KR20150007605A - 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 - Google Patents

이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20150007605A
KR20150007605A KR20130081787A KR20130081787A KR20150007605A KR 20150007605 A KR20150007605 A KR 20150007605A KR 20130081787 A KR20130081787 A KR 20130081787A KR 20130081787 A KR20130081787 A KR 20130081787A KR 20150007605 A KR20150007605 A KR 20150007605A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
layer
unsubstituted
light emitting
Prior art date
Application number
KR20130081787A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102103959B1 (ko
Inventor
김성욱
김재홍
김명숙
이문재
김영인
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사, 부산대학교 산학협력단 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130081787A priority Critical patent/KR102103959B1/ko
Priority to US14/288,937 priority patent/US20150014659A1/en
Publication of KR20150007605A publication Critical patent/KR20150007605A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102103959B1 publication Critical patent/KR102103959B1/ko

Links

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 System
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • 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
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011—Condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1037—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/185—Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission

Abstract

화학식 1의 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자가 개시된다.
<화학식 1>
Figure pat00055

화학식 1에 대한 설명은 발명의 상세한 설명을 참고한다.

Description

이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자{Iridium complex and Organic light emitting device comprising the same}
이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting device)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일반적인 유기 발광 소자는 기판 상부에 애노드가 형성되어 있고, 이 애노드 상부에 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 캐소드가 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 여기에서 정공수송층, 발광층 및 전자수송층은 유기화합물로 이루어진 유기 박막들이다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 유기 발광 소자의 구동 원리는 다음과 같다.
상기 애노드 및 캐소드간에 전압을 인가하면, 애노드로부터 주입된 정공은 정공수송층을 경유하여 발광층으로 이동하고, 캐소드로부터 주입된 전자는 전자수송층을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
신규 인광 Ir 착물 및 이를 이용한 고효율, 저전압, 고휘도, 장수명의 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착물이 제공된다:
<화학식 1>
Figure pat00001
상기 화학식 1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴싸이오기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기; 중에서 선택되고;
X는 -1 가의 두 자리결합 리간드(bidendate ligand)이고;
a는 1 내지 3의 정수이고;
b는 1 내지 6의 정수이고;
n은 2 또는 3 이고;
a가 2 이상인 경우, 선택적으로 복수 개의 R2는 결합하여 고리를 형성한다.
다른 측면에 따르면, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 구비한 유기 발광 소자로서, 상기 유기층에 상기 이리듐 착물을 포함하는 유기 발광 소자가 제공된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 인광 Ir 화합물은 우수한 발광 특성을 갖고 있고, 청색 내지 적색까지 등의 다양한 색을 표현할 수 있으며 인광 소자에 적합한 발광 재료로서 유용하다. 이를 이용하면 고효율, 저전압, 고휘도, 장수명의 유기 전계 발광 소자를 제작할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따른 인광 Ir 화합물은 유리 전이 온도(Tg)나 융점이 높다. 따라서 전계 발광시에 있어서의 발광층(유기층) 중, 발광층 사이 내지는, 발광층과 금속전극간에서 발생하는 줄 열에 대한 내열성 및 고온 환경 하에서의 내성이 증가된다. 이러한 제안에 따른 화합물을 이용하여 제조된 유기 전계 발광 소자는 보존시 및 구동시의 내구성이 높다.
도 1은 착물 1의 용액 중(in solution) UV 흡수 스펙트럼이다
도 2는 착물 1의 PL 스펙트럼이다.
도 3은 착물 1 및 2의 CV 데이터이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 이리듐 착물은 하기 화학식 1로 표시된다:
<화학식 1>
Figure pat00002
상기 화학식 1 중, 주 리간드의 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴싸이오기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기; 중에서 선택되고; 보조 리간드인 X는 -1 가의 두 자리결합 리간드(bidendate ligand)이고; a는 1 내지 3의 정수이고; b는 1 내지 6의 정수이고; n은 2 또는 3 이고; a가 2 이상인 경우, 선택적으로 복수 개의 R2는 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 화학식 1에서 주리간드는 주리간드의 나프틸기 부분(하기 화학식에서 점선 원부분)으로 인하여 중심 금속 Ir과 어느 정도 입체장애를 갖는 상태로 중심 금속 Ir과 결합한다. 이러한 이유로 본 발명의 일 구현예에 따른 화합물은 주리간드와 중심금속 Ir이 그러한 입체장애를 갖지 않는 착물보다 우수한 특성을 보이는 것으로 이해된다(후술하는 비교예 1,2 결과 참조). 이러한 입체장애가 본 발명의 일 구현예에 따른 화합물의 발광 특성, 효율 등에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보인다.
Figure pat00003
본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로, i) C6-C14 아릴기 및 C2-C14 헤테로아릴기; ii) 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C6-C14아릴기 및 C2-C14헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C6-C14 아릴기 및 C2-C14 헤테로아릴기;일 수 있다.
본 발명의 또다른 일 구현예에 따르면, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로, i) 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 파이레닐기, 페난쓰레닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 페난쓰롤리닐기 및 카바졸일기; ii) 중수소, F, Cl, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 파이레닐기, 페난쓰레닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 페난쓰롤리닐기 및 카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 파이레닐기, 페난쓰레닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 바이피리디닐기, 터피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 페난쓰롤리닐기 및 카바졸일기;일 수 있다.
본 발명의 또다른 일 구현예에 따르면, 상기 R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -CF3 또는 하기 화학식 2a일 수 있다:
Figure pat00004
상기 화학식 2a에서, Z1은 수소 원자, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 축합 다환기, 탄소수 5 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기로 치환된 아미노기, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 하이드록시기 또는 카르복시기이고; p는 1 내지 5의 정수이고; *는 결합을 나타낸다.
본 발명의 또다른 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:
<화학식 2>
Figure pat00005
상기 화학식 2는 상기 화학식 1에서 복수 개의 R2가 결합하여 고리를 형성한 하나의 예이며, 상기 화학식 2에서 치환기들 및 기호에 대한 정의는 상술한 바와 같다.
본 발명의 또다른 일 구현예에 따르면, 상기 X는 아세틸아세토네이트(aetylacetonate), 헥사플루오로아세토네이트(hexafluoroacetonate), 테트라메틸헵타다이오네이트(tetramethylheptadionate), 디벤조일메탄(dibenzoylmethane), 피콜리네이트(picolinate), 살리실아닐라이드(salicylanilide), 8-하이드록시퀴놀레이트(8-hydroxyquinolate) 또는 1,5-디메틸-3-피라졸카복실레이트(1,5-dimethyl-3-pyrazole carboxylate)일 수 있다.
본 발명의 또다른 일 구현예에 따르면, 상기 X는 하기 화학식 3a 또는 3b일 수 있다:
Figure pat00006
상기 화학식 3a 및 3b에서 점선은 Ir과의 결합을 나타낸다
이하, 본 명세서에서 사용되는 치환기들 중 대표적인 치환기의 정의를 살펴보면 다음과 같다 (치환기를 한정하는 탄소 수는 비제한적인 것으로서 치환기의 특성을 제한하지는 않으며, 본 명세서에서 언급하지 않은 치환기의 정의는 일반적인 정의에 따른다).
비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기는 선형 및 분지형일 수 있으며, 이의 비제한적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노나닐, 도데실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 2 내지 10의 알키닐기, 탄소수 6 내지 16의 아릴기, 또는 탄소수 2 내지 16의 헤테로아릴기로 치환될 수 있다.
비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기는 상기 비치환된 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 하나 이상의 탄소 이중결합을 함유하고 있는 것을 의미한다. 예로서는 에테닐, 프로페닐, 부테닐 등이 있다. 이들 비치환된 알케닐기 중 적어도 하나 이상의 수소원자는 상술한 치환된 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기는 상기 정의된 바와 같은 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 하나 이상의 탄소 삼중결합을 함유하고 있는 것을 의미한다. 예로서는 아세틸렌, 프로필렌, 페닐아세틸렌, 나프틸아세틸렌, 이소프로필아세틸렌, t-부틸아세틸렌, 디페닐아세틸렌 등이 있다. 이들 알키닐기 중 적어도 하나 이상의 수소원자는 상술한 치환된 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
비치환된 탄소수 3 내지 60의 사이클로알킬기는 탄소 수 3 내지 60의 고리 형태의 알킬기를 의미하며, 상기 사이클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 탄소수 1 내지 60의 알킬기의 치환기와 동일한 치환기로 치환 가능하다.
탄소수 1 내지 60의 비치환된 알콕시기란 -OA(여기서, A는 상술한 바와 같은 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알킬기임)의 구조를 갖는 그룹으로서, 이의 비제한적인 예로서, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로필옥시, 부톡시, 펜톡시, 등을 들 수 있다. 이들 알콕시기 중 적어도 하나 이상의 수소원자는 상술한 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기는 하나 이상의 고리를 포함하는 카보사이클 방향족 시스템을 의미하며, 2 이상의 고리를 가질 수 경우, 서로 융합되거나, 단일 결합 등을 통하여 연결될 수 있다. 아릴이라는 용어는 페닐, 나프틸, 안트라세닐과 같은 방향족 시스템을 포함한다.　 또한, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 탄소수 1 내지 60의 알킬기의 치환기와 동일한 치환기로 치환 가능하다.
치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기의 예로는 페닐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬페닐기(예를 들면, 에틸페닐기), 비페닐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬비페닐기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시비페닐기, o-, m-, 및 p-토릴기, o-, m- 및 p-쿠메닐기, 메시틸기, 페녹시페닐기, (α,α-디메틸벤젠)페닐기, (N,N'-디메틸)아미노페닐기, (N,N'-디페닐)아미노페닐기, 펜타레닐기, 인데닐기, 나프틸기, 탄소수 1 내지 10의 알킬나프틸기(예를 들면, 메틸나프틸기), 탄소수 1 내지 10의 알콕시나프틸기(예를 들면, 메톡시나프틸기), 안트라세닐기, 아즈레닐기, 헵타레닐기, 아세나프틸레닐기, 페나레닐기, 플루오레닐기, 안트라퀴놀일기, 메틸안트릴기, 페난트릴기, 트리페닐렌기, 피레닐기, 크리세닐기, 에틸-크리세닐기, 피세닐기, 페릴레닐기, 펜타페닐기, 펜타세닐기, 테트라페닐레닐기, 헥사페닐기, 헥사세닐기, 루비세닐기, 코로네릴기, 트리나프틸레닐기, 헵타페닐기, 헵타세닐기, 피란트레닐기, 오바레닐기 등을 들 수 있다.
탄소수 2 내지 60의 비치환된 헤테로아릴기는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1, 2, 3 또는 4개의 헤테로원자를 포함하고, 2 이상의 고리를 가질 경우, 이들은 서로 융합되거나, 단일 결합 등을 통하여 연결될 수 있다. 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기의 예에는, 피라졸일기, 이미다졸일기, 옥사졸일기, 티아졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 피리디닐기, 피리다지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 카바졸일기, 인돌일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 디벤조싸이오펜기 등을 들 수 있다.　 또한 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 탄소수 1 내지 60의 알킬기의 치환기와 동일한 치환기로 치환 가능하다.
탄소수 6 내지 60의 비치환된 아릴옥시기란 -OA1으로 표시되는 그룹으로서, 이 때 A1은 상기 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.　 상기 아릴옥시기의 예로는 페녹시기 등을 들 수 있다. 상기 아릴 옥시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 탄소수 1 내지 60의 알킬기의 치환기와 동일한 치환기로 치환 가능하다.
탄소수 6 내지 60의 비치환된 아릴싸이오기는 -SA1으로 표시되는 그룹으로서, 이 때 A1은 상기 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.　 상기 아릴싸이오기의 예로는 벤젠싸이오기, 나프틸싸이오기 등을 들 수 있다. 상기 아릴싸이오기 중 하나 이상의 수소 원자는 상술한 탄소수 1 내지 60의 알킬기의 치환기와 동일한 치환기로 치환 가능하다.
비치환된 탄소수 6 내지 60의 축합 다환기란, 하나 이상의 방향족 고리 및/또는 하나 이상의 비방향족 고리가 서로 융합된 2 이상의 고리를 포함한 치환기 또는 고리내에 불포화기를 가지나 공액 구조를 가지지 못하는 치환기를 가리키는 것으로서, 상기 축합 다환기는 전체적으로는 방향성을 가지지 못한다는 점에서 아릴기 또는 헤테로아릴기와 구별된다.
본 발명의 상기 화학식 1로 표현되는 이리듐 착물의 구체적인 예로서, 하기 화합물을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
상기 화학식 1의 이리듐 착물 중 1종 이상은 유기 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 이리듐 착물 중 1종 이상은 발광층에 사용될 수 있다.
따라서, 제1전극, 상기 제1전극에 대향된 제2전극 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고 발광층을 포함한 유기층을 포함하되, 상기 유기층은 상술한 바와 같은 화학식 1로 표시된 이리듐 착물을 1종 이상 포함한, 유기 발광 소자가 제공된다.
본 명세서 중 "(유기층이) 이리듐 착물을 1종 이상 포함한다"란, "(유기층이) 상기 화학식 1의 범주에 속하는 1종의 이리듐 착물 또는 상기 화학식 1의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 이리듐 착물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
예를 들어, 상기 유기층은 상기 이리듐 착물로서, 상기 착물 1만을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 착물 1은 상기 유기 발광 소자의 발광층에 존재할 수 있다. 또는, 상기 유기층은 상기 이리듐 착물로서, 상기 착물 1과 착물 2를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 착물 1과 착물 2는 동일한 층(예를 들면, 발광층에 존재)할 수 있다.
상기 유기층은 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층(이하, "H-기능층(H-functional layer)"이라 함), 버퍼층 및 전자 저지층 중 적어도 하나의 층을 더 포함할 수 있고, 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나이 층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서 중 "유기층"은 유기 발광 소자 중 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 단일 및/또는 복수의 층을 가리키는 용어이다.
상기 유기층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층에 상기 이리듐 착물 중 1종 이상이 포함되어 있을 수 있다.
상기 발광층에 포함된 이리듐 착물은 인광 도펀트의 역할을 하고, 상기 발광층은 호스트를 더 포함할 수 있다. 상기 호스트의 종류는 후술하기로 한다.
상술한 바와 같이 상기 이리듐 착물을 포함한 유기 발광 소자는 적색광, 예를 들면, 적색 인광을 방출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자의 구조 및 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 기판(미도시)으로는, 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있는데, 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상기 제1전극은 기판 상부에 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극이 애노드일 경우, 정공 주입이 용이하도록 제1전극용 물질은 높은 일함수를 갖는 물질 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1전극은 반사형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 제1전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 이용할 수 있다. 또는, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 이용하면, 상기 제1전극을 반사형 전극으로 형성할 수도 있다.
상기 제1전극은 단일층 또는 2 이상의 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1전극 상부로는 유기층이 구비되어 있다.
상기 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 버퍼층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다.
정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 예를 들면, 증착온도 약 100 내지 약 500℃, 진공도 약 10-8 내지 약 10-3torr, 증착 속도 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
스핀 코팅법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 코팅 조건은 정공주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2000rpm 내지 약 5000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공 주입 물질로는 공지된 정공 주입 물질을 사용할 수 있는데, 공지된 정공 주입 물질로는, 예를 들면, N,N′-디페닐-N,N′-비스-[4-(페닐-m-톨일-아미노)-페닐]-비페닐-4,4′-디아민(N,N′-diphenyl-N,N′-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4′-diamine: DNTPD), 구리프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA [4,4',4''-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine], NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)), TDATA, 2-TNATA, Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트))등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 상기 정공 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압의 상승없이 만족스러운 정도의 정공 주입 특성을 얻을 수 있다.
다음으로 상기 정공 주입층 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공 수송층(HTL)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 팅법에 의하여 정공 수송층을 형성하는 경우, 그 증착 조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
정공 수송 물질로는 공지된 정공 수송 재료로는, 예를 들어, N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸 등의 카바졸 유도체, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), TCTA(4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)), NPB(N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00013
Figure pat00014
상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å, 예를 들면 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 H-기능층(정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층)에는 상술한 바와 같은 정공 주입층 물질 및 정공 수송층 물질 중에서 1 이상의 물질이 포함될 수 있으며, 상기 H-기능층의 두께는 약 500Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 상기 H-기능층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압의 상승없이 만족스러운 정도의 정공 주입 및 수성 특성을 얻을 수 있다.
한편, 상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 H-기능층 중 적어도 한 층은 하기 화학식 300으로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 350으로 표시되는 화합물 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
<화학식 300>
Figure pat00015
<화학식 350>
Figure pat00016
상기 화학식 300 중 Ar11 및 Ar12는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기일 수 있다. 예를 들어, 상기 Ar11 및 Ar12은 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 나프틸렌기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 안트릴렌기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 치환된 페닐렌기, 상기 치환된 나프틸렌기, 상기 치환된 플루오레닐렌기 및 상기 치환된 안트릴렌기 중 적어도 하나의 치환기는 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 카바졸일기 또는 페닐-치환된 카바졸일기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 350 중 Ar21 및 Ar22는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기 또는 치환 또는 비치환된 C2-C60헤테로아릴기일 수 있다. 예를 들어, 상기 Ar21 및 Ar22는 서로 독립적으로, 치환 또는 비치환된 페닐기, 치환 또는 비치환된 나프틸기, 치환 또는 비치환된 페난트레닐기, 치환 또는 비치환된 안트릴기, 치환 또는 비치환된 파이레닐기, 치환 또는 비치환된 크라이세닐기, 치환 또는 비치환된 플루오레닐기, 치환 또는 비치환된 카바졸일기, 치환 또는 비치환된 디벤조푸라닐기 또는 치환 또는 비치환된 디벤조티오페닐기일 수 있다. 여기서, 상기 치환된 페닐기, 치환된 나프틸기, 치환된 페난트레닐기, 치환된 안트릴기, 치환된 파이레닐기, 치환된 크라이세닐기, 치환된 플루오레닐기, 치환된 카바졸일기, 치환된 디벤조푸라닐기 및 치환된 디벤조티오페닐기 중 적어도 하나의 치환기는, 중수소; 할로겐 원자; 히드록실기; 시아노기; 니트로기; 아미노기; 아미디노기; 히드라진; 히드라존; 카르복실기나 이의 염; 술폰산기나 이의 염; 인산이나 이의 염; C1-C10알킬기; C1-C10알콕시기; 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트릴기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 이미다졸일기, 이미다졸리닐기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 및 인돌일기; 및 중수소 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C10알킬기 및 C1-C10알콕시기 중 하나 이상으로 치환된 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트릴기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 이미다졸일기, 이미다졸리닐기, 이미다조피리디닐기, 이미다조피리미디닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 및 인돌일기; 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 300 중, 상기 e 및 f는 서로 독립적으로 0 내지 5의 정수, 또는 0, 1 또는 2일 수 있다. 예를 들어, 상기 e는 1이고, f는 0일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 300 및 350 중, R51 내지 R58, R61 내지 R69 및 R71 및 R72는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, -NO2, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C60시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 또는 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴싸이오기일 수 있다. 예를 들어, 상기 R51 내지 R58, R61 내지 R69 및 R71 및 R72은 서로 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐 원자; 히드록실기; 시아노기; -NO2; 아미노기; 아미디노기; 히드라진; 히드라존; 카르복실기나 이의 염; 술폰산기나 이의 염; 인산이나 이의 염; C1-C10알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 등); C1-C10알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기 등); 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, -NO2, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염 및 인산이나 이의 염 중 하나 이상으로 치환된 C1-C10알킬기 및 C1-C10알콕시기; 페닐기; 나프틸기; 안트릴기; 플루오레닐기; 파이레닐기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, -NO2, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C10알킬기 및 C1-C10알콕시기 중 하나 이상으로 치환된 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 플루오레닐기 및 파이레닐기; 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 300 중, R59는, 페닐기; 나프틸기; 안트릴기; 바이페닐기; 피리딜기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, -NO2, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C20알킬기, 및 치환 또는 비치환된 C1-C20알콕시기 중 하나 이상으로 치환된 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 바이페닐기 및 피리딜기; 중 하나일 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 300으로 표시되는 화합물은 하기 화학식 300A로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 300A>
Figure pat00017
상기 화학식 300A 중, R51, R61, R62 및 R59에 대한 상세한 설명은 상술한 바를 참조한다.
예를 들어, 상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 H-기능층 중 적어도 한 층은 하기 화합물 301 내지 320 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00018
Figure pat00019
상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 H-기능층 중 적어도 하나는, 상술한 바와 같은 공지된 정공 주입 물질, 공지된 정공 수송 물질 및/또는 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 물질 외에, 막의 도전성 등을 향상시키기 위하여 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 전하-생성 물질은 예를 들면, p-도펀트일 수 있다. 상기 p-도펀트는 퀴논 유도체, 금속 산화물 및 시아노기-함유 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 p-도펀트의 비제한적인 예로는, 테트라사이아노퀴논다이메테인(TCNQ) 및 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라사이아노-1,4-벤조퀴논다이메테인(F4-TCNQ) 등과 같은 퀴논 유도체; 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물; 및 하기 화합물 200 등과 같은 시아노기-함유 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<화합물 200> <F4-TCNQ>
Figure pat00020
Figure pat00021
상기 정공 주입층, 상기 정공 수송층 또는 상기 H-기능층이 상기 전하-생성 물질을 더 포함할 경우, 상기 전하-생성 물질은 정공 주입층, 상기 정공 수송층 또는 상기 H-기능층 중에 균일하게(homogeneous) 분산되거나, 또는 불균일하게 분포될 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 H-기능층 중 적어도 하나와 상기 발광층 사이에는 버퍼층이 개재될 수 있다. 상기 버퍼층은 발광층에서 방출되는 광의 파장에 따른 광학적 공진 거리를 보상하여 효율을 증가시키는 역할을 수 있다. 상기 버퍼층은 공지된 정공 주입 재료, 정공 수송 재료를 포함할 수 있다. 또는, 상기 버퍼층은 버퍼층 하부에 형성된 상기 정공 주입층, 정공 수송층 및 H-기능층에 포함된 물질 중 하나와 동일한 물질을 포함할 수 있다.
이어서, 정공 수송층, H-기능층 또는 버퍼층 상부에 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 발광층(EML)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 발광층은 상기 이리듐 착물을 1종 이상 포함할 수 있다.
상기 발광층에 포함된 상기 이리듐 착물은 도펀트(예를 들면, 적색 인광 도펀트)의 역할을 할 수 있다. 이 때, 상기 발광층은 상기 이리듐 착물 외에, 호스트를 더 포함할 수 있다.
상기 호스트는 공지된 임의의 호스트 중에서 1종 이상 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 호스트는, Alq3, CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(ADN), TCTA, TPBI(1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene)), TBADN(3-tert-부틸-9,10-디(나프트-2-일) 안트라센), mCP, OXD-7 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00022
또는 하기 화학식 10으로 표시되는 카바졸계 화합물을 호스트로 사용할 수도 있다:
<화학식 10>
Figure pat00023
상기 화학식 10 중, Ar1은 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐렌기, -C(=O)-, -N(R100)- (여기서, R100은 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기 또는 치환 또는 비치환되 C2-C60헤테로아릴기임), 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C2-C60헤테로아릴렌기이고; p는 0 내지 10의 정수이고; R91 내지 R96은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴싸이오기, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C60헤테로아릴기이고, 상기 R91 내지 R96 중 서로 이웃한 2개의 치환기는 서로 결합하여, 치환 또는 비치환된 C4-C20지방족 고리(alicyclic), 치환 또는 비치환된 C2-C20헤테로지방족 고리(hetero alicyclic), 치환 또는 비치환된 C6-C20방향족 고리, 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20헤테로방향족 고리를 선택적으로 형성할 수 있고; q, r, s, t, u 및 v는 서로 독립적으로 1 내지 4의 정수일 수 있다.
상기 화학식 10 중 Ar1은 C1-C5알킬렌기, C2-C5알케닐렌기, -C(=O)- 또는 -N(R100)-일 수 있다. 여기서, R100은, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 플루오레닐기, 카바졸일기, 피리디닐기, 피리미디닐기 및 트리아지닐기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 플루오레닐기, 카바졸일기, 피리디닐기, 피리미디닐기 및 트리아지닐기 중 적어도 하나로 치환된 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 플루오레닐기, 카바졸일기, 피리디닐기, 피리미디닐기 및 트리아지닐기; 중 하나일 수 있다.
상기 화학식 10 중, R91 내지 R96은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기 및 아미노기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; 중 하나일 수 있다.
상기 카바졸계 화합물은 하기 화합물들 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
상기 발광층이 호스트 및 도펀트(즉, 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착물)를 포함할 경우, 도펀트의 함량은 통상적으로 발광층 100중량% 당 약 0.01 내지 약 15 중량%의 범위에서 선택될 수 있으며, 예를 들어 약 1 내지 15 중량 % 범위일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층의 두께는 약 200Å 내지 약 700Å이다. 상기 발광층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
다음으로 발광층 상부에 전자 수송층(ETL)을 진공증착법, 또는 스핀코팅법, 캐스트법 등의 다양한 방법을 이용하여 형성한다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 전자 수송층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다. 상기 전자 수송층 재료로는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자 수송 물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자 수송 물질의 예로는, 퀴놀린 유도체, 특히 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ, Balq, 베릴륨 비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), ADN, 화합물 101, 화합물 102, Bphen 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00030
Figure pat00031
<화합물 101> <화합물 102>
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
BCP Bphen
상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
또는, 상기 전자 수송층은 공지의 전자 수송성 유기 화합물 외에, 금속-함유 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 금속-함유 화합물은 상기 금속-함유 물질은 Li 착물을 포함할 수 있다. 상기 Li 착물의 비제한적인 예로는, 리튬 퀴놀레이트(Liq) 또는 하기 화합물 203 등을 들 수 있다:
<화합물 203>
Figure pat00036
Figure pat00037
또한 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1Å 내지 약 100Å, 약 3Å 내지 약 90Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
이와 같은 유기층 상부로는 제2전극이 구비되어 있다. 상기 제2전극은 전자 주입 전극인 캐소드(Cathode)일 수 있는데, 이 때, 상기 제2전극 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등을 박막으로 형성하여 투과형 전극을 얻을 수 있다. 한편, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 이용한 투과형 전극을 형성할 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
이상, 상기 유기 발광 소자를 도 1을 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 발광층에 인광 도펀트를 사용할 경우에는 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여, 상기 전자 수송층과 발광층 사이 또는 E-기능층과 발광층 사이에에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 정공 저지층(HBL)을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의해 정공 저지층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 될 수 있다. 공지의 정공 저지 재료도 사용할 수 있는데, 이의 예로는, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등을 들 수 있다. 예를 들면, 하기와 같은 BCP를 정공 저지층 재료로 사용할 수 있다.
Figure pat00038
상기 정공 저지층의 두께는 약 20Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 30Å 내지 약 300Å일 수 있다. 상기 정공저지층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 정공 저지 특성을 얻을 수 있다.
이하에서, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자에 대하여 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기의 합성예 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
합성예 1: 착물 1의 합성
중간체 1-1의 합성
하기 반응식 1(1)에 따라 중간체 1-1를 합성하였다:
<반응식 1(1)>
Figure pat00039
2-(naphthalen-2-yl)-5-(trifluoromethyl)pyridine 5.0g(18.3mmol)을 2-에톡시에탄올 45mL에 녹이고 이리듐클로라이드 하이드레이트 2.4g(7.6mmol)과 증류수 15mL를 첨가한 후 130℃에서 20시간 교반하였다. 반응 종료 후, 반응 용액을 상온으로 식히고 침전물을 걸러낸 후 침전물을 메탄올로 씻어주고 진공 하에서 건조하여 4.8g의 중간체 1-1을 얻었다.
착물 1의 합성
하기 반응식 1(2)에 따라 착물 1을 합성하였다:
<반응식 1(2)>
Figure pat00040
상기 중간체 1-1 1.0g (1.03mmol), 아세틸아세토네이트0.24g (2.44mmol) 및 Na2CO3 0.34g(2.46mmol)을 2-에톡시에탄올 30mL에 넣고 130℃에서 12시간 교반하였다. 반응 종료 후, 반응 용액을 상온으로 식히고 침전물을 걸러낸 후 메탄올로 씻어주었다. 이 침전물을 디클로로메탄으로 녹여 실리카 short pad로 걸러내고 걸러진 디클로로메탄 용액을 다시 끓이다가 메탄올을 조금씩 첨가하여 상기 화학식 1에 표시된 인광 화합물 0.70g을 침전시켜 얻었다.
1H-NMR: 8.46(2H), 8.31(2H), 8.14(2H), 8.06(4H), 7.96(2H), 7.54(4H), 7.36 (2H), 2.12(6H) APCI-MS (m/z): [M+] 835
합성예 2: 착물 2의 합성
착물 2의 합성
하기 반응식 2에 따라 착물 2을 합성하였다:
<반응식 2>
Figure pat00041
상기 중간체 1-1 1.0g (1.03mmol), 벤조익엑시드 0.3g (2.44mmol) 및 Na2CO3 0.34g(2.46mmol)을 2-에톡시에탄올 30mL에 넣고 130℃에서 12시간 교반하였다. 반응 종료 후, 반응 용액을 상온으로 식히고 침전물을 걸러낸 후 메탄올로 씻어주었다. 이 침전물을 디클로로메탄으로 녹여 실리카 short pad로 걸러내고 걸러진 디클로로메탄 용액을 다시 끓이다가 메탄올을 조금씩 첨가하여 상기 화학식 2에 표시된 인광 화합물 0.78g을 침전시켜 얻었다.
1H-NMR: 8.44(2H), 8.30(2H), 8.21(1H), 8.15(2H), 8.08(4H), 7.96(2H), 7.79(1H), 7.66(2H), 7.54(4H), 7.36 (2H), 2.12(6H) APCI-MS (m/z): [M+] 857
합성예 3: 착물 3의 합성
착물 3의 합성
하기 반응식 3에 따라 착물 3을 합성하였다:
<반응식 3>
Figure pat00042
상기 중간체 1-1 1.0g (1.03mmol), 2-(naphthalen-2-yl)-5-(trifluoromethyl)pyridine 0.67g (2.44mmol) 및 Na2CO3 0.34g(2.46mmol)을 2-에톡시에탄올 30mL에 넣고 130℃에서 12시간 교반하였다. 반응 종료 후, 반응 용액을 상온으로 식히고 침전물을 걸러낸 후 메탄올로 씻어주었다. 이 침전물을 디클로로메탄으로 녹여 실리카 short pad로 걸러내고 걸러진 디클로로메탄 용액을 다시 끓이다가 메탄올을 조금씩 첨가하여 상기 화학식 1에 표시된 인광 화합물 0.70g을 침전시켜 얻었다.
1H-NMR: 8.44(3H), 8.31(3H), 8.14(3H), 8.06(3H), 7.96(3H), 7.54(6H), 7.36 (3H), APCI-MS (m/z): [M+] 1009
평가예 1: 착물 1의 용액 중 발광 특성 평가
상기 합성예 1에서 합성된 착물 1의 UV 흡수 스펙트럼 및 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 평가함으로써, 착물 1의 발광 특성을 평가하였다. 먼저, 착물 1을 톨루엔에 0.2mM의 농도로 희석시켜, 시마즈 유브이-350 스펙트로메터(Shimadzu UV-350 Spectrometer)를 이용하여, 착물 1의 용액 중 (in solution) UV 흡수 스펙트럼을 측정하였다.
한편, 착물 1을 톨루엔에 10mM 농도로 희석시켜, 제논(Xenon) 램프가 장착되어 있는 ISC PC1 스펙트로플로로메터 (Spectrofluorometer)를 이용하여, 착물 1의 용액 중(in solution) PL(Photoluminecscence)스펙트럼을 측정하였다. 또한, 착물 1 필름에 대한 PL 스펙트럼을 측정하였다. 그 결과를 도 1 및 도 2에 표시하였다.
도 1 및 도 2에 따르면, 상기 착물 1은 우수한 UV 흡수 특성 및 PL 발광 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
평가예 2: 착물 1의 전기적 특성 평가
착물 1에 대하여 Cyclic voltammetry (CV) (전해질: 0.1 M Bu4NClO4 / 용매: CH2Cl2을 / 전극: 3전극 시스템(작업전극: GC, 기준전극: Ag/AgCl, 보조전극: Pt))를 이용하여 전기적 특성을 평가하여 그 결과를 도 3에 각각 나타내었다.
도 3으로부터 착물 1은 유기 발광 소자용 화합물로 사용하기 적합한 전기적 특성을 갖추고 있음을 확인할 수 있다.
실시예 1
애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수를 이용하여 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 자외선을 조사하고 오존에 노출시켜 세정하고 진공증착장치에 이 유리기판을 설치하였다.
기판 상부에 우선 정공주입층으로서 공지의 물질인 2-TNATA를 진공 증착하여 600Å 두께로 형성한 후, 이어서 정공수송성 화합물로서 공지의 물질인 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(이하, NPB)을 300Å의 두께로 　진공 증착하여 정공수송층을 형성하였다
Figure pat00043
공지의 인광　호스트인 CBP와 본 발명의 이리듐 착물 1 을　중량비 98 : 2로 동시 증착하여 400Å의 두께로 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 발광층 상부에 전자수송층으로 화합물 101을 300Å의 두께로 증착한 후, 이 전자수송층 상부에 할로겐화 알칼리금속인 LiF를 전자주입층으로 10Å의 두께로 증착하고, Al를 3000Å(음극 전극)의 두께로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성함으로써 유기 전계 발광 소자를 제조 하였다.
Figure pat00044
101
실시예 2
발광층 형성시 화합물1 대신 화합물2 을　이용한 것을 제외하고는, 실시예　1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
실시예 3
발광층 형성시 화합물1 대신 화합물3 을　이용한 것을 제외하고는, 실시예　1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
비교예 1
발광층 형성시,　화합물 1　대신 공지의 물질인 화합물 102를　이용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제작했다.
Figure pat00045
102
비교예 2
발광층 형성시　화합물 1　대신 공지의 물질인 화합물 103을　이용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제작했다.
Figure pat00046
103
평가예 3
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 및 2의 유기 발광 소자의 효율 및 색순도를 PR650 Spectroscan Source Measurement Unit.(PhotoResearch사 제품임)을 이용하여 평가하였다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.
도펀트 구동 전압
at 10mA/m2 		효율(cd/A)
at 10mA/m2
실시예 1 착물 1 4.2 40.2
실시예 2 착물 2 4.4 36.3
실시예 3 착물 3 4.7 32.1
비교예 1 착물 102 6.6 18.6
비교예 2 착물 103 7.2 15.3
본 발명의 화학식1 의 일구현예에 의한 화합물 1, 화합물 2 및 화합물 3은 발광재료로 유기발광장치에 사용한 결과, 모두가 공지의 물질인 화합물 102, 103 과 비교해서 향상된 효율 특성을 보였다.　
본 발명에 대해 상기 합성예 및 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착물:
    <화학식 1>
    Figure pat00047

    상기 화학식 1 중, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10 헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴싸이오기 및 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로아릴기; 중에서 선택되고;
    X는 -1 가의 두 자리결합 리간드(bidendate ligand)이고;
    a는 1 내지 3의 정수이고;
    b는 1 내지 6의 정수이고;
    n은 2 또는 3 이고;
    a가 2 이상인 경우, 선택적으로 복수 개의 R2는 결합하여 고리를 형성한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로,
    i) C6-C14 아릴기 및 C2-C14 헤테로아릴기;
    ii) 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C6-C14아릴기 및 C2-C14헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C6-C14 아릴기 및 C2-C14 헤테로아릴기; 인 이리듐 착물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로,
    i) 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 파이레닐기, 페난쓰레닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 페난쓰롤리닐기 및 카바졸일기;
    ii) 중수소, F, Cl, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 파이레닐기, 페난쓰레닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 페난쓰롤리닐기 및 카바졸일기 중 적어도 하나로 치환된 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 파이레닐기, 페난쓰레닐기, 플루오레닐기, 피리디닐기, 바이피리디닐기, 터피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 페난쓰롤리닐기 및 카바졸일기; 인 이리듐 착물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    R1 및 R2는 서로 독립적으로,
    수소, 중수소, -CF3 또는 하기 화학식 2a인 이리듐 착물:
    Figure pat00048

    상기 화학식 2a에서, Z1은 수소 원자, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 20의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 20의 축합 다환기, 탄소수 5 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 3 내지 20의 헤테로아릴기로 치환된 아미노기, 할로겐기, 시아노기, 니트로기, 하이드록시기 또는 카르복시기이고;
    p는 1 내지 5의 정수이고;
    *는 결합을 나타낸다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1이 하기 화학식 2로 표시되는 이리듐 착물:
    <화학식 2>
    Figure pat00049

    상기 화학식 2에서 치환기들 및 기호에 대한 정의는 제1항에서와 같다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    X는 아세틸아세토네이트(aetylacetonate), 헥사플루오로아세토네이트(hexafluoroacetonate), 테트라메틸헵타다이오네이트(tetramethylheptadionate), 디벤조일메탄(dibenzoylmethane), 피콜리네이트(picolinate), 살리실아닐라이드(salicylanilide), 8-하이드록시퀴놀레이트(8-hydroxyquinolate) 또는 1,5-디메틸-3-피라졸카복실레이트(1,5-dimethyl-3-pyrazole carboxylate)인 이리듐 착물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    X는 하기 화학식 3a 또는 3b인 이리듐 착물:
    Figure pat00050

    상기 화학식 3a 및 3b에서 점선은 Ir과의 결합을 나타낸다.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물이 하기 화합물들 중 어느 하나인 이리듐 착물:
    Figure pat00051

    Figure pat00052

    Figure pat00053
  9. 제 1 전극;
    제 2 전극; 및
    상기 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 개재된 유기층을 구비한 유기 발광 소자로서,
    상기 유기층이 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 이리듐 착물을 포함하는 유기 발광 소자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층인 유기 발광 소자.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기층이 적색 인광 발광층이고, 상기 이리듐 착물이 인광 도펀트로 사용되는 유기 발광 소자.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 및 정공 수송기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 전자 주입 및 전자 수송기능을 동시에 갖는 기능층을 포함하고,
    상기 발광층은 제 1 항의 이리듐 착물을 포함하며,
    상기 발광층은 안트라센계 화합물, 아릴아민계 화합물 또는 스티릴계 화합물을 더 포함하는 유기 발광 소자.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층, 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 정공 주입 및 정공 수송기능을 동시에 갖는 기능층을 포함하고,
    상기 발광층의 적색층은 제 1 항의 유기 금속 착물을 포함하며,
    상기 발광층의 녹색층, 청색층 또는 흰색층의 어느 한 층은 인광 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층이 전하 생성 물질을 포함하는 유기 발광 소자.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 전하 생성 물질이 p-도펀트인 유기 발광 소자.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 p-도펀트가 퀴논 유도체, 금속 산화물, 또는 시아노기-함유 화합물인 유기 발광 소자.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층, 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 전자 주입 및 전자 수송기능을 동시에 갖는 기능층을 포함하고,
    상기 발광층은 제 1 항의 유기 금속 착물을 포함하며,
    상기 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 전자 주입 및 전자 수송기능을 동시에 갖는 기능층이 전자 수송성 유기 화합물 및 금속 착물을 포함하는 유기 발광 소자.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 금속 착물이 리튬 퀴놀레이트(LiQ) 또는 하기 화합물 203인 유기 발광 소자:
    <203>
    Figure pat00054
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기층이 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 화합물을 사용하여 습식 공정으로 형성되는 유기 발광 소자.
  20. 제 9 항의 유기 발광 소자를 구비하고, 상기 유기 발광 소자의 제 1 전극이 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 연결된 평판 표시 장치.
KR1020130081787A 2013-07-11 2013-07-11 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 KR102103959B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130081787A KR102103959B1 (ko) 2013-07-11 2013-07-11 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
US14/288,937 US20150014659A1 (en) 2013-07-11 2014-05-28 Iridium complex and organic light-emitting device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130081787A KR102103959B1 (ko) 2013-07-11 2013-07-11 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150007605A true KR20150007605A (ko) 2015-01-21
KR102103959B1 KR102103959B1 (ko) 2020-04-28

Family

ID=52276424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130081787A KR102103959B1 (ko) 2013-07-11 2013-07-11 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150014659A1 (ko)
KR (1) KR102103959B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019221481A1 (ko) * 2018-05-14 2019-11-21 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150022529A (ko) * 2013-08-23 2015-03-04 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
CN106661070A (zh) * 2014-06-30 2017-05-10 默克专利有限公司 金属络合物
US10873037B2 (en) 2017-03-28 2020-12-22 Universal Display Corporation Organic electroluminescent materials and devices
KR20200128307A (ko) 2019-05-03 2020-11-12 삼성디스플레이 주식회사 유기금속 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
CN112552352A (zh) * 2019-09-26 2021-03-26 环球展览公司 有机电致发光材料和装置
CN111825722B (zh) * 2020-07-03 2023-06-09 北京印刷学院 饱和红色发光的芴基苯喹啉铱配合物
CN112614964B (zh) * 2020-12-27 2022-07-22 浙江华显光电科技有限公司 一种组合物及包含其的有机电致发光元件
CN112652731B (zh) * 2020-12-27 2022-07-22 浙江华显光电科技有限公司 一种组合物及包含其的有机电致发光元件
CN112652730B (zh) * 2020-12-27 2022-07-22 浙江华显光电科技有限公司 一种组合物及包含其的有机电致发光元件
CN112759617B (zh) * 2021-01-06 2022-10-28 吉林奥来德光电材料股份有限公司 一种铱配合有机电致发光材料及其制备方法与应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059288A (ko) * 2000-11-30 2003-07-07 캐논 가부시끼가이샤 발광 소자 및 표시 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4154138B2 (ja) * 2000-09-26 2008-09-24 キヤノン株式会社 発光素子、表示装置及び金属配位化合物
JP4438042B2 (ja) * 2001-03-08 2010-03-24 キヤノン株式会社 金属配位化合物、電界発光素子及び表示装置
EP3333876A1 (en) * 2001-05-16 2018-06-13 The Trustees of Princeton University High efficiency multi-color electro-phosphorescent oleds
US20030230980A1 (en) * 2002-06-18 2003-12-18 Forrest Stephen R Very low voltage, high efficiency phosphorescent oled in a p-i-n structure
KR101209289B1 (ko) * 2005-04-07 2012-12-10 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 구동 방법
WO2010027583A1 (en) * 2008-09-03 2010-03-11 Universal Display Corporation Phosphorescent materials
JP5851683B2 (ja) * 2009-10-14 2016-02-03 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 有機発光素子及びその製造方法
KR20150022529A (ko) * 2013-08-23 2015-03-04 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059288A (ko) * 2000-11-30 2003-07-07 캐논 가부시끼가이샤 발광 소자 및 표시 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Polyhedron, Vol.25, pp.2407-2414 (2006)* *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019221481A1 (ko) * 2018-05-14 2019-11-21 주식회사 엘지화학 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
US20150014659A1 (en) 2015-01-15
KR102103959B1 (ko) 2020-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102000208B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102103959B1 (ko) 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102117610B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102086554B1 (ko) 이리듐 착물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102181234B1 (ko) 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR20140145000A (ko) 유기 발광 소자
KR20150014778A (ko) 유기 발광 소자
KR20150022529A (ko) 유기 발광 소자
KR102059939B1 (ko) 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102098736B1 (ko) 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102167041B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102203102B1 (ko) 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102154705B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR20140104845A (ko) 유기 발광 소자
KR102159148B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102037375B1 (ko) 유기금속 착체 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102278600B1 (ko) 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR20140144998A (ko) 유기금속 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR20140083622A (ko) 아릴아민 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102253439B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102173042B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102079255B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102006879B1 (ko) 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR20140071805A (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
KR102173044B1 (ko) 헤테로고리 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right