KR20140046541A - Novel organic electroluminescence compounds and organic electroluminescence device comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신규한 유기 전계 발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a novel organic electroluminescent compound and an organic electroluminescent device comprising the same.
표시 소자 중, 전계 발광 소자(electroluminescence device: EL 소자)는 자체 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. 1987년 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사는 발광층 형성용 재료로서 저분자인 방향족 디아민과 알루미늄 착물을 이용하고 있는 유기 EL 소자를 처음으로 개발하였다[참조: Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987].Among display devices, an electroluminescence device (EL device) is a self-luminous display device having a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed. In 1987, Eastman Kodak Company first developed an organic EL device using an aromatic diamine and an aluminum complex having a low molecular weight as a material for forming a light emitting layer (Appl. Phys. Lett. 51, 913, 1987].
유기 EL 소자에서 발광 효율을 결정하는 가장 중요한 요인은 발광 재료이다. 발광 재료로는 현재까지 형광 발광 재료가 널리 사용되고 있으나, 전계 발광의 메커니즘상 인광 발광 재료가 형광 발광 재료에 비해 이론적으로 4배까지 발광 효율을 개선시킬 수 있다는 점에서 인광 발광 재료의 개발 연구가 널리 수행되고 있다. 현재까지 이리듐(III) 착물 계열이 인광 발광 재료로 널리 알려져 있으며, 각 RGB 별로는 (acac)Ir(btp)2(비스(2-(2'-벤조티에닐)-피리디네이토-N,C-3')이리듐(아세틸아세토네이트)), Ir(ppy)3(트리스(2-페닐피리딘)이리듐) 및 Firpic(비스(4,6-디플루오로페닐피리디네이토-N,C2)피콜리네이토이리듐) 등의 재료가 알려져 있다.The most important factor for determining the luminous efficiency in the organic EL device is the luminescent material. As a luminescent material, a fluorescent luminescent material has been widely used, but the development of a phosphorescent luminescent material has been widely carried out in view of the fact that the phosphorescent luminescent material on the mechanism of electroluminescence can improve the luminescent efficiency by the theoretical four times as compared with the fluorescent luminescent material . Until now, the iridium (III) complex series has been widely known as a phosphorescent light emitting material, and each of R, G and B has (acac) Ir (btp) 2 (bis (2- (2'-benzothienyl) -pyridinate- 3 ') iridium (acetylacetonate)), Ir (ppy) 3 (tris (2-phenylpyridine) iridium) and Firpic (bis (4,6-difluorophenylpyridinate- Collisional iridium) and the like are known.
발광 재료는 색순도, 발광 효율 및 안정성을 향상시키기 위해 호스트 재료와 도펀트를 혼합한 도펀트/호스트 재료의 체계로 사용하기도 한다. 이와 같은 체계를 사용할 때, 호스트 재료는 발광 소자의 효율과 성능에 큰 영향을 미치므로, 그 선택이 중요하다. 종래 기술에서, 인광용 호스트 재료로는 4,4’-비스(카바졸-9-일)-비페닐(CBP)이 가장 널리 알려져 있었다. 최근에는, 일본의 파이오니어 등이 정공 저지층의 재료로 사용되던 바토큐프로인(Bathocuproine, BCP) 및 알루미늄(III)비스(2-메틸-8-퀴놀리네이트)(4-페닐페놀레이트)(Balq) 등을 호스트 재료로 이용해 고성능의 유기 EL 소자를 개발한 바 있다.The light emitting material may also be used as a dopant / host material system in which a host material and a dopant are mixed to improve color purity, luminous efficiency and stability. When using such a system, the selection is important because the host material greatly affects the efficiency and performance of the light emitting device. In the prior art, 4,4'-bis (carbazol-9-yl) biphenyl (CBP) is the most widely known phosphorescent host material. In recent years, Pioneer, etc., of Japan, have been using bathocuproine (BCP) and aluminum (III) bis (2-methyl-8-quinolinate) (4-phenyl phenolate) Balq) as a host material to develop a high-performance organic EL device.
그러나 기존의 이러한 인광용 호스트 재료들은 발광 특성 측면에서는 유리한 면이 있으나, 다음과 같은 단점이 있다: (1) 유리 전이 온도가 낮고 열적 안정성이 낮아서, 진공 하에서 고온 증착 공정을 거칠 때, 물질이 변한다. (2) 유기 EL 소자에서 전력효율 = [(π/전압) × 전류효율]의 관계에 있으므로 전력 효율은 전압에 반비례한다. 그러나, 인광용 호스트 재료를 사용한 유기 EL 소자는 형광 재료를 사용한 유기 EL 소자에 비해 전류 효율(cd/A)은 높으나, 구동 전압 역시 상당히 높기 때문에 전력 효율(lm/w) 면에서 큰 이점이 없다. (3) 또한, 유기 EL 소자에 사용할 경우, 작동 수명 측면에서도 만족스럽지 못하며, 발광 효율도 여전히 개선이 요구된다.However, the conventional phosphorescent host materials are advantageous from the viewpoint of luminescence characteristics, but they have the following disadvantages: (1) the material is changed when the glass transition temperature is low and the thermal stability is low and the high temperature deposition process is performed under vacuum . (2) Since the power efficiency = [(π / voltage) x current efficiency] in the organic EL device, the power efficiency is inversely proportional to the voltage. However, the organic EL device using the phosphorescent host material has a higher current efficiency (cd / A) than the organic EL device using the fluorescent material, but the driving voltage is also very high, so there is no great advantage in terms of power efficiency (lm / w) . (3) In addition, when used in an organic EL device, it is unsatisfactory in terms of operating life, and luminous efficiency is still required to be improved.
또한 일반적으로 OLED 패널의 제작에 있어 제품을 생산하기 위해서는 유기물층 재료가 생산라인의 증착 조건에 장시간 노출되기 때문에 유기물 재료의 상용화를 위해서는 물질의 열안정성이 필수적이다. 특히, 유기 전계 발광 소자에 사용되는 유기물 재료로서 우수한 성능을 가지는 물질인 경우에도 제작 공정에서 장시간 고온에 노출되었을 경우 열분해 현상이 발생하는 문제점이 있다Generally, in order to produce a product in the production of an OLED panel, since the organic material layer is exposed to the deposition condition of the production line for a long time, the thermal stability of the material is essential for commercialization of the organic material. Particularly, even in the case of a material having excellent performance as an organic material used in an organic electroluminescent device, there is a problem that a pyrolysis phenomenon occurs when it is exposed to a high temperature for a long time in a manufacturing process
한국 등록특허 제10-0957288호는 카바졸 유도체를 유기 전계 발광 소자용 화합물로 개시하고 있다. 한국 등록특허 제10-0948700호는 아릴카바졸 유도체를 유기 전계 발광 소자용 화합물로 개시하고 있다. 또한, 한국 공개특허 제2008-0080306호는 (디)벤조티엔 또는 (디)벤조푸란 유도체를 유기 전계 발광 소자용 화합물로 개시하고 있다. 그러나, 상기 문헌들에 개시된 화합물을 포함하는 유기 EL 소자들은 전력 효율, 발광 효율, 수명 등의 측면에서 여전히 만족스럽지 않다.Korean Patent No. 10-0957288 discloses a carbazole derivative as an organic electroluminescent compound. Korean Patent No. 10-0948700 discloses an arylcarbazole derivative as an organic electroluminescent compound. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0080306 discloses (di) benzothienes or (di) benzofuran derivatives as compounds for organic electroluminescence devices. However, organic EL devices including the compounds disclosed in the above documents are still unsatisfactory in terms of power efficiency, luminous efficiency, life span, and the like.
따라서 본 발명의 목적은 첫째, 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 열안정성이 우수하고, 기존의 재료보다 발광 효율 및 소자 수명이 좋은 유기 전계 발광 화합물을 제공하는 것이며, 둘째, 상기 유기 전계 발광 화합물을 발광 재료로서 포함하는 고효율 및 장수명의 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent compound having excellent thermal stability and higher luminescent efficiency and device life than existing materials in order to solve the above problems, and secondly, And to provide a highly efficient and long-life organic electroluminescent device as a material.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 본 발명자들은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 전계 발광 화합물이 상술한 목적을 달성함을 발견하여 본 발명을 완성하였다.As a result of intensive studies to solve the above technical problems, the present inventors have found that an organic electroluminescent compound represented by the following general formula (1) achieves the above-mentioned object and completed the present invention.
[화학식 1] [Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴렌이고; L 1 and L 2 are each independently a single bond, substituted or unsubstituted (3-30 membered heteroarylene, or substituted or unsubstituted (C6-C30) arylene;
X1 및 X2 는 각각 독립적으로 CH 또는 N이며;X 1 And X 2 Are each independently CH or N;
Y는 -O-, -S-, -CR11R12- 또는 -NR13-이고; Y is -O-, -S-, -CR 11 R 12 -or -NR 13- ;
Ar1은 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이며;Ar 1 is substituted or unsubstituted (C6-C30) aryl, or substituted or unsubstituted (3-30 membered) heteroaryl;
Ar2는 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이고;Ar 2 is hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl, or substituted or unsubstituted (3-30 membered) heteroaryl;
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 (5-7원)헤테로시클로알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, -NR14R15, -SiR16R17R18, -SR19, -OR20 , 시아노, 나이트로 또는 하이드록시이거나, 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고; R 1 to R 3 are each independently hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl, Substituted or unsubstituted (C6-C30) aryl (C1-C30) alkyl, substituted or unsubstituted (C3-C30) cycloalkyl, substituted or unsubstituted (5-7 membered) heterocycloalkyl, NR 14 R 15, -SiR 16 R 17 R 18, -SR 19, -OR 20, cyano, nitro or hydroxyl, or a monocyclic or polycyclic with an adjacent substituent via (C5-C30) cycloaliphatic or aromatic ring And the carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be replaced by one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
R11 내지 R20은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (5-7원)헤테로시클로알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬이거나, 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고; R 11 to R 20 each independently represent hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl, substituted or unsubstituted (C5-C30) cycloaliphatic or heteroaryl, together with the adjacent substituents, are optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of (C5-C30) cycloalkyl, substituted or unsubstituted And the carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be replaced by one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
a 및 c는 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이며, a 또는 c가 2 이상의 정수인 경우 각각의 R1 또는 각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있고; a and c are each independently an integer of 1 to 4, and when a or c is an integer of 2 or more, each R 1 or each R 3 may be the same or different;
b는 1 내지 3의 정수이며, b가 2 이상의 정수인 경우 각각의 R2는 동일하거나 상이할 수 있고; b is an integer of 1 to 3, and when b is an integer of 2 or more, each R 2 may be the same or different;
상기 헤테로아릴렌, 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴은 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.The heteroarylene, heterocycloalkyl and heteroaryl comprise at least one heteroatom selected from B, N, O, S, P (= O), Si and P.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물은 열안정성이 우수하고, 발광 특성이 좋고 수명 특성이 뛰어나다. 또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물로 제작한 소자는 구동 전압이 낮고 전류 효율 및 작동 수명이 향상된 OLED 소자를 제공한다.The organic electroluminescent compound according to the present invention has excellent thermal stability, good luminescent properties and excellent lifetime characteristics. Further, the device fabricated from the organic electroluminescent compound according to the present invention provides an OLED device having a low driving voltage and improved current efficiency and operating life.
이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명하나, 이는 설명을 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 방법으로 해석되어서는 안 된다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail, but this is for explanation and should not be construed as a method of limiting the scope of the present invention.
본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 유기 전계 발광 화합물, 상기 유기 전계 발광 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 재료 및 상기 재료를 포함하는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to an organic electroluminescent compound represented by Formula 1, an organic electroluminescent material including the organic electroluminescent compound, and an organic electroluminescent device comprising the material.
본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 유기 전계 발광 화합물에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The organic electroluminescent compound represented by Formula 1 of the present invention will be described in more detail as follows.
상기 화학식 1에서, 바람직하게는, L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 (3-15원)헤테로아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴렌이고;In Formula 1, preferably, L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted (3-15 member) heteroarylene, or a substituted or unsubstituted (C 6 -C 15) arylene ;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 CH 또는 N이며;X 1 And X 2 is Each independently CH or N;
Y는 -O-, -S- 또는 -CR11R12-이고;Y is -O-, -S- or -CR 11 R 12 -;
Ar1은 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-15원)헤테로아릴이고;Ar 1 is substituted or unsubstituted (C 6 -C 15) aryl, or substituted or unsubstituted (3-15 member) heteroaryl;
Ar2는 수소, 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-15원)헤테로아릴이고;Ar 2 is hydrogen, substituted or unsubstituted (C6-C15) aryl, or substituted or unsubstituted (3-15 membered) heteroaryl;
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이거나 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;R 1 to R 3 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted (C 6 -C 15) aryl, or substituted or unsubstituted (3-30 membered) heteroaryl, or together with the adjacent substituents, a single or multiple (C5- C30) alicyclic or aromatic ring, and the carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be substituted with one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
a 내지 c는 1 또는 2의 정수이다.a to c are integers of 1 or 2;
상기 화학식 1에서, 더욱 바람직하게는, L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 비치환된 (3-10원)헤테로아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C10)아릴렌이고; In Formula 1, more preferably, L 1 and L 2 are each independently a single bond, unsubstituted (3-10 membered heteroarylene, or substituted or unsubstituted (C6-C10) arylene;
X1 및 X2는 각각 독립적으로 CH 또는 N이며;X 1 And X 2 is Each independently CH or N;
Y는 -O- 또는 -S-이고; Y is -O- or -S-;
Ar1은 치환 또는 비치환된 (C6-C10)아릴, 또는 치환된 (3-15원)헤테로아릴이고;Ar 1 is substituted or unsubstituted (C 6 -C 10) aryl, or substituted (3-15 member) heteroaryl;
Ar2는 수소, 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환된 (3-15원)헤테로아릴이며;Ar 2 is hydrogen, substituted or unsubstituted (C6-C15) aryl, or substituted (3-15 membered) heteroaryl;
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C10)아릴이거나 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;R 1 to R 3 are each independently hydrogen or substituted or unsubstituted (C 6 -C 10) aryl or may form a monocyclic or polycyclic (C 5 -C 30) alicyclic or aromatic ring together with the adjacent substituents, The carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be replaced by one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
a 내지 c는 1의 정수이다. a to c are integers of 1;
본 발명에 기재되어 있는 “(C1-C30)알킬”은 탄소수가 1 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 의미하고, 여기에서 탄소수가 1 내지 20개인 것이 바람직하고, 1 내지 10개인 것이 더 바람직하다. 상기 알킬의 구체적인 예로서, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, 3급-부틸 등이 있다. 본원에서 “(C2-C30)알케닐”은 탄소수가 2 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알케닐을 의미하고, 여기에서 탄소수가 2 내지 20개인 것이 바람직하고, 2 내지 10개인 것이 더 바람직하다. 상기 알케닐의 구체적인 예로서, 비닐, 1-프로페닐, 2-프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 2-메틸부트-2-에닐 등이 있다. 본원에서“(C2-C30)알키닐”은 탄소수가 2 내지 30개인 직쇄 또는 분지쇄 알키닐을 의미하고, 여기에서 탄소수가 2 내지 20개인 것이 바람직하고, 2 내지 10개인 것이 더 바람직하다. 상기 알키닐의 예로서, 에티닐, 1-프로피닐, 2-프로피닐, 1-부티닐, 2-부티닐, 3-부티닐, 1-메틸펜트-2-이닐 등이 있다. 본원에서 “(C3-C30)시클로알킬”은 탄소수가 3 내지 30개인 단일환 또는 다환 탄화수소를 의미하고, 여기에서 탄소수가 3 내지 20개인 것이 바람직하고, 3 내지 7개인 것이 더 바람직하다. 상기 시클로알킬의 예로서, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실 등이 있다. 본원에서 “(C6-C30)시클로알킬렌”은 탄소수가 6 내지 30개인 시클로알킬에서 수소원자가 하나 더 제거된 것이고, 여기에서 탄소수가 6 내지 20개인 것이 바람직하고, 6 내지 12개인 것이 더 바람직하다. 본원에서 “(3-7원) 헤테로시클로알킬”은 환 골격 원자수가 3 내지 7개이고, B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 O, S 및 N에서 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 시클로알킬을 의미하고, 예를 들어, 테트라히드로푸란, 피롤리딘, 티올란, 테트라히드로피란 등이 있다. 본원에서 “(C6-C30)시클로알킬렌”은 탄소수가 6 내지 30개인 방향족 탄화수소에서 유래된 단일환 또는 융합환계 라디칼을 의미하고, 여기에서 환 골격 탄소수가 6 내지 20개인 것이 바람직하고, 6 내지 15개인 것이 더 바람직하다. 상기 아릴의 예로서, 페닐, 비페닐, 터페닐, 나프틸, 플루오레닐, 페난트레닐, 안트라세닐, 인데닐, 트리페닐레닐, 피레닐, 테트라세닐, 페릴레닐, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란테닐 등이 있다. 본원에서 “(3-30원) 헤테로아릴(렌)”은 환 골격 원자수가 3 내지 30개이고, B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 아릴 기를 의미한다. 여기에서 환 골격 원자수가 5 내지 20개인 것이 바람직하고, 5 내지 15개인 것이 더 바람직하다. 헤테로원자수는 바람직하게는 1 내지 4개이고, 단일 환계이거나 하나 이상의 벤젠환과 축합된 융합환계일 수 있으며, 부분적으로 포화될 수도 있다. 또한, 본원에서 상기 헤테로아릴(렌)은 하나 이상의 헤테로아릴 또는 아릴기가 단일 결합에 의해 헤테로아릴기와 연결된 형태도 포함한다. 상기 헤테로아릴의 예로서, 푸릴, 티오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아진일, 테트라진일, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 푸라잔일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등의 단일 환계 헤테로아릴; 벤조푸란일, 벤조티오펜일, 이소벤조푸란일, 디벤조푸란일, 디벤조티오펜일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 벤조티아디아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 카바졸릴, 페녹사진일, 페난트리딘일, 벤조디옥솔릴 등의 융합 환계 헤테로아릴 등이 있다. 본원에서 “할로겐”은 F, Cl, Br 및 I 원자를 포함한다.The "(C1-C30) alkyl" described in the present invention means straight chain or branched chain alkyl having 1 to 30 carbon atoms, preferably 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms . Specific examples of the alkyl include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl and the like. As used herein, "(C2-C30) alkenyl" means a straight or branched chain alkenyl having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms. Specific examples of the alkenyl include vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 2-methylbut-2-enyl and the like. As used herein, " (C2-C30) alkynyl " means straight or branched chain alkynyl having 2 to 30 carbon atoms, preferably 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms. Examples of the alkynyl include ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl, 1-butynyl, 2-butynyl, 3-butynyl and 1-methylpent-2-onyl. As used herein, "(C3-C30) cycloalkyl" means a monocyclic or polycyclic hydrocarbon having 3 to 30 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms, more preferably 3 to 7 carbon atoms. Examples of the cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl and the like. As used herein, the term "(C6-C30) cycloalkylene" refers to a cycloalkyl group having 6 to 30 carbon atoms in which one hydrogen atom has been removed, preferably 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 12 carbon atoms . As used herein, “(3-7 membered) heterocycloalkyl” has 3 to 7 ring skeleton atoms, and at least one heteroatom selected from the group consisting of B, N, O, S, P (═O), Si and P, Preferred are cycloalkyls comprising at least one heteroatom selected from O, S and N, for example tetrahydrofuran, pyrrolidine, thiolane, tetrahydropyran and the like. The term "(C6-C30) cycloalkylene" as used herein means a single ring or fused ring radical derived from an aromatic hydrocarbon having 6 to 30 carbon atoms, wherein the number of carbon atoms in the ring is 6 to 20, 15 is more preferable. Examples of such aryls include phenyl, biphenyl, terphenyl, naphthyl, fluorenyl, phenanthrenyl, anthracenyl, indenyl, triphenylenyl, pyrenyl, tetracenyl, perylenyl, , Fluoranthenyl, and the like. As used herein, “(3- to 30-membered) heteroaryl (ene)” has 3 to 30 ring skeleton atoms, and at least one hetero selected from the group consisting of B, N, O, S, P (═O), Si and P It means an aryl group containing an atom. Here, the number of the atoms of the ring skeleton is preferably 5 to 20, more preferably 5 to 15. The number of heteroatoms is preferably 1 to 4, and may be a monocyclic ring system or a fused ring system condensed with at least one benzene ring, and may be partially saturated. In addition, the heteroaryl (phenylene) also includes a heteroaryl group in which at least one heteroaryl or aryl group is linked to a heteroaryl group by a single bond. Examples of such heteroaryls include furyl, thiophenyl, pyrrolyl, imidazolyl, pyrazolyl, thiazolyl, thiadiazolyl, isothiazolyl, isoxazolyl, oxazolyl, oxadiazolyl, triazinyl, tetrazinyl Monocyclic heteroaryl such as triazolyl, tetrazolyl, furanzyl, pyridyl, pyrazinyl, pyrimidinyl, pyridazinyl and the like; Benzothiazolyl, benzooxazolyl, isoindolyl, benzothiazolyl, benzothiazolyl, benzooxazolyl, isoindolyl, benzothiazolyl, benzothiophenyl, isobenzofuranyl, dibenzofuranyl, dibenzothiophenyl, benzoimidazolyl, benzothiazolyl, , Fused ring heteroaromatic rings such as indolyl, indazolyl, benzothiadiazolyl, quinolyl, isoquinolyl, cinnolinyl, quinazolinyl, quinoxalinyl, carbazolyl, phenoxaphyl, phenanthridinyl, benzodioxolyl and the like Aryl and the like. "Halogen" herein includes F, Cl, Br and I atoms.
또한 본 발명에 기재되어 있는 “치환 또는 비치환”이라는 기재에서 “치환”은 어떤 작용기에서 수소 원자가 다른 원자 또는 다른 작용기 (즉, 치환체)로 대체되는 것을 뜻한다. 상기 화학식 1의 L1, L2, Ar1, Ar2, R1 내지 R3, 및 R11 내지 R20에서 치환 알킬, 치환 아릴(렌), 치환 헤테로아릴(렌), 치환 시클로알킬(렌), 치환 헤테로시클로알킬 및 치환 아랄킬의 치환체는 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 할로겐으로 치환되거나 비치환된 (C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴로 치환되거나 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, (C3-C30)시클로알킬, (5-7원)헤테로시클로알킬, 트리(C1-C30)알킬실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, (C1-C30)알킬디(C6-C30)아릴실릴, (C2-C30)알케닐, (C2-C30)알키닐, 시아노, N-카바졸릴, 디(C1-C30)알킬아미노, 디(C6-C30)아릴아미노, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴아미노, 디(C6-C30)아릴보로닐, 디(C1-C30)알킬보로닐, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴보로닐, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴, 카르복실, 니트로 및 히드록시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 의미한다.Also, in the term "substituted or unsubstituted" described in the present invention, "substituted" means that a hydrogen atom is replaced by another atom or another functional group (ie, a substituent) in a certain functional group. Substituted in the general formula (I) of L 1, L 2, Ar 1, Ar 2, R 1 to R 3, and R 11 to R 20 alkyl, substituted aryl (alkylene), substituted heteroaryl (alkylene), substituted cycloalkyl (alkylene (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryl optionally substituted by deuterium, halogen, halogen, (C1-C30) (C3-C30) cycloalkyl, (5-7 membered) heterocycloalkyl, tri (C1-C30) alkylsilyl, tri (C6-C30) arylsilyl, di (C2-C30) alkenyl, (C2-C30) alkynyl, cyano, N-carbamoyl, (C6-C30) arylamino, di (C6-C30) arylamino, di (C6- (C6-C30) aryl, (C6-C30) aryl (C1-C30) , Nitro and hydroxy Means that at least one selected from the group consisting of.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물은 보다 구체적으로 하기의 화합물로서 예시될 수 있다.The organic electroluminescent compound according to the present invention can be more specifically exemplified by the following compounds.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물은 하기 반응식 1 에 나타난 바와 같이 제조될 수 있다.The organic electroluminescent compound according to the present invention can be prepared as shown in Reaction Scheme 1 below.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
상기 반응식 1 에서, Ar1, Ar2, L1, L2, Y, X1, X2, R1 내지 R3, a, b 및 c는 화학식 1에서의 정의와 동일하고, Hal는 할로겐이다.In the above Reaction Scheme 1, Ar 1 , Ar 2 , L 1 , L 2 , Y, X 1 , X 2 , R 1 to R 3 , a, b and c are as defined in Formula .
또한, 본 발명은 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물을 포함하는 유기 전계 발광 재료 및 상기 재료를 포함하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다. 상기 재료는 본 발명의 유기 전계 발광 화합물 단독으로 이루어질 수 있고, 유기 전계 발광 재료에 포함되는 통상의 물질들을 추가로 포함할 수도 있다. 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층을 갖고, 상기 유기물층은 상기 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물을 하나 이상 포함한다. The present invention also provides an organic electroluminescent material comprising an organic electroluminescent compound of Formula 1 and an organic electroluminescent device comprising the same. The material may be composed of the organic electroluminescent compound of the present invention alone, and may further include conventional materials included in the organic electroluminescent material. An organic electroluminescent device according to the present invention includes a first electrode; A second electrode; And at least one organic compound layer interposed between the first electrode and the second electrode, wherein the organic compound layer comprises at least one organic electroluminescent compound represented by Formula 1.
상기 제1전극과 제2전극 중 하나는 애노드이고 다른 하나는 캐소드일 수 있다. 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 전달층, 전자 주입층, 계면층(interlayer) 및 정공 저지층 중에서 선택되는 1층 이상을 더 포함할 수 있다.One of the first electrode and the second electrode may be an anode and the other may be a cathode. The organic material layer may further include at least one layer selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an interlayer and a hole blocking layer.
본 발명의 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다. 발광층에 사용될 경우, 본 발명의 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물은 호스트 재료로서 포함될 수 있다. 바람직하게는 상기 발광층은 하나 이상의 도펀트를 추가로 더 포함할 수 있으며, 필요한 경우, 본 발명의 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물 이외의 다른 화합물을 제2 호스트 재료로 추가로 포함할 수 있다.The organic electroluminescent compound of Formula 1 of the present invention may be included in the light emitting layer. When used in the light emitting layer, the organic electroluminescent compound of Formula 1 of the present invention may be included as a host material. Preferably, the light emitting layer may further include at least one dopant, and if necessary, a compound other than the organic electroluminescent compound of Formula 1 of the present invention may be further included as a second host material.
상기 제2호스트 재료는 공지된 인광 호스트라면 어느 것이든 사용 가능하나, 하기 화학식 2 내지 화학식 4로 표시되는 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 발광 효율 면에서 특히 바람직하다. The second host material may be any known phosphorescent host, but is preferably selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2) to (4) in view of luminous efficiency.
[화학식 2](2)
H-(Cz-L4)h-M H- (Cz-L 4) h -M
[화학식 3](3)
H-(Cz)i-L4-MH- (Cz) i -L 4 -M
[화학식4][Chemical Formula 4]
상기 화학식 2 내지 4에서,In the above Chemical Formulas 2 to 4,
Cz는 하기 구조이며,Cz has the following structure,
R21 내지 R24은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (5-30원) 헤테로아릴 또는 R25R26R27Si- 이며, R25 내지 R27는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴이고; L4은 단일결합, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 (5-30원) 헤테로아릴렌이고; M은 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (5-30원) 헤테로아릴이며; Y1 및 Y2는 -O-, -S-, -N(R31)-, -C(R32)(R33)-이고, Y1과 Y2가 동시에 존재하지는 않으며; R31 내지 R33은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (5-30원)헤테로아릴이고, R32 및 R33 은 동일하거나 상이할 수 있으며; h 및 i는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고, j, k, l 및 m 은 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이며, h, i, j, k, l 또는 m이 2 이상의 정수인 경우 각각의 (Cz-L4), 각각의 (Cz), 각각의 R21, 각각의 R22, 각각의 R23 또는 각각의 R24는 동일하거나 상이할 수 있다.R 21 to R 24 each independently represent hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl, substituted or unsubstituted Heteroaryl or R 25 R 26 R 27 Si-, R 25 to R 27 are each independently substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, or substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl; L 4 is a single bond, substituted or unsubstituted (C6-C30) arylene, or substituted or unsubstituted (5-30 membered) heteroarylene; M is a substituted or unsubstituted (C6-C30) aryl, or a substituted or unsubstituted (5-30 membered) heteroaryl; Y 1 and Y 2 are -O-, -S-, -N (R 31 ) -, -C (R 32 ) (R 33 ) -, and Y 1 and Y 2 are not simultaneously present; R 31 to R 33 each independently represent a substituted or unsubstituted (C1-C30) alkyl, substituted or unsubstituted (C6-C30) aryl, substituted or unsubstituted (5-30 W) heteroaryl ring, R 32 And R 33 may be the same or different; each of h and i is independently an integer of 1 to 3, j, k, l and m are each independently an integer of 0 to 4, and when h, i, j, k, l or m is an integer of 2 or more, (Cz-L 4 ), each (Cz), each R 21 , each R 22 , each R 23, or each R 24 may be the same or different.
구체적으로 상기 제2호스트 재료의 바람직한 예는 다음과 같다.Specifically, preferred examples of the second host material are as follows.
본 발명의 유기 전계 발광 소자 제조에 사용되는 도펀트로는 하나 이상의 인광 도펀트가 바람직하다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 적용되는 인광 도펀트 재료는 특별히 제한되지는 않으나, 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 구리(Cu) 및 백금(Pt)으로부터 선택되는 금속 원자의 착체 화합물이 바람직하고, 이리듐(Ir), 오스뮴(Os), 구리(Cu) 및 백금(Pt)으로부터 선택되는 금속 원자의 오르토 메탈화 착체 화합물이 더욱 바람직하며, 오르토 메탈화 이리듐 착체 화합물이 더더욱 바람직하다.As the dopant used in the organic electroluminescent device of the present invention, at least one phosphorescent dopant is preferable. The phosphorescent dopant material to be applied to the organic electroluminescent device of the present invention is not particularly limited, but is preferably a complex compound of a metal atom selected from iridium (Ir), osmium (Os), copper (Cu) and platinum (Pt) , An iridium (Ir), an osmium (Os), a copper (Cu) and a platinum (Pt) are more preferable, and an orthometallated iridium complex compound is even more preferable.
상기 인광 도펀트는 하기 화학식 5 내지 화학식 7으로 표시되는 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.It is preferable that the phosphorescent dopant is selected from the group consisting of compounds represented by the following Chemical Formulas (5) to (7).
[화학식 5] [화학식 6] [화학식 7][Chemical Formula 5] < EMI ID =
상기 화학식 5 내지 7에서, L은 하기 구조에서 선택되고;In Formulas 5 to 7, L is selected from the following structures;
R100은 수소, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬이며; R101 내지 R109 및 R111 내지 R123은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 할로겐으로 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬, 시아노, 또는 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알콕시이고; R120 내지 R123는 인접 치환기가 서로 연결되어 융합고리를 형성하는데, 예를 들어 퀴놀린 형성이 가능하며; R124 내지 R127은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환(C1-C30)알킬, 또는 치환 또는 비치환 (C1-C30)아릴이며; R124 내지 R127가 아릴기인 경우 인접기가 서로 연결되어 융합고리를 형성하는데, 예를 들어 플루오렌 형성이 가능하며; R201 내지 R211은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 또는 할로겐으로 치환 또는 비치환된(C1-C30)알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬이며; f 및 g는 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이며, f 또는 g가 각각 2이상의 정수인 경우 각각의 R100은 서로 동일하거나 상이할 수 있고; n은 1 내지 3의 정수이다. R 100 is hydrogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, or substituted or unsubstituted (C 3 -C 30) cycloalkyl; R 101 to R 109 And R 111 To R < 123 > are each independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, halogen, (C1-C30) alkyl substituted or unsubstituted with halogen, substituted or unsubstituted (C3-C30) cycloalkyl, cyano, C1-C30) alkoxy; R 120 to R 123 are adjacent substituents connected to each other to form a fused ring, for example, quinoline formation is possible; R 124 to R 127 are each independently hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, or substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) aryl; When R 124 to R 127 are aryl groups, the adjacent groups are connected to each other to form a fused ring, for example, fluorene formation is possible; R 201 To R < 211 > are each independently hydrogen, deuterium, halogen, (C1-C30) alkyl substituted or unsubstituted with halogen or substituted or unsubstituted (C3-C30) cycloalkyl; f and g are each independently an integer of 1 to 3, and when f or g is an integer of 2 or more, each R 100 may be the same or different from each other; n is an integer of 1 to 3;
상기 인광 도펀트 재료의 구체적인 예로는 다음과 같다.Specific examples of the phosphorescent dopant material are as follows.
본 발명은 추가의 양태로 유기 전계 발광 소자 제조용 재료를 제공한다. 상기 재료는 제1 호스트 재료 및 제2 호스트 재료를 포함하며, 상기 제1호스트 재료로 본 발명의 화합물을 포함할 수 있다.The present invention further provides a material for manufacturing an organic electroluminescent device in a further aspect. The material comprises a first host material and a second host material, and the first host material may comprise a compound of the present invention.
이때 제1 호스트 재료와 제 2호스트 재료의 중량비는 1:99 내지 99:1 범위일 수 있다.Wherein the weight ratio of the first host material to the second host material may range from 1:99 to 99: 1.
또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층을 가지며, 상기 유기물층은 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 본 발명의 유기 전계 발광 소자용 재료 및 인광 도펀트 재료를 포함하며, 상기 유기 전계 발광 소자용 재료는 호스트 재료로 사용된다.Further, the organic electroluminescent device of the present invention includes a first electrode; A second electrode; And at least one organic material layer sandwiched between the first electrode and the second electrode, wherein the organic material layer includes a light emitting layer, the light emitting layer includes a material for an organic electroluminescence device of the present invention and a phosphorescent dopant material, The material for the electroluminescent device is used as a host material.
본 발명의 유기 전계 발광 소자는 유기물층이 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물을 포함하고, 이와 동시에 아릴아민계 화합물 또는 스티릴아릴아민계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다. In the organic electroluminescent device of the present invention, the organic material layer includes the organic electroluminescent compound of Formula 1, and at the same time, may include at least one compound selected from the group consisting of an arylamine-based compound and a styrylarylamine-based compound.
또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 유기물층에 상기 화학식 1의 유기 전계 발광 화합물 이외에 1족, 2족, 4주기, 5주기 전이금속, 란탄 계열 금속 및 d-전이원소의 유기 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 또는 착체화합물을 더 포함할 수도 있고, 나아가 상기 유기물층은 발광층 및 전하생성층을 더 포함할 수 있다.Further, in the organic electroluminescent device of the present invention, in addition to the organic electroluminescent compound of Formula 1, an organic electroluminescent compound of the group 1, 2, 4, 5 period transition metal, lanthanide series and d- The organic compound layer may further include at least one metal or complex compound selected from the group consisting of a light emitting layer and a charge generating layer.
또한, 본 발명의 상기 유기 전계 발광 소자는 본 발명의 유기 전계 발광 화합물 이외에 당업계에 알려진 청색, 적색 또는 녹색 발광 화합물을 포함하는 발광층 하나 이상을 더 포함함으로써 백색 발광을 할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 황색 또는 오렌지색 발광층을 더 포함할 수도 있다.In addition, the organic electroluminescent device of the present invention can emit white light by including at least one light emitting layer containing a blue, red or green light emitting compound known in the art, in addition to the organic electroluminescent compound of the present invention. Further, if necessary, it may further include a yellow or orange light emitting layer.
본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽의 내측 표면에, 칼코제나이드(chalcogenide)층, 할로겐화 금속층 및 금속 산화물층으로부터 선택되는 1층(이하, 이들을 “표면층”이라고 지칭함) 이상을 배치하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 발광 매체층 측의 양극 표면에 규소 및 알루미늄의 금속의 칼코제나이드(산화물을 포함한다)층을, 또한 발광 매체층 측의 음극 표면에 할로겐화 금속층 또는 금속 산화물층을 배치하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 구동의 안정화를 얻을 수 있다. 상기 칼코제나이드의 바람직한 예로는 SiOX(1≤X≤2), AlOX(1≤X≤1.5), SiON 또는 SiAlON 등이 있고, 할로겐화 금속의 바람직한 예로는 LiF, MgF2, CaF2, 불화 희토류 금속 등이 있으며, 금속 산화물의 바람직한 예로는 Cs2O, Li2O, MgO, SrO, BaO, CaO 등이 있다.In the organic electroluminescent device of the present invention, one layer (hereinafter referred to as a " surface layer ") of a chalcogenide layer, a metal halide layer and a metal oxide layer is formed on at least one inner surface of a pair of electrodes ) Or more. Concretely, it is preferable to dispose a halogenated metal layer or a metal oxide layer on the surface of the anode on the side of the light emitting medium layer and on the surface of the cathode on the side of the light emitting medium layer, with a chalcogenide (including oxide) layer of a metal of silicon and aluminum Do. Thus, stabilization of the drive can be obtained. Preferable examples of the chalcogenide include SiO X (1? X ? 2), AlO x (1? X ? 1.5), SiON or SiAlON. Preferred examples of the halogenated metal include LiF, MgF 2 , CaF 2 , Rare-earth metals, etc. Preferred examples of the metal oxides include Cs 2 O, Li 2 O, MgO, SrO, BaO, CaO and the like.
또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 있어서, 이렇게 제작된 한 쌍의 전극의 적어도 한쪽의 표면에 전자 전달 화합물과 환원성 도펀트의 혼합 영역 또는 정공 수송 화합물과 산화성 도펀트의 혼합 영역을 배치하는 것도 바람직하다. 이러한 방식에 의해 전자 전달 화합물이 음이온으로 환원되므로 혼합 영역으로부터 발광 매체에 전자를 주입 및 수송하기 용이해진다. 또한, 정공 수송 화합물은 산화되어 양이온으로 되므로 혼합 영역으로부터 발광 매체에 정공을 주입 및 수송하기 용이해진다. 바람직한 산화성 도펀트로서는 각종 루이스산 및 억셉터(acceptor) 화합물을 들 수 있고, 바람직한 환원성 도펀트로는 알칼리 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토류 금속, 희토류 금속 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한 환원성 도펀트층을 전하생성층으로 사용하여 두 개 이상의 발광층을 가진 백색 유기 전계 발광소자를 제작할 수 있다.In the organic electroluminescent device of the present invention, it is also preferable to arrange a mixed region of the electron transfer compound and the reducing dopant or a mixed region of the hole transport compound and the oxidative dopant on at least one surface of the pair of electrodes thus fabricated . In this way, since the electron transfer compound is reduced to an anion, it becomes easy to inject and transport electrons from the mixed region to the light emitting medium. Further, since the hole transporting compound is oxidized and becomes a cation, it becomes easy to inject and transport holes from the mixed region into the light emitting medium. Preferred oxidizing dopants include various Lewis acids and acceptor compounds, and preferred reducing dopants include alkali metals, alkali metal compounds, alkaline earth metals, rare earth metals, and mixtures thereof. Further, a white organic electroluminescent device having two or more light emitting layers can be manufactured using a reductive dopant layer as a charge generation layer.
본 발명의 유기 전계 발광 소자의 각층의 형성은 진공증착, 스퍼터링, 플라즈마, 이온플레이팅 등의 건식 성막법이나 스핀코팅, 디핑, 플로우 코팅 등의 습식 성막법 중 어느 하나의 방법을 적용할수 있다.The formation of each layer of the organic electroluminescent device of the present invention can be performed by a dry film formation method such as vacuum deposition, sputtering, plasma or ion plating, or a wet film formation method such as spin coating, dipping or flow coating.
습식 성막법의 경우, 각 층을 형성하는 재료를 에탄올, 클로로포름, 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 적절한 용매에 용해 또는 분산시켜 박막을 형성하는데, 그 용매는 어느 것이라도 된다.In the case of the wet film formation method, a thin film is formed by dissolving or dispersing a material forming each layer in an appropriate solvent such as ethanol, chloroform, tetrahydrofuran, or dioxane, and any solvent may be used.
이하에서, 본 발명의 상세한 이해를 위하여 본 발명의 대표 화합물을 들어 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물, 이의 제조방법 및 소자의 발광특성을 설명한다.Hereinafter, the organic electroluminescent compound according to the present invention, the method for producing the same, and the luminescent characteristics of the device will be described with reference to the representative compound of the present invention for a detailed understanding of the present invention.
[실시예 1] 화합물 H-2의 제조[Example 1] Preparation of Compound H-2
화합물 1-1의 제조Preparation of Compound 1-1
1-브로모-2-니트로벤젠 6g(29.5mmol), [1,1'-바이페닐]-4-일보론산 7g (35.4mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(O)[Pd(PPh3)4] 1.1g(0.88mmol)과 Na2CO3 7.8g(73.7mmol)을 톨루엔 160mL, 에탄올 40mL 및 증류수 40mL에 투입한 후 120℃에서 5시간 동안 교반하였다. 교반이 완료된 후 정제수를 천천히 가하여 반응을 종결시킨 후 실온으로 냉각시킨 뒤 증류수와 메틸렌 클로라이드(MC)로 추출하였다. 유기층을 농축시킨 후 컬럼 [MC/헥산(Hex)]으로 분리하여 화합물 1-1, 7.1g(87 %)을 수득하였다.(29.5 mmol) of 1-bromo-2-nitrobenzene, 7 g (35.4 mmol) of [1,1'-biphenyl] -4-ylboronic acid, tetrakis (triphenylphosphine) 1.1 g (0.88 mmol) of PPh 3 ) 4 and 7.8 g (73.7 mmol) of Na 2 CO 3 were added to 160 ml of toluene, 40 ml of ethanol and 40 ml of distilled water, and the mixture was stirred at 120 ° C for 5 hours. After the stirring was completed, the purified water was slowly added thereto to terminate the reaction. The reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with distilled water and methylene chloride (MC). The organic layer was concentrated and then separated into a column [MC / hexane (Hex)] to obtain a compound 1-1, 7.1 g (87%).
화합물 1-2의 제조Preparation of Compound 1-2
화합물 1-1, 7.1g(25.6mmol)을 트리에틸포스파이트 65mL에 녹여 140℃로 12시간 동안 교반하였다. 교반이 완료된 후, 용매를 추출하여 고체화시킨 다음, 다이클로로벤젠으로 재결정화하여 화합물 1-2, 5.0g(80%)을 수득하였다.Compound 1-1 (7.1 g, 25.6 mmol) was dissolved in 65 mL of triethylphosphite and stirred at 140 ° C for 12 hours. To give the 2, 5.0g (80%) - After stirring was completed, was solidified by extracting the solvent, the die was recrystallized with chlorobenzene compound 1.
화합물 1-3의 제조Preparation of compounds 1-3
디벤조[b,d]티오펜-4-일보론산(50g, 219mmol), 2,4-디클로로피리미딘(42.4g, 284.7mmol), Pd(PPh3)4(7.6g, 6.58mmol), K2CO3(75.67g, 547.5mmol), H2O(220mL), 에탄올(EtOH)(180mL) 및 톨루엔(440mL)을 넣고 2시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 냉각시킨 후 MeOH를 넣어서 고체화시켰다. 만들어진 고체를 실리카겔로 컬럼하여 화합물 1-3, 35g(54%)을 수득하였다.Dibenzo [b, d] thiophene-4 Daily acid (50g, 219mmol), 2,4- dichloropyrimidine (42.4g, 284.7mmol), Pd ( PPh 3) 4 (7.6g, 6.58mmol), K 2 CO 3 (75.67 g, 547.5 mmol), H 2 O (220 mL), ethanol (EtOH) (180 mL) and toluene (440 mL) were added and stirred at reflux for 2 hours. When the reaction was completed, the reaction mixture was cooled and solidified by adding MeOH. The resulting solid was columned on silica gel to give 35 g (54%) of compound 1-3.
화합물 H-2의 제조Preparation of Compound H-2
화합물 1-3, 5.9g(0.020mol), 화합물 1-2, 7g(0.018mol), NaH 1.1g(0.028mol) 및 디메틸포름아미드(DMF) 350mL를 첨가한 후 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나면 증류수로 씻고, 생성된 고체를 컬럼으로 정제하여 화합물 H-2, 5.3g(59%)을 수득하였다.The compound 1-3, 5.9g (0.020mol), Compound 1-2, 7g (0.018mol), 1.1g (0.028mol) of NaH and 350ml of dimethylformamide (DMF) were added and stirred at room temperature for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was washed with distilled water and the resulting solid was purified by column to obtain 5.3 g (59%) of Compound H-2.
[실시예 2] 화합물 H-4의 제조[Example 2] Preparation of Compound H-4
화합물 2-1의 제조Preparation of Compound 2-1
2,4,6-트리클로로피리미딘 36g (0.196mol), 페닐보론산 15g(0.123mol), 디클로로비스(트리페닐포스판)팔라듐(II)[PdCl2(PPh3)2] 842mg(0.0012mol), Na2CO3 19.5g(0.184mol) 및 H2O 125mL를 넣고, 에틸렌 글리콜 디메틸 에스테르 300mL를 첨가한 후 80℃로 가열하고 12시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나면 증류수로 씻고 EA로 추출한 뒤 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거한 후 컬럼으로 정제하여 화합물 2-1, 20g(71%)을 수득하였다.(0.196 mol) of 2,4,6-trichloropyrimidine, 15 g (0.123 mol) of phenylboronic acid and 842 mg (0.0012 mol) of dichlorobis (triphenylphosphane) palladium (II) [PdCl 2 (PPh 3 ) 2 ] 19.5 g (0.184 mol) of Na 2 CO 3 and 125 mL of H 2 O were added, and 300 mL of ethylene glycol dimethyl ester was added thereto. The mixture was heated to 80 ° C and stirred for 12 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was washed with distilled water and extracted with EA. The organic layer was dried over MgSO 4 , and the solvent was removed using a rotary evaporator. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 20 g (71%) of compound 2-1.
화합물 2-2의 제조Preparation of Compound 2-2
화합물 2-1, 10g(0.044mol), 4-디벤조티오펜보론산 11.6g(0.051mol), Pd(PPh3)4 1.5g(0.0013mol), K2CO3(2M) 44mL 및 EtOH 20mL를 넣고, 에틸렌 글리콜 디메틸 에스테르 170mL를 첨가한 후 110℃로 가열하고 3시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나면 증류수로 씻고 에틸 아세테이트(EA)로 추출한 뒤 유기층을 MgSO4로 건조시킨 후 회전 증발기로 용매를 제거한 후 컬럼으로 정제하여 화합물 2-2, 14g(85%)을 수득하였다.Compound 2-1, 10g (0.044mol), 4- di-benzothiophene boronic acid 11.6g (0.051mol), Pd (PPh 3) 4 1.5g (0.0013mol), K 2 CO 3 (2M) 44mL , and 20mL EtOH , 170 mL of ethylene glycol dimethyl ester was added, and the mixture was heated to 110 DEG C and stirred for 3 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was washed with distilled water and extracted with ethyl acetate (EA). The organic layer was dried over MgSO 4 , and the solvent was removed using a rotary evaporator to obtain a column 2-2, 14g (85%).
화합물 H-4의 제조Preparation of compound H-4
화합물 2-2, 5g(0.020mol), 화합물 1-2, 7g(0.018mol), NaH 1.1g(0.028mol) 및 DMF 350mL를 넣고 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나면 증류수로 씻고, 생성된 고체를 컬럼으로 정제하여 화합물 H-4, 4.5g(41%)을 수득하였다.5 g (0.020 mol) of the compound 2-2, 7 g (0.018 mol) of the compound 1-2, 1.1 g (0.028 mol) of NaH and 350 mL of DMF were added and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was washed with distilled water and the resulting solid was purified by column to obtain 4.5 g (41%) of Compound H-4.
[실시예 3] 화합물 H-9의 제조[Example 3] Preparation of Compound H-9
화합물 3-1의 제조Preparation of Compound 3-1
바이페닐-3-일보론산(20g, 101mmol), 1-브로모-4-요오도벤젠(31.4g, 111mmol), Pd(PPh3)4(3.5g, 3mmol), K2CO3(28g, 202mmol), 톨루엔(300ml), EtOH(100ml) 및 H2O(100mL)를 넣고 환류 교반하였다. 13시간 후 디클로로메탄(DCM)과 H2O로 추출하고 DCM층을 MgSO4로 건조시킨 후 여과하였다. 얻어진 고체를 CHCl3에 녹여 실리카겔로 컬럼하여 화합물 3-1, 26.37g(84%)을 수득하였다. Biphenyl-3-Daily acid (20g, 101mmol), 1- bromo-4-iodobenzene (31.4g, 111mmol), Pd ( PPh 3) 4 (3.5g, 3mmol), K 2 CO 3 (28g, , Toluene (300 ml), EtOH (100 ml) and H 2 O (100 ml) were placed, and the mixture was stirred under reflux. After 13 h, the mixture was extracted with dichloromethane (DCM) and H 2 O, the DCM layer was dried over MgSO 4 and filtered. The obtained solid was dissolved in CHCl 3, and the product was subjected to column chromatography with silica gel to obtain 26.37 g (84%) of Compound 3-1.
화합물 3-2의 제조Preparation of Compound 3-2
화합물 3-1(26.37g, 96.2mmol) 및 테트라하이드로푸란(THF) 200mL를 넣고 -78oC로 냉각시켰다. 2.5M n-부틸 리튬(46mL, 115mmol)을 넣고 1시간 후 이소프로필 보레이트(33.3mL, 144mmol)를 넣었다. 17시간 후 EA와 H2O로 추출하고 EA층을 MgSO4로 건조시켰다. EA층을 농축시켜 화합물 3-2, 15.1g(59%)을 수득하였다.Compound 3-1 (26.37 g, 96.2 mmol) and tetrahydrofuran (THF) (200 mL) were added and cooled to -78 ° C. 2.5 M n-butyllithium (46 mL, 115 mmol) was added, and 1 hour later, isopropyl borate (33.3 mL, 144 mmol) was added. After 17 hours, the mixture was extracted with EA and H 2 O and the EA layer was dried with MgSO 4 . The EA layer was concentrated to give 15.1 g (59%) of compound 3-2.
화합물 3-3의 제조Preparation of compound 3-3
화합물 3-2(15g, 54.7mmol), 2-브로모니트로벤젠(10.03g, 49.7mmol), Pd(PPh3)4 2.0g(1.63mmol)과 Na2CO3 14.5g(136.7mmol)을 톨루엔 300mL, 에탄올 75mL 및 증류수 75mL에 투입한 후 120℃에서 5시간 동안 교반하였다. 교반이 완료된 후 정제수를 천천히 가하여 반응을 종결시킨 후 실온으로 냉각시킨 뒤 증류수와 MC로 추출하였다. 유기층을 농축시킨 후 컬럼(MC/Hex)로 분리하여 화합물 3-3, 14.2g(81%)을 수득하였다.Compound 3-2 (15g, 54.7mmol), 2- bromo-nitrobenzene (10.03g, 49.7mmol), Pd ( PPh 3) 4 2.0g (1.63mmol) and Na 2 CO 3 14.5g (136.7mmol) in toluene 300 mL of ethanol, 75 mL of ethanol and 75 mL of distilled water, and the mixture was stirred at 120 DEG C for 5 hours. After the stirring was completed, the purified water was slowly added thereto to terminate the reaction. The reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with distilled water and MC. The organic layer was concentrated and then separated into a column (MC / Hex) 3-3, 14.2 g (81%).
화합물 3-4의 제조Preparation of compound 3-4
화합물 3-3(15.67g, 44.6mmol), 트리에틸 포스파이트[P(OEt)3](100mL) 및 1,2-디클로로벤젠(1,2-DCB)(50mL)을 넣고 환류 교반하였다. 13시간 후 용매를 증류시키고 CHCl3에 녹여 실리카겔로 컬럼하여 화합물 3-4, 7.06g(50%)을 수득하였다. Compound 3-3 (15.67 g, 44.6 mmol), triethylphosphite [P (OEt) 3 ] (100 mL) and 1,2-dichlorobenzene (1,2-DCB) (50 mL) were added and stirred under reflux. After 13 hours, the solvent was distilled off and dissolved in CHCl 3 and columned with silica gel to give compound 3-4, 7.06 g (50%).
화합물 H-9의 제조Preparation of Compound H-9
화합물 3-4(5.6g, 17.6mmol), 화합물 1-3, 5.9g(20mmol), NaH 1.1g(28mmol) 및 DMF 350mL를 첨가한 후 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 끝나면 증류수로 씻고, 생성된 고체를 컬럼으로 정제하여 화합물 H-9, 3.4g(33%)을 수득하였다. Compound 3-4 (5.6 g, 17.6 mmol), Compound 1-3, 5.9 g (20 mmol), 1.1 g (28 mmol) of NaH and 350 mL of DMF were added and stirred at room temperature for 5 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was washed with distilled water and the resulting solid was purified by column to obtain 3.4 g (33%) of Compound H-9.
[실시예 4] 화합물 H-22의 제조[Example 4] Preparation of Compound H-22
화합물 4-1의 제조Preparation of Compound 4-1
2,5-디브로모니트로벤젠(30g, 106.80mmol), 페닐 보론산(15g, 128.16mmol), Pd(PPh3)4 6.4g(5.33mmol) 및 2M Na2CO3 200mL를 톨루엔 530mL 및 에탄올 200mL로 녹인 후 120˚C에서 5시간 동안 환류시켰다. 반응이 끝나면 에틸 아세테이트로 유기층을 추출하고 마그네슘 설페이트를 이용하여 잔여 수분을 제거한 뒤 건조시키고 컬럼으로 분리하여 화합물 4-1, 16g(55%)을 수득하였다.2,5-dibromo-nitrobenzene (30g, 106.80mmol), phenylboronic acid (15g, 128.16mmol), Pd ( PPh 3) 4 6.4g of (5.33mmol) and 2M Na 2 CO 3 200mL of toluene and 530mL of ethanol And the mixture was refluxed at 120 ° C for 5 hours. After the reaction was completed, the organic layer was extracted with ethyl acetate, and the residue was dried with magnesium sulfate. The organic layer was dried and separated into a column (4-1, 16g, 55%).
화합물 4-2의 제조Preparation of Compound 4-2
화합물 4-1(16g, 57.53mmol) 및 t-부틸 페닐 보론산(12.8g, 69.04mmol)을 화합물 4-1과 동일한 방법으로 합성하여 화합물 4-2, 19g(96%)을 수득하였다.Compound 4-1 (16 g, 57.53 mmol) and t-butylphenylboronic acid (12.8 g, 69.04 mmol) were synthesized in the same manner as compound 4-1 to give 19.2 g (96%) of compound 4-2.
화합물 4-3의 제조Preparation of Compound 4-3
화합물 4-2(19g, 57.33mmol)를 트리에틸 포스페이트 190mL로 녹인 후 150˚C에서 6시간 동안 환류시켰다. 반응이 끝나면 증류시킨 한 후 메탄올(MeOH)로 분쇄하여 화합물 4-3, 11.5g(68%)을 수득하였다.Compound 4-2 (19 g, 57.33 mmol) was dissolved in 190 mL of triethylphosphate and refluxed at 150 ° C for 6 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was distilled and then triturated with methanol (MeOH) to obtain 11.5 g (68%) of compound 4-3.
화합물 H-22의 제조Preparation of Compound H-22
화합물 4-3, 3.9g(13.03 mmol) 및 화합물 1-3, 4.3g(14.33 mmol)을 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-22, 1g(14%)을 수득하였다.Compound H-22, 1 g (14%) was obtained by the same method as Compound H-2, using Compound 4-3, 3.9 g (13.03 mmol) and Compound 1-3, 4.3 g (14.33 mmol).
[실시예 5] 화합물 H-51의 제조[Example 5] Preparation of compound H-51
화합물 5-1의 제조Preparation of Compound 5-1
4-페닐디벤조[b,d]티오펜 33.5g(128mmol)을 THF 650mL에 녹인 다음 -78˚C 로 냉각시킨 다음, n-부틸리튬(2.5M, 헥산 중) 62mL(153mmol)를 천천히 첨가한 후 1시간 동안 교반하였다. 동온도에서 붕소 트리-이소프로폭사이드[B(OiPr)3] 44mL(192mmol)를 첨가한 후 하룻동안 교반하였다. 교반이 완료된 다음, 1M HCl을 첨가하여 급냉시킨 후 증류수와 EA로 추출한 후 유기층을 농축시켰다. EA와 Hex으로 재결정화하여 화합물 5-1, 19g(64mmol, 50%)을 수득하였다.33.5 g (128 mmol) of 4-phenyldibenzo [b, d] thiophene were dissolved in 650 mL of THF and then cooled to -78 ° C. 62 mL (153 mmol) of n-butyllithium (2.5 M in hexane) And then stirred for 1 hour. At the same temperature, 44 mL (192 mmol) of boron tri-isopropoxide [B (OiPr) 3 ] was added and stirred overnight. After the stirring was completed, the reaction solution was quenched by the addition of 1 M HCl, extracted with distilled water and EA, and then the organic layer was concentrated. Recrystallization from EA and Hex afforded compound 5-1, 19 g (64 mmol, 50%).
화합물 5-2의 제조Preparation of Compound 5-2
화합물 2-1(8g, 35.54mmol), 화합물 5-1(12.9g, 42.65mmol), Pd(PPh3)4 (1.2g, 1.06mmol), 2M K2CO3 35mL, 에틸렌 글리콜 디메틸 에스테르 150mL 및 에탄올 100mL를 넣고 환류 교반하였다. 3시간 후 상온으로 냉각시키고 메탄올을 넣어서 생성된 고체를 감압 여과하였다. 고체를 컬럼으로 분리하여 화합물 5-2, 9g(56.4%)을 수득하였다.Compound 2-1 (8g, 35.54mmol), compound 5-1 (12.9g, 42.65mmol), Pd (PPh 3) 4 (1.2g, 1.06mmol), 2M K 2 CO 3 35mL, ethylene glycol dimethyl ester and 150mL 100 mL of ethanol was added and the mixture was stirred under reflux. After 3 hours, the reaction mixture was cooled to room temperature, methanol was added thereto, and the resulting solid was filtered under reduced pressure. The solid was separated into a column to give compound 5-2, 9g (56.4%).
화합물 H-51의 제조Preparation of Compound H-51
화합물 5-2(9g, 20 mmol) 및 화합물 1-2(7g, 0.018mol)를 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-51, 1.8g(27%)을 수득하였다.Compound H-51 (1.8 g, 27%) was obtained in the same manner as Compound H-2 by using Compound 5-2 (9 g, 20 mmol) and Compound 1-2 (7 g, 0.018 mol).
[실시예 6] 화합물 H-55의 제조[Example 6] Preparation of Compound H-55
화합물 6-1의 제조Preparation of Compound 6-1
3L 둥근 플라스크에 1,4-디브로모-2-니트로벤젠(50g, 278mmol), [1,1'-바이페닐]-4-일보론산(32g, 252mmol), Pd(PPh3)4(5.5g, 7.56mmol), Na2CO3(42.7g, 403mol), H2O(400mL), EtOH(400ml) 및 톨루엔(800mL)를 넣고 3시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 냉각시킨 후 EA과 H2O로 추출한 한 후 EA층을 MgSO4로 건조시켰다. EA층을 감압 농축시킨 후 실리카겔로 컬럼한다. 얻어진 용액을 감압농축시켜 화합물 6-1, 30.5g(34%)을 수득하였다.3L round bottom flask 1,4-dibromo-2-nitrobenzene (50g, 278mmol), [1,1'- biphenyl] -4-Daily acid (32g, 252mmol), Pd ( PPh 3) 4 (5.5 g, 7.56mmol), Na 2 CO 3 (42.7g, 403mol), H 2 O (400mL), into the EtOH (400ml) and toluene (800mL) was stirred under reflux for 3 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was cooled and extracted with EA and H 2 O. The EA layer was dried with MgSO 4 . The EA layer is concentrated under reduced pressure and then columned with silica gel. The resulting solution was concentrated under reduced pressure to obtain 30.5 g (34%) of Compound 6-1.
화합물 6-2의 제조Preparation of Compound 6-2
2L 둥근 플라스크에 화합물 6-1(30g, 84.7mmol), 페닐보론산(13.42g 110.1mmol), Pd(PPh3)4(2.89g, 2.5mmol), K2CO3(29.3g, 211.8mol), H2O(100ml), EtOH(100ml) 및 톨루엔(300mL)을 넣고 4시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 냉각시킨 후 MeOH를 부어 고체로 만들어 여과한다. 고체를 실리카겔로 컬럼 한다. 얻어진 용액을 감압농축시켜 화합물 6-2, 26.5g(90%)을 수득하였다.2L round bottom flask the compound 6-1 (30g, 84.7mmol), phenylboronic acid (13.42g 110.1mmol), Pd (PPh 3) 4 (2.89g, 2.5mmol), K 2 CO 3 (29.3g, 211.8mol) , H 2 O (100 ml), EtOH (100 ml) and toluene (300 ml) were added, and the mixture was refluxed with stirring for 4 hours. When the reaction is completed, it is cooled and poured into a solid by pouring MeOH. The solid is columned with silica gel. The resulting solution was concentrated under reduced pressure to obtain 26.5 g (90%) of Compound 6-2.
화합물 6-3의 제조Preparation of Compound 6-3
화합물 6-2(26.5g, 75.4mmol)를 사용하여 화합물 1-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 6-3, 13g(60%)을 수득하였다.Compound 6-2 (26.5 g, 75.4 mmol) was used to synthesize Compound 6-3, 13 g (60%) in the same manner as Compound 1-2.
화합물 H-55의 제조Preparation of compound H-55
화합물 6-3(4.5g 15.7mmol) 및 화합물 2-2(6.5g, 17.4mmol)를 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-55, 6g(58%)을 수득하였다.Compound H-55 (6 g, 58%) was obtained in the same manner as Compound H-2 by using Compound 6-3 (4.5 g, 15.7 mmol) and Compound 2-2 (6.5 g, 17.4 mmol).
[실시예 7] 화합물 H-67의 제조[Example 7] Preparation of Compound H-67
화합물 3-4(5.6g, 17.6mmol) 및 화합물 2-2(7.5g, 20mmol)를 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-67, 2.7g(24%)을 수득하였다.Compound H-67, 2.7 g (24%) was obtained by the same method as Compound H-2, using Compound 3-4 (5.6 g, 17.6 mmol) and Compound 2-2 (7.5 g, 20 mmol).
[실시예 8] 화합물 H-68의 제조[Example 8] Preparation of compound H-68
화합물 8-1의 제조Preparation of Compound 8-1
1L 둥근 플라스크에 디벤조티오펜-4-일보론산(30g, 131mmol), 1-브로모-3-요오도벤젠(44.65g 158mmol), Pd(PPh3)4(4.5g, 4mmol), K2CO3(36g, 263mmol), 톨루엔(300mL), EtOH(75mL) 및 H2O(75mL)를 넣고 환류 교반하였다. 4시간 후 DCM과 H2O로 추출하고 DCM층을 MgSO4로 건조시킨후 여과하였다. 얻어진 고체를 CHCl3에 녹여 실리카겔로 컬럼하여 화합물 8-1, 31.38g(69%)을 수득하였다. 4-ylboronic acid (30 g, 131 mmol), 1-bromo-3-iodobenzene (44.65 g 158 mmol), Pd (PPh 3 ) 4 (4.5 g, 4 mmol), K 2 CO 3 (36 g, 263 mmol), toluene (300 mL), EtOH (75 mL) and H 2 O (75 mL) were added and stirred under reflux. After 4 h, the mixture was extracted with DCM and H 2 O and the DCM layer was dried over MgSO 4 and filtered. The obtained solid was dissolved in CHCl 3, and the product was subjected to column chromatography with silica gel to obtain 31.38 g (69%) of Compound 8-1.
화합물 8-2의 제조Preparation of Compound 8-2
500mL 둥근 플라스크에 화합물 8-1(31g, 91mmol)를 넣고 THF 300mL를 넣고 -78oC로 냉각시켰다. 2.5M n-부틸 리튬(44mL, 110mmol)을 넣고 1시간 후 이소프로필 보레이트(31.6mL, 137mmol)을 넣었다. 17시간 후 에틸 아세테이트(EA)와 H2O로 추출하고 EA층을 MgSO4로 건조시켰다. EA층을 농축시켜 화합물 8-2, 22g(79%)을 수득하였다.Compound 8-1 (31 g, 91 mmol) was added to a 500 mL round-bottomed flask, 300 mL of THF was added, and the mixture was cooled to -78 ° C. 2.5M n-butyllithium (44 mL, 110 mmol) was added and after 1 hour isopropyl borate (31.6 mL, 137 mmol) was added. After 17 hours, the mixture was extracted with ethyl acetate (EA) and H 2 O and the EA layer was dried with MgSO 4 . The EA layer was concentrated to give 22 g (79%) of compound 8-2.
화합물 8-3의 제조Preparation of Compound 8-3
1L 둥근 플라스크에 화합물 8-2(22g, 72mmol), 1,3-디클로로피리미딘(13g, 87mmol), Pd(PPh3)4(2.5g, 2mmol), K2CO3(20g, 144mmol) 및 톨루엔(280mL), EtOH(70mL, H2O(70ml)를 넣고 환류 교반하였다. 13시간 후 DCM과 H2O로 추출하고 DCM층을 MgSO4로 건조시킨 후 여과하였다. 얻어진 고체를 CHCl3에 녹여 실리카겔로 컬럼하여 화합물 8-3, 17.5g(65%)을 수득하였다.1L round bottom flask the compound 8-2 (22g, 72mmol), 1,3- dichloropyrimidine (13g, 87mmol), Pd ( PPh 3) 4 (2.5g, 2mmol), K 2 CO 3 (20g, 144mmol) and toluene (280mL), was stirred under reflux into the EtOH (70mL, H 2 O ( 70ml). filtered, then after 13 hours and extracted with DCM and H 2 O and dried to give the DCM layer with MgSO 4. the solid obtained in CHCl 3 The residue was subjected to column chromatography on silica gel to obtain 17.5 g (65%) of compound 8-3.
화합물 H-68의 제조Preparation of compound H-68
화합물 3-4(4.2g, 13.2mmol)와 화합물 8-3(3.5g, 11mmol)을 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-68, 1.1g(18%)을 수득하였다.The compound H-68 was synthesized in the same manner as the compound H-2, using Compound 3-4 (4.2 g, 13.2 mmol) and Compound 8-3 (3.5 g, 11 mmol). 1.1 g (18%) of Compound H-68 was obtained.
[실시예 9] 화합물 69의 제조[Example 9] Preparation of Compound 69
화합물 6-3(5g, 15.6mmol)과 화합물 8-3(7g, 18.8mmol)으로 화합물 H-4 합성과 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-69, 4.5g(43%)을 수득하였다. Synthesis was conducted in the same manner as in the synthesis of the compound H-4 using Compound 6-3 (5 g, 15.6 mmol) and Compound 8-3 (7 g, 18.8 mmol) to give 4.5 g (43%) of the compound H-69.
[실시예 10] 화합물 H-70의 제조[Example 10] Preparation of Compound H-70
화합물 10-1의 제조Preparation of Compound 10-1
화합물 5-1, 9.4g(30.9mmol), 2,4-다이클로로피리미딘 5.5g(37.1mmol), Pd(PPh3)4 1.1g (0.88mmol)과 Na2CO3 8.2g(77.2mmol)을 톨루엔 160mL, 에탄올 40mL 및 증류수 40mL에 투입한 후 120℃에서 5시간 동안 교반하였다. 교반이 완료된 후 정제수를 천천히 가하여 반응을 종결시킨 후 실온으로 냉각시킨 뒤 증류수와 MC로 추출하였다. 유기층을 농축시킨 후 컬럼(MC/Hex)로 분리하여 화합물 10-1, 8.9g(78 %)을 수득하였다.Compound 5-1, 9.4g (30.9mmol), 2,4- dichloro-pyrimidine 5.5g (37.1mmol), Pd (PPh 3) 4 1.1g (0.88mmol) and Na 2 CO 3 8.2g (77.2mmol) Was added to 160 mL of toluene, 40 mL of ethanol and 40 mL of distilled water, and the mixture was stirred at 120 ° C for 5 hours. After the stirring was completed, the purified water was slowly added thereto to terminate the reaction. The reaction mixture was cooled to room temperature and extracted with distilled water and MC. The organic layer was concentrated and then separated into a column (MC / Hex) to obtain 8.9 g (78%) of compound 10-1.
화합물 H-70의 제조Preparation of compound H-70
화합물 1-2, 4.1g(17.0mmol) 및 화합물 10-1, 5.3g(14.2mmol)을 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-70, 4.5g(55 %)을 수득하였다.Compound H-2 was synthesized by using Compound 1-2, 4.1 g (17.0 mmol) of Compound 10-1 and 5.3 g (14.2 mmol) of Compound 10-1, H-70, 4.5 g (55%).
[실시예 11] 화합물 H-71의 제조[Example 11] Preparation of compound H-71
화합물 11-1의 제조Preparation of Compound 11-1
플라스크에서 2,4-디브로모니트로벤젠(18.7g, 66.57 mmol), 바이페닐-4-보론산(14.5g, 73.23mmol), Pd(PPh3)4 4g(3.33mmol) 및 2M Na2CO3 130mL를 톨루엔 330mL 및 에탄올 130mL로 녹인 후 120℃에서 5시간 동안 환류시켰다. 반응이 끝나면 에틸 아세테이트로 유기층을 추출하고 마그네슘 설페이트를 이용하여 잔여 수분을 제거한 뒤 건조시키고 컬럼으로 분리하여 화합물 11-1, 12g(수율: 52% )을 수득하였다.2,4-dibromo-nitrobenzene in the flask (18.7g, 66.57 mmol), biphenyl-4-boronic acid (14.5g, 73.23mmol), Pd ( PPh 3) 4 4g (3.33mmol) and 2M Na 2 CO 3 was dissolved in 330 mL of toluene and 130 mL of ethanol, and the mixture was refluxed at 120 DEG C for 5 hours. After the reaction was completed, the organic layer was extracted with ethyl acetate, and the residue was dried with magnesium sulfate, and then dried. The organic layer was separated into a column and 12g (yield: 52%).
화합물 11-2의 제조Preparation of Compound 11-2
화합물 11-1, 12g(33.87 mmol) 및 페닐보론산 4.5g(37.26 mmol)을 사용하여 화합물 4-1과 동일한 방법으로 합성하여 화합물 11-2, 11g(98%)을 수득하였다. Compound 11-1, 12g (33.87 mmol) and phenylboronic acid 4.5g (37.26 mmol) were synthesized in the same manner as Compound 4-1 to give 11g (98%) of Compound 11-2.
화합물 11-3의 제조Preparation of Compound 11-3
화합물 11-2, 11g(31.30 mmol)을 트리에틸 포스페이트 120mL로 녹인 후 150℃에서 6시간 동안 환류시켰다. 반응이 끝나면 증류시킨 후 MeOH로 분쇄하여 화합물 11-3, 6.5g(수율: 60%)을 수득하였다. Compound 11-2 (11 g, 31.30 mmol) was dissolved in 120 mL of triethyl phosphate and refluxed at 150 ° C for 6 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was distilled and triturated with MeOH to obtain 6.5 g (yield: 60%) of Compound 11-3.
화합물 H-71의 제조Preparation of Compound H-71
화합물 11-3, 3.5g(10.95 mmol) 및 화합물 1-3, 3.4g(13.14mmol)을 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-71, 1g(수율: 16%)을 수득하였다.The compound H-71 was synthesized in the same manner as the compound H-2 using 3.5 g (10.95 mmol) of the compound 11-3 and 3.4 g (13.14 mmol) of the compound 1-3, to give 1 g (yield: 16% Respectively.
[실시예 12] 화합물 H-72의 제조[Example 12] Preparation of Compound H-72
화합물 6-3(5g, 15.7mmol)과 화합물 1-3(5.1g, 17.3mmol)을 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-72, 4.5g(49%)을 수득하였다 Compound H-72 was synthesized in the same manner as Compound H-2, using Compound 6-3 (5 g, 15.7 mmol) and Compound 1-3 (5.1 g, 17.3 mmol)
[실시예 13] 화합물 H-73의 제조[Example 13] Preparation of compound H-73
화합물1-2(7.3g, 30mmol) 및 화합물 8-3(13.5g, 36mmol)을 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-73, 4.5g(25%)을 수득하였다.The compound H-73 was synthesized in the same manner as the compound H-2 by using Compound 1-2 (7.3 g, 30 mmol) and Compound 8-3 (13.5 g, 36 mmol) to obtain 4.5 g (25%) of Compound H-73.
[실시예 14] 화합물 H-147의 제조[Example 14] Preparation of compound H-147
화합물 14-1의 제조Preparation of Compound 14-1
500mL의 둥근 플라스크에 2-브로모-9H-카바졸 (37g, 133mmol), 4-바이페닐보론산(31g, 159.6mmol), Pd(PPh3)4(3g, 2.66mmol), K2CO3(37g, 266mmol), EtOH(60mL), 정제수(60mL) 및 톨루엔(250mL)을 넣고 3시간 동안 환류 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각시킨 후 끝처리로 컬럼하여 화합물 14-1, 33g(78%)을 수득하였다. Round bottom flask of 500mL 2- bromo -9H- carbazole (37g, 133mmol), 4- biphenyl boronic acid (31g, 159.6mmol), Pd ( PPh 3) 4 (3g, 2.66mmol), K 2 CO 3 (37 g, 266 mmol), EtOH (60 mL), purified water (60 mL) and toluene (250 mL), and the mixture was refluxed with stirring for 3 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was cooled to room temperature and subjected to column chromatography to obtain compounds 14-1 and 33g (78%).
화합물 H-147의 제조Preparation of Compound H-147
화합물 14-1(5g, 15.7mmol)과 화합물 8-3(6.4g, 17.3mmol)을 사용하여 화합물 H-2와 동일한 방법으로 합성하여 화합물 H-147, 1.1g(11%)을 수득하였다.Compound H-147 (1.1 g, 11%) was obtained in the same manner as Compound H-2 by using Compound 14-1 (5 g, 15.7 mmol) and Compound 8-3 (6.4 g, 17.3 mmol).
상기 실시예 1 내지 14에서 제조된 화합물 및 이와 동일한 방법으로 제조된 화합물에 대한 물성 데이터를 하기 표 1에 나타내었다.The physical properties data of the compounds prepared in Examples 1 to 14 and the compounds prepared in the same manner are shown in Table 1 below.
고온 High temperature 열안정성Thermal stability 측정 Measure
본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을, 발광 소자 제작을 위한 증착온도(Ts)와 증착온도보다 높은 고온에서 장시간 동안 열에 노출시킨 뒤, 상기 화합물을 HPLC을 이용하여 순도분석을 실시하였다.The organic electroluminescent compound according to the present invention was exposed to heat at a high temperature higher than the deposition temperature (Ts) for the fabrication of the light emitting device and the deposition temperature for a long time, and the compound was subjected to purity analysis using HPLC.
순도 측정을 위해 사용한 분석장비는 1290 Infinity Binary Pump VL, , 1290 Infinity Autosampler, 1290 Infinity Thermostatted Column Compartment, 1290 Infinity Diode Array Detector 이며, 사용한 컬럼은 ZORBAX eclipse plus C18 4.6 X150mm 3.5MICRON이다.The analytical instrument used for the purity measurement is the 1290 Infinity Binary Pump VL, the 1290 Infinity Autosampler, the 1290 Infinity Thermostatted Column Compartment and the 1290 Infinity Diode Array Detector. The column used is ZORBAX eclipse plus C18 4.6 X150 mm 3.5 MICRON.
각 시료를 2mg 취하여 테트라하이드로푸란(THF) 10ml에 녹인 후, 생성된 용액 5μl를 취하여 주입하였으며, 이동상은 테트라하이드로푸란:증류수 =55:45의 혼합 용액을 사용하였으며, 1ml/min 유속으로 측정하였다.2 mg of each sample was dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran (THF), and 5 μl of the resulting solution was taken. The mobile phase was a mixed solution of tetrahydrofuran: distilled water = 55: 45 and measured at a flow rate of 1 ml / min .
그 결과, 고온에서 순도 변화없이 초기 순도를 유지하는 것을 확인할 수 있었다.As a result, it was confirmed that the initial purity was maintained at a high temperature without changing the purity.
TsTs : : 증착온도Deposition temperature
[소자 실시예 1] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 제작[Device Embodiment 1] Fabrication of OLED element using organic electroluminescent compound according to the present invention
본 발명의 발광 재료를 이용한 구조의 OLED 소자를 제작하였다. 우선, OLED용 글래스(삼성-코닝사 제조)로부터 얻어진 투명 전극 ITO 박막(15Ω/□)을, 트리클로로에틸렌, 아세톤, 에탄올 및 증류수를 순차적으로 사용하여 초음파 세척을 실시한 후, 이소프로판올에 넣어 보관한 후 사용하였다. 다음으로 진공 증착 장비의 기판 홀더에 ITO기판을 장착한 후, 진공 증착장비 내의 셀에 N1,N1'-([1,1'-바이페닐]-4,4'-디일)비스(N1-(나프탈렌-1-일)-N4,N4-디페닐벤젠-1,4-디아민)을 넣고 챔버 내의 진공도가 10-6 torr에 도달할 때까지 배기시킨 후, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 ITO 기판 위에 60nm 두께의 정공 주입층을 증착하였다. 이어서, 진공 증착 장비 내의 다른 셀에 N,N'-디(4-바이페닐)-N,N'-디(4-바이페닐)-4,4'-디아미노바이페닐을 넣고, 셀에 전류를 인가하여 증발시켜 정공 주입층 위에 20nm 두께의 정공 수송층을 증착하였다. 정공 주입층과 정공 수송층을 형성시킨 후, 그 위에 발광층을 다음과 같이 증착시켰다. 진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 호스트로서 화합물 H-2를 넣고, 또 다른 셀에는 도펀트로서 화합물 D-1을 각각 넣은 후, 두 물질을 다른 속도로 증발시켜 도펀트와 호스트 합계량에 대해 도펀트를 15%중량의 양으로 도핑함으로써 상기 정공 수송층 위에 30nm 두께의 발광층을 증착하였다. 이어서 상기 발광층 위에 전자 전달층으로서 한쪽 셀에 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸을 넣고, 또다른 셀에는 리튬 퀴놀레이트(lithium quinolate)를 각각 넣은 후, 두 물질을 같은 속도로 증발시켜 각각 50%중량의 양으로 도핑 함으로서 30nm의 전자 전달층을 증착하였다. 이어서 전자 주입층으로 리튬 퀴놀레이트를 2nm 두께로 증착한 후, 다른 진공 증착장비를 이용하여 Al 음극을 150nm의 두께로 증착하여 OLED 소자를 제작하였다. 재료 별로 각 화합물은 10-6 torr 하에서 진공 승화 정제하여 사용하였다.An OLED device having a structure using the light emitting material of the present invention was fabricated. First, a transparent electrode ITO thin film (15 OMEGA / square) obtained from a glass for OLED (manufactured by Samsung Corning) was subjected to ultrasonic cleaning using trichlorethylene, acetone, ethanol and distilled water sequentially and then stored in isopropanol Respectively. Next, an ITO substrate was mounted on a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, and N 1 , N 1 ' - ([1,1'-biphenyl] -4,4'-diyl) bis 1 - (naphthalene- 1 -yl) -N 4 , N 4 -diphenylbenzene-1,4-diamine) was added and the chamber was evacuated until the degree of vacuum reached 10 -6 torr. And evaporated to deposit a 60 nm thick hole injection layer on the ITO substrate. Subsequently, N, N'-di (4-biphenyl) -N, N'-di (4-biphenyl) -4,4'- diaminobiphenyl was added to another cell in the vacuum vapor- Was evaporated to deposit a hole transport layer having a thickness of 20 nm on the hole injection layer. After the hole injecting layer and the hole transporting layer were formed, a light emitting layer was deposited thereon as follows. Compound H-2 as a host was placed in one cell in a vacuum deposition apparatus and Compound D-1 was added as a dopant in another cell. Then, the two materials were evaporated at different rates to prepare a dopant with a dopant content of 15% The light emitting layer having a thickness of 30 nm was deposited on the hole transporting layer. Then, on one side of the luminescent layer as an electron transporting layer was added a solution of 2- (4- (9,10-di (naphthalen-2-yl) anthracen- And lithium quinolate was added to another cell. Then, the two materials were evaporated at the same rate and doped in an amount of 50% by weight, respectively, to deposit an electron transport layer of 30 nm. Then, lithium quinolate was deposited to a thickness of 2 nm as an electron injecting layer, and then an Al cathode was deposited to a thickness of 150 nm using another vacuum vapor deposition equipment to fabricate an OLED device. Each compound was purified by vacuum sublimation under 10 -6 torr.
그 결과, 2.8V에서 2.10mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 1020cd/m2의 녹색 발광이 확인 되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 190시간 이상이었다.As a result, a current of 2.10 mA / cm 2 was passed at 2.8 V, and green emission of 1020 cd / m 2 was confirmed. Also, it took more than 190 hours for light emission to drop to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 2] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Device Embodiment 2] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-72를, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-72 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 3.1V에서 7.83mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 3200cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 170시간 이상이었다.As a result, a current of 7.83 mA / cm < 2 > flowed at 3.1 V, and green emission of 3200 cd / m < 2 > Also, it took more than 170 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 3] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Device Embodiment 3] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-5를, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-5 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 3.1V에서 5.93mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 2350cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 120시간 이상이었다.As a result, a current of 5.93 mA / cm < 2 > flows at 3.1 V and green emission of 2350 cd / m < 2 > Also, it took more than 120 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 4] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Device Embodiment 4] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-71을, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-71 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 2.9V에서 2.94mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 1500cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 160시간 이상이었다.As a result, a current of 2.94 mA / cm 2 flowed at 2.9 V and green luminescence of 1500 cd / m 2 was confirmed. Also, it took more than 160 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 5] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Element Embodiment 5] An OLED element using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-4를, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-4 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 2.6V에서 2.84mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 1340cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 230시간 이상이었다.As a result, a current of 2.84 mA / cm < 2 > flowed at 2.6 V, and green emission of 1340 cd / m < 2 > Also, it took more than 230 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 6] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자[Device Embodiment 6] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-9를, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-9 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 3.0V에서 4.73mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 2130cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 180시간 이상이었다.As a result, a current of 4.73 mA / cm 2 was passed at 3.0 V, and green emission of 2130 cd / m 2 was confirmed. Also, it took more than 180 hours for the light emission to drop to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 7] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Device Example 7] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-68을, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-68 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 3.2V에서 6.13mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 2610cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 185시간 이상이었다.As a result, a current of 6.13 mA / cm < 2 > flows at 3.2 V, and green emission of 2610 cd / m < 2 > Also, it took more than 185 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 8] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Device Embodiment 8] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-26을, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-26 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 2.9V에서 8.09mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 3320cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 230시간 이상이었다.As a result, a current of 8.09 mA / cm 2 flowed at 2.9 V, and green emission of 3320 cd / m 2 was confirmed. Also, it took more than 230 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 9] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자[Device Embodiment 9] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-67을, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-67 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 2.7V에서 5.27mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 2040cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 250시간 이상이었다.As a result, a current of 5.27 mA / cm 2 flowed at 2.7 V, and green emission of 2040 cd / m 2 was confirmed. Also, it took more than 250 hours for the light emission to drop to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 10] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Device Embodiment 10] An OLED device using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-55를, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-55 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 2.9V에서 4.57mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 1820cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 250시간 이상이었다.As a result, a current of 4.57 mA / cm 2 flowed at 2.9 V, and green emission of 1820 cd / m 2 was confirmed. Also, it took more than 250 hours for the light emission to drop to 80% at a luminance of 15000 nit.
[소자 실시예 11] 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 이용한 OLED 소자 [Element Embodiment 11] An OLED element using an organic electroluminescent compound according to the present invention
제작 발광 재료로서 호스트로 화합물 H-51을, 도펀트로 화합물 D-1을 사용한 것 외에는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. Fabrication An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that Compound H-51 was used as a host and Compound D-1 was used as a dopant.
그 결과, 2.8V에서 3.51mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 1640cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 200시간 이상이었다.As a result, a current of 3.51 mA / cm 2 flowed at 2.8 V, and green emission of 1640 cd / m 2 was confirmed. Also, it took more than 200 hours for the light emission to drop to 80% at a luminance of 15000 nit.
[비교예 1] 종래의 발광 재료를 이용한 OLED 소자의 발광 특성[Comparative Example 1] Luminescence characteristics of OLED device using conventional light emitting material
진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 호스트 재료로서 본 발명의 화합물 대신 C-1을, 도펀트로서 이리듐 트리스(2-페닐피리딘)[Ir(ppy)3]을 사용한 것을 제외하고는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED소자를 제작하였다.Except that iridium tris (2-phenylpyridine) [Ir (ppy) 3 ] was used as a dopant and C-1 was used instead of the compound of the present invention as a host material in one cell in a vacuum vapor deposition equipment. To fabricate an OLED device.
그 결과, 4.3V에서 14.97mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 2420cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 23시간이었다.As a result, a current of 14.97 mA / cm < 2 > flowed at 4.3 V, and green emission of 2420 cd / m < 2 > Also, it took 23 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[비교예 2] 종래의 발광 재료를 이용한 OLED 소자의 발광 특성[Comparative Example 2] Luminescence characteristics of OLED device using conventional light emitting material
진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 호스트 재료로서 본 발명의 화합물 대신 C-2를, 도펀트로서 Ir(ppy)3을 사용한 것을 제외하고는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that C-2 was used instead of the compound of the present invention as a host material and Ir (ppy) 3 was used as a dopant in one cell in a vacuum deposition equipment.
그 결과, 4.2V에서 4.85mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 1820cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 54시간이었다.As a result, a current of 4.85 mA / cm < 2 > was passed at 4.2 V, and green emission of 1820 cd / m < 2 > Also, it took 54 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
[비교예 3] 종래의 발광 재료를 이용한 OLED 소자의 발광 특성[Comparative Example 3] Luminescent characteristics of OLED device using conventional light emitting material
진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 호스트 재료로서 본 발명의 화합물 대신 C-3을, 도펀트로서 Ir(ppy)3을 사용한 것을 제외하고는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that C-3 was used instead of the compound of the present invention as a host material and Ir (ppy) 3 was used as a dopant in one cell in a vacuum vapor deposition equipment.
그 결과, 4.8V에서 8.15mA/cm2의 전류가 흘렀으며, 2810cd/m2의 녹색 발광이 확인되었다. 또한 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 35시간이었다.As a result, a current of 8.15 mA / cm < 2 > flows at 4.8 V, and green emission of 2810 cd / m < 2 > Also, it took 35 hours for the emission to drop to 80% at a luminance of 15000 nit.
[비교예 4] 종래의 발광 재료를 이용한 OLED 소자의 발광 특성[Comparative Example 4] Luminescent characteristics of OLED devices using conventional light emitting materials
진공 증착 장비 내의 한쪽 셀에 호스트 재료로서 본 발명의 화합물 대신 C-4를, 도펀트로 Ir(ppy)3을 사용한 것을 제외하고는 소자 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED소자를 제작하였다.An OLED device was fabricated in the same manner as in Example 1 except that C-4 was used instead of the compound of the present invention as a host material and Ir (ppy) 3 was used as a dopant in one cell in a vacuum deposition equipment.
그 결과, 15000nit의 휘도에서 발광이 80%로 떨어지는데 걸린 시간이 75시간이었다.As a result, it took 75 hours for the emission to fall to 80% at a luminance of 15000 nit.
본 발명에서 개발한 유기 전계 발광 화합물들은 열안정성이 우수하고, 종래의 재료에 비해 발광 특성이 좋고 수명 특성이 뛰어남을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 화합물을 녹색 발광용 호스트 재료로 사용한 유기 전계 발광 소자는 구동 전압이 낮고 전류 효율 및 작동수명이 향상되었다. The organic electroluminescent compounds developed in the present invention are excellent in thermal stability and have better luminescent characteristics and better lifetime characteristics than conventional materials. In addition, the organic electroluminescent device using the organic electroluminescent compound according to the present invention as a host material for green emission has a low driving voltage and improved current efficiency and operating life.
Claims (6)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴렌, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴렌이고;
X1 및 X2은 각각 독립적으로 CH 또는 N이며;
Y는 -O-, -S-, -CR11R12- 또는 -NR13-이고;
Ar1은 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이며;
Ar2는 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이고;
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬, 치환 또는 비치환된 (5-7원)헤테로시클로알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, -NR14R15, -SiR16R17R18, -SR19, -OR20 , 시아노, 나이트로 또는 하이드록시이거나, 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;
R11 내지 R20은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴, 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 (5-7원)헤테로시클로알킬, 또는 치환 또는 비치환된 (C3-C30)시클로알킬이거나, 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;
a 및 c는 각각 독립적으로 1 내지 4의 정수이며, a 또는 c가 2 이상의 정수인 경우 각각의 R1 또는 각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있고;
b는 1 내지 3의 정수이며, b가 2 이상의 정수인 경우 각각의 R2는 동일하거나 상이할 수 있고
상기 헤테로아릴렌, 헤테로시클로알킬 및 헤테로아릴은 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.An organic electroluminescent compound represented by the following Formula 1:
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
L 1 and L 2 are each independently a single bond, substituted or unsubstituted (3-30 membered heteroarylene, or substituted or unsubstituted (C6-C30) arylene;
X 1 And X < 2 & Each independently CH or N;
Y is -O-, -S-, -CR 11 R 12 -or -NR 13- ;
Ar 1 is substituted or unsubstituted (C6-C30) aryl, or substituted or unsubstituted (3-30 membered) heteroaryl;
Ar 2 is hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl, or substituted or unsubstituted (3-30 membered) heteroaryl;
R 1 to R 3 are each independently hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl, Substituted or unsubstituted (C6-C30) aryl (C1-C30) alkyl, substituted or unsubstituted (C3-C30) cycloalkyl, substituted or unsubstituted (5-7 membered) heterocycloalkyl, NR 14 R 15, -SiR 16 R 17 R 18, -SR 19, -OR 20, cyano, nitro or hydroxyl, or a monocyclic or polycyclic with an adjacent substituent via (C5-C30) cycloaliphatic or aromatic ring And the carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be replaced by one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
R 11 to R 20 each independently represent hydrogen, deuterium, halogen, substituted or unsubstituted (C 1 -C 30) alkyl, substituted or unsubstituted (C 6 -C 30) aryl, substituted or unsubstituted (C5-C30) cycloaliphatic or heteroaryl, together with the adjacent substituents, are optionally substituted with one or more substituents independently selected from the group consisting of (C5-C30) cycloalkyl, substituted or unsubstituted And the carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be replaced by one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
a and c are each independently an integer of 1 to 4, and when a or c is an integer of 2 or more, each R 1 or each R 3 may be the same or different;
b is an integer of 1 to 3, and when b is an integer of 2 or more, each R 2 may be the same or different
The heteroarylene, heterocycloalkyl and heteroaryl comprise at least one heteroatom selected from B, N, O, S, P (= O), Si and P.
상기 X1 및 X2가 각각 독립적으로 CH 또는 N이며;
상기 Y가 -O-, -S- 또는 -CR11R12-이고;
상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-15원)헤테로아릴이고;
상기 Ar2가 수소, 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-15원)헤테로아릴이고;
상기 R1 내지 R3이 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환 또는 비치환된 (3-30원)헤테로아릴이거나, 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;
상기 a 내지 c가 각각 독립적으로 1 또는 2의 정수인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 화합물.The compound of claim 1, wherein L 1 and L 2 are each independently a single bond, substituted or unsubstituted (3-15 membered) heteroarylene, or substituted or unsubstituted (C 6 -C 15) arylene;
The X 1 And X < 2 & Each independently CH or N;
Y is -O-, -S- or -CR 11 R 12- ;
Wherein Ar < 1 > is substituted or unsubstituted (C6-C15) aryl, or substituted or unsubstituted (3-15 membered) heteroaryl;
Wherein Ar < 2 > is hydrogen, substituted or unsubstituted (C6-C15) aryl, or substituted or unsubstituted (3-15 membered) heteroaryl;
Wherein R 1 to R 3 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted (C6-C15) aryl, or substituted or unsubstituted (3-30 membered heteroaryl), or together with adjacent substituents, C5-C30) alicyclic or aromatic ring, and the carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be replaced by one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
Wherein each of a to c is independently an integer of 1 or 2. 2. The organic electroluminescent compound according to claim 1,
상기 X1 및 X2가 각각 독립적으로 CH 또는 N이며;
상기 Y가 -O- 또는 -S-이고;
상기 Ar1이 치환 또는 비치환된 (C6-C10)아릴, 또는 치환된 (3-15원)헤테로아릴이고;
상기 Ar2가 수소, 치환 또는 비치환된 (C6-C15)아릴, 또는 치환된 (3-15원)헤테로아릴이며;
상기 R1 내지 R3이 각각 독립적으로 수소, 또는 치환 또는 비치환된 (C6-C10)아릴이거나 인접한 치환체와 함께 단일환 또는 다환의 (C5-C30) 지환족 또는 방향족 고리를 형성할 수 있으며, 상기 형성된 지환족 또는 방향족 고리의 탄소 원자는 질소, 산소 및 황으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자로 대체될 수 있고;
상기 a 내지 c가 1의 정수인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 화합물.The compound of claim 1, wherein L 1 and L 2 are each independently a single bond, unsubstituted (3-10 membered heteroarylene, or substituted or unsubstituted (C6-C10) arylene;
The X 1 And X < 2 & Each independently CH or N;
Y is -O- or -S-;
Wherein Ar 1 is substituted or unsubstituted (C 6 -C 10) aryl, or substituted (3-15 member) heteroaryl;
Said Ar 2 is hydrogen, substituted or unsubstituted (C6-C15) aryl, or substituted (3-15 membered) heteroaryl;
Wherein each of R 1 to R 3 is independently hydrogen or substituted or unsubstituted (C 6 -C 10) aryl or may form a monocyclic or polycyclic (C 5 -C 30) alicyclic or aromatic ring together with the adjacent substituents, The carbon atom of the alicyclic or aromatic ring formed may be replaced by one or more heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur;
And a to c are an integer of 1.
The organic electroluminescent compound according to claim 1, wherein the compound represented by Formula 1 is selected from the following compounds.
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