KR20150027362A - Quinone derivatives and organic light emitting diode device comprising the same - Google Patents
Quinone derivatives and organic light emitting diode device comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150027362A KR20150027362A KR20130104372A KR20130104372A KR20150027362A KR 20150027362 A KR20150027362 A KR 20150027362A KR 20130104372 A KR20130104372 A KR 20130104372A KR 20130104372 A KR20130104372 A KR 20130104372A KR 20150027362 A KR20150027362 A KR 20150027362A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- hole
- group
- light emitting
- organic electroluminescent
- Prior art date
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
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
- C07D495/02—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains two hetero rings
- C07D495/04—Ortho-condensed systems
-
- 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]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
-
- 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
-
- 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
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- 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
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
-
- 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
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 퀴논 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 유기전계발광소자의 발광 효율을 향상시키고 구동전압을 낮출 수 있는 퀴논 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a quinone derivative and an organic electroluminescent device including the quinone derivative. More particularly, the present invention relates to a quinone derivative and an organic electroluminescent device including the quinone derivative capable of improving luminous efficiency and driving voltage of the organic electroluminescent device .
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상표시장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 근래 정보화 사회의 발전과 더불어, 표시장치에 대한 다양한 형태의 요구가 증대되면서, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), FED(Field Emission Display), OLED(Organic Light Emitting Diode)등 평판표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.The image display device that realizes various information on the screen is a core technology of the information communication age and it is becoming thinner, lighter, more portable and higher performance. (LCD), a plasma display panel (PDP), an electro luminescent display (ELD), a field emission display (FED), and an organic light emitting diode (OLED) display device, Organic Light Emitting Diode) have been actively studied.
이 중 유기전계발광소자는 양극과 음극 사이에 형성된 유기 발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 유기전계발광소자는 플라스틱 같은 플렉서블(flexible) 투명 기판 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 전계발광(EL) 디스플레이에 비해 낮은 전압에서 구동이 가능하고 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다. 특히, 백색을 구현하는 유기전계발광소자는 조명뿐만 아니라 박형 광원, 액정표시장치의 백라이트 또는 컬러필터를 채용한 풀컬러 표시 장치에 쓰이는 등 여러 용도로 이용되고 있는 소자이다.Among these organic electroluminescent devices, electrons and holes are paired when an electric charge is injected into the organic light emitting layer formed between the anode and the cathode, and then the light is emitted while disappearing. The organic electroluminescent device can be formed not only on a flexible transparent substrate such as a plastic but also can be driven at a lower voltage than a plasma display panel (plasma display panel) or an inorganic electroluminescence (EL) display, It has the advantage of being excellent in color. In particular, an organic electroluminescent device that implements white light is used for various purposes such as a thin light source, a backlight of a liquid crystal display device, or a full color display device employing a color filter.
백색 유기전계발광소자 개발에 있어서 고효율, 장수명은 물론이고, 색순도, 전류 및 전압의 변화에 따른 색안정성, 소자 제조의 용이성 등이 중요하기 때문에 각각의 방식에 따라 연구 개발이 진행 중에 있다. 백색 유기전계발광소자 구조에는 여러 가지가 있는데 크게는 단일층 발광 구조, 다층 발광 구조 등으로 나눌 수 있다. 이 중 장수명 백색의 소자를 위해 형광 청색 발광층과 인광 노란색 발광층을 적층(tandem)하는 다층 발광 구조가 주로 채택되고 있다.In developing white organic electroluminescent devices, research and development are proceeding according to each method because it is important not only high efficiency and long life but also color stability due to color purity, current and voltage change, and ease of device manufacturing. There are various structures of white organic electroluminescent devices, and they can be largely divided into a single layer light emitting structure and a multilayer light emitting structure. Of these, a multilayered light-emitting structure in which a fluorescent blue light-emitting layer and a phosphorescent yellow light-emitting layer are tandemized for a long-life white device is mainly adopted.
구체적으로, 청색(Blue) 형광 소자를 발광층으로 이용하는 제1 스택과, 노란색(yellow-Green) 인광 소자를 발광층으로 이용하는 제2 스택 구조가 적층된 형태의 인광 스택 구조가 이용되고 있다. 이러한, 백색 유기전계발광소자는 청색 형광 소자로부터 발광되는 청색광과 노랑색 인광 소자로부터 발광되는 노란색 광의 혼합 효과에 의해 백색광이 구현된다. 여기서, 제1 스택과 제2 스택 사이에는 발광층에서 발생하는 전류 효율을 배로 증가시키고, 전하 분배를 원활하게 해주는 전하 생성층(Charge generation layer)이 구비된다. 전하생성층은 내부에서 전하 즉, 전자 및 정공을 생성시키는 층으로서, 발광층에서 발생하는 전류 효율을 배로 증가시키고, 전하 분배를 원활하게 해주므로 구동 전압이 상승되는 것을 방지할 수 있다. Specifically, a phosphorescent stack structure in which a first stack using a blue fluorescent element as a light emitting layer and a second stack structure using a yellow-green phosphor element as a light emitting layer are stacked. Such a white organic electroluminescent device is realized by the mixing effect of the blue light emitted from the blue fluorescent element and the yellow light emitted from the yellow phosphor element. Here, a charge generation layer is provided between the first stack and the second stack, which doubles the current efficiency generated in the light emitting layer and smoothes charge distribution. The charge generation layer is a layer for generating charges, that is, electrons and holes, in the inside, doubles the current efficiency generated in the light emitting layer, and smoothly distributes the charge, thereby preventing the drive voltage from rising.
또한, 유기전계발광소자에 구비되는 정공수송재료로 방향족 디아민 유도체가 많이 알려져 있다. 이들 방향족 디아민 유도체를 정공 수송 재료에 사용한 유기전계발광소자는 충분한 발광 휘도를 얻기 위해 인가 전압이 높아지기 때문에, 소자 수명의 저하 및 소비 전력이 커지는 문제점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 정공주입층에 루이스산 등의 전자 수용성(electron acceptor)화합물을 도핑하거나 별도의 층을 형성하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 이들에서 사용되고 있는 전자 수용성 화합물은 유기전계발광소자의 제조 공정에 있어서 취급상 불안정 하거나 또는 구동시에 있어서 내열성 등의 안정성이 부족하고, 수명이 저하된다는 등의 문제점이 있다. 또한 대표적인 전자 수용성 화합물인 F4TCNQ(테트라플루오로디시아노퀴노디메탄올)는 분자량이 작고 불소로 치환되어 있어 승화성이 높고, 진공 증착시, 장치 내에 확산되어 장치나 소자를 오염시킬 우려가 있다. 기존에 알려져 있는 정공수송재료들은 구조상 전자 수용 능력을 지닌 치환기가 많이 결합되어 있기 때문에 합성의 용이성 및 정제의 어려움을 지니고 있고, 소자 공정상에서 분자 구조상 결정화가 잘 일어나고, 열적 안정성이 낮은 경우가 많아 소자 효율 및 수명 저하의 원인이 된다. Also, aromatic diamine derivatives are widely known as hole transport materials provided in organic electroluminescent devices. Organic electroluminescent devices using these aromatic diamine derivatives as hole transport materials have problems in that the application voltage is increased to obtain sufficient luminescence brightness, and therefore, the lifetime of the device and power consumption are increased. To solve this problem, a method has been proposed in which an electron acceptor compound such as Lewis acid is doped into the hole injection layer or a separate layer is formed. However, the electron-accepting compounds used in these methods are unstable in handling in the manufacturing process of an organic electroluminescent device, or have insufficient stability such as heat resistance during driving, and have a problem that their service life is shortened. Further, F 4 TCNQ (tetrafluorodicyanoquinodimethanol), which is a typical electron-accepting compound, has a small molecular weight and is substituted with fluorine, has a high sublimation property, and is likely to diffuse into the device during vacuum deposition, . Known hole-transporting materials have a difficulty in synthesis and purification because they have a large number of substituents having electron-accepting ability in the structure, crystallization in the molecular structure is well performed in the device process, and thermal stability is low in many cases, Resulting in deterioration in efficiency and life.
전술한 바와 같이, 유기전계발광소자의 효율, 수명, 구동전압 특성을 향상시키기 위해서는 계속되는 연구가 요구되고 있다.
As described above, further studies are required to improve the efficiency, lifetime, and driving voltage characteristics of the organic electroluminescent device.
본 발명은 유기전계발광소자의 발광 효율을 향상시키고 구동전압을 낮출 수 있는 퀴논 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다.
The present invention provides a quinone derivative and an organic electroluminescent device including the quinone derivative capable of improving the luminous efficiency and lowering the driving voltage of the organic electroluminescent device.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 퀴논 유도체는 하기 화학식 1로 표시되는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the quinone derivative according to one embodiment of the present invention is represented by the following general formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, In Formula 1,
X 는 S, N 또는 O를 포함하는 치환 또는 비치환의 이형고리 방향족 화합물이고, X is a substituted or unsubstituted alicyclic aromatic compound containing S, N or O,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 수소, 탄소수 1 내지 12의 탄화수소, 할로겐기, 시아노기, 알콕시기, 아릴아민기, 에스테르기, 아마이드, 방향족 탄화수소, 이형고리 화합물, 니트로기 또는 니트릴기이고, R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted hydrocarbon, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen group, a cyano group, an alkoxy group, an arylamine group, an ester group, an amide, an aromatic hydrocarbon, A nitrile group,
Y는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 선택된 어느 하나이며,Y is any one selected from the compounds represented by the following general formula (2)
[화학식 2] (2)
상기 화학식 2에서 R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이거나, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이고 R5 및 R6은 서로 결합하여 환을 형성한다.Wherein R 3 to R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, or R 3 and R 4 are independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, and R 5 and R 6 are bonded to each other to form a ring .
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 LUMO 레벨은 -4.0 내지 -6.0eV인 것을 특징으로 한다.The LUMO level of the compound represented by Formula 1 is -4.0 to -6.0 eV.
상기 퀴논 유도체는 하기 표시되는 화합물들 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The quinone derivative may be any one selected from the following compounds.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자는 양극과 음극 사이에 적어도 정공기능층 및 발광층을 포함하는 유기전계발광소자에 있어서, 상기 정공기능층은 상기 퀴논 유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention includes at least a hole functional layer and a light emitting layer between a cathode and an anode, and the hole functional layer includes the quinone derivative do.
상기 정공기능층은 정공주입층 및 정공버퍼층 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.And the hole functional layer is at least one of a hole injection layer and a hole buffer layer.
상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 상기 정공수송층을 더 포함하되, 상기 정공기능층은 상기 제1 전극과 상기 정공수송층 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.And a hole transporting layer between the first electrode and the light emitting layer, wherein the hole transporting layer is located between the first electrode and the hole transporting layer.
상기 정공기능층은 정공주입층과 정공버퍼층을 모두 포함하되, 상기 정공주입층과 상기 정공수송층 사이에 상기 정공버퍼층이 위치하는 것을 특징으로 한다.The hole functional layer includes both the hole injection layer and the hole buffer layer, and the hole buffer layer is disposed between the hole injection layer and the hole transport layer.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자는 양극과 음극 사이에 형성되며, 청색 발광층을 포함하는 제1 스택, 노란색 발광층을 포함하는 제2 스택, 및 상기 제1 스택과 상기 제2 스택 사이에 위치하는 전하생성층을 포함하는 유기전계발광소자에 있어서, 상기 전하생성층은 상기 퀴논 유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention includes a first stack including a blue light emitting layer, a second stack including a yellow light emitting layer, and a second stack formed between the first stack and the second An organic electroluminescent device comprising a charge generating layer disposed between the stacks, wherein the charge generating layer comprises the quinone derivative.
상기 전하생성층은 N형 전하생성층과 P형 전하생성층을 포함하되, 상기 P형 전하생성층은 상기 퀴논 유도체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The charge generation layer includes an N-type charge generation layer and a P-type charge generation layer, wherein the P-type charge generation layer includes the quinone derivative.
본 발명의 일 실시예에 따른 퀴논 유도체를 정공주입층, 정공버퍼층 또는 전하생성층에 구비한 유기전계발광소자는 종래 유기전계발광소자에 비해, 구동전압을 낮추고 발광효율, 양자효율 및 휘도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
An organic electroluminescent device having a quinone derivative according to an embodiment of the present invention in a hole injection layer, a hole buffer layer, or a charge generation layer can lower driving voltage, improve luminous efficiency, quantum efficiency, and luminance There is an advantage that can be made.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 실험 1에 따라 제조된 유기전계발광소자의 전류밀도를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실험 1에 따라 제조된 유기전계발광소자의 휘도를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 실험 2에 따라 제조된 유기전계발광소자의 전류밀도를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 실험 2에 따라 제조된 유기전계발광소자의 휘도를 나타낸 그래프.1 and 2 are views showing an organic electroluminescent device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an organic electroluminescent device according to a second embodiment of the present invention.
4 is a graph showing the current density of an organic electroluminescent device manufactured according to
5 is a graph showing the luminance of an organic electroluminescent device manufactured according to
6 is a graph showing the current density of an organic electroluminescent device manufactured according to
7 is a graph showing the luminance of an organic electroluminescent device manufactured according to
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들을 자세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 도면이다.1 and 2 are views showing an organic electroluminescent device according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기전계발광소자(100)는 양극(110), 정공기능층(125), 정공수송층(130), 발광층(140), 전자수송층(150), 전자주입층(160) 및 음극(170)을 포함할 수 있다.1, an organic
상기 양극(110)은 정공을 주입하는 전극으로 일함수가 높은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 또는 ZnO(Zinc Oxide) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 양극(110)이 반사 전극일 경우에 양극(110)은 ITO, IZO 또는 ZnO 중 어느 하나로 이루어진 층 하부에 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 니켈(Ni) 중 어느 하나로 이루어진 반사층을 더 포함할 수 있다.The
상기 정공기능층(125)은 정공주입층일 수 있으며, 양극(110)으로부터 발광층(140)으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 본 실시예의 정공주입층(120)은 하기 화학식 1로 표시되는 퀴논 유도체를 사용할 수 있다. The hole
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, X 는 S, N 또는 O를 포함하는 치환 또는 비치환의 이형고리 방향족 화합물이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 수소, 탄소수 1 내지 12의 탄화수소, 할로겐기, 시아노기, 알콕시기, 아릴아민기, 에스테르기, 아마이드, 방향족 탄화수소, 이형고리 화합물, 니트로기 또는 니트릴기이다. 또한, Y는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 선택된 어느 하나일 수 있다. X is a substituted or unsubstituted alicyclic aromatic compound containing S, N or O, R 1 and R 2 are each independently selected from substituted or unsubstituted hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen group, An alkoxy group, an arylamine group, an ester group, an amide, an aromatic hydrocarbon, a dicyclic ring compound, a nitro group or a nitrile group. Y may be any one selected from among compounds represented by the following general formula (2).
[화학식 2] (2)
상기 화학식 2에서 R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이거나, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이고 R5 및 R6은 서로 결합하여 환을 형성할 수 있다. Wherein R 3 to R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, or R 3 and R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, and R 5 and R 6 are bonded to each other to form a ring .
상기 퀴논 유도체는 하기 표시되는 화합물들 중 선택된 어느 하나일 수 있다.The quinone derivative may be selected from any of the compounds shown below.
상기 퀴논 유도체에서 X는 황, 질소, 산소를 포함하는 치환 또는 비치환의 이형고리 방향족 화합물을 코어(core)에 도입하고 주변에 전자 수용 능력을 지닌 치환기를 도입함으로써, -4.0 내지 -6.0eV 의 LUMO 레벨을 갖는 물질을 개발하였다. 이러한 퀴논 유도체는 열적 안정성이 높고, 소자 공정 상에서 결정화가 일어나지 않으며, 기존 널리 알려진 재료에 비해 정공의 주입 및 전달하는 능력이 뛰어나서, 발광 효율이 좋고, 전력 효율의 상승을 유도하여 소비전력이 개선된 유기전계발광소자를 제공할 수 있는 이점이 있다.In the quinone derivative, X may be a LUMO of -4.0 to -6.0 eV by introducing a substituted or unsubstituted heteroaromatic compound containing sulfur, nitrogen, and oxygen into a core and introducing a substituent having an electron- Level material. ≪ / RTI > These quinone derivatives have high thermal stability, do not cause crystallization in the device process, and are excellent in the ability to inject and transport holes, compared with known materials, so that the luminous efficiency is improved, the power efficiency is increased, There is an advantage that an organic electroluminescent device can be provided.
상기 정공기능층(125)의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 여기서, 상기 정공기능층(125)의 두께가 1nm 이상이면, 정공 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공기능층(125)의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.The hole-transporting
상기 정공수송층(130)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
상기 정공수송층(130)의 두께는 1 내지 150nm일 수 있다. 여기서, 상기 정공수송층(130)의 두께가 5nm 이상이면, 정공 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150nm 이하이면, 정공수송층(130)의 두께가 너무 두꺼워 정공의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.The thickness of the
상기 발광층(140)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. The
발광층(140)이 적색인 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the
발광층(140)이 녹색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the
발광층(140)이 청색인 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the
상기 전자수송층(150)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The
상기 전자수송층(150)의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 여기서, 상기 전자수송층(150)의 두께가 1nm 이상이면, 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자수송층(150)의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.The thickness of the
상기 전자주입층(160)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
상기 전자주입층(160)의 두께는 1 내지 50nm일 수 있다. 여기서, 상기 전자주입층(160)의 두께가 1nm 이상이면, 전자 주입 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 50nm 이하이면, 전자주입층(150)의 두께가 너무 두꺼워 전자의 이동을 향상시키기 위해 구동전압이 상승되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.The thickness of the
상기 음극(170)은 전자 주입 전극으로, 일함수가 낮은 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al), 은(Ag) 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있다. 여기서, 양극(170)은 유기전계발광소자가 전면 또는 양면발광구조일 경우, 빛을 투과할 수 있을 정도로 얇은 두께로 형성할 수 있으며, 유기전계발광소자가 배면발광구조일 경우, 빛을 반사시킬 수 있을 정도로 두껍게 형성할 수 있다. The
한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 유기전계발광소자는 정공기능층(125)과 제1 전극(110) 사이에 정공주입층(120)을 더 포함할 수 있다. 이때, 정공기능층(125)은 정공주입층(120)과 정공수송층(130) 사이에서 정공버퍼층으로 작용한다. 도 2에서 정공기능층(125)은 전술한 퀴논 유도체로 이루어질 수 있으며, 자세한 설명은 전술하였으므로 생략하기로 한다.Referring to FIG. 2, the organic electroluminescent device of the present invention may further include a
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기전계발광소자를 나타낸 단면도이다. 하기에서는 전술한 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.3 is a cross-sectional view illustrating an organic electroluminescent device according to a second embodiment of the present invention. In the following, description of the same components as those of the first embodiment will be omitted.
도 3을 참조하면, 본 발명의 유기전계발광소자(200)는 양극(210)과 음극(310) 사이에 위치하는 스택들(ST1, ST2) 및 스택들(ST1, ST2) 사이에 위치하는 전하생성층(260)을 포함한다.3, an
보다 자세하게, 제1 스택(ST1)은 하나의 발광소자 단위를 이루는 것으로, 청색 발광층(240)을 포함한다. 청색 발광층(240)은 상기 제1 실시예에서 서술한 청색 발광물질들을 사용할 수 있다. 상기 제1 스택(ST1)은 양극(210)과 청색 발광층(240) 사이에 정공주입층(220), 제1 정공수송층(230)을 더 포함한다. 상기 정공주입층(220)은 양극(210)으로부터 청색 발광층(240)으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. In more detail, the first stack ST1 constitutes one light emitting device unit and includes a blue
상기 제1 정공수송층(230)은 전술한 제1 실시예의 정공수송층과 동일한 구성으로 이루어진다. 그리고, 제1 스택(ST1)은 청색 발광층(240) 상에 제1 전자수송층(250)을 더 포함한다. 제1 전자수송층(250)은 전술한 제1 실시예의 전자수송층과 동일한 구성으로 이루어진다. 따라서, 양극(210) 상에 정공주입층(220), 제1 정공수송층(230), 청색 발광층(240) 및 제1 전자수송층(250)을 포함하는 제1 스택(ST1)을 구성한다.The first
상기 제1 스택(ST1) 상에 전하생성층(Charge Generation Layer ; CGL)(260)이 위치한다. 전하생성층(260)은 N형 전하생성층(260N)과 P형 전하생성층(260P)이 접합된 PN접합 전하생성층일 수 있다. 이때, 상기 PN접합 전하생성층(260)은 전하를 생성하거나 정공 및 전자로 분리하여 상기 각 발광층에 전하를 주입한다. 즉, N형 전하생성층(260N)은 양극에 인접한 청색 발광층(240)에 전자를 공급하고, 상기 P형 전하생성층(260P)은 제2 스택(ST2)의 발광층에 정공을 공급함으로써, 다수의 발광층을 구비하는 유기전계발광소자의 발광 효율을 더욱 증대시킬수 있으며, 이와 더불어 구동 전압도 낮출수 있다.A charge generation layer (CGL) 260 is disposed on the first stack ST1. The
여기서, P형 전하생성층(260P)은 하기 화학식 1로 표시되는 퀴논 유도체를 사용할 수 있다. Here, the P-type
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서, X 는 S, N 또는 O를 포함하는 치환 또는 비치환의 이형고리 방향족 화합물이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 수소, 탄소수 1 내지 12의 탄화수소, 할로겐기, 시아노기, 알콕시기, 아릴아민기, 에스테르기, 아마이드, 방향족 탄화수소, 이형고리 화합물, 니트로기 또는 니트릴기이다. 또한, Y는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 선택된 어느 하나일 수 있다. X is a substituted or unsubstituted alicyclic aromatic compound containing S, N or O, R 1 and R 2 are each independently selected from substituted or unsubstituted hydrogen, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen group, An alkoxy group, an arylamine group, an ester group, an amide, an aromatic hydrocarbon, a dicyclic ring compound, a nitro group or a nitrile group. Y may be any one selected from among compounds represented by the following general formula (2).
[화학식 2] (2)
상기 화학식 2에서 R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이거나, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이고 R5 및 R6은 서로 결합하여 환을 형성할 수 있다. Wherein R 3 to R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, or R 3 and R 4 are each independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, and R 5 and R 6 are bonded to each other to form a ring .
상기 퀴논 유도체는 하기 표시되는 화합물들 중 선택된 어느 하나일 수 있다.The quinone derivative may be selected from any of the compounds shown below.
P형 전하생성층(260P)에 사용되는 퀴논 유도체는 열적 안정성이 높고, 소자 공정상에서 결정화가 일어나지 않으며, 기존 널리 알려진 재료에 비해 정공의 주입 및 전달하는 능력이 뛰어나서, 발광 효율이 좋고, 전력 효율의 상승을 유도하여 소비전력이 개선된 유기전계발광소자를 제공할 수 있다. The quinone derivative used for the P-type
상기 N형 전하생성층(260N)은 금속 또는 N형이 도핑된 유기물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 금속은 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, La, Ce, Sm, Eu, Tb, Dy 및 Yb로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다. 또한, 상기 N형이 도핑된 유기물질에 사용되는 N형 도펀트와 호스트의 물질은 통상적으로 사용되는 물질을 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 N형 도펀트는 알칼리 금속, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 또는 알칼리 토금속 화합물일 수 있다. 자세하게는 상기 N형 도펀트는 Cs, K, Rb, Mg, Na, Ca, Sr, Eu 및 Yb로 이루어진 군에서 선택된 하나일 수 있다. 상기 호스트 물질은 트리스(8-하이드록시퀴놀린)알루미늄, 트리아진, 하이드록시퀴놀린 유도체 및 벤즈아졸 유도체 및 실롤 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나의 물질일 수 있다.The N-type
한편, 상기 전하생성층(260) 상에 노란색 발광층(290)을 포함하는 제2 스택(ST2)이 위치한다. 노란색 발광층(290)은 옐로그린을 발광하는 발광층 또는 옐로그린 발광층과 그린을 발광하는 발광층의 다층 구조로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 옐로그린을 발광하는 노란색 발광층의 단층 구조를 예로 설명한다. 노란색 발광층(290)은 CBP(4,4'-N,N'-dicarbazolebiphenyl) 또는 Balq(Bis(2-methyl-8-quinlinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminium) 중 선택된 적어도 하나의 호스트에 옐로그린을 발광하는 인광 옐로그린 도펀트로 이루어질 수 있다. On the other hand, a second stack ST2 including a yellow
상기 제2 스택(ST2)은 전하생성층(260)과 상기 노란색 발광층(290) 사이에 제2 정공수송층(270)과 전자블록층(280)을 더 포함한다. 제2 정공수송층(270)은 전술한 제1 정공수송층(230)과 동일한 구성으로 이루어진다. 전자블록층(280)은 발광층에서 생성된 전자가 정공수송층으로 넘어오는 것을 방지하도록 정공수송층의 재료와 금속 또는 금속 화합물을 포함하여 이루어진다. 따라서, 전자블록층의 LUMO 레벨이 높아져 전자가 넘어올 수 없게 된다. The second stack ST2 further includes a second
또한, 제2 스택(ST2)은 노란색 발광층(290) 상에 제2 전자수송층(300)을 더 포함하며, 제2 전자수송층(300)은 전술한 제1 스택(ST1)의 제1 전자수송층(250)과 동일한 구성으로 이루어진다. 따라서, 전하생성층(260) 상에 제2 정공수송층(270), 전자블록층(280), 노란색 발광층(290) 및 제2 전자수송층(300)을 포함하는 제2 스택(ST2)을 구성한다. 제2 스택(ST2) 상에는 음극(310)이 구비되어 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기전계발광소자를 구성한다.
The second stack ST2 further includes a second
이하, 본 발명의 퀴논 유도체의 합성예 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관하여 하기 합성예 및 실시예에서 상술하기로 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, synthesis examples of the quinone derivatives of the present invention and organic electroluminescent devices including the same will be described in the following Synthesis Examples and Examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.
합성예Synthetic example
1) 2,5-디브로모-N,N-디메틸싸이오펜-3-카복스아마이드(2,5-dibromo-N,N-dimethylthiophene-3-carboxamide)의 제조1) Preparation of 2,5-dibromo-N, N-dimethylthiophene-3-carboxamide (2,5-dibromo-N)
화합물 S(5.0g, 32mmol)를 디메틸포름아미드(DMF) 200ml에 녹이고, 상온에서 N-bromosuccinimide 11.5g(64mmol)을 첨가하고 상온에서 12시간 동안 교반 하였다. 반응이 종결되면, 디클로로멘탄과 메탄올을 사용하여 재결정을 하여 2,5-디브로모-N,N-디메틸싸이오펜-3-카복스아마이드 9.6g을 얻었다.(수율 95%)
Compound S (5.0 g, 32 mmol) was dissolved in 200 ml of dimethylformamide (DMF), 11.5 g (64 mmol) of N-bromosuccinimide was added at room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours. After the reaction was completed, recrystallization was performed using dichloromethane and methanol to obtain 9.6 g of 2,5-dibromo-N, N-dimethylthiophene-3-carboxamide (yield 95%).
2) 화합물 S-2의 제조2) Preparation of compound S-2
화합물 S-1(9.0g, 29mmol)를 무수 에테르(ether, 300ml)에 녹이고, 상온에서 부틸리튬(n-BuLi, 2.5M 용액, 23ml)을 적가하고 상온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 얼음물에 붓고, 에틸아세테이트(ethyl acetate)로 유기층을 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 처리하여 건조하였다. 얻어진 반응물을 아세톤으로 재결정화하여 화합물 S-2 10.9g을 얻었다.(수율 62%)
Compound S-1 (9.0 g, 29 mmol) was dissolved in anhydrous ether (ether, 300 ml) and butyllithium (n-BuLi, 2.5 M solution, 23 ml) was added dropwise at room temperature and stirred at room temperature for 12 hours. The reaction mixture was poured into ice water, the organic layer was extracted with ethyl acetate, dried with anhydrous magnesium sulfate and dried. The obtained reaction product was recrystallized from acetone to obtain 10.9 g of a compound S-2 (yield: 62%).
3) 화합물 S-3의 제조3) Preparation of compound S-3
화합물 S-2 (5g, 13mmol)를 말로노나이트릴(malononitrile) 1.75g(26mmol)과 피리딘(pyridine) 10mL, 클로로폼(chloroform) 200mL을 넣고 상온에서 교반 한 후 티타늄테트라클로라이드(TiCl4) 5mL을 천천히 첨가한 후 반응 혼합물을 5시간 동안 가열 교반 하였다. 반응 혼합물을 상온까지 온도를 올린 후, 디클로로메탄(CH2Cl2)와 물(H2O)로 추출하고, 유기층인 디클로로메탄 용매를 무수 황산나트륨으로 처리하여 건조하였다. 얻어진 반응물을 디클로로메탄과 아세토나이트릴로 재결정하여 화합물 S-3 2.82g을 얻었다.(수율 45%)
Compound S-2 (5g, 13mmol) the words furnace nitriles (malononitrile) 1.75g (26mmol) and pyridine (pyridine) 10mL, and then chloroform (chloroform) into a 200mL mixture was stirred at room temperature, titanium tetrachloride (TiCl 4) 5mL Was slowly added and the reaction mixture was heated and stirred for 5 hours. The reaction mixture was warmed to room temperature, extracted with dichloromethane (CH 2 Cl 2 ) and water (H 2 O), and the organic dichloromethane solvent was dried with anhydrous sodium sulfate. The obtained reaction product was recrystallized from dichloromethane and acetonitrile to obtain 2.82 g of a compound S-3 (yield: 45%).
4) 화합물 S-4의 제조4) Preparation of compound S-4
화합물 S-3 (2.0g, 4.2mmol)를 테트라하이드로퓨란(THF) 100ml에 녹이고, 상온에서 시안화구리(CuCN) 0.95g(8.4mmol)과 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(Pd(PPh3)4) 0.05g을 첨가하고 70℃에서 24 시간 동안 환류 하였다. 반응이 종결되면, 디클로로멘탄과 메탄올을 사용하여 재결정을 하여 화합물 S-4 0.54g 얻었다.(수율 35%)
The compound S-3 (2.0 g, 4.2 mmol) was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran (THF), and 0.95 g (8.4 mmol) of copper cyanide (CuCN) and tetrakis (triphenylphosphine) palladium (PPh 3 ) 4 ) was added and refluxed at 70 ° C for 24 hours. When the reaction was completed, recrystallization was performed using dichloromethane and methanol to obtain 0.54 g of the compound S-4 (yield: 35%).
5) 화합물 S-5의 제조 5) Preparation of compound S-5
화합물 S-3(2.0g, 4.2mmol)를 DMF 300ml에 녹이고, 펜타플루오로페닐보로닉 산(pentafluorophenylboronic acid)(0.98g, 4.6mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium)(192mg, 0.21mmol), 세슘 플로라이드(cesium fluoride)(1.27g, 8.4mmol), 은(I)옥사이드(silver(I) oxide)(1.17g, 5.04mmol), 그리고 트리-터트-부틸포스핀(tri-tert- butylphosphine)(0.1g, 0.50mmol)을 첨가하고 100℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되면 셀라이트(Celite)에서 필터(filter)한 뒤 에틸아세테이트로 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 처리하여 건조하였다. 얻어진 반응물을 컬럼을 통해 정제하여 S-5 화합물 1.2g을 얻었다. (수율 44 %)
Compound S-3 (2.0 g, 4.2 mmol) was dissolved in 300 ml of DMF, and then pentafluorophenylboronic acid (0.98 g, 4.6 mmol), tris (dibenzylideneacetone) ) dipalladium (192 mg, 0.21 mmol), cesium fluoride (1.27 g, 8.4 mmol), silver (I) oxide (1.17 g, 5.04 mmol) Tri-tert-butylphosphine (0.1 g, 0.50 mmol) was added and stirred at 100 占 폚 for 12 hours. After the reaction was completed, the solution was filtered through Celite, extracted with ethyl acetate, and dried with anhydrous magnesium sulfate. The obtained reaction product was purified through a column to obtain 1.2 g of S-5 compound. (Yield: 44%)
6) 화합물 S-6의 제조 6) Preparation of compound S-6
화합물 S-2(2.0g, 5.3mmol)를 DMF 300ml에 녹이고, 페닐보로닉 산(phenylboronic acid)(0.71g, 5.83mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(tris(dibenzylideneacetone)dipalladium)(0.24g, 0.27mmol), 세슘 플로라이드(cesium fluoride)(1.61g, 10.6mmol), 은(I)옥사이드(silver(I)oxide)(1.47g, 6.4mmol), 그리고 트리-터트-부틸포스핀(tri-tert-butylphosphine)(0.13g 0.64mmol)을 첨가하고 100℃에서 12시간 동안 교반하였다. 반응이 종결되면 셀라이트에서 필터한 뒤 에틸아세테이트로 추출하고, 무수 황산마그네슘으로 처리하여 건조하였다. 얻어진 반응물을 컬럼을 통해 정제하여 S-5 화합물 1.5g을 얻었다. (수율 76 %)
Compound S-2 (2.0 g, 5.3 mmol) was dissolved in 300 ml of DMF, and phenylboronic acid (0.71 g, 5.83 mmol), tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, (1.47 g, 6.4 mmol) and tri-tert-butylphosphine (0.24 g, 0.27 mmol), cesium fluoride (1.61 g, 10.6 mmol), silver (I) oxide Tri-tert-butylphosphine (0.13 g, 0.64 mmol) was added and stirred at 100 < 0 > C for 12 h. After the reaction was completed, the solution was filtered through celite, extracted with ethyl acetate, and dried with anhydrous magnesium sulfate. The obtained reaction product was purified through a column to obtain 1.5 g of S-5 compound. (Yield: 76%)
7) 화합물 S-7의 제조 7) Preparation of compound S-7
화합물 S-6(1.0g, 2.68mmol)를 디클로로메탄(CH2Cl2) 150ml에 녹이고, Compound S-6 (1.0 g, 2.68 mmol) was dissolved in 150 ml of dichloromethane (CH 2 Cl 2 )
4-(시아노메틸)-2,3,5,6-테트라플루오로벤조니트릴(4-(cyanomethyl)-2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile)(1.15g, 5.36mmol)을 넣고 실온에서 교반 한 뒤, O℃에서 염화티탄(TiCl)(0.73mL, 6.7mmol), 피리딘(pyridine)(1.08mL, 13.4mmol), 을 서서히 첨가 한 뒤 12시간 동안 가열 환류하였다. 반응이 종결되면, 디클로로멘탄, 에틸 아세테이트를 사용하여 재결정 및 컬럼을 하여 S-7 화합물 0.7g을 얻었다.(수율 34%)
4- (cyanomethyl) -2,3,5,6-tetrafluorobenzonitrile (1.15 g, 5.36 mmol) was added thereto, followed by stirring at room temperature , Titanium chloride (TiCl 4) (0.73 mL, 6.7 mmol) and pyridine (1.08 mL, 13.4 mmol) were gradually added at 0 ° C and the mixture was refluxed for 12 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was recrystallized from dichloromethane and ethyl acetate, and then subjected to column chromatography to obtain 0.7 g of S-7 compound (yield: 34%).
이하, 전술한 합성예에서 제조된 본 발명의 퀴논 유도체 화합물 S-4를 정공주입층과 정공버퍼층으로 사용하여 유기전계발광소자를 제작한 실험들을 개시한다. Experiments for fabricating an organic electroluminescent device using the quinone derivative S-4 of the present invention prepared in the above-mentioned Synthesis Example as a hole injection layer and a hole buffer layer are described below.
실험 1 : 정공주입층에 사용된 퀴논 유도체Experiment 1: Quinone derivatives used in the hole injection layer
<실시예 1>≪ Example 1 >
ITO glass의 발광 면적이 3mm X 3mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 기본 압력이 1x10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 양극인 ITO 상에 정공주입층으로 화합물 S-4를 30Å의 두께로 형성하고, 정공수송층으로 α-NPD를 800Å의 두께로 형성하고, 노란색 발광층으로 호스트인 CBP에 도펀트인 YG-D를 10%의 도핑농도로 도핑하여 300Å의 두께로 형성하고, 정공저지층으로 BCP를 50Å의 두께로 형성하고, 전자수송층으로 Alq3를 150Å의 두께로 형성하고 전자주입층으로 LiF를 5Å의 두께로 형성하고, 음극으로 Al을 1000Å의 두께로 순차적으로 형성하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
The ITO glass was patterned to have a light emitting area of 3 mm x 3 mm and then cleaned. After the substrate was mounted in a vacuum chamber, the base material was made to have a pressure of 1 x 10 -6 torr. Then, an organic material was formed on ITO as a hole injection layer and a compound S-4 was formed to a thickness of 30 Å. As the hole transport layer, α- Doped YG-D doped with 10% doping concentration to form a 300 Å thick hole blocking layer, a 50 Å thick BCP as a hole blocking layer, and an electron transport layer Alq 3 was formed to a thickness of 150 angstroms, LiF was formed to a thickness of 5 angstroms as an electron injecting layer, and Al was sequentially formed to a thickness of 1000 angstroms to form an organic electroluminescent device.
<실시예 2>≪ Example 2 >
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층으로 화합물 S-5를 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
An organic electroluminescent device was fabricated under the same process conditions as in Example 1 except that the compound S-5 was used as the hole injection layer.
<실시예 3>≪ Example 3 >
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층으로 화합물 S-7을 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
An organic electroluminescent device was fabricated under the same process conditions as in Example 1 except that the compound S-7 was used as the hole injection layer.
<비교예 1>≪ Comparative Example 1 &
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층으로 종래 사용되는 HAT-CN를 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
An organic electroluminescent device was fabricated under the same process conditions as in Example 1 except that only HAT-CN conventionally used as a hole injection layer was used.
전술한 실시예 1 내지 3, 비교예 1에 따라 제조된 유기전계발광소자의 구동전압, 발광효율, 양자효율, 휘도 및 색좌표를 측정하여 하기 표 1에 나타내었고, 전류밀도와 휘도를 측정하여 각각 도 4 및 도 5에 나타내었다. The driving voltage, the luminous efficiency, the quantum efficiency, the luminance, and the color coordinate of the organic electroluminescent device manufactured according to the above-described Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were measured and shown in Table 1 below. The current density and the luminance were measured, 4 and 5.
#
(V)Driving voltage
(V)
(%)Quantum efficiency
(%)
(Cd/㎡)Luminance
(Cd / m 2)
상기 표 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 퀴논 유도체를 정공주입층에 사용한 실시예 1 내지 3은 비교예에 비해 구동전압이 감소되고 발광효율이 향상되었으며, 또한, 양자효율, 휘도 및 색좌표가 향상된 것을 확인할 수 있다.
Referring to Table 1, FIG. 4, and FIG. 5, Examples 1 to 3 using the quinone derivative of the present invention as a hole injection layer showed lower driving voltage and improved luminous efficiency, Brightness and color coordinates are improved.
실험 2 : 정공버퍼층에 사용된 퀴논 유도체Experiment 2: Quinone derivatives used in the hole buffer layer
<실시예 4><Example 4>
전술한 실시예 1과 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층으로 HAT-CN를 사용하고 정공주입층과 정공수송층 사이에 정공버퍼층으로 화합물 S-4를 120Å의 두께로 형성한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
Except that HAT-CN was used as the hole injecting layer and the hole blocking layer was formed between the hole injecting layer and the hole transporting layer and the compound S-4 was formed to a thickness of 120 Å under the same process conditions as in Example 1 described above, The device was fabricated.
<실시예 5>≪ Example 5 >
전술한 실시예 4와 동일한 공정 조건 하에, 정공버퍼층으로 화합물 S-5를 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
An organic electroluminescent device was fabricated under the same process conditions as in Example 4 except that the compound S-5 was used as the hole buffer layer.
<비교예 2>≪ Comparative Example 2 &
전술한 비교예 4와 동일한 공정 조건 하에, 정공주입층으로 종래 사용되는 HAT-CN을 사용한 것만을 달리하여 유기전계발광소자를 제작하였다.
An organic electroluminescent device was fabricated under the same process conditions as in Comparative Example 4 except that HAT-CN conventionally used as a hole injection layer was used.
전술한 실시예 4, 5 및 비교예 2에 따라 제조된 유기전계발광소자의 구동전압, 발광효율, 양자효율, 휘도 및 색좌표를 측정하여 하기 표 2에 나타내었고, 전류밀도와 휘도를 도 6 및 도 7에 나타내었다. The driving voltage, the luminous efficiency, the quantum efficiency, the luminance and the chromaticity coordinates of the organic electroluminescent device manufactured according to the above-described Examples 4 and 5 and Comparative Example 2 were measured and shown in the following Table 2, and the current density and the luminance are shown in FIGS. 7.
#
(V)Driving voltage
(V)
(%)Quantum efficiency
(%)
(Cd/㎡)Luminance
(Cd / m 2)
상기 표 2, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 퀴논 유도체를 정공주입층과 정공수송층 사이에 정공버퍼층으로 사용한 실시예 4 및 5의 경우, 정공버퍼층을 구비하지 않은 비교예 2에 비해 구동전압이 감소하고 발광효율, 양자효율 및 휘도가 향상된 것을 확인할 수 있었다.Referring to Tables 2, 6 and 7, in the case of Examples 4 and 5 in which the quinone derivative of the present invention was used as a hole buffer layer between the hole injection layer and the hole transport layer, compared with Comparative Example 2 without the hole buffer layer It was confirmed that the driving voltage was decreased and the luminous efficiency, the quantum efficiency and the luminance were improved.
상기와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 퀴논 유도체를 정공주입층, 정공버퍼층 또는 전하생성층에 구비한 유기전계발광소자는 종래 유기전계발광소자에 비해, 구동전압을 낮추고 발광효율, 양자효율 및 휘도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the organic electroluminescent device comprising the quinone derivative according to the present invention in the hole injection layer, the hole buffer layer, or the charge generation layer has lower driving voltage than the conventional organic electroluminescent device, And the brightness can be improved.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. In addition, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description. Also, all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
100 : 유기전계발광소자 110 : 양극
125 : 정공기능층 130 : 정공수송층
140 : 발광층 150 : 전자수송층
160 : 전자주입층 170 : 음극100: organic electroluminescent device 110: anode
125: hole-functioning layer 130: hole-transporting layer
140: light emitting layer 150: electron transporting layer
160: electron injection layer 170: cathode
Claims (9)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X 는 S, N 또는 O를 포함하는 치환 또는 비치환의 이형고리 방향족 화합물이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환의 수소, 탄소수 1 내지 12의 탄화수소, 할로겐기, 시아노기, 알콕시기, 아릴아민기, 에스테르기, 아마이드, 방향족 탄화수소, 이형고리 화합물, 니트로기 또는 니트릴기이고,
Y는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 중 선택된 어느 하나이며,
[화학식 2]
상기 화학식 2에서 R3 내지 R6은 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이거나, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 아릴기이고 R5 및 R6은 서로 결합하여 환을 형성한다.
A quinone derivative represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
X is a substituted or unsubstituted alicyclic aromatic compound containing S, N or O,
R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted hydrocarbon, a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen group, a cyano group, an alkoxy group, an arylamine group, an ester group, an amide, an aromatic hydrocarbon, A nitrile group,
Y is any one selected from the compounds represented by the following general formula (2)
(2)
Wherein R 3 to R 6 are each independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, or R 3 and R 4 are independently hydrogen, an alkyl group, or an aryl group, and R 5 and R 6 are bonded to each other to form a ring .
상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 LUMO 레벨은 -4.0 내지 -6.0eV인 것을 특징으로 하는 퀴논 유도체.
The method according to claim 1,
Wherein the LUMO level of the compound represented by Formula 1 is -4.0 to -6.0 eV.
상기 퀴논 유도체는 하기 표시되는 화합물들 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 퀴논 유도체.
The method according to claim 1,
Wherein the quinone derivative is any one selected from the compounds shown below.
상기 정공기능층은 상기 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 따른 퀴논 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
An organic electroluminescent device comprising at least a hole-transporting functional layer and a light-emitting layer between an anode and a cathode,
Wherein the hole-transporting layer comprises the quinone derivative according to any one of claims 1 to 3.
상기 정공기능층은 정공주입층 및 정공버퍼층 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
5. The method of claim 4,
Wherein the hole functional layer is at least one of a hole injection layer and a hole buffer layer.
상기 제1 전극과 상기 발광층 사이에 상기 정공수송층을 더 포함하되, 상기 정공기능층은 상기 제1 전극과 상기 정공수송층 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
5. The method of claim 4,
The organic electroluminescent device of claim 1, further comprising the hole transport layer between the first electrode and the light emitting layer, wherein the hole functional layer is positioned between the first electrode and the hole transport layer.
상기 정공기능층은 정공주입층과 정공버퍼층을 모두 포함하되, 상기 정공주입층과 상기 정공수송층 사이에 상기 정공버퍼층이 위치하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
The method according to claim 6,
Wherein the hole functional layer includes both the hole injection layer and the hole buffer layer, and the hole buffer layer is disposed between the hole injection layer and the hole transport layer.
상기 전하생성층은 상기 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 따른 퀴논 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
An organic electroluminescent element formed between the anode and the cathode and including a first stack including a blue light emitting layer, a second stack including a yellow light emitting layer, and a charge generating layer located between the first stack and the second stack, In this case,
Wherein the charge generation layer comprises the quinone derivative according to any one of claims 1 to 3.
상기 전하생성층은 N형 전하생성층과 P형 전하생성층을 포함하되, 상기 P형 전하생성층은 상기 퀴논 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.9. The method of claim 8,
Wherein the charge generation layer comprises an N-type charge generation layer and a P-type charge generation layer, and the P-type charge generation layer comprises the quinone derivative.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130104372A KR102169515B1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Quinone derivatives and organic light emitting diode device comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130104372A KR102169515B1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Quinone derivatives and organic light emitting diode device comprising the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150027362A true KR20150027362A (en) | 2015-03-12 |
KR102169515B1 KR102169515B1 (en) | 2020-10-26 |
Family
ID=53022711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130104372A KR102169515B1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Quinone derivatives and organic light emitting diode device comprising the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102169515B1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190046402A (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic compounds, lighe emitting diode and light emitting device having the compounds |
CN109836436A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-04 | 宁波卢米蓝新材料有限公司 | A kind of Dithiophene compound and its preparation and application |
CN110028427A (en) * | 2019-05-06 | 2019-07-19 | 吉林大学 | Pressure containing bis- (diphenylmethylene) the anthracene structures of 9,10- causes fluorescence off-color material and its application in pressure detecting |
CN112552310A (en) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 广州华睿光电材料有限公司 | Fused ring compound containing oxidized thiophene and application thereof |
CN113461693A (en) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 上海天马微电子有限公司 | Organic compound, hole injection material and application thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07160022A (en) * | 1993-12-02 | 1995-06-23 | Konica Corp | Electrophotographic photoreceptor |
US20080171228A1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Tpo Displays Corp. | System for displaying images |
KR20110123080A (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | Block copolymer synthesized by raft reaction, and white light-emitting polymer device using the same |
-
2013
- 2013-08-30 KR KR1020130104372A patent/KR102169515B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07160022A (en) * | 1993-12-02 | 1995-06-23 | Konica Corp | Electrophotographic photoreceptor |
US20080171228A1 (en) * | 2007-01-11 | 2008-07-17 | Tpo Displays Corp. | System for displaying images |
KR20110123080A (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-14 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | Block copolymer synthesized by raft reaction, and white light-emitting polymer device using the same |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190046402A (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic compounds, lighe emitting diode and light emitting device having the compounds |
JP2019077685A (en) * | 2017-10-26 | 2019-05-23 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Organic compound, and light-emitting diode and light-emitting device that include the same |
GB2569854A (en) * | 2017-10-26 | 2019-07-03 | Lg Display Co Ltd | Organic compound, and light-emitting diode and light-emitting device including the same |
JP2020196721A (en) * | 2017-10-26 | 2020-12-10 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Organic compound, and light-emitting diode and light-emitting device including the same |
US11139436B2 (en) * | 2017-10-26 | 2021-10-05 | Lg Display Co., Ltd. | Organic compound, and light-emitting diode and light-emitting device including the same |
GB2569854B (en) * | 2017-10-26 | 2022-03-09 | Lg Display Co Ltd | Organic compound, and light-emitting diode and light-emitting device including the same |
JP7088991B2 (en) | 2017-10-26 | 2022-06-21 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | Organic compounds, light emitting diodes and light emitting devices containing them |
DE102018126668B4 (en) | 2017-10-26 | 2023-08-17 | Lg Display Co., Ltd. | Organic compound, and light-emitting diode and light-emitting device containing them |
CN109836436A (en) * | 2019-03-08 | 2019-06-04 | 宁波卢米蓝新材料有限公司 | A kind of Dithiophene compound and its preparation and application |
CN110028427A (en) * | 2019-05-06 | 2019-07-19 | 吉林大学 | Pressure containing bis- (diphenylmethylene) the anthracene structures of 9,10- causes fluorescence off-color material and its application in pressure detecting |
CN112552310A (en) * | 2019-09-26 | 2021-03-26 | 广州华睿光电材料有限公司 | Fused ring compound containing oxidized thiophene and application thereof |
CN113461693A (en) * | 2021-06-30 | 2021-10-01 | 上海天马微电子有限公司 | Organic compound, hole injection material and application thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102169515B1 (en) | 2020-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102174066B1 (en) | Organic compounds and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR102268119B1 (en) | Pyrene compound and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR101132635B1 (en) | Pyrene compound and organic electroluminescent device using the same | |
KR102525492B1 (en) | Organic light emitting device | |
KR20150015647A (en) | White organic light emitting diode device | |
KR20110042004A (en) | Fused aromatic compounds and organic light-emitting diode including the same | |
KR20140015202A (en) | Organic electroluminescent compound comprising acridine derivative and organic electroluminescent device comprising same | |
KR102169515B1 (en) | Quinone derivatives and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR20120116884A (en) | New compounds and organic light-emitting diode including the same | |
KR20160059733A (en) | An organoelectro luminescent compounds and organoelectro luminescent device using the same | |
KR102152013B1 (en) | Organic light emitting diode device comprising organic compounds | |
KR20110065978A (en) | Red phosphorescene host compounds and organic light emitting devices using the same | |
KR101856512B1 (en) | Pyrene derivative compound and organic electroluminescent devices comprising the same | |
KR20170035344A (en) | New compound and organic light emitting device comprising the same | |
KR20140083412A (en) | Red Phosphorescent Host Material and Organic Electroluminescent Device Using the Same | |
KR20140017204A (en) | Phosphorescent compound and organic light emitting diode device using the same | |
KR20110065983A (en) | Red phosphorescene host compounds and organic light emitting devices using the same | |
KR102242870B1 (en) | Heterocyclic compounds and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR102181332B1 (en) | Heterocyclic compounds and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR102181311B1 (en) | Organic compounds and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR102175791B1 (en) | Organic compounds and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR102228323B1 (en) | Compound and organic light emitting device comprising the same | |
KR20110068162A (en) | Compound for electron transporting and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR102145425B1 (en) | Organic compounds and organic light emitting diode device comprising the same | |
KR102044135B1 (en) | Phosphorescent compound and Organic light emitting diode device using the same |
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 | ||
GRNT | Written decision to grant |