KR20110113467A - 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자. - Google Patents
유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자. Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110113467A KR20110113467A KR1020100032874A KR20100032874A KR20110113467A KR 20110113467 A KR20110113467 A KR 20110113467A KR 1020100032874 A KR1020100032874 A KR 1020100032874A KR 20100032874 A KR20100032874 A KR 20100032874A KR 20110113467 A KR20110113467 A KR 20110113467A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- formula
- group
- layer
- substituted
- unsubstituted
- Prior art date
Links
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 title abstract description 4
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 78
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 34
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 28
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 18
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 16
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 14
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 12
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 5
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000005103 alkyl silyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 4
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 4
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000001769 aryl amino group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000005104 aryl silyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical group [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000005241 heteroarylamino group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 125000004431 deuterium atom Chemical group 0.000 claims 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 78
- 239000000463 material Substances 0.000 description 41
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 34
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 34
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 7
- -1 sec-butyloxy group Chemical group 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 5
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 5
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 0 *C(*)(*1ccccc1C(O1)=*c(cc2)ccc2-c(cc2)ccc2N)I1=C Chemical compound *C(*)(*1ccccc1C(O1)=*c(cc2)ccc2-c(cc2)ccc2N)I1=C 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 4
- SPDPTFAJSFKAMT-UHFFFAOYSA-N 1-n-[4-[4-(n-[4-(3-methyl-n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]anilino)phenyl]phenyl]-4-n,4-n-bis(3-methylphenyl)-1-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 SPDPTFAJSFKAMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001975 deuterium Chemical group 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 OGGKVJMNFFSDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 2
- 238000004770 highest occupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N lithium butane Chemical compound [Li+].CCC[CH2-] DLEDOFVPSDKWEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-N picolinic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=N1 SIOXPEMLGUPBBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 125000002023 trifluoromethyl group Chemical group FC(F)(F)* 0.000 description 2
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 2
- CEMAWMOMDPGJMB-CYBMUJFWSA-N (2r)-1-(propan-2-ylamino)-3-(2-prop-2-enoxyphenoxy)propan-2-ol Chemical compound CC(C)NC[C@@H](O)COC1=CC=CC=C1OCC=C CEMAWMOMDPGJMB-CYBMUJFWSA-N 0.000 description 1
- OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 1,4-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C=C1 XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKWWASUTWAFKHA-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-2,3-difluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC(Br)=C1F RKWWASUTWAFKHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SRQOBNUBCLPPPH-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-4-phenylbenzene Chemical group C1=CC(CC)=CC=C1C1=CC=CC=C1 SRQOBNUBCLPPPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCMMSLVJMKQWMQ-UHFFFAOYSA-N 2,4-dibromopyridine Chemical compound BrC1=CC=NC(Br)=C1 PCMMSLVJMKQWMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBTGBRYMJKYYOE-UHFFFAOYSA-N 2,6-difluoropyridine Chemical compound FC1=CC=CC(F)=N1 MBTGBRYMJKYYOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEQBRULPNIVQPP-UHFFFAOYSA-N 2-[3,5-bis(1-phenylbenzimidazol-2-yl)phenyl]-1-phenylbenzimidazole Chemical compound C1=CC=CC=C1N1C2=CC=CC=C2N=C1C1=CC(C=2N(C3=CC=CC=C3N=2)C=2C=CC=CC=2)=CC(C=2N(C3=CC=CC=C3N=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 GEQBRULPNIVQPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 2-carbazol-9-yl-n,n-diphenylaniline Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C(=CC=CC=1)N1C2=CC=CC=C2C2=CC=CC=C21)C1=CC=CC=C1 RKVIAZWOECXCCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSDSSGBPEUDDEE-UHFFFAOYSA-N 2-formylpyridine Chemical compound O=CC1=CC=CC=N1 CSDSSGBPEUDDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001622 2-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C(*)C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- ZZLCFHIKESPLTH-UHFFFAOYSA-N 4-Methylbiphenyl Chemical group C1=CC(C)=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZZLCFHIKESPLTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004860 4-ethylphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000590 4-methylphenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 4-n-(3-methylphenyl)-1-n,1-n-bis[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]-4-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC Chemical class COC1=C(C=CC=C1)N(C1=CC=2C3(C4=CC(=CC=C4C=2C=C1)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC(=CC=C1C=1C=CC(=CC=13)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)N(C1=CC=C(C=C1)OC)C1=C(C=CC=C1)OC)C1=CC=C(C=C1)OC KSSJBGNOJJETTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZILLUZZTELQKER-UHFFFAOYSA-N C[Si](C)(C)c(cc1)cnc1C(Nc1cc(C(F)(F)F)cc(C(F)(F)F)c1)=O Chemical compound C[Si](C)(C)c(cc1)cnc1C(Nc1cc(C(F)(F)F)cc(C(F)(F)F)c1)=O ZILLUZZTELQKER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOEXHJIJRZPMTK-UHFFFAOYSA-N C[Si](C)(C)c1cc(C(O)=O)ncc1 Chemical compound C[Si](C)(C)c1cc(C(O)=O)ncc1 XOEXHJIJRZPMTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000284156 Clerodendrum quadriloculare Species 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019015 Mg-Ag Inorganic materials 0.000 description 1
- CDIDGWDGQGVCIB-UHFFFAOYSA-N Nc1cc(C(F)(F)F)cc(C(F)(F)F)c1 Chemical compound Nc1cc(C(F)(F)F)cc(C(F)(F)F)c1 CDIDGWDGQGVCIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBYGBTMNPMMONF-UHFFFAOYSA-N [Ag].C(Cl)(Cl)Cl Chemical compound [Ag].C(Cl)(Cl)Cl HBYGBTMNPMMONF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N [Mg].[In] Chemical compound [Mg].[In] JHYLKGDXMUDNEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 125000005018 aryl alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005872 benzooxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001164 benzothiazolyl group Chemical group S1C(=NC2=C1C=CC=C2)* 0.000 description 1
- UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K bis[(2-methylquinolin-8-yl)oxy]-(4-phenylphenoxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC([O-])=CC=C1C1=CC=CC=C1 UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- MZYDBGLUVPLRKR-UHFFFAOYSA-N c(cc1)cc(c2ccccc22)c1[n]2-c1cc(-[n]2c3ccccc3c3c2cccc3)ccc1 Chemical compound c(cc1)cc(c2ccccc22)c1[n]2-c1cc(-[n]2c3ccccc3c3c2cccc3)ccc1 MZYDBGLUVPLRKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Inorganic materials [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003739 carbamimidoyl group Chemical group C(N)(=N)* 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000005677 ethinylene group Chemical group [*:2]C#C[*:1] 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- RIFGWPKJUGCATF-UHFFFAOYSA-N ethyl chloroformate Chemical compound CCOC(Cl)=O RIFGWPKJUGCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004404 heteroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004446 heteroarylalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003707 hexyloxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N hydrazine group Chemical group NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005597 hydrazone group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003387 indolinyl group Chemical group N1(CCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 125000002510 isobutoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001972 isopentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Inorganic materials [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 125000000040 m-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003261 o-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004115 pentoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 125000005561 phenanthryl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003386 piperidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002572 propoxy group Chemical group [*]OC([H])([H])C(C([H])([H])[H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000719 pyrrolidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001712 tetrahydronaphthyl group Chemical group C1(CCCC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 125000001113 thiadiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000004306 triazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001425 triazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003866 trichloromethyl group Chemical group ClC(Cl)(Cl)* 0.000 description 1
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H10K85/30—Coordination compounds
- H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
- H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F15/00—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table
- C07F15/0006—Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic Table compounds of the platinum group
- C07F15/0033—Iridium compounds
-
- 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
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 신규한 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유기금속 화합물을 포함하는 유기전계발광소자는 외부양자효율이 우수하다.
[화학식 1]
[화학식 1]
Description
본 발명은 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 높은 양자효율을 가지는 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 작은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 대표적인 평면표시소자인 액정 디스플레이는 기존의 CRT(cathode ray tube)에 비해 경량화가 가능하다는 장점은 있으나, 시야각(viewing angle)이 제한되고 배면 광(back light)이 반드시 필요하다는 등의 단점을 갖고 있다. 이에 반하여, 새로운 평면표시소자인 유기전계발광소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고, 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있으며, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있으며, 최근에는 풀-컬러(full-color)디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
유기 발광 현상을 이용하는 유기전계발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기전계발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기전계발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 이러한 유기전계발광소자는 자발광, 고휘도, 고효율, 낮은 구동전압, 넓은 시야각, 높은 콘트라스트, 고속 응답성 등의 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
유기전계발광소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다. 또한, 발광 재료는 발광색에 따라 청색, 녹색, 적색 발광 재료와 보다 나은 천연색을 구현하기 위해 필요한 노란색 및 주황색 발광 재료로 구분될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이 때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
유기전계발광소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기전계발광소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 당 기술분야에서는 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있는 실정이다.
발광 재료에서 발광 원리를 살펴보면, 양쪽 전극에서부터 주입된 전자와 정공이 결합에 의해 엑시톤(여기자)을 형성하는데, 이때 일중항 여기자의 경우 형광, 삼중항 여기자의 경우 인광에 관여한다. 생성 확률이 75%인 삼중항 여기자를 사용하는 인광재료는 생성 확률이 25%인 일중항 여기자를 사용하는 형광재료보다 뛰어난 발광 효율을 보인다.
유기전계발광소자에 적용될 수 있는 고효율 인광체들은 매우 제한적인데, 인광 발광이 용이한 분자구조로는 계간전이가 용이한 분자 구조로 원자번호가 큰 금속을 포함하는 금속 착체로서 Ir, Pt, Eu, Tb, Re, Rh, Os 등의 전이금속을 이용한 인광물질의 개발이 진행되고 있고, 리간드의 종류에 따라서 발광특성이 결정된다.
다만, 휘도가 낮고 물질의 안정성이 떨어져 실제 소자에 적용하기에는 한계가 있어 신규 발광물질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 그 중에서도 이리듐 착체 화합물은 인광 발광효율이 우수한 물질로 주목받고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 외부양자효율이 우수한 유기금속 화합물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 유기금속 화합물을 포함하는 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.
상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 하기 [화학식 1]로 표시되는 유기금속 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 [화학식 1]에서,
X 및 R1은 각각 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 40의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
L은 한 자리 또는 두 자리의 리간드이며,
o 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 [화학식 1]의 유기금속 화합물이 하기 [화학식 2] 내지 [화학식 6]으로 표시되는 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물을 제공한다.
[화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
[화학식 5] [화학식 6]
X, Y, Z 및 R2는 상기 [화학식 1]의 X 및 R1의 정의와 동일하고,
o, p, q 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 의하면 상기 [화학식 1]의 Ir-L이 하기 [화학식 7]로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물을 제공한다.
[화학식 7]
상기 [화학식 7]에서,
Y 및 Z는 상기 [화학식 1]의 X 및 R1의 정의와 동일하고,
p 및 q는 1 내지 3의 정수이며,
A는 단일결합 내지는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬렌이다.
상기 두 번째 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 [화학식 1]로 표시되는 유기금속 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.
본 발명에 따른 [화학식 1]로 표시되는 유기금속 화합물을 유기물층에 포함하는 유기전계발광소자는 외부양자효율이 우수하기 때문에 디스플레이 및 조명 등에 유용하게 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기전계발광소자의 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 20 : 애노드
30 : 정공주입층 40 : 정공수송층
50 : 유기발광층 60 : 전자수송층
70 : 전자주입층 80 : 캐소드
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 기판 20 : 애노드
30 : 정공주입층 40 : 정공수송층
50 : 유기발광층 60 : 전자수송층
70 : 전자주입층 80 : 캐소드
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 유기금속 화합물은 종래 이리듐 착제 화합물보다 인광발광효율을 개선시킨 것으로서, 상기 [화학식 1]로 표시되는 것과 같이 이리듐 착제에 다양한 종류의 리간드가 결합된 것을 특징으로 하고, 보다 구체적으로는 상기 [화학식 2] 내지 [화학식 6]으로 표시되는 화합물 중에서 어느 하나인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 [화학식 1]에서 Ir-L은 보다 구체적으로 상기 [화학식 7]로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기금속 화합물에 있어서, 상기 [화학식 1] 내지 [화학식 7]의 치환기들을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
상기 [화학식 1]에서 인접한 작용기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리인 지방족, 방향족, 헤테로지방족 또는 헤테로방향족의 축합고리를 형성할 수 있고 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합될 수 있다.
상기 [화학식 1]에서 치환기는 각각 독립적으로 수소원자, 중수소 원자, 시아노기, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 탄소수 1 내지 40의 알콕시기, 탄소수 1 내지 40의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 40의 아릴아미노기, 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 탄소수 3 내지 40의 아릴옥시기, 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기에 의해서 치환될 수 있고, 상기 치환기에 의해 추가로 치환될 수 있다. 상기 치환기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리인 지방족, 방향족, 헤테로지방족 또는 헤테로방향족의 축합고리를 형성할 수 있고 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 트리클로로메틸기, 트리플루오르메틸기 등을 들 수 있으며, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 실릴기(이 경우 “알킬실릴기”라 함), 치환 또는 비치환된 아미노기(-NH2,-NH(R),-N(R')(R''),여기서 R, R' 및 R"은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 24의 알킬기임(이 경우 “알킬아미노기”라 함)), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 5 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, iso-아밀옥시기, 헥실옥시기 등을 들 수 있으며, 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 할로겐기의 구체적인 예로는 플루오르(F), 클로린(Cl), 브롬(Br) 등을 들 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 2-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 4-메틸페닐기, 4-에틸페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, 4-메틸비페닐기, 4-에틸비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-메틸나프틸기, 2-메틸나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있으며, 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 인돌리닐기, 퀴놀린닐기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 모폴리디닐기, 피페라디닐기, 카바졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 치아졸릴기, 치아디아졸릴기, 벤조치아졸릴기, 트리아졸릴기, 이미다졸릴기, 벤조이미다졸기 등이 있으며, 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 동일한 치환기로 치환가능하다.
본 발명에 있어서, “치환 또는 비치환된”이라는 용어는 중수소, 할로겐기, 알킬기, 알케닐기, 알콕시기, 아릴기, 아릴알킬기, 아릴알케닐기, 헤테로아릴기, 카바졸릴기, 플루오레닐기, 니트릴기 및 아세틸렌기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 유기금속 화합물에 있어서, 상기 [화학식 2] 내지 [화학식 6]의 R2는 보다 구체적으로 하기의 구조식 [S 1]으로 표시되는 치환기 중 어느 하나일 수 있다.
[S 1]
본 발명에 따른 유기금속 화합물에 있어서, 상기 [화학식 2] 내지 [화학식 6]의 X는 보다 구체적으로 하기의 구조식 [S 2]로 표시되는 치환기 중 어느 하나일 수 있다.
[S 2]
본 발명에 따른 유기금속 화합물에 있어서, 상기 [화학식 1]의 Ir-L은 하기 구조식 [L 1] 내지 [L 28]로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
[L 1] [L 2] [L 3] [L 4] [L 5] [L 6] [L 7]
[L 8] [L 9] [L 10] [L 11] [L 12] [L 13] [L 14]
[L 15] [L 16] [L 17] [L 18] [L 19]
[L 20] [L 21] [L 22] [L 23] [L 24] [L 25]
[L 26] [L 27] [L 28]
본 발명에 따른 유기금속 화합물에 있어서, 상기 [화학식 1]은 하기 [화학식8] 내지 [화학식 94]로 표시되는 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
[화학식 8] [화학식 9] [화학식 10] [화학식 11]
[화학식 12] [화학식 13] [화학식 14] [화학식 15]
[화학식 16] [화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
[화학식 20] [화학식 21] [화학식 22] [화학식 23]
[화학식 24] [화학식 25] [화학식 26] [화학식 27]
[화학식 28] [화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]
[화학식 32] [화학식 33] [화학식 34] [화학식 35]
[화학식 36] [화학식 37] [화학식 38] [화학식 39]
[화학식 40] [화학식 41] [화학식 42] [화학식 43]
[화학식 44] [화학식 45] [화학식 46] [화학식 47]
[화학식 48] [화학식 49] [화학식 50] [화학식 51]
[화학식 52] [화학식 53] [화학식 54] [화학식 55]
[화학식 56] [화학식 57] [화학식 58] [화학식 59]
[화학식 60] [화학식 61] [화학식 62] [화학식 63]
[화학식 64] [화학식 65] [화학식 66] [화학식 67]
[화학식 68] [화학식 69] [화학식 70] [화학식 71]
[화학식 72] [화학식 73] [화학식 74] [화학식 75]
[화학식 76] [화학식 77] [화학식 78] [화학식 79]
[화학식 80] [화학식 81] [화학식 82] [화학식 83]
[화학식 84] [화학식 85] [화학식 86] [화학식 87]
[화학식 88] [화학식 89] [화학식 90] [화학식 91]
[화학식 92] [화학식 93] [화학식 94]
본 발명에 따른 유기금속 화합물의 제조방법은 후술하는 실시예에 구체적으로 나타내었다.
또한, 본 발명은 애노드; 캐소드; 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 [화학식 1]로 표시되는 유기 금속 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.
이 때, 상기 유기금속 화합물이 함유된 층은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층인 것이 바람직하며, 애노드 및 캐소드 사이에는 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다.
구체적인 예로서, 정공수송층(HTL, Hole Transport Layer)이 추가로 적층되어 있고, 상기 캐소드와 상기 유기발광층 사이에 전자수송층(ETL, Electron Transport Layer)이 추가로 적층되어 있는 것일 수 있는데, 상기 정공수송층은 애노드로부터 정공을 주입하기 쉽게 하기 위하여 적층되는 것으로서, 상기 정공수송층의 재료로는 이온화 포텐셜이 작은 전자공여성 분자가 사용되는데, 주로 트리페닐아민을 기본 골격으로 하는 디아민, 트리아민 또는 테트라아민 유도체가 많이 사용되고 있다.
본 발명에서도 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다.
상기 정공수송층의 하부에는 정공주입층(HIL, Hole Injecting Layer)을 추가적으로 더 적층할 수 있는데, 상기 정공주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 CuPc(copper phthalocyanine) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA(4,4,4''-tri(N- carbazolyl)triphenyl-amine), m-MTDATA(4,4',4''-tris-(3-methylphenylphenyl amino)triphenylamine) 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 사용되는 상기 전자수송층은 캐소드로부터 공급된 전자를 유기발광층으로 원활히 수송하고 상기 유기발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제함으로써 발광층 내에서 재결합할 수 있는 기회를 증가시키는 역할을 한다. 상기 전자수송층 재료로는 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있음은 물론이며, 예를 들어 옥사디아졸 유도체인 PBD, BMD, BND 또는 Alq3등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 전자수송층의 상부에는 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 파워효율을 개선 시키는 기능을 수행하는 전자주입층(EIL, Electron Injecting Layer)을 더 적층시킬 수도 있는데, 상기 전자주입층 재료 역시 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, LiF, NaCl, CsF, Li2O,BaO등의 물질을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자 등에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 애노드(20), 정공수송층(40), 유기발광층(50), 전자수송층(60) 및 캐소드(80)을 포함하며, 필요에 따라 정공주입층(30)과 전자주입층(70)을 더 포함할 수 있으며, 그 이외에도 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하며, 정공저지층 또는 전자저지층을 더 형성시킬 수도 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드(20)를 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2),산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 애노드(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.
이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 유기발광층(50)을 적층하고 상기 유기발광층(50)의 상부에 선택적으로 정공저지층(미도시)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박막을 형성할 수 있다. 상기 정공저지층은 정공이 유기발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 경우에는 소자의 수명과 효율이 감소되기 때문에 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 이 때, 사용되는 정공 저지 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI 등이 사용될 수 있다.
이러한 정공저지층 위에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성하고 상기 전자주입층(70)의 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착하여 캐소드(80) 전극을 형성함으로써 유기 EL 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용할 수 있으며, 전면 발광 소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들의 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
<합성예 1> [화학식 8]로 표시되는 화합물의 제조
(1) [화학식 1-a]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 1]에 의하여 [화학식 1-a]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 1]
[화학식 1-a]
1L 둥근 바닥 플라스크에 2-피콜린산 11.2g(0.091mol), THF 560ml를 넣은 후, -15℃까지 냉각시켰다. 이 용액에 트리에틸아민 11.0g(0.11mol), 에틸클로로 포매트 11.8g(0.11mol)을 가한 다음 30분간 교반한다. 2,5-비스트리플로로메틸아닐린 25.0g(0.11mol)을 가하고 90분간 교반한다. 온도를 상온으로 올린 후 용매를 제거한다. 고형물을 메탄올에 녹이고 고체가 석출 될 때까지 물을 가한 후 필터한다. 석유에테르로 재결정하여 백색의 고체를 얻었다. (수율 25g(82%))
(2) [화학식 1-b]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 2]에 의하여 [화학식 1-b]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 2]
[화학식 1-a] [화학식 1-b]
250ml의 둥근바닥 플라스크에 상기 [반응식 1]로부터 얻은 [화학식 1-a]로 표시되는 화합물 10.0g(0.03mol), IrCl3.xH2O4.5g(0.015mol)과 에톡시에탄올(120 ml), 물(40ml) 혼합용액을 넣은 후 120℃에서 18시간 환류시킨다. 온도를 상온으로 내린 다음 물(1L)에 붓고 생성된 고형물을 여과한 후 물, 메탄올, 에테르, 헥산으로 세척하여 [화학식 1-b]로 표시되는 화합물을 제조하였다. (수율 10.5g(78%))
(3) [화학식 8]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 3]에 의하여 [화학식 8]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 3]
[화학식1-b] [화학식 8]
100ml의 둥근 바닥 플라스크에 상기 [반응식 1] 및 [반응식 2]로부터 얻은 [화학식 1-a]로 표시되는 화합물 5.6g(17.0mmol), [화학식 1-b]로 표시되는 화합물 10.0g(5.59mmol), 트리플로로메탄실버 3.7g(17.0mmol)을 200℃에서 5시간 동안 교반하였다. 온도를 내린 다음 상기 반응물을 디클로로메탄에 녹인 후 헥산과 에틸 아세테이트 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 분리하여 얻은 고체를 건조하여 [화학식 8]로 표시되는 화합물을 제조하였다. (수율 3.2 g(47%))
MS(MALDI-TOF): m/z 1192[M]+; Anal. Calcd.
C42H21F18IrN6O3:C,42.33;H,1.78;N,7.05.Found:C,41.95;H,1.71;N,7.11.
<합성예 2> [화학식 11]로 표시되는 화합물의 제조
(1) [화학식 2-a]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 4]에 의하여 [화학식 2-a]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 4]
[화학식 2-a]
상기 합성예 1의 (1) [반응식 1]과 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 2-a]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 21.6g(81%))
(2) [화학식 2-b]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 5]에 의하여 [화학식 2-b]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 5]
[화학식 2-a] [화학식 2-b]
상기 합성예 1의 (2) [반응식 2]와 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 2-b]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 18.6g(69%))
(3) [화학식 11]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 6]에 의하여 [화학식 11]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 6]
[화학식 11]
상기 합성예 1의 (3) [반응식 3]과 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 11]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 6.2g(56%))
MS(MALDI-TOF): m/z 682[M]+; Anal. Calcd.
C27H33IrN6O3:C,47.56;H,4.88;N,12.33.Found:C,47.39;H,4.69;N,12.40.
<합성예 3> [화학식 21]로 표시되는 화합물의 제조
(1) [화학식 3-a]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 7]에 의하여 [화학식 3-a]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 7]
[화학식 3-a]
1L 둥근 바닥 플라스크에 2,4-디브로모피리딘 50g(0.211mol), 디에틸에테르 500ml를 넣고 내부온도 -78℃에서 노르말 뷰틸리튬 95.3g(0.232mol)을 천천히 적가하였다. 동일한 온도에서 1시간 동안 교반 뒤 클로로트리메틸실란 25.3g (0.233mol)을 천천히 가하고 온도를 상온으로 올린 후 5시간 동안 교반하였다. 반응물을 물에 붓고 에틸아세테이트로 추출한 다음 유기층을 건조 및 감압 증류하여 용매 제거한다. 이 반응물을 분별 증류하여 [화학식 3-a]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 34.3g(71%))
(2) [화학식 3-b]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 8]에 의하여 [화학식 3-b]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 8]
[화학식 3-a] [화학식 3-b]
250ml 둥근 바닥 플라스크에 상기 [반응식 7]로부터 얻은 [화학식 3-a]로 표시되는 화합물 30g(0.130mol), 디에틸에테르 300ml를 넣고 내부온도 -78℃에서 노르말 뷰틸리튬 58.7g(0.143mol)을 천천히 적가하였다. 동일한 온도에서 1시간 동안 교반 뒤 드라이아이스 11.4g (0.260mol)을 천천히 가하고 온도를 상온으로 올린 후 5시간 동안 교반하였다. 반응물을 2 N 염산에 붓고 에틸아세테이트로 추출한 다음 유기층을 건조 및 감압 증류하여 용매하여 [화학식 3-b]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 11.4g(45%))
(3) [화학식 3-c]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 9]에 의하여 [화학식 3-c]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 9]
[화학식 3-b] [화학식 3-c]
상기 합성예 1의 (1) [반응식 1]과 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 3-c]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 18.18g(79%))
(4) [화학식 3-d]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 10]에 의하여 [화학식 3-d]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 10]
[화학식 3-d]
상기 합성예 1의 (2) [반응식 2]와 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 3-d]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 19.8g(75g))
(5) [화학식 21]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 11]에 의하여 [화학식 21]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 11]
[화학식 3-d] [화학식 21]
상기 합성예 1의 (3) [반응식 3]과 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 21]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 6.1g(51g))
MS(MALDI-TOF): m/z 1408[M]+; Anal. Calcd.
C51H45F18IrN6O3Si3:C,43.49;H,3.22;N,5.97.Found:C,43.28;H,3.14;N,6.04.
<합성예 4> [화학식 72]로 표시되는 화합물의 제조
(1) [화학식 4-a]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 12]에 의하여 [화학식 4-a]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 12]
[화학식 4-a]
500ml의 둥근 바닥 플라스크에 2,6-디플로로피리딘 25.0g(0.217mol), 테트라히드로퓨란 240ml를 넣은 후, -78℃까지 냉각시켰다. 이 용액에 LDA 88.2g(0.22 mol)을 천천히 적가하고, 동일한 온도에서 2시간 교반한 후, 요오드 58.1g(0.22 mol)을 테트라히드로퓨란(100ml)에 녹여 천천히 가하였다. 상기 반응 결과물을 상온으로 승온 후, 12시간 동안 교반한 다음 증류수로 반응을 종결하였다. 에틸아세테이트로 2회 추출 후 추출액을 건조 및 용매 제거한 다음 에틸아세테이트, 헥산 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 분리하여 얻은 고체를 건조하여 [화학식 4-a]로 표시되는 화합물을 얻었다. 수율; 39.3g(75%).
(2) [화학식 4-b]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 13]에 의하여 [화학식 4-b]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 13]
[화학식 4-a] [화학식 4-b]
500ml의 둥근 바닥 플라스크에 마그네슘 2.8g(0.18mol), 테트라히드로퓨란(50ml)을 넣고, 상기 [반응식 12]로부터 얻은 [화학식 4-a]로 표시되는 화합물 30.0g(0.124mol)을 테트라히드로퓨란(240ml)에 녹인 후 천천히 적가한 다음 1시간 동안 환류시켰다. 온도를 상온으로 내린 후 반응물에 2-피리딘알데히드 12.5g (0.18mol)을 테트라히드로퓨란(100ml)에 녹여 가한 다음 10시간 동안 교반하였다.상기 반응물을 포화 염화암모늄 수용액에 붓고 유기층을 건조 및 감압 농축한 다음 에틸아세테이트 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 분리하여 얻은 고체를 건조하여 [화학식 4-b]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 18.5g(67%))
(3) [화학식 4-c]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 14]에 의하여 [화학식 4-c]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 14]
[화학식 4-b] [화학식 4-c]
100ml의 둥근 바닥 플라스크에 상기 [반응식 13]으로부터 얻은 [화학식 4-b]로 표시되는 화합물 17.0g(0.076mol)을 메탄올(50ml), 황산(10ml)에 녹인 후 10% Pd/C(2g) 넣는다. 상온에서 수소를 넣고 수소가 소모될 때까지 교반한 다음 촉매를 거르고 10% 수산화나트륨 수용액으로 중화 후 디클로로메탄으로 추출하여 건조 및 감압 농축한다. 에틸아세테이트 전개용매로 컬럼크로마토그래피로 분리하여 얻은 고체를 건조하여 [화학식 4-c]로 표시되는 화합물을 제조하였다. (수율 7.72g (49%))
(4) [화학식 4-d]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 15]에 의하여 [화학식 4-d]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 15]
[화학식 4-c] [화학식 4-d]
상기 합성예 1의 (2) [반응식 2]와 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 4-d]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 6.7g(71%))
(5) [화학식 72]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 16]에 의하여 [화학식 72]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 16]
[화학식 72]
상기 합성예 1의 (2) [반응식 3]과 동일한 합성방법의 절차를 통하여 [화학식 72]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 2.3g(52%))
MS(MALDI-TOF): m/z 936[M]+; Anal. Calcd.
C36H21F10IrN6O:C,46.21;H,2.26;N,8.98.Found:C,46.09;H,2.18;N,9.01.
<합성예 5> [화학식 76]로 표시되는 화합물의 제조
(1) [화학식 5-a]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 17]에 의하여 [화학식 5-a]로 표시되는 화합물을 합성하였다.
[반응식 17]
[화학식 5-a]
500ml 둥근 바닥 플라스크에 브로모디플로로벤젠 36.0g(0.19mol), 2-트리부틸스텐닐피리딘 82.4g(0.22mol), Pd(PPh3)410.8g(0.009mol)을 톨루엔(360ml)에 녹인 후 120℃에서 18시간 동안 환류시킨다. 용매를 제거 후 헥산, 에틸아세테이트를 전개용매로 하여 컬럼크로마토그래피로 분리하여 [화학식 5-a]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 28g(79%))
(2) [화학식 5-b]로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 18]에 의하여 [화학식 5-b]를 합성하였다.
[반응식 18]
[화학식 5-b]
상기 합성예 1의 (2) [반응식 2]와 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 5-b]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 23.7g(75%))
(3) [화학식 76]으로 표시되는 화합물의 합성
하기 [반응식 19]에 의하여 [화학식 76]을 합성하였다.
[반응식 19]
[화학식 76]
상기 합성예 1의 (3) [반응식 3]과 동일한 합성 방법의 절차를 통하여 [화학식 76]로 표시되는 화합물을 얻었다. (수율 4.0g(53%))
MS(MALDI-TOF): m/z 906[M]+; Anal. Calcd.
C36H19F10IrN4O:C,47.74;H,2.11;N,6.19.Found:C,47.69;H,2.02;N,6.24.
<실시예 1 내지 5> 유기전계발광소자의 제조>
ITO 글래스의 발광 면적이 2mm × 2mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1×10-6torr가 되도록 한 후 유기물을 상기 ITO위에 DNTPD(700Å), NPD(300Å), mCP + 본 발명에 의해 제조된 화합물(10%)(300Å), Alq3(350Å), LiF(5Å), Al(1,000Å)의 순서로 성막하였으며, 0.4mA에서 측정을 하였다.
[DNTPD]
[NPD]
[mCP]
[Alq3]
<비교예 1>
비교예를 위한 유기전계발광소자는 상기 실시예 1 내지 5의 소자 구조에서 본 발명에 의해 제조된 유기 금속 화합물 대신 하기 청색 인광 도펀트 물질로서 FIrpic을 사용한 점을 제외하고 동일하게 제작하였다.
[FIrpic]
| 구분 | 호스트 | 도펀트 | 외부양자효율(%) | 발광색 |
| 비교예 1 | mCP | FIrpic | 9.1 | 청색 |
| 실시예 1 | mCP | 화학식 8 | 11.2 | 청색 |
| 실시예 2 | mCP | 화학식 11 | 10.4 | 청색 |
| 실시예 3 | mCP | 화학식 21 | 11.1 | 청색 |
| 실시예 4 | mCP | 화학식 72 | 10.2 | 청색 |
| 실시예 5 | mCP | 화학식 76 | 9.2 | 청색 |
상기 <실시예 1 내지 5>, <비교예 1> 및 [표 1]에서 보는 바와 같이 본 발명에 의하여 확보된 유기화합물은 인광발광재료로 많이 쓰이는 FIrpic에 비하여 외부양자 효율이 우수한 특성을 보이므로 표시소자, 디스플레이 소자 및 조명 등에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있다.
Claims (12)
- 하기 [화학식 1]로 표시되는 유기금속 화합물:
[화학식 1]
상기 [화학식 1]에서,
X 및 R1은 각각 독립적으로 수소원자, 중수소원자, 시아노기, 할로겐원자, 히드록시기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴아미노기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 40의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인 및 보론으로 이루어진 군에서 선택되고,
L은 한 자리 또는 두 자리의 리간드이며,
o 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이다. - 제 1 항에 있어서,
상기 유기금속 화합물은 하기 [화학식 2] 내지 [화학식 6]으로 표시되는 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물:
[화학식 2] [화학식 3] [화학식 4]
[화학식 5] [화학식 6]
X, Y, Z 및 R2는 상기 [화학식 1]의 X 및 R1의 정의와 동일하고,
o, p, q 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이다. - 제 2 항에 있어서,
상기 R2는 하기 구조식 [S 1]으로 표시되는 군에서 선택된 어느 하나의 치환기인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물:
[S 1]
- 제 2 항에 있어서,
상기 X는 하기 구조식 [S 2]로 표시되는 군에서 선택된 어느 하나의 치환기인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물:
[S 2]
- 제 1 항에 있어서,
상기 Ir-L은 하기 [화학식 7]로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물:
[화학식 7]
상기 [화학식 7]에서,
Y 및 Z는 상기 [화학식 1]의 X 및 R1의 정의와 동일하고,
p 및 q는 1 내지 3의 정수이며,
A는 단일결합 내지는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 4의 알킬렌이다. - 제 1 항에 있어서,
상기 Ir-L은 하기 구조식 [L 1] 내지 [L 28]로 표시되는 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물:
[L 1] [L 2] [L 3] [L 4] [L 5] [L 6] [L 7]
[L 8] [L 9] [L 10] [L 11] [L 12] [L 13] [L 14]
[L 15] [L 16] [L 17] [L 18] [L 19]
[L 20] [L 21] [L 22] [L 23] [L 24] [L 25]
[L 26] [L 27] [L 28]
- 제 1 항에 있어서,
상기 유기금속 화합물은 하기 [화학식 8] 내지 [화학식 94]로 표시되는 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기금속 화합물:
[화학식 8] [화학식 9] [화학식 10] [화학식 11]
[화학식 12] [화학식 13] [화학식 14] [화학식 15]
[화학식 16] [화학식 17] [화학식 18] [화학식 19]
[화학식 20] [화학식 21] [화학식 22] [화학식 23]
[화학식 24] [화학식 25] [화학식 26] [화학식 27]
[화학식 28] [화학식 29] [화학식 30] [화학식 31]
[화학식 32] [화학식 33] [화학식 34] [화학식 35]
[화학식 36] [화학식 37] [화학식 38] [화학식 39]
[화학식 40] [화학식 41] [화학식 42] [화학식 43]
[화학식 44] [화학식 45] [화학식 46] [화학식 47]
[화학식 48] [화학식 49] [화학식 50] [화학식 51]
[화학식 52] [화학식 53] [화학식 54] [화학식 55]
[화학식 56] [화학식 57] [화학식 58] [화학식 59]
[화학식 60] [화학식 61] [화학식 62] [화학식 63]
[화학식 64] [화학식 65] [화학식 66] [화학식 67]
[화학식 68] [화학식 69] [화학식 70] [화학식 71]
[화학식 72] [화학식 73] [화학식 74] [화학식 75]
[화학식 76] [화학식 77] [화학식 78] [화학식 79]
[화학식 80] [화학식 81] [화학식 82] [화학식 83]
[화학식 84] [화학식 85] [화학식 86] [화학식 87]
[화학식 88] [화학식 89] [화학식 90] [화학식 91]
[화학식 92] [화학식 93] [화학식 94]
- 애노드;
캐소드; 및
상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 유기금속 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자. - 제 8 항에 있어서,
상기 유기금속 화합물이 함유된 층은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자. - 제 9 항에 있어서,
상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자. - 제 10 항에 있어서,
상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자. - 제 8 항에 있어서,
상기 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자, 또는 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100032874A KR101771530B1 (ko) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100032874A KR101771530B1 (ko) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110113467A true KR20110113467A (ko) | 2011-10-17 |
| KR101771530B1 KR101771530B1 (ko) | 2017-08-28 |
Family
ID=45028813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100032874A KR101771530B1 (ko) | 2010-04-09 | 2010-04-09 | 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101771530B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103012490A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 姚壮 | 有机金属铱化合物，其制备方法和以该化合物为发光材料的有机发光器件 |
| WO2020125589A1 (zh) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含膦氧基团的过渡金属配合物、聚合物、混合物、组合物及其有机电子器件 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200609326A (en) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Au Optronics Corp | Organometallic compound and organic electroluminescent device including the same |
| JP4823601B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-11-24 | 昭和電工株式会社 | 高分子発光材料、有機エレクトロルミネッセンス素子、および表示装置 |
-
2010
- 2010-04-09 KR KR1020100032874A patent/KR101771530B1/ko active IP Right Grant
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103012490A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 姚壮 | 有机金属铱化合物，其制备方法和以该化合物为发光材料的有机发光器件 |
| WO2020125589A1 (zh) * | 2018-12-17 | 2020-06-25 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含膦氧基团的过渡金属配合物、聚合物、混合物、组合物及其有机电子器件 |
| CN113286801A (zh) * | 2018-12-17 | 2021-08-20 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含膦氧基团的过渡金属配合物、聚合物、混合物、组合物及其有机电子器件 |
| CN113286801B (zh) * | 2018-12-17 | 2024-01-30 | 广州华睿光电材料有限公司 | 含膦氧基团的过渡金属配合物、聚合物及其混合物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101771530B1 (ko) | 2017-08-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102201097B1 (ko) | 유기발광소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| KR101825381B1 (ko) | 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR101771528B1 (ko) | 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR102191024B1 (ko) | 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR101792175B1 (ko) | 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20130110934A (ko) | 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20110107681A (ko) | 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR101771529B1 (ko) | 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20130018551A (ko) | 인광 ｏｌｅｄ용 호스트 물질 | |
| KR20130100330A (ko) | 방향족 스페이서에 의해 분리된, ｄｂｔ 및 ｄｂｆ 단편을 함유한, 신규한 3,9-연결된 올리고카르바졸류 호스트 | |
| KR20120117693A (ko) | 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20120117675A (ko) | 피렌 유도체 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20110113469A (ko) | 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR102189887B1 (ko) | 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20120092909A (ko) | 피리딘 유도체 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20120066390A (ko) | 안트라센 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자. | |
| KR20110109687A (ko) | 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20110111093A (ko) | 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20120072785A (ko) | 스피로 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20130043459A (ko) | 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20110115887A (ko) | 아민계 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR102316391B1 (ko) | 헤테로아릴아민기를 포함하는 피렌 유도체 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 | |
| KR101791023B1 (ko) | 축합방향족 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR20110113470A (ko) | 이형고리 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자 | |
| KR101794558B1 (ko) | 유기금속 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |