050070830A 2005-08-03 2005-08-03 Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material KR20070016298A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050070830A KR20070016298A (en) 2005-08-03 2005-08-03 Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050070830A KR20070016298A (en) 2005-08-03 2005-08-03 Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070016298A true KR20070016298A (en) 2007-02-08

Family

ID=43650499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050070830A KR20070016298A (en) 2005-08-03 2005-08-03 Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070016298A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5828938B2 (en) Light emitting element
US6660410B2 (en) Organic electroluminescence element
JP5746269B2 (en) Organic light-emitting device having phosphorescent-sensitized fluorescent light-emitting layer
JP5328356B2 (en) Electron blocking layer for highly efficient phosphorescent organic light-emitting devices
KR20100003632A (en) Novel biphenyl derivatives and electroluminescent device comprising same
KR20090129799A (en) Novel carbazole derivatives and organic electroluminescent device comprising same
US20040096570A1 (en) Structure and method of fabricating organic devices
KR100699096B1 (en) Phosphorescent red-emitting iridium complex and organic electroluminescent device comprising same
JP2007254737A (en) Organometallic complex for organic light-emitting layer and organic light-emitting diode
KR100611850B1 (en) Phosphorescent iridium complex and organic electroluminescent device comprising same
KR100649283B1 (en) Phosphorescent host compound and organic electroluminescent device comprising same
KR20090036392A (en) Hole injection/transporting layer material and organic electroluminescent device comprising same
KR100687958B1 (en) Iridium complex and organic electroluminescent device comprising same
KR100611851B1 (en) Phosphorescent host compound and organic electroluminescent device comprising same
KR100611852B1 (en) Phosphorescent red-emitting iridium complex and organic electroluminescent device comprising same
KR101027000B1 (en) Pyrrole derivatives and organic electroluminescent device comprising the same
KR20070016298A (en) Organin Host Materials And Organic Electroluminescent Device using this material
KR100687957B1 (en) Phosphorescent red-emitting iridium complex and organic electroluminescent device comprising same
KR100696006B1 (en) Blue phosphorescent host material and organic electroluminescent device using same
KR100696005B1 (en) 1-naphthylisoquinoline-containing phosphorescent red-emitting iridium complex and organic electroluminescent device comprising same
KR20090042426A (en) Green/blue fluorescent materials and organic electroluminescent devices comprising same
KR20070016299A (en) Organic Electroluminescent Materials And Organic Electroluminescent Device using this material
KR20060120984A (en) Phosphorescent host materials with aluminium complex containing 9-phenanthrol and organic electroluminescent device using this material
KR20060105150A (en) Organic electroluminescent device having long life time
KR20060105151A (en) Organic electroluminescent device having long life time

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid