KR20070119218A - Calixarene-based compound and an organic light emitting device employing the same - Google Patents

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KR20070119218A
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Abstract

A calixarene-based compound is provided to obtain a material having excellent electrical property and charge transportability, and to impart excellent luminance, lifespan, efficiency and power consumption characteristics to an organic light emitting device. A calixarene-based compound is represented by the following formula 1, wherein each of R1-R4 is an organic group with a electron transportability and each represents a C5-C30 substituted aryl group or C5-C30 substituted heteroaryl ring. Preferably, each of R1-R4 independently represents a C2-C20 fluorine-substituted aryl group or a heteroaryl group having a heteroatom in a C5-C20 ring.

Description

칼렉스아렌계 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자 {Calixarene-based compound and an organic light emitting device employing the same}Calxarene-based compound and organic light emitting device using the same {Calixarene-based compound and an organic light emitting device employing the same}

도 1a 내지 1c는 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 구조를 간략하게 나타낸 단면도이고,1A to 1C are cross-sectional views briefly illustrating a structure of an organic light emitting diode according to the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 유기 발광 소자에 있어서, EL 스펙트럼을 나타낸 것이고, 2 illustrates an EL spectrum in the organic light emitting device according to Example 1 of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 3 is a view illustrating an organic light emitting diode according to Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention;

구동전압에 따른 전류 밀도 변화를 나타낸 도면이고,A diagram showing a change in current density according to the driving voltage,

도 4는 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 구동전압에 따른 휘도 변화를 나타낸 도면이고,4 is a view showing a luminance change according to a driving voltage in the organic light emitting device according to Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention,

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 유기 발광 소자에 있어서, EL 스펙트럼을 나타낸 것이고, 5 illustrates an EL spectrum in the organic light emitting device according to Example 2 of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예 2 및 비교예 1에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 구동전압에 따른 전류밀도 변화를 나타낸 도면이고,6 is a view showing a change in current density according to a driving voltage in the organic light emitting device according to Example 2 and Comparative Example 1 of the present invention,

도 7은 본 발명의 실시예 2 및 비교예 1에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 구동전압에 따른 휘도 변화를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a luminance change according to a driving voltage in the organic light emitting device according to Example 2 and Comparative Example 1 of the present invention.

본 발명은 칼렉스아렌계 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 전기적 특성과 높은 전자주입 또는 전자 수송 능력을 갖고 있는 칼렉스아렌계 화합물과 이를 포함한 유기막을 채용하여 효율, 구동전압, 휘도 및 수명 특성이 개선된 유기 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a calex arene-based compound and an organic light emitting device using the same, and more particularly, by employing a calex arene-based compound having an excellent electrical property and high electron injection or electron transport ability and an organic film including the same, The present invention relates to an organic light emitting device having improved driving voltage, brightness, and lifetime characteristics.

유기 발광 소자는 자발광형 표시소자로 시야각이 넓으며 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답시간이 빠르다는 장점을 가지고 있기 때문에 커다란 주목을 받고 있고, 무기 발광 소자에 비하여 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 갖고 있다.The organic light emitting device is a self-luminous display device, which has a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response time. It has the advantage of being excellent and multicolored.

유기 발광 소자는 일반적으로 애노드/유기 발광층/캐소드의 적층구조를 갖고, 발광층과 캐소드 사이에 정공저지층 또는 전자주입층을 추가로 더 적층하여 애노드/유기 발광층/정공저지층/캐소드, 애노드/유기 발광층/전자수송층/캐소드 또는 애노드/유기 발광층/정공저지층/전자주입층/캐소드 등의 구조를 가질 수 있다.The organic light emitting device generally has a stacked structure of an anode / organic light emitting layer / cathode, and further an anode / organic light emitting layer / hole blocking layer / cathode, anode / organic layer by further stacking a hole blocking layer or an electron injection layer between the light emitting layer and the cathode. Light emitting layer / electron transport layer / cathode or anode / organic light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer / cathode.

상기 유기 발광 소자의 발광층, 정공수송층, 전자수송층에 사용되는 재료로는 그 용도에 따라 고휘도, 저구동전압, 다양한 색의 발광 등의 특성을 갖는 것이 요구되며, 그 요구에 부응되는 재료를 개발하는 것이 필요하다. 이러한 재료의 예로서 구리 프탈로시아닌, 스타버스트 화합물 등의 저분자 재료나 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV), 폴리아닐린 등과 같은 고분자 재료가 개발되어 있다.As a material used in the light emitting layer, the hole transporting layer, and the electron transporting layer of the organic light emitting device, it is required to have characteristics such as high brightness, low driving voltage, light emission of various colors, and the like to develop a material that meets the requirements. It is necessary. As examples of such materials, low molecular materials such as copper phthalocyanine and starburst compounds, and polymer materials such as poly (p-phenylenevinylene) (PPV) and polyaniline have been developed.

그러나, 지금까지 알려진 발광층, 정공수송층, 전자수송층 형성시 사용되는 재료를 구비한 유기 발광 소자는 수명, 효율 및 소비전력 특성이 만족할 만한 수준에 이르지 못하여 개선의 여지가 많다.However, the organic light emitting device having a material used to form the light emitting layer, the hole transport layer, and the electron transport layer known to date has a lot of room for improvement since the life, efficiency and power consumption characteristics do not reach a satisfactory level.

상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 과제는 유기 발광 소자의 수명, 효율 및 소비전력 특성을 향상시킬 수 있는 칼렉스아렌계 화합물, 그 제조방법 및 이를 이용한 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.In order to solve the problems of the prior art, the technical problem of the present invention is to provide a calex arene-based compound that can improve the lifespan, efficiency and power consumption characteristics of the organic light emitting device, a manufacturing method and an organic light emitting device using the same will be.

상기 본 발명의 기술적 과제는 하기 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물에 의하여 이루어진다.The technical problem of the present invention is made by a calex arene-based compound represented by the following formula (1).

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112006041684744-PAT00001
Figure 112006041684744-PAT00001

상기식중, R1 내지 R4는 전자 수송성 유기 그룹으로서, 서로 독립적으로 C5-C30의 치환된 아릴기 또는 C5-C30의 치환된 헤테로 아릴고리이다.Wherein R 1 to R 4 are electron transporting organic groups, which are independently of each other a substituted aryl group of C 5 -C 30 or substituted hetero aryl ring of C 5 -C 30.

본 발명의 다른 기술적 과제는 하기 화학식 4의 화합물과, Another technical problem of the present invention is a compound of Formula 4,

하기 화학식 5의 보론 화합물 및 하기 화학식 6의 주석 화합물중에서 선택된 하나를 반응하는 단계를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물 의 제조방법에 의하여 이루어진다.It is made by a method for preparing a calex arene-based compound represented by the following formula (1) comprising the step of reacting one selected from the boron compound of formula (5) and tin compound of formula (6).

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112006041684744-PAT00002
Figure 112006041684744-PAT00002

상기식중, X는 Br, Cl, 또는 I이다.Wherein X is Br, Cl, or I.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112006041684744-PAT00003
Figure 112006041684744-PAT00003

상기식중, R5, R6는 수소, 메틸기, 에틸기, 시아노기, 불소, 메톡시기, 에톡시기, 또는 C2-C6 헤테로고리기이고, 또는 R5 및 R6은 서로 연결되어 C5-C6 탄소 고리 또는 C2-C6 헤테로고리를 형성한다.Wherein R5 and R6 are hydrogen, methyl group, ethyl group, cyano group, fluorine, methoxy group, ethoxy group, or C2-C6 heterocyclic group, or R5 and R6 are linked to each other to form a C5-C6 carbon ring or C2- Forms a C6 heterocycle.

[화학식 6] [Formula 6]

Figure 112006041684744-PAT00004
Figure 112006041684744-PAT00004

상기식중, R7, R8은 메틸기, 에틸기, 트리플루오로메틸기, 불소, C2-C6 헤테로고리기, 또는 페닐기이다.In the above formula, R7 and R8 are methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group, fluorine, C2-C6 heterocyclic group, or phenyl group.

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112006041684744-PAT00005
Figure 112006041684744-PAT00005

상기식중, R1 내지 R4는 전자 수송성 유기 그룹으로서, 서로 독립적으로 C5-C30의 치환된 아릴기 또는 C5-C30의 치환된 헤테로 아릴고리이다.Wherein R 1 to R 4 are electron transporting organic groups, which are independently of each other a substituted aryl group of C 5 -C 30 or substituted hetero aryl ring of C 5 -C 30.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 적어도 유기막을 포함하며,Another technical problem of the present invention is one electrode; Second electrode; And at least an organic layer between the first electrode and the second electrode,

상기 유기막이 상술한 칼렉스아렌계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자에 의하여 이루어진다.The organic film is made of an organic light-emitting device characterized in that it comprises the above-described calex arene-based compound.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 화학식 1의 칼렉스아렌계 화합물은, 칼렉스아렌 구조를 구성하는 페닐기가 전자 수송 그룹을 갖고 있다.In the calex arene-based compound of the general formula (1) of the present invention, the phenyl group constituting the calex arene structure has an electron transport group.

<화학식 1><Formula 1>

Figure 112006041684744-PAT00006
Figure 112006041684744-PAT00006

상기 R1 내지 R4는 C2-C20의 불소가 치환된 아릴기 및 C5-C20의 고리내에 헤테로원자가 치환된 헤테로아릴기인 것이 바람직하다.R 1 to R 4 is preferably an aryl group substituted with C 2 -C 20 fluorine and a heteroaryl group substituted with a hetero atom in the ring of C 5 -C 20.

상술한 칼렉스아렌계 화합물은 네개의 벤젠고리가 탄소원자로 연결된 고리구조의 칼렉스아렌을 기본 골격으로 하고 전기적인 안정성과 높은 전자 수송 능력을 갖고 있는 재료인 디플루오로벤조니트릴계, 디플루오로피리딘계의 치환기가 적어도 2개 이상 또는 4개가 도입됨으로써 전자친화도가 큰 벤조니트릴환내의 시아노기가 치환된 탄소의 양쪽과 피리딘환의 질소의 양쪽 오르토(ortho) 위치에 전자당김그룹(electon withdrawing group)인 요소를 구조 중에 가지기 때문에 전자수송능력이 높아진다. 이들 화합물을 유기 발광 소자의 전자 주입층, 전자 수송층이나 발광재료, 발광층의 호스트 재료 및 홀 저지층으로 사용한 경우, 우수한 전자수송능력을 바탕으로 저전압에서 구동되기 때문에 높은 발광휘도를 나타내고 장시간 발광시킬 때에도 유리하다. 특히 분자 내에 전자 수송 능력이 뛰어난 2,6-디플루오로벤조니트릴기 혹은 2,6-디플루오로피리딘기를 2개 이상 가질 때 상기 효과를 더욱 높일 수 있다.The above-described CalexArene-based compound is a difluorobenzonitrile-based or difluoro-based material having four chains of benzene ring linked to a carbon atom, and having electrical stability and high electron transport ability. By introducing at least two or four pyridine substituents, electron withdrawing groups are located at both ortho positions of both the carbon of which the cyano group is substituted in the benzonitrile ring having a high electron affinity and the nitrogen of the pyridine ring. The electron transport capacity is increased because the element has) in the structure. When these compounds are used as the electron injection layer, the electron transporting layer or the light emitting material of the organic light emitting device, the host material of the light emitting layer and the hole blocking layer, they are driven at a low voltage based on their excellent electron transporting ability, so that they exhibit high luminescence brightness and emit light for a long time. It is advantageous. In particular, the effect can be further enhanced when the molecule has two or more 2,6-difluorobenzonitrile groups or 2,6-difluoropyridine groups having excellent electron transporting ability.

본 발명에 따른 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물들은 전자 주입 재료, 전자 수송 재료로서 유용하며, 홀저지층 및 발광재료로서도 사용가능하다. The calex arene-based compounds represented by the general formula (1) according to the present invention are useful as an electron injection material, an electron transport material, and can also be used as a holdoff layer and a light emitting material.

상기 화학식 1에서, R1 ~ R4은 특히 C2-C20 의 불소가 치환된 아릴기 및 고리내에 헤테로원자가 치환된 헤테로아릴기이다. 헤테로아릴의 예로서는 우선 2개 이상의 헤테로원자를 가지는 피라졸(pyrazole), 이미다졸(imidazole), 옥사졸(oxazole), 티아졸(thiazole), 트리아졸(triazole) (1,2,3- 또는 1,2,4-), 테트라졸(tetrazole), 옥사디아졸(oxadiazole)(1,2,4-, 1,2,5- 또는 1,3,4-) 등의 함질소 5원환형의 헤테로방향족 화합물과 피리딘(pyridine), 피리다진, 피리미딘(pyrimidine), 트리아진(triazine) 등의 함질소 6원환형의 헤테로방향족 화합물로부터 파생된 그룹을 들 수 있다.In Formula 1, R1 to R4 are particularly aryl groups substituted with C 2 -C 20 fluorine and heteroaryl groups substituted with heteroatoms in the ring. Examples of heteroaryls include pyrazole, imidazole, oxazole, thiazole and triazole having two or more heteroatoms (1,2,3- or 1). Nitrogen-containing 5-membered cyclic hetero, such as 2,4-), tetrazole, oxadiazole (1,2,4-, 1,2,5- or 1,3,4-) And aromatic groups and groups derived from nitrogen-containing six-membered cyclic heteroaromatic compounds such as pyridine, pyridazine, pyrimidine, and triazine.

불소가 치환된 아릴기의 예로는 바람직하게는 1내지 5개의 불소가 치환된 페닐기, 불소를 제외한 나머지 위치가 C1-C20의 치환 또는 비치환 알킬기, 아릴기, C4-C30의 치환 또는 비치환 헤테로고리형태의 화합물이 될 수 있고, 인접한 기가 서로 결합하여 포화 또는 불포화 탄소 고리를 형성할 수 있다. Examples of the fluorine-substituted aryl group are preferably a phenyl group substituted with 1 to 5 fluorine, and the positions other than fluorine are C1-C20 substituted or unsubstituted alkyl groups, aryl groups, C4-C30 substituted or unsubstituted hetero groups. Cyclic compounds, and adjacent groups may combine with each other to form a saturated or unsaturated carbon ring.

헤테로아릴기로서 보다 바람직하게는 디플루오로벤조니트릴기, 디플루오로피리딘기가 바람직하며 이때 디플루오로니트릴기와 디플루오로피리딘기의 두개의 탄소에는 수소원자, 할로겐, 시아노기, C1-C30의 치환 또는 비치환 알킬기, C6-C30의 치환 또는 비치환 아릴기, C4-C30의 치환 또는 비치환 헤테로고리를 나타내고, 인접한기가 서로 결합하여 포화 또는 불포화 탄소 고리를 형성하는 치환기들이 치환될 수 있다.As the heteroaryl group, more preferably, a difluorobenzonitrile group and a difluoropyridine group are preferable, wherein two carbons of the difluoronitrile group and the difluoropyridine group include a hydrogen atom, a halogen, a cyano group, and a C1-C30 group. Substituents which represent a substituted or unsubstituted alkyl group, a C6-C30 substituted or unsubstituted aryl group, a C4-C30 substituted or unsubstituted heterocycle, and adjacent groups combine with each other to form a saturated or unsaturated carbon ring may be substituted.

또한, R1 ~ R4 가 모두 동일한 치환기 일수도 있고, R1=R3, R2=R4 로 동일한 치환기가 두 개씩 치환되어 있을 수도 있다.In addition, all of R1 to R4 may be the same substituent or two identical substituents may be substituted for R1 = R3 and R2 = R4.

이하 본 발명의 신규화합물들의 대표적인 구조들을 하기 표에 나타내지만 본 발명이 이들 화합물들로 한정되어서는 안된다. 하기 표에서 R은 화학식 1에서 R1=R2=R3=R4가 동일하게 표시된 치환기를 나타낸다.Representative structures of the novel compounds of the present invention are shown in the following table, but the present invention should not be limited to these compounds. In the following table, R represents a substituent in which R 1 = R 2 = R 3 = R 4 in Formula 1 are the same.

Figure 112006041684744-PAT00007
Figure 112006041684744-PAT00008
Figure 112006041684744-PAT00007
Figure 112006041684744-PAT00008

Figure 112006041684744-PAT00009
Figure 112006041684744-PAT00009

Figure 112006041684744-PAT00010
Figure 112006041684744-PAT00010

Figure 112006041684744-PAT00011
Figure 112006041684744-PAT00011

상기 화학식 1의 칼렉스아렌계 화합물은 특히 하기 화학식 2 또는 3으로 표 시되는 화합물인 것이 바람직하다.The calex arene-based compound of Formula 1 is particularly preferably a compound represented by the following formula (2) or (3).

[화학식 2] [Formula 2]

Figure 112006041684744-PAT00012
Figure 112006041684744-PAT00012

상기식중, R5, R6는 수소, 메틸기, 에틸기, 시아노기, 불소, 메톡시기, 에톡시기, 또는 C2-C6 헤테로고리기이고, 또는 R5 및 R6은 서로 연결되어 C5-C6 탄소 고리 또는 C2-C6 헤테로고리를 형성한다.Wherein R5 and R6 are hydrogen, methyl group, ethyl group, cyano group, fluorine, methoxy group, ethoxy group, or C2-C6 heterocyclic group, or R5 and R6 are linked to each other to form a C5-C6 carbon ring or C2- Forms a C6 heterocycle.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112006041684744-PAT00013
Figure 112006041684744-PAT00013

상기식중, R7, R8은 메틸기, 에틸기, 트리플루오로메틸기, 불소, C2-C6 헤테 로고리기, 또는 페닐기이다.In the above formula, R7 and R8 are methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group, fluorine, C2-C6 hete logori group, or phenyl group.

본 발명에 따른 화학식 1의 화합물은 특히 하기 화학식으로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.The compound of the formula (1) according to the present invention is particularly preferably a compound represented by the following formula.

Figure 112006041684744-PAT00014
Figure 112006041684744-PAT00014

상기식중, R' 및 R"은 서로 독립적으로 수소, 또는 C1-C10 알킬기이다.Wherein R 'and R "are independently of each other hydrogen or a C1-C10 alkyl group.

상기 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물의 제조방법을 살펴 보면 다음과 같다.Looking at the method for producing a calex arene-based compound represented by Formula 1 as follows.

본 발명의 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물은 하기 화학식 4의 화합물과, 하기 화학식 5의 보론 화합물 및 하기 화학식 6의 주석 화합물중에서 선택된 하나를 반응하여 제조된다.The callexarene-based compound represented by Formula 1 of the present invention is prepared by reacting a compound of Formula 4 with one selected from a boron compound of Formula 5 and a tin compound of Formula 6 below.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112006041684744-PAT00015
Figure 112006041684744-PAT00015

상기식중, X는 Br, Cl, 또는 I이다.Wherein X is Br, Cl, or I.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112006041684744-PAT00016
Figure 112006041684744-PAT00016

상기식중, R5, R6는 수소, 메틸기, 에틸기, 시아노기, 불소, 메톡시기, 에톡시기, 또는 C2-C6 헤테로고리기이고, 또는 R5 및 R6은 서로 연결되어 C5-C6 탄소 고리 또는 C2-C6 헤테로고리를 형성한다.Wherein R5 and R6 are hydrogen, methyl group, ethyl group, cyano group, fluorine, methoxy group, ethoxy group, or C2-C6 heterocyclic group, or R5 and R6 are linked to each other to form a C5-C6 carbon ring or C2- Forms a C6 heterocycle.

[화학식 6] [Formula 6]

Figure 112006041684744-PAT00017
Figure 112006041684744-PAT00017

상기식중, R7, R8은 메틸기, 에틸기, 트리플루오로메틸기, 불소, C2-C6 헤테로고리기, 또는 페닐기이다.In the above formula, R7 and R8 are methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group, fluorine, C2-C6 heterocyclic group, or phenyl group.

상기 반응은 트리페닐포스핀 및 탄산칼륨과 같은 염기 존재하에서 75 내지 90 °C에서 이루어진다. 그리고 화학식 5의 보론 화합물 또는 화학식 6의 주석 화합물의 함량은 화학식 4의 화합물 1몰을 기준으로 하여 4 내지 5 몰인 것이 바람직하다.The reaction takes place at 75 to 90 ° C. in the presence of bases such as triphenylphosphine and potassium carbonate. And the content of the boron compound of formula (5) or tin compound of formula (6) is preferably 4 to 5 moles based on 1 mole of the compound of formula (4).

상기 화학식 4의 화합물은 1,3,5-트리할로벤젠으로부터 화합물 (A)를 얻는 제1단계; 상기 화합물(A)로부터 화합물 (B)를 얻는 제2단계; 상기 화합물 (B)로부 터 화합물 (C)를 얻는 제3단계; 상기 화합물 (B)와 화합물 (C)를 반응하여 화합물 (D)를 얻는 제4단계; 및 상기 화합물 (D)로부터 화학식 4의 화합물을 얻는 제5단계를 거쳐 제조된다.Compound of Formula 4 is the first step of obtaining compound (A) from 1,3,5-trihalobenzene; Obtaining a compound (B) from the compound (A); A third step of obtaining compound (C) from the compound (B); A fourth step of reacting the compound (B) with the compound (C) to obtain a compound (D); And a fifth step of obtaining the compound of Formula 4 from the compound (D).

Figure 112006041684744-PAT00018
Figure 112006041684744-PAT00018

상기식중, X는 Br, Cl, 또는 I이다.Wherein X is Br, Cl, or I.

상기 제1단계는 1,3,5-트리할로벤젠을 n-부틸리튬과 같은 유기 리튬 화합물 및 용매와 혼합하고, 이를 메틸포메이트와 같은 포메이트 화합물과 혼합하여 반응하여 화합물 (A)를 얻을 수 있다. 이러한 반응온도는 -70 내지 -80°C인 것이 바람직하다. 그리고 상기 포메이트 화합물의 함량은 1,3,5-트리할로벤젠 1몰을 기준으로 하여 0.5 내지 0.6몰인 것이 바람직하다.In the first step, 1,3,5-trihalobenzene is mixed with an organic lithium compound such as n-butyllithium and a solvent, and mixed with a formate compound such as methyl formate to react compound (A). You can get it. This reaction temperature is preferably -70 to -80 ° C. And the content of the formate compound is preferably 0.5 to 0.6 moles based on 1 mole of 1,3,5-trihalobenzene.

상기 화합물 (A)는 red P 및 아세트산을 혼합하여 환원반응을 실시하여 화합물 (B)를 얻을 수 있다. 여기에서 red P의 함량은 화합물 (A) 1몰을 기준으로 하여 3 내지 3.5몰이고, 아세트산의 함량은 화합물 (A) 1몰을 기준으로 하여 200 내지 250몰인 것이 바람직하다.The compound (A) can be mixed with red P and acetic acid to undergo a reduction reaction to obtain a compound (B). Herein, the content of red P is 3 to 3.5 mol based on 1 mol of compound (A), and the content of acetic acid is preferably 200 to 250 mol based on 1 mol of compound (A).

이어서, 상기 화합물 (B)를 유기 리튬 화합물과 반응하고, 이를 메틸포름아날라이드와 반응하면 화합물 (C)를 얻을 수 있다. 여기에서 메틸포름아날라이드의 함량은 화합물 (B) 1몰을 기준으로 하여 1 내지 1.1몰이고, 이러한 반응온도는 -78 내지 -80°C인 것이 바람직하다.Subsequently, the compound (B) is reacted with an organolithium compound, which is then reacted with methylformanalide to obtain the compound (C). Herein, the content of methylformanalide is 1 to 1.1 moles based on 1 mole of the compound (B), and the reaction temperature is preferably -78 to -80 ° C.

상기 화합물 (B)를 t-부틸리튬과 같은 유기 리튬 화합물과 반응한 다음, 화합물 (C)와 반응하면 화합물 (D)를 얻을 수 있다. 이 화합물 (D)를 red P 및 아세트산을 혼합하면 상기 화합물 (E)를 얻을 수 있다.The compound (D) can be obtained by reacting the compound (B) with an organolithium compound such as t-butyllithium and then reacting with the compound (C). The compound (E) can be obtained by mixing red P and acetic acid with this compound (D).

본 발명의 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물은 발광 특성 및 정공 수송 특성이 우수하여 청색 발광 재료 및 녹색, 적색 인광 및 형광 호스트 재료로서 유용하며 정공 수송 재료로서 유용하다.The calex arene-based compound represented by the general formula (1) of the present invention is excellent in luminescence properties and hole transporting properties, and thus is useful as a blue light emitting material, a green, red phosphorescent and fluorescent host material, and a hole transporting material.

본 발명을 따르는 유기 발광 소자는 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 적어도 유기막을 포함하되, 상기 유기막이 상술한 바와 같은 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물을 포함할 수 있다. An organic light emitting device according to the present invention includes a first electrode, a second electrode, and at least an organic film between the first electrode and the second electrode, wherein the organic film is a Calex arene-based compound represented by Formula 1 as described above. It may include.

보다 구체적으로, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 발광층 및 상기 화학식 1로 표시되는 트리아진계 화합물을 포함하는 전자주입층, 전자수송층, 또는 발광층을 포함할 수 있다.More specifically, it may include an electron injection layer, an electron transport layer, or a light emitting layer comprising a light emitting layer and the triazine-based compound represented by Formula 1 between the first electrode and the second electrode.

본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 매우 다양하다. The structure of the organic light emitting device of the present invention is very diverse.

상기 제1전극과 제2전극 사이에 정공주입층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함 할 수 있다. It may further include one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer and an electron injection layer between the first electrode and the second electrode.

보다 구체적으로, 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 다양한 구현예는 도 1a, 1b 및 1c를 참조한다. 도 1a의 유기 발광 소자는 제1전극/정공수송층/발광층/전하수송층/제2전극으로 이루어진 구조를 갖고, 도 1b의 유기 발광 소자는 제1전극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/제2전극으로 이루어진 구조를 갖는다. 또한, 도 1C의 유기 발광 소자는 제1전극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공저지층/전자수송층/전자주입층/제2전극의 구조를 갖는다. 이 때, 상기 전자수송층, 전자주입층 또는 발광층이 상기 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물을 포함할 수 있음은 물론이다.More specifically, various embodiments of the organic light emitting device according to the present invention refer to Figures 1a, 1b and 1c. The organic light emitting device of Figure 1a has a structure consisting of a first electrode / hole transport layer / light emitting layer / charge transport layer / a second electrode, the organic light emitting device of Figure 1b has a first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer It has a structure consisting of an electron injection layer and a second electrode. In addition, the organic light emitting device of FIG. 1C has a structure of a first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode. At this time, it is a matter of course that the electron transport layer, the electron injection layer or the light emitting layer may include a Calex arene-based compound represented by the formula (1).

본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 발광층은 적색, 녹색, 청색 또는 백색을 포함하는 인광 또는 형광 도펀트를 포함할 수 있다. 이 중, 상기 인광 도펀트는 Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb 및 Tm으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 원소를 포함하는 유기금속화합물일 수 있다.The light emitting layer of the organic light emitting device according to the present invention may include a phosphorescent or fluorescent dopant including red, green, blue or white. Among these, the phosphorescent dopant may be an organometallic compound including at least one element selected from the group consisting of Ir, Pt, Os, Ti, Zr, Hf, Eu, Tb, and Tm.

이하, 본 발명을 따르는 유기 발광 소자의 제조 방법을 도 1c에 도시된 유기 발광 소자를 참조하여, 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention will be described with reference to the organic light emitting diode illustrated in FIG. 1C.

먼저 기판 상부에 높은 일함수를 갖는 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 형성하여 제1전극을 형성한다. 상기 제1전극은 애노드(Anode)일 수 있다. 여기에서 기판으로는 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 제1전극용 물질로 는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.First, a first electrode material having a high work function on the substrate is formed by vapor deposition or sputtering to form a first electrode. The first electrode may be an anode. Herein, a substrate used in a conventional organic light emitting device is used, and an organic substrate or a transparent plastic substrate having excellent mechanical strength, thermal stability, transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness is preferable. As the material for the first electrode, transparent indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2), zinc oxide (ZnO), and the like are used.

다음으로, 상기 제1전극 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공주입층(HIL)을 형성할 수 있다.Next, a hole injection layer HIL may be formed on the first electrode by using various methods such as vacuum deposition, spin coating, casting, and LB.

진공증착법에 의해 정공주입층을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공주입층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 일반적으로 증착온도 50 내지 500℃, 진공도 10-8 내지 10-3torr, 증착속도 0.01 내지 100Å/sec, 막 두께는 통상 10Å 내지 5㎛ 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.When the hole injection layer is formed by vacuum deposition, the deposition conditions vary depending on the compound used as the material of the hole injection layer, the structure and thermal properties of the hole injection layer as desired, and the deposition temperature is generally 50 to 500 ° C., It is preferable that a vacuum degree of 10 -8 to 10 -3 torr, a deposition rate of 0.01 to 100 mW / sec, and a film thickness are usually appropriately selected in the range of 10 mV to 5 m.

상기 정공주입층 물질로는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 미국특허 제4,356,429호에 개시된 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물 또는 Advanced Material, 6, p.677(1994)에 기재되어 있는 스타버스트형 아민 유도체류인 TCTA, m-MTDATA, m-MTDAPB 등을 정공주입층으로 사용할 수 있다. 상기 m-MTDATA의 화학식은 하기 화학식을 참조한다. The hole injection layer material is not particularly limited, and for example, a phthalocyanine compound such as copper phthalocyanine disclosed in U.S. Patent No. 4,356,429 or a starburst amine derivative described in Advanced Material, 6, p.677 (1994). Retained TCTA, m-MTDATA, m-MTDAPB, etc. can be used as the hole injection layer. The chemical formula of m-MTDATA is referred to the following chemical formula.

Figure 112006041684744-PAT00019
Figure 112006041684744-PAT00019

다음으로 상기 정공주입층 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공수송층(HTL)을 형성할 수 있다. 진공증착법에 의해 정공수송층을 형성하는 경우, 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.Next, a hole transport layer (HTL) may be formed on the hole injection layer by using various methods such as vacuum deposition, spin coating, cast, and LB. When the hole transport layer is formed by a vacuum deposition method, the deposition conditions vary depending on the compound used, but are generally selected from the ranges of conditions almost the same as that of the hole injection layer.

상기 정공수송층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, 정공수송층에 사용되고 있는 공지의 것에서 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있다. 그리고 일반적인 정공 수송층 재료로는 N-페닐카르바졸, 폴리비닐카르바졸 등의 카르바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD) 등의 방향족 축합환을 가지는 통상적인 아민 유도체 등이 사용된다. α-NPD의 화학식은 하기 화학식을 참조한다.The hole transport layer material is not particularly limited and may be selected from any of known ones used in the hole transport layer. As a general hole transporting material, carbazole derivatives such as N-phenylcarbazole and polyvinylcarbazole, N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1-biphenyl ] 4,4'-diamine (TPD), N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl benzidine (α-NPD), and other conventional amine derivatives having aromatic condensed rings Etc. are used. For the formula of α-NPD, see the formula below.

Figure 112006041684744-PAT00020
Figure 112006041684744-PAT00020

다음으로 상기 정공수송층 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 발광층(EML)을 형성할 수 있다. 진공증착법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.Next, the light emitting layer EML may be formed on the hole transport layer by using a vacuum deposition method, a spin coating method, a cast method, an LB method, or the like. In the case of forming the light emitting layer by vacuum deposition, the deposition conditions vary depending on the compound used, but are generally selected from the ranges of conditions substantially the same as those of forming the hole injection layer.

발광층 재료는 특별히 제한되지 않으며 공지의 재료, 공지의 호스트 재료 및 도펀트 재료 중에서 임의로 선택하여 사용할 수 있다. 호스트 재료의 경우, 예를 들면, Alq3 또는 CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐) 등을 사용할 수 있다. 한편, 도펀트의 경우, 예를 들면, 형광 도펀트로서는 이데미츠사(Idemitsu사)에서 구입 가능한 IDE102, IDE105 및 하야시바라사에서 구입 가능한 C545T 등을 사용할 수 있으며, 인광 도펀트로서는 적색 인광 도펀트 PtOEP, UDC사의 RD 61, 녹색 인광 도판트 Ir(PPy)3(PPy=2-phenylpyridine), 청색 인광 도펀트인 F2Irpic, UDC사의 적색 인광 도펀트 RD 61 등을 사용할 수 있다. 또한, 하기 화학식으로 표시되는 도펀트를 사용할 수 있다.The light emitting layer material is not particularly limited and may be arbitrarily selected from known materials, known host materials, and dopant materials. In the case of the host material, for example, Alq 3 or CBP (4,4'-N, N'-dicarbazole-biphenyl) or the like can be used. On the other hand, for the dopant, for example, as the fluorescent dopant, IDE102, IDE105 and C545T available from Hayamibara Corp., etc., which can be purchased from Idemitsu Corp., can be used. , Green phosphorescent dopant Ir (PPy) 3 (PPy = 2-phenylpyridine), F2Irpic which is a blue phosphorescent dopant, red phosphorescent dopant RD 61 by UDC, etc. can be used. In addition, a dopant represented by the following formula can be used.

Figure 112006041684744-PAT00021
Figure 112006041684744-PAT00021

도핑 농도는 특별히 제한 되지 않으나 통상적으로 호스트와 도펀트 100 중량부를 기준으로 하여 상기 도펀트의 함량은 0.01 ~ 15 중량부이다.Doping concentration is not particularly limited, but the content of the dopant is generally 0.01 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the host and the dopant.

발광층에 인광 도펀트와 함께 사용할 경우에는 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공저지재료(HBL)를 추가로 진공증착법 또는 스핀코팅법에 의해 적층시킬 수 있다. 이 때 사용할 수 있는 정공저지물질로는 공지의 재료를 사용할 수도 있다. 공지의 정공저지재료는, 예를 들면 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 또는 JP 11-329734(A1)에 기재되어 있는 정공저지재료, BCP 등을 들 수 있다.In the case of using the phosphorescent dopant in the light emitting layer, the hole blocking material (HBL) may be further laminated by vacuum deposition or spin coating in order to prevent the triplet excitons or holes from diffusing into the electron transport layer. A well-known material can also be used as a hole blocking material which can be used at this time. Known hole blocking materials include, for example, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, hole blocking materials described in JP 11-329734 (A1), BCP, and the like.

다음으로 전자수송층(ETL)을 진공증착법, 또는 스핀코팅법, 캐스트법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성한다. 상기 전자수송층 재료는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3) 등과 같은 공지의 재료를 사용하거나 본 발명의 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물을 사용한다.Next, the electron transport layer (ETL) is formed using various methods such as vacuum deposition, spin coating, and casting. The electron transport layer material has a function of stably transporting electrons injected from an electron injection electrode (Cathode), using a known material such as quinoline derivatives, especially tris (8-quinolinorate) aluminum (Alq 3 ), or the like. The calex arene type compound represented by General formula (1) of this invention is used.

또한 전자수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.In addition, an electron injection layer (EIL), which is a material having a function of facilitating injection of electrons from the cathode, may be stacked on the electron transport layer, which does not particularly limit the material.

전자 주입층으로서는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있고 본 발명의 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물을 이용할 수 있다. As the electron injection layer, a material such as LiF, NaCl, CsF, Li 2 O, BaO, or the like may be used, and a calexarene compound represented by Chemical Formula 1 of the present invention may be used.

상기 정공저지층(HBL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL)의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에 서 선택된다.The deposition conditions of the hole blocking layer (HBL), the electron transport layer (ETL), and the electron injection layer (EIL) vary depending on the compound used, but are generally selected from the same range of conditions as the formation of the hole injection layer.

마지막으로 전자주입층 상부에 제2전극 형성용 금속을 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 방법을 이용하여 제2전극을 형성할 수 있다. 상기 제2전극은 캐소드(Cathode)로 사용될 수 있다. 상기 제2전극 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 들 수 있다. 또한 전면 발광소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수도 있다.Finally, the second electrode may be formed on the electron injection layer by using a method such as vacuum deposition or sputtering. The second electrode may be used as a cathode. As the metal for forming the second electrode, a metal, an alloy, an electrically conductive compound having a low work function, and a mixture thereof may be used. Specific examples include lithium (Li), magnesium (Mg), aluminum (Al), aluminum-lithium (Al-Li), calcium (Ca), magnesium-indium (Mg-In), magnesium-silver (Mg-Ag), and the like. Can be mentioned. In addition, a transmissive cathode using ITO and IZO may be used to obtain the front light emitting device.

본 발명의 유기 발광 소자는 도 1c에 도시된 제1전극, 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 정공저지층(HBL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL), 제2전극 구조의 유기 발광 소자 뿐만 아니라, 다양한 구조의 유기 발광 소자의 구조가 가능하며, 필요에 따라 한층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하다.The organic light emitting device of the present invention includes a first electrode, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), a light emitting layer (EML), a hole blocking layer (HBL), an electron transport layer (ETL), an electron injection layer shown in FIG. (EIL) and the organic light emitting element of the second electrode structure, as well as the structure of the organic light emitting element of various structures are possible, it is also possible to further form one or two intermediate layers as needed.

이하에서, 본 발명의 분자 내에 4개의 치환기를 갖는 칼릭스아렌(calixarene) 유도체를 기본골격으로 가지는 유기 발광화합물의 대표예인 화합물 1 및 화합물 15의 바람직한 합성예 및 실시예를 구체적으로 예시하지만, 본 발명이 하기의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 상기 화학식 1의 화합물들은 발광특성 및 정공 전달 특성이 우수한 발광재료로서 청색 발광재료 및 녹색, 적색 인광 및 형광 호스트재료로서 유용하며 전자수송재료, 또는 전자주입재료로서도 사용 가능하다.Hereinafter, specific examples and examples of the compounds 1 and 15, which are representative examples of the organic light emitting compound having a calixarene derivative having four substituents in the molecule of the present invention as a basic skeleton, are specifically illustrated. The invention is not limited to the following examples. The compounds of Formula 1 may be useful as blue light emitting materials, green, red phosphorescent and fluorescent host materials as light emitting materials having excellent light emission characteristics and hole transport characteristics, and may also be used as electron transport materials or electron injection materials.

합성예Synthesis Example 1 (중간체 화합물 E) 1 (intermediate compound E)

하기 화학 반응식 1의 반응 경로를 거쳐 중간체 화합물 E를 합성하였다.Intermediate compound E was synthesized via the reaction route of Chemical Scheme 1 below.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112006041684744-PAT00022
Figure 112006041684744-PAT00022

중간체 (A) 의 합성Synthesis of Intermediate (A)

2,4,6-트리브로모톨루엔 28.3g (90 mmol) 을 디에틸에테르 600mL에 녹이고 -78 oC 로 냉각한 후 노말부틸리튬 36.0mL (90 mmol, 2.5M in Hexane) 을 천천히 첨가하였다.  상기 반응 혼합물을 -78 oC에서 1시간 정도 교반한 후 메틸포르메이트 2.7 mL (44 mmol)를 같은 온도에서 첨가하고 이를 천천히 상온으로 온도가 올라가게 하여 16시간 동안 교반한 후 상온에서 증류수와 디에틸에테르로 세척하였다. 세척된 디에틸에테르층을 MgSO4로 건조시킨 후 감압 건조하여 조생성물을 얻고 끓는 헥산에서 재결정하여 중간체 A를 무색 결정으로 19.3 g (수율 86 %) 얻었다. 28.3 g (90 mmol) of 2,4,6-tribromotoluene was dissolved in 600 mL of diethyl ether, cooled to -78 ° C., and 36.0 mL (90 mmol, 2.5 M in Hexane) of normal butyl lithium was slowly added. After stirring the reaction mixture at -78 o C for about 1 hour, 2.7 mL (44 mmol) of methyl formate was added at the same temperature, which was then slowly raised to room temperature and stirred for 16 hours, followed by distilled water and di Washed with ethyl ether. The washed diethyl ether layer was dried over MgSO 4 and dried under reduced pressure to obtain a crude product, which was recrystallized from boiling hexane to give 19.3 g (yield 86%) of intermediate A as colorless crystals.

중간체 (A) : mp 170 oC, 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.61 (t, 2H), 7.43 (d, 4H), 5.68 (d, 1H), 2.35 (d, 1H); 13C NMR (CDCl3, 100MHz) δ(ppm) 146.1, 133.8, 128.3, 123.4, 73.7.Intermediate (A): mp 170 o C, 1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm) 7.61 (t, 2H), 7.43 (d, 4H), 5.68 (d, 1H), 2.35 (d, 1H) ; 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ (ppm) 146.1, 133.8, 128.3, 123.4, 73.7.

중간체 (B)의 합성Synthesis of Intermediate (B)

중간체 (A) 72.8 g (146 mmol) 과 red P 15.3 g (492 mmol) 과 요오드 7.41 g (29.2 mmol) 을 혼합하여 아세트산 1800 mL 에 녹이고 42시간 동안 가열환류하였다. 반응이 끝난 후 용액에 물을 첨가하여 생성된 고체를 필터하고 물과 메탄올로 세적하였다. 생성된 고체를 클로로포름으로 속슬렛(soxhlet extraction)하여 중간체 (B)를 흰색고체로 63 g (수율 89 %) 얻었다.Intermediate (A) 72.8 g (146 mmol), red P 15.3 g (492 mmol) and iodine 7.41 g (29.2 mmol) were mixed, dissolved in 1800 mL of acetic acid and heated to reflux for 42 hours. After the reaction, water was added to the solution, and the resulting solid was filtered and washed with water and methanol. The resulting solid was soxhlet extracted with chloroform to give 63 g (89% yield) of intermediate (B) as a white solid.

중간체 (B): mp 192 oC, 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.55 (s, 2H), 7.23 (s, 4H), 3.84 (2H); 13C NMR (CDCl3, 100MHz) δ(ppm) 143.1, 132.6, 130.72, 123.3, 40.0.Intermediate (B): mp 192 o C, 1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm) 7.55 (s, 2H), 7.23 (s, 4H), 3.84 (2H); 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ (ppm) 143.1, 132.6, 130.72, 123.3, 40.0.

중간체 (C)의 합성Synthesis of Intermediate (C)

중간체 (B)  4.01g (8.29 mmol) 을 THF 100mL에 녹이고 -78 oC 로 냉각한 후 t-부틸리튬 19.5 mL (33.2 mmol, 1.7M in pentane) 을 천천히 첨가 한다.  -78 oC에서 1시간 정도 교반한 후 메틸포름아닐라이드 10.4 mL (16.6 mmol, 1.6M in THF)를 같은 온도에서 첨가하였다. 천천히 0oC로 온도가 올라가게 하여 16시간 동안 교반한 후 상온에서 증류수와 클로로포름으로 세척한다. 클로로포름과 헥산으로 재결정하여 중간체 (C)를 노란색 고체로 1.95 g (수율 61 %) 얻었다.Dissolve 4.01 g (8.29 mmol) of intermediate (B) in 100 mL of THF, cool to -78 o C, and slowly add 19.5 mL (33.2 mmol, 1.7 M in pentane) of t-butyllithium. After stirring at −78 ° C. for 1 h, 10.4 mL (16.6 mmol, 1.6 M in THF) of methylformanilide were added at the same temperature. Slowly raise the temperature to 0 o C and stir for 16 hours, then wash with distilled water and chloroform at room temperature. Recrystallization from chloroform and hexane gave 1.95 g (yield 61%) of an intermediate (C) as a yellow solid.

중간체 (C) : mp >200 oC dec., 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 9.93 (s, 2H), 7.90 (s, 2H), 7.62 (s, 2H), 7.58 (s, 2H), 4.08 (s, 2H); 13C NMR (CDCl3, 100MHz) δ(ppm) 190.5, 142.5, 138.3, 137.6, 131.3, 128.3, 123.8, 40.5.Intermediate (C): mp> 200 o C dec., 1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm) 9.93 (s, 2H), 7.90 (s, 2H), 7.62 (s, 2H), 7.58 (s , 2H), 4.08 (s, 2H); 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ (ppm) 190.5, 142.5, 138.3, 137.6, 131.3, 128.3, 123.8, 40.5.

중간체 (D) 및 (E)의 합성Synthesis of Intermediates (D) and (E)

중간체 (B)  1.27g (2.62 mmol)을 THF 50mL에 녹이고 -78 oC 로 냉각한 후 t-부틸리튬 6.15 mL (10.5 mmol, 1.7M in pentane) 을 천천히 첨가한다.  -78 oC에서 1시간 정도 교반한 후 중간체 (C) 1.00 g (2.62 mmol)을 THF 50 mL 에 녹여서 같은 온도에서 천천히 첨가한다. 천천히 상온으로 온도가 올라가게 하여 36시간 동안 교반한 후 상온에서 증류수와 에틸아세테이트 50mL로 3번 추출하였다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 클로로포 름과 THF로 재결정하여 중간체 (D)를 흰색 고체로 얻고 다음반응에 그대로 사용하였다.Dissolve 1.27 g (2.62 mmol) of intermediate (B) in 50 mL of THF, cool to -78 o C, and then slowly add 6.15 mL (10.5 mmol, 1.7 M in pentane) of t-butyllithium. After stirring for 1 h at -78 o C, 1.00 g (2.62 mmol) of intermediate (C) are dissolved in 50 mL of THF and added slowly at the same temperature. slowly   The temperature was raised to room temperature and stirred for 36 hours, followed by extraction three times with 50 mL of distilled water and ethyl acetate at room temperature. The combined organic layers were dried over magnesium sulfate, and the residue obtained by evaporation of the solvent was recrystallized with chloroform and THF to give the intermediate (D) as a white solid, which was used as it was in the next reaction.

중간체 (D) 2.04 g 과 적인 4.45 g (~150 mmol) 그리고 요오드 1.08 g (4.2 mmol) 을 아세트산 100mL 에 녹이고 48 시간동안 가열환류하였다. 아세트산과 요오드를 끓여서 제거하고 남은 고체를 물과 메탄올로 씻어주고 클로로포름으로 soxhlet extraction 하여 중간체 (E) 를 흰색 고체로 0.83 g (수율 >40 %)로 얻었다. 2.04 g of Intermediate (D) and 4.45 g (˜150 mmol) and 1.08 g (4.2 mmol) of iodine were dissolved in 100 mL of acetic acid and heated to reflux for 48 hours. Acetic acid and iodine were removed by boiling, and the remaining solid was washed with water and methanol and soxhlet extracted with chloroform to obtain the intermediate (E) as a white solid (0.83 g, yield> 40%).

중간체 (D) : mp >290 oC dec., 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.50, 7.47 (s, 8H), 7.20, 7.14 (s, 4H), 6.13 (bs, 2H), 5.62 (bs, 2H), 3.84 (s, 4H); 13C NMR (CDCl3, 100MHz) δ(ppm) 149.4, 149.3, 144.7, 130.9, 127.5, 127.4, 125.7, 122.6, 73.8, 41.2.Intermediate (D): mp> 290 o C dec., 1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm) 7.50, 7.47 (s, 8H), 7.20, 7.14 (s, 4H), 6.13 (bs, 2H) , 5.62 (bs, 2H), 3.84 (s, 4H); 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ (ppm) 149.4, 149.3, 144.7, 130.9, 127.5, 127.4, 125.7, 122.6, 73.8, 41.2.

중간체 (E) : mp >290 oC dec., 1H NMR (CDCl3, 400MHz) δ(ppm) 7.23 (s, 8H), 6.54 (s, 4H), 3.76 (s, 8H); 13C NMR (CDCl3, 100MHz) δ(ppm) 142.8, 130.0, 127.5, 12.6, 41.0.Intermediate (E): mp> 290 ° C dec., 1 H NMR (CDCl 3 , 400 MHz) δ (ppm) 7.23 (s, 8H), 6.54 (s, 4H), 3.76 (s, 8H); 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ (ppm) 142.8, 130.0, 127.5, 12.6, 41.0.

화합물 1 및 15의 합성Synthesis of Compounds 1 and 15

하기 반응식 2의 반응 경로를 거쳐 화합물 1 을 합성하였다.Compound 1 was synthesized through the reaction route of Scheme 2 below.

[반응식 2]Scheme 2

           

Figure 112006041684744-PAT00023
           
Figure 112006041684744-PAT00023

중간체 Intermediate F 의F 합성 synthesis

디에틸에테르 (50mL)에 LDA (Lithium diisopropylamide) 6.0mL (12.0mmol)를 첨가하고 -78℃에서 디플루오로피리딘 0.91mL (10.0mmol)을 한 방울씩 첨가한 후 1시간 동안 교반한다. 트리메틸보레이트 1.4mL (12.5mmol)를 반응 혼합물에 첨가하고 온도를 상온으로 올린 후 1시간 동안 교반한다. 5% 수산화나트륨 수용액 (20mL)을 첨가하고 수용액층을 3N 염산 수용액으로 중화시킨다. 수용액층은 에틸아세테이트 20mL로 3번 추출한다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물은 진공하에서 건조하여 흰색고체 F를 1.03g (수율 65%) 얻었다.6.0 mL (12.0 mmol) of LDA (Lithium diisopropylamide) was added to diethyl ether (50 mL), and 0.91 mL (10.0 mmol) of difluoropyridine was added dropwise at -78 ° C, followed by stirring for 1 hour. 1.4 mL (12.5 mmol) of trimethylborate are added to the reaction mixture and the temperature is raised to room temperature and stirred for 1 hour. 5% aqueous sodium hydroxide solution (20 mL) is added and the aqueous layer is neutralized with 3 N aqueous hydrochloric acid solution. The aqueous layer is extracted three times with 20 mL of ethyl acetate. The combined organic layers were dried over magnesium sulfate and the residue obtained by evaporation of the solvent was dried under vacuum to yield 1.03 g (yield 65%) of white solid F.

화합물 1의 합성Synthesis of Compound 1

중간체 F 1.27g (8.0mmol), 중간체 E 1.35g (2.0mmol)을 THF 20mL에 녹인 후 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 289mg (0.25mmol)을 가하고 포타슘 카르보네이트 6.91g (50mmol)을 15mL의 증류수에 녹인 수용액을 가하고 750C에서 12시간 교반한다. 반응액을 에틸아세테이트 10mL 씩 3번 추출한다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 1를 흰색 고체로 325mg (수율 40%) 얻었다. 구조는 1H NMR로 확인하였다.Dissolve Intermediate F 1.27 g (8.0 mmol) and Intermediate E 1.35 g (2.0 mmol) in 20 mL THF, add 289 mg (0.25 mmol) of tetrakistriphenylphosphinepalladium, and add 6.91 g (50 mmol) of potassium carbonate to 15 mL of distilled water. The aqueous solution dissolved in was added and stirred at 75 0 C for 12 hours. The reaction solution was extracted three times with 10 mL of ethyl acetate. The combined organic layers were dried over magnesium sulfate, and the residue obtained by evaporation of the solvent was separated and purified by silica gel column chromatography to obtain 325 mg (yield 40%) of compound 1 as a white solid. The structure was confirmed by 1 H NMR.

1H NMR (CDCl3, 300MHz) δ(ppm) 7.63-7.55 (m, 4H), 7.27 (s, 8H), 7.09-7.05 (m, 4H), 6.53 (s, 4H), 4.06 (s, 8H); 13C NMR (CDCl3, 100MHz) δ(ppm) 170.4, 170.3, 167.9, 167.8, 164.36, 158.0, 157.9, 155.5, 155.4, 151.1, 150.1, 143.4, 143.3, 141.9, 128.8, 128.7, 128.6, 110.0, 109.9, 109.7, 109.6, 106.7, 106.6, 106.4, 106.3, 42.7. 1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) δ (ppm) 7.63-7.55 (m, 4H), 7.27 (s, 8H), 7.09-7.05 (m, 4H), 6.53 (s, 4H), 4.06 (s, 8H ); 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ (ppm) 170.4, 170.3, 167.9, 167.8, 164.36, 158.0, 157.9, 155.5, 155.4, 151.1, 150.1, 143.4, 143.3, 141.9, 128.8, 128.7, 128.6, 110.0, 109.9 , 109.7, 109.6, 106.7, 106.6, 106.4, 106.3, 42.7.

하기 반응식 3의 반응 경로를 거쳐 화합물 15 를 합성하였다.Compound 15 was synthesized through the reaction route of Scheme 3 below.

[반응식 3] Scheme 3

Figure 112006041684744-PAT00024
Figure 112006041684744-PAT00024

중간체 Intermediate G 의Of G 합성 synthesis

디플로로벤조니트릴 1.4g (10.0mmol)과 디에틸에테르 (50mL) 용액에 -78℃에서 LDA (Lithium diisopropylamide) 6.0mL (12.0mmol)를 한 방울씩 첨가한 후 1시간 동안 교반한다. 1M 염화트리메틸틴 용액 12.5mL (12.5mmol)를 반응 혼합물에 첨가하고 온도를 상온으로 올린 후 1시간 동안 교반한다. 5% 수산화나트륨 수용액 (20mL)을 첨가하고 수용액층을 3N 염산 수용액으로 중화시킨다. 수용액층은 에틸아세테이트 20mL로 3번 추출한다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물은 진공하에서 건조하여 흰색고체 G를 2.0g (수율 66%)얻었다.To a solution of 1.4 g (10.0 mmol) of difluorobenzonitrile and diethyl ether (50 mL) was added dropwise 6.0 mL (12.0 mmol) of LDA (Lithium diisopropylamide) at -78 ° C, followed by stirring for 1 hour. 12.5 mL (12.5 mmol) of 1M trimethyltin chloride solution is added to the reaction mixture, the temperature is raised to room temperature and stirred for 1 hour. 5% aqueous sodium hydroxide solution (20 mL) is added and the aqueous layer is neutralized with 3 N aqueous hydrochloric acid solution. The aqueous layer is extracted three times with 20 mL of ethyl acetate. The combined organic layers were dried over magnesium sulfate and the residue obtained by evaporation of the solvent was dried under vacuum to obtain 2.0 g of a white solid G (yield 66%).

화합물 compound 15 의15 of 합성 synthesis

중간체 G 2.41g (8.0mmol), 중간체 E 1.35g (2.0mmol)을 DMF 20mL에 녹인 후 테트라키스트리페닐포스핀팔라듐 (577mg, 0.50mmol), K2CO3 (3.44g, 25mmol)를 가하고  1200C에서 2시간 교반한다. 반응액을 에틸에테르 10mL 씩 3번 추출한다. 모아진 유기층을 마그네슘설페이트로 건조하고 용매를 증발하여 얻어진 잔류물을 실리카젤관 크로마토그래피로 분리 정제하여 화합물 15를 흰색 고체로 410mg (수율 45%) 얻었다. 구조는 1H NMR로 확인하였다.Dissolve Intermediate G 2.41 g (8.0 mmol) and Intermediate E 1.35 g (2.0 mmol) in 20 mL DMF, then add tetrakistriphenylphosphinepalladium (577 mg, 0.50 mmol), K 2 CO 3 (3.44 g, 25 mmol), and add 120 Stir at 0 C for 2 hours. The reaction solution was extracted three times with 10 mL of ethyl ether. The combined organic layer was dried over magnesium sulfate, and the residue obtained by evaporation of the solvent was separated and purified by silica gel column chromatography to obtain 410 mg (yield 45%) of compound 15 as a white solid. The structure was confirmed by 1 H NMR.

1H NMR (CDCl3, 300MHz) δ(ppm) 7.83 (q, 4H), 7.28 (s, 8H),  7.27-7.21 (m, 4H), 6.44 (s, 4H), 4.09 (s, 8H); 13C NMR (CDCl3, 100MHz) δ(ppm) 170.5, 170.4, 167.9, 167.8, 162.6, 162.4, 162.3, 159.8, 159.7, 156.2, 156.1, 141.3, 141.2, 140.2, 128.2, 128.1, 128.0, 125.8, 125.5, 114.2, 114.1, 112.2, 112.0, 92.8, 92.5, 92.2, 42.9. 1 H NMR (CDCl 3 , 300 MHz) δ (ppm) 7.83 (q, 4H), 7.28 (s, 8H), 7.27-7.21 (m, 4H), 6.44 (s, 4H), 4.09 (s, 8H); 13 C NMR (CDCl 3 , 100 MHz) δ (ppm) 170.5, 170.4, 167.9, 167.8, 162.6, 162.4, 162.3, 159.8, 159.7, 156.2, 156.1, 141.3, 141.2, 140.2, 128.2, 128.1, 128.0, 125.8, 125.5 , 114.2, 114.1, 112.2, 112.0, 92.8, 92.5, 92.2, 42.9.

실시예Example 1 One

애노드는 코닝(corning) 15Ω/m2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올 과 순수속에서 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 자외선을 조사하고 오존에 노출시켜 세정하고 진공증착장치에 이 유리기판을 설치하였다. 상기 기판 상부에 우선 정공주입층으로서 잘 알려진 공지의 물질인 IDE 406을 진공 증착하여 600Å 두께로 형성하였다. 이어서 정공수송성 화합물로서 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (NPB)을 300Å 두께로  진 공 증착하여 정공수송층을 형성하였다.Anode cut corning 15Ω / m 2 (1200Å) ITO glass substrate into 50mm x 50mm x 0.7mm size and ultrasonically clean for 5 minutes in isopropyl alcohol and pure water, and then irradiate with ultraviolet rays for 30 minutes and ozone The glass substrate was installed in a vacuum deposition apparatus after exposure to cleaning. The IDE 406, a well-known material well known as a hole injection layer, was first vacuum deposited on the substrate to a thickness of 600 Å. Subsequently, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB) was vacuum deposited to a thickness of 300 로서 as a hole transport compound to form a hole transport layer.

이와 같이 정공수송층을 형성한 후, 이 정공수송층 상부에 공지의 녹색 형광 호스트인 Alq3와 공지의 녹색 형광 도펀트인 C545T를 중량비 98 : 2로 동시 증착하여 200Å 두께로 발광층을 형성하였다.After forming the hole transport layer as described above, Alq 3 , a known green fluorescent host, and C545T, a known green fluorescent dopant, were simultaneously deposited at a weight ratio of 98: 2 on the hole transport layer to form a light emitting layer having a thickness of 200 Å.

이어서 전자수송층으로 화합물 1을 300Å 두께로 증착한 후, 이 전자수송층 상부에 할로겐화 알칼리금속인 LiF를 전자주입층으로 10Å 두께로증착하고, Al를 3000Å (음극 전극)의 두께로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성함으로써 유기 발광 소자를 제조 하였다.Subsequently, Compound 1 was deposited to a thickness of 300 kV with the electron transport layer, and then LiF, an alkali metal halide, was deposited to a thickness of 10 kW with the electron injection layer, and Al was vacuum deposited to a thickness of 3000 kW (cathode electrode) to form LiF / An organic light emitting device was manufactured by forming an Al electrode.

이 소자의 구동전압(turn-on 전압)은 2.5V이며, 인가전압 6.0V에서 전류밀도 21.97mA/㎠, 발광 휘도 2178cd/㎡을 나타냈으며, 색좌표는 (0.31, 0.64)이고 발광 효율은 9.91cd/A이었다. 이 소자의 EL 발광 스펙트럼을 도 2에 나타내었다.The driving voltage (turn-on voltage) of this device was 2.5V, and the current density of 21.97mA / cm 2 and emission luminance of 2178cd / m 2 was obtained at the applied voltage of 6.0V. / A. The EL emission spectrum of this device is shown in FIG.

비교예Comparative example 1 One

실시예 1에 있어서, 전자수송층을 형성하는 상기 화합물 1 대신에 Alq3를 사용하여  증착한 것 이외에는 동일하게 하여 유기 발광 소자를 제작했다.In Example 1, an organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that Alq 3 was used instead of Compound 1 forming the electron transport layer.

이 소자의 구동전압은 3.0V이며, 인가전압 6.0V에서 전류밀도 7.77mA/㎠, 발광 휘도 905.5cd/㎡을 나타냈으며, 색좌표는 (0.30, 0.64)이고 발광 효율은 10.55cd/A이었다.The device had a driving voltage of 3.0 V, a current density of 7.77 mA / cm 2 and an emission luminance of 905.5 cd / m 2 at an applied voltage of 6.0 V. The color coordinates of (0.30, 0.64) were 10.55 cd / A.

본 발명에 의한 화합물 1을 전자수송층으로 사용한 결과, 전자의 주입 및 수송능력이 향상됨으로 인해 구동전압이 0.5V 낮아졌으며, 동일전류치에서 인가전압 이 1V 정도 낮아졌고, 전류밀도(Current density)값이 향상됨에 따른 휘도값의 증가를 확인할 수 있었다. 결과적으로 동일휘도 대비 저인가전압으로 고휘도 구현이 가능한 저소비전력의 유기 전계발광소자를 달성할 수 있었다. 동일 인가전압하에서의 전류밀도치 및 휘도치의 비교결과를 도 3과 도 4에 나타내었다.As a result of using the compound 1 according to the present invention as the electron transport layer, the driving voltage was lowered by 0.5V due to the improvement of the electron injection and transport ability, the applied voltage was lowered by about 1V at the same current value, and the current density value was lowered. It was confirmed that the luminance value increased as it was improved. As a result, it was possible to achieve a low power consumption organic electroluminescent device capable of high brightness with low applied voltage compared to the same brightness. 3 and 4 show comparison results of current density values and luminance values under the same applied voltage.

실시예Example 2 2

애노드는 코닝(corning) 15Ω/m2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올 과 순수속에서 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 자외선을 조사하고 오존에 노출시켜 세정하 고 진공증착장치에 이 유리기판을 설치하였다. 상기 기판 상부에 우선 정공주입층으로서 잘 알려진 공지의 물질인 IDE 406을 진공 증착하여 600Å두께로 형성하였다. 이어서 정공수송성 화합물로서 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐 (NPB)을 300Å두께로  진공증착하여 정공수송층을 형성하였다.Anode cut corning 15Ω / m 2 (1200Å) ITO glass substrate into 50mm x 50mm x 0.7mm size and ultrasonically clean for 5 minutes in isopropyl alcohol and pure water, and then irradiate with ultraviolet rays for 30 minutes and ozone The glass substrates were installed in a vacuum deposition apparatus after being exposed to the substrate. On the substrate, first, IDE 406, a well-known material well-known as a hole injection layer, was vacuum deposited to form a thickness of 600 Å. Subsequently, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB) was vacuum-deposited to 300 GPa as a hole transport compound to form a hole transport layer.

이와 같이 정공수송층을 형성한 후, 이 정공수송층 상부에 공지의 녹색 형광 호스트인 Alq3와 공지의 녹색 형광 도펀트인 C545T를 중량비 98 : 2로 동시 증착하여 200Å두께로 발광층을 형성하였다. 이어서 전자수송층으로 화합물 15를 300Å두께로 증착한 후, 이 전자수송층 상부에 할로겐화 알칼리금속인 LiF를 전자주입층으로 10Å두께로 증착하고, Al를 3000Å(음극 전극)의 두께로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성함으로써 유기 발광 소자를 제조 하였다. After the hole transport layer was formed in this manner, Alq 3 , a known green fluorescent host, and C545T, a known green fluorescent dopant, were simultaneously deposited at a weight ratio of 98: 2 on the hole transport layer to form a light emitting layer having a thickness of 200 kHz. Subsequently, compound 15 was deposited to a thickness of 300 kV with an electron transport layer, LiF, an alkali metal halide, was deposited to a thickness of 10 kW with an electron injection layer, and Al was vacuum deposited to a thickness of 3000 kV (cathode electrode) on the upper layer of the electron transport layer. An organic light emitting device was manufactured by forming an Al electrode.

이 소자의 구동전압은 2.5V이며, 인가전압 6.0V에서 전류밀도 35.11mA/㎠, 발광 휘도 3286cd/㎡을 나타냈으며, 색좌표는 (0.30, 0.64) 이고 발광 효율은 9.36cd/A이었다. 이 소자의 EL 발광 스펙트럼을 도 5에 나타내었다.The device had a driving voltage of 2.5 V, a current density of 35.11 mA / cm 2, emission luminance of 3286 cd / m 2 at an applied voltage of 6.0 V, a color coordinate of (0.30, 0.64), and an emission efficiency of 9.36 cd / A. The EL emission spectrum of this device is shown in FIG.

본 발명에 의한 화합물 15를 전자수송층으로 사용한 결과, 전자의 주입 및 수송능력이 향상됨으로 인해 turn-on 전압이 0.5V 낮아졌고, 동일전류치에서의 인가전압이 대폭 낮아졌으며, 전류밀도(current density) 특성이 향상됨에 따라 동일 인가전압에서 약 2배 정도의 휘도값의 증가를 확인할 수 있었다. 결과적으로 동일휘도 대비 저인가전압으로 고휘도 구현이 가능한 저소비전력의 유기 전계발광소자를 달성할 수 있었다. 동일 인가 전압하에서의 전류밀도치 및 휘도치의 비교결과를 도 6과 7에 나타내었다. As a result of using the compound 15 according to the present invention as the electron transport layer, the turn-on voltage was reduced by 0.5V, the applied voltage at the same current value was significantly lowered, and the current density was improved due to the improvement of the electron injection and transport ability. As the characteristic was improved, an increase in luminance value of about 2 times at the same applied voltage was confirmed. As a result, it was possible to achieve a low power consumption organic electroluminescent device capable of high brightness with low applied voltage compared to the same brightness. 6 and 7 show results of comparing the current density value and the luminance value under the same applied voltage.

본 발명에 따른 화학식1로 표시되는 분자내에 적어도 2개 이상 또는 4개의 치환기를 갖는 칼릭스아렌(calixarene) 유도체를 가지는 신규한 유기 발광화합물로서, 이를 녹색, 적색, 청색 인광 도펀트의 호스트로 사용하여 기존재료 대비 월등한 전류밀도 특성을 바탕으로 한 고휘도의 유기 발광 소자를 제작할 수 있다.A novel organic light emitting compound having a calixarene derivative having at least two or four or more substituents in a molecule represented by Chemical Formula 1 according to the present invention, and is used as a host of green, red and blue phosphorescent dopants. It is possible to manufacture high brightness organic light emitting devices based on superior current density characteristics compared to existing materials.

본 발명에 의한 화합물들은 이러한 우수한 전기적 특성과 높은 전하 수송 능력을 바탕으로 적색, 녹색, 청색, 흰색 등의 모든 칼라의 형광과 인광 도펀트에 적합한 호스트 물질 및 전하수송물질로 유효하게 사용될 것이며, 고효율, 저전압, 고휘도, 장수명의 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.The compounds according to the present invention will be effectively used as host materials and charge transport materials suitable for fluorescence and phosphorescent dopants of all colors such as red, green, blue and white based on such excellent electrical properties and high charge transport ability. A low voltage, high brightness, long life organic light emitting device can be provided.

Claims (12)

하기 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물:Carlex arene compounds represented by the formula (1): <화학식 1><Formula 1>
Figure 112006041684744-PAT00025
Figure 112006041684744-PAT00025
상기식중, R1 내지 R4는 전자 수송성 유기 그룹으로서, 서로 독립적으로 C5-C30의 치환된 아릴기 또는 C5-C30의 치환된 헤테로 아릴고리이다.Wherein R 1 to R 4 are electron transporting organic groups, which are independently of each other a substituted aryl group of C 5 -C 30 or substituted hetero aryl ring of C 5 -C 30.
제1항에 있어서, 상기 R1 내지 R4는 C2-C20의 불소가 치환된 아릴기 및 C5-C20의 고리내에 헤테로원자가 치환된 헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 칼렉스아렌계 화합물.According to claim 1, wherein R 1 to R 4 is a calex arene-based compound, characterized in that the C2-C20 fluorine-substituted aryl group and a heteroaryl group substituted heteroatoms in the C5-C20 ring. 제1항에 있어서, 상기 화합물이 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 칼렉스아렌계 화합물:The method of claim 1, wherein the compound is a calex arene-based compound, characterized in that the compound represented by the formula (2) or [화학식 2][Formula 2]
Figure 112006041684744-PAT00026
Figure 112006041684744-PAT00026
상기식중, R5, R6는 수소, 메틸기, 에틸기, 시아노기, 불소, 메톡시기, 에톡시기, 또는 C2-C6 헤테로고리기이고, 또는 R5 및 R6은 서로 연결되어 C5-C6 탄소 고리 또는 C2-C6 헤테로고리를 형성한다.Wherein R5 and R6 are hydrogen, methyl group, ethyl group, cyano group, fluorine, methoxy group, ethoxy group, or C2-C6 heterocyclic group, or R5 and R6 are linked to each other to form a C5-C6 carbon ring or C2- Forms a C6 heterocycle.
제1항에 있어서, 상기 화합물이 하기 화학식 3로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 칼렉스아렌계 화합물:According to claim 1, wherein the compound is a calex arene-based compound, characterized in that the compound represented by the following formula (3): [화학식 3][Formula 3]
Figure 112006041684744-PAT00027
Figure 112006041684744-PAT00027
상기식중, R7, R8은 메틸기, 에틸기, 트리플루오로메틸기, 불소, C2-C6 헤테로고리기, 또는 페닐기이다.In the above formula, R7 and R8 are methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group, fluorine, C2-C6 heterocyclic group, or phenyl group.
제1항에 있어서, 상기 화합물이 하기 화학식으로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 칼렉스아렌계 화합물:The method of claim 1, wherein the compound is a calex arene-based compound, characterized in that the compound represented by the formula:
Figure 112006041684744-PAT00028
Figure 112006041684744-PAT00028
하기 화학식 4의 화합물과, A compound of formula 4, 하기 화학식 5의 보론 화합물 및 하기 화학식 6의 주석 화합물중에서 선택된 하나를 반응하는 단계를 포함하는 하기 화학식 1로 표시되는 칼렉스아렌계 화합물의 제조방법.A method for preparing a calexarene compound represented by the following Chemical Formula 1, comprising reacting one selected from a boron compound of Formula 5 and a tin compound of Formula 6 below. [화학식 4][Formula 4]
Figure 112006041684744-PAT00029
Figure 112006041684744-PAT00029
상기식중, X는 Br, Cl, 또는 I이다.Wherein X is Br, Cl, or I. [화학식 5][Formula 5]
Figure 112006041684744-PAT00030
Figure 112006041684744-PAT00030
상기식중, R5, R6는 수소, 메틸기, 에틸기, 시아노기, 불소, 메톡시기, 에톡시기, 또는 C2-C6 헤테로고리기이고, 또는 R5 및 R6은 서로 연결되어 C5-C6 탄소 고리 또는 C2-C6 헤테로고리를 형성한다.Wherein R5 and R6 are hydrogen, methyl group, ethyl group, cyano group, fluorine, methoxy group, ethoxy group, or C2-C6 heterocyclic group, or R5 and R6 are linked to each other to form a C5-C6 carbon ring or C2- Forms a C6 heterocycle. [화학식 6] [Formula 6]
Figure 112006041684744-PAT00031
Figure 112006041684744-PAT00031
상기식중, R7, R8은 메틸기, 에틸기, 트리플루오로메틸기, 불소, C2-C6 헤테로고리기, 또는 페닐기이다.In the above formula, R7 and R8 are methyl group, ethyl group, trifluoromethyl group, fluorine, C2-C6 heterocyclic group, or phenyl group. <화학식 1><Formula 1>
Figure 112006041684744-PAT00032
Figure 112006041684744-PAT00032
상기식중, R1 내지 R4는 전자 수송성 유기 그룹으로서, 서로 독립적으로 C5-C30의 치환된 아릴기 또는 C5-C30의 치환된 헤테로 아릴고리이다.Wherein R 1 to R 4 are electron transporting organic groups, which are independently of each other a substituted aryl group of C 5 -C 30 or substituted hetero aryl ring of C 5 -C 30.
제6항에 있어서, 상기 화학식 4의 화합물이,The method of claim 6, wherein the compound of Formula 4, 1,3,5-트리할로벤젠으로부터 화합물 (A)를 얻는 단계;Obtaining compound (A) from 1,3,5-trihalobenzene; 상기 화합물(A)로부터 화합물 (B)를 얻는 단계;Obtaining compound (B) from compound (A); 상기 화합물 (B)로부터 화합물 (C)를 얻는 단계;Obtaining compound (C) from compound (B); 상기 화합물 (B)와 화합물 (C)를 반응하여 화합물 (D)를 얻는 단계; 및Reacting the compound (B) with the compound (C) to obtain a compound (D); And 상기 화합물 (D)로부터 화학식 4의 화합물을 얻는 단계를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는 화학식 1의 칼렉스아렌계 화합물의 제조방법. Method for producing a calex arene-based compound of formula (1) characterized in that it is prepared through the step of obtaining a compound of formula (4) from the compound (D).
Figure 112006041684744-PAT00033
Figure 112006041684744-PAT00033
상기식중, X는 Br, Cl, 또는 I이다.Wherein X is Br, Cl, or I.
제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 적어도 유기막을 포함하며,A first electrode; Second electrode; And at least an organic layer between the first electrode and the second electrode, 상기 유기막이 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 칼렉스아렌계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.The organic light-emitting device of claim 1, wherein the organic film comprises the calex arene-based compound of any one of claims 1 to 5. 제8항에 있어서, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 발광층 및 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 칼렉스아렌계 화합물을 포함하는 전자 주입층 또는 전자수송층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.The method of claim 8, wherein between the first electrode and the second electrode comprises a light emitting layer and an electron injection layer or an electron transport layer comprising any one of claims 1 to 5 of the Alexa-based compound. Organic light emitting device. 제8항에 있어서, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 정공주입층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.The method of claim 8, further comprising at least one layer selected from the group consisting of a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer and an electron injection layer between the first electrode and the second electrode. Organic light emitting device. 제8항에 있어서, 상기 소자가 제1전극/정공수송층/발광층/전자수송층/제2전극, 제1전극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/제2전극 또는 제1전극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공저지층/전자수송층/전자주입층/제2전극의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.The device of claim 8, wherein the device comprises a first electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / second electrode, first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode or An organic light-emitting device having a structure of one electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode. 제7항에 있어서, 상기 발광층이 적색, 녹색, 청색 또는 백색을 포함하는 인광 또는 형광 도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.The organic light emitting device of claim 7, wherein the light emitting layer comprises a phosphorescent or fluorescent dopant including red, green, blue, or white.
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