KR20190028878A - Arylamine derivative and organic electro luminescent device including the same - Google Patents

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KR20190028878A KR1020170115707A KR20170115707A KR20190028878A KR 20190028878 A KR20190028878 A KR 20190028878A KR 1020170115707 A KR1020170115707 A KR 1020170115707A KR 20170115707 A KR20170115707 A KR 20170115707A KR 20190028878 A KR20190028878 A KR 20190028878A
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Abstract

Provided is an arylamine derivative represented by chemical formula 1. In the chemical formula 1, a definition of each substituent is as defined in a description of the invention. The present invention provides an organic electroluminescent device having a low driving voltage and improved light emitting efficiency by incorporating the arylamine derivative into an organic material layer constituting the organic electroluminescent device.

Description

카바졸 및 카볼린을 포함한 아릴 아민 유도체 및 이를 포함한 유기 전계발광 소자{Arylamine derivative and organic electro luminescent device including the same}[0001] The present invention relates to an arylamine derivative including a carbazole and a carbene, and an organic electroluminescent device including the arylamine derivative and an organic electroluminescent device including the same.

본 발명은 아릴 아민 유도체 및 이를 포함한 유기 전계발광 소자에 관한 것으로, 특히, 발광 효율이 높은 유기 전계발광 소자 및 이를 위한 신규한 아릴 아민 유도체에 관한 것이다.The present invention relates to an arylamine derivative and an organic electroluminescent device including the same. More particularly, the present invention relates to an organic electroluminescent device having high luminous efficiency and a novel arylamine derivative for the same.

1987년 Tang과 Van Slyke가 유기 전계발광 소자(organic light emitting diode, OLED)의 다층 박막 구조를 이용하여 고효율의 특성을 보고한 이후 [Tang, C. W., Van Slyke, S. A. Appl. Phys. Lett. 51, 91 (1987)], OLED는 차세대 디스플레이로서의 우수한 특성뿐만 아니라 LCD 배면광 및 조명 등에 사용 가능한 잠재력을 가져 많은 연구가 진행되고 있다[Kido, J., Kimura, M., and Nagai, K., Science 267, 1332 (1995)]. In 1987, Tang and Van Slyke reported the characteristics of high efficiency using a multilayer thin film structure of an organic light emitting diode (OLED) [Tang, C. W., Van Slyke, S. A. Appl. Phys. Lett. 51, 91 (1987)], OLEDs have a great potential to be used for LCD backlighting and illumination as well as excellent characteristics as a next generation display [Kido, J., Kimura, M., and Nagai, K. , Science 267,1332 (1995)].

특히 발광 효율을 높이기 위해 소자의 구조 변화 및 물질 개발 등 다양한 접근이 이루어지고 있다[Sun, S., Forrest, S. R., Appl. Phys. Lett. 91, 263503 (2007)/Ken-Tsung Wong, Org. Lett., 7, 2005, 5361-5364]. Especially, in order to increase the luminous efficiency, various approaches such as structural change and material development have been performed [Sun, S., Forrest, S. R., Appl. Phys. Lett. 91, 263503 (2007) / Ken-Tsung Wong, Org. Lett., 7, 2005, 5361-5364].

정공수송층의 최적화에 의하여 발광층에서의 적절한 엑시톤(Exciton) 배분과 에너지 전이를 조절함으로써, 색이 균형이 있게 발광되는 소자의 연구는 중요하다고 할 수 있다. By optimizing the hole transport layer, proper exciton distribution and energy transfer in the light emitting layer are controlled, so that it is important to study a device that emits light with a balanced color.

정공수송층의 최적화는 정공주입층을 통하여 들어온 정공을 안정하게 발광층으로 공급해주는 것이다. The optimization of the hole transport layer is to stably supply the holes introduced through the hole injection layer to the light emitting layer.

이것은 정공수송층의 HOMO 레벨이 발광층의 HOMO 레벨보다 높으면 정공수송을 원활하게 하기 때문이다. 이때 정공수송층의 정공이동도가, 전하균형효과(charge balancing effect, 정공과 전자의 개수가 유사하게 발광층에 주입되어야만 고효율의 전광효율을 얻을 수 있다는 효과)로 인하여, 박막의 두께와 관련하여 소자의 성능향상의 중요한 인자로 작용한다. This is because if the HOMO level of the hole transport layer is higher than the HOMO level of the light emitting layer, the hole transport becomes smooth. In this case, the hole mobility of the hole transporting layer is influenced by the charge balancing effect (the effect of achieving high efficiency light efficiency only when the number of holes and electrons is similar to that of the light emitting layer) It is an important factor of performance improvement.

정공수송층의 정공전달재료들은 일반적으로 전자 주개(Donor) 성분이 포함되어 있는데, 반도체의 p-type으로 생각할 수 있으며, 주로 방향족 아민(aromatic amine) 종류로 되어 있다. The hole transport materials of the hole transport layer generally include an electron donor component, which can be considered as a p-type semiconductor, and is mainly composed of an aromatic amine.

종래의 정공수송층의 재료의 대표적인 예로 아릴 아민(aryl amine) 타입의 NPB와 플루오렌(fluorene) 타입의 TPD등이 있으며, 카바졸(carbazole) 타입의 유도체들도 정공수송층 재료로 다양하게 연구되고 있다.As a typical example of the material of the hole transport layer, there are arylamine type NPB and fluorene type TPD, and carbazole type derivatives have also been studied variously as a hole transport layer material .

Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00001
Figure pat00002

정공전달재료는 정공을 쉽게 운반시킬 뿐 아니라 전자를 발광 영역에 속박함으로써, 여기자(Exciton)형성 확률을 높여야 한다. 이를 위해 정공 이동도가 높고 유리 전이 온도(Tg)가 120℃ 이상인 특성이 요구된다. The hole transport material not only transports holes easily but also binds electrons to the light emitting region, thereby increasing the probability of forming an exciton. For this, a property of high hole mobility and a glass transition temperature (Tg) of 120 ° C or more is required.

이는 유기 발광 소자 내에서는 전하들의 이동에 의한 줄열(joule heating)이 발생하기 때문에, 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 열적 안정성이 우수한 것이 바람직하다. This is because, in the organic light emitting device, joule heating occurs due to the movement of charges. Therefore, the material used in the organic light emitting device is preferably excellent in thermal stability.

정공수송층의 정공전달재료로 주로 사용되는 NPB는 유리 전이 온도가 100℃ 이하의 값을 가지므로, 높은 전류가 필요한 유기 발광 소자에서는 사용하기 어려운 문제가 있다. TPD 역시 초기에 정공전달재료로 사용되었으나 유리 전이온도(Tg)가 약 60℃ 정도로 불안정하고, NPD계열이나 TPD계열의 플루오렌(fluorene) 이합체인 spiro-TAD 등이 95℃ 정도에서도 안정한 정공전달재료(HTL)로 알려져있다.NPB, which is mainly used as a hole transporting material in a hole transporting layer, has a glass transition temperature of 100 ° C or less, which is difficult to use in an organic light emitting device requiring a high current. TPD was initially used as a hole transport material, but the glass transition temperature (Tg) was unstable at about 60 ° C. and the spiro-TAD, which is a NPD or TPD fluorene dimer, (HTL).

이외에도 유기 발광 소자에서 사용되는 물질은 수분이나 산소에 의한 물질의 변형이 적은 것이 바람직하다. 또한, 적절한 정공 또는 전자 이동도를 가짐으로써 유기 발광 소자의 발광층에서 정공과 전자의 밀도가 균형을 이루도록 하여 엑시톤 형성을 극대화할 수 있는 것이 좋다. 그리고 소자의 안정성을 위해 금속 또는 금속 산화물을 포함한 전극과의 계면을 좋게 하는 것이 필요하다.  In addition, it is preferable that the material used in the organic light emitting device is less deformed by moisture or oxygen. In addition, it is preferable that the density of holes and electrons is balanced in the light emitting layer of the organic light emitting device by having a suitable hole or electron mobility to maximize the formation of excitons. In addition, for the stability of the device, it is necessary to improve the interface with the electrode containing metal or metal oxide.

따라서 이와 같은 유기 EL 재료에 대한 연구가 지속적으로 요구되고 있다.Therefore, research on such organic EL materials is continuously required.

대한민국 등록특허공보 제10-1292554호(발명의 명칭: 화합물, 이를 이용한 유기전기소자 및 그 전자 장치)Korean Patent Publication No. 10-1292554 (title of the invention: compound, organic electric device using the same and electronic device thereof) 대한민국 등록특허공보 제10-1653539호(발명의 명칭: 유기 전계발광 장치)Korean Patent Registration No. 10-1653539 (entitled "Organic Electroluminescent Device")

본 발명의 과제는 유기 전계발광 소자를 위해 종래의 재료보다 발광 효율이 더 우수하고 내구성이 뛰어난 신규한 아릴 아민 유도체를 제공하는 것이며, 또한 상기 아릴 아민 유도체를 유기 전계발광 소자를 구성하는 유기물 층에 포함시켜 구동전압이 낮고 발광 효율이 개선된 유기 전계발광 소자를 제공하는 것이다.The object of the present invention is to provide a novel arylamine derivative which is superior in luminous efficiency and durability to a conventional material for an organic electroluminescent device and is characterized in that the arylamine derivative is added to an organic material layer constituting an organic electroluminescent device And to provide an organic electroluminescent device having a low driving voltage and improved luminous efficiency.

본 발명의 일 측면에 의하면, 하기 화학식 1로 표시되는 아릴 아민 유도체가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an arylamine derivative represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

[상기 화학식 1에 있어서,[In the formula 1,

R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아르알킬(aralkyl), 치환 또는 비치환된 C1-C30 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C5-C30 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C30 헤테로아르알킬이고,R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted C 1 -C 30 alkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 30 cycloalkyl, Substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl, substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 30 heteroalkyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 30 hetero Cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 5 -C 30 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 30 heteroaralkyl,

하나의 고리에서 인접한 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 각각 치환 또는 비치환된 C3-C20 알킬렌이나 치환 또는 비치환된 C3-C20 알케닐렌으로 서로 연결되어 융합고리를 형성할 수 있으며,R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 adjacent to each other in one ring are each a substituted or unsubstituted C 3 -C 20 alkylene or a substituted or unsubstituted C 3 -C 20 alkenylene They may be connected to each other to form a fused ring,

p, q, r, s, t 및 u는 1 내지 4의 정수이고,p, q, r, s, t and u are integers of 1 to 4,

X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 CH 또는 N 중에서 선택되며, 이중 적어도 하나는 N이다.X 1 , X 2 and X 3 are each independently selected from CH or N, and at least one of them is N.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상술한 아릴 아민 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an organic electroluminescent device comprising the arylamine derivative described above.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 제1 전극, 제2 전극, 및 상기 전극들 사이에 배치된 1층 이상의 유기물 층을 포함하되, 상기 유기물 층은 상술한 아릴 아민 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자가 제공된다. According to another aspect of the present invention, there is provided an organic electroluminescent device including a first electrode, a second electrode, and one or more organic layers disposed between the electrodes, Is provided.

본 발명의 일 실시예에 따른 아릴 아민 유도체는 유기 전계발광 소자의 유기물 층, 바람직하게는 정공주입층 또는 정공수송층에 포함되어, 소자의 구동전압을 낮추고 발광효율을 개선시킬 수 있다. 특히 화합물의 열적 안정성에 의해 소자의 수명이 개선될 수 있다.The arylamine derivative according to an embodiment of the present invention may be included in an organic layer of an organic electroluminescent device, preferably a hole injection layer or a hole transport layer, thereby lowering the driving voltage of the device and improving the luminous efficiency. In particular, the thermal stability of the compound can improve the lifetime of the device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 화합물 3-1(DC1A-md-C3)의 NMR 분석결과이다.
도 3은 본 발명의 화합물 3-2(C1A-md-DC3)의 NMR 분석결과이다.
도 4는 본 발명의 화합물 3-3(C3A-md-DC3)의 NMR 분석결과이다.
도 5는 본 발명의 OLED용 화합물에 대하여 Jasco FP-8500 기기를 이용하여 저온(77K)에서 측정한 PL(photoluminescence) 스펙트럼이다.
또 6은 종래부터 사용되고 있는 CBP(4,4'-di(9H-carbazol-9-yl)-1,1'-biphenyl)에 대하여 Jasco FP-8500 기기를 이용하여 저온(77K)에서 측정한 PL(photoluminescence) 스펙트럼이다.
1 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
2 shows NMR analysis results of Compound 3-1 (DC1A-md-C3) of the present invention.
3 shows NMR analysis results of Compound 3-2 (C1A-md-DC3) of the present invention.
4 shows NMR analysis results of the compound 3-3 (C3A-md-DC3) of the present invention.
5 is a photoluminescence (PL) spectrum measured at a low temperature (77 K) using a Jasco FP-8500 instrument for the OLED compound of the present invention.
6 is a graph showing PL (PL) values measured at low temperature (77K) using a Jasco FP-8500 instrument against CBP (4,4'-di (9H-carbazol- (photoluminescence) spectrum.

이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 아릴 아민 유도체는 하기 화학식 1로 표시될 수 있다.The arylamine derivative according to an embodiment of the present invention may be represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 1에 있어서,In Formula 1,

R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아르알킬(aralkyl), 치환 또는 비치환된 C1-C30 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C5-C30 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C30 헤테로아르알킬이다R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted C 1 -C 30 alkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 30 cycloalkyl, Substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl, substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 30 heteroalkyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 30 hetero Cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 5 -C 30 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 30 heteroaralkyl

p, q, r, s, t 및 u는 1 내지 4의 정수로서, 이는 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로 1개 내지 4개까지 한 고리 내에서도 동일하거나 다른 종류로 치환됨을 의미한다. 예를 들어 (R1)4의 경우 하나의 고리에 서로 같거나 다른 R1들이 4개가 치환되어 있다고 볼 수 있다.R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in one ring Quot; means the same or different types. For example, in the case of (R 1 ) 4 , it can be seen that four rings of the same or different R 1 are substituted in one ring.

경우에 따라, 하나의 고리에서 인접한 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 각각 치환 또는 비치환된 C3-C20 알킬렌이나 치환 또는 비치환된 C3-C20 알케닐렌으로 서로 연결되어 융합고리를 형성할 수 있다.R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 adjacent to each other in each ring may be substituted or unsubstituted C 3 -C 20 alkylene or substituted or unsubstituted C 3 -C 20 < / RTI > alkenylene to form a fused ring.

X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 CH 또는 N 중에서 선택되며, 이중 적어도 하나는 N이다.X 1 , X 2 and X 3 are each independently selected from CH or N, and at least one of them is N.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 구체적으로 하기 화학식 2의 구조들 중에서 선택될 수 있다.The compound represented by Formula 1 may be selected from among the structures represented by Formula 2 below.

[화학식 2](2)

Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00005
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 2에 있어서, R1, R2, R4, R5 및 R6은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.In Formula 2, R 1 , R 2 , R 4 , R 5 and R 6 are as defined in Formula 1.

더욱 상세하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 카바졸 및 카볼린이 치환되어 있는 아릴 아민 유도체는 하기 화학식 3로 표시되는 화합물들 중 하나에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the carbazole and carbazole-substituted arylamine derivatives represented by Formula 1 may be selected from one of the compounds represented by Formula 3 below, but the present invention is not limited thereto.

[화학식 3] (3)

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

상기 화학식 1로 표시되는 카바졸 및 카볼린이 치환되어 있는 아릴 아민 유도체는 공지의 유기 합성방법을 이용하여 합성가능하다. 상기 아릴 아민 유도체의 합성방법은 후술하는 제조예를 참조하여 당업자에게 용이하게 인식될 수 있다.The carbazole and carbene-substituted arylamine derivatives represented by Formula 1 can be synthesized using a known organic synthesis method. The method of synthesizing the arylamine derivative can be easily recognized by those skilled in the art with reference to the following Production Examples.

또한 본 발명에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 카바졸 및 카볼린이 치환되어 있는 아릴 아민 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자가 제공된다. Also, according to the present invention, there is provided an organic electroluminescent device comprising carbazole and carbene-substituted arylamine derivative represented by the above formula (1).

상기 화학식 1의 카바졸 및 카볼린이 치환되어 있는 아릴 아민 유도체는 정공주입층 재료 또는 정공수송층 재료로서 유용하며, 이밖에 청색, 녹색, 적색의 색을 발현하는 형광 및 인광 소자의 호스트 재료로서 사용될 수 있다.The carbazole and carbene-substituted arylamine derivatives of Formula 1 are useful as a hole injection layer material or a hole transport layer material, and may be used as a host material for fluorescent and phosphorescent devices that emit blue, green, and red colors .

또한 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 제1 전극, 제2 전극 및 이들 전극 사이에 배치된 1층 이상의 유기물 층을 포함한다. 상기 유기물 층은 상기 화학식 1로 표시되는 카바졸 및 카볼린이 치환되어 있는 알릴 아민 유도체를 하나 이상 포함한다.The organic electroluminescent device according to the present invention includes a first electrode, a second electrode, and one or more organic layers disposed between the electrodes. The organic material layer contains at least one carbazole and an allylamine derivative substituted with carbolin represented by the general formula (1).

상기 유기물 층은 정공주입층, 정공수송층, 정공주입 기능과 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 버퍼층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층, 전자주입층 및 전자수송 기능과 전자주입 기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1층 이상을 포함할 수 있다.The organic material layer may include a hole injection layer, a hole transport layer, a functional layer having both a hole injection function and a hole transport function, a buffer layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, And at least one layer selected from the group consisting of functional layers having at the same time.

예를 들어, 상기 아릴 아민 유도체는 발광층, 양극과 발광층 사이에 배치된 유기물 층, 및 발광층과 음극 사이에 배치된 유기물 층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 상기 아릴 아민 유도체는 정공주입층, 정공수송층, 및 정공주입 기능과 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1층 이상에 포함될 수 있다. 상기 아릴 아민 유도체는 단일 물질 또는 서로 다른 물질의 조합으로서 상기 유기물 층에 포함될 수 있다. 또한, 상기 아릴 아민 유도체는 정공수송층과 정공주입층 등에서 종래 알려진 화합물과 혼합되어 사용될 수 있다. For example, the arylamine derivative may be included in at least one selected from the group consisting of a light emitting layer, an organic material layer disposed between the anode and the light emitting layer, and an organic material layer disposed between the light emitting layer and the cathode. Preferably, the arylamine derivative may be contained in one or more layers selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, and a functional layer having both a hole injection function and a hole transport function. The arylamine derivative may be included in the organic material layer as a single material or a combination of different materials. The arylamine derivative may be used in combination with a compound known in the art such as a hole transport layer and a hole injection layer.

본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 양극/발광층/음극, 양극/정공주입층/발광층/음극, 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/음극, 또는 양극/정공주입층/정공수송층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극의 구조를 가질 수 있다. The organic electroluminescent device according to the present invention can be applied to an organic electroluminescent device including a positive electrode / a light emitting layer / a cathode, a positive electrode / a hole injecting layer / a light emitting layer / a negative electrode, an anode / a hole injecting layer / a hole transporting layer / a light emitting layer / an electron transporting layer / / Light emitting layer / electron transporting layer / electron injecting layer / cathode structure.

또는 상기 유기 전계발광 소자는 양극/정공주입 기능 및 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층/발광층/전자수송층/음극, 또는 양극/정공주입 기능 및 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층/발광층/전자수송층/전자주입층/음극의 구조를 가질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.Alternatively, the organic electroluminescent device may include a functional layer / a light emitting layer / an electron transporting layer / a cathode having both an anode / hole injecting function and a hole transporting function, a functional layer / a light emitting layer / an electron transporting layer / Electron injecting layer / cathode structure, but the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.

상기 유기 전계발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여 제조될 수 있다. The organic electroluminescent device may be manufactured using a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation.

예를 들어, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하는 유기물 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. For example, an anode is formed by depositing a metal or metal oxide having conductivity or an alloy thereof on a substrate, and an organic material layer including a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer is formed thereon And then depositing a material which can be used as a cathode thereon.

이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터유기물 층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 전계발광 소자를 만들 수도 있다.In addition to such a method, an organic electroluminescent device may be fabricated by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and a cathode material on a substrate.

한편, 상기 유기물 층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용액 공정(solution process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법으로 제조될 수 있다.The organic material layer may be prepared by a solution process such as spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer, instead of using a vapor deposition method using various polymer materials .

본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.The organic electroluminescent device according to the present invention may be a front emission type, a back emission type, or a both-sided emission type, depending on the material used.

이하, 다양한 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하나, 이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

실시예Example 1: 화합물 3-1( 1: Compound 3-1 ( DC1ADC1A -md-C3)의 합성-md-C3)

DC1A-md-C3의 합성 경로를 이하에 나타낸다.The synthesis route of DC1A-md-C3 is shown below.

Figure pat00013
Figure pat00013

(중간체 1의 합성)(Synthesis of Intermediate 1)

2구 250ml 플라스크에 δ-카볼린(δ-carboline) 7g(42mmol), 1-브로모-3-니트로벤젠(1-bromo-3-nitrobenzene) 9.3g(46mmol), CuI 0.52g(3mmol), 1,10-페난트롤린(1,10-phenanthroline) 0.94g(5mmol), K3PO4 22g(104mmol), 다이옥산(Dioxane) 120ml을 같이 넣고 질소 분위기에서 80~100℃에서 24시간 환류시켰다. 반응이 완료된 후, 반응물을 메틸렌 클로라이드(Methylene Chloride, MC)에 녹여 셀라이트(Celite)를 이용하여 필터하였다. 필터한 용액을 감압 증류한 후, MC와 증류수로 추출해 주었다. 추출된 MC 층을 MgSO4로 수분을 제거한 후, 감압 증류로 용매를 제거하여 노란색 고체를 얻었다. 이 고체를 컬럼 크로마토그래피(Column Chromatography) 방법을 이용하여 하얀색 고체(1)를 분리하였다(7.5g, 수율: 65%).In a two-neck 250 ml flask, 7 g (42 mmol) of 隆 -carboline, 9.3 g (46 mmol) of 1-bromo-3-nitrobenzene, 0.52 g (3 mmol) 0.94 g (5 mmol) of 1,10-phenanthroline, 22 g (104 mmol) of K 3 PO 4 and 120 ml of dioxane were added thereto and refluxed in a nitrogen atmosphere at 80 to 100 ° C for 24 hours. After the reaction was completed, the reaction product was dissolved in methylene chloride (MC) and filtered using Celite. The filtered solution was distilled under reduced pressure and extracted with MC and distilled water. The extracted MC layer was dehydrated with MgSO 4 , and the solvent was removed by distillation under reduced pressure to obtain a yellow solid. The solid was separated from the white solid ( 1 ) (7.5 g, yield: 65%) by column chromatography.

(중간체 2의 합성)(Synthesis of intermediate 2)

2구 250ml 플라스크에 중간체 1 10g(35mmol), 2N 아세트산 100ml를 같이 넣고 교반하였다. 30분후 Fe 11.6g(208mmol)를 첨가하고 상온에서 격렬히 5~6시간 교반시켰다. 반응이 완료된 후, 반응물을 MC에 녹여 셀라이트를 이용하여 필터하였다. 필터한 용액을 감압 증류한 후, MC와 Na2CO3(sat) 또는 Na2CO3(sat)+NaCl(sat)로 추출해 주었다. 추출된 MC 층을 MgSO4로 수분을 제거한 후, 감압 증류로 용매를 제거하여 노란색 고체를 얻었다. 이 고체를 컬럼 크로마토그래피 방법을 이용하여 하얀색 고체(2)를 분리하였다(6.5g, 수율: 71%).10 g (35 mmol) of Intermediate 1 and 100 ml of 2N acetic acid were placed in a two-necked 250 ml flask and stirred. After 30 minutes, 11.6 g (208 mmol) of Fe was added and stirred vigorously at room temperature for 5 to 6 hours. After the reaction was completed, the reaction was dissolved in MC and filtered using Celite. The filtered solution was distilled under reduced pressure and then extracted with MC and Na 2 CO 3 (sat) or Na 2 CO 3 (sat) + NaCl (sat). The extracted MC layer was dehydrated with MgSO 4 , and the solvent was removed by distillation under reduced pressure to obtain a yellow solid. The solid was separated into a white solid (2) (6.5 g, yield: 71%) by column chromatography.

(화합물 3-1의 합성)(Synthesis of Compound 3-1)

2구 250ml 플라스크에 중간체 2 0.6g(2.3mmol), 9-(3-브로모페닐)-9H-카바졸(9-(3-bromophenyl)-9H-carbazole) 1.7g(5mmol), NaOtBu 0.67g(6.9mmol)을 톨루엔100ml에 넣고 질소 분위기에서 교반하고, 반응온도를 80℃로 승온하여 1시간 반응시켰다. 여기에 Pd2(dba)3 0.07g(0.07mmol), (tert-Bu)3P 0.02g(0.09mmol)을 첨가하고 4~5시간동안 80℃에서 반응시켰다. 상기 반응액을 여과하여 염을 제거하였다. 여과액을 증류하여 톨루엔을 제거하고 농축액을 컬럼으로 분리하여 얻어진 화합물 3-1 (DC1A-md-C3)의 수득량은 1.0g (수율: 62%)이었다. 얻어진 화합물 3-1 (DC1A-md-C3)의 NMR 분석결과는 다음과 같다(하기 도 2 참조).In a two-necked 250 ml flask Intermediate 2 0.6g (2.3mmol), 9- ( 3- bromo-phenyl) -9H- carbazole (9- (3-bromophenyl) -9H -carbazole) 1.7g (5mmol), NaO t Bu 0.67g (6.9mmol ) Were placed in 100 ml of toluene, stirred in a nitrogen atmosphere, and the reaction temperature was raised to 80 ° C and reacted for 1 hour. 0.07 g (0.07 mmol) of Pd 2 (dba) 3 and 0.02 g (0.09 mmol) of (tert-Bu) 3 P were added thereto and reacted at 80 ° C. for 4 to 5 hours. The reaction solution was filtered to remove the salt. The filtrate was distilled to remove toluene and the concentrate was separated into a column, and the yield of Compound 3-1 (DC1A-md-C3) obtained was 1.0 g (yield: 62%). NMR analysis results of Compound 3-1 (DC1A-md-C3) obtained are as follows (see Fig. 2 below).

NMR 분석결과: 1H NMR (300MHz, DMSO) δ 8.56(d, 1H), 8.30(d, 1H), 8.23(m, 4H), 7.88(m, 1H), 7.66(m, 6H), 7.55(m, 8H), 7.45(m, 8H), 7.37(m, 1H), 7.28(m, 4H)NMR analysis: 1 H NMR (300MHz, DMSO ) δ 8.56 (d, 1H), 8.30 (d, 1H), 8.23 (m, 4H), 7.88 (m, 1H), 7.66 (m, 6H), 7.55 ( m, 8H), 7.45 (m, 8H), 7.37 (m,

실시예Example 2: 화합물 3-2( 2: Compound 3-2 ( C1AC1A -md-DC3)의 합성-md-DC3)

C1A-md-DC3의 합성 경로를 이하에 나타낸다.The synthesis route of C1A-md-DC3 is shown below.

Figure pat00014
Figure pat00014

(중간체 3의 합성)(Synthesis of Intermediate 3)

2구 250ml 플라스크에 δ-carboline 15g(89mmol), 1-브로모-3-이오도벤젠(1-bromo-3-iodobenzene) 37.8g(134mmol), CuI 1.1g(5.79mmol), 1,10-phenanthroline 2g(11.13mmol), K3PO4 47g(220mmol), Dioxane 300ml을 같이 넣고 질소 분위기에서 80~100℃에서 24시간 환류시켰다. 반응이 완료된 후, 반응물을 MC에 녹여 Celite를 이용하여 필터하였다. 필터한 용액을 감압 증류한 후, Methylene Chloride와 증류수로 추출해 주었다. 추출된 Methylene Chloride 층을 MgSO4로 수분을 제거한 후, 감압 증류로 용매를 제거하여 노란색 고체를 얻었다. 이 고체를 Column Chromatography 방법을 이용하여 하얀색 고체(3)를 분리하였다(18.0g, 수율: 62%).In a two-neck 250 ml flask, 15 g (89 mmol) of 隆 -carboline, 37.8 g (134 mmol) of 1-bromo-3-iodobenzene, 1.1 g (5.79 mmol) 2 g (11.13 mmol) of phenanthroline, 47 g (220 mmol) of K 3 PO 4 and 300 ml of dioxane were added thereto and refluxed in a nitrogen atmosphere at 80 to 100 ° C for 24 hours. After the reaction was completed, the reaction was dissolved in MC and filtered using Celite. The filtered solution was distilled under reduced pressure and extracted with methylene chloride and distilled water. The extracted Methylene Chloride layer was dehydrated with MgSO 4 , and the solvent was removed by distillation under reduced pressure to obtain a yellow solid. The white solid (3) was isolated (18.0 g, yield: 62%) by Column Chromatography method.

(화합물 3-2의 합성)(Synthesis of Compound 3-2)

2구 250ml 플라스크에 3-(9H-카바졸-9-일)아닐린 (3-(9H-carbazol-9-yl)aniline) 0.6g(2.3mmol), 중간체 3 1.7g(5mmol), NaOtBu 0.67g( 6.9mmol)을 톨루엔 100ml에 넣고 질소 분위기에서 교반하고, 반응온도를 80℃로 승온하여 1시간 반응시켰다. 여기에 Pd2(dba)3 0.07g(0.07mmol), (tert-Bu)3P 0.02g( 0.09mmol)을 첨가하고 4~5시간동안 80℃에서 반응시켰다. 상기 반응액을 여과하여 염을 제거하였다. 여과액을 증류하여 톨루엔을 제거하고 농축액을 컬럼으로 분리하여 얻어진 화합물 3-2 (C1A-md-DC3)의 수득량은 1.0g (수율: 66%)이었다. 얻어진 화합물 3-2 (C1A-md-DC3)의 NMR 분석결과는 다음과 같다(하기 도 3 참조).0.6 g (2.3 mmol) of 3- (9H-carbazol-9-yl) aniline and 3 g (2.3 mmol) of Intermediate 3 1.7 g (5 mmol) of NaO t Bu and 0.67 g (6.9 mmol) of NaO t Bu were placed in 100 ml of toluene, and the mixture was stirred in a nitrogen atmosphere. The reaction temperature was raised to 80 ° C and reacted for 1 hour. 0.07 g (0.07 mmol) of Pd 2 (dba) 3 and 0.02 g (0.09 mmol) of (tert-Bu) 3 P were added thereto and reacted at 80 ° C. for 4 to 5 hours. The reaction solution was filtered to remove the salt. The filtrate was distilled to remove toluene and the concentrate was separated into a column, and the yield of Compound 3-2 (C1A-md-DC3) obtained was 1.0 g (yield: 66%). The NMR analysis results of the obtained compound 3-2 (C1A-md-DC3) are as follows (see FIG. 3).

NMR 분석결과: 1H NMR (300MHz, DMSO) δ 8.56(m, 2H), 8.25(m, 4H), 7.87(m, 2H), 7.67(m, 6H), 7.55(m, 10H), 7.45(m, 6H), 7.37(m, 2H), 7.28(m, 2H)NMR analysis: 1 H NMR (300MHz, DMSO ) δ 8.56 (m, 2H), 8.25 (m, 4H), 7.87 (m, 2H), 7.67 (m, 6H), 7.55 (m, 10H), 7.45 ( m, 6H), 7.37 (m, 2H), 7.28 (m, 2H)

실시예Example 3: 화합물 3-3( 3: Compound 3-3 ( C3AC3A -md-DC3)의 합성-md-DC3)

C3A-md-DC3의 합성 경로를 이하에 나타낸다.The synthesis route of C3A-md-DC3 is shown below.

Figure pat00015
Figure pat00015

2구 250ml 플라스크에 중간체 2 0.6g(2.3mmol), 중간체 3 1.7g(5mmol), NaOtBu 0.67g(6.9mmol)을 톨루엔 100ml에 넣고 질소 분위기에서 교반하고, 반응온도를 80℃로 승온하여 1시간 반응시켰다. 여기에 Pd2(dba)3 0.07g(0.07mmol), (tert-Bu)3P 0.02g(0.09mmol)을 첨가하고 4~5시간동안 80℃에서 반응시켰다. 상기 반응액을 여과하여 염을 제거하였다. 여과액을 증류하여 톨루엔을 제거하고 농축액을 컬럼으로 분리하여 얻어진 화합물 3-3 (C3A-md-DC3)의 수득량은 1.1g (수율: 68%)이었다. 얻어진 화합물 3-3 (C3A-md-DC3)의 NMR 분석결과는 다음과 같다(하기 도 4 참조).In a two-necked 250 ml flask Intermediate 2 0.6 g (2.3 mmol), intermediate 3 1.7 g (5 mmol) of NaO t Bu and 0.67 g (6.9 mmol) of NaO t Bu were placed in 100 ml of toluene, and the mixture was stirred in a nitrogen atmosphere. The reaction temperature was raised to 80 ° C and reacted for 1 hour. 0.07 g (0.07 mmol) of Pd 2 (dba) 3 and 0.02 g (0.09 mmol) of (tert-Bu) 3 P were added thereto and reacted at 80 ° C. for 4 to 5 hours. The reaction solution was filtered to remove the salt. The filtrate was distilled to remove toluene and the concentrate was separated into a column to obtain 1.1 g (yield: 68%) of the obtained compound 3-3 (C3A-md-DC3). The NMR analysis results of the obtained compound 3-3 (C3A-md-DC3) are as follows (see FIG. 4).

NMR 분석결과: 1H NMR (300MHz, DMSO) δ 8.54(m, 3H), 8.28(d, 3H), 7.75(m, 3H), 7.65(m, 12H), 7.54(m, 3H), 7.44(m, 6H), 7.36(m, 3H)NMR analysis: 1 H NMR (300MHz, DMSO ) δ 8.54 (m, 3H), 8.28 (d, 3H), 7.75 (m, 3H), 7.65 (m, 12H), 7.54 (m, 3H), 7.44 ( m, 6 H), 7.36 (m, 3 H)

시험예Test Example

본 발명의 OLED용 화합물에 대하여, Jasco V-630 기기를 이용하여 UV/VIS 스펙트럼을 측정하고, Jasco FP-8500 기기를 이용하여 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 측정하여, 하기 표 1에 나타내었다. The UV / VIS spectrum of the compound of the present invention was measured using a Jasco V-630 instrument and the PL (photoluminescence) spectrum of the compound was measured using a Jasco FP-8500 instrument.

한편, 본 발명의 OLED용 화합물과 종래부터 사용되고 있는 CBP(4,4'-di(9H-carbazol-9-yl)-1,1'-biphenyl) 화합물에 대하여 Jasco FP-8500 기기를 이용하여 저온(77K)에서의 PL(photoluminescence) 스펙트럼을 측정하여, 도 5와 도 6에 나타내었다. On the other hand, with respect to the OLED compound of the present invention and CBP (4,4'-di (9H-carbazol-9-yl) -1,1'- biphenyl) (Photoluminescence) spectrum at 77 K was measured and shown in FIG. 5 and FIG.

구분division UV*1)
(nm)
UV * 1)
(nm)
PL*2)
(nm, 상온)
PL * 2)
(nm, room temperature)
삼중항 에너지*3)
(eV, 77K)
Triplet energy * 3)
(eV, 77K)
화합물 3-1
(DC1A-md-C3)
Compound 3-1
(DC1A-md-C3)
240, 293, 340240, 293, 340 375375 3.03.0
화합물 3-2
(C1A-md-DC3)
Compound 3-2
(C1A-md-DC3)
228, 239, 294228, 239, 294 377377 3.03.0
화합물 3-3
(C3A-md-DC3)
Compound 3-3
(C3A-md-DC3)
226, 238, 261, 300, 333226, 238, 261, 300, 333 373373 3.03.0
*1) 1.0 × 10-5 M in Methylene Chloride
2) 5.0 × 10-5 M in Methylene Chloride
3) 1.0 × 10-6 M in 2-Methyltetrahydrofuran
* 1) 1.0 x 10 -5 M in Methylene Chloride
2) 5.0 × 10 -5 M in Methylene Chloride
3) 1.0 x 10-6 M in 2-Methyltetrahydrofuran

본 발명의 OLED용 화합물은 3.0eV이상의 삼중항 에너지를 갖는다. 따라서, 종래 발광층의 호스트 물질로 이용되는 CBP보다 높은 삼중항 에너지를 가지며, 이는 호스트 물질에서 도펀트로의 에너지 역 전이현상을 방지할 수 있다.The OLED compound of the present invention has a triplet energy of 3.0 eV or more. Therefore, it has higher triplet energy than CBP used as the host material of the conventional light emitting layer, which can prevent the energy reversal phenomenon from the host material to the dopant.

소자 제작 시험예Device fabrication test example

소자 제작을 위해 투명 전극인 ITO를 양극 층으로 사용하였고, 2-TNATA를 정공주입층, NPB를 정공수송층, CBP를 발광층의 호스트, (PPy)3Ir을 녹색 인광 도판트, Alq3를 전자수송층, Liq를 전자주입층, Al을 음극으로 사용하였다. 이 화합물들의 구조는 하기의 화학식과 같다.2-TNATA as a hole injection layer, NPB as a hole transport layer, CBP as a host of a light emitting layer, (PPy) 3 Ir as a green phosphorescent dopant, Alq 3 as an electron transport layer , Liq as an electron injection layer, and Al as a cathode. The structures of these compounds are shown below.

Figure pat00016
Figure pat00016

비교시험예Comparative test example : ITO(180nm) / 2- : ITO (180 nm) / 2- TNATATNATA (( 80 nm80 nm ) / ) / NPBNPB (( 10 nm10 nm ) / ) / CBP:15%CBP: 15% (PPy) (PPy) 33 Ir(40 nm) / Ir (40 nm) / AlqAlq 33 (( 35 nm35 nm ) / ) / LiqLiq (( 2 nm2 nm ) / Al() / Al ( 100 nm100 nm ))

청색 형광 유기발광소자는 ITO(180 nm) / 2-TNATA (80 nm) / NPB (10 nm) / CBP:(PPy)3Ir 15% (40 nm) / Alq3 (35 nm) / Liq (2 nm) / Al (100 nm) 순으로 증착하여 소자를 제작하였다. A blue fluorescent organic light-emitting device was prepared in the same manner as ITO (180 nm) / 2-TNATA (80 nm) / NPB (10 nm) / CBP: (PPy) 3 Ir 15% (40 nm) / Alq 3 nm) / Al (100 nm) in this order.

유기물을 증착하기 전에 ITO 전극은 2-2Torr에서 125 W로 2분간 산소 플라즈마 처리를 하였다. 유기물은 9-7Torr의 진공도에서 증착하였으며 Liq는 0.1 Å/sec, 호스트(CBP)은 0.18 Å/sec로 (PPy)3Ir는 0.02 Å/sec으로 동시 증착하였고, 나머지 유기물들은 모두 1 Å/sec의 속도로 증착하였다. 실험에 사용 된 호스트 물질로 CBP를 선택하였다. Before deposition of the organic material, the ITO electrode was subjected to oxygen plasma treatment for 2 minutes at 125 W at 2 -2 Torr. Organic materials were deposited at a vacuum of 9 -7 Torr. Co-deposition was performed at 0.1 Å / sec for Liq and 0.18 Å / sec for host (CBP) and 0.02 Å / sec for (PPy) 3 Ir. sec. < / RTI > CBP was selected as the host material used in the experiment.

소자 제작이 끝난 후 소자를 구성하는 층에서 공기 및 수분의 접촉을 막기 위하여 질소 기체로 채워져 있는 글러브 박스 안에서 봉지를 하였다. 3M사의 접착용 테이프로 격벽을 형성 후, 수분 등을 제거할 수 있는 흡습제인 바륨산화물(Barium Oxide)을 넣고 유리판을 붙였다.After fabricating the device, it was encapsulated in a glove box filled with nitrogen gas to prevent contact between air and moisture in the layer constituting the device. After forming barrier ribs with 3M's adhesive tape, Barium Oxide, a hygroscopic agent capable of removing moisture, was placed in a glass plate.

시험예 1 : ITO(180nm) / 2-TNATA(60 nm) / NPB(10 nm) / (DC1A-md-C3):15% (PPy)Test Example 1 ITO (180 nm) / 2-TNATA (60 nm) / NPB (10 nm) / (DC1A-md-C3): 15% (PPy) 33 Ir(40 nm) / AlqIr (40 nm) / Alq 33 (35 nm) / Liq(2 nm) / Al(100 nm)(35 nm) / Liq (2 nm) / Al (100 nm)

상기 비교시험예에서, CBP을 이용하는 대신 상기 실시예 1에서 제조한 화합물 3-1(DC1A-md-C3)을 전자수송층으로 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.In the above comparative test example, a device was fabricated in the same manner as in the above Comparative Test Example except that CBP was used instead of Compound 3-1 (DC1A-md-C3) prepared in Example 1 above as an electron transport layer.

시험예 2 : ITO(180nm) / 2-TNATA(80 nm) / NPB(10 nm) / (C1A-md-DC3):15% (PPy)Test Example 2 ITO (180 nm) / 2-TNATA (80 nm) / NPB (10 nm) / (C1A-md-DC3): 15% 33 Ir(40 nm) / AlqIr (40 nm) / Alq 33 (35 nm) / Liq(2 nm) / Al(100 nm)(35 nm) / Liq (2 nm) / Al (100 nm)

상기 비교시험예에서, CBP을 이용하는 대신 상기 실시예 1에서 제조한 화합물 3-2(C1A-md-DC3)를 전자수송층으로 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.In the comparative test example, a device was fabricated in the same manner as in the comparative test except that CBP was used instead of Compound 3-2 (C1A-md-DC3) prepared in Example 1 above as an electron transport layer.

시험예 3 : ITO(180nm) / 2-TNATA(80 nm) / NPB(10 nm) / (C3A-md-DC3):15% (PPy)Test Example 3 ITO (180 nm) / 2-TNATA (80 nm) / NPB (10 nm) / (C3A-md-DC3): 15% 33 Ir(40 nm) / AlqIr (40 nm) / Alq 33 (35 nm) / Liq(2 nm) / Al(100 nm)(35 nm) / Liq (2 nm) / Al (100 nm)

상기 비교시험예에서, CBP을 이용하는 대신 상기 실시예 1에서 제조한 화합물 3-3(C3A-md-DC3)을 전자수송층으로 이용한 것을 제외하고는 상기 비교시험예와 동일한 방법으로 소자를 제작하였다.In the comparative test example, a device was fabricated in the same manner as in the comparative test except that CBP was used instead of Compound 3-3 (C3A-md-DC3) prepared in Example 1 as an electron transport layer.

구분division 화합물compound 구동 전압(V)The driving voltage (V) 효율(cd/A)Efficiency (cd / A) 수명(hr)Life (hr) 비교예Comparative Example CBPCBP 3.53.5 35.1735.17 3.83.8 시험예 1Test Example 1 DC1A-md-C3DC1A-md-C3 3.03.0 63.6463.64 8.08.0 시험예 2Test Example 2 C1A-md-DC3C1a-md-DC3 2.92.9 57.1557.15 14.514.5 시험예 3Test Example 3 C3A-md-DC3C3A-md-DC3 3.03.0 50.2650.26 6.16.1

상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 카바졸 및 카볼린이 치환되어 있는 아릴 아민 유도체 화합물은 유기 전계발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자의 유기물 층의 재료로서 사용될 수 있고, 이를 이용한 유기 전계발광 소자를 비롯한 유기 전자 소자는 효율, 구동전압, 안정성 등에서 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있다. From the results shown in Table 2, the carbazole and carbene-substituted arylamine derivative compounds according to the present invention can be used as a material for an organic material layer of an organic electronic device including an organic electroluminescent device, The organic electroluminescent devices including the organic electroluminescent devices exhibit excellent characteristics in terms of efficiency, driving voltage, and stability.

특히, 본 발명에 따른 화합물은 호스트에서 도판트로 에너지 전달이 우수하여 높은 효율과 특성을 나타내었다.In particular, the compounds according to the present invention exhibited high efficiency and characteristics due to excellent energy transfer from the host to the dopant.

Claims (10)

하기 화학식 1로 표시되는 카바졸 및 카볼린을 포함한 아릴 아민 유도체.
[화학식 1]
Figure pat00017

[상기 화학식 1에 있어서,
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C30 시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아르알킬(aralkyl), 치환 또는 비치환된 C1-C30 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로시클로알킬, 치환 또는 비치환된 C5-C30 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C30 헤테로아르알킬이고,
하나의 고리에서 인접한 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6는 각각 치환 또는 비치환된 C3-C20 알킬렌이나 치환 또는 비치환된 C3-C20 알케닐렌으로 서로 연결되어 융합고리를 형성할 수 있으며,
p, q, r, s, t 및 u는 1 내지 4의 정수이고,
X1, X2 및 X3는 각각 독립적으로 CH 또는 N 중에서 선택되며, 이중 적어도 하나는 N이다.]
An arylamine derivative including a carbazole and a carbene represented by the following formula (1).
[Chemical Formula 1]
Figure pat00017

[In the formula 1,
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each independently hydrogen, substituted or unsubstituted C 1 -C 30 alkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 30 cycloalkyl, Substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl, substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 30 heteroalkyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 30 hetero Cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 5 -C 30 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 30 heteroaralkyl,
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 adjacent to each other in one ring are each a substituted or unsubstituted C 3 -C 20 alkylene or a substituted or unsubstituted C 3 -C 20 alkenylene They may be connected to each other to form a fused ring,
p, q, r, s, t and u are integers of 1 to 4,
X 1 , X 2 and X 3 are each independently selected from CH or N, and at least one of them is N.]
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2의 구조들 중에서 선택되는 카바졸 및 카볼린을 포함한 아릴 아민 유도체.
[화학식 2]
Figure pat00018
Figure pat00019

Figure pat00020

[상기 화학식 2에 있어서, R1, R2, R4, R5 및 R6은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.]
The method according to claim 1,
The compound represented by Formula 1 is an arylamine derivative including a carbazole and a carbene selected from the structures of Formula 2 below.
(2)
Figure pat00018
Figure pat00019

Figure pat00020

Wherein R 1 , R 2 , R 4 , R 5 and R 6 are the same as defined in the above formula (1).
제 1항에 있어서,
상기 화학식 1의 카바졸 및 카볼린이 치환되어 있는 아릴 아민 유도체는 하기 화학식 3으로 표시되는 군 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 아릴 아민 유도체.
[화학식 3]
Figure pat00021

Figure pat00022

Figure pat00023


Figure pat00025
The method according to claim 1,
Wherein the carbazole and the carbene-substituted arylamine derivative of Formula 1 are selected from the group consisting of Formula 3 below.
(3)
Figure pat00021

Figure pat00022

Figure pat00023


Figure pat00025
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 카바졸 및 카볼린이 치환된 아릴 아민 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자.An organic electroluminescent device comprising a carbazole and an arylamine derivative substituted with a carbene according to any one of claims 1 to 3. 제 4항에 있어서,
상기 카바졸 및 카볼린이 치환된 아릴 아민 유도체가 정공주입층 재료 또는 정공수송층 재료로 사용되는 유기 전계발광 소자.
5. The method of claim 4,
Wherein the carbazole and an arylamine derivative substituted with a carbene are used as a hole injection layer material or a hole transport layer material.
제 4 항에 있어서,
상기 카바졸 및 카볼린이 치환된 아릴 아민 유도체가 청색, 녹색, 적색의 각 색을 발현하는 형광 및 인광 소자의 호스트 재료로 사용되는 유기 전계발광 소자.
5. The method of claim 4,
Wherein said carbazole and carbene substituted arylamine derivatives are used as host materials for fluorescent and phosphorescent devices that emit blue, green, and red, respectively.
제 1전극, 제 2전극, 및 상기 전극들 사이에 배치된 1층 이상의 유기물 층을 포함하되,
상기 유기물 층은 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 아릴 아민 유도체를 포함하는 유기 전계발광 소자.
A first electrode, a second electrode, and at least one organic layer disposed between the electrodes,
Wherein the organic material layer comprises the arylamine derivative of any one of claims 1 to 3.
제 7 항에 있어서,
상기 유기물 층은 정공주입층, 정공수송층, 정공주입 기능과 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 버퍼층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층, 전자주입층, 및 전자수송 기능과 전자주입 기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1층 이상을 포함하는 유기 전계발광 소자.
8. The method of claim 7,
The organic material layer may include a hole injecting layer, a hole transporting layer, a functional layer having a hole injecting function and a hole transporting function simultaneously, a buffer layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transporting layer, And at least one layer selected from the group consisting of a functional layer having a function at the same time.
제 7 항에 있어서,
상기 아릴 아민 유도체는 발광층, 양극과 발광층 사이에 배치된 유기물 층, 및 발광층과 음극 사이에 배치된 유기물 층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나에 포함되는 유기 전계발광 소자.
8. The method of claim 7,
Wherein the arylamine derivative is contained in at least one selected from the group consisting of a light emitting layer, an organic material layer disposed between the anode and the light emitting layer, and an organic material layer disposed between the light emitting layer and the cathode.
제 7 항에 있어서,
상기 아릴 아민 유도체는 정공주입층, 정공수송층, 및 정공주입 기능과 정공수송 기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군 중에서 선택되는 1층 이상에 포함되는 유기 전계발광 소자.
8. The method of claim 7,
Wherein the arylamine derivative is contained in at least one layer selected from the group consisting of a hole injecting layer, a hole transporting layer, and a functional layer having both a hole injecting function and a hole transporting function.
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