KR20070067775A - Iridium complex having luminescence property of ancillary ligand and organic electrophosphorescent substance using the same - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 "인터 리간드 에너지 전이(Inter-Ligand Energy Transfer)" 포토피지컬 프로세스(photophysical process) 시스템에 대한 도면이다. 1 is a diagram of an "Inter-Ligand Energy Transfer" photophysical process system.
제2도는 본 발명의 유기전기인광소자의 구조를 나타내는 도면이다.2 is a view showing the structure of the organic electrophosphorescent device of the present invention.
제3도는 최종 물질의 합성 경로를 나타낸 도면이다. 3 is a diagram showing the synthetic route of the final material.
제4도는 화학식 30의 구조를 가지는 화합물의 1.0 ×10-5M 디클로로메탄 용액 및 상기 화합물이 PMMA에 5% 도핑된 필름의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도면이다. 4 is 1.0 × 10 −5 M of a compound having a structure of Formula 30. A diagram showing the absorption and PL spectra of a dichloromethane solution and a
제5도는 화학식 31의 구조를 가지는 화합물의 1.0 ×10-5M 디클로로메탄 용액 및 상기 화합물이 PMMA에 5% 도핑된 필름의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도면이다. 5 is a diagram showing absorption and PL spectra of a 1.0 × 10 −5 M dichloromethane solution of a compound having the structure of Formula 31 and a film doped with PMMA in 5% of the compound.
제6도는 화학식 13의 구조를 가지는 화합물의 1.0 ×10-5M 디클로로메탄 용액 및 상기 화합물이 PMMA에 5% 도핑된 필름의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도 면이다. FIG. 6 is a diagram showing the absorption and PL spectra of a 1.0 × 10 −5 M dichloromethane solution of a compound having the structure of Formula 13 and a film doped with PMMA at 5%.
제7도는 화학식 32의 구조를 가지는 화합물의 1.0 ×10-5M 디클로로메탄 용액 및 상기 화합물이 PMMA에 5% 도핑된 필름의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도면이다. 7 is a diagram showing absorption and PL spectra of a 1.0 × 10 −5 M dichloromethane solution of a compound having the structure of Formula 32 and a film doped with PMMA in 5% of the compound.
제8도는 화학식 33의 구조를 가지는 화합물의 1.0 ×10-5M 디클로로메탄 용액 및 상기 화합물이 PMMA에 5% 도핑된 필름의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도면이다. 8 is a diagram showing absorption and PL spectra of a 1.0 × 10 −5 M dichloromethane solution of a compound having the structure of Formula 33 and a film doped with PMMA in 5% of the compound.
제9도는 화학식 14의 구조를 가지는 화합물의 1.0 ×10-5M 디클로로메탄 용액 및 상기 화합물이 PMMA에 5% 도핑된 필름의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도면이다. FIG. 9 is a graph showing absorption and PL spectra of a 1.0 × 10 −5 M dichloromethane solution of a compound having the structure of Formula 14 and a film doped with PMMA in 5% of the compound.
제10도는 화학식 34의 구조를 가지는 화합물의 1.0 ×10-5M 디클로로메탄 용액 및 상기 화합물이 PMMA에 5% 도핑된 필름의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도면이다. FIG. 10 is a diagram showing absorption and PL spectra of a 1.0 × 10 −5 M dichloromethane solution of a compound having a structure of Formula 34 and a film doped with PMMA at 5%.
제11도는 실시예 8부터 실시예 13의 색좌표를 나타내는 도면이다. 11 is a view showing the color coordinates of the eighth embodiment to the thirteenth embodiment.
제12도는 실시예 8부터 실시예 13의 발광사진을 나타내는 도면이다.12 is a view showing a light-emitting photograph of Example 8 to Example 13. FIG.
제13도는 비교실시예 1의 흡수와 PL 스펙트럼을 나타내는 도면이다.13 is a diagram showing the absorption and PL spectra of Comparative Example 1. FIG.
제14도는 기존 기술로서 다층구조의 백색 전기발광소자를 나타내는 도면이다.14 is a view showing a white electroluminescent device having a multi-layer structure as a conventional technology.
발명의 분야Field of invention
본 발명은 이리듐 착체 화합물 및 이를 포함하는 유기전기인광소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 적색, 녹색, 청색 및 백색 전기 인광 소자를 제공할 수 있는 포토피지컬 프로세스를 적용한 이리듐 착체인 삼중항 발광체(triplet emitter) 및 이를 포함하는 유기전기인광소자에 관한 것이다. The present invention relates to an iridium complex compound and an organic electrophosphor device comprising the same, and more particularly, the present invention relates to a triplet emitter which is an iridium complex to which a photophysical process capable of providing red, green, blue and white electrophosphorescent devices is applied. (triplet emitter) and an organic electrophosphorescent device comprising the same.
발명의 배경Background of the Invention
전형적인 유기발광소자의 원리는 다음과 같다. 양극에서 정공주입층(Hole injection layer)의 가전대(Valence band 또는 HOMO)로 주입된 정공은 정공수송층(Hole transporting layer)를 통하여 발광층(Emitting layer)으로 진행하고, 동시에 음극에서 전자주입층(Electron injection layer)으로 주입된 전자는 전자수송층(Electron transporting layer)을 통해 발광층으로 이동하여 상기 정공과 결합하여 엑시톤(Exciton)을 형성한다. 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어지게 되면서 빛을 방출하게 된다. 이러한 유기 EL 소자의 원리를 이용하여 1987년 이스트만 코닥(Eastmann Kodak)사에서는 정공수송층으로 TPD, 발광층으로 Alq3을 사용하여 유기발 광소자를 개발하였다(Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987).The principle of a typical organic light emitting device is as follows. Holes injected from the anode into the valence band or HOMO of the hole injection layer proceed to the emitting layer through the hole transporting layer, and at the same time, the electron injection layer from the cathode The electron injected into the injection layer moves to the light emitting layer through an electron transporting layer and combines with the holes to form excitons. The exciton falls to the ground and emits light. Using the principle of the organic EL device, in 1987, Eastmann Kodak developed an organic light emitting device using TPD as the hole transport layer and Alq 3 as the light emitting layer (Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987). .
발광물질이란 전자기 방사의 형태로 에너지를 흡수하고, 흡수된 에너지를 방출하는 물질을 말한다. 상온에서의 인광계 발광물질은 상당한 시간동안 흡수된 에너지를 저장하고, 그 에너지의 대부분을 자발적으로 방출한다. 이에 반해 형광계 발광물질의 경우, 여기(exciting) 발광 에너지에 노출시 자발적으로 흡수된 에너지를 매우 짧은 시간 내에 발광 에너지로 방출한다. 발광물질에 관한 기술분야에서 오랫동안 추구된 목표는 여러 파장에서 보다 효율적으로 발광하는 물질을 개발하는 것이다. 인광계 발광물질과 관련하여서는 주어진 발광물질의 양에 의해 흡수되고 방출되는 에너지의 양을 증가시키기 위한 연구와 색조정을 위한 연구가 계속적으로 진행되고 있다.The light emitting material refers to a material that absorbs energy in the form of electromagnetic radiation and emits the absorbed energy. Phosphorescent luminescent materials at room temperature store the energy absorbed for a considerable time and spontaneously release most of that energy. On the contrary, in the case of a fluorescent light emitting material, the energy spontaneously absorbed when exposed to excitation light emission energy is emitted as light emission energy within a very short time. A long-standing goal in the field of light emitting materials is to develop materials that emit light more efficiently at different wavelengths. In relation to phosphorescent light emitting materials, researches for increasing the amount of energy absorbed and emitted by a given amount of light emitting materials and researches for color correction are continuously conducted.
유기발광소자에서는 다양한 파장에서 효율적으로 빛을 내기 위해 형광계(C. H. Chen et. al., MacromolecularSymposia, 125, pp. 1-48, 1997) 및 인광계 발광물질(S. Hoshino et. al., Appl. Phys. Lett. 69, p. 224, 1996; M. A.Baldo et. al., Appl. Phys. Lett., 75, pp. 4-6, 1999; T. Tsutsui et. al., Jpn, J. Appl. Phys. 38, L1502-L1504, 1999;C. Adachi et. al., Appl. Phys. Lett., 77, pp. 904-906, 2000)을 함께 사용한다.In the organic light emitting device, a fluorometer (CH Chen et. Al., Macromolecular Symposia, 125, pp. 1-48, 1997) and a phosphorescent luminescent material (S. Hoshino et. Al., Appl) are used to efficiently emit light at various wavelengths. Phys. Lett. 69, p. 224, 1996; MABaldo et. Al., Appl. Phys. Lett., 75, pp. 4-6, 1999; T. Tsutsui et. Al., Jpn, J. Appl. Phys. 38, L1502-L1504, 1999; C. Adachi et. Al., Appl. Phys. Lett., 77, pp. 904-906, 2000).
형광계 및 인광계 발광물질에서 여기된(excited) 상태의 분자인 엑시톤(exciton)은 각각의 경우에 서로 상이하다. 형광계 발광물질에서 빛을 방출하는 역할을 하는 엑시톤은 바닥상태(ground state)에서 대칭(symmetry)으로 배열하며, 스핀다중도(spin multiplicity)가 바닥상태와 같은 1의 값을 가진다. 반면, 인광계 발광물질에서 빛을 방출하는 엑시톤은 바닥상태에서 반대칭(anti-symmetry)으로 배열하며, 스핀 다중도가 3의 값을 가진다. 여기서, 엑시톤은 형광계 및 인광계 물질에 대해 단일항(singlet) 및 삼중항(triplet)이라는 용어를 사용한다. OLED가 동작하는 동안, 전기적 여기과정(excitation)에서는 25 %의 단일항 엑시톤과 75 %의 삼중항 엑시톤을 생성한다. 따라서, 형광계 발광물질로 이루어진 OLED의 경우 많은 수의 삼중항 엑시톤을 이용하지 못하게 되고 열로 소비하게 된다.Excitons, which are molecules excited in fluorescence and phosphorescent luminescent materials, are different from each other in each case. The exciton, which emits light from the fluorescent light emitting material, is arranged in a symmetry in the ground state, and has a value of 1 equal to the spin state of the spin multiplicity. On the other hand, excitons that emit light from the phosphor emitters are arranged in anti-symmetry in the ground state, and the spin multiplicity has a value of 3. Here, excitons use the terms singlet and triplet for fluorescent and phosphorescent materials. During the operation of the OLED, electrical excitation produces 25% singlet excitons and 75% triplet excitons. Therefore, in the case of an OLED made of a fluorescent light emitting material, a large number of triplet excitons cannot be used and consumed as heat.
그러나, OLED에서 인광물질을 발광체로 사용할 경우, 단일항 및 삼중항 엑시톤 모두가 포스터(Forster) 및 덱스터(Dexter) 에너지 전달에 의해 발광에 사용될 수 있다. 이를 위하여 발광층으로 적절한 호스트에 도핑 되는 발광물질로 인광유기분자를 사용한다(Baldo, M. A. et al., Nature 1998, 395, 151-154.).However, when phosphors are used as light emitters in OLEDs, both singlet and triplet excitons can be used for luminescence by Forster and Dexter energy transfer. To this end, phosphorescent organic molecules are used as light emitting materials that are doped into a suitable host as a light emitting layer (Baldo, M. A. et al., Nature 1998, 395, 151-154.).
높은 발광효율을 보이는 인광체에 대한 색조정(color tuning) 연구가 계속 진행되어오고 있다(Tsuboyama, A., et al. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12971-12979., Thompson, M. E. Inorg. Chem. 2001, 40, 1704-1711., Samuel, I. D. W. AdV. Mater. 2004, 16, 557-560., Chen, C. H. AdV. Mater. 2005, 17, 285-289., Thompson, M. E. Polyhedron 2004, 23, 419-428., Graetzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8790-8797.). 하지만, 새로운 2자리 1가 음이온 리간드 개질을 통한 사이클로메탈화 리간드 합성을 통한 인광체 이리듐 금속을 포함하는 유기금속화합물은 이리듐 다이머의 입체적, 전자적인 이유들로 인해 합성이 어려운 단점이 있다. 이러한 이유로 보조 리간드 개질을 통한 색조정(color tuning) 연구가 활발히 진행되고 있었다. 그러나 현재까지 보조 리간드를 도입하고자 하는 노력이 많이 있었으 나 색조정(color tuning)의 범위가 좁고 또한 낮은 인광 양자효율의 단점이 보고되고 있다(Thompson, M. E. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4304-4312., De Cola, D. Chem. Commun. 2004, 1774-1775., Forrest, S. R. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 2082-2084., Hong, J.-I. Organometallics 2005, 24, 1578-1585.).Color tuning studies for phosphors with high luminous efficiency have been ongoing (Tsuboyama, A., et al. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12971-12979., Thompson, ME Inorg.Chem. 2001, 40, 1704-1711., Samuel, IDW AdV.Mater. 2004, 16, 557-560., Chen, CH AdV.Mater. 2005, 17, 285-289., Thompson, ME Polyhedron 2004 , 23, 419-428., Graetzel, MJ Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8790-8797.). However, organometallic compounds including phosphor iridium metal through the synthesis of cyclometallated ligands through the modification of new divalent monovalent anion ligands are difficult to synthesize due to the steric and electronic reasons of iridium dimer. For this reason, color tuning studies through auxiliary ligand modification have been actively conducted. However, there have been many efforts to introduce auxiliary ligands to date, but the shortcomings of color tuning and low phosphorescence quantum efficiency have been reported (Thompson, MEJ Am. Chem. Soc. 2001, 123, 4304). -4312., De Cola, D. Chem. Commun. 2004, 1774-1775., Forrest, SR Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 2082-2084., Hong, J.-I. Organometallics 2005, 24, 1578-1585.).
또한, 유기전기발광소자는 전력 효율면에서 유리하고 고휘도 발광이 가능하면서 고시야각이 가능한 특성을 가지고 있어 차세대 평면 디스플레이 소자나 면광원으로서 주목 받고 있다.In addition, the organic electroluminescent device is attracting attention as a next-generation flat panel display device or a surface light source because it is advantageous in terms of power efficiency and has high luminance and high viewing angle.
이러한 유기전기발광소자 액정에서의 백라이트 또는 조명으로서의 필요성에 부응하기 위해서는 백색발광을 실현하는 것이 매우 중요하다.In order to meet the need as a backlight or illumination in such an organic electroluminescent element liquid crystal, it is very important to realize white light emission.
이스트만 코닥사의 미국 공보특허공보 제6,875,524호에서는 백색전기발광소자를 구현하기 위해 여러 발광층을 적층하거나 여러 도핑된 공통층을 도입하는 기술이 개시되어 있다. 하지만 이 경우 소자제작 공정 비용이 증가하는 단점이 있다.US Patent Publication No. 6,875,524 of Eastman Kodak Corporation discloses a technique of stacking several light emitting layers or introducing several doped common layers to implement a white electroluminescent device. In this case, however, the device manufacturing process cost increases.
그리고 Universial Display Corporation사의 대한민국 공개특허공보 제2004-75043호에서 인광착체물로서 백금 착체 화합물을 전자저지층으로 사용하고 호스트 물질과 이리듐 금속착체 화합물을 발광층으로 사용하여 백색유기발광소자를 구현하고자 하였으나 순수한 CIE 좌표(0.33, 0.33)에는 멀다는 단점을 보였다.In the Korean Patent Application Publication No. 2004-75043 of Universial Display Corporation, a white organic light emitting device was implemented using a platinum complex compound as an electron blocking layer as a phosphor complex and a host material and an iridium metal complex compound as a light emitting layer. The CIE coordinates (0.33, 0.33) showed a shortcoming.
그래서 높은 효율을 보이며 가시광 전영역에 걸친 색조정이 가능케 하는 포토피지컬 프로세스메카니즘의 규명과 재료의 개발 그리고 낮은 제조비용과 높은 색순도를 재현하는 백색유기발광소자를 개발하는 것이 매우 시급한 상황이다.Therefore, it is very urgent to identify photophysical process mechanisms that enable high-efficiency and tonal adjustment over the entire visible light area, to develop materials, and to develop white organic light emitting devices that reproduce low manufacturing costs and high color purity.
이에 본 발명자는 포토피지컬 프로세스 시스템을 규명하고 이에 근거하여 이 리듐 착체에 보조 리간드를 도입함으로써 발광 전영역에 걸친 색조정이 가능한 새로운 인광소자들을 제공하고자 하였다.Accordingly, the present inventors have attempted to provide a new phosphor device capable of defining a color over the entire emission area by identifying a photophysical process system and introducing an auxiliary ligand into the lithium complex.
본 발명의 목적은 높은 발광효율을 보이며 발광 전영역에 걸친 색조정을 가능케 하는 포토피지컬 프로세스 시스템의 규명과 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to identify a photophysical process system and to provide a display device that exhibits high luminous efficiency and enables color adjustment over the entire emission area.
본 발명의 다른 목적은 포토피지컬 프로세스 시스템을 규명하고 이에 근거하여 이리듐 착체에 보조 리간드를 도입함으로써 발광 전영역에 걸친 색조정이 가능한 새로운 이리듐 착체 화합물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to identify a photophysical process system and to provide a new iridium complex compound capable of coloration over the entire luminescence area by introducing an auxiliary ligand into the iridium complex.
본 발명의 또 다른 목적은 새로운 이리듐 착체 화합물을 사용한 유기전기인광소자 및 백색 유기전기인광소자를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an organic electrophosphor device and a white organic electrophosphor device using a new iridium complex compound.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 이리듐 착체에 발광성 보조 리간드를 도입함으로써 발광 전영역에 걸친 색조정이 가능한 새로운 유기전기인광소자를 제 공할 수 있다. 또한 이를 통해 포토피지컬 프로세스 시스템을 이용하여 전 가시광선 영역 및 백색을 구현할 수 있는 유기전기인광소자를 제작할 수 있다.The present invention can provide a new organic electrophosphorescent device capable of color adjustment over the entire emission area by introducing a luminescent auxiliary ligand into the iridium complex represented by the following formula (1). In addition, it is possible to fabricate an organic electrophosphorescent device capable of realizing a full visible light region and white color using a photophysical process system.
[화학식 1][Formula 1]
이하, 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail below.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention
본 발명은 도 1에서 Type II의 표시되는 "인터 리간드 에너지 전이(Inter-Ligand Energy Transfer)" 포토피지컬 프로세스(photophysical process) 시스템을 이용하여, 하기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착체의 발광층의 발광을 제어하는 발광영역 조정방법을 사용하여 전 가시광선 영역 또는 백색발광유기전기인광소자를 제작할 수 있다. 또한 높은 발광 효율과 발광 전영역에 걸쳐 색조정이 가능한 화합물을 제공할 수 있다.The present invention controls the light emission of the light emitting layer of the iridium complex represented by the following Chemical Formula 1 by using the "Inter-Ligand Energy Transfer" photophysical process system of Type II shown in FIG. By using the light emitting area adjusting method, a full visible light region or a white light emitting organic electroluminescent device can be manufactured. In addition, it is possible to provide a compound capable of high luminous efficiency and color tone over the entire emission area.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1의 L은 이리듐의 사이클로메탈화 리간드로 사용되어 보조 리간드인 A로 에너지 전이를 일으킬 수 있으며 발광 중심이 되지 않는 구조로서 이리듐에서 dfppy(2,4-difluorophenylpyridine)으로 MLCT1 여기가 일어나고 이이서 강한 스핀-궤도 커플링에 의한 MLCT1에서 MLCT3로의 매우 효과적인 인터 시스템 크로싱(inter-system crossing)(ISC)이 발생된다.The L of the general formula (1) is used as a bicyclo ligand of iridium metal screen can cause the energy transfer to the ancillary ligand A, and this taking place first MLCT excited dfppy (2,4-difluorophenylpyridine) from iridium as a structure that is not the emission center This results in a very effective inter-system crossing (ISC) from MLCT 1 to MLCT 3 by strong spin-orbit coupling.
이리듐의 보조 리간드로 사용되어 L로 대표되는 사이클로메탈화 리간드로부터 에너지 전이를 일으켜서 발광 중심이 되는 보조 리간드(A)의 올바른 선택으로 기존의 이리듐 착체 화합물이 보였던 Type I의 발광 메커니즘이 아니라 Type II와 같이 "인터 리간드 에너지 전이(Inter-Ligand Energy Transfer)" 포토피지컬 프로세스 시스템을 통해 발광영역 조정방법을 제공할 수 있으며 유기전기인광소자를 제작할 수 있다. It is not the type I luminescent mechanism that the conventional iridium complex compound showed, but the correct selection of the auxiliary ligand (A), which is used as an auxiliary ligand of iridium and causes energy transfer from the cyclometallated ligand represented by L to be the luminescence center. Likewise, the method of adjusting the emission region can be provided through the "Inter-Ligand Energy Transfer" photophysical process system, and an organic electrophosphorescent device can be manufactured.
유기전기인광소자의 발광층에 사용되는 화합물은 상기 화학식 1의 구조로 대 표되는 것을 특징으로 하며 L과 A는 서로 독립적이다.The compound used in the light emitting layer of the organic electroluminescent device is characterized by the structure of the formula (1) and L and A are independent of each other.
화학식 1의 L은 이리듐의 사이클로메탈화 리간드로 사용되어 보조 리간드인 A로 에너지 전이를 일으킬 수 있는 구조이고, L은 발광 중심이 되지 않는 구조를 취하며, 다음의 화학식 2 내지 6의 구조를 포함한다.L of Formula 1 is a structure that can be used as a cyclometallated ligand of iridium to cause energy transfer to the auxiliary ligand A, L is a structure that does not become a light emitting center, and includes the structure of
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
상기 화학식 2 내지 5에서 X는 N 또는 -C(R6)-이며, R1, R2, R3, R4, R5, R6은 서로 독립적이며 각각 수소, (1) F, Cl, Br, I의 할로겐 원자, (2) BR'2, PR'2, SiR'3의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R'은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (3) C1-C20의 알킬기, (4) OR", SR", NR"2 의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R"은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1- C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (5) 아릴기 및 그 유도체, (6) 축합다환(fused ring)기로 이루어진 군으로부터 선택됨.In Formulas 2 to 5, X is N or -C (R 6 )-, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are independent of each other, and are each hydrogen, (1) F, Cl, A group comprising a halogen atom of Br, I, (2) a hetero atom of BR ' 2 , PR' 2 , SiR ' 3 and derivatives thereof, wherein R' is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen Atom, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 Arylalkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), (3) an alkyl group of C 1 -C 20 , (4) OR ", SR", NR "Groups comprising a hetero atom of 2 and the Derivative (where R "is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 - C 20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted A substituted C 6 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group , A substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), ( 5) aryl groups and derivatives thereof, and (6) fused ring groups.
[화학식 6][Formula 6]
L의 구체적인 예로서 상기 화학식 2 내지 6의 화합물들을 예로 들었지만, 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는 한 이들 예로 한정하지 않는다.Although specific examples of the compounds of
화학식 1의 A는 이리듐의 사이클로메탈레이팅(cyclometalating) 보조 리간드로 사용되어 L로 대표되는 사이클로메탈레이팅 리간드로부터 에너지 전이를 일으켜서 발광 중심이 되는 구조로서 다음의 구조를 포함한다.A of Formula 1 is used as a cyclometalating auxiliary ligand of iridium to induce energy transfer from a cyclometallating ligand represented by L, and includes a structure as follows.
상기 A는 보조 리간드이며 두 자리 리간드로서 하기 화학식 7 내지 화학식 12의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.A is an auxiliary ligand and is selected from the group consisting of compounds represented by the following
[화학식 7][Formula 7]
[화학식 8][Formula 8]
[화학식 9][Formula 9]
[화학식 10][Formula 10]
[화학식 11][Formula 11]
[화학식 12][Formula 12]
상기 화학식 7 내지 화학식 12에서 R1, R2, R3, R4, R5, R6는 서로 독립적이며 각각 수소, (1) F, Cl, Br, I의 할로겐 원자, (2) BR'2, PR'2, SiR'3의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R'은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 다.), (3) 알킬기, (4) OR", SR", NR"2 의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R"은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (5) 아릴기 및 그 유도체, (6) 축합다환(fused ring)기로 이루어진 군으로부터 선택되고, X1은 O, S, Se, CR'''2로 표현되는 기로서 여기서 R'''은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택되고, X2는 -NH- 또는 -NR-를 대표하며 음전하를 가져 이리듐과 결합할 수 있는 기로 이루어진 군으로부터 선택됨.In Formulas 7 to 12, R 1 , R 2 , R 3 , R 4, R 5, and R 6 are each independently hydrogen, (1) F, Cl, Br, halogen atoms of I, (2) BR ' 2 , a group comprising a hetero atom of PR ′ 2 , SiR ′ 3 and derivatives thereof, wherein R ′ is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 Alkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or substituted or unsubstituted Selected from the group consisting of C 2 -C 20 heterocyclic groups.), (3) an alkyl group, (4) a group comprising hetero atoms of OR ″, SR ″, NR ″ 2 and derivatives thereof, wherein R ″ is hydrogen Here, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 ring Aryl group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), (5) aryl group and derivatives thereof (6) a fused ring group, wherein X 1 is a group represented by O, S, Se, CR ''' 2 , wherein R''' is a hydrogen atom, a cyano group, group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkyl alkoxy group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, a substituted Or an unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group, X 2 is —NH -Or -NR- and selected from the group consisting of groups capable of bonding negatively charged iridium.
또한, 본 발명은 한 쌍의 전극 사이에 유기막으로 이루어진 발광층을 포함하는 유기전기인광소자에 있어서, 상기 발광층은 제1항의 이리듐 착체 화합물 및 하기 화학식 1-1의 이리듐 착체 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 이리듐 착체 화합물을 포함한다. 화학식 1-1의 이리듐 착체 화합물은 이리듐에서 리간드(L)에 단일항 상태(MLCT1 ,metal to ligand change transter)로 여기가 일어나고, 강한 스핀-궤도 커플링에 의해 단일항 상태에서 삼중항 상태(MLCT3)로의 인터 시스템 크로싱(inter-system crossing, ISC)이 발생하고 그리고, 상기 삼중항 상태보다 보조 리간드(A2)의 더 낮은 에너지 레벨로 인터 리간드 에너지 전이(inter-ligand energy transfer, ILET)를 하는 포토 피지컬 프로세스 발광 메커니즘을 따르고, 상기 발광층은 백색의 발광을 하는 단일 발광층인 것을 특징으로 하는 유기전기인광소자를 제공한다:In addition, the present invention is an organic electrophosphorescent device comprising a light emitting layer consisting of an organic film between a pair of electrodes, wherein the light emitting layer is selected from the group consisting of the iridium complex compound of claim 1 and the iridium complex compound of formula 1-1 At least one iridium complex compound. The iridium complex compound of Formula 1-1 is excited in a singlet state (MLCT 1 , metal to ligand change transter) to ligand (L) in iridium, and triplet state in singlet state by strong spin-orbit coupling ( Inter-system crossing (MLC) to MLCT 3 ) occurs and inter-ligand energy transfer (ILET) to a lower energy level of the auxiliary ligand (A 2 ) than the triplet state. An organic electrophosphorescent device is provided, wherein the light emitting layer is a single light emitting layer that emits white light.
[화학식 1-1][Formula 1-1]
상기 리간드(L)는 하기 화학식 2 내지 6의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택됨;The ligand (L) is selected from the group consisting of compounds of
[화학식 2][Formula 2]
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
상기 화학식 2 내지 5에서 X는 N 또는 -C(R6)-이며, R1, R2, R3, R4, R5, R6은 서로 독립적이며 각각 수소, (1) F, Cl, Br, I의 할로겐 원자, (2) BR'2, PR'2, SiR'3의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R'은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (3) C1-C20의 알킬기, (4) OR", SR", NR"2 의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R"은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1- C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (5) 아릴기 및 그 유도체, (6) 축합다환(fused ring)기로 이루어진 군으로부터 선택됨;In Formulas 2 to 5, X is N or -C (R 6 )-, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are independent of each other, and are each hydrogen, (1) F, Cl, A group comprising a halogen atom of Br, I, (2) a hetero atom of BR ' 2 , PR' 2 , SiR ' 3 and derivatives thereof, wherein R' is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen Atom, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 Arylalkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), (3) an alkyl group of C 1 -C 20 , (4) OR ", SR", NR "Groups comprising a hetero atom of 2 and the Derivative (where R "is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 - C 20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted A substituted C 6 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group , A substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), ( 5) aryl groups and derivatives thereof, and (6) fused ring groups;
[화학식 6][Formula 6]
상기 화학식 1-1에 있어서, 보조리간드 A2가 화학식 15 내지 화학식 29로 표현됨;In Formula 1-1, Auxiliary ligand A 2 is represented by
[화학식 15][Formula 15]
[화학식 16][Formula 16]
[화학식 17][Formula 17]
[화학식 18][Formula 18]
[화학식 19][Formula 19]
[화학식 20][Formula 20]
상기 화학식 15 내지 화학식 20에서 R11, R21, R31, R41, R51, R61은 서로 독립적이며 각각 수소, (1) F, Cl, Br, I의 할로겐 원자, (2) BR'2, PR'2, SiR'3의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R'은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (3) 알킬기, (4) OR", SR", NR"2 의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R"은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (5) 아릴기 및 그 유도체, (6) 축합다환(fused ring)기로 이루어진 군으로부터 선택되고, X11은 O, S, Se, CR'''2로 표현되고 여기서 R'''은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택되고, X21은 O , S, 또는 C를 대표하며 음전하를 가져 이리듐과 결합할 수 있는 기로 이루어진 군으로부터 선택됨;In
[화학식 21][Formula 21]
[화학식 22][Formula 22]
[화학식 23][Formula 23]
[화학식 24][Formula 24]
[화학식 25][Formula 25]
[화학식 26][Formula 26]
상기 화학식 21 내지 26에서 X는 O, S 또는 -C(R7)-이며, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7은 서로 독립적이며 각각 수소, (1) F, Cl, Br, I의 할로겐 원자, (2) BR'2, PR'2, SiR'3의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R'은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비 치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (3) 알킬기, (4) OR", SR", NR"2 의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R"은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (5) 아릴기 및 그 유도체, (6) 축합다환(fused ring)기로 이루어진 군으로부터 선택되고, X'는 O, N, S, C의 원자를 포함하며 음전하를 가져 이리듐과 결합을 이룰 수 있는 기로 이루어진 군으로부터 선택됨;In Formulas 21 to 26, X is O, S, or -C (R 7 )-, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are each independently of each other, and each of hydrogen, (1 ) A halogen atom of F, Cl, Br, I, (2) a group containing a hetero atom of BR ' 2 , PR' 2 , SiR ' 3 and derivatives thereof, wherein R' is a hydrogen atom, a cyano group, or a hydroxyl group , Nitro group, halogen atom, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, substituted Or an unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), (3) alkyl group, (4) OR ", SR", NR " group and that containing the hetero atom of the 2 Conductor (where R "is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted A substituted C 6 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group , A substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), ( 5) an aryl group and derivatives thereof, and (6) a fused ring group, wherein X 'is a group containing atoms of O, N, S, and C and having a negative charge to bond with iridium Selected from the group consisting of;
[화학식 27][Formula 27]
[화학식 28][Formula 28]
[화학식 29][Formula 29]
상기 화학식 27 내지 29에서 R1은 수소, (1) 알킬기. (2) OR", SR", NR"2 의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R"은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (3) 아릴기 및 그 유도체, (4) 축합다환(fused ring)기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R2, R3, R4는 서로 독립적이며 각각 수소, (1) F, Cl, Br, I의 할로겐 원자, (2) BR'2, PR'2, SiR'3의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R'은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (3) 알킬기, (4) OR", SR", NR"2 의 헤테로 원자를 포함하는 기 및 그 유도체(여기서 R"은 수소 원자, 시아노기, 하이드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알킬알콕시기, 치환 또는 비치환된 C7-C20 아릴알콕시기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 C6-C20 아릴아미노기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로 고리기로 이루어진 군으로부터 선택된다.), (5) 아릴기 및 그 유도체, (6) 축합다환(fused ring)기로 이루어진 군으로부터 선택되고, X''는 O, N, S, C의 원자를 포함하며 음전하를 가져 이리듐과 결합을 이룰 수 있는 기로 이루어진 군으로부터 선택 됨.R 1 in Formulas 27 to 29 is hydrogen, (1) an alkyl group. (2) a group comprising a hetero atom of OR ″, SR ″, NR ″ 2 and a derivative thereof, wherein R ″ is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or substituted Or an unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), (3) an aryl group and its derivatives, and (4) a fused ring group, R 2 , R 3 , R 4 are independent of each other and each comprises hydrogen, (1) a halogen atom of F, Cl, Br, I, (2) a group containing a hetero atom of BR ' 2 , PR' 2 , SiR ' 3 , and Derivatives wherein R ′ is a hydrogen atom, a cyano group, a hydroxyl group, a nitro group, a halogen atom, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, substituted or unsubstituted A substituted C 6 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group , A substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkylamino group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), ( 3) an alkyl group, (4) a group comprising hetero atoms of OR ″, SR ″, NR ″ 2 and derivatives thereof, wherein R ″ is a hydrogen atom, cyano group, hydroxy group, nitro group, halogen atom, substituted or unsubstituted A substituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl group, a substituted or Unsubstituted C 7 -C 20 arylalkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 7 -C 20 arylalkoxy group, substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl Amino group, substituted or unsubstituted C 6 -C 20 arylamino group, or substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocyclic group.), (5) aryl group and derivatives thereof, (6) condensation X '' is selected from the group consisting of fused ring groups, X '' is selected from the group consisting of groups containing O, N, S, C atoms and capable of bonding negatively charged iridium.
상기 화학식 1(화학식 13 및 14) 및 상기 화학식 1-1(화학식 30 내지 화학식 35)의 구체적인 예로서 하기의 화합물을 예로 들었지만, 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는 한 이들 예에 한정하지 않는다.Although the following compounds are mentioned as specific examples of the above Chemical Formula 1 (Chemical Formulas 13 and 14) and Chemical Formula 1-1 (Chemical Formulas 30 to 35), the present invention is not limited to these examples without departing from the spirit and scope of the present invention.
[화학식 13][Formula 13]
[화학식 14][Formula 14]
[화학식 30][Formula 30]
[화학식 31][Formula 31]
[화학식 32][Formula 32]
[화학식 33][Formula 33]
[화학식 34][Formula 34]
[화학식 35] [Formula 35]
상기 화학식 13, 화학식 14 및 화학식 30 내지 화학식 34는 본 발명의 구체예로서 하기 실시예의 합성예 3 내지 합성예 9에 그 합성방법을 나타내었다.Formula 13, Formula 14, and Formula 30 to Formula 34 show the synthesis methods in Synthesis Examples 3 to 9 of the following Examples as specific examples of the present invention.
상술한 본 발명의 이리듐 착체 화합물을 이용한 유기막을 갖는 유기전기인광소자 및 그 제조 방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.The organic electrophosphorescent device having the organic film using the iridium complex compound of the present invention described above and a method of manufacturing the same will be described below.
도 2는 본 발명의 유기전기인광소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 먼저 기판 상부에 애노드 (양극) 전극용 물질을 코팅하여 애노드를 형성한다. 여기에서 기판으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.2 is a cross-sectional view showing the structure of the organic electrophosphorescent device of the present invention. First, an anode is formed by coating a material for an anode (anode) electrode on the substrate. As the substrate, a substrate used in a conventional organic EL device is used, but an organic substrate or a transparent plastic substrate excellent in transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness is preferable. In addition, transparent and conductive indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2), and zinc oxide (ZnO) are used as the anode electrode material.
상기 애노드 전극 상부에 홀 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅한다. 상기 홀 주입층 물질로는 특별히 제한되지 않으며 하기 구조식으로 표시되는 CuPc 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 하기 구조식으로 표시되는 TCTA, m-MTDATA, IDE406 (이데미쯔사 재료) 등을 홀 주입층으로 사용할 수 있다.Vacuum injection or spin coating a hole injection layer material over the anode electrode. The hole injection layer material is not particularly limited, and TCTA, m-MTDATA, IDE406 (Idemitsu Co., Ltd.) represented by the following structural formulas, such as CuPc or Starburst type amines represented by the following structural formulas, may be used as the hole injection layer. Can be used.
홀 주입층 상부에 홀 수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 홀 수송층을 형성한다. 상기 홀 수송층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, 하기 구조식 으로 표시되는 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민 (TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘, 하기 구조식으로 표시되는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘: α-NPD), IDE320 (이데미쯔사 재료) 등이 사용된다.The hole transport layer material is vacuum thermally deposited or spin coated on the hole injection layer to form the hole transport layer. The hole transport layer material is not particularly limited, and is represented by the following structural formula: N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1-biphenyl] -4,4'- Diamine (TPD), N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenylbenzidine, N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N represented by the following structural formula '-Diphenylbenzidine: α-NPD), IDE320 (manufactured by Idemitsu Corp.), and the like.
이어서 홀 수송층 상부에 발광층이 도입되며 발광층 재료는 특별히 제한되지 않으며 상기 화학식 1의 이리듐 착체 화합물 및 하기 화학식 1-1의 이리듐 착체 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 이리듐 착체 화합물을 단독 또는 도펀트로 사용할 수 있다. 상기 화합물을 도펀트로 사용할 때 같이 사용되는 호스트로서는 하기 구조식으로 표시되는 CBP, TCB, TCTA, dmCBP, Liq, TPBI, Balq, BCP 등이 공동 진공열 증착될 수 있다. 또한, 고분자 메트릭스를 추가로 포함할 수 있으며, 상기 고분자 메트릭스로서는 PVK(polyvinyl carbazole) 등을 들 수 있다.Subsequently, a light emitting layer is introduced on the hole transport layer, and the light emitting layer material is not particularly limited, and at least one iridium complex compound selected from the group consisting of the iridium complex compound of Formula 1 and the iridium complex compound of Formula 1-1 may be used alone or as a dopant. Can be used. When the compound is used as a dopant, the co-vacuum vapor deposition may be performed on CBP, TCB, TCTA, dmCBP, Liq, TPBI, Balq, BCP and the like represented by the following structural formulas. In addition, the polymer matrix may further include, and the polymer matrix may include PVK (polyvinyl carbazole).
상기 화학식 1의 이리듐 착체 화합물 및 하기 화학식 1-1의 이리듐 착체 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 이리듐 착체 화합물이 도펀트로 사용되는 경우, 이의 도핑 농도는 특별히 제한되지 않으나 발광효율 등을 고려할 때, 호스트와 도펀트의 총중량 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 발광 전영역에 걸친 색조정을 가능하게 하기 위해 상기 이리듐 착체 화합물을 1종 이상 사용할 때, 예를 들어, 화학식 35와 화학식 34의 이리듐 착체 화합물을 사용하는 경우에는 그 혼합비가 3 : 7∼8 : 2의 비율인 것이 바람직하다.When at least one iridium complex compound selected from the group consisting of the iridium complex compound of Formula 1 and the iridium complex compound of Formula 1-1 is used as a dopant, the doping concentration thereof is not particularly limited, but considering luminous efficiency, etc. It is preferable to use 1-20 weight part with respect to a total weight of 100 weight part of a host and a dopant. Further, when one or more of the iridium complex compounds are used in order to enable color crystallization over the entire emission area, for example, when using the iridium complex compounds of the formulas (35) and (34), the mixing ratio is from 3 to 7 to 7. It is preferable that it is the ratio of 8: 2.
발광층 위에 홀 블로킹층이 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박 막을 형성한다. 이때 사용되는 홀 블로킹 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자 수송 능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 Balq, BCP, TPBI등이 사용된다. 홀 블로킹층 위에 전자 수송층이 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박막을 형성한다. 전자 수송층 재료로서는 특별히 제한되지는 않으며 Alq3를 이용할 수 있다.A hole blocking layer forms a thin film on the light emitting layer as a vacuum deposition method or a spin coating method. At this time, the hole blocking material used is not particularly limited, but should have an ionization potential higher than that of the light emitting compound while having electron transport ability, and typically, Balq, BCP, TPBI, and the like are used. The electron transport layer forms a thin film on the hole blocking layer as a vacuum deposition method or a spin coating method. It does not restrict | limit especially as an electron carrying layer material, Alq3 can be used.
또한, 전자 수송층 위에 전자 주입층이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다. 전자 주입층으로서는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등의 물질을 이용할 수 있다.In addition, an electron injection layer may be laminated on the electron transport layer, which does not particularly limit the material. As an electron injection layer, materials, such as LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq, can be used.
그리고 전자 주입층 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착하여 캐소드 전극을 형성함으로써 유기 EL 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 이용된다. 또한 전면인광소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.Then, the organic EL element is completed by forming a cathode electrode by vacuum thermal evaporation of a cathode forming metal on the electron injection layer. The metal for forming the cathode may be lithium (Li), magnesium (Mg), aluminum (Al), aluminum-lithium (Al-Li), calcium (Ca), magnesium-indium (Mg-In), magnesium-silver ( Mg-Ag) and the like. In addition, a transmissive cathode using ITO and IZO may be used to obtain a front phosphor.
본 발명의 유기전기인광소자는 애노드 전극, 홀주입층, 홀수송층, 발광층, 홀 블로킹층, 전자수송층, 전자주입층, 캐소드 전극에 필요에 따라 한 층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하다. 위에서 언급한 층 외에도 전자 블로킹층을 형성하기도 한다.The organic electrophosphorescent device of the present invention may further form one or two intermediate layers as needed on the anode electrode, hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, and cathode electrode. Do. In addition to the above-mentioned layers, an electron blocking layer may also be formed.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재될 뿐이며 본 발명의 보호범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.The present invention will be further illustrated by the following examples, which are only described for the purpose of illustrating the present invention and are not intended to limit the protection scope of the present invention.
실시예Example
본 발명의 이리듐 착체의 전체적인 합성 경로를 도 3에 도시하였다.The overall synthetic route of the iridium complex of the present invention is shown in FIG.
[합성예 1]Synthesis Example 1
2-(2,4-디플루오르페닐)피리딘 (dfppy)의 제조.Preparation of 2- (2,4-difluorophenyl) pyridine (dfppy).
환류냉각기가 장착된 둥근바닥 플라스크에 2-브로모피리딘 (2.01 mL, 21.1 mmol), 2,4-디플루오르페닐보론산 (4.00 g, 25.3 mmol) 그리고 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(0) (0.732 g, 0.633 mmol)을 넣고 50 mL의 THF에 용해시켰다. 이어서 2N Na2CO3 수용약 30 mL을 부은 후 반응혼합물을 하루 동안 70℃를 유지했다. 반응 후 냉각된 반응물을 물에 붓고 물과 디클로로메탄(50 mL ×3회)으로 유기 용액층을 추출했다. 그런 후 무수 마그네슘 설페이트로 건조시켰다. In a round bottom flask equipped with reflux cooler, 2-bromopyridine (2.01 mL, 21.1 mmol), 2,4-difluorophenylboronic acid (4.00 g, 25.3 mmol) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0 ) (0.732 g, 0.633 mmol) was added and dissolved in 50 mL of THF. Then 30 mL of 2N Na 2 CO 3 solution was poured, and the reaction mixture was maintained at 70 ° C. for 1 day. After the reaction, the cooled reactant was poured into water, and the organic solution layer was extracted with water and dichloromethane (50 mL × 3 times). Then dried over anhydrous magnesium sulfate.
실리카겔 컬럼 정제(n-헥산 : 에틸아세테이트 = 5 : 1)를 통해 투명한 용액을 정량적으로 얻었다. (4.07 g, 21.0 mmol). TLC, Rf = 0.5 (n-헥산 : 에틸아세테이트 = 5 : 1); 1H-NMR δ6.89(m, 1H), 7.1 (m, 1H), 7.28 (m, 1H), 7.75 (m, 2H), 8.00 (m, 1H), 8.71 (d, J = 3.5, 1H) ; HRMS(EI) calculated M+ 191.0544; observed M+ 191.0546.Silica gel column purification (n-hexane: ethyl acetate = 5: 1) to obtain a clear solution quantitatively. (4.07 g, 21.0 mmol). TLC, Rf = 0.5 (n-hexane: ethyl acetate = 5: 1); 1 H-NMR δ 6.89 (m, 1H), 7.1 (m, 1H), 7.28 (m, 1H), 7.75 (m, 2H), 8.00 (m, 1H), 8.71 (d, J = 3.5, 1H ); HRMS (EI) calculated M + 191.0544; observed M + 191.0546.
[합성예 2]Synthesis Example 2
[(dfppf)2Ir(μ-Cl)]2의 제조.Preparation of [(dfppf) 2 Ir (μ-Cl)] 2 .
IrCl3ㆍH2OㆍHCl (Aldrich) (0.702 g, 2.35 mmol)와 dfppy (2.00 g, 10.5 mmol)을 2-EtOEtOH : H2O = 60 mL : 20 mL에 용해시키고, 20 시간동안 140℃에서 환류, 냉각시켰다. 냉각 후, 아세톤 : 에탄올 = 60 mL : 60 mL을 가지고 세척 하고 노란색 침전물을 여과시켰다. 앞서 얻은 생성물을 n-헥산 : 톨루엔 = 10 mL : 25 mL로 재결정하여 노란색 결정을 얻었다(2.28 g, 1.88 mmol). 수득률 85%. HRMS (FAB) calculated M+ 1216.0509; observed M+ 1216.0499.IrCl 3 H 2 O.HCl (Aldrich) (0.702 g, 2.35 mmol) and dfppy (2.00 g, 10.5 mmol) were dissolved in 2-EtOEtOH: H 2 O = 60 mL: 20 mL and 140 ° C for 20 hours. At reflux and cooled. After cooling, the mixture was washed with acetone: ethanol = 60 mL: 60 mL and the yellow precipitate was filtered off. The product obtained above was recrystallized from n-hexane: toluene = 10 mL: 25 mL to give yellow crystals (2.28 g, 1.88 mmol). Yield 85%. HRMS (FAB) calculated M + 1216.0509; observed M + 1216.0499.
[합성예 3]Synthesis Example 3
화학식 30의 제조.Preparation of Formula 30.
[(dfppf)2Ir(μ-Cl)]2 (0.500 g, 0.411 mmol), 소듐 카보네이트 (0.479 g, 4.52 mmol) 그리고 2.6 당량의 6-메틸피콜리네이트(6-methylpicolinate)를 30 mL의 2-EtOEtOH로 용해시켰다. 가스를 제거한 후, 질소분위기를 유지했다. 온도를 140℃로 올리고 반응 혼합물을 12 시간동안 교반했다. 반응 완료 후 냉각시킨 반응혼합물을 EtOAc (150 mL)에 부었고 물(100 mL ×3회)을 가지고 추출하여 2-EtOEtOH을 제거했다. 에틸 아세테이트를 전개용매로 사용하여 실리카겔 컬럼 정제를 했고 에터 : n-헥산 = 10 mL : 40 mL로 재결정 하여 결정을 얻었다. 이리듐 (III) 비스(2-(2,4-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2') (6-메틸피콜리네이트) (0.530 g, 91%). 1H-NMR δ1.99 (s, 3H), 5.37 (dd, J = 8.8, 2.2, 1H), 5.79 (dd, J = 8.9, 2.4, 1H), 6.39 (m, 2H), 6.99 (t, J = 7.5, 1H), 7.17 (t, J = 7.0, 1H), 7.31 (d, J = 7.7, 1H), 7.60 (d, J = 5.3,1H), 7.79 (m, 2H), 7.86 (d, J = 7.7, 1H), 8.28 (m, 2H), 8.69 (d, J = 6.8, 1H); MS (FAB) m/z 710 (M+ + 1), 573, 154, 136. Anal. Calcd for C29H18F4IrN3O2: C, 49.15; H, 2.56; N, 5.93. Found: C, 48.94; H, 2.44; N, 6.10.[(dfppf) 2 Ir (μ-Cl)] 2 (0.500 g, 0.411 mmol), sodium carbonate (0.479 g, 4.52 mmol) and 2.6 equivalents of 6-methylpicolinate were added to 30 mL of 2 Dissolved with EtOEtOH. After the gas was removed, the nitrogen atmosphere was maintained. The temperature was raised to 140 ° C. and the reaction mixture was stirred for 12 hours. After completion of the reaction, the cooled reaction mixture was poured into EtOAc (150 mL) and extracted with water (100 mL × 3 times) to remove 2-EtOEtOH. Silica gel column purification was carried out using ethyl acetate as a developing solvent, and crystals were obtained by recrystallization with ether: n-hexane = 10 mL: 40 mL. Iridium (III) bis (2- (2,4-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ' ) (6-methylpicolinate) (0.530 g, 91%). 1 H-NMR δ 1.99 (s, 3H), 5.37 (dd, J = 8.8, 2.2, 1H), 5.79 (dd, J = 8.9, 2.4, 1H), 6.39 (m, 2H), 6.99 (t, J = 7.5, 1H), 7.17 (t, J = 7.0, 1H), 7.31 (d, J = 7.7, 1H), 7.60 (d, J = 5.3, 1H), 7.79 (m, 2H), 7.86 (d , J = 7.7, 1H), 8.28 (m, 2H), 8.69 (d, J = 6.8, 1H); MS (FAB) m / z 710 (M + + 1), 573, 154, 136. Anal. Calcd for C 29 H 18 F 4 IrN 3 O 2 : C, 49.15; H, 2.56; N, 5.93. Found: C, 48.94; H, 2. 44; N, 6.10.
[합성예 4]Synthesis Example 4
화학식 31의 제조.Preparation of Formula 31.
보조 리간드로 퀴날디네이트(quinaldinate)을 사용한 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 합성법을 사용하였다. 이리듐 (III) 비스(2-(2,4-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2') (퀴날디네이트) (0.569 g, 93%). 1H-NMR δ5.43 (d, J = 8.8, 1H), 5.94 (d, J = 8.8, 1H), 6.47 (m, 2H), 6.86 (t, J = 6.6, 1H), 7.12 (t, J = 7.0, 1H), 7.38 (m, 1H), 7.59 (m, 2H), 7.69 (t, J = 8.3, 1H), 7.76 (t, J = 7.9, 1H), 7.89 (m, 2H), 8.19 (d, J = 8.8, 1H), 8.31 (d, J = 9.0, 1H), 8.44 (m, 1H), 8.53 (m, 1H),8.67 (d, J = 5.0, 1H); MS (FAB) m/z 746 (M+ + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C32H18F4IrN3O2: C, 51.61; H, 2.44; N, 5.64. Found: C, 51.66; H, 2.34; N, 5.80.The same synthesis method as in Synthesis Example 3 was used except that quinaldinate was used as an auxiliary ligand. Iridium (III) bis (2- (2,4-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ' ) (quinaldinate) (0.569 g, 93%). 1 H-NMR δ5.43 (d, J = 8.8, 1H), 5.94 (d, J = 8.8, 1H), 6.47 (m, 2H), 6.86 (t, J = 6.6, 1H), 7.12 (t, J = 7.0, 1H), 7.38 (m, 1H), 7.59 (m, 2H), 7.69 (t, J = 8.3, 1H), 7.76 (t, J = 7.9, 1H), 7.89 (m, 2H), 8.19 (d, J = 8.8, 1H), 8.31 (d, J = 9.0, 1H), 8.44 (m, 1H), 8.53 (m, 1H), 8.67 (d, J = 5.0, 1H); MS (FAB) m / z 746 (M + + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C 32 H 18 F 4 IrN 3 O 2 : C, 51.61; H, 2. 44; N, 5.64. Found: C, 51.66; H, 2. 34; N, 5.80.
[합성예 5]Synthesis Example 5
화학식 13의 제조.Preparation of Formula 13.
보조 리간드로 피콜린아마이드(picolinamide)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 합성법을 사용하였다. 이리듐 (III) 비스(2-(2,4-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2') (피콜린아마이드) (0.518 g, 91%). 1H-NMR δ5.61 (d, J = 9.0, 1H), 5.86 (d, J = 8.8, 1H), 6.44 (m, 1H), 6.94 (m, 1H), 7.12 (t, J = 6.8, 1H), 7.32 (m, 1H), 7.44 (d, J = 5.1, 1H), 7.74 (m, 4H), 7.88 (m, 1H), 8.26 (m, 3H), 8.85 (d, J = 5.1, 1H); MS (FAB) m/z 695 (M+ + 1), 573, 136. Anal. Calcd for C28H17F4IrN4O: C, 48.48; H, 2.47; N, 8.08. Found: C, 48.74; H, 2.44; N, 8.30.The same synthesis method as in Synthesis Example 3 was used except that picolinamide was used as an auxiliary ligand. Iridium (III) bis (2- (2,4-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ' ) (picolinamide) (0.518 g, 91%). 1 H-NMR δ5.61 (d, J = 9.0, 1H), 5.86 (d, J = 8.8, 1H), 6.44 (m, 1H), 6.94 (m, 1H), 7.12 (t, J = 6.8, 1H), 7.32 (m, 1H), 7.44 (d, J = 5.1, 1H), 7.74 (m, 4H), 7.88 (m, 1H), 8.26 (m, 3H), 8.85 (d, J = 5.1, 1H); MS (FAB) m / z 695 (M + + 1), 573, 136. Anal. Calcd for C 28 H 17 F 4 IrN 4 O: C, 48.48; H, 2.47; N, 8.08. Found: C, 48.74; H, 2. 44; N, 8.30.
[합성예 6]Synthesis Example 6
화학식 32의 제조.Preparation of Formula 32.
보조 리간드로 이소퀴놀리네이트(isoquinolinate)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 합성법을 사용하였다. 이리듐 (III) 비스(2-(2,4-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2') (이소퀴놀리네이트) (0.593 g,97%). 1H-NMR δ5.58 (dd, J = 8.5, 2.3, 1H), 5.85 (dd, J = 8.7, 2.2, 1H), 6.46 (m, 2H), 6.91 (t, J = 6.0, 1H), 7.17 (t, J = 6.4, 1H), 7.42 (d, J = 5.7, 1H), 7.76 (m, 9H), 8.24 (d, J = 8.6, 1H), 8.31 (d, J = 9.3, 1H), 8.80 (d, J = 6.2, 1H), 10.23 (m, 1H); MS (FAB) m/z 746 (M+ + 1), 573,154. Anal. Calcd for C32H18F4IrN3O2: C, 51.61; H, 2.44; N, 5.64. Found: C, 51.49; H, 2.54; N, 5.77.The same synthesis method as in Synthesis Example 3 was used except that isoquinolinate was used as an auxiliary ligand. Iridium (III) bis (2- (2,4-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ' ) (isoquinolinate) (0.593 g, 97%). 1 H-NMR δ5.58 (dd, J = 8.5, 2.3, 1H), 5.85 (dd, J = 8.7, 2.2, 1H), 6.46 (m, 2H), 6.91 (t, J = 6.0, 1H), 7.17 (t, J = 6.4, 1H), 7.42 (d, J = 5.7, 1H), 7.76 (m, 9H), 8.24 (d, J = 8.6, 1H), 8.31 (d, J = 9.3, 1H) , 8.80 (d, J = 6.2, 1 H), 10.23 (m, 1 H); MS (FAB) m / z 746 (M + + 1), 573,154. Anal. Calcd for C 32 H 18 F 4 IrN 3 O 2 : C, 51.61; H, 2. 44; N, 5.64. Found: C, 51.49; H, 2.54; N, 5.77.
[합성예 7]Synthesis Example 7
화학식 33의 제조.Preparation of Formula 33.
보조 리간드로 피라지네이트(pyrazinate)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 합성법을 사용하였다. 이리듐 (III) 비스(2-(2,4-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2') (피라지네이트) (0.538 g, 94%). 1H-NMR δ5.52 (dd, J = 8.8, 2.6, 1H), 5.82 (dd, J = 8.4, 2.4, 1H), 6.47 (m, 2H), 7.03 (t, J =7.0, 1H), 7.24 (m, 1H), 7.42 (m, 1H), 7.78 (m, 1H), 7.83 (t, J = 8.3, 1H), 8.27 (d, J = 8.3, 1H), 8.32 (d, J = 8.8, 1H), 8.70 (m, 1H), 8.74 (d, J = 2.7, 1H), 9.50 (d, J = 1.3, 1H); MS (FAB) m/z 697 (M+ + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C27H15F4IrN4O2: C, 46.62; H, 2.17; N, 8.05. Found: C, 46.60; H, 2.32; N, 8.10.The same synthesis method as in Synthesis Example 3 was used except that pyrazinate was used as an auxiliary ligand. Iridium (III) bis (2- (2,4-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ' ) (pyrazinate) (0.538 g, 94%). 1 H-NMR δ5.52 (dd, J = 8.8, 2.6, 1H), 5.82 (dd, J = 8.4, 2.4, 1H), 6.47 (m, 2H), 7.03 (t, J = 7.0, 1H), 7.24 (m, 1H), 7.42 (m, 1H), 7.78 (m, 1H), 7.83 (t, J = 8.3, 1H), 8.27 (d, J = 8.3, 1H), 8.32 (d, J = 8.8 , 1H), 8.70 (m, 1H), 8.74 (d, J = 2.7, 1H), 9.50 (d, J = 1.3, 1H); MS (FAB) m / z 697 (M + + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C 27 H 15 F 4 IrN 4 O 2 : C, 46.62; H, 2. 17; N, 8.05. Found: C, 46.60; H, 2. 32; N, 8.10.
[합성예 8]Synthesis Example 8
화학식 14의 제조.Preparation of Formula 14.
보조 리간드로 피라진아마이드(pyrazinamide)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 합성법을 사용하였다. 이리듐 (III) 비스(2-(2,4-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2') (피라진아마이드) (0.519 g, 91%). 1H-NMR δ5.56 (d, J = 6.4, 1H), 5.83 (d, J = 8.4, 1H), 6.46 (m, 2H), 7.00 (t, J = 6.2, 1H), 7.17 (t, J = 6.2, 1H), 7.42 (d, J = 4.4, 1H), 7.71 (m, 1H), 7.79 (t, J = 7.5, 2H), 8.28 (m, 2H), 8.63 (d, J = 3.9, 1H), 8.80 (d, J = 5.0, 1H), 9.44 (s, 1H); MS (FAB) m/z 696 (M+ + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C27H16F4IrN5O: C, 46.68; H, 2.32; N, 10.08. Found: C, 46.94; H, 2.32; N, 9.86.The same synthesis method as in Synthesis Example 3 was used except that pyrazinamide was used as an auxiliary ligand. Iridium (III) bis (2- (2,4-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ' ) (pyrazineamide) (0.519 g, 91%). 1 H-NMR δ5.56 (d, J = 6.4, 1H), 5.83 (d, J = 8.4, 1H), 6.46 (m, 2H), 7.00 (t, J = 6.2, 1H), 7.17 (t, J = 6.2, 1H), 7.42 (d, J = 4.4, 1H), 7.71 (m, 1H), 7.79 (t, J = 7.5, 2H), 8.28 (m, 2H), 8.63 (d, J = 3.9 , 1H), 8.80 (d, J = 5.0, 1H), 9.44 (s, 1H); MS (FAB) m / z 696 (M + + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C 27 H 16 F 4 IrN 5 O: C, 46.68; H, 2. 32; N, 10.08. Found: C, 46.94; H, 2. 32; N, 9.86.
[합성예 9]Synthesis Example 9
화학식 34의 제조.Preparation of Formula 34.
보조 리간드로 퀴녹살리네이트(quinoxalinate)를 사용한 것을 제외하고는 합성예 3과 동일한 합성법을 사용하였다. 이리듐 (III) 비스(2-(2,4-디플루오르페닐)피리디나토-N,C2') (퀴녹살리네이트) (0.533 g, 87%). 1H-NMR (600 MHz) δ5.41 (dd, J = 6.5, 2.1, 1H), 5.94 (d, J = 6.5, 2.1, 1H), 6.45 (m, 1H), 6.54(m, 1H), 6.91 (t, J = 6.4, 1H), 7.17 (t, J = 6.4, 1H), 7.49 (t, J = 7.5, 1H), 7.54 (d, J = 5.7, 1H), 7.72 (m, 2H), 7.82 (m, 2H), 8.21 (d, J = 4.2, 1H), 8.23 (d, J = 4.2, 1H), 8.33 (d, J = 4.3, 1H), 8.64 (d, J = 2.9, 1H); MS (FAB) m/z 747 (M+ + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C31H17F4IrN4O2: C, 49.93; H, 2.30; N, 7.51. Found: C, 49.94; H, 2.53; N, 7.86.The same synthesis method as in Synthesis Example 3 was used except that quinoxalinate was used as an auxiliary ligand. Iridium (III) bis (2- (2,4-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ' ) (quinoxalinate) (0.533 g, 87%). 1 H-NMR (600 MHz) δ5.41 (dd, J = 6.5, 2.1, 1H), 5.94 (d, J = 6.5, 2.1, 1H), 6.45 (m, 1H), 6.54 (m, 1H), 6.91 (t, J = 6.4, 1H), 7.17 (t, J = 6.4, 1H), 7.49 (t, J = 7.5, 1H), 7.54 (d, J = 5.7, 1H), 7.72 (m, 2H) , 7.82 (m, 2H), 8.21 (d, J = 4.2, 1H), 8.23 (d, J = 4.2, 1H), 8.33 (d, J = 4.3, 1H), 8.64 (d, J = 2.9, 1H ); MS (FAB) m / z 747 (M + + 1), 573, 154. Anal. Calcd for C 31 H 17 F 4 IrN 4 O 2 : C, 49.93; H, 2. 30; N, 7.51. Found: C, 49.94; H, 2.53; N, 7.86.
실시예 1Example 1
상기 합성예에 따라 제조된 화학식 30으로 표시되는 이리듐 착체의 CH2Cl2 용액 상태에서 PMMA 고분자에 이리듐 착체를 5 wt% 도핑하여 박막상태에서의 UV- vis(ultraviolet-visible)와 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았고, 그 결과 얻어진 UV-vis 과 PL 스펙트럼을 도 3에 도시하였다.UV-vis (ultraviolet-visible) and PL (Photoluminescence) in a thin film state by doping the
실시예 2∼7Examples 2-7
실시예 1에서의 화합물 대신 각각 화학식 31, 화학식 13, 화학식 32, 화학식 33, 화학식 14 및 화학식 34로 표시되는 화합물을 사용하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 박막을 제작하여 UV-vis와 PL의 특성을 살펴보았고 그 결과를 도 4에서 도 9에 차례로 도시하였다.Instead of the compound of Example 1, the compound represented by the formula (31), formula (13), formula (32), formula (33), formula (14) and formula (34), respectively, was prepared in the same manner as in Example 1 to prepare a thin film of UV-vis and PL The characteristics were examined and the results are sequentially shown in FIGS. 4 to 9.
실시예 8Example 8
CH2Cl2 용액 상태에서 PMMA 고분자에 이리듐 착체 화합물인 화학식 35와 화학식 34를 3:7의 비율로 상기 PMMA에 대하여 5 wt% 도핑하고 박막상태에서의 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았다. 그 결과, CIE (0.45, 0.39)의 발광을 하였다. In the CH 2 Cl 2 solution, the PMMA polymer was doped with 5 wt% of the iridium complex compounds 35 and 34 in an iridium complex compound at a ratio of 3: 7, and PL (Photoluminescence) characteristics in the thin film state were examined. As a result, CIE (0.45, 0.39) was emitted.
실시예 9Example 9
CH2Cl2 용액 상태에서 PMMA 고분자에 이리듐 착체 화합물인 화학식 35와 화학식 34를 4:6의 비율로 상기 PMMA에 대하여 5 wt% 도핑하고 박막상태에서의 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았다. 그 결과, CIE (0.43, 0.38)의 발광을 하였다. In the CH 2 Cl 2 solution, the PMMA polymer was doped with 5 wt% of the iridium complex compounds 35 and 34 in an iridium complex compound at a ratio of 4: 6, and the PL (Photoluminescence) characteristics in the thin film state were examined. As a result, CIE (0.43, 0.38) was emitted.
실시예 10Example 10
CH2Cl2 용액 상태에서 PMMA 고분자에 이리듐 착체 화합물인 화학식 35와 화학식 34를 5:5의 비율로 상기 PMMA에 대하여 5 wt% 도핑하고 박막상태에서의 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았다. 그 결과, CIE (0.39, 0.38)의 발광을 하였다. In the CH 2 Cl 2 solution, the PMMA polymer was doped with 5 wt% of the iridium complex compounds 35 and 34 in an iridium complex compound at a ratio of 5: 5, and the PL (Photoluminescence) characteristics in the thin film state were examined. As a result, CIE (0.39, 0.38) was emitted.
실시예 11Example 11
CH2Cl2 용액 상태에서 PMMA 고분자에 이리듐 착체 화합물인 화학식 35와 화학식 34를 6:4의 비율로 상기 PMMA에 대하여 5 wt% 도핑하고 박막상태에서의 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았다. 그 결과, CIE (0.33, 0.38)의 백색발광을 하였다.In the CH 2 Cl 2 solution, the PMMA polymer was doped with 5 wt% of the iridium complex compounds 35 and 34 to the PMMA in a ratio of 6: 4, and the PL (Photoluminescence) characteristics of the PMMA were examined. As a result, white light emission of CIE (0.33, 0.38) was performed.
실시예 12Example 12
CH2Cl2 용액 상태에서 PMMA 고분자에 이리듐 착체 화합물인 화학식 35와 화학식 34를 7:3의 비율로 상기 PMMA에 대하여 5 wt% 도핑하고 박막상태에서의 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았다. 그 결과, CIE (0.30, 0.38)의 발광을 하였다. In the CH 2 Cl 2 solution, the PMMA polymer was doped with 5 wt% of the iridium complex compounds 35 and 34 to the PMMA in a ratio of 7: 3, and the PL (Photoluminescence) characteristics in the thin film state were examined. As a result, CIE (0.30, 0.38) was emitted.
실시예 13Example 13
CH2Cl2 용액 상태에서PMMA 고분자에 이리듐 착체 화합물인 화학식 35와 화학식 34를 8:2의 비율로 상기 PMMA에 대하여 5 wt% 도핑하고 박막상태에서의 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았다. 그 결과, CIE (0.23, 0.37)의 발광을 하였다. In the CH 2 Cl 2 solution, the PMMA polymer was doped with 5 wt% of the iridium complex compounds 35 and 34 in the ratio of 8: 2 to the PMMA, and the PL (Photoluminescence) characteristics of the thin film were examined. As a result, CIE (0.23, 0.37) was emitted.
[화학식 35] [Formula 35]
[화학식 34] [Formula 34]
비교실시예 1Comparative Example 1
CH2Cl2 용액 상태에서 PMMA 고분자에 이리듐 착체 화합물인 화학식 35와 화학식 36을 6:4의 비율로 상기 PMMA에 대하여 5 wt% 도핑하고 박막상태에서의 PL(Photoluminescence) 특성을 살펴보았다. 그 결과, 본 발명의 포토피지컬 프로세스와 다른 형태의 발광을 하였다.In the CH 2 Cl 2 solution, the PMMA polymer was doped with 5 wt% of the iridium complex compounds 35 and 36, which are iridium complex compounds, at a ratio of 6: 4, and the PL (Photoluminescence) characteristics in the thin film state were examined. As a result, light emission in a form different from the photophysical process of the present invention was performed.
[화학식 36][Formula 36]
실시예 1 내지 실시예 7의 결과에서 볼 수 있듯이 인터 리간드 에너지 전이의 포토피지컬 프로세스 시스템이 적용된 우수한 발광 효율과 가시광 전 영역에서의 색조정이 가능함을 보였다. As can be seen from the results of Examples 1 to 7, it was shown that the photoluminescent process system of the interligand energy transfer was able to achieve excellent luminous efficiency and color tone in the entire visible light region.
또한, 실시예 8 내지 실시예 13의 결과에서 볼 수 있듯이 인터 리간드 에너지 전이의 포토피지컬 프로세스 시스템이 적용되는 본 발명의 보조 리간드들을 사용하면 발광효율이 우수하고 가시광 전영역에서의 색조정과 전기인광소자가 가능하다.In addition, as shown in the results of Examples 8 to 13, when the auxiliary ligands of the present invention to which the photophysical process system of interligand energy transfer is applied, the luminous efficiency is excellent and color tone and electrophosphorescence in the entire visible light region are excellent. The device is possible.
본 발명에 따르면, 포토피지컬 프로세스 시스템에 근거하여 이리듐 착체에 보조 리간드를 도입함으로써 발광 전영역에 걸친 색조정이 가능하고, 우수한 발광 효율을 갖는 새로운 인광 재료들을 제공할 수 있고, 또한, 높은 발광효율을 보이며 발광 전영역에 걸친 색조정을 가능케 하는 포토피지컬 프로세스 시스템을 통한 뛰어난 유기전기인광소자를 제공할 수 있다.According to the present invention, the introduction of an auxiliary ligand into the iridium complex based on the photophysical process system enables color correction over the entire luminescence region, and can provide new phosphorescent materials having excellent luminescence efficiency, and high luminescence efficiency. It is possible to provide an excellent organic electrophosphorescent device through a photophysical process system that enables color adjustment over the entire emission area.
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