KR20070106082A - 유기실란계 화합물, 이를 포함하는 발광 물질, 및 유기발광 소자 - Google Patents

유기실란계 화합물, 이를 포함하는 발광 물질, 및 유기발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 유기실란계 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.
[화학식 1]
Figure 112006030059502-PAT00001
(상기 식에서 n은 1 내지 4까지의 정수이고, Ar은 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 방향족, 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족, 및 탄소수 2 내지 24의 불포화 헤테로고리 화합물로 이루어지는 군에서 선택되고, R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 및 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족으로 이루어지는 군에서 선택된다.)
유기 발광 소자, 청색발광, 유기실란계 화합물

Description

유기실란계 화합물, 이를 포함하는 발광 물질, 및 유기 발광 소자{Organosilane Compounds, Electroluminiscent Materials Comprising The Same, and Organic Electroluminiscent Device}
도 1은 본 발명의 합성예 1에 따른 화합물 5을 사용한 용액상태의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 합성예 1에 따른 화합물 5을 사용한 용액 상태의 CIE 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 합성예 1에 따른 화합물 5를 사용한 필름상태의 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 합성예 1에 따른 화합물 5를 사용한 필름상태의 CIE 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 합성예 1에 따른 화합물 5를 사용한 DSC 데이터를 나타낸 그래프이다.
도 6는 본 발명의 합성예 1에 따른 화합물 5를 사용한 TGA 데이터를 나타낸 그래프이다
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광소자를 나타낸 개략도이다.
* 도면의 부호에 대한 간단한 설명 *
1: 기판 2: 양극(anode)
3: 정공 전달층 4: 발광층
5: 전자 전달층 6: 음극(cathode)
본 발명은 실란계 발광물질 및 이를 사용한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 EL 소자의 발광 매커니즘을 살펴보면 다음과 같다. 양극에서 정공 주입층(Hole Injection Layer: HIL)의 가전대(Valance Band 또는 Highest Occupied Molecular Orbital: HOMO)로 주입된 정공은 정공 전달층(Hole Transporting Layer: HTL)을 통하여 발광층(Emitting Layer)으로 진행하고, 동시에 음극에서 전자 주입층(Electron Injection Layer)을 통하여 발광층으로 전자가 이동하여 정공과 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성한다. 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어지면서 빛을 방출한다.
상기와 같은 유기 EL 소자의 원리를 이용하여 1987년 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사에서는 정공 전달층으로 TPD(N-N'-DiphenyI-N-N'-bis (methylphenyl-1,1'- biphenyl-4,4'-diamine)를 발광층으로 Alq3(tris(8-hydroxy- quinoline) aluminium complex)을 사용한 전기발광 소자를 개발하였다. 이후에 유기물을 이용한 전기발광 소자에 대한 연구가 활발해지고 있다.
현재까지 녹색 발광 재료로는 이스트만 코닥사의 Alq3가 널리 사용되고 있으나, 청색 발광 재료와 적색 발광 재료는 발광효율이나 수명 등의 개선할 점이 많이 남아 있다.
본 발명은 성능이 향상된 유기 발광 소자의 개발을 위해 유기실란 화합물을 도입하는 것을 고려하였다. 실리콘을 기본으로 한 물질은 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)를 낮추고, 실리콘 원소의 d-궤도 관여로 상대적으로 짧은 π-컨쥬게이션 길이를 가지기 때문에, 밴드 갭을 증가시켜 청색 발광 물질을 만들 수 있다. 그리고, 방향족 발색단을 가진 유기 실리콘 화합물은 우수한 전하 수송 능력을 가지고 있어서, 매우 효과적인 유기 전계발광 소자를 만들 수 있고, 또한 실리콘을 포함하는 π-전자 시스템에서 전자 수송 물질로 작용할 수 있다.
또한, 주사슬에 실리콘을 도입하면, 여러 가지 우수한 특성을 가질 수 있다. 먼저, 실리콘의 도입으로 분자간의 입체 장애를 부여하게 되어 분자간의 패킹을 막아 농도 소광(concentration quenching)을 억제하여 발광 효율을 증가시킬 수 있 다.
또한, 실리콘은 전자 주게 그룹으로 작용하거나, 또는 전자 밴드갭을 증가시키고, 전극과의 계면특성 및 박막형성 능력이 우수해질 수 있다.
또한, 정공 수송 능력이 우수한 카바졸 유도체를 도입함으로써 정공 수송 물질(hole transport material)로 작용할 수 있다.
본 발명의 목적은 청색 발광 물질로 사용하기에 적합한 유기실란계 화합물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 청색 발광 효율 및 색좌표가 우수한 유기실란계 화합물을 포함하는 발광 물질을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유기실란계 화합물을 포함한 물질로 이루어진 유기 발광 소자를 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
하기 화학식 1의 구조를 갖는 유기 실란계 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112006030059502-PAT00002
(상기 식에서 n은 1 내지 4까지의 정수이고, Ar은 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 방향족, 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족, 및 탄소수 2 내지 24의 불포화 헤테로고리 화합물로 이루어지는 군에서 선택되고, R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 및 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족으로 이루어지는 군에서 선택된다.)
또한, 상기 Ar은 페닐, 바이페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 및 피리딘으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 실란계 화합물을 제공한다.
또한, 상기 R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 스틸벤, 페닐스틸벤, 디페닐스틸벤으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 실란계 화합물을 제공한다.
본 발명은 또한, 전술한 유기 실란계 화합물을 포함하는 발광 물질을 제공한다.
또한, 청색 발광을 하는 것을 특징으로 하는 발광 물질을 제공한다.
본 발명은 또한, 양극, 음극 및 발광층을 포함하는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 발광 층은 전술한 발광 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자를 제공한다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 유기실란계 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.
[화학식 1]
Figure 112006030059502-PAT00003
(상기 식에서 n은 1 내지 4까지의 정수이고, Ar은 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 방향족, 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족, 및 탄소수 2 내지 24의 불포화 헤테로고리 화합물로 이루어지는 군에서 선택되고, R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 및 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족으로 이루어지는 군에서 선택된다.)
본 발명에 따른 실란계 화합물은 실리콘을 도입함으로써 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)를 낮출 수 있고, 실리콘 원소가 d-오비탈에 관여하기 때문에 상대적으로 짧은 π-컨쥬게이션 길이를 가진다. 또한, 실릴 유도체가 전자 당김체로 작용하고 밴드갭(band gap)을 증가시킴으로써 제한되지 않으나 청색 발광을 내는 발광체로 사용하기에 적합하다. 나아가, 실리콘을 도입함으로써 실리콘을 포함하는 π-전자시스템에서 효과적인 전자 수송 물질(electron transport material)로 작용할 수 있으며, 실리콘을 포함하는 것과 동시에 아민을 도입함으로써 정공 수송 물질(hole transport material)로 작용할 수 있다.
본 발명에 따른 실란계 화합물은 상기 화학식 1에서 4가의 실리콘 화합물이 모두 같은 평면 위에 존재하지 않기 때문에 분자간의 패킹을 막아줌으로써 농도 소광(concentration quenching)을 억제하여 발광 효율을 증가시키는 역할을 한다.
또한, 본 발명에서 도입되는 페닐 실리콘은 전극과의 계면 특성 및 박막형성능력을 향상시켜준다. 그리고 상기 화학식 1에서 스틸벤이 붙은 카바졸의 도입은 분자간 패킹을 막아 줌으로서 발광 효율을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라, 스틸벤이 붙은 카바졸은 발광 효율이 우수한 그룹이다. 또한 카바졸은 정공 수송능력이 우수 한 물질이기 때문에 정공 수송 물질(hole transport material)로 작용할 수 있고, 청색 발광 물질의 호스트로서의 사용 가능성이 있다.
아래에서는 본 발명에 따른 유기실란계 화합물의 구체적인 예들을 살펴본다. 하기의 예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐이므로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 상기 화학식 1의 유기실란계 화합물에서 사용되는 중간체, Ar의 일례로서, 다음과 같은 구조를 예시할 수 있다.
Figure 112006030059502-PAT00004
상기 화학식 1에서 R1, R2은 수소 또는 다음과 같은 구조를 예시할 수 있다.
Figure 112006030059502-PAT00005
또한, 상기 화학식 1에서 n의 값에 따라 다음의 구조를 갖는다.
즉, n이 1일 경우 하기 화학식 1-1의 구조를 갖는다.
[화학식 1-1]
Figure 112006030059502-PAT00006
상기 화학식 1에서 n이 2일 경우 하기 화학식 1-2의 구조를 갖는다.
[화학식 1-2]
Figure 112006030059502-PAT00007
상기 화학식 1에서 n이 3일 경우, 하기 화학식 1-3의 구조를 갖는다.
[화학식 1-3]
Figure 112006030059502-PAT00008
상기 화학식 1에서 n이 3일 경우, 하기 화학식 1-4의 구조를 갖는다.
[화학식 1-4]
Figure 112006030059502-PAT00009
상기 화학식 1의 유기실란계 화합물의 보다 구체적인 예시는 다음과 같다.
즉, 상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 페닐이면서, R1이 수소, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00010
Figure 112006030059502-PAT00011
화합물 1 화합물 2
Figure 112006030059502-PAT00012
화합물 3
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 바이페닐이면서, R1이 수소, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00013
Figure 112006030059502-PAT00014
화합물 4 화합물 5
Figure 112006030059502-PAT00015
화합물 6
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 나프탈렌이면서, R1이 수소, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00016
Figure 112006030059502-PAT00017
화합물 7 화합물 8
Figure 112006030059502-PAT00018
화합물 9
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 안트라센이면서, R1이 수소, R2 가 스틸 벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00019
Figure 112006030059502-PAT00020
화합물 10 화합물 11
Figure 112006030059502-PAT00021
화합물 12
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 티오펜이면서, R1이 수소, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00022
Figure 112006030059502-PAT00023
화합물 13 화합물 14
Figure 112006030059502-PAT00024
화합물 15
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 피리딘이면서, R1이 수소, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00025
Figure 112006030059502-PAT00026
화합물 16 화합물 17
Figure 112006030059502-PAT00027
화합물 18
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 페닐이면서, R1, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00028
Figure 112006030059502-PAT00029
화합물 19 화합물 20
Figure 112006030059502-PAT00030
화합물 21
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 바이페닐이면서, R1, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00031
Figure 112006030059502-PAT00032
화합물 22 화합물 23
Figure 112006030059502-PAT00033
화합물 24
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 나프탈렌이면서, R1, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00034
Figure 112006030059502-PAT00035
화합물 25 화합물 26
Figure 112006030059502-PAT00036
화합물 27
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 안트라센이면서, R1, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00037
Figure 112006030059502-PAT00038
화합물 28 화합물 29
Figure 112006030059502-PAT00039
화합물 30
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 티오펜이면서, R1, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00040
Figure 112006030059502-PAT00041
화합물 31 화합물 32
Figure 112006030059502-PAT00042
화합물 33
상기 화학식 1에서 n이 1이고, Ar은 피리딘이면서, R1, R2 가 스틸벤, 페닐스틸벤, 또는 디페닐스틸벤이면, 구조식은 다음과 같다.
Figure 112006030059502-PAT00043
Figure 112006030059502-PAT00044
화합물 34 화합물 35
Figure 112006030059502-PAT00045
화합물 36
상기 화학식 1에서 n이 2, 3, 4일 때의 구체적인 구조식은 상기 n이 1일 때의 구조식을 살펴보면 충분히 알 수 있으므로, 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 발광 물질을 설명한다.
본 발명은 상기 화학식 1의 유기실란계 화합물을 포함하는 발광 물질을 제공한다. 상기 화학식 1의 화합물이 함유된 발광 물질이라면 모두 본 발명에 포함된다.
일례로, 유기 발광 소자에서 사용되는 발광 물질을 들 수 있다.
청색계 발광물질인 경우의 예로는, 제한되지 않으나 상기 화학식 1의 화합물이 포함되고, (4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)디페닐(DPVBi), 비스(스티릴)아민(DSA)계, 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(트리페닐실록시)알루미늄(III)(SAlq), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(파라-페놀라토)알루미늄(III)(BAlq), 비스(살렌)진 크(II), 1,3-비스[4-(N,N-디메틸아미노)페닐-1,3,4-옥사디아조릴]벤젠(OXD8),3-(비페닐-4-일)-5-(4-디메틸아미노)4-(4-에틸페닐)-1,2,4-트리아졸(p-EtTAZ), 3-(4-비페닐)-4-페닐-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ), 2, 2', 7, 7'-테트라키스(비-페닐-4-일)-9,9'-스피로플루오렌(Spiro-DPVBI), 트리스(파라-터-페닐-4-일)아민(p-TTA), 5,5-비스(디메지틸보릴)-2,2-비티 오펜(BMB-2T) 및 퍼릴렌(perylene) 등이 더 포함될 수 있고, 특히 (4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)디페닐(DPVBi), 비스(스티릴)아민(DSA)계가 바람직하다.
적색계, 녹색계 발광물질의 경우에, 상기 화학식 1의 화합물이 포함되고, 본 기술분야에서 사용되는 녹색계 발광 물질이 더 포함될 수 있다. 본 기술분야에서 사용되는 적색, 녹색계 발광 물질은 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 화학식 1의 화합물을 함유하는 발광 물질의 경우, 청색 발광에 적용하는 것이 특히 우수하다.
이하에서는 본 발명에 따른 유기 발광 소자를 설명한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 양극, 음극 및 발광층을 포함하는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 발광층은 전술한 발광 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 소자를 도시한 도로서, 기 판(1), 양극(anode, 2), 정공전달층(3), 발광층(4), 전자전달층(5), 음극(cathode, 6)를 구비한다.
상기 양극(2) 재료의 예로는 ITO, IZO, 주석 옥사이드, 아연 옥사이드, 아연 알루미늄 옥사이드, 및 티타늄 니트라이드 등의 금속 옥사이드 또는 금속 니트라이드; 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 리드, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈륨, 니오븀 등의 금속; 이러한 금속의 합금 또는 구리 요오드화물의 합금; 폴리아닐린, 폴리티오핀, 폴리피롤, 폴리페닐렌 비닐렌, 폴리(3-메틸티오핀), 및 폴리페닐렌 설파가드 등의 전도성 중합체가 있다. 상기 양극(2)은 전술한 재료들 중 한가지 타입으로만 형성되거나 또는 복수개의 재료의 혼합물로도 형성될 수 있다. 또한, 동일한 조성 또는 상이한 조성의 복수개의 층으로 구성되는 다층 구조가 형성될 수 있다.
상기 정공 전달층(3)은 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-바이페닐(NPD)나 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-디아민(TPD) 등의 물질을 사용할 수 있다.
상기 발광층(4)은 전술한 발광물질을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하며, 자세히 전술하였고, 본 기술분야에서 잘 알려진 구성이므로 설명을 생략한다.
상기 전자전달층(5)은 아릴 치환된 옥사디아졸, 아릴-치환된 트리아졸, 아릴 -치환된 펜안트롤린, 벤족사졸, 또는 벤즈시아졸 화합물을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 1,3-비스(N,N-t-부틸-페닐)-1,3,4-옥사 디아졸(OXD-7); 3-페닐-4-(1'-나프틸)-5-페닐-1,2,4-트리아졸(TAZ); 2,9-디메틸-4,7-디페닐-펜안트롤린(바소큐프로인 또는 BCP); 비스(2-(2-하이 드록시페닐)-벤족사졸레이트)징크; 또는 비스(2-(2-하이드록시페닐)-벤즈 시아졸레이트)아연; 전자 수송 물질은 (4-비페닐)(4-t-부틸페닐)옥시디아졸 (PDB)과 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(III)(Alq3)를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(III)(Alq3)가 바람직하다.
본 발명의 음극(6)은 Al, Ca, Mg, Ag 등 일함수가 낮은 금속을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Al을 사용하는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 유기실란계 화합물의 합성예를 통하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
합성예
합성예 1: 화합물 5의 제조
4-브로모페닐-트리페닐 실란의 제조
하기 반응식 1과 같이, 디브로모벤젠 4g(17mmol)을 에테르에 녹이고, 온도를 낮추어 n-BuLi를 첨가한 다음, 여기에 트리클로로페닐실란을 첨가하여 상온에서 반응하였다. 반응이 끝난 후 반응물을 에테르를 이용하여 추출한 후 용매를 감압하여 제거하였다. 생성물을 칼럼으로 분리한 후 감압여과하여 건조시켰다. 66% 수율; 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.54-7.5(m, Ar-H), 7.45(Ar-H), 7.40-7.35(m, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1568, 1477-1376, 1110, 810, 727, 698. MS (EI) (calcd for C24H19BrSi, 414; Found: 414).
Figure 112006030059502-PAT00046
4-페닐보로닉액시드 트리페닐 실란의 제조
4-브로모페닐-트리페닐 실란 8.3g(20mol)을 THF에 녹이고 온도를 낮추어 n-BuLi을 첨가한다. 여기에 트리메틸 보레이트를 첨가하고 상온에서 반응하였다. 희석 HCl에 붓고 30분 교반하였다. MC로 추출한 후 감압하에서 용매를 제거하고, 생성물은 칼럼으로 분리한 후, 감압여과하여 건조하였다 : 50% 수율 ; 1H-NMR (CDCl3): 7.54(6H, Ar-H), 7.5(2H, Ar-H), 7.4(2H, Ar-H), 7.36(9H, Ar-H), 2.0 (s, 2H, B-(OH)2). IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C24H21BO2Si, 380.14; found, 381).:
Figure 112006030059502-PAT00047
1,1-디페닐-2-(4-브로모페닐)에텐의 제조
하기 반응식 3과 같이, 벤조페논 11.8g(65 mmol), 4-브로모벤질(디에틸포스포네이트) 20g, NaH, 18-crown-6을 THF에 녹이고, 24시간 환류하여 반응하였다. 반응이 끝난 후 반응물을 에테르를 이용하여 추출한 후 용매를 감압하여 제거하였다. 생성물을 칼럼으로 분리한 후 감압여과하여 건조시켰다. 75% 수율; MS (EI) (calcd for C20H15Br, 334.04; Found: 334).
Figure 112006030059502-PAT00048
1,1-디페닐-2-(4-디하이드록시보론페닐)에텐의 제조
하기 반응식 4와 같이, 1,1-디페닐-2-(4-브로모페닐)에텐 16.7g(50 mmol)을 에테르에 녹이고, 온도를 저온으로 떨어뜨린 다음 n-BuLi을 첨가한 후, 트리메틸보레이트를 첨가한다. 반응물을 냉각시킨 후, 묽은 염산용액에 붓고 30 분동안 교반하였다. 염화메틸로 추출한 후 감압하에서 용매를 제거하였다. 생성물을 칼럼으로 분리한 후 감압여과하여 건조시켰다. 50% 수율 MS (EI) (calcd for C20H17BO2, 300.13; Found: 300).
Figure 112006030059502-PAT00049
3-브로모-9H-카바졸의 제조
하기 반응식 5와 같이, 카바졸 30g(0.18 mol), NBS 31.8g을 클로로포름에 녹여서 상온에서 2시간 반응한다. 염화메틸로 추출한 후 감압하에서 용매를 제거하고 생성물은 칼럼으로 분리한 후 감압여과하여 건조시켰다. 50% 수율; MS (EI) (calcd for C12H8BrN, 244.98; Found: 245).
Figure 112006030059502-PAT00050
3-{(1,1-디페닐)-(2-페닐)에텐} 카바졸의 제조
하기 반응식 6와 같이, 3-브로모 카바졸 17.9g(73.3 mmol), 1,1-디페닐-2-(4-디하이드록시보론페닐)에텐 22g, 2M의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10시간 동안 환류시켰다. 이를 염화메틸로 추출하여 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 53% 수율; MS (EI) (calcd for C32H23N, 421.18; Found: 421).
Figure 112006030059502-PAT00051
3-{(1,1-디페닐)-(2-페닐)에텐}-4'-브로모바이페닐 카바졸의 제조
하기 반응식 7와 같이, 3-{(1,1-디페닐)-(2-페닐)에텐} 카바졸 13.2g(31.3 mmol), 디브로모 바이페닐 14.7g, CuI, 디아미노헥센, K3PO4을 다이옥산에 녹이고, 15시간 동안 환류하였다. 반응이 끝난 후 반응물을 에틸아세테이트를 이용하여 추출한 후 용매를 감압하여 제거하였다. 생성물을 칼럼으로 분리한 후 감압여과하여 건조시켰다. 93% 수율; MS (EI) (calcd for C44H30BrN, 651.16; Found: 651).
Figure 112006030059502-PAT00052
Figure 112006030059502-PAT00053
화합물 5의 제조
하기 반응식 8과 같이, 상기와 같이 제조된 3-{(1,1-디페닐)-(2-페닐)에텐}-4'-브로모바이페닐 카바졸 5g(7.7 mmol), 4-페닐 보로닉 액시드 트리페닐 실란 4.4g, 2몰의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10시간 동안 환류시켰다. 염화메틸로 추출하고 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 20% 수율; MS (EI) (calcd for C68H49NSi, 907.36; Found: 907).
Figure 112006030059502-PAT00054
Figure 112006030059502-PAT00055
상기와 같이 제조된 화합물 5의 용액상태의 UV 및 PL 강도를 도 1에 나타내고, CIE 색좌표를 도 2에 도시하였다.
또한, 상기와 같이 제조된 화합물 5의 필름상태의 PL 강도를 도 3에 나타내고, CIE 색좌표를 도 4에 도시하였다.
또한, 상기와 같이 제조된 화합물 5의 DSC, TGA 데이타를 도 5 및 도 6에 각각 나타내었다.
본 발명은 청색 발광 물질로 사용하기에 적합한 유기실란계 화합물과 청색 발광 효율 및 색좌표가 우수한 유기실란계 화합물을 포함하는 발광 물질 및 유기실란계 화합물을 포함한 물질로 이루어진 유기 발광 소자를 제공하는 발명의 효과를 갖는다. 특히 실란계 화합물 5는 우수한 열적 안정성을 가지면서 색좌표가 우수한 특성을 가지므로 전기 발광 소자에서 청색 발광 물질로 사용 가능하다.

Claims (6)

  1. 하기 화학식 1의 구조를 갖는 유기 실란계 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112006030059502-PAT00056
    (상기 식에서 n은 1 내지 4까지의 정수이고, Ar은 독립적으로 탄소수 6 내지 24의 방향족, 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족, 및 탄소수 2 내지 24의 불포화 헤테로고리 화합물로 이루어지는 군에서 선택되고, R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 6 내지 24의 방향족, 및 불포화 지방족을 포함하는 탄소수 6 내지 30의 방향족으로 이루어지는 군에서 선택된다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 Ar은 페닐, 바이페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 및 피리딘으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 실란계 화합 물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 R1, R2는 각각 독립적으로 수소, 스틸벤, 페닐스틸벤, 디페닐스틸벤으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 실란계 화합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 유기 실란계 화합물을 포함하는 발광 물질.
  5. 제4항에 있어서, 청색 발광을 하는 것을 특징으로 하는 발광 물질.
  6. 양극, 음극 및 발광층을 포함하는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 발광 층은 제4항의 발광 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
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