KR20160122432A - Novel compound and light-emitting diode containing the same - Google Patents
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- H01L51/50—
Abstract
Description
본 발명은 신규한 화합물 및 이를 포함하는 발광소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a novel compound and a light emitting device comprising the same.
발광소자(Organic Light-Emitting Diode; OLED)는 기본적으로 두 개의 전극 사이에 유기 발광층을 포함하는 유기 박막이 샌드위치 되어 있는 구조로서, 두 전극 중 최소 하나의 전극은 투명하고, 두 전극 사이에 적당한 전압, 일반적으로 직류 5 내지 10 V 사이의 전압이 인가되면 유기 발광층에서 가시광선 영역의 빛이 나오는 것을 활용한 일종의 유기 전자 소자이다.An organic light-emitting diode (OLED) is basically a structure in which an organic thin film including an organic light emitting layer is sandwiched between two electrodes. At least one of the two electrodes is transparent, and an appropriate voltage Is a kind of organic electronic device that utilizes the light emitted from the visible light region in the organic light emitting layer when a voltage of between 5 and 10 V is applied.
이와 같은 발광소자는 기본적으로 전극을 포함한 실제 소자의 두께가 수 마이크로미터 이하로 매우 얇고, 소자 자체에서 직접 빛이 나오는 자발광 소자이므로, 이에 따른 응답 속도가 빠르며, 표시 소자로서 시야각이 넓다. 또한, 제조 공정이 간단하고, 유기 박막을 이용한 유연한 소자의 구현이 가능하며, 진공 공정뿐만 아니라 경우에 따라서는 용액 상태로부터 인쇄 공정을 통한 소자의 구현이 가능하므로 차세대 표시소자 및 조명 측면에서 많은 주목을 받고 있다.Such a light emitting device is basically a self-light emitting device in which the thickness of an actual device including an electrode is as very small as a few micrometers or less, and light directly emits from the device itself, and thus has a high response speed and a wide viewing angle as a display device. In addition, since the manufacturing process is simple, it is possible to realize a flexible device using an organic thin film, and it is possible to implement a device through a printing process from a solution state as well as a vacuum process in some cases. .
종래, 발광소자는 저전류/저출력의 모바일 제품에 적용되는 부품으로 적용되었으나, 최근 들어 점차 그 활용범위가 고전류/고출력 분야로 확대되고 있으며, 이에 따른 고휘도/고신뢰성이 요구되고 있다. 이러한 추세에 따라 발광소자의 발광효율을 향상시키기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다.Conventionally, a light emitting device has been applied as a component to be applied to a low current / low power mobile product, but recently its application range has been gradually expanded to a high current / high output area, and accordingly, a high luminance / high reliability has been demanded. Various methods for improving the luminous efficiency of a light emitting device have been studied in accordance with this trend.
현재까지 진행된 연구결과들을 살펴보면, 다음과 같다:The results of the present study are as follows:
먼저, 특허문헌 1은 PEDOT/PSS를 정공 수송 물질로서 포함하는 발광소자에 관한 것으로, 상기 PEDOT/PSS를 포함하는 조성물은 4.8eV보다 약간 높은 중간 이온화 전위(애노드의 이온화 전위와 발광체의 이온화 전위 사이의 중간값)를 제공한다. 이는 상기 조성물이 애노드로부터 주입된 정공을 유기발광물질 또는 정공 수송물질의 HOMO 준위에 도달하도록 유도함에 따라 발생된다.First, Patent Document 1 relates to a light emitting device including PEDOT / PSS as a hole transporting material, and the composition including the PEDOT / PSS has an intermediate ionization potential slightly higher than 4.8 eV (between the ionization potential of the anode and the ionization potential of the light emitting body ). ≪ / RTI > This occurs as the composition induces holes injected from the anode to reach the HOMO level of the organic light emitting material or the hole transporting material.
다음으로, 특허문헌 2는 PEDOT/PSS를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 상기 조성물은 잉크젯 프린팅 등의 용액공정이 가능하여 디바이스를 보다 쉽게 제조할 수 있는 이점이 있다. 더불어, 상기 조성물은 과량의 PSS(즉, PEDOT 상의 전하를 안정화하는데 요구되는 양보다 과도한 양)를 사용하므로, 발광소자의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라 PEDOT 용액으로부터 PSS가 석출되는 것을 방지할 수 있다.Next, Patent Document 2 relates to a composition including PEDOT / PSS, and the composition can be subjected to a solution process such as inkjet printing, thereby making it possible to more easily manufacture a device. In addition, since the composition uses an excessive amount of PSS (i.e., an amount exceeding the amount required to stabilize the charge on the PEDOT), not only can the lifetime of the light emitting device be prolonged, but also PSS can be prevented from being precipitated from the PEDOT solution have.
그러나, 상기 특허문헌의 1에 따른 발광소자의 경우, 발광층 물질로 사용되는 유기물의 LUMO 에너지 준위에 비하여 PEDOT/PSS의 LUMO 에너지 준위가 낮기 때문에 고효율 장수명의 발광소자 제조에 어려움이 있다. 또한, 특허문헌 2의 경우, 발광소자에 사용되는 조성물은 과량의 PSS를 포함함으로써 강한 산성을 띄게 되는데, 이러한 강산은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO)를 식각시켜 인듐, 주석 및 산소 성분을 PEDOT 내로 방출시키거나, 발광 중합체를 열화시키는 등의 문제를 야기할 수 있다.However, in the case of the light emitting device according to Patent Document 1, since the LUMO energy level of the PEDOT / PSS is lower than the LUMO energy level of the organic material used as the light emitting layer material, it is difficult to manufacture the light emitting device with high efficiency and long life. In the case of Patent Document 2, a composition used for a light emitting device has a strong acidity by containing an excess amount of PSS. This strong acid is formed by etching indium tin oxide (ITO) to form indium, tin, It may cause problems such as emission into the PEDOT, deterioration of the light emitting polymer, and the like.
상술한 바와 같이, 종래 발광소자의 발광효율 및 발광수명을 개선하기 위한 연구는 지속적으로 이루어져 왔다. 그러나, 현재까지 개발된 발광소자 및 발광소자에 사용되는 화합물은 고전류/고출력 분야에서 사용하기에는 그 효과가 미미하므로, 이를 해결할 수 있는 대안이 절실히 요구되고 있다.
As described above, studies for improving the luminous efficiency and the luminescent lifetime of the conventional light emitting device have been continuously carried out. However, since the compounds used in the light emitting device and the light emitting device developed so far are not effective enough to be used in high current / high power applications, there is a desperate need for a solution that can solve them.
본 발명의 목적은 발광소자의 발광효율 증대 및 구동전압 저하를 통하여 발광수명의 개선이 가능한 화합물을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compound capable of improving the luminescent lifetime by increasing the luminous efficiency and lowering the driving voltage of the light emitting device.
본 발명의 다른 목적은 상기 화합물을 포함하여 발광 효율이 증대되고, 발광 수명이 개선된 발광소자를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device including the above compound and having an improved luminous efficiency and improved luminescent lifetime.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 발광소자를 포함하는 전자 장치를 제공하는데 있다.
It is still another object of the present invention to provide an electronic device including the light emitting device.
상기 목적을 달성하기 위하여,In order to achieve the above object,
본 발명은 하나의 실시예에서,The present invention, in one embodiment,
하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 제공한다:There is provided a compound represented by the following formula 1:
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서,In Formula 1,
Ar1 및 Ar2는 각각 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,Ar 1 and Ar 2 are each an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
상기 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R1)3, 시아노기, 탄소수 1 내지 6을 갖는 할로알킬기, 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R1은 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,The aryl group having 6 to 30 carbon atoms is independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 1 ) 3 , a cyano group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms , Wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴렌기이며,L 1 , L 2 and L 3 are each independently a single bond or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms,
-L1-Ar1 및 -L2-Ar2는 서로 동일하여 대칭 구조를 형성하고,-L 1 -Ar 1 and -L 2 -Ar 2 are identical to each other to form a symmetrical structure,
Ar3은 수소 또는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,Ar 3 is hydrogen or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Ar4는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이며,Ar 4 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
상기 Ar3 및 Ar4의 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R2)3, 시아노기, 탄소수 1 내지 6을 갖는 할로알킬기, 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R2는 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,The aryl group having 6 to 30 carbon atoms in Ar 3 and Ar 4 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 2 ) 3 , a cyano group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, An aryl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L4 및 L5는 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴렌기이며,L 4 and L 5 are independently a single bond or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms,
m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,m and n are each independently an integer of 1 to 3,
-L4-(Ar3)m 및 -L5-(Ar4)n은 서로 상이하여 비대칭 구조를 형성하되,-L 4 - (Ar 3 ) m and -L 5 - (Ar 4 ) n are different from each other to form an asymmetric structure,
i) L5가 페닐렌기인 경우 Ar4는 탄소수 6 내지 12를 갖는 아릴기이고,i) when L 5 is a phenylene group, Ar 4 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms,
ii) L1, L2 및 L3이 단일결합인 경우, Ar1 및 Ar2는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이다.
ii) When L 1 , L 2 and L 3 are single bonds, Ar 1 and Ar 2 are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms.
또한, 본 발명은 하나의 실시예에서,In addition, the present invention, in one embodiment,
제1전극The first electrode
상기 제1전극 상에 마련된(provided) 유기층;An organic layer provided on the first electrode;
상기 유기층 상에 마련된 발광층;A light emitting layer provided on the organic layer;
상기 발광층 상에 마련된 전자수송성층; 및 An electron transporting layer provided on the light emitting layer; And
상기 전자수송성층 상에 마련된 제2전극을 포함하고,And a second electrode provided on the electron transporting layer,
상기 유기층은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 발광소자를 제공한다:Wherein the organic layer comprises a compound represented by the following Formula 1:
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, L1, L2, L3, L4, L5, m 및 n은 상기에서 정의한 바와 같다.
In Formula 1, Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , m and n are as defined above.
나아가, 본 발명은 하나의 실시예에서, 상기 발광소자를 포함하는 전자 장치를 제공한다.
Further, in one embodiment, the present invention provides an electronic device including the light emitting element.
본 발명에 따른 발광소자는 제1 전극과 발광층 사이에 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 유기층을 형성함으로써, 우수한 발광효율 및 발광수명을 가지므로, 발광소자를 사용하는 디스플레이 장치, 조명 장치 등의 전자 장치에 용이하게 사용할 수 있다.
The light emitting device according to the present invention has an excellent light emitting efficiency and a long lifetime by forming an organic layer containing a compound represented by Chemical Formula 1 between the first electrode and the light emitting layer, It can be easily used in a device.
도 1은 본 발명에 따른 하나의 실시예에서 제조되는 발광소자의 구조를 도시한 이미지이다.
도 2는 본 발명에 따른 다른 하나의 실시예에서 제조되는 발광소자의 구조를 도시한 이미지이다.
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 실시예에서 제조되는 발광소자의 구조를 도시한 이미지이다.1 is an image showing the structure of a light emitting device manufactured in one embodiment according to the present invention.
2 is an image showing a structure of a light emitting device manufactured in another embodiment according to the present invention.
3 is an image showing the structure of a light emitting device manufactured in another embodiment according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, the terms "comprising" or "having ", and the like, specify that the presence of a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
또한, 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings, and the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and a duplicate description thereof will be omitted.
본 발명에서, "알킬기"란 직쇄(linear) 또는 분지(branched) 형태의 포화 탄화수소로부터 유도된 작용기를 의미한다.In the present invention, the term "alkyl group" means a functional group derived from a saturated hydrocarbon in linear or branched form.
이때, 상기 "알킬기"로는 예를 들면, 메틸기(methyl group), 에틸기(ethyl group), n-프로필기(n-propyl group), 이소프로필기(iso-propyl group), n-부틸기(n-butyl group), sec-부틸기(sec-butyl group), t-부틸기(tert-butyl group), n-펜틸기(n-pentyl group), 1,1-디메틸프로필기(1,1-dimethylpropyl group), 1,2-디메틸프로필기(1,2-dimethylpropyl group), 2,2-디메틸프로필기(2,2-dimethylpropyl group), 1-에틸프로필기(1-ethylpropyl group), 2-에틸프로필기(2-ethylpropyl group), n-헥실기(n-hexyl group), 1-메틸-2-에틸프로필기(1-methyl-2-ethylpropyl group), 1-에틸-2-메틸프로필기(1-ethyl-2-methylpropyl group), 1,1,2-트라이메틸프로필기(1,1,2-trimethylpropyl group), 1-프로필프로필기(1-propylpropyl group), 1-메틸부틸기(1-methylbutyl group), 2-메틸부틸기(2-methylbutyl group), 1,1-디메틸부틸기(1,1-dimethylbutyl group), 1,2-디메틸부틸기(1,2-dimethylbutyl group), 2,2-디메틸부틸기(2,2-dimethylbutyl group), 1,3-디메틸부틸기(1,3-dimethylbutyl group), 2,3-디메틸부틸기(2,3-dimethylbutyl group), 2-에틸부틸기(2-ethylbutyl group), 2-메틸펜틸기(2-methylpentyl group), 3-메틸펜틸기(3-methylpentyl group) 등을 들 수 있다.Examples of the "alkyl group" include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group (n butyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, an n-pentyl group, a 1,1- dimethylpropyl group, 1,2-dimethylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, 1-ethylpropyl group, 2- Ethylpropyl group, an n-hexyl group, a 1-methyl-2-ethylpropyl group and a 1-ethyl-2- (1-ethyl-2-methylpropyl group), 1,1,2-trimethylpropyl group, 1-propylpropyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1,1-dimethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group (2,2-di methylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,3-dimethylbutyl group, 2-ethylbutyl group, 2- Methylpentyl group, 3-methylpentyl group, and the like.
또한, 상기 "알킬기"는 1 내지 20의 탄소수, 예를 들어 1 내지 12의 탄소수, 1 내지 6의 탄소수, 또는 1 내지 4의 탄소수를 가질 수 있다.
The "alkyl group" may have from 1 to 20 carbon atoms, for example, from 1 to 12 carbon atoms, from 1 to 6 carbon atoms, or from 1 to 4 carbon atoms.
본 발명에서, "아릴기"란 방향족 탄화수소로부터 유도된 1가의 치환기를 의미한다.In the present invention, the "aryl group" means a monovalent substituent derived from an aromatic hydrocarbon.
이때, 상기 "아릴기"로는 예를 들면, 페닐기(phenyl group), 나프틸기(naphthyl group), 안트라세닐기(anthracenyl group), 페난트릴기(phenanthryl group) 나프타세닐기(naphthacenyl group), 피레닐기(pyrenyl group), 톨릴기(tolyl group), 바이페닐기(biphenyl group), 터페닐기(terphenyl group), 크리세닐기(chrycenyl group), 스파이로바이플루오레닐기(spirobifluorenyl group), 플루오란테닐기(fluoranthenyl group), 플루오레닐기(fluorenyl group), 페릴레닐기(perylenyl group), 인데닐기(indenyl group), 아줄레닐기(azulenyl group), 헵타레닐기(heptalenyl group), 페날레닐기(phenalenyl group), 페난트레닐기(phenanthrenyl group) 등을 들 수 있다.Examples of the "aryl group" include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a naphthacenyl group, a pyrenyl group, a pyrenyl group, a tolyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a chrycenyl group, a spirobifluorenyl group, a fluoranthenyl group (for example, a fluorenyl group, a perfluorenyl group, a fluorenyl group, a fluorenyl group, a perylenyl group, an indenyl group, an azulenyl group, a heptalenyl group, a phenalenyl group, , Phenanthrenyl group and the like.
또한, 상기 "아릴기"는 6 내지 30의 탄소수, 예를 들어, 6 내지 10의 탄소수, 6 내지 14의 탄소수, 6 내지 18의 탄소수, 또는 6 내지 12의 탄소수를 가질 수 있다.
The "aryl group" may have from 6 to 30 carbon atoms, for example, from 6 to 10 carbon atoms, from 6 to 14 carbon atoms, from 6 to 18 carbon atoms, or from 6 to 12 carbon atoms.
본 발명에서, "헤테로아릴기"란 단환 또는 축합환으로부터 유도된 "방향족 복소환" 또는 "헤테로사이클릭"을 의미한다. 상기 "헤테로아릴기"는 헤테로원자로서 질소(N), 황(S), 산소(O), 인(P), 셀레늄(Se) 및 규소(Si) 중에서 적어도 하나, 예를 들어 1개, 2개, 3개 또는 4개를 포함할 수 있다.In the present invention, the "heteroaryl group" means an "aromatic heterocycle" or "heterocyclic" derived from a monocyclic or condensed ring. The "heteroaryl group" includes at least one hetero atom such as nitrogen (N), sulfur (S), oxygen (O), phosphorus (P), selenium (Se) Three, or four.
이때, 상기 "헤테로아릴기"로는 예를 들면, 피롤릴기(pyrrolyl group), 피리딜기(pyridyl group), 피리다지닐기(pyridazinyl group), 피리미디닐기(pyrimidinyl group), 피라지닐기(pyrazinyl group), 트리아졸릴기(triazolyl group), 테트라졸릴기(tetrazolyl group), 벤조트리아졸릴기(benzotriazolyl group), 피라졸릴기(pyrazolyl group), 이미다졸릴기(imidazolyl group), 벤즈이미다졸릴기(benzimidazolyl group), 인돌릴기(indolyl group), 이소인돌릴기(isoindolyl group), 인돌리지닐기(indolizinyl group), 푸리닐기(purinyl group), 인다졸릴기(indazolyl group), 퀴놀릴기(quinolyl group), 이소퀴놀리닐기(isoquinolinyl group), 퀴놀리지닐기(quinolizinyl group), 프탈라지닐기(phthalazinyl group), 나프틸리디닐기(naphthylidinyl group), 퀴녹살리닐기(quinoxalinyl group), 퀴나졸리닐기(quinazolinyl group), 신놀리닐기(cinnolinyl group), 프테리디닐기(pteridinyl group), 이미다조트리아지닐기(imidazotriazinyl group), 아크리디닐기(acridinyl group), 페난트리디닐기(phenanthridinyl group), 카바졸릴기(carbazolyl group), 카바졸리닐기(carbazolinyl group), 피리미디닐기(pyrimidinyl group), 페난트롤리닐기(phenanthrolinyl group), 페나지닐기(phenazinyl group), 이미다조피리디닐기(imidazopyridinyl group), 이미다조피리미디닐기(imidazopyrimidinyl group), 피라졸로피리디닐기(pyrazolopyridinyl group) 등을 포함하는 함질소 헤테로아릴기; 티에닐기(thienyl group), 벤조티에닐기(benzothienyl group), 디벤조티에닐기(dibenzothienyl group) 등을 포함하는 황 함유 헤테로아릴기; 퓨릴기(furyl group), 피라닐기(pyranyl group), 사이클로펜타피라닐기(cyclopentapyranyl group), 벤조퓨라닐기(benzofuranyl group), 이소벤조퓨라닐기(isobenzofuranyl group), 디벤조퓨라닐기(dibenzofuranyl group) 등을 포함하는 함산소 헤테로아릴기 등을 들 수 있다.Examples of the "heteroaryl group" include a pyrrolyl group, a pyridyl group, a pyridazinyl group, a pyrimidinyl group, a pyrazinyl group, ), A triazolyl group, a tetrazolyl group, a benzotriazolyl group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, a benzimidazolyl group (e.g., benzimidazolyl group, an indolyl group, an isoindolyl group, an indolizinyl group, a purinyl group, an indazolyl group, a quinolyl group, An isoquinolinyl group, a quinolizinyl group, a phthalazinyl group, a naphthylidinyl group, a quinoxalinyl group, a quinazolinyl group (a quinolizinyl group), a quinolizinyl group quinazolinyl group, cinnolinyl group, pteridinyl group, An imidazotriazinyl group, an acridinyl group, a phenanthridinyl group, a carbazolyl group, a carbazolinyl group, a pyrimidinyl group, an imidazotriazinyl group, an imidazotriazinyl group, A phenanthrolinyl group, a phenazinyl group, an imidazopyridinyl group, an imidazopyrimidinyl group, a pyrazolopyridinyl group, and the like. A nitrogen heteroaryl group; A sulfur-containing heteroaryl group including a thienyl group, a benzothienyl group, a dibenzothienyl group and the like; A furyl group, a pyranyl group, a cyclopentapyranyl group, a benzofuranyl group, an isobenzofuranyl group, a dibenzofuranyl group, And an oxygen-containing heteroaryl group which may be contained.
또한, 상기 "헤테로아릴기"의 구체적인 예로서는, 티아졸릴기(thiazolyl group), 이소티아졸릴기(isothiazolyl group), 벤조티아졸릴기(benzothiazolyl group), 벤조티아디아졸릴기(benzothiadiazolyl group), 페노티아지닐기(phenothiazinyl group), 이소옥사졸릴기(isoxazolyl group), 퓨라자닐기(furazanyl group), 페녹사지닐기(phenoxazinyl group), 옥사졸릴기(oxazolyl group), 벤조옥사졸릴기(benzoxazolyl group), 옥사다이아졸릴기(oxadiazolyl group), 피라졸로옥사졸릴기(pyrazoloxazolyl group), 이미다조티아졸릴기(imidazothiazolyl group), 티에노퓨라닐기(thienofuranyl group), 퓨로피롤릴기(furopyrrolyl group), 피리독사지닐기(pyridoxazinyl group) 등의 적어도 2개 이상의 헤테로원자를 포함하는 화합물들을 들 수 있다.Specific examples of the "heteroaryl group" include a thiazolyl group, an isothiazolyl group, a benzothiazolyl group, a benzothiadiazolyl group, a phenothiazoyl group, An isoxazolyl group, a furazanyl group, a phenoxazinyl group, an oxazolyl group, a benzoxazolyl group, a benzothiazolyl group, An oxadiazolyl group, an oxadiazolyl group, a pyrazoloxazolyl group, an imidazothiazolyl group, a thienofuranyl group, a furopyrrolyl group, a pyridoxazinyl group (pyridoxazinyl group), and the like.
나아가, 상기 "헤테로아릴기"는 2 내지 20의 탄소수, 예를 들어 3 내지 19의 탄소수, 4 내지 15의 탄소수 또는 5 내지 11의 탄소수를 가질 수 있다. 예를 들어, 헤테로원자를 포함하면, 헤테로아릴기는 5 내지 21의 환원(ring member)을 가질 수 있다.
Further, the "heteroaryl group" may have from 2 to 20 carbon atoms, for example, from 3 to 19 carbon atoms, from 4 to 15 carbon atoms or from 5 to 11 carbon atoms. For example, when a heteroatom is included, the heteroaryl group may have a ring member of 5 to 21.
본 발명에서, "아릴렌기"란 상기에서 설명한 아릴기로부터 유도된 2가의 치환기를 의미할 수 있다.In the present invention, the "arylene group" may mean a divalent substituent derived from the above-mentioned aryl group.
또한, 본 발명에서, "헤테로아릴렌기"란 상기에서 설명한 헤테로아릴기로부터 유도된 2가의 치환기를 의미할 수 있다.In the present invention, "heteroarylene group" may mean a divalent substituent derived from the above-mentioned heteroaryl group.
나아가, 본 발명에서, 3개의 고리가 융합된 헤테로아릴기는 치환하거나 치환될 수 있는 탄소원자의 위치를 헤테로원자를 기준으로 하기와 같이 표시하고, 이하에서, 이를 바탕으로 설명한다.Further, in the present invention, the heteroaryl group to which three rings are fused will be described based on the position of the carbon atom which may be substituted or substituted, based on the hetero atom, as follows.
본 발명은 발광소자의 발광효율을 증대시키고, 구동전압 저하를 통하여 발광수명의 개선이 가능한 화합물 및 이를 포함하는 발광소자를 제공한다.The present invention provides a compound capable of enhancing the luminous efficiency of the light emitting device and improving the light emitting lifetime by lowering the driving voltage, and a light emitting device including the same.
현재까지 개발된 발광소자는 발광수명이 짧고 전력 효율이 낮은 문제점이 있다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해서, 발광소자의 재료로서 다양한 화합물들이 개발되고 있지만 발광수명 및 전력 효율을 모두 만족시키는 발광소자를 제조하는데 한계가 있다.The light emitting devices developed so far have problems of short emission life and low power efficiency. In order to solve such problems, various compounds have been developed as a material for a light emitting device, but there are limitations in manufacturing a light emitting device that satisfies both a light emitting lifetime and a power efficiency.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 본 발명에 따른 화학식 1로 나타내는 화합물 및 제1 전극과 발광층 사이에 본 발명에 따른 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 유기층이 형성된 발광소자를 제시한다. 본 발명에 따른 발광소자는 제1 전극과 발광층 사이에 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 유기층을 형성함으로써, 발광소자의 발광효율이 향상될 뿐만 아니라, 낮은 구동전압을 가지므로 발광수명이 개선될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 발광소자는 발광소자가 사용되는 디스플레이 장치, 조명 장치 등의 전자장치에 유용하게 사용할 수 있다.
In order to solve this problem, the present invention provides a light emitting device having an organic layer comprising a compound represented by Chemical Formula 1 according to the present invention and a compound represented by Chemical Formula 1 according to the present invention between a first electrode and a light emitting layer. The light emitting device according to the present invention not only improves the luminous efficiency of the light emitting device, but also has a low driving voltage, thereby improving the light emitting lifetime by forming an organic layer between the first electrode and the light emitting layer, have. Therefore, the light emitting device according to the present invention can be usefully used in electronic devices such as a display device and a lighting device in which a light emitting device is used.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 하나의 실시예에서, 하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 제공한다:In one embodiment, the present invention provides a compound represented by the formula:
상기 화학식 1에 있어서,In Formula 1,
Ar1 및 Ar2는 각각 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,Ar 1 and Ar 2 are each an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
상기 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R1)3, 시아노기, 탄소수 1 내지 6을 갖는 할로알킬기, 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R1은 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,The aryl group having 6 to 30 carbon atoms is independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 1 ) 3 , a cyano group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms , Wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴렌기이며,L 1 , L 2 and L 3 are each independently a single bond or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms,
-L1-Ar1 및 -L2-Ar2는 서로 동일하여 대칭 구조를 형성하고,-L 1 -Ar 1 and -L 2 -Ar 2 are identical to each other to form a symmetrical structure,
Ar3은 수소 또는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,Ar 3 is hydrogen or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Ar4는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이며,Ar 4 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
상기 Ar3 및 Ar4의 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R2)3, 시아노기, 탄소수 1 내지 6을 갖는 할로알킬기, 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R2는 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,The aryl group having 6 to 30 carbon atoms in Ar 3 and Ar 4 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 2 ) 3 , a cyano group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, An aryl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L4 및 L5는 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴렌기이며,L 4 and L 5 are independently a single bond or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms,
m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,m and n are each independently an integer of 1 to 3,
-L4-(Ar3)m 및 -L5-(Ar4)n은 서로 상이하여 비대칭 구조를 형성하되,-L 4 - (Ar 3 ) m and -L 5 - (Ar 4 ) n are different from each other to form an asymmetric structure,
i) L5가 페닐렌기인 경우 Ar4는 탄소수 6 내지 12를 갖는 아릴기이고,i) when L 5 is a phenylene group, Ar 4 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms,
ii) L1, L2 및 L3이 단일결합인 경우, Ar1 및 Ar2는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이다.
ii) When L 1 , L 2 and L 3 are single bonds, Ar 1 and Ar 2 are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms.
구체적으로, 본 발명에 따른 화학식 1은 하기 화학식 1a로 나타내는 화합물일 수 있다:Specifically, the compound of formula (I) according to the present invention may be a compound represented by the following formula (1a):
<화학식 1a><Formula 1a>
상기 화학식 1a에서,In formula (1a)
Ar1 및 Ar2는 각각 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이고,Ar 1 and Ar 2 are each an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
상기 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R1)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R1은 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,The C 6 -C 14 aryl group substituted with one or more substituents selected from the group consisting of alkyl, Si (R 1) 3 and a cyano group each independently having 1 to 4 carbon atoms that has or is unsubstituted, wherein R 1 has a carbon number Gt; is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 10을 갖는 아릴렌기이며,L 1 , L 2 and L 3 are independently a single bond or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms,
-L1-Ar1 및 -L2-Ar2는 서로 동일하여 대칭 구조를 형성하고,-L 1 -Ar 1 and -L 2 -Ar 2 are identical to each other to form a symmetrical structure,
Ar3은 수소 또는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이고,Ar 3 is hydrogen or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
Ar4는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이며,Ar 4 is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
상기 Ar3 및 Ar4의 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R2)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R2는 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,The aryl group having 6 to 14 carbon atoms of Ar 3 and Ar 4 is, independently of each other, unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 2 ) 3 and cyano group , R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L5는 단일결합 또는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴렌기이며,L 5 is a single bond or an arylene group having 6 to 14 carbon atoms,
m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,m and n are each independently an integer of 1 to 3,
o는 0 또는 1이며, 여기서, o가 0인 경우는 단일결합을 의미하고,o is 0 or 1, wherein when o is 0, it means a single bond,
및 -L5-(Ar4)n은 서로 상이하여 비대칭 구조를 형성하되, And -L 5 - and (Ar 4) n is different from each other to form a asymmetrical structure,
L5가 페닐렌기인 경우 Ar4는 탄소수 6 내지 12를 갖는 아릴기이다.
When L 5 is a phenylene group, Ar 4 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
구체적으로, 상기 화학식 1a에서,Specifically, in Formula 1a,
Ar1 및 Ar2는 각각 페닐기 또는 나프틸기이고,Ar 1 and Ar 2 are each a phenyl group or a naphthyl group,
상기 페닐기 및 나프틸기는 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(CH3)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며;The phenyl group and a naphthyl group is an alkyl group, Si (CH 3) 3 and a cyano group is substituted by one or more substituents selected from the group consisting of and or or unsubstituted ring having 1 to 4 carbon atoms;
L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합 또는 페닐렌기이고;L 1 , L 2 and L 3 are, independently of each other, a single bond or a phenylene group;
Ar3은 수소, 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이며;Ar 3 is hydrogen, a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group;
-L1-Ar1 및 -L2-Ar2는 서로 동일하여 대칭 구조를 형성하고,-L 1 -Ar 1 and -L 2 -Ar 2 are identical to each other to form a symmetrical structure,
Ar4는 Si(CH3)3, 시아노기, 페닐기, 및 나프틸기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 또는 안트라세닐기이며;Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group, or an anthracenyl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of Si (CH 3 ) 3 , a cyano group, a phenyl group, and a naphthyl group;
L5는 단일결합, 페닐렌기, 나프틸렌기, 또는 안트라세닐렌기일 수 있다.
L 5 may be a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, or an anthracenylene group.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 상기 화학식 1a에서,As an example, in the above formula (Ia) according to the present invention,
Ar1 및 Ar2는 Si(CH3)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 페닐기이고,Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups which are unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of Si (CH 3 ) 3 and cyano group,
L1, L2 및 L3은 단일결합이고,L 1 , L 2 and L 3 are single bonds,
Ar3은 수소이며,Ar < 3 > is hydrogen,
Ar4는 Si(CH3)3, 시아노기, 페닐기, 및 나프틸기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of Si (CH 3 ) 3 , a cyano group, a phenyl group, and a naphthyl group,
L5는 단일결합, 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이며,L 5 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
n은 1 또는 2이고,n is 1 or 2,
o는 0일 수 있다.
o can be zero.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 하기 화학식 a-1 내지 a-17의 구조를 가질 수 있다:More specifically, the compound represented by Formula 1 may have a structure represented by the following formulas a-1 to a-17:
<화학식 a-1> ≪ Formula (a-1)
<화학식 a-2> <Formula a-2>
<화학식 a-3> <Formula a-3>
<화학식 a-4> <Chemical Formula a-4>
<화학식 a-5> ≪ Formula (a-5)
<화학식 a-6> <Formula a-6>
<화학식 a-7> <Formula a-7>
<화학식 a-8> <Formula a-8>
<화학식 a-9> <Formula a-9>
<화학식 a-10> <Formula a-10>
<화학식 a-11> <Formula a-11>
<화학식 a-12> <Formula a-12>
<화학식 a-13> <Formula a-13>
<화학식 a-14> <Formula a-14>
<화학식 a-15> <Formula a-15>
<화학식 a-16> <Formula a-16>
<화학식 a-17> .
<Formula a-17> .
다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 상기 화학식 1a에서,As another example, in the formula (Ia) according to the present invention,
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar4는 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group,
L1 내지 L3, 및 L5는 단일결합이며,L 1 to L 3 , and L 5 are single bonds,
m은 1 또는 2이고,m is 1 or 2,
o는 0 또는 1일 수 있다.
o can be 0 or 1.
구체적으로, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 하기 화학식 b-1 내지 b-11의 구조를 가질 수 있다:Specifically, the compound represented by the formula (1) may have a structure represented by the following formulas (b-1) to (b-11)
<화학식 b-1> <Formula b-1>
<화학식 b-2> <Formula b-2>
<화학식 b-3> <Formula b-3>
<화학식 b-4> <Formula b-4>
<화학식 b-5> <Formula b-5>
<화학식 b-6> <Formula b-6>
<화학식 b-7> <Formula b-7>
<화학식 b-8> <Formula b-8>
<화학식 b-9> <Formula b-9>
<화학식 b-10> <Formula b-10>
<화학식 b-11> .
<Formula b-11> .
또 다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 상기 화학식 1a에서,As another example, in the formula (1a) according to the present invention,
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar4는 페닐기 또는 나프틸기이고,Ar 4 is a phenyl group or a naphthyl group,
L1, L2 및 L3은 단일결합이며,L 1 , L 2 and L 3 are single bonds,
L5는 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이고,L 5 is a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
m은 1 또는 2이며,m is 1 or 2,
n은 1이고,n is 1,
o는 0 또는 1일 수 있다.
o can be 0 or 1.
구체적으로, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 하기 화학식 c-1 내지 c-13의 구조를 가질 수 있다:Specifically, the compound represented by Formula 1 may have a structure represented by the following formulas c-1 to c-13:
<화학식 c-1> ≪ Formula c-1 >
<화학식 c-2> ≪ Formula c-2 >
<화학식 c-3> <Formula c-3>
<화학식 c-4> <Formula c-4>
<화학식 c-5> <Formula c-5>
<화학식 c-6> <Formula c-6>
<화학식 c-7> <Formula c-7>
<화학식 c-8> <Formula c-8>
<화학식 c-9> <Formula c-9>
<화학식 c-10> <Formula c-10>
<화학식 c-11> ≪ Formula c-11 &
<화학식 c-12> <Formula c-12>
<화학식 c-13> .
<Formula c-13> .
하나의 예로서, 본 발명에 따른 상기 화학식 1a에서,As an example, in the above formula (Ia) according to the present invention,
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar3은 수소이며,Ar < 3 > is hydrogen,
Ar4는 Si(CH3)3, 시아노기 또는 페닐기로 치환되거나 비치환된 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group substituted or unsubstituted with Si (CH 3 ) 3 , a cyano group or a phenyl group,
L1 및 L2는 단일결합이며,L 1 and L 2 are single bonds,
L3은 페닐렌기이고,L 3 is a phenylene group,
L5는 단일결합, 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이며,L 5 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
n은 1 또는 2이고,n is 1 or 2,
o는 0일 수 있다.
o can be zero.
구체적으로, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 하기 화학식 d-1 내지 d-10의 구조를 가질 수 있다:Specifically, the compound represented by Formula 1 may have a structure represented by the following Formulas d-1 to d-10:
<화학식 d-1> <Formula d-1>
<화학식 d-2> <Formula d-2>
<화학식 d-3> <Formula d-3>
<화학식 d-4> <Formula d-4>
<화학식 d-5> <Formula d-5>
<화학식 d-6> <Formula d-6>
<화학식 d-7> <Formula d-7>
<화학식 d-8> <Formula d-8>
<화학식 d-9> <Formula d-9>
<화학식 d-10> .
<Formula d-10> .
다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 상기 화학식 1a에서,As another example, in the formula (Ia) according to the present invention,
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar4는 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group,
L1, L2 및 L5는 단일결합이며,L 1 , L 2 and L 5 are single bonds,
L3은 페닐렌기이고,L 3 is a phenylene group,
m은 1 또는 2이며,m is 1 or 2,
o는 0 또는 1일 수 있다.
o can be 0 or 1.
구체적으로, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 하기 화학식 e-1 내지 e-11의 구조를 가질 수 있다:Specifically, the compound represented by Formula 1 may have a structure represented by the following formulas e-1 to e-11:
<화학식 e-1> ≪ Formula e-1 >
<화학식 e-2> ≪ Formula e-2 >
<화학식 e-3> <Formula (e-3)>
<화학식 e-4> <Formula (e-4)>
<화학식 e-5> ≪ Formula e-5 >
<화학식 e-6> ≪ Formula e-6 >
<화학식 e-7> ≪ Formula e-7 >
<화학식 e-8> <Formula e-8>
<화학식 e-9> ≪ Formula e-9 >
<화학식 e-10> ≪ Formula e-10 >
<화학식 e-11> .
≪ Formula e-11 > .
또 다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 상기 화학식 1a에서,As another example, in the formula (1a) according to the present invention,
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar4는 페닐기 또는 나프틸기이고,Ar 4 is a phenyl group or a naphthyl group,
L1 및 L2는 단일결합이며,L 1 and L 2 are single bonds,
L3은 페닐렌기이고,L 3 is a phenylene group,
L5는 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이며,L 5 is a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
m은 1 또는 2이고,m is 1 or 2,
n은 1이며,n is 1,
o는 0 또는 1일 수 있다.
o can be 0 or 1.
구체적으로, 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 하기 화학식 f-1 내지 f-14의 구조를 가질 수 있다:Specifically, the compound represented by the formula (1) may have a structure represented by the following formulas (f-1) to (f-14)
<화학식 f-1> <Formula f-1>
<화학식 f-2> <Formula f-2>
<화학식 f-3> <Formula f-3>
<화학식 f-4> <Formula f-4>
<화학식 f-5> <Formula f-5>
<화학식 f-6> <Formula f-6>
<화학식 f-7> <Formula f-7>
<화학식 f-8> <Formula f-8>
<화학식 f-9> <Formula f-9>
<화학식 f-10> <Formula f-10>
<화학식 f-11> <Formula f-11>
<화학식 f-12> <Formula f-12>
<화학식 f-13> <Formula f-13>
<화학식 f-14> .
<Formula f-14> .
또한, 본 발명은 하나의 실시예에서,In addition, the present invention, in one embodiment,
제1 전극;A first electrode;
상기 제1전극 상에 마련된 유기층;An organic layer provided on the first electrode;
상기 유기층 상에 마련된 발광층;A light emitting layer provided on the organic layer;
상기 발광층 상에 마련된 전자수송성층; 및 An electron transporting layer provided on the light emitting layer; And
상기 전자수송성층 상에 마련된 제2전극을 포함하고,And a second electrode provided on the electron transporting layer,
상기 유기층은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 발광소자를 제공한다:Wherein the organic layer comprises a compound represented by the following Formula 1:
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, L1, L2, L3, L4, L5, m 및 n은 상기에서 정의한 바와 같다.
In Formula 1, Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , m and n are as defined above.
최근 발광소자의 적용 범위가 고전류/고출력 분야로 확대되면서, 발광소자에 대한 발광효율의 증대 및 발광수명의 개선이 요구되고 있다. 이때, 상기 발광효율 및 발광수명은 발광층 내에서의 정공과 전자의 결합이 원활히 이루어져야 개선될 수 있다. 그러나, 제2 전극으로부터 주입되는 전자가 발광층을 지나 정공수송성층으로 오버플로우(overflow) 될 수 있으며, 이로 인하여 발광층에서의 정공 및 전자의 결합 효율이 감소될 수 있다. 따라서, 발광층 내의 정공과 전자의 결합이 효율적으로 이루어지기 위해서는, 제2 전극에서 주입된 전자가 발광층을 벗어나지 못하도록 차단하는 한편, 발광층에서 형성된 여기자(exciton)가 확산되거나 분리되는 것을 방지할 수 있어야 한다.Recently, the application range of the light emitting device has been expanded to the high current / high output field, so that the light emitting efficiency and luminous lifetime of the light emitting device have been demanded. At this time, the light emitting efficiency and the light emitting lifetime can be improved by satisfactorily combining holes and electrons in the light emitting layer. However, electrons injected from the second electrode may overflow to the hole transporting layer through the light emitting layer, thereby reducing the coupling efficiency of holes and electrons in the light emitting layer. Therefore, in order to efficiently bond the holes and electrons in the light emitting layer, it is necessary to prevent electrons injected from the second electrode from being separated from the light emitting layer while preventing excitons formed in the light emitting layer from diffusing or being separated .
이러한 문제를 극복하기 위하여, 본 발명에 따른 상기 발광소자는 제1 전극과 발광층 사이에 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 유기층을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 상기 유기층은 제2 전극에서 주입된 전자가 발광층을 경유하여 정공수송성층으로 유입하거나, 발광층에서 형성된 여기자가 제1 전극의 방향으로 확산되어 비발광 소멸하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 발광층에서 형성된 여기자가 발광층과 정공수송성층 사이의 계면에서 "여기자 분리(exciton dissociation)" 과정을 거쳐 비발광 소멸하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 유기층은 전자 및 여기자가 발광층을 벗어나지 못하도록 차단함으로써, 발광층 내의 전하 균형을 맞춤으로써 발광층에서의 여기자의 생성효율 및 발광소멸을 극대화할 수 있으며, 이에 따라, 발광소자의 발광효율이 증대되고, 구동전압이 저하되어 발광수명이 향상될 수 있다.
In order to overcome such a problem, the light emitting device according to the present invention may have a structure including an organic layer including a compound represented by Chemical Formula 1 between the first electrode and the light emitting layer. The organic layer according to the present invention can prevent the electrons injected from the second electrode from flowing into the hole transporting layer via the light emitting layer or the excitons formed in the light emitting layer diffusing in the direction of the first electrode to prevent non-emission disappearance. In addition, it is possible to prevent non-emission disappearance of the excitons formed in the light emitting layer through an "exciton dissociation" process at the interface between the light emitting layer and the hole transporting layer. That is, the organic layer can prevent the electrons and excitons from escaping from the light emitting layer, thereby adjusting the charge balance in the light emitting layer, thereby maximizing the excitation efficiency and the light emission extinction in the light emitting layer. , The driving voltage may be lowered and the luminescent lifetime may be improved.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 발광소자의 개략적인 구조 단면도를 도시한 이미지이다.1 to 3 are schematic cross-sectional views of a light emitting device according to the present invention.
본 발명에 따른 발광소자(100 내지 100B)는 베이스 기판(106) 상에 제1 전극(105), 유기층(104), 발광층(103), 전자수송성층(102) 및 제2 전극(101)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
The
이하, 본 발명에 따른 발광소자의 각 구성요소를 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, each component of the light emitting device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
먼저, 본 발명에 따른 발광소자(100 내지 100B)에 있어서, 제1 전극(105)은 도전성 물질로서, 베이스 기판(106) 상에 형성되어 발광소자(100 내지 100B)의 양극(anode) 역할을 수행한다.The
이때, 상기 제1 전극(105)은 투명 전극 또는 불투명(반사) 전극일 수 있다. 상기 제1 전극(105)이 투명 전극인 경우, 제1 전극(105)은 인듐 틴 옥사이드 (indium tin oxide, ITO), 산화주석(SnO2) 등을 포함할 수 있다. 또한, 불투명(반사) 전극인 경우, 제1 전극(105)은 ITO/은(Ag)/ITO 구조를 포함할 수 있다.
At this time, the
다음으로, 본 발명에 따른 발광소자(100 내지 100B)에 있어서, 유기층(104)은 제1 전극(105)과 발광층(103) 사이에 위치하며, 단층 또는 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다.Next, in the
구체적으로, 본 발명에 따른 상기 유기층(104)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 단층 구조를 가지거나, 또는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 유기층(107), 제2 유기층(108), 제3 유기층(109) 등을 포함하는 2층 이상의 다층 구조를 가질 수 있다.
Specifically, the
상기 유기층(104)에 있어서, 발광층(103)과 접하는 위치에 형성된 유기층, 즉 도 1에 나타낸 단층 구조의 유기층(104); 또는 도 2 및 도 3에 나타낸 다층 구조의 유기층(104)에 포함된 제1 유기층(107)은 본 발명에 따른 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하고 발광층(103)과 접하는 위치에 형성됨으로써, 전자 차단층(electron blocking layer, EBL); 여기자 차단층; 또는 여기자 분리 차단층(exciton dissociation blocking layer, EDBL)의 역할을 수행할 수 있다.
In the
또한, 발광층(103)과 접하지 않는 유기층, 즉 다층 구조의 유기층(104)에 있어서 제1 유기층(107)을 제외한 제2 유기층(108), 제3 유기층(109) 등의 여분 유기층(이하, "여분 유기층"이라 함)은 제1 유기층(107)과 제1 전극(105) 사이에 위치하면서, 정공수송층 및/또는 정공주입층의 역할을 수행할 수 있다.An extra organic layer (hereinafter referred to as a second organic layer 108) such as a second
도 3을 참조하면, 발광층(103)과 접하지 않는 제2 유기층(108)은 정공수송층의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 상기 제2 유기층(108)은 예를 들면, 4,4-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아민]바이페닐(α-NPD), N,N-디페닐-N,N-비스(3-메틸페닐)-1,1-바이페닐-4,4-디아민(TPD), 폴리-(N-비닐카바졸)(PVCz) 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함할 수 있다. 또한, 발광층(103)과 접하지 않는 제3 유기층(109)은 정공주입층의 역할을 수행할 수 있다. 이때, 제1 전극(105)과 제2 유기층(108)의 사이에 적층되며, 예를 들면, 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine, CuPc) 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
Referring to FIG. 3, the second
이와 더불어, 상기 여분 유기층은 하기 화학식 3으로 나타내는 화합물을 정공수송성 화합물로서 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면, 제1 전극(105) 상에 제3 유기층(109), 제2 유기층(108) 및 제1 유기층(107)이 순차적으로 적층된 발광소자(100B)의 경우, 발광층(103)과 접하는 제1 유기층(107)은 상술한 바와 같이 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하고, 발광층(103)과 접하지 않는 제2 유기층(108) 및 제3 유기층(109) 중 어느 하나 이상은 화학식 3으로 나타내는 화합물을 포함할 수 있다:In addition, the extra organic layer may include a compound represented by the following formula (3) as a hole-transporting compound. More specifically, for example, in the case of the
상기 화학식 3에 있어서,In Formula 3,
R4 및 R6은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,R 4 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
R5는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기 또는 탄소수 4 내지 20을 갖는 헤테로아릴기이며,R 5 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl group having 4 to 20 carbon atoms,
상기 R5가 상기 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기 또는 탄소수 4 내지 20을 갖는 헤테로아릴기인 경우 상기 아릴기 및 헤테로아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6을 갖는 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 치환 또는 비치환된다.When R 5 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl group having 4 to 20 carbon atoms, the aryl group and the heteroaryl group are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms Substituted or unsubstituted.
구체적으로, 본 발명에 따른 상기 화학식 3에서,Specifically, in Formula 3 according to the present invention,
상기 R4는 탄소수 1 내지 6을 갖는 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 또는 페난트릴기이고,R 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group substituted or unsubstituted with an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; A biphenyl group; Naphthyl group; Or a phenanthryl group,
R6은 메틸기, 에틸기 또는 페닐기일 수 있다.
R 6 may be a methyl group, an ethyl group or a phenyl group.
보다 구체적으로, 상기 화학식 3으로 나타내는 화합물은 하기 화학식 3a의 구조를 갖는 화합물일 수 있다:More specifically, the compound represented by Formula 3 may be a compound having a structure represented by Formula 3a:
[화학식 3a][Chemical Formula 3]
.
.
나아가, 본 발명에 따른 상기 유기층(104)에 있어서, 발광층(103)과 접하지 않는 여분 유기층 중 어느 하나는 1종 이상의 P형 도판트를 더 포함할 수 있다.Further, in the
보다 구체적으로 예를 들면, 제1 전극(105) 상에 제3 유기층(109), 제2 유기층(108) 및 제1 유기층(107)이 순차적으로 적층된 다층 구조의 유기층(104)을 포함하는 발광소자(100B)에 있어서, 발광층(103)과 접하는 제1 유기층(107)은 상술한 바와 같이 화학식 1의 화합물을 포함하고, 발광층(103)과 접하지 않는 제2 유기층(108) 및 제3 유기층(109) 중 어느 하나 이상은 화학식 3으로 나타내는 화합물을 포함하며, 제2 유기층(108) 및 제3 유기층(109) 중 어느 하나는 1종 이상의 P형 도판트를 더 포함할 수 있다.
More specifically, for example, an
이때, 상기 P형 도펀트는 하나 이상의 P형 유기물 도펀트 또는 P형 무기물 도펀트를 포함할 수 있고, 하나 이상의 P형 유기물 도펀트 및 하나 이상의 P형 무기물 도펀트를 동시에 포함할 수도 있다.At this time, the P-type dopant may include at least one P-type organic material dopant or P-type inorganic material dopant, and may include at least one P-type organic material dopant and at least one P-type inorganic material dopant at the same time.
상기 P형 유기물 도펀트로는 예를 들면, 헥사데카플루오로프탈로시아닌 (Hexadecafluorophthalocyanine, F16CuPc), 11,11,12,12-테트라시아노나프토-2,6-퀴노디메탄 (11,11,12,12-tetracyanonaphtho-2,6-quinodimethane, TNAP), 3,6-디플루오로-2,5,7,7,8,8-헥사시아노-퀴노디메탄 (3,6-difluoro-2,5,7,7,8,8-hexacyano-quinodimethane, F2-HCNQ), 테트라시아노퀴노디메탄(Tetracyanoquinodimethane, TCNQ) 등을 포함할 수 있으며, 하기 화학식 4 내지 화학식 8로 나타내는 화합물 중 어느 하나 이상을 포함할 수도 있다:As the P-type organic dopant, for example, hexadecafluorophthalocyanine (F16CuPc), 11,11,12,12-tetracyanoantho-2,6-quinodimethane (11,11,12,12 2,6-quinodimethane, TNAP), 3,6-difluoro-2,5-dihydroxy-2,5,7,7,8,8-hexacyano-quinodimethane, Tetracyanoquinodimethane (TCNQ), etc., and may include any one or more of compounds represented by the following formulas (4) to (8) You may:
상기 화학식 7 및 화학식 8에 있어서,In the general formulas (7) and (8)
R7은 시아노기, 설폰기, 설폭사이드기, 설폰아미드기, 설포네이트기, 니트로기 또는 트리플루오로메틸기이고,R 7 is a cyano group, a sulfonic group, a sulfoxide group, a sulfonamide group, a sulfonate group, a nitro group or a trifluoromethyl group,
s 및 t는 서로 독립적으로 1 내지 5의 정수이며;s and t are independently of each other an integer of 1 to 5;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기 또는 탄소수 2 내지 20을 갖는 헤테로아릴기이고, Y 1 and Y 2 are each independently an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms,
상기 아릴기 및 헤테로아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 5를 갖는 알킬기, 탄소수 1 내지 5를 갖는 알콕시기, 탄소수 1 내지 5를 갖는 할로알콕시기, 히드록시기 및 할로겐기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된다.
The aryl group and the heteroaryl group are each independently substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, and a halogen group Or not.
보다 구체적으로, 상기 화학식 8로 나타내는 화합물은 하기 화학식 8a 또는 화학식 8b로 나타내는 화합물일 수 있다:More specifically, the compound represented by the formula (8) may be a compound represented by the following formula (8a) or (8b):
[화학식 8a][Chemical Formula 8a]
[화학식 8b][Formula 8b]
.
.
또한, 상기 P형 무기물 도펀트로는 예를 들면, 금속 산화물, 금속 할라이드 등을 들 수 있다. 구체적으로는, MoO3, V2O5, WO3, SnO2, ZnO, MnO2, CoO2, ReO3, TiO2, FeCl3, SbCl5, MgF2 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
Examples of the P-type inorganic material dopant include metal oxides, metal halides, and the like. Specifically, it may include MoO 3 , V 2 O 5 , WO 3 , SnO 2 , ZnO, MnO 2 , CoO 2 , ReO 3 , TiO 2, FeCl 3 , SbCl 5 , MgF 2 , Or a mixture of two or more thereof.
나아가, 상기 P형 도펀트의 함량은 정공수송성 화합물 100 중량부에 대하여, 약 0.5 중량부 내지 약 20 중량부이거나, 약 0.5 중량부 내지 약 5 중량부일 수 있다. 또는 정공수송성 화합물 100 중량부에 대해서, 약 1 중량부 내지 10 중량부; 1 중량부 내지 5 중량부; 1.5 중량부 내지 6 중량부; 또는 2 중량부 내지 5 중량부일 수 있다.Further, the content of the P-type dopant may be about 0.5 parts by weight to about 20 parts by weight, or about 0.5 parts by weight to about 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the hole transporting compound. Or about 100 parts by weight of the hole-transporting compound, about 1 part by weight to 10 parts by weight; 1 part by weight to 5 parts by weight; 1.5 to 6 parts by weight; Or 2 parts by weight to 5 parts by weight.
상기 P형 도펀트의 함량이 정공수송성 화합물 100 중량부에 대해서, 약 0.5 중량부 내지 약 20 중량부인 경우, 상기 P형 도펀트가 정공수송성 화합물의 물성을 저하시키지 않으면서도 과도한 누설 전류의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 P형 도펀트에 의해서 상기 제3 유기층(109)과 접촉하는 상, 하부층들 각각과의 계면에서의 에너지 장벽을 감소시킬 수 있다.
When the content of the P-type dopant is about 0.5 parts by weight to about 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the hole transporting compound, the P-type dopant prevents excessive leakage current without deteriorating the physical properties of the hole transporting compound . In addition, the P-type dopant can reduce the energy barrier at the interfaces with the upper and lower layers in contact with the third
한편, 본 발명에 따른 발광소자(100 내지 100B)에 있어서, 유기층(104)은 발광소자(100 내지100B)의 공진 길이에 따라 두께를 조절함으로써 발광효율을 증가시킬 수 있고, 여기자가 발광층(103)과 다른 층 사이의 계면이 아닌, 상기 발광층(103)의 중앙부에서 형성될 수 있도록 조절 가능하므로, 그 두께가 특별히 제한되지는 않는다.In the
구체적으로, 상기 유기층(104)의 구조가 단층인 경우, 5 Å 내지 2,000 Å범위의 두께를 가질 수 있으며, 2층 이상의 다층 구조인 경우에는 각 개별층이 5 Å 내지 1,000 Å 범위의 두께를 가질 수 있다.
Specifically, when the structure of the
다음으로, 본 발명에 따른 발광소자(100, 내지 100B)에 있어서, 발광층(103)은 유기층(104)과 제2 전극(101) 사이에 위치하며, 상기 발광층(103)이 방출하는 광의 파장은 발광층(103)을 형성하는 화합물의 종류에 따라 상이할 수 있다. 이때, 상기 발광층(103)을 형성하는 화합물로는 당업계에서 일반적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 이를 상업적으로 입수하거나 또는 제조하여 사용할 수 있다.
The
다음으로, 본 발명에 따른 발광소자(100 내지100B)에 있어서, 전자수송성층(102)은 발광층(103)과 제2 전극(101) 사이에 위치하며, 전자수송층(electron transporting layer, ETL) 및/또는 전자주입층(electron injecting layer, EIL)(미도시)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 전자수송성층은 하기 화학식 2로 나타내는 화합물을 포함할 수 있다:Next, in the
상기 화학식 2에 있어서,In Formula 2,
Z1 내지 Z3은 서로 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기, 탄소수 1 내지 20을 갖는 알킬기, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기, 탄소수 5 내지 30을 갖는 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 20을 갖는 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 디아릴포스핀옥사이드기이고,Z 1 to Z 3 independently represent hydrogen, a halogen group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, An alkoxy group or a diarylphosphine oxide group having 6 to 20 carbon atoms,
상기 Z1 내지 Z3이 서로 독립적으로 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기, 탄소수 5 내지 30을 갖는 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 디아릴포스핀옥사이드기인 경우 상기 아릴기, 헤테로아릴기 및 디아릴포스핀옥사이드기는 탄소수 1 내지 6을 갖는 알킬기, 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 디아릴포스핀옥사이드기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환체로 치환 또는 비치환되고,When Z 1 to Z 3 independently represent an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, or a diarylphosphine oxide group having 6 to 20 carbon atoms, the aryl group, the heteroaryl group And the diarylphosphine oxide group is substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a diarylphosphine oxide group having 6 to 20 carbon atoms,
p 및 q는 서로 독립적으로 1 내지 3의 정수이다.
p and q are each independently an integer of 1 to 3;
구체적으로, 상기 화학식 2로 나타내는 화합물은, 하기 화학식 2a로 나타내는 화합물일 수 있다:Specifically, the compound represented by Formula 2 may be a compound represented by Formula 2a:
[화학식 2a](2a)
상기 화학식 2a에서,In the above formula (2a)
Ar5는 수소, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 피레닐기, 피리딜기, 이미다졸릴기, 벤조티에닐기, 벤조옥사졸릴기 또는 디아릴포스핀옥사이드기이고,Ar 5 is hydrogen, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a pyridyl group, an imidazolyl group, a benzothienyl group, a benzoxazolyl group, or a diarylphosphine oxide group,
Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 수소, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기 또는 페난트릴기이며,Z 2 and Z 3 independently represent hydrogen, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group or a phenanthryl group,
p 및 q는 서로 독립적으로 1 내지 3이다.
p and q are independently from each other 1 to 3;
보다 더 구체적으로, 상기 화학식 2a로 나타내는 화합물은 하기 화학식 2a-1 내지 화학식 2a-7의 구조로부터 선택될 수 있다:More specifically, the compound represented by formula (2a) may be selected from the following formulas (2a-1) to (2a-7)
<화학식 2a-1> <Formula 2a-1>
<화학식 2a-2> ≪ Formula 2a-2 >
<화학식 2a-3> ≪ Formula 2a-3 >
<화학식 2a-4> ≪ Formula 2a-4 >
<화학식 2a-5> <Formula 2a-5>
<화학식 2a-6> ≪ Formula 2a-6 >
<화학식 2a-7> .
<Formula 2a-7> .
또한, 본 발명에 따른 발광소자(100 내지 100B)는 발광층(103)과 제2 전극(101) 사이에 위치하는 유기성층(미도시)을 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 유기성층은 발광층(103)과 제2 전극(101), 구체적으로는 발광층(103)과 전자수송성층(102) 사이에 위치하여, 정공이 제1 전극(105)에서부터 발광층(103)을 경유하여 전자수송성층(102)으로 유입되는 것을 방지하는 정공차단층(hole blocking layer, HBL)의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 유기성층은 상기 발광층(103)에서 형성된 여기자가 제2 전극(101)의 방향으로 확산되어 상기 여기자가 비발광 소멸하는 것을 방지하는 여기자 차단층(exciton blocking layer)의 역할을 수행할 수 있다.The organic layer is disposed between the light emitting
이때, 상기 유기성층은 발광소자(100 내지 100B)의 공진 길이에 따라 두께를 조절함으로써 발광효율을 증가시킬 수 있고, 여기자가 발광층(103)과 다른 층 사이의 계면이 아닌, 상기 발광층(103)의 중앙부에서 형성되도록 할 수 있다.
At this time, the organic layer can increase the luminous efficiency by controlling the thickness according to the resonance length of the
다음으로, 본 발명에 따른 발광소자(100 내지 100B)에 있어서, 제2 전극(101)은 전도성 물질로서, 상기 발광층(103) 상에 위치하여 발광소자(100 내지 100B)의 음극(cathode) 역할을 수행한다.The
이때, 상기 제2 전극(101)은 니켈, 마그네슘, 칼슘, 은, 알루미늄, 인듐 등의 금속 또는 이들 중 2 이상의 금속을 포함하는 합금을 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 알루미늄을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(101)은 상기 금속이 단층 구조 또는 2층 이상의 다층 구조를 포함할 수 있다. 아울러, 상기 제1 전극(105)이 불투명 전극인 경우, 제2 전극(101)은 투명 또는 반투명 전극일 수 있으며, 이때, 제2 전극(101)은 마그네슘 및 은을 포함하는 합금을 사용할 수 있으며, 100Å 내지 150Å의 두께를 가질 수 있다.
The
아울러, 본 발명에 따른 발광소자(100 내지 100B)에서는 상기에서 설명한 제1 전극(105), 유기층(104), 발광층(103), 전자수송성층(102), 제2 전극(101) 등을 통상적인 증착 방법을 이용하여 제조할 수 있으나, 증착 방법 외에 당업계에서 통상적으로 사용하는 방법이라면 제한되지 않고 적용할 수 있다.
In addition, in the
나아가, 본 발명은 하나의 실시예에서, 상기에서 설명된 발광소자를 포함하는 전자장치를 제공한다. 이때, 본 발명에 따른 상기 전자장치는 디스플레이 장치 또는 조명 장치일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Furthermore, the present invention provides, in one embodiment, an electronic device including the light emitting element described above. At this time, the electronic device according to the present invention may be a display device or a lighting device, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 전자장치는 제1 전극과 발광층 사이에 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 유기층을 도입함으로써, 발광효율이 증대되고, 발광수명이 향상된 발광소자를 포함하므로, 고휘도/고신뢰성이 요구되는 고전류/고출력 분야에서도 사용할 수 있다.
The electronic device according to the present invention includes a light emitting device in which the luminous efficiency is increased and the luminescent lifetime is improved by introducing an organic layer containing the compound represented by the general formula (1) between the first electrode and the light emitting layer, It can also be used in high current / high power fields.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Experimental Examples.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
However, the following Examples and Experimental Examples are merely illustrative of the present invention, and the present invention is not limited to the following Examples and Experimental Examples.
실시예Example 1. One.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 A (20.0 g, 64.7 mmol), 화학식 C (38.97 g, 71.2 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 290 mg, 1.29 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 7.5 g, 77.6 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 1.7 mL)을 넣은 후, 130℃에서 10시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 30분 동안 교반하고, 여과하여, 연회색 고체의 목적화합물(화학식 1A, 35.1 g, 70%)을 얻었다.(20.0 g, 64.7 mmol), the formula C (38.97 g, 71.2 mmol) was added to a 500 mL three-necked round bottom flask with nitrogen and then o-xylene (200 mL) , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 290 mg, 1.29 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 7.5 g , 77.6 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 1.7 mL) was added thereto, followed by stirring at 130 DEG C for 10 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (2,000 mL), stirred for 30 minutes, and filtered to obtain the objective compound (formula 1A, 35.1 g, 70%) as a light-colored solid.
MALDI-TOF : m/z = 775.3255 (C60H41N = 775.32).
MALDI-TOF: m / z = 775.3255 (C 60 H 41 N = 775.32).
실시예Example 2. 2.
500mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 A (15.0 g, 48.5 mmol), 화학식 D (21.1 g, 53.4 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 218 mg, 0.97 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 5.6 g, 58.2 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 1.3 mL)을 넣은 후, 130℃에서 9시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 20분 동안 교반하고, 여과하여, 회색 고체의 목적화합물(화학식 1B, 22.7 g, 75%)을 얻었다.(15.0 g, 48.5 mmol), Formula D (21.1 g, 53.4 mmol), and N, N'-dicyclohexylcarbodiimide were placed in a 500 mL 3-neck round bottom flask, P (t-Bu) 3 , 1.3 (1-tert-butylphenyl) palladium acetate (Pd (OAc) 2 , 218 mg, 0.97 mmol), sodium tert- mL), and the mixture was stirred at 130 캜 for 9 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, poured into methanol (2,000 mL), stirred for 20 minutes, and filtered to obtain the target compound (Formula 1B, 22.7 g, 75%) as a gray solid.
MALDI-TOF : m/z = 623.2645 (C48H33N = 623.26).
MALDI-TOF: m / z = 623.2645 (C 48 H 33 N = 623.26).
실시예Example 3. 3.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 150 mL)을 주입하고, 화학식 A (10.0 g, 32.3 mmol), 화학식 E (14.1 g, 35.6 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 145 mg, 0.65 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 3.7 g, 38.8 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 0.9 mL)을 넣은 후, 130℃에서 11시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(1,500 mL)에 투입한 다음 30분 동안 교반하고, 여과하여, 회색 고체의 목적화합물(화학식 1C, 16.1, 80%)을 얻었다.(10.0 g, 32.3 mmol), E (14.1 g, 35.6 mmol) was added to a 500 mL three-neck round bottom flask with nitrogen and then o-xylene (150 mL) , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 145 mg, 0.65 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 3.7 g , 38.8 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 0.9 mL), and the mixture was stirred at 130 캜 for 11 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (1,500 mL), stirred for 30 minutes, and filtered to obtain the objective compound (1C, 16.1, 80%) as a gray solid.
MALDI-TOF : m/z = 623.2634 (C48H33N = 623.26).
MALDI-TOF: m / z = 623.2634 (C 48 H 33 N = 623.26).
실시예Example 4. 4.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 B (15.0 g, 38.9 mmol), 화학식 E (16.9 g, 42.8 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 175 mg, 0.78 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 4.49 g, 46.7 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 1.1 mL)을 넣은 후, 130℃에서 10시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 20분 동안 교반하고, 여과하여, 회색 고체의 목적화합물(화학식 1D, 22.6 g, 83%)을 얻었다.(15.0 g, 38.9 mmol), E (16.9 g, 42.8 mmol) in a 500 mL three-necked round bottom flask was charged with nitrogen and then o-xylene (200 mL) , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 175 mg, 0.78 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 4.49 g , 46.7 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 1.1 mL) was added thereto, followed by stirring at 130 ° C for 10 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (2,000 mL), stirred for 20 minutes, and filtered to obtain the aimed compound as a gray solid (1D, 22.6 g, 83%).
MALDI-TOF : m/z = 699.2933 (C54H37N = 699.29).
MALDI-TOF: m / z = 699.2933 (C 54 H 37 N = 699.29).
실시예Example 5. 5.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 A (20.0 g, 64.7 mmol), 화학식 F (22.7 g, 71.2 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 290 mg, 1.29 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 7.5 g, 77.6 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 1.7 mL)을 넣은 후, 130℃에서 6시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 30분 동안 교반하고, 여과하여, 연회색 고체의 목적화합물(화학식 1E, 28.3 g, 80%)을 얻었다.(20.0 g, 64.7 mmol), Formula F (22.7 g, 71.2 mmol), and N, N-dimethylacetamide were placed in a 500 mL three- , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 290 mg, 1.29 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 7.5 g , 77.6 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 1.7 mL) was added thereto, followed by stirring at 130 DEG C for 6 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, poured into methanol (2,000 mL), stirred for 30 minutes, and filtered to obtain the target compound as a light gray solid (Formula 1E, 28.3 g, 80%).
MALDI-TOF : m/z = 547.2298 (C42H29N = 547.23).
MALDI-TOF: m / z = 547.2298 (C 42 H 29 N = 547.23).
실시예Example 6. 6.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 A (15.0 g, 48.5 mmol), 화학식 G (34.6 g, 53.4 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 218 mg, 0.97 mmol), 소듐 tert-부톡시드(NaO t-Bu, 5.59 g, 58.2 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀(P(t-Bu)3, 1.3 mL)을 넣은 후, 130℃에서 7시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 20분 동안 교반하고, 여과하여, 연회색 고체의 목적화합물(화학식 1F, 36.5 g, 86%)을 얻었다.(15.0 g, 48.5 mmol), the compound G (34.6 g, 53.4 mmol), and a solution of the compound of the formula (III) in a 500 mL three-necked round bottom flask were charged with nitrogen and then o- , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 218 mg, 0.97 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 5.59 g , 58.2 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 1.3 mL) was added thereto, followed by stirring at 130 DEG C for 7 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (2,000 mL), stirred for 20 minutes, and filtered to obtain the objective compound (1F, 36.5 g, 86%) as a light gray solid.
MALDI-TOF : m/z = 875.3542 (C68H45N = 875.36).
MALDI-TOF: m / z = 875.3542 (C 68 H 45 N = 875.36).
실시예Example 7. 7.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 B (10.0 g, 25.9 mmol), 화학식 H (12 g, 28.5 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 120 mg, 0.52 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 3 g, 31.1 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 0.7 mL)을 넣은 후, 130℃에서 11시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(1,500 mL)에 투입한 다음 20분 동안 교반하고, 여과하여, 연회색 고체의 목적화합물(화학식 1G, 14.1 g, 75%)을 얻었다.(10.0 g, 25.9 mmol), the formula H (12 g, 28.5 mmol) was added to a 500 mL three-neck round bottom flask with nitrogen and then o-xylene (200 mL) Bu, 3 g, 31.1 mmol) and tri-tert-butylphosphine (P (t-Bu)) 3 , palladium acetate (Pd (OAc) 2 , 120 mg, 0.52 mmol), sodium tert- 0.7 mL), and the mixture was stirred at 130 ° C for 11 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (1,500 mL), stirred for 20 minutes, and filtered to obtain the objective compound (1G, 14.1 g, 75%) as a light gray solid.
MALDI-TOF : m/z = 723.2889 (C56H37N = 723.29).
MALDI-TOF: m / z = 723.2889 (C 56 H 37 N = 723.29).
실시예Example 8. 8.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 B (15.0 g, 40 mmol), 화학식 I (25.6 g, 42.8 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 175 mg, 0.78 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 4.49 g, 46.7 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 1.1 mL)을 넣은 후, 130℃에서 10시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 20분 동안 교반하고, 여과하여, 회색 고체의 목적화합물(화학식 1H, 27.4 g, 78%)을 얻었다.(15.0 g, 40 mmol), Formula I (25.6 g, 42.8 mmol) was added to a 500 mL three-necked round bottom flask with nitrogen and then o-xylene (200 mL) , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 175 mg, 0.78 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 4.49 g , 46.7 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 1.1 mL) was added thereto, followed by stirring at 130 ° C for 10 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (2,000 mL), stirred for 20 minutes, and filtered to obtain the target compound (1H, 27.4 g, 78%) as a gray solid.
MALDI-TOF : m/z = 901.3784 (C70H47N = 901.37).
MALDI-TOF: m / z = 901.3784 (C 70 H 47 N = 901.37).
실시예Example 9. 9.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 B (20.0 g, 51.9 mmol), 화학식 J (39.85 g, 57.1 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 233 mg, 1.04 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 5.99 g, 62.3 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3, 1.4 mL)을 넣은 후, 130℃에서 9시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 30분 동안 교반하고, 여과하여, 회색 고체의 목적화합물(화학식 1I, 39.0 g, 75%)을 얻었다.(20.0 g, 51.9 mmol), the formula J (39.85 g, 57.1 mmol), and a solution of the compound of the formula (2) in a 500 mL three-neck round bottom flask were charged with nitrogen and then o- , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 233 mg, 1.04 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 5.99 g , 62.3 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 1.4 mL), and the mixture was stirred at 130 캜 for 9 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (2,000 mL), stirred for 30 minutes, and filtered to obtain the aimed compound as a gray solid (Formula I, 39.0 g, 75%).
MALDI-TOF : m/z = 1001.4011 (C78H51N = 1001.40).
MALDI-TOF: m / z = 1001.4011 (C 78 H 51 N = 1001.40).
실시예Example 10. 10.
500 mL의 3구 둥근 바닥 플라스크에 질소를 충전한 후, o-자일렌 (o-xylene, 200 mL)을 주입하고, 화학식 A (15.0 g, 48.5 mmol), 화학식 K (13 g, 53.4 mmol), 팔라듐 아세테이트 (Pd(OAc)2, 218 mg, 0.97 mmol), 소듐 tert-부톡시드 (NaO t-Bu, 5.59 g, 58.2 mmol) 및 트리 tert-부틸포스핀 (P(t-Bu)3,0.7 mL)을 넣은 후, 130℃에서 12시간 동안 교반하였다. 그 후, 반응물을 상온으로 냉각시켜 메탄올(2,000 mL)에 투입한 다음 30분 동안 교반하고, 여과하여, 연회색 고체의 목적화합물(화학식 1J, 19.4 g, 85%)을 얻었다.(15.0 g, 48.5 mmol) and K (13 g, 53.4 mmol) were charged in a 500 mL three-neck round bottom flask with nitrogen and then o-xylene (200 mL) , palladium acetate (Pd (OAc) 2, 218 mg, 0.97 mmol), sodium tert- butoxide (NaO t-Bu, 5.59 g , 58.2 mmol) and tri tert- butylphosphine (P (t-Bu) 3 , 0.7 mL), and the mixture was stirred at 130 ° C for 12 hours. Thereafter, the reaction mixture was cooled to room temperature, charged into methanol (2,000 mL), stirred for 30 minutes, and filtered to obtain the objective compound (IJ, 19.4 g, 85%) as a light gray solid.
MALDI-TOF : m/z = 471.2024 (C36H25N = 471.20).
MALDI-TOF: m / z = 471.2024 (C 36 H 25 N = 471.20).
실시예Example 11 - 20. 발광소자의 제조 11 - 20. Fabrication of Light Emitting Device
인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO)로 형성된 제1 전극 상에, 호스트 물질로서 하기 화학식 9로 나타내는 화합물을 1 Å/sec의 속도로 증착하고 동시에 하기 화학식 10으로 나타내는 P형 도펀트(HAT-CN)를 상기 호스트 물질 100 중량부에 대해 3 중량부의 비율로 공증착(Co-evaporation)하여 100 Å 두께의 제3 유기층을 형성하였다. 상기 제3 유기층 상에 화학식 9로 나타내는 화합물을 300 Å의 두께로 증착하여 제2 유기층을 형성하였다.A compound represented by the following formula (9) as a host material was deposited at a rate of 1 Å / sec on a first electrode formed of indium tin oxide (ITO), and a P-type dopant (HAT-CN ) Was co-evaporated at a ratio of 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the host material to form a 100 Å-thick third organic layer. A compound represented by Chemical Formula 9 was deposited on the third organic layer to a thickness of 300 ANGSTROM to form a second organic layer.
상기 제2 유기층 상에 하기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 - 10에서 제조된 화합물을 100 Å의 두께로 각각 증착하여 제1 유기층을 형성하였다.As shown in the following Table 1, the compounds prepared in Examples 1 to 10 were deposited on the second organic layer to a thickness of 100 Å, respectively, to form a first organic layer.
상기 제1 유기층 상에 하기 화학식 11로 나타내는 화합물과 화학식 12로 나타내는 화합물을 100:5 중량비로 공증착하여 200 Å 두께의 발광층을 형성하였다.On the first organic layer, a compound represented by the following formula (11) and a compound represented by the following formula (12) were co-deposited at a weight ratio of 100: 5 to form a 200 Å thick emitting layer.
그런 다음, 상기 발광층 상에 하기 화학식 13으로 나타내는 화합물과 하기 화학식 14로 나타내는 화합물을 50:50 중량비로 공증착하여 360 Å 두께의 전자 수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 전자 수송층 상에 하기 화학식 14로 나타내는 화합물을 이용하여 5 Å 두께의 전자 주입층을 형성하였다.Next, a compound represented by the following formula (13) and a compound represented by the following formula (14) were co-deposited on the light emitting layer at a weight ratio of 50:50 to form a 360 Å thick electron transport layer. Next, a 5 Å thick electron injecting layer was formed on the electron transporting layer using a compound represented by the following formula (14).
마지막으로, 상기 전자 주입층 상에 1,000 Å 두께의 알루미늄 박막으로 제2 전극을 형성하여 발광소자를 제조하였다.Finally, a second electrode was formed on the electron injecting layer with an aluminum thin film having a thickness of 1,000 A to prepare a light emitting device.
비교예Comparative Example 1. One.
상기 실시예 11에서, 제2 유기층 상에 제1 유기층을 형성하지 않고, 발광층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일한 방법으로 수행하여 제1 유기층을 포함하지 않는 발광소자를 제조하였다.
A light emitting device not including the first organic layer was fabricated in the same manner as in Example 11 except that the light emitting layer was formed without forming the first organic layer on the second organic layer.
비교예Comparative Example 2. 2.
상기 실시예 11에서, 실시예 1에서 제조된 화합물(화학식 1A)을 사용하여 제1 유기층을 형성하는 대신에 하기 화학식 15로 나타내는 화합물을 사용하여 제1 유기층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일한 방법으로 수행하여 단층 구조의 제1 유기층을 포함하는 발광소자를 제조하였다.In Example 11, except that the first organic layer was formed using the compound represented by the following formula (15) instead of forming the first organic layer using the compound (1A) prepared in Example 1, 11 to prepare a light emitting device including a first organic layer having a single-layer structure.
비교예Comparative Example 3. 3.
상기 실시예 11에서, 실시예 1에서 제조된 화합물(화학식 1A)을 사용하여 제1 유기층을 형성하는 대신에 하기 화학식 16으로 나타내는 화합물을 사용하여 제1 유기층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일한 방법으로 수행하여 단층 구조의 제1 유기층을 포함하는 발광소자를 제조하였다.In Example 11, except that the first organic layer was formed using the compound represented by the following formula (16) instead of forming the first organic layer using the compound (1A) prepared in Example 1, 11 to prepare a light emitting device including a first organic layer having a single-layer structure.
비교예Comparative Example 4. 4.
상기 실시예 11에서, 실시예 1에서 제조된 화합물(화학식 1A)을 사용하여 제1 유기층을 형성하는 대신에 상기 화학식 17로 나타내는 화합물을 사용하여 제1 유기층을 형성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 11과 동일한 방법으로 수행하여 단층 구조의 제1 유기층을 포함하는 발광소자를 제조하였다.In Example 11, except that the first organic layer was formed using the compound represented by Formula 17 instead of forming the first organic layer using the compound (Formula 1A) prepared in Example 1, 11 to prepare a light emitting device including a first organic layer having a single-layer structure.
실험예Experimental Example 1. 발광소자의 발광효율 및 발광수명 평가 1. Evaluation of luminescence efficiency and luminescence lifetime of a light emitting device
본 발명에 따라 화학식 1로 나타내는 화합물을 제1 유기층에 포함하는 발광소자의 발광효율 및 발광수명을 평가하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
In order to evaluate the luminous efficiency and the luminescence lifetime of the light emitting device containing the compound represented by the formula (1) in the first organic layer according to the present invention, the following experiment was conducted.
먼저, 질소 분위기의 글로브 박스 안에서 흡습제(Getter)가 부착된 커버 글래스의 가장자리에 UV 경화용 실런트를 디스펜싱한 후, 상기 실시예 11 - 20, 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 발광소자 각각과 커버 글래스를 합착하였다. 그 후, 합착된 발광소자에 UV 광을 조사하여 경화시키고, 경화된 발광소자의 발광효율을 측정하였다. 이때, 발광효율은 휘도가 1,000 cd/m2일 때의 값을 기준으로 하여 측정하였으며, 측정값의 단위는 lm/W이다.First, a UV curing sealant was dispensed on the edge of a cover glass having a moisture absorbent (Getter) attached thereto in a glove box in a nitrogen atmosphere. Then, the light emitting devices prepared in Examples 11 to 20 and Comparative Examples 1 to 4 The cover glass was cemented. Thereafter, the cured light emitting device was irradiated with UV light to be cured, and the light emitting efficiency of the cured light emitting device was measured. At this time, the luminous efficiency was measured based on the value when the luminance was 1,000 cd / m 2 , and the unit of the measured value was lm / W.
다음으로, 25℃의 온도로 일정하게 유지되고 있는 측정용 오븐 내에 설치된 수명 측정기를 이용하여 상기 실시예 11 - 20, 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 발광소자의 각 발광수명을 측정하였다. 이때, T50은 발광소자의 초기 휘도가 5,000 cd/m2인 경우, 발광소자의 휘도가 초기 휘도 대비 50%가 되기까지 걸린 시간을 의미한다. 수명에 대한 값은 당업자에게 공지된 전환식을 기초로 하여 다른 측정 조건에서 측정한 경우에 예상되는 수명으로 전환될 수 있다. 측정된 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Next, the lifetime of each of the light emitting devices manufactured in Examples 11 to 20 and Comparative Examples 1 to 4 was measured using a lifetime measuring device provided in a measuring oven kept constant at a temperature of 25 캜. In this case, T 50 represents the time taken for the luminance of the light emitting device to reach 50% of the initial luminance when the initial luminance of the light emitting device is 5,000 cd / m 2 . The value for the lifetime can be converted to the expected lifetime if measured on other measurement conditions based on the conversion formula known to the skilled person. The measured results are shown in Table 2 below.
[lm/W]Luminous efficiency
[lm / W]
(T50[hr])Luminescent lifetime
(T 50 [hr])
[lm/W]Luminous efficiency
[lm / W]
(T50[hr])Luminescent lifetime
(T 50 [hr])
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 발광소자는 발광효율 및 발광수명이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the light emitting device according to the present invention has excellent luminous efficiency and light emission lifetime.
보다 구체적으로, 표 2를 참조하여 본 발명에 따른 화학식 1로 나타내는 화합물을 제1 유기층에 포함하는 발광소자는 발광효율이 6.4 내지 9.5 lm/W이고, 발광수명은 268 내지 383시간인 것으로 나타났다.More specifically, with reference to Table 2, the light emitting device including the compound represented by Formula 1 according to the present invention in the first organic layer has an emission efficiency of 6.4 to 9.5 lm / W and a luminescence lifetime of 268 to 383 hours.
반면, 제1 유기층을 포함하지 않는 발광소자(비교예 1)의 경우, 발광효율은 4.1 lm/W이고, 발광수명은 132시간으로, 본 발명에 따른 발광소자와 대비하여 발광효율 및 수명이 현저히 낮은 것으로 확인되었다. 또한, 제1 유기층을 포함하더라도 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하지 않는 발광소자(비교예 2)의 경우에도, 발광효율 및 발광수명은 각각 6.4 lm/W, 253시간으로, 발광효율 및 발광수명이 낮은 것을 알 수 있다. 특히, 카바졸의 질소 원자에 도입되는 페닐렌이 비대칭 구조를 가지거나 대칭 구조를 가지더라도 헤테로아릴기가 치환된 구조를 갖는 화합물을 제1 유기층에 포함하는 발광소자(비교예 3 및 4)의 경우, 화학식 1과 유사한 구조의 화합물을 제1 유기층에 포함함에도 불구하고, 발광효율은 각각 6.3 및 4.5 lm/W이고, 발광수명은 241 및 173시간인 것으로 확인되었다.On the other hand, in the case of the light emitting device not including the first organic layer (Comparative Example 1), the luminous efficiency was 4.1 lm / W and the luminescent lifetime was 132 hours, Respectively. In addition, even in the case of the light emitting device including the first organic layer and not including the compound represented by the formula (Comparative Example 2), the luminous efficiency and the luminescent lifetime were 6.4 lm / W and 253 hours, respectively, Low. In particular, in the case of the light-emitting devices (Comparative Examples 3 and 4) in which the first organic layer contains a compound having a heteroaryl group-substituted structure in which the phenylene introduced into the nitrogen atom of the carbazole has an asymmetric structure or a symmetric structure, , And the compound having a structure similar to that of Formula 1 was contained in the first organic layer, the luminescence efficiencies were 6.3 and 4.5 lm / W, respectively, and the luminescence lifetimes were 241 and 173 hours.
즉, 본 발명에 따른 화학식 1로 나타내는 화합물을 제1 유기층에 구비한 발광소자는 제1 유기층을 포함하지 않은 발광소자(비교예 1)와 대비하여 발광효율이 약 1.56 내지 2.32배 증대되고, 발광수명이 약 2.03 내지 2.90배 향상된 것을 알 수 있다. 또한, 상기 발광소자는 제1 유기층을 구비하더라도 본 발명에 따른 화학식 1과 다른 구조의 화합물을 포함하는 발광소자(비교예 2)와 대비하여 발광효율이 최대 약 1.48배까지 증대되고, 발광수명이 약 1.06 내지 1.51배 향상되는 것을 알 수 있다.That is, the light emitting device having the compound represented by Formula 1 according to the present invention in the first organic layer has a luminous efficiency increased by about 1.56 to 2.32 times as compared with the light emitting device not including the first organic layer (Comparative Example 1) The lifetime is improved by about 2.03 to 2.90 times. In addition, the luminous efficiency of the luminous means is increased up to about 1.48 times as compared with the luminous means (Comparative Example 2) comprising a compound having a structure different from that of the luminous means according to the present invention even if the first organic layer is provided, It can be seen that the improvement is about 1.06 to 1.51 times.
나아가, 상기 발광소자는 실시예 1에서 제조된 화학식 1의 화합물을 제1 유기층에 포함하는 발광소자(실시예 11)의 경우, 이와 유사한 구조를 갖는 화학식 16의 화합물을 제1 유기층에 포함하는 발광소자(비교예 3)의 소자와 대비하여 발광효율 및 발광수명이 각각 약 1.51배 및 1.59배 향상되는 것을 알 수 있다. 이와 더불어, 실시예 2에서 제조된 화합물을 제1 유기층에 포함하는 발광소자(실시예 12)는 이와 유사한 구조를 갖는 화학식 17의 화합물을 제1 유기층에 포함하는 발광소자(비교예 4)의 소자와 대비하여 발광효율 및 발광수명이 각각 약 2.07배 및 2.18배 향상되는 것을 알 수 있다.Further, in the case of the light-emitting device (Example 11) in which the compound of Formula 1 prepared in Example 1 is included in the first organic layer, the compound of Formula 16 having a similar structure is included in the first organic layer The light emitting efficiency and the light emission lifetime were improved by about 1.51 times and 1.59 times, respectively, as compared with the device of Comparative Example 3 (Comparative Example 3). In addition, the light-emitting device (Example 12) including the compound prepared in Example 2 in the first organic layer is a device of the light-emitting device (Comparative Example 4) including the compound of Formula 17 having the similar structure in the first organic layer The luminous efficiency and the luminescence lifetime were improved by about 2.07 times and 2.18 times, respectively.
이러한 결과로부터, 본 발명에 따른 발광소자는 제1 전극과 발광층 사이에 위치하는 제1 유기층을 비대칭 구조를 갖는 카바졸의 질소원자에 대칭구조의 페닐렌기가 도입되는 구조적 특징을 갖는 화학식 1로 나타내는 화합물로 형성함으로써 제1 유기층을 포함하지 않거나, 포함하더라도 화학식 1의 화합물을 포함하지 않는 발광소자와 대비하여 발광효율 및 발광수명을 현저히 향상시키는 효과가 있는 것을 알 수 있다.
From these results, the light emitting device according to the present invention has a structure in which the first organic layer located between the first electrode and the light emitting layer is represented by Formula 1 having a structural characteristic in which a phenylene group having a symmetric structure is introduced into the nitrogen atom of the carbazole having an asymmetric structure It can be seen that the compound of the present invention has an effect of significantly improving the luminous efficiency and the luminescent lifetime in comparison with the light emitting device which does not include the first organic layer or does not contain the compound of the general formula (1)
따라서, 본 발명에 따른 발광소자는 발광소자의 발광효율 및 수명을 향상시키는 효과가 우수하므로, 고휘도/고신뢰성이 요구되는 고전류/고출력 분야의 전자장치에 유용하게 사용될 수 있다.
Therefore, the light emitting device according to the present invention is excellent in improving the luminous efficiency and lifetime of the light emitting device, and thus can be usefully used in electronic devices in high current / high output fields requiring high luminance / high reliability.
100, 100A 및 100B: 발광소자
101: 제2 전극 102: 전자수송성층
103: 발광층 104: 유기층
105: 제1 전극 106: 베이스 기판
107: 제1 유기층 108: 제2 유기층
109: 제3 유기층100, 100A and 100B: Light emitting element
101: second electrode 102: electron transporting layer
103: light emitting layer 104: organic layer
105: first electrode 106: base substrate
107: first organic layer 108: second organic layer
109: Third organic layer
Claims (29)
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 각각 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,
상기 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R1)3, 시아노기, 탄소수 1 내지 6을 갖는 할로알킬기, 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R1은 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,
L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴렌기이며,
-L1-Ar1 및 -L2-Ar2는 서로 동일하여 대칭 구조를 형성하고,
Ar3은 수소 또는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,
Ar4는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이며,
상기 Ar3 및 Ar4의 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R2)3, 시아노기, 탄소수 1 내지 6을 갖는 할로알킬기, 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R2는 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,
L4 및 L5는 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴렌기이며,
m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,
-L4-(Ar3)m 및 -L5-(Ar4)n은 서로 상이하여 비대칭 구조를 형성하되,
i) L5가 페닐렌기인 경우 Ar4는 탄소수 6 내지 12를 갖는 아릴기이고,
ii) L1, L2 및 L3이 단일결합인 경우, Ar1 및 Ar2는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이다.
A compound represented by the formula (1):
[Chemical Formula 1]
In Formula 1,
Ar 1 and Ar 2 are each an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
The aryl group having 6 to 30 carbon atoms is independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 1 ) 3 , a cyano group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms , Wherein R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L 1 , L 2 and L 3 are each independently a single bond or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms,
-L 1 -Ar 1 and -L 2 -Ar 2 are identical to each other to form a symmetrical structure,
Ar 3 is hydrogen or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
Ar 4 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
The aryl group having 6 to 30 carbon atoms in Ar 3 and Ar 4 independently represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 2 ) 3 , a cyano group, a haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, An aryl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L 4 and L 5 are independently a single bond or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms,
m and n are each independently an integer of 1 to 3,
-L 4 - (Ar 3 ) m and -L 5 - (Ar 4 ) n are different from each other to form an asymmetric structure,
i) when L 5 is a phenylene group, Ar 4 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms,
ii) When L 1 , L 2 and L 3 are single bonds, Ar 1 and Ar 2 are aryl groups having 6 to 14 carbon atoms.
화학식 1로 나타내는 화합물은 하기 화학식 1a로 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 화합물:
<화학식 1a>
상기 화학식 1a에서,
Ar1 및 Ar2는 각각 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이고,
상기 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R1)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R1은 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,
L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합 또는 탄소수 6 내지 10을 갖는 아릴렌기이며,
-L1-Ar1 및 -L2-Ar2는 서로 동일하여 대칭 구조를 형성하고,
Ar3은 수소 또는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이고,
Ar4는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기이며,
상기 Ar3 및 Ar4의 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(R2)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환되며, 상기 R2는 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기이고,
L5는 단일결합 또는 탄소수 6 내지 14를 갖는 아릴렌기이며,
m 및 n은 각각 독립적으로 1 내지 3의 정수이고,
o는 0 또는 1이며, 여기서, o가 0인 경우는 단일결합을 의미하며,
및 -L5-(Ar4)n은 서로 상이하여 비대칭 구조를 형성하되,
L5가 페닐렌기인 경우 Ar4는 탄소수 6 내지 12를 갖는 아릴기이다.
The method according to claim 1,
A compound represented by the formula (1) is a compound represented by the following formula (1a):
<Formula 1a>
In formula (1a)
Ar 1 and Ar 2 are each an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
The C 6 -C 14 aryl group substituted with one or more substituents selected from the group consisting of alkyl, Si (R 1) 3 and a cyano group each independently having 1 to 4 carbon atoms that has or is unsubstituted, wherein R 1 has a carbon number Gt; is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L 1 , L 2 and L 3 are independently a single bond or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms,
-L 1 -Ar 1 and -L 2 -Ar 2 are identical to each other to form a symmetrical structure,
Ar 3 is hydrogen or an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
Ar 4 is an aryl group having 6 to 14 carbon atoms,
The aryl group having 6 to 14 carbon atoms of Ar 3 and Ar 4 is, independently of each other, unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (R 2 ) 3 and cyano group , R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms,
L 5 is a single bond or an arylene group having 6 to 14 carbon atoms,
m and n are each independently an integer of 1 to 3,
o is 0 or 1, and when o is 0, it means a single bond,
And -L 5 - and (Ar 4) n is different from each other to form a asymmetrical structure,
When L 5 is a phenylene group, Ar 4 is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
Ar1 및 Ar2는 각각 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기, Si(CH3)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 페닐기 또는 나프틸기이고,
L1, L2 및 L3은 서로 독립적으로 단일결합 또는 페닐렌기이며,
Ar3은 수소, 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,
-L1-Ar1 및 -L2-Ar2는 서로 동일하여 대칭 구조를 형성하며,
Ar4는 Si(CH3)3, 시아노기, 페닐기, 및 나프틸기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기, 또는 안트라세닐기이고,
L5는 단일결합, 페닐렌기, 나프틸렌기, 또는 안트라세닐렌기인 화합물.
3. The method of claim 2,
Ar 1 and Ar 2 are each a phenyl group or a naphthyl group which is unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, Si (CH 3 ) 3 and cyano group,
L 1 , L 2 and L 3 are independently a single bond or a phenylene group,
Ar 3 is hydrogen, a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group,
-L 1 -Ar 1 and -L 2 -Ar 2 are identical to each other to form a symmetrical structure,
Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group, or an anthracenyl group substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of Si (CH 3 ) 3 , cyano group, phenyl group, and naphthyl group,
L 5 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group, or an anthracenylene group.
Ar1 및 Ar2는 Si(CH3)3 및 시아노기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 페닐기이고,
L1, L2 및 L3은 단일결합이고,
Ar3은 수소이며,
Ar4는 Si(CH3)3, 시아노기, 페닐기, 및 나프틸기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 또는 비치환된 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,
L5는 단일결합, 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이며,
n은 1 또는 2이고,
o는 0인 화합물.
3. The method of claim 2,
Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups which are unsubstituted or substituted with at least one substituent selected from the group consisting of Si (CH 3 ) 3 and cyano group,
L 1 , L 2 and L 3 are single bonds,
Ar < 3 > is hydrogen,
Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of Si (CH 3 ) 3 , a cyano group, a phenyl group, and a naphthyl group,
L 5 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
n is 1 or 2,
o is 0.
하기 화학식 a-1 내지 a-17의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
<화학식 a-1>
<화학식 a-2>
<화학식 a-3>
<화학식 a-4>
<화학식 a-5>
<화학식 a-6>
<화학식 a-7>
<화학식 a-8>
<화학식 a-9>
<화학식 a-10>
<화학식 a-11>
<화학식 a-12>
<화학식 a-13>
<화학식 a-14>
<화학식 a-15>
<화학식 a-16>
<화학식 a-17> .
5. The method of claim 4,
1. A compound having the structure of the following formulas a-1 to a-17:
≪ Formula (a-1)
<Formula a-2>
<Formula a-3>
<Chemical Formula a-4>
≪ Formula (a-5)
<Formula a-6>
<Formula a-7>
<Formula a-8>
<Formula a-9>
<Formula a-10>
<Formula a-11>
<Formula a-12>
<Formula a-13>
<Formula a-14>
<Formula a-15>
<Formula a-16>
<Formula a-17> .
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,
Ar4는 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,
L1 내지 L3, 및 L5는 단일결합이며,
m은 1 또는 2이고,
o는 0 또는 1인 화합물.
3. The method of claim 2,
Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group,
L 1 to L 3 , and L 5 are single bonds,
m is 1 or 2,
o is 0 or 1.
하기 화학식 b-1 내지 b-11의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
<화학식 b-1>
<화학식 b-2>
<화학식 b-3>
<화학식 b-4>
<화학식 b-5>
<화학식 b-6>
<화학식 b-7>
<화학식 b-8>
<화학식 b-9>
<화학식 b-10>
<화학식 b-11> .
The method according to claim 6,
A compound represented by the following formulas (b-1) to (b-11):
<Formula b-1>
<Formula b-2>
<Formula b-3>
<Formula b-4>
<Formula b-5>
<Formula b-6>
<Formula b-7>
<Formula b-8>
<Formula b-9>
<Formula b-10>
<Formula b-11> .
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,
Ar4는 페닐기 또는 나프틸기이고,
L1, L2 및 L3은 단일결합이며,
L5는 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이고,
m은 1 또는 2이며,
n은 1이고,
o는 0 또는 1인 화합물.
3. The method of claim 2,
Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar 4 is a phenyl group or a naphthyl group,
L 1 , L 2 and L 3 are single bonds,
L 5 is a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
m is 1 or 2,
n is 1,
o is 0 or 1;
하기 화학식 c-1 내지 c-13의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
<화학식 c-1>
<화학식 c-2>
<화학식 c-3>
<화학식 c-4>
<화학식 c-5>
<화학식 c-6>
<화학식 c-7>
<화학식 c-8>
<화학식 c-9>
<화학식 c-10>
<화학식 c-11>
<화학식 c-12>
<화학식 c-13> .
9. The method of claim 8,
A compound having the structure of the following formulas c-1 to c-13:
≪ Formula c-1 >
≪ Formula c-2 >
<Formula c-3>
<Formula c-4>
<Formula c-5>
<Formula c-6>
<Formula c-7>
<Formula c-8>
<Formula c-9>
<Formula c-10>
≪ Formula c-11 &
<Formula c-12>
<Formula c-13> .
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,
Ar3은 수소이며,
Ar4는 Si(CH3)3, 시아노기 또는 페닐기로 치환되거나 비치환된 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,
L1 및 L2는 단일결합이며,
L3은 페닐렌기이고,
L5는 단일결합, 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이며,
n은 1 또는 2이고,
o는 0인 화합물.
3. The method of claim 2,
Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar < 3 > is hydrogen,
Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group substituted or unsubstituted with Si (CH 3 ) 3 , a cyano group or a phenyl group,
L 1 and L 2 are single bonds,
L 3 is a phenylene group,
L 5 is a single bond, a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
n is 1 or 2,
o is 0.
하기 화학식 d-1 내지 d-10의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
<화학식 d-1>
<화학식 d-2>
<화학식 d-3>
<화학식 d-4>
<화학식 d-5>
<화학식 d-6>
<화학식 d-7>
<화학식 d-8>
<화학식 d-9>
<화학식 d-10> .
11. The method of claim 10,
A compound having the structure of the following formulas d-1 to d-10:
<Formula d-1>
<Formula d-2>
<Formula d-3>
<Formula d-4>
<Formula d-5>
<Formula d-6>
<Formula d-7>
<Formula d-8>
<Formula d-9>
<Formula d-10> .
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,
Ar4는 페닐기, 나프틸기 또는 안트라세닐기이고,
L1, L2 및 L5는 단일결합이며,
L3은 페닐렌기이고,
m은 1 또는 2이며,
o는 0 또는 1인 화합물.
3. The method of claim 2,
Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar 4 is a phenyl group, a naphthyl group or an anthracenyl group,
L 1 , L 2 and L 5 are single bonds,
L 3 is a phenylene group,
m is 1 or 2,
o is 0 or 1.
하기 화학식 e-1 내지 e-11의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
<화학식 e-1>
<화학식 e-2>
<화학식 e-3>
<화학식 e-4>
<화학식 e-5>
<화학식 e-6>
<화학식 e-7>
<화학식 e-8>
<화학식 e-9>
<화학식 e-10>
<화학식 e-11> .
13. The method of claim 12,
A compound represented by the following formulas (e-1) to (e-11):
≪ Formula e-1 >
≪ Formula e-2 >
<Formula (e-3)>
<Formula (e-4)>
≪ Formula e-5 >
≪ Formula e-6 >
≪ Formula e-7 >
<Formula e-8>
≪ Formula e-9 >
≪ Formula e-10 >
≪ Formula e-11 > .
Ar1 및 Ar2는 페닐기이고,
Ar3은 수소 또는 페닐기이며,
Ar4는 페닐기 또는 나프틸기이고,
L1 및 L2는 단일결합이며,
L3은 페닐렌기이고,
L5는 페닐렌기, 나프틸렌기 또는 안트라세닐렌기이며,
m은 1 또는 2이고,
n은 1이며,
o는 0 또는 1인 화합물.
3. The method of claim 2,
Ar 1 and Ar 2 are phenyl groups,
Ar 3 is hydrogen or a phenyl group,
Ar 4 is a phenyl group or a naphthyl group,
L 1 and L 2 are single bonds,
L 3 is a phenylene group,
L 5 is a phenylene group, a naphthylene group or an anthracenylene group,
m is 1 or 2,
n is 1,
o is 0 or 1;
하기 화학식 f-1 내지 f-14의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 화합물:
<화학식 f-1>
<화학식 f-2>
<화학식 f-3>
<화학식 f-4>
<화학식 f-5>
<화학식 f-6>
<화학식 f-7>
<화학식 f-8>
<화학식 f-9>
<화학식 f-10>
<화학식 f-11>
<화학식 f-12>
<화학식 f-13>
<화학식 f-14> .
15. The method of claim 14,
A compound represented by the following formula (f-1) to (f-14):
<Formula f-1>
<Formula f-2>
<Formula f-3>
<Formula f-4>
<Formula f-5>
<Formula f-6>
<Formula f-7>
<Formula f-8>
<Formula f-9>
<Formula f-10>
<Formula f-11>
<Formula f-12>
<Formula f-13>
<Formula f-14> .
상기 제1전극 상에 마련된 유기층;
상기 유기층 상에 마련된 발광층;
상기 발광층 상에 마련된 전자수송성층; 및
상기 전자수송성층 상에 마련된 제2전극을 포함하고,
상기 유기층은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 발광소자:
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4, L1, L2, L3, L4, L5, m 및 n은 제1항에서 정의한 바와 같다.
A first electrode;
An organic layer provided on the first electrode;
A light emitting layer provided on the organic layer;
An electron transporting layer provided on the light emitting layer; And
And a second electrode provided on the electron transporting layer,
Wherein the organic layer comprises a compound represented by the following Formula 1:
[Chemical Formula 1]
Wherein Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , Ar 4 , L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , m and n are as defined in claim 1 .
전자수송성층은 하기 화학식 2로 나타내는 화합물을 포함하는 발광소자:
[화학식 2]
상기 화학식 2에 있어서,
Z1 내지 Z3은 서로 독립적으로 수소, 할로겐기, 시아노기, 탄소수 1 내지 20을 갖는 알킬기, 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기, 탄소수 5 내지 30을 갖는 헤테로아릴기, 탄소수 1 내지 20을 갖는 알콕시기 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 디아릴포스핀옥사이드기이고,
상기 Z1 내지 Z3이 서로 독립적으로 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기, 탄소수 5 내지 30을 갖는 헤테로아릴기, 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 디아릴포스핀옥사이드기인 경우 상기 아릴기, 헤테로아릴기 및 디아릴포스핀옥사이드기는 탄소수 1 내지 6을 갖는 알킬기, 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기 및 탄소수 6 내지 20을 갖는 디아릴포스핀옥사이드기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환체로 치환 또는 비치환되고,
p 및 q는 서로 독립적으로 1 내지 3의 정수이다.
17. The method of claim 16,
Wherein the electron transporting layer comprises a compound represented by the following formula (2): < EMI ID =
(2)
In Formula 2,
Z 1 to Z 3 independently represent hydrogen, a halogen group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, An alkoxy group or a diarylphosphine oxide group having 6 to 20 carbon atoms,
When Z 1 to Z 3 independently represent an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, or a diarylphosphine oxide group having 6 to 20 carbon atoms, the aryl group, the heteroaryl group And the diarylphosphine oxide group is substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and a diarylphosphine oxide group having 6 to 20 carbon atoms,
p and q are each independently an integer of 1 to 3;
화학식 2로 나타내는 화합물은, 하기 화학식 2a로 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 발광소자:
[화학식 2a]
상기 화학식 2a에서,
Ar5는 수소, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기, 페난트릴기, 피레닐기, 피리딜기, 이미다졸릴기, 벤조티에닐기, 벤조옥사졸릴기 또는 디아릴포스핀옥사이드기이고,
Z2 및 Z3은 서로 독립적으로 수소, 페닐기, 바이페닐기, 나프틸기 또는 페난트릴기이며,
p 및 q는 서로 독립적으로 1 내지 3이다.
18. The method of claim 17,
The compound represented by the formula (2) is a compound represented by the following formula (2a)
(2a)
In the above formula (2a)
Ar 5 is hydrogen, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a pyridyl group, an imidazolyl group, a benzothienyl group, a benzoxazolyl group, or a diarylphosphine oxide group,
Z 2 and Z 3 independently represent hydrogen, a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group or a phenanthryl group,
p and q are independently from each other 1 to 3;
화학식 2a로 나타내는 화합물은 하기 화학식 2a-1 내지 화학식 2a-7의 구조로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 발광소자:
<화학식 2a-1>
<화학식 2a-2>
<화학식 2a-3>
<화학식 2a-4>
<화학식 2a-5>
<화학식 2a-6>
<화학식 2a-7> .
19. The method of claim 18,
Wherein the compound represented by the formula (2a) is selected from the following formulas (2a-1) to (2a-7)
<Formula 2a-1>
≪ Formula 2a-2 >
≪ Formula 2a-3 >
≪ Formula 2a-4 >
<Formula 2a-5>
≪ Formula 2a-6 >
<Formula 2a-7> .
유기층은,
제1 전극과 발광층 사이에 마련되는 제2 유기층; 및
제2 유기층과 발광층 사이에 마련되는 제1 유기층을 포함하고,
제1 유기층이 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하는 발광소자.
17. The method of claim 16,
The organic layer,
A second organic layer provided between the first electrode and the light emitting layer; And
And a first organic layer provided between the second organic layer and the light emitting layer,
Wherein the first organic layer comprises a compound represented by the general formula (1).
유기층은,
제1 전극과 발광층 사이에 마련되는 제3 유기층;
제3 유기층과 발광층 사이에 마련되는 제2 유기층; 및
제2 유기층과 발광층 사이에 마련되는 제1 유기층을 포함하고,
제1 유기층은 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함하고,
제2 유기층 및 제3 유기층 중 어느 하나 이상은 하기 화학식 3으로 나타내는 화합물을 포함하는 발광소자:
[화학식 3]
상기 화학식 3에 있어서,
R4 및 R6은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 4를 갖는 알킬기 또는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기이고,
R5는 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기 또는 탄소수 4 내지 20을 갖는 헤테로아릴기이며,
상기 R5가 상기 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기 또는 탄소수 4 내지 20을 갖는 헤테로아릴기인 경우 상기 아릴기 및 헤테로아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 6을 갖는 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 치환 또는 비치환된다.
17. The method of claim 16,
The organic layer,
A third organic layer provided between the first electrode and the light emitting layer;
A second organic layer provided between the third organic layer and the light emitting layer; And
And a first organic layer provided between the second organic layer and the light emitting layer,
The first organic layer contains a compound represented by the general formula (1)
Wherein at least one of the second organic layer and the third organic layer comprises a compound represented by the following Formula 3:
(3)
In Formula 3,
R 4 and R 6 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 30 carbon atoms,
R 5 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl group having 4 to 20 carbon atoms,
When R 5 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl group having 4 to 20 carbon atoms, the aryl group and the heteroaryl group are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms Substituted or unsubstituted.
R4는 탄소수 1 내지 6을 갖는 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 20을 갖는 아릴기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 또는 페난트릴기이고,
R6은 메틸기, 에틸기 또는 페닐기인 것을 특징으로 하는 발광소자.
22. The method of claim 21,
R 4 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group substituted or unsubstituted with an aryl group having 6 to 20 carbon atoms; A biphenyl group; Naphthyl group; Or a phenanthryl group,
And R < 6 > is a methyl group, an ethyl group or a phenyl group.
화학식 3으로 나타내는 화합물은 하기 화학식 3a로 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 발광소자:
[화학식 3a]
.
22. The method of claim 21,
Wherein the compound represented by the formula (3) is a compound represented by the following formula (3a):
[Chemical Formula 3]
.
유기층은, 제1 유기층을 제외한 나머지 유기층 중 어느 한 층이 하기 화학식 4 내지 화학식 8로 나타내는 화합물 중 어느 하나 이상을 더 포함하는 발광소자:
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
상기 화학식 7 및 화학식 8에 있어서,
R7은 시아노기, 설폰기, 설폭사이드기, 설폰아미드기, 설포네이트기, 니트로기 또는 트리플루오로메틸기이고,
s 및 t는 서로 독립적으로 1 내지 5의 정수이며;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 탄소수 6 내지 30을 갖는 아릴기 또는 탄소수 2 내지 20을 갖는 헤테로아릴기이고,
상기 아릴기 및 헤테로아릴기는 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 5를 갖는 알킬기, 탄소수 1 내지 5를 갖는 알콕시기, 탄소수 1 내지 5를 갖는 할로알콕시기, 히드록시기 및 할로겐기로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환되거나 비치환된다.
22. The method according to claim 20 or 21,
Wherein the organic layer further comprises any one or more of any of the remaining organic layers except the first organic layer represented by the following Chemical Formulas 4 to 8:
[Chemical Formula 4]
[Chemical Formula 5]
[Chemical Formula 6]
(7)
[Chemical Formula 8]
In the general formulas (7) and (8)
R 7 is a cyano group, a sulfonic group, a sulfoxide group, a sulfonamide group, a sulfonate group, a nitro group or a trifluoromethyl group,
s and t are independently of each other an integer of 1 to 5;
Y 1 and Y 2 are each independently an aryl group having 6 to 30 carbon atoms or a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms,
The aryl group and the heteroaryl group are each independently substituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a haloalkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a hydroxyl group, and a halogen group Or not.
화학식 8로 나타내는 화합물은 하기 화학식 8a 또는 화학식 8b로 나타내는 화합물인 것을 특징으로 하는 발광소자:
[화학식 8a]
[화학식 8b]
.
25. The method of claim 24,
The compound represented by the formula (8) is a compound represented by the following formula (8a) or (8b)
[Chemical Formula 8a]
[Formula 8b]
.
유기층의 두께는, 5 Å 내지 2,000 Å인 발광소자.
17. The method of claim 16,
The thickness of the organic layer is 5 A to 2,000 A.
제1 유기층, 제2 유기층 및 제3 유기층은 서로 독립적으로 5 Å 내지 1,000 Å의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자.
22. The method according to claim 20 or 21,
Wherein the first organic layer, the second organic layer, and the third organic layer have a thickness of 5 A to 1,000 A independently of each other.
An electronic device comprising the light emitting element according to claim 16.
전자장치는 디스플레이 장치 또는 조명 장치인 것을 특징으로 하는 전자장치.29. The method of claim 28,
Wherein the electronic device is a display device or a lighting device.
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