KR20100003632A - 신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자 - Google Patents

신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20100003632A
KR20100003632A KR1020080063620A KR20080063620A KR20100003632A KR 20100003632 A KR20100003632 A KR 20100003632A KR 1020080063620 A KR1020080063620 A KR 1020080063620A KR 20080063620 A KR20080063620 A KR 20080063620A KR 20100003632 A KR20100003632 A KR 20100003632A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
electroluminescent device
layer
organic electroluminescent
naphthyl
Prior art date
Application number
KR1020080063620A
Other languages
English (en)
Inventor
김동하
최대혁
김대성
박정철
남현국
김기원
백장열
박용욱
현애란
홍철광
유한성
Original Assignee
덕산하이메탈(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 덕산하이메탈(주) filed Critical 덕산하이메탈(주)
Priority to KR1020080063620A priority Critical patent/KR20100003632A/ko
Publication of KR20100003632A publication Critical patent/KR20100003632A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/43—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C211/54—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to two or three six-membered aromatic rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
    • C07C211/43—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
    • C07C211/57—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings being part of condensed ring systems of the carbon skeleton
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems

Abstract

본 발명은 신규의 바이페닐 유도체 및 이들을 정공주입층 및/또는 정공수송층 물질로서 포함하는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다. 본 발명의 바이페닐 유도체는 기존 물질에 비해 우수한 정공주입능 및 정공수송능을 나타내므로, 유기 전계발광 소자의 정공주입층 및/또는 정공수송층 물질로 사용될 경우 유기 전계발광 소자의 구동전압, 발광효율 및 수명 특성을 현저히 개선시킬 수 있다.
바이페닐 유도체, 유기 전계발광 소자, 정공주입능, 정공수송능, 구동전압, 발광효율, 수명

Description

신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자{NOVEL BIPHENYL DERIVATIVES AND ELECTROLUMINESCENT DEVICE COMPRISING SAME}
본 발명은 신규의 바이페닐 유도체 및 이를 정공주입층 및/또는 정공수송층 재료로서 포함하는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.
최근, 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기 전계발광 소자는, 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(LCD, liquid crystal display)에 비해, 시야각, 대조비 등이 우수하고 백라이트가 불필요하여 경량 및 박형이 가능하며 소비전력 측면에서도 유리하고 색 재현 범위가 넓어, 차세대 표시소자로서 주목을 받고 있다.
일반적으로, 유기 전계발광 소자는 음극(전자주입전극)과 양극(정공주입전극), 및 상기 두 전극 사이에 유기층을 포함하는 구조를 갖는다. 이때, 유기층은 발광층(EML, light emitting layer) 이외에, 정공주입층(HIL, hole injection layer), 정공수송층(HTL, hole transport layer), 전자수송층(ETL, electron transport layer) 및/또는 전자주입층(EIL, electron injection layer)을 포함할 수 있으며, 발광층의 발광특성상, 전자차단층(EBL, electron blocking layer) 또는 정공차단층(HBL, hole blocking layer)을 추가로 포함할 수 있다. 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극 순으로 적층된 구조를 갖는 일반적인 유기 전계발광 소자의 구조를 도 1에 나타내었다.
이러한 구조의 유기 전계발광 소자에 전기장이 가해지면, 양극으로부터 정공이 주입되고, 음극으로부터 전자가 주입되어, 정공과 전자는 각각 정공수송층과 전자수송층을 거쳐 발광층에서 재조합(recombination)하게 되어 발광여기자(exitons)를 형성한다. 형성된 발광여기자는 바닥상태(ground states)로 전이하면서 빛을 방출한다. 발광 상태의 효율과 안정성을 증가시키기 위하여, 발광 색소(도펀트)를 발광층(호스트)에 도핑하기도 한다.
유기 전계발광 소자의 정공주입층 및/또는 정공수송층에 사용되는 물질로서 카바졸 유도체가 다양하게 알려져 있다 (미국특허 제6,979,414호, 미국특허 제6,670,054호, 미국특허 제6,660,410호, 미국특허 제5,591,554호, 미국특허 제4,521,605호, 대한민국특허 제351234호, 대한민국특허 제346984호 참조).
그러나, 이제까지 알려진 카바졸 유도체를 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 이용한 유기 전계발광 소자의 경우 높은 구동전압, 낮은 효율 및 짧은 수명으로 인해 실용화하는 데에 많은 어려움이 있었다. 따라서, 카바졸 유도체를 이용한 다양한 종류의 정공주입층 또는 정공수송층 물질을 이용하여 저전압구동, 고효율 및 긴 수명을 갖는 유기 전계발광 소자를 개발하려는 노력이 지속되어 왔다.
따라서, 본 발명의 목적은 우수한 정공주입능 및 정공수송능을 가지는 신규의 바이페닐 유도체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 본 발명의 바이페닐 유도체를 정공주입층 및/또는 정공수송층 물질로서 포함하여 구동전압, 발광효율 및 수명면에서 현저히 개선된 유기 전계발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적에 따라서, 본 발명은 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 화합물을 제공한다:
Figure 112008047647482-PAT00001
Figure 112008047647482-PAT00002
상기 화학식 1 및 2에서, R1 와 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6-50개의 아릴기 이며, 아릴기의 예로는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 3-바이페닐기, 4-바이페닐기, 3-페닐-1-나프틸기, 3-페닐-2-나프틸기, 4-페닐-1-나프틸기, 4-페닐-2-나프틸기, 3-나프틸-1-페닐기, 3-나프틸-2-페닐기, 4-나프틸-1- 페닐기, 4-나프틸-2-페닐기 등이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 하기 화학식 3으로 표시된 치환기이다:
Figure 112008047647482-PAT00003
상기 화학식 3에서, L1 및 L2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환구조를 나타내는 연결기이고, 둘다 존재하거나 어느 한쪽만 존재할 수 있다.
L1 및 L2는 연결기로서 적어도 하나 이상의 탄소원자를 가지고 있으며 특별히 한정되지 않으나, 구체적인 예로는 치환 또는 비치환된 메틸렌기, 에틸렌기, 다이메틸메틸렌기, 다이페닐메틸렌기, 락톤환, 펩티드기 등의 구조를 가지는 것이 바람직하다.
Ar1 및 Ar2의 구체적인 예는 이하에 표시하며, 이것은 각각 치환기를 가지고 있어도 좋다:
Figure 112008047647482-PAT00004
상기 식에서, R3과 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 아릴기이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1 및/또는 화학식 2의 화합물을 정공주입층 및/또는 정공수송층 재료로서 포함하는 유기 전계발광 소자를 제공한다.
본 발명의 바이페닐 유도체는 종래의 정공주입재료 또는 정공수송재료보다 우수한 정공주입능 및 정공수송능을 가짐으로 인해 이를 정공주입층 및/또는 정공수송층 물질로서 포함하는 유기 전계발광 소자의 구동전압, 발광효율 및 수명 특성을 현저히 개선시킬 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 예는 하기 화합물 1 내지 17로 표시되는 화합물이다:
Figure 112008047647482-PAT00005
Figure 112008047647482-PAT00006
한편, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 구체적인 예는 하기 화합물 18 내지 34로 표시되는 화합물이다:
Figure 112008047647482-PAT00007
Figure 112008047647482-PAT00008
상기 구체적으로 예시된 본 발명의 바이페닐 유도체 중에서, 상기 화학식 1 및 2의 R1 및 R2가 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬로 치환되거나 비치환된 페닐, 나프틸, 또는 바이페닐인 것이 바람직하며, Ar1 및 Ar2가 다이메틸플루오렌일인 것이 더욱 바람직하다.
특히, 화학식 1의 구조를 가지는 화합물 중에서는 상기 화합물 4가 가장 바람직하며, 화학식 2의 구조를 가지는 화합물 중에서는 상기 화합물 21이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 화학식 1 및 2의 화합물은, 방향족 아민화합물과 방향족 할로겐 화합물을 널리 알려진 탄소-질소 짝지음 반응을 통해 제조할 수 있다. 예를 들어, 하기 반응식 1 및 2에 나타낸 바와 같이, N-아릴화(N-arylation) 반응에 의 해 본 발명의 화학식 1 및 2의 화합물을 제조할 수 있다.
Figure 112008047647482-PAT00009
Figure 112008047647482-PAT00010
상기 반응식 1 및 2에서, Ar은 Ar1 또는 Ar2 이며, 상기 Ar1, Ar2, R1 및 R2는 상기 화학식 1 및 2에서 정의한 바와 같다.
또한, 본 발명은, 상기 화학식 1 및 2의 화합물 중에서 선택된 하나 이상을 정공주입층 및/또는 정공수송층에 포함하는 유기 전계발광 소자를 제공한다. 이때, 화학식 1 및/또는 2의 화합물은 전자주입층 및/또는 전자수송층 형성용 물질로도 사용될 수 있다.
본 발명의 유기 전계발광 소자는 양극(정공주입전극), 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 화합물을 함유하는 정공주입층(HIL) 및/또는 정공수송층(HTL), 발광층(EML) 및 음극(전자주입전극)이 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 바람직하게는, 양극과 발광층 사이에 전자차단층(EBL)을, 그리고 음극과 발광층 사이에 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 또는 정공차단층(HBL)을 추가로 포함할 수 있다.
양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극 순으로 기판 위에 적층된 유기 전계발광 소자의 구조를 도 1에 나타내었다.
먼저, 기판 표면에 양극용 물질을 통상적인 방법으로 코팅하여 양극을 형성한다. 이때, 사용되는 기판은 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 양극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.
다음으로, 상기 양극 표면에 정공주입층(HIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공주입층을 형성한다. 이때, 정공주입층 물질로서 상기 화학식 1 또는 화학식 2의 화합물을 사용하는데, 화학식 1 또는 화학식 2의 화합물과 함께 추가의 정공주입층 물질을 사용할 수도 있으며, 이러한 추가의 정공주입층 물질을 구리 프탈로시아닌(CuPc), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)페녹시벤젠(m-MTDAPB), 스타버스트(starburst)형 아민류인 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민(TCTA), 4,4',4"-트리스(N-(2-나프틸)-N-페닐아미노)-트리페닐아민(2T-NATA) 또는 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입가능한 IDE406을 예로 들 수 있다.
상기 정공주입층 표면에 정공수송층(HTL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층을 형성한다. 이때, 정공수송층 물질로서 상기 화학식 1 및/또는 화학식 2의 화합물을 사용하는데, 이와 함께 추가의 정공수송층 물질을 사용할 수도 있으며, 그러한 추가의 정공수송층 물질은 특별히 제한되지 않으며, 비스(N-(1-나프틸-n-페닐))벤지딘(α-NPD), N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-다이페닐-벤지딘(NPB) 또는 N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-다이페닐-4,4'-다이아민(TPD)을 예로 들 수 있다.
상기 정공수송층 표면에 발광층(EML) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 발광층을 형성한다. 이때, 사용되는 발광층 물질 중 단독 발광물질 또는 발광 호스트 물질은 특별히 제한되지 않으며, 그 예로서 녹색의 경우 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)가, 청색의 경우 Balq(8-하이드록시퀴놀린베릴륨염), DPVBi(4,4'-비스(2,2-다이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐)계열, 스파이로(Spiro)물질, 스파이로-DPVBi(스파이로4,4'-비스(2,2-다이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐), LiPBO(2-(2-벤즈옥사졸릴)-페놀 리튬염), 비스 (다이페닐비닐)벤젠, 알루미늄-퀴놀린 금속착체, 이미다졸, 티아졸 및 옥사졸의 금속착체 등이 있다.
발광층 물질 중 발광 호스트와 함께 사용될 수 있는 도펀트(dopant)의 경우 특별히 제한되지 않으며, 형광 도펀트로서 이데미츠사(Idemitsu)에서 구입 가능한 IDE102, IDE105(화합물명을 기재해 주시기 바랍니다)를, 인광 도펀트로는 트리스(2-페닐피리딘) 이리듐(III)(Ir(ppy)3), 이리듐(III) 비스[(4,6-다이플루오로페닐)피리디나토-N,C-2']피콜린산염(FIrpic) (참조문헌[Chihaya Adachi etc. Appl. Phys. Lett., 2001, 79, 3082 3084]), 플라티늄(II) 옥타에틸포르피린(PtOEP), TBE002(코비온사) 등을 사용할 수 있다.
상기 발광층 표면에 전자수송층(ETL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자수송층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자수송층 물질의 경우 특별히 제한되지 않으며, 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 사용할 수 있다.
선택적으로는, (8-하이드록시퀴놀리놀라토)리튬(Liq), 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄비페녹사이드(BAlq), 바쏘쿠프로인(bathocuproine, BCP) 및 LiF와 같은 정공차단층(HBL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 및 스핀 코팅하여 발광층과 전자수송층 사이에 정공차단층을 형성하고 발광층에 인광 도펀트를 함께 사용함으로써, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자수송층으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 이때, 사용되는 정공차단층 물질의 경우 특별히 제한되지는 않는다.
상기 전자수송층 표면에 전자주입층(EIL) 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 전자주입층을 형성한다. 이때, 사용되는 전자주입층 물질의 경우 특별히 제한되지 않으며, LiF, Liq, Li2O, BaO, NaCl, CsF 등의 물질을 사용할 수 있다.
마지막으로, 상기 전자주입층 표면에 음극용 물질을 통상적인 방법으로 진공 열증착하여 음극을 형성한다. 이때, 사용되는 음극용 물질로는 리튬(Li), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 사용될 수 있다. 또한, 전면발광 유기 전계발광 소자의 경우 산화인듐주석(ITO) 또는 산화인듐아연(IZO)을 사용하여 빛이 투과할 수 있는 투명한 음극을 형성할 수도 있다.
본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 상술한 바와 같은 순서, 즉 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공차단층/전자수송층/전자주입층/음극 순으로 제조하여도 되고, 그 반대로 음극/전자주입층/전자수송층/정공차단층/발광층/정공수송층/정공주입층/양극의 순서로 제조하여도 무방하다.
본 발명의 카바졸 유도체는 우수한 정공주입능 및 정공수송능을 가져 유기 전계발광 소자의 정공주입층/정공수송층 물질로서 유용하게 사용될 수 있다.
실시예
이하 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다.
합성예 1: 본 발명의 화합물 4의 합성
Figure 112008047647482-PAT00011
500 mL 3구 둥근바닥 플라스크에 질소를 충전한 후 4,4'-다이브로모바이페닐 (16.0 mmol, 5.0g), N-(바이페닐-4-일)-9,9,-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민 (32.0 mmol, 11.58g), Pd(PPh3)4 (3.2 mmol, 3.70g) 및 포타슘 카보네이트 (64 mmol, 8.8g)를 넣었다. 여기에, 용매로서 300 ml의 테트라하이드로퓨란(THF)/H2O (2/1)을 넣고 80℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응용액의 온도를 상온으로 내리고 다이클로로메탄으로 추출 후 재결정하여 고체의 표제 화합물 8.5g을 얻었다. (수율: 61%) (MS(FAB) m/z : 873 [M + H]+;1H NMR (δ in CDCl3); 1.44 (s, 12H), 7.01-7.90 (m, 40H))
합성예 2: 본 발명의 화합물 21의 합성
Figure 112008047647482-PAT00012
500 mL 3구 둥근바닥 플라스크에 질소를 충진한 후 N,N-다이(바이페닐-4-일)-4'-브로모바이페닐-4-아민 (14.8 mmol, 8.2 g), 비스(9,9-다이메틸-9H-바이페닐-2-일)아민 (14.8 mmol, 5.94 g), Pd(PPh3)4 (1.48 mmol, 1.71 g) 및 포타슘 카보네이트 (30 mmol, 4.15 g)를 넣었다. 여기에 용매로서 300 ml의 테트라하이드로퓨란(THF)/H2O (2/1)을 넣고 80 ℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응용액의 온도를 상온으로 내리고 다이클로로메탄으로 추출 후 재결정하여 고체의 표제 화합물 9.7 g을 얻었다. (수율: 75%) (MS(FAB) m/z : 874 [M + H]+;1H NMR (δ in CDCl3); 1.48 (s, 12H), 7.01-7.90 (m, 40H))
상기 합성예에서 제조한 화합물 4와 화합물 21, 및 대조군으로서의 N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-다이페닐-벤지딘(NPB)을 정공주입층 및 정공수송층 물질로 사용하여 통상적인 방법에 따라 유기 전계발광 소자를 제작하였다.
제조예 1: 본 발명의 화합물 4를 포함하는 유기 전계발광 소자의 제조
먼저 유리 기판에 산화인듐주석(ITO) 양극층을 형성하고, 그 위에 600Å 두께의 정공주입층과 300Å 두께의 정공수송층을 순차적으로 형성하였다. 이 때 정공주입층 및 정공수송층 물질로는 합성예 1의 화합물 4를 사용하였다. 다음으로 발광 호스트 물질로서 300Å 두께의 ADN(9,10-다이(나프틸-2-일)안트라센)에 청색 형광 도펀트로서 DPVBi(4,4'-비스(2,2-다이페닐에텐-1-일)다이페닐)가 7% 도핑된 발광층을 형성하고, 그 위에 10Å두께의 플루오르화 리튬(LiF) 소재의 전자주입층 및 1500Å 두께의 알루미늄 음극을 순차적으로 증착시켜 유기 전계발광 소자를 제작하였다.
제조예 2: 본 발명의 화합물 21를 포함하는 유기 전계발광 소자의 제조
정공수송층 및 정공수송층 물질로서 합성예 2의 화합물 21을 사용한 것을 제 외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 유기 전계발광 소자를 제작하였다.
제조예 3: 대조군으로서 NPB를 포함하는 유기 전계발광 소자의 제조
정공수송층 및 정공수송층 물질로서 NPB를 사용한 것을 제외하고는 상기 제조예 1과 동일한 방법으로 유기 전계발광 소자를 제작하였다.
시험예: 유기 전계발광 소자의 제작 및 물성 측정
상기 제조예 1 내지 3에서 제조된 각각의 유기 전계발광 소자에 대해서, 전압-휘도, 전류밀도-휘도, 전압-전류밀도, 발광효율-휘도 및 전력효율-휘도를 각각 측정한 곡선을 도 2 내지 도 6에, X 및 Y 색좌표-휘도 곡선을 각각 도 7 및 도 8에, 전기발광 스펙트럼을 도 9에, 시간-휘도 곡선을 도 10에 나타내었으며, 이들 결과는 하기 표 1에 정리하였다.
Figure 112008047647482-PAT00013
※ 상기 표 1에서의 결과는 1000 니트(nit)에의 측정값임.
상기 도 2 내지 10 및 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 화합물인 화합물 4 및 21을 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 본 발명의 유기 전계발광 소자는 NPB를 사용한 비교예의 유기 전계발광 소자에 비해 구동전압이 낮음과 동시에 발광효율 및 수명이 높게 측정되었다. 따라서 본 발명의 화합물이 유기 전계발광 소자의 정공주입층 및 정공수송층 물질로 사용된 유기 전계발광 소자는 구동전압, 발광효율 및 수명 측면에서 현저히 개선되었다.
도 1은 일반적인 유기 전계발광 소자의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 전압-휘도의 곡선이다.
도 3은 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 전류밀도-휘도의 곡선이다.
도 4는 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 전압-전류밀도의 곡선이다.
도 5는 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 발광효율-휘도의 곡선이다.
도 6은 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 전력효율-휘도의 곡선이다.
도 7 및 8은 각각 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 X 및 Y 색좌표-휘도 곡선이다.
도 9는 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 전기발광 스펙트럼이다.
도 10는 본 발명의 화합물 4 및 21과 NPB를 정공주입층 및 정공수송층 물질로서 사용한 유기 전계발광 소자의 시간-휘도의 곡선이다.

Claims (15)

  1. 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 바이페닐 유도체:
    <화학식 1>
    Figure 112008047647482-PAT00014
    <화학식 2>
    Figure 112008047647482-PAT00015
    상기 화학식 1 및 화학식 2에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기이며, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 하기 화학식 3으로 표시되는 치환기이다:
    <화학식 3>
    Figure 112008047647482-PAT00016
    상기 화학식 3에서, L1 과 L2 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 환구조를 나타내는 연결기이고, 둘 다 존재하거나 어느 한쪽만 존재할 수 있다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 L1 및 L2 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 메틸렌기, 에틸렌기, 다이메틸메틸렌기, 다이페닐메틸렌기, 락톤환 및 펩티드기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 바이페닐 유도체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 3-바이페닐기, 4-바이페닐기, 3-페닐-1-나프틸기, 3-페닐-2-나프틸기, 4-페닐-1-나프틸기, 4-페닐-2-나프틸기, 3-나프틸-1-페닐기, 3-나프틸-2-페닐기, 4-나프틸-1-페닐기, 4-나프틸-2-페닐기로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 바이페닐 유도체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2 은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 하기의 7개의 치환기 중 하나인 것을 특징으로 하는 바이페닐 유도체:
    Figure 112008047647482-PAT00017
    상기 식에서, R3과 R4는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 알킬 또는 아릴기이다.
  5. 제4항에 있어서,
    하기 화합물 1 내지 34로 표시되는 화합물 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이페닐 유도체:
    Figure 112008047647482-PAT00018
    Figure 112008047647482-PAT00019
    Figure 112008047647482-PAT00020
    Figure 112008047647482-PAT00021
  6. 제5항에 있어서,
    상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬로 치환되거나 비치환된 페닐, 나프틸 및 바이페닐로 이루어진 군으로부터 선택된 것이며, 상기 Ar1 및 Ar2는 다이메틸플루오렌일인 것을 특징으로 하는 바이페닐 유도체.
  7. 제6항에 있어서,
    하기 화합물 4 또는 화합물 21로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 바이페닐 유도체:
    Figure 112008047647482-PAT00022
  8. 양극과 음극 사이에 발광층, 정공주입층 및 정공수송층 중 하나 이상을 포함하는 유기 전계발광 소자에 있어서,
    상기 정공주입층 및 정공수송층 중 하나 이상이 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 정공주입층과 정공수송층 중 하나 이상의 층에 하기 화합물 4 및 화합물 21 중 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자:
    Figure 112008047647482-PAT00023
  10. 제8항에 있어서,
    상기 발광층과 음극사이에 전자수송층 및 전자주입층 중 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 발광층이, 발광 호스트 물질로서 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄, 8-하이드록시퀴놀린베릴륨염, 4,4'-비스(2,2-다이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐 계열, 스파이로(Spiro)물질, ADN(9,10-다이(나프틸-2-일)안트라센)을 포함한 계열, 스파이로-4,4'-비스(2,2-다이페닐에테닐)-1,1'-바이페닐, 2-(2-벤즈옥사졸릴)-페놀 리튬염, 비스(다이페닐비닐)벤젠, 알루미늄-퀴놀린 금속착체, 이미다졸, 티아졸 및 옥사졸의 금속착체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 발광 도펀트로서 형광 또는 인광 도판트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전자수송층이 트리스(8-하이드록시퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 전자주입층이 LiF, Liq, Li2O, BaO, NaCl 및 CsF 로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 발광층과 전자수송층 사이에 정공차단층을 추가로 포함하고, 상기 정공차단층이 (8-하이드록시퀴놀리놀라토)리튬(Liq), 비스(8-하이드록시-2-메틸퀴놀리놀나토)-알루미늄 비페녹사이드(BAlq), 바쏘쿠프로인(bathocuproine, BCP) 및 플루오르화 리튬(LiF) 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
  15. 제10항에 있어서,
    양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 소자.
KR1020080063620A 2008-07-01 2008-07-01 신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자 KR20100003632A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080063620A KR20100003632A (ko) 2008-07-01 2008-07-01 신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080063620A KR20100003632A (ko) 2008-07-01 2008-07-01 신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100003632A true KR20100003632A (ko) 2010-01-11

Family

ID=41813392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080063620A KR20100003632A (ko) 2008-07-01 2008-07-01 신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100003632A (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101053466B1 (ko) * 2011-02-16 2011-08-03 덕산하이메탈(주) 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자장치, 내열성 측정법
KR20110117991A (ko) * 2010-04-22 2011-10-28 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 소자
WO2014034795A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
CN104629718A (zh) * 2013-11-09 2015-05-20 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种新型电致发光材料及其应用
US9634263B2 (en) 2013-03-26 2017-04-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
CN106631830A (zh) * 2016-10-14 2017-05-10 长春海谱润斯科技有限公司 一种芴类化合物及其制备方法和应用
CN111138296A (zh) * 2018-11-01 2020-05-12 东进世美肯株式会社 新型覆盖层用化合物及包含其的有机发光器件
CN111170874A (zh) * 2020-01-09 2020-05-19 长春海谱润斯科技有限公司 一种芳胺类化合物及其有机电致发光器件
US11101440B2 (en) * 2015-07-01 2021-08-24 Kyushu University, National University Corporation Organic electroluminescent device
CN115838336A (zh) * 2021-08-10 2023-03-24 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种螺环化合物及其应用
US11807767B2 (en) 2018-09-28 2023-11-07 Lg Chem, Ltd. Ink composition for organic light emitting device
WO2024024591A1 (ja) * 2022-07-29 2024-02-01 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110117991A (ko) * 2010-04-22 2011-10-28 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 소자
KR101053466B1 (ko) * 2011-02-16 2011-08-03 덕산하이메탈(주) 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자장치, 내열성 측정법
WO2012111927A2 (ko) * 2011-02-16 2012-08-23 덕산하이메탈(주) 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자장치, 내열성 측정법
WO2012111927A3 (ko) * 2011-02-16 2012-10-11 덕산하이메탈(주) 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 전자장치, 내열성 측정법
TWI600637B (zh) * 2011-02-16 2017-10-01 德山 新勒克斯 化合物、使用該化合物之有機電子元件及其電子裝置與熱阻測量方法
JP2014506881A (ja) * 2011-02-16 2014-03-20 ドクサン ハイ メタル カンパニー リミテッド 化合物及びこれを利用した有機電気素子、その電子装置、耐熱性測定法
WO2014034795A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
US20150243891A1 (en) * 2012-08-31 2015-08-27 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic amine derivative, and organic electroluminescent element using same
JP2015212299A (ja) * 2012-08-31 2015-11-26 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5849160B2 (ja) * 2012-08-31 2016-01-27 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JPWO2014034795A1 (ja) * 2012-08-31 2016-08-08 出光興産株式会社 芳香族アミン誘導体およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
US10014477B2 (en) 2012-08-31 2018-07-03 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic amine derivative, and organic electroluminescent element using same
US11444246B2 (en) 2012-08-31 2022-09-13 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic amine derivative, and organic electroluminescent element using same
US11362279B2 (en) 2012-08-31 2022-06-14 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Aromatic amine derivative, and organic electroluminescent element using same
US9634263B2 (en) 2013-03-26 2017-04-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
US10347847B2 (en) 2013-03-26 2019-07-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
US10446766B2 (en) 2013-03-26 2019-10-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic compound, light-emitting element, light-emitting device, display device, electronic device, and lighting device
CN104629718A (zh) * 2013-11-09 2015-05-20 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种新型电致发光材料及其应用
US11101440B2 (en) * 2015-07-01 2021-08-24 Kyushu University, National University Corporation Organic electroluminescent device
CN106631830A (zh) * 2016-10-14 2017-05-10 长春海谱润斯科技有限公司 一种芴类化合物及其制备方法和应用
US11807767B2 (en) 2018-09-28 2023-11-07 Lg Chem, Ltd. Ink composition for organic light emitting device
CN111138296A (zh) * 2018-11-01 2020-05-12 东进世美肯株式会社 新型覆盖层用化合物及包含其的有机发光器件
CN111170874A (zh) * 2020-01-09 2020-05-19 长春海谱润斯科技有限公司 一种芳胺类化合物及其有机电致发光器件
CN115838336A (zh) * 2021-08-10 2023-03-24 宁波卢米蓝新材料有限公司 一种螺环化合物及其应用
WO2024024591A1 (ja) * 2022-07-29 2024-02-01 出光興産株式会社 化合物、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101026171B1 (ko) 신규의 축합 카바졸 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광 소자
KR101017945B1 (ko) 비대칭 안트라센 유도체 및 이를 포함하는유기전계발광소자
KR101738607B1 (ko) 유기전계발광소자
KR101026173B1 (ko) 신규한 카바졸 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자
KR102160946B1 (ko) 아크리딘 유도체를 포함하는 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20090028943A (ko) 정공주입층/정공수송층 물질 및 이를 포함하는유기전계발광소자
KR20100003632A (ko) 신규의 바이페닐 유도체 및 이를 포함하는 유기 전계발광소자
KR20160143627A (ko) 유기전계발광소자용 유기화합물 및 상기 유기화합물을 포함하는 유기전계발광소자
KR102169273B1 (ko) 아크리딘 유도체를 포함하는 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101026175B1 (ko) 플루오렌카바졸계 유도체 및 이를 포함하는유기전계발광소자
KR20090114716A (ko) 정공수송층 물질 및 이를 포함하는 유기 전계발광 소자
KR101512014B1 (ko) 신규한 아릴카바졸일아크리딘계 유기 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전기발광 소자
KR100994765B1 (ko) 플루오렌계 발광 물질을 포함하는 유기전계발광소자
KR20180020577A (ko) 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20100007639A (ko) 신규한 페닐-플루오렌 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광 소자
KR102423699B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR102394380B1 (ko) 신규한 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20140033301A (ko) 중수소로 치환된 신규한 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20090016048A (ko) 녹색/청색 형광 발광물질 및 이를 포함하는유기전계발광소자
KR102659372B1 (ko) 신규 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR100951441B1 (ko) 정공주입층/정공수송층 물질 및 이를 포함하는유기전계발광소자
KR102390954B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101512023B1 (ko) 신규한 유기발광화합물 및 이를 포함하는 유기전기발광소자
KR100877344B1 (ko) 녹색/청색 형광 발광물질 및 이를 포함하는유기전계발광소자
KR20150095208A (ko) 신규한 정공주입·정공수송 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application