KR20190139492A - 고효율의 유기 발광 소자 - Google Patents

고효율의 유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20190139492A
KR20190139492A KR1020180066052A KR20180066052A KR20190139492A KR 20190139492 A KR20190139492 A KR 20190139492A KR 1020180066052 A KR1020180066052 A KR 1020180066052A KR 20180066052 A KR20180066052 A KR 20180066052A KR 20190139492 A KR20190139492 A KR 20190139492A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
substituted
carbon atoms
unsubstituted
formula
Prior art date
Application number
KR1020180066052A
Other languages
English (en)
Inventor
주성훈
양병선
김지환
김수진
조현준
최성은
Original Assignee
에스에프씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스에프씨 주식회사 filed Critical 에스에프씨 주식회사
Priority to KR1020180066052A priority Critical patent/KR20190139492A/ko
Publication of KR20190139492A publication Critical patent/KR20190139492A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/321—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/322—Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising boron
    • H01L51/008—
    • H01L51/0071—
    • H01L51/0072—
    • H01L51/5012—
    • H01L51/5024—
    • H01L51/52—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 고효율의 유기발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 발광층; 및 상기 제1전극 및 제2전극의 일면들 중 상기 발광층에 대향하는 면의 반대면에 구비된 캡핑층을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 발광층이 하기 [화학식 A] 로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 이상 포함하고, 상기 캡핑층이 하기 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상 포함하는 유기발광소자관한 것으로, 상기 [화학식 A] 내지 [화학식 B]는 발명의 상세한 설명에 기재된 바와 동일하다.

Description

고효율의 유기 발광 소자{organic light-emitting diode with High efficiency}
본 발명은 고효율의 유기발광소자에 관한 것으로, 보다 자세하게는 유기발광 소자내 특정한 구조를 가지는 화합물을 발광층내 도판트 재료로서 포함하면서, 전극의 일면에 캡핑층을 포함함으로써, 고효율을 구현가능한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light emitting diode, OLED)는 자기 발광 현상을 이용한 디스플레이로서, 시야각이 크고 액정 디스플레이에 비해 경박, 단소해질 수 있고, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있어 풀-컬러(full-color) 디스플레이 또는 조명으로의 응용이 기대되고 있다.
상기 유기 발광 소자에서 유기물층으로 사용되는 재료는 기능에 따라, 발광 재료와 전하수송 재료, 예컨대 정공주입 재료, 정공수송 재료, 전자수송 재료, 전자주입 재료 등으로 분류될 수 있다. 상기 발광 재료는 분자량에 따라 고분자형과 저분자형으로 분류될 수 있고, 발광 메커니즘에 따라 전자의 일중항 여기상태로부터 유래되는 형광 재료와 전자의 삼중항 여기상태로부터 유래되는 인광 재료로 분류될 수 있다.
한편, 발광 재료로서 하나의 물질만 사용하는 경우, 분자간 상호 작용에 의하여 최대 발광 파장이 장파장으로 이동하고 색순도가 떨어지거나 발광 감쇄 효과로 소자의 효율이 감소되는 문제가 발생하므로, 색순도의 증가와 에너지 전이를 통한 발광 효율을 증가시키기 위하여 발광 재료로서 호스트-도판트 시스템을 사용할 수 있다.
그 원리는 발광층을 형성하는 호스트보다 에너지 대역 간극이 작은 도판트를 발광층에 소량 혼합하면, 발광층에서 발생한 엑시톤이 도판트로 수송되어 효율이 높은 빛을 내는 것이다. 이때, 호스트의 파장이 도판트의 파장대로 이동하므로, 이용하는 도판트의 종류에 따라 원하는 파장의 빛을 얻을 수 있다.
종래에서의 유기발광소자는 순차적으로 양극, 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 음극이 배치된 구조를 가짐으로써, 효율과 내구성을 도모한 배면발광구조를 이용하였다.
한편, 최근에는 높은 일함수를 가지는 금속을 양극에 사용하여 상부로부터 발광하는 전면발광구조의 유기발광소자를 이용한다. 이러한 전면발광구조의 유기발광소자는 배면발광구조와 달리 발광부를 넓게 취할 수 있는 잇점이 있으며, 전면발광구조의 유기발광소자에서는, 음극에 LiF/Al/Ag, Ca/Mg, LiF/MgAg 등의 반투명 전극이 이용된다.
하지만, 상기 전면발광구조의 경우에 발광층으로부터 발생한 광이 다른 막으로 입사되거나 또는 전극으로부터 외부로 방출될 때, 전극 사이에 개재된 유기층, 전극 및 외부 공기의 굴절률 차이로 인한 전반사 효과로 인하여 발광층으로부터 발생한 광이 소멸되어, 외부발광효율이 저하되는 문제점이 발생한다.
이러한 광손실을 낮추어 전면발광구조의 유기발광소자의 효율을 증가시키기 위하여 전극의 외측면에 적합한 캡핑층의 도입이 필요하며, (1) 높은 굴절률, (2) 증착의 용이성, (3) 높은 열분해 온도, (4) 안정적인 박막의 표면상태, 및 (5) 높은 유리전이 온도등의 요구조건을 만족하는 전극의 캡핑층을 개발하기 위한 기술 개발이 진행되고 있다.
상기 캡핑층으로서 사용되는 트리스(8-하이드록시퀴놀린)알루미늄(Alq3)는 초록의 발광재료 또는 전자수송 재료로서 일반적으로 사용되고 있으나, 청색발광소자에 있어서 450 nm의 파장에서 약한 흡수를 보이므로, 이를 이용한 청색 발광소자의 경우에 색순도의 저하 및 광추출 효율의 저하가 일어난다.
이러한 전극의 캡핑층의 도입에 관한 종래기술로서 한국공개특허공보 제10-2017-0030427호(2017.03.17)에는 5원환과 6원환이 융합된 다환 방향족 화합물을 전극의 캡핑층으로 이용한 유기발광 소자가 개시되어 있고, 일본등록특허공보 제5749870호(2015.05.22)에서는 아릴아민 화합물을 전극의 캡핑층으로 이용한 유기발광 소자가 개시되어 있다.
그러나, 상기 선행문헌을 포함하는 종래기술에도 불구하고 보다 개선된 효율을 나타내는 유기발광소자의 개발에 대한 요구는 지속적으로 요구되고 있는 실정이다.
한국공개특허공보 제10-2017-0030427호(2017.03.17)
일본등록특허공보 제5749870호(2015.05.22)
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 특정한 구조를 가지는 도판트 재료를 포함하는 발광층을 포함하며, 전극의 외측면에 굴절률이 높은 캡핑층을 도입하여 고효율 특성을 갖는 신규한 유기발광소자(organic light emitting diode, OLED)를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 발광층; 및 상기 제1전극 및 제2전극의 일면들 중 상기 발광층에 대향하는 면의 반대면에 구비된 캡핑층을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 발광층이 하기 [화학식 A] 로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 이상 포함하고, 상기 캡핑층이 하기 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00001
상기 [화학식 A] 에서,
상기 Q1 내지 Q3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 연결기 A1는 N-R1, CR3R4, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 연결기 A2는 N-R2, CR5R6, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R1 내지 R6은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R1 내지 R6은 각각 상기 Q1 내지 Q3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
[화학식 B]
Figure pat00002
상기 [화학식 B]에서,
치환기 R31 내지 R33은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느하나이고,
연결기 L31 내지 L34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
Ar31 내지 Ar34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 n은 0 내지 4의 정수이고, n이 2이상인 경우에 치환기 R33을 포함하는 각각의 방향족 고리는 서로 동일하거나 상이하고,
m1 내지 m3는 0 내지 4의 정수이고, 이들이 각각 2이상인 경우에 각각의 R31, R32, 또는 R33는 서로 동일하거나 상이하며,
상기 치환기 R31 내지 R33이 결합되지 않은 방향족고리의 탄소원자는 수소 또는 중수소와 결합하며,
Ar31 내지 Ar34 중 적어도 하나는 하기 [구조식 A]로 표시되는 치환기 이다.
[구조식 A]
Figure pat00003
상기 [구조식 A]에서,
R41 내지 R44는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 니트로기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고, 이들은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고,
Y는 탄소원자 또는 질소원자를 나타내고, Z는 탄소원자, 산소원자, 황원자 또는 질소원자를 나타내고,
Ar35 내지 Ar37은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
Z가 산소원자 또는 황원자일 경우 Ar37은 존재하지 않으며,
Y 및 Z가 질소원자일 경우 Ar35, Ar36, Ar37 중 하나만이 존재하며,
Y가 질소원자 및 Z가 탄소원자일 경우 Ar36은 존재하지 않으며,
단, R41 내지 R44, Ar35 내지 Ar37 중 하나는 [화학식 B]에서의 연결기 L31 내지 L34중의 하나와 연결되는 단일결합이다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 종래기술에 따른 유기발광소자에 비하여 보다 향상된 외부 광효율을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기 발광 소자의 개략도이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않으며, 또한 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기발광소자는 제1전극; 상기 제1전극에 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 발광층; 및 상기 제1전극 및 제2전극의 일면들 중 상기 발광층에 대향하는 면의 반대면에 구비된 캡핑층을 포함하는 유기발광소자로서, 상기 발광층이 하기 [화학식 A] 로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 이상 포함하고, 상기 캡핑층이 하기 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상 포함하는 유기발광소자를 제공한다.
[화학식 A]
Figure pat00004
상기 [화학식 A] 에서,
상기 Q1 내지 Q3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 연결기 A1는 N-R1, CR3R4, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 연결기 A2는 N-R2, CR5R6, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
상기 R1 내지 R6은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R1 내지 R6은 각각 상기 Q1 내지 Q3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
[화학식 B]
Figure pat00005
상기 [화학식 B]에서,
치환기 R31 내지 R33은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느하나이고,
연결기 L31 내지 L34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
Ar31 내지 Ar34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 n은 0 내지 4의 정수이고, n이 2이상인 경우에 치환기 R33을 포함하는 각각의 방향족 고리는 서로 동일하거나 상이하고,
m1 내지 m3는 0 내지 4의 정수이고, 이들이 각각 2이상인 경우에 각각의 R31, R32, 또는 R33는 서로 동일하거나 상이하며,
상기 치환기 R31 내지 R33이 결합되지 않은 방향족고리의 탄소원자는 수소 또는 중수소와 결합하며,
Ar31 내지 Ar34 중 적어도 하나는 하기 [구조식 A]로 표시되는 치환기 이다.
[구조식 A]
Figure pat00006
상기 [구조식 A]에서,
R41 내지 R44는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 니트로기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고, 이들은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고,
Y는 탄소원자 또는 질소원자를 나타내고, Z는 탄소원자, 산소원자, 황원자 또는 질소원자를 나타내고,
Ar35 내지 Ar37은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
Z가 산소원자 또는 황원자일 경우 Ar37은 존재하지 않으며,
Y 및 Z가 질소원자일 경우 Ar35, Ar36, Ar37 중 하나만이 존재하며,
Y가 질소원자 및 Z가 탄소원자일 경우 Ar36은 존재하지 않으며,
단, R41 내지 R44, Ar35 내지 Ar37 중 하나는 [화학식 B]에서의 연결기 L31 내지 L34중의 하나와 연결되는 단일결합이고,
여기서, 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]내 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 7 내지 24의 알킬아릴기, 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
한편, 본 발명에서의 상기 "치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기", "치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기" 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 5 내지 50의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는전체탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 상기 아릴기가 치환기가 있는 경우 서로 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다.
상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 인데닐, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알케닐기, 탄소수 1 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 1 내지 4개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
또한 본 발명에서 상기 방향족 헤테로고리는 방향족 탄화수소 고리에서 방향족 탄소중 1 내지 4개가 N, O, P, Si, S, Ge, Se, Te 중에서 선택된 하나 이상의 헤테로 원자로 치환된 고리를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.
본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.
본 발명에 있어서 상기 [화학식 A]로 표시되는 보론 화합물은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리인 Q1 내지 Q3 고리가 붕소(B) 원자에 각각 연결되는 구조적 특징을 가지되, Q1 및 Q3 고리는 연결기 A1에 의해 연결되고, Q2 및 Q3 고리는 연결기 A2에 의해 연결되는 구조적 특징을 가지며, 상기 [화학식 A]로 표시되는 화합물은 발광층내 도펀트 재료로서 사용될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 A]에서의 Q1 및 Q3 고리를 연결시키는 연결기A1 은 N-R1 이고, Q2 및 Q3 고리를 연결시키는 연결기 A2는 N-R2일 수 있으며, 이 경우에 상기 R1 및 R2는 앞서 정의된 바와 동일하다.
또한, 상기 [화학식 A]에서의 연결기A1 은 N-R1 이고, A2는 N-R2인 경우에, 바람직하게는, 상기 치환기R1 및 R2는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기일 수 있다.
또한, 상기 [화학식 A]에서의 연결기A1 및 A2는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 하기 [구조식 A]로 표시되는 연결기일 수 있다.
[구조식 A]
Figure pat00007
상기 [구조식 A]에서 "-*"는 상기 연결기 A1이 Q1 및 Q3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, 또는 연결기 A2가 Q2 및 Q3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 A]에서 상기 R11 내지 R15는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 [화학식 A]에서의 연결기A1 및 A2 중 적어도 하나는 산소(O) 원자일 수 있으며, 이경우에 연결기A1 및 A2 모두 산소(O) 원자이거나 또는 하나만이 산소원자일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 [화학식 A]로 표시되는 보론 화합물에서의 붕소(B) 원자에 각각 결합되는 Q1 내지 Q3 고리는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리일 수 있다.
또한, 상기 Q1 내지 Q2 고리가 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 경우에, 상기 Q1 내지 Q2의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 10] 내지 [구조식 21] 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
[구조식 10] [구조식 11] [구조식 12]
Figure pat00008
[구조식 13] [구조식 14] [구조식 15]
Figure pat00009
[구조식 16] [구조식 17] [구조식 18]
Figure pat00010
[구조식 19] [구조식 20] [구조식 21]
Figure pat00011
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 "-*"는 Q1에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 A1 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, Q2에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 A2 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 상기 R은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 상기 Q3의 방향족 탄화수소 고리가 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 경우에, 상기 Q3는 하기 [구조식 B]로 표시되는 고리일 수 있다.
[구조식 B]
Figure pat00012
상기 [구조식 B]에서 "-*"는 상기 Q3에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 A1 , A2 및 붕소(B) 원자와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
상기 [구조식 B]에서 상기 R21 내지 R23은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 R21 내지 R23 는 각각 서로 이웃한 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에서 상기 [화학식 A]로 표시되는 보론 화합물의 구체적인 예로서는 하기 <화학식 1> 내지 <화학식 30> 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00013
<화학식 1 > <화학식 2 > <화학식 3>
Figure pat00014
<화학식 4 > <화학식 5 > <화학식 6>
Figure pat00015
<화학식 7 > <화학식 8 > <화학식 9>
Figure pat00016
<화학식 10> <화학식 11 > <화학식 12>
Figure pat00017
<화학식 13 > <화학식 14 > <화학식 15>
Figure pat00018
<화학식 16 > <화학식 17 > <화학식 18>
Figure pat00019
<화학식 19 > <화학식 20 > <화학식 21>
Figure pat00020
<화학식 22 > <화학식 23 > <화학식 24>
Figure pat00021
<화학식 25 > <화학식 26 > <화학식 27>
Figure pat00022
<화학식 28 > <화학식 29 > <화학식 30>
본 발명에 따른 유기발광소자는 발광층으로서 호스트와 도판트를 포함하며, 상기 [화학식 A] 표시되는 보론 화합물은 도판트로서 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물은 높은 굴절률과 내열성이 높은 물리적 특성을 가지고 있어 유기발광소자의 전극의 외면에 개재되는 캡핑층으로 사용하기 적합하다. 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물은 높은 굴절률을 가지고 있어서, 유기발광소자의 외부발광효율을 증가시킬 수 있다. (여기서, '외부 발광효율'이란, 유기층에서 생성된 광이 유기발광소자의 외부로 추출되는 효율을 의미한다.)
즉, 본 발명에 있어서 [화학식 B]로 표시되는 화합물은 상기 유기발광소자내 제1전극 또는 제2전극의 일면으로서, 발광층에 대향하는 면의 반대면에 적층 또는 코팅을 통해 캡핑층을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 [화학식 B]에서의 R31 내지 R33 중 어느 하나를 포함하는 방향족 고리가 적어도 2개 이상 서로 결합되어 있으며, 이때, 상기 R31 또는 R32를 포함하는 벤젠고리에 연결되는 질소원자에 결합되는 치환기인 Ar31 내지 Ar34 중 적어도 하나는 [구조식 A]로 표시되는 치환기인 것을 기술적 특징으로 하며, 이때 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물은 유기발광소자내 상기 캡핑층의 재료로서 사용될 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 B]내의 치환기 Ar31 내지 Ar34 중 1개 또는 2개가 상기 [구조식 A]로 표시되는 치환기일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 B]내의 치환기 Ar31 내지 Ar32 중 하나는 상기 [구조식 A]로 표시되는 치환기이고, 또한, Ar33 내지 Ar34 중 하나는 상기 [구조식 A]로 표시되는 치환기일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 B]내의 'L31-Ar31', 'L32-Ar32', 'L33-Ar33' 및 'L34-Ar34' 중 적어도 하나는 [구조식 A] 치환기를 포함하는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 또는 [구조식 A] 치환기를 포함하는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 B]에서의 연결기 L31 내지 L34는 단일 결합, 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물의 연결기 L31 내지 L34는 단일 결합, 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 [화학식 B]의 구조식 A내 R41 및 R42가 서로 연결되어 고리를 형성하거나, 또는 R42 및 R43이 서로 연결되어 고리를 형성하거나, 또는 R43 및 R44가 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고, 바람직하게는 상기 R41 및 R42가 고리를 형성하여 6원환의 포화 또는 불포화고리를 형성하거나, 또는 R42 및 R43이 고리를 형성하여 6원환의 포화 또는 불포화고리를 형성하거나, 또는 R43 및 R44가 고리를 형성하여 6원환의 포화 또는 불포화고리를 형성할 수 있다.
한편, 본 발명에서 [화학식 B]로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서는 하기 [화합물 101] 내지 [화합물 145] 중에서 선택되는 어느하나일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
Figure pat00023
[화합물 101] [화합물 102] [화합물 103]
Figure pat00024
[화합물 104] [화합물 105] [화합물 106]
Figure pat00025
[화합물 107] [화합물 108] [화합물 109]
Figure pat00026
[화합물 110] [화합물 111] [화합물 112]
Figure pat00027
[화합물 113] [화합물 114] [화합물 115]
Figure pat00028
[화합물 116] [화합물 117] [화합물 118]
Figure pat00029
[화합물 119] [화합물 120] [화합물 121]
Figure pat00030
[화합물 122] [화합물 123] [화합물 124]
Figure pat00031
[화합물 125] [화합물 126] [화합물 127]
Figure pat00032
[화합물 128] [화합물 129] [화합물 130]
Figure pat00033
[화합물 131] [화합물 132] [화합물 133]
Figure pat00034
[화합물 134] [화합물 135] [화합물 136]
Figure pat00035
[화합물 137] [화합물 138] [화합물 139]
Figure pat00036
[화합물 140] [화합물 141] [화합물 142]
Figure pat00037
[화합물 143] [화합물 144] [화합물 145]
한편, 본 발명에 따른 유기발광소자는 발광층이외에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 수송층, 및 전자 주입층에서 선택되는 적어도 하나의 층을 추가적으로 포함할 수 있다.
그러나, 이러한 다수의 층이 적층된 형태를 가지고 있으므로, 발광층내에서 생성된 광이 소자내 여러 층을 통과하는 과정에서, 전반사에 의하여, 유기발광소자의 외부로 추출되지 못하고 소자 내에서 소멸할 수 있다. 이와 같이 유기발광소자의 외부발광효율이 낮은 경우 발광층내에서의 광변환 효율이 높더라도, 유기발광소자의 전체적인 광효율은 저하될 수 있다. 그러나, 굴절률이 높은 캡핑층을 전극 외면에 도입하는 경우 발광층에서 생성된 광이 전극을 통과하여 외부 공기로 진입할 시, 보강간섭에 의해 특정파장의 빛이 외부로 취출되는 효율을 증가시킬 수 있으므로, 유기발광소자의 광효율을 개선시킬 수 있다.
한편 본 발명에서 "(유기층이) 유기 화합물을 1종 이상 포함한다" 란, "(유기층이) 본 발명의 범주에 속하는 1종의 유기 화합물 또는 상기 유기 화합물의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
보다 바람직한 본 발명의 일 실시예로서, 본 발명은 제1전극으로서 양극, 제1전극에 대향된 제2전극으로서 음극; 및 상기 양극과 음극 사이에 개재되는 발광층;을 포함하고, 본 발명에서의 상기 [화학식 A]로 표시되는 보론 화합물 중 적어도 하나를 발광층내 도판트로서 포함하며, 또한 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 상기 음극의 외측면에 개재된 유기발광소자일 수 있다.
이때, 상기 발광층내 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
상기 호스트와 도판트를 포함하는 발광층에 도판트 화합물로서 본 발명에서의 상기 [화학식 A]로 표시되는 보론 화합물 및 상기 음극의 외측면에 캡핑층으로서 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물의 적절한 선택을 통해 고효율 특성을 가질 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도시한 그림이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(20), 정공수송층(40), 호스트 및 도판트를 포함하는 발광층(50), 전자수송층(60), 음극(80) 및 캡핑층(90)을 순차적 순서로 포함하는 유기발광소자로서, 상기 양극을 제1 전극으로, 음극을 제2전극으로 하여, 상기 양극과 발광층 사이에 정공수송층을 포함하고, 발광층과 음극 사이에 전자수송층을 포함한 유기발광소자에 해당한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 상기 양극(20)과 정공수송층(40) 사이에 정공주입층(30)이 포함되며, 상기 전자수송층(60)과 음극(80) 사이에 전자주입층(70)이 포함될 수 있다.
도 1을 참조하여 본 발명의 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 기판(10) 상부에 양극(애노드) 전극용 물질을 코팅하여 양극(20)을 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 양극 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.
상기 양극(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.
상기 정공주입층 재료는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 2-TNATA [4,4',4"-tris(2-naphthylphenyl-phenylamino)-triphenylamine], NPD[N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)], TPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine], DNTPD[N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine] 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는것인 한 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐 -[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다. 하지만 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 발광층(50)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 적층할 수 있다.
여기서, 상기 발광층은 호스트와 도펀트로 이루어질 수 있으며, 도판트를 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 바와 같다.
한편, 발광층에 사용되는 호스트의 예시적 구조로서는 하기 [화학식 C1] 내지 [화학식 C4]로 표시되는 화합물일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 C1]
Figure pat00038
상기 [화학식 C1]에서,
상기 Ar7 내지 Ar9은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 R50내지 R59은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 연결기 Ar7 내지 Ar9, 치환기 R50 내지 R59 는 각각 서로 이웃한 연결기 또는 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있고;
상기 e, f 및 g는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 내지4중에서 어느 하나의 정수이고;
상기 [화학식 C1]에서 '-*'는 P 구조내 연결기Ar7 또는 Q 구조내 연결기Ar8과 결합하기 위한 사이트를 의미한다.
[화학식 C2]
Figure pat00039
상기 [화학식 C2]에서,
상기 Ar17 내지 Ar20, R60 내지 R63은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 w, ww, x 및 xx는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 내지 3 중에서 어느 하나의 정수이고,
상기 y, yy, z 및zz는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 0 내지 2중에서 어느 하나의 정수이다.
[화학식 C3]
Figure pat00040
상기 [화학식 C3]에서,
상기 Ar21 내지 Ar24은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 R64내지 R67은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 ee, ff, gg 및hh는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 1 내지 4 중에서 어느 하나의 정수이다.
[화학식 C4]
Figure pat00041
상기 [화학식 C4]에서,
상기 Ar25 내지 Ar27은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 단일결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
상기 R68내지 R73은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
상기 연결기 Ar25 내지 Ar27 , 치환기 R68내지 R73은 각각 서로 이웃한 연결기 또는 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있고;
상기 mm, pp 및 nn는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 0 내지 4 중에서 어느 하나의 정수이다.
여기서, 상기 [화학식 C1] 내지 [화학식 C4]에서의 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 앞에서 정의한 바와 같다.
보다 구체적으로, 상기 [화학식 C1] 내지 [화학식 C4]로 표시되는 화합물의 구체적인 예로는 하기 [호스트 1] 내지 [호스트 56]으로 표시되는 화합물 중에서 선택되는 어느 하나일 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니다.
[호스트1] [호스트2] [호스트3] [호스트4]
Figure pat00042
[호스트5] [호스트6] [호스트7] [호스트8]
Figure pat00043
[호스트9] [호스트10] [호스트11] [호스트12]
Figure pat00044
[호스트13] [호스트14] [호스트15] [호스트16]
Figure pat00045
[호스트17] [호스트18] [호스트19] [호스트20]
Figure pat00046
[호스트21] [호스트22] [호스트23] [호스트24]
Figure pat00047
[호스트25] [호스트26] [호스트27] [호스트28]
Figure pat00048
[호스트29] [호스트30] [호스트31] [호스트32]
Figure pat00049
[호스트33] [호스트34] [호스트35] [호스트36]
Figure pat00050
[호스트37] [호스트38] [호스트39] [호스트40]
Figure pat00051
[호스트41] [호스트42] [호스트43] [호스트44]
Figure pat00052
[호스트45] [호스트46] [호스트47] [호스트48]
Figure pat00053
[호스트49] [호스트50] [호스트51] [호스트52]
Figure pat00054
[호스트53] [호스트54] [호스트55] [호스트56]
Figure pat00055
또한 상기 발광층은 상기 도판트와 호스트이외에도 다양한 호스트와 다양한 도펀트 물질을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구체적인 예에 의하면, 상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하다.
한편, 상기 발광층 상에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한다.
한편 본 발명에서 상기 전자수송층 재료로는 전자주입전극(Cathode)로부터 주입된 전자를 안정하게 수송하는 기능을 하는 것으로서 공지의 전자수송물질을 이용할 수 있다. 공지의 전자수송물질의 예로는, 퀴놀린유도체, 특히트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), Liq, TAZ, BAlq, 베릴륨비스(벤조퀴놀리-10-노에이트)(beryllium bis(benzoquinolin-10-olate: Bebq2), 2-[4-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-phenyl]-1-phenyl-1H-benzoimidazole, 3-[5-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-pyridin-2-yl]-quinoline, BCP, 옥사디아졸유도체인 PBD, BMD, BND 등과 같은 재료를 사용할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00056
TAZ BAlq
Figure pat00057
2-[4-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-phenyl]-1-phenyl-1H-benzoimidazole
Figure pat00058
3-[5-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-pyridin-2-yl]-quinoline
Figure pat00059
BCP
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
또한, 본 발명에서의 유기발광소자는 상기 전자수송층을 형성한 후에 전자 수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자 주입층(EIL)이 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료를 제한하지 않는다.
상기 전자 주입층 형성 재료로는 CsF, NaF, LiF, Li2O, BaO등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1 Å 내지 약 100 Å, 약 3 Å 내지 약 90 Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 음극은 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질을 이용할 수 있다. 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 또는 이들의 합금 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 사용하거나, ITO, IZO를 사용한 투과형 음극을 사용할 수 있다.
이어서, 상기 음극(80) 전극 상에 캡핑층(90)을 증착방법 또는 용액공정에 따른 스핀 코팅 방법을 통해 증착함으로써 유기 발광소자(OLED)가 완성된다. 여기서, 상기 캡핑층의 두께는 300 내지 1200 Å인 것이 바람직하며, 400 내지 800 Å인 것이 더욱 바람직하다. 캡핑층의 두께는 유기발광소자에 있어서 사용된 발광층의 재료, 유기발광소자의 두께등에 따라서 적합하게 변경될 수 있다.
여기서, 상기 캡핑층을 구성하는 재료에 대해서는 앞서 기재한 바와 같으며, 본 발명에 따른 캡핑층을 증착하는 방법은 상기 [화학식 B]로 표시되는 하나의 화합물을 단독으로 증착하여도 되고, 상기 [화학식 B]로 표시되는 하나의 화합물을 단독으로 증착한 층의 적층구조를 형성할 수도 있으며, 또한 상기 [화학식 B]로 표시되는 둘 이상의 화합물의 혼합물을 증착할 수도 있다. 또한 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물 이외에 다른 무기물질 또는 유기물질를 혼합하여 증착할 수도 있다.
구체적으로 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 이용하여 제조된 캡핑층은 가시광선 영역(400 내지 750 nm)의 파장에서 1.70 이상인 것이 바람직하며, 1.80 이상이 더욱 바람직하고, 1.85 이상인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따라 제조된 유기발광소자는 투명 또는 반투명의 전극의 외측면에 전극보다 굴절률이 높은 캡핑층을 도입함으로써, 유기발광소자의 외면을 보호하는 것뿐만 아니라, 광추출 효율을 큰 폭으로 증대시킬 수 있다.
구체적으로 상기 발광층에서 발생한 광이 외부로 방출되는 동안 층간계면을 통과하거나 반사하게 된다. 이때 굴절률의 차이로 인하여 캡핑층과 외부공기의 계면에서 빛이 반사하는데, 반사된 빛은 다시 캡핑층과 전극의 계면에서 굴절률의 차이로 인하여 재반사될 수 있다. 이러한 각 층 사이의 계면에서 반사를 거듭할수록 특정 파장을 가진 빛은 공진하여, 공진된 파장의 빛은 증폭되어 외부로 방출되어 유기발광소자의 외부발광효율을 극대화시킬 수 있다.
또한, 상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 이용하여 캡핑층을 제조하는 경우 400 ℃ 보다 낮은 온도에서 증착이 가능하여, 유기발광소자의 제작시 열적 손상을 일으키지 않는다.
또한 본 발명에서의 유기 발광 소자는 380 nm 내지 800 nm의 파장범위에서 발광하는 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료의 발광층을 추가적으로 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에서의 발광층은 복수의 발광층으로서, 상기 추가적으로 형성되는 발광층내 청색 발광재료, 녹색 발광재료 또는 적색 발광재료는 형광재료 또는 인광재료일 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 각각의 층중에서 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착공정 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있다.
여기서 상기 증착 공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 진공 또는 저압상태에서 가열 등을 통해 증발시켜 박막을 형성하는 방법을 의미하고, 상기 용액공정은 상기 각각의 층을 형성하기 위한 재료로 사용되는 물질을 용매와 혼합하고 이를 잉크젯 인쇄, 롤투롤 코팅, 스크린 인쇄, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅 등과 같은 방법을 통하여 박막을 형성하는 방법을 의미한다.
또한 본 발명에서의 상기 유기 발광 소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나의 장치에 사용될 수 있다.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
(실시예)
도판트 물질의 합성
합성예 1: 화학식 3의 합성
합성예 1-(1): [중간체 1-a]의 합성
Figure pat00063
[중간체 1-a]
1 L 반응기에 디페닐아민 (30 g, 177 mmol), 1-브로모-3-아이오도벤젠 (55.1 g, 195 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)팔라듐 (6.5 g, 7 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (51.2 g, 532 mmol), 2,2'-비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (2.5 g, 7 mmol), 톨루엔 300 ml를 넣고 24 시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-a] (29 g, 75%)를 얻었다.
합성예 1-(2): [중간체 1-b]의 합성
Figure pat00064
[중간체 1-b]
1 L 반응기에 [중간체 1-a] (32.9 g, 101 mmol), 아닐린 (10.4 g, 112 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.5 g, 2 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (19.5 g, 203 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (1.3 g, 2 mmol), 톨루엔 320 mL를 넣고 24 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-b] (28 g, 72%)를 얻었다.
합성예 1-(3): [중간체 1-c]의 합성
Figure pat00065
[중간체 1-c]
1 L 반응기에 [중간체 1-b] (28 g, 83 mmol), 1-브로모-2,3-디클로로벤젠 (20.7 g, 92 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)팔라듐 (1.6 g, 2 mmol), 소듐터셔리 부톡사이드 (16 g, 166 mmol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.7 g, 3 mmol), 톨루엔 300 ml를 넣고 24 시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-c] (29.2 g, 75%)를 얻었다.
합성예 1-(4): [중간체 1-d]의 합성
Figure pat00066
[중간체 1-d]
1 L 반응기에 3-브로모-4'-(터셔리뷰틸)-1,1'-바이페닐 (39.9 g, 138 mmol), 3-(4-터셔리뷰틸페닐)아닐린 (31.1 g, 138 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.6 g, 3 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (26.5 g, 276 mmol), 비스(디페닐포스피노)-1,1'-바이나프틸 (1.7 g, 3 mmol), 톨루엔 400 mL를 넣고 24 시간 동안 환류 교반하였다. 반응종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-d] (26.3 g, 62%)를 얻었다.
합성예 1-(5): [중간체 1-e]의 합성
Figure pat00067
[중간체 1-e]
1 L 반응기에 [중간체 1-c] (29.2 g, 61 mmol), [중간체 1-d] (26.3 g, 61 mmol), 트리스(디벤질리덴아세톤)팔라듐 (1.1 g, 1 mmol), 소듐터셔리부톡사이드 (11.7 g, 121 mmol), 트리터셔리부틸포스핀 (0.5 g, 2 mmol), 톨루엔 300 ml를 넣고 24 시간 동안 환류 교반시켰다. 반응종결 후 여과하여 여액을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [중간체 1-e] (32.4 g, 61%)를 얻었다.
합성예 1-(6): [화학식 3]의 합성
Figure pat00068
[화학식 3]
1 L 반응기에 [중간체 1-e] (32.4 g, 37 mmol), 터셔리뷰틸벤젠을 넣고 녹였다. -78 ℃에서 터셔리뷰틸리튬 (42.4 mL, 74 mmol) 적가하였다. 적가 후 60 ℃에서 3시간 교반하였다. 같은 온도에서 질소를 불어 펜탄을 제거하였다. -78 ℃에서 보론트리브로마이드 (7.1 mL, 74 mmol)을 적가한 후 상온에서 1 시간 교반하였다. 0 ℃에서 N,N-디아이소프로필에틸아민 (6 g, 74 mmol)을 적가한 후 120 ℃에서 2 시간 교반하였다. 반응 종결 후 상온에서 소듐아세테이트 수용액을 넣고 교반하였다. 에틸아세테이로 추출하고 유기층을 농축한 후 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 [화학식 3] (3.0 g, 25%)을 얻었다.
MS (MALDI-TOF): m/z 851.44 [M+]
합성예 2: 화학식 5의 합성
합성예 2-(1): [중간체 2-a]의 합성
Figure pat00069
[중간체 2-a]
상기 합성예 1-(2)에서 아닐린 대신 2-디벤조퓨란아민을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-a] (수율 74%)를 얻었다.
합성예 2-(2): [중간체 2-b]의 합성
Figure pat00070
[중간체 2-b]
상기 합성예 1-(3)에서 [중간체 1-b] 대신 [중간체 2-a]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-b] (수율 72%)를 얻었다.
합성예 2-(3): [중간체 2-c]의 합성
Figure pat00071
[중간체 2-c]
상기 합성예 1-(4)에서 3-브로모-4'-(터셔리뷰틸)-1,1'-바이페닐 대신 3-브로모-1,1'-바이페닐을 사용하고, 3-(4-터셔리뷰틸페닐)아닐린 대신 3-아미노바이페닐을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-c] (수율 65%)를 얻었다.
합성예 2-(4): [중간체 2-d]의 합성
Figure pat00072
[중간체 2-d]
상기 합성예 1-(5)에서 [중간체 1-c] 대신 [중간체 2-b]를 사용하고, [중간체 1-d] 대신 [중간체 2-c]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [중간체 2-d] (수율 62%)를 얻었다.
합성예 2-(5): [화학식 5]의 합성
Figure pat00073
[화학식 5]
상기 합성예 1-(6)에서 [중간체 1-e] 대신 [중간체 2-d]를 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화학식 5] (수율 24%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF): m/z 829.33 [M+]
캡핑층 물질의 합성
합성예 3: 화합물 119의 합성
합성예 3-(1): [화합물 119]의 합성
질소 치환한 반응 용기에 4,4"-디아이오도-p-터페닐 14.0 g, {4-(벤조옥사졸-2-일)페닐}페닐아민 18.3 g, 탄산칼륨 13.2 g, 구리분말 0.3 g, 아황산수소나트륨 0.9 g, 3,5-디터셔리뷰틸살리실산 0.7 g, 도데실벤젠 30 mL를 더하여 가열하고, 210 ℃로 44 시간 교반했다. 실온까지 냉각하고, 톨루엔 50 mL를 더해 여과하였다. 여과물에 1,2-디클로로벤젠 230 mL을 넣고 가열하여 핫필터를 하였다. 여액을 농축한 후 생성된 결정을 1,2-디클로벤젠으로 여과하여 황색 고체인 [화합물 119] (10.9 g, 47%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 800.32 [M+]
합성예 4: 화합물 120의 합성
합성예 4-(1): [화합물 120]의 합성
상기 합성예 3-(1)에서 4,4"-디아이오도-p-터페닐 대신 4,4'-디아이오도바이페닐 을 사용한 것을 제외하고는, 동일한 방법을 이용하여 [화합물 120] (수율 54%)를 얻었다.
MS (MALDI-TOF) : m/z 724.28 [M+]
실시예 1 ~ 4: 유기발광소자의 제조
ITO 글래스의 발광면적이 2mmㅧ2mm 크기가 되도록 패터닝한 후 세정하였다. 상기 ITO 글래스를 진공 챔버에 장착한 후 베이스 압력이 1ㅧ10-7 torr가 되도록 한 후 상기 ITO 위에 2-TNATA (4,4′,4′′-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine) (700 Å), α-NPD (600 Å) 순으로 성막한 후, [BH]와 하기 표 1에 기재된 화합물 5% 혼합하여 성막 (200 Å)한 다음, 전자 수송층으로 [화학식 E-1]을 (300 Å), 전자 주입층으로 Liq (10 Å)를, MgAg (120 Å)의 순서로 성막하고 마지막으로 캡핑층을 600 Å 두께로 성막하여 유기발광소자를 제조하였다. 상기 유기발광소자의 발광특성은 10 mA/cm2에서 측정하였다.
[α-NPD] [BH] [화학식 E-1]
Figure pat00074
비교예 1 및 2
상기 실시예 1 내지 4 에서 사용된 화합물 대신 [BD1]을 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광소자의 발광특성은 10 mA/cm2에서 측정하였다. 상기 [BD1] 의 구조는 다음과 같다.
[BD1]
Figure pat00075
비교예 3 및 4
상기 실시예 1 내지 4 에서 사용된 캡핑층으로서 Alq3 를 사용한 것 이외에는 동일하게 유기발광소자를 제작하였으며, 상기 유기발광 소자의 발광 특성은 10 mA/cm2 에서 측정하였다. 상기 [Alq3]의 구조는 다음과 같다.
[Alq3]
Figure pat00076
호스트 도판트 캡핑층 전류밀도
(mA/cm2)		 EQE(%)
실시예1 BH 화학식 3 화학식 119 10 18.74
실시예2 BH 화학식 3 화학식 120 10 18.31
실시예3 BH 화학식 5 화학식 119 10 18.49
실시예4 BH 화학식 5 화학식 120 10 18.39
비교예1 BH BD1 화학식 119 10 16.86
비교예2 BH BD1 화학식 120 10 16.33
비교예3 BH 화학식 3 Alq3 10 15.50
비교예4 BH 화학식 5 Alq3 10 16.06
상기 표 1 에서 보는 바와 같이 본 발명에 의한 유기발광소자는 비교예 1 내지 비교예 4의 종래기술에 의한 유기발광소자보다 발광효율이 우수한 효과를 보여주고 있어 유기발광소자로서 응용가능성이 높은 것을 알 수 있다.

Claims (22)

  1. 제1전극;
    상기 제1전극에 대향된 제2전극;
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되는 발광층; 및
    상기 제1전극 및 제2전극의 일면들 중 상기 발광층에 대향하는 면의 반대면에 구비된 캡핑층을 포함하는 유기발광소자로서,
    상기 발광층이 하기 [화학식 A] 로 표시되는 보론 화합물을 적어도 1종 이상 포함하고,
    상기 캡핑층이 하기 [화학식 B]로 표시되는 화합물을 적어도 1종 이상 포함하는 유기발광소자.
    [화학식 A]
    Figure pat00077

    상기 [화학식 A] 에서,
    상기 Q1 내지 Q3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 방향족 헤테로고리이고;
    상기 연결기 A1는 N-R1, CR3R4, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 연결기 A2는 N-R2, CR5R6, O, S, Se 중에서 선택되는 어느 하나이며;
    상기 R1 내지 R6은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며, 상기 R1 내지 R6은 각각 상기 Q1 내지 Q3 중에서 선택되는 하나 이상의 고리와 결합하여 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.

    [화학식 B]
    Figure pat00078

    상기 [화학식 B]에서,
    치환기 R31 내지 R33은 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 50의 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느하나이고,
    연결기 L31 내지 L34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    Ar31 내지 Ar34는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 n은 0 내지 4의 정수이고, n이 2이상인 경우에 치환기 R33을 포함하는 각각의 방향족 고리는 서로 동일하거나 상이하고,
    m1 내지 m3는 0 내지 4의 정수이고, 이들이 각각 2이상인 경우에 각각의 R31, R32, 또는 R33는 서로 동일하거나 상이하며,
    상기 치환기 R31 내지 R33이 결합되지 않은 방향족고리의 탄소원자는 수소 또는 중수소와 결합하며,
    Ar31 내지 Ar34 중 적어도 하나는 하기 [구조식 A]로 표시되는 치환기 이다.
    [구조식 A]
    Figure pat00079

    상기 [구조식 A]에서,
    R41 내지 R44는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 니트로기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고, 이들은 각각 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있고,
    Y는 탄소원자 또는 질소원자를 나타내고, Z는 탄소원자, 산소원자, 황원자 또는 질소원자를 나타내고,
    Ar35 내지 Ar37은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 50의 아릴기 및 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 50의 헤테로아릴기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    Z가 산소원자 또는 황원자일 경우 Ar37은 존재하지 않으며,
    Y 및 Z가 질소원자일 경우 Ar35, Ar36, Ar37 중 하나만이 존재하며,
    Y가 질소원자 및 Z가 탄소원자일 경우 Ar36은 존재하지 않으며,
    단, R41 내지 R44, Ar35 내지 Ar37 중 하나는 [화학식 B]에서의 연결기 L31 내지 L34중의 하나와 연결되는 단일결합이고,
    여기서, 상기 [화학식 A] 및 [화학식 B]에서의 '치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기발광소자의 발광층은 호스트와 도판트를 포함하여 이루어지고,
    상기 [화학식 A]로 표시되는 보론 화합물은 도판트로서 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 [화학식 A]에서의 연결기A1 은 N-R1 이고,
    연결기A2는 N-R2인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    상기 R1 및 R2는 청구항 1에서 정의된 바와 동일하다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 치환기R1 및 R2는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 [화학식 A]에서의 연결기A1 및 A2는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 하기 [구조식 A]로 표시되는 연결기인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [구조식 A]
    Figure pat00080

    상기 [구조식 A]에서 "-*"는 상기 연결기 A1이 Q1 및 Q3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, 또는 연결기 A2가 Q2 및 Q3 고리에서의 방향족 탄소와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 A]에서 상기 R11 내지 R15는 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이다.
  6. 제1항에 있어서,
    [화학식 A]에서의 연결기A1 및 A2 중 적어도 하나는 산소(O) 원자인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    [화학식 A]에서의 연결기A1 및 A2는 모두 산소(O) 원자인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 Q1 내지 Q3은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 방향족 탄화수소 고리인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 Q1 내지 Q2의 방향족 탄화수소 고리는 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 [구조식 10] 내지 [구조식 21] 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.

    [구조식 10] [구조식 11] [구조식 12]
    Figure pat00081

    [구조식 13] [구조식 14] [구조식 15]
    Figure pat00082

    [구조식 16] [구조식 17] [구조식 18]
    Figure pat00083

    [구조식 19] [구조식 20] [구조식 21]
    Figure pat00084

    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 "-*"는 Q1에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 A1 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하거나, Q2에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 A2 및 붕소(B) 원자와 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 10] 내지 [구조식 21]에서 상기 R은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    m은 1 내지 8의 정수이며, m이 2이상인 경우 또는 R이 2이상인 경우에는 각각의 R은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 Q3의 방향족 탄화수소 고리는 하기 [구조식 B]로 표시되는 고리인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [구조식 B]
    Figure pat00085

    상기 [구조식 B]에서 "-*"는 상기 Q3에서의 방향족 고리내 탄소가 상기 연결기 A1 , A2 및 붕소(B) 원자와 각각 결합하기 위한 결합 사이트를 의미하며,
    상기 [구조식 B]에서 상기 R21 내지 R23은 각각 서로 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이며,
    상기 R21 내지 R23 는 각각 서로 이웃한 치환기와 서로 연결되어 지환족 또는 방향족의 단일환 또는 다환고리를 추가적으로 형성할 수 있다.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 보론 화합물은 하기 <화학식 1> 내지 <화학식 30> 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    Figure pat00086

    <화학식 1 > <화학식 2 > <화학식 3>
    Figure pat00087

    <화학식 4 > <화학식 5 > <화학식 6>
    Figure pat00088

    <화학식 7 > <화학식 8 > <화학식 9>
    Figure pat00089

    <화학식 10 > <화학식 11 > <화학식 12>
    Figure pat00090

    <화학식 13 > <화학식 14 > <화학식 15>
    Figure pat00091

    <화학식 16 > <화학식 17 > <화학식 18>
    Figure pat00092

    <화학식 19 > <화학식 20 > <화학식 21>
    Figure pat00093

    <화학식 22 > <화학식 23 > <화학식 24>
    Figure pat00094

    <화학식 25 > <화학식 26 > <화학식 27>
    Figure pat00095

    <화학식 28 > <화학식 29 > <화학식 30>
  12. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 B]에서의 Ar31 내지 Ar34 중 1개 또는 2개가 상기 [구조식 A]로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 B]에서의 Ar31 내지 Ar32 중 하나는 상기 [구조식 A]로 표시되는 치환기이고,
    또한, Ar33 내지 Ar34 중 하나는 상기 [구조식 A]로 표시되는 치환기인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 B]내의 'L31-Ar31', 'L32-Ar32', 'L33-Ar33' 및 'L34-Ar34' 중 적어도 하나는 [구조식 A] 치환기를 포함하는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 또는 [구조식 A] 치환기를 포함하는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로아릴기인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 B]에서의 연결기 L31 내지 L34는 단일 결합, 탄소수 6 내지 20의 아릴렌기 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 B]의 [구조식 A]내 R41 및 R42가 고리를 형성하여 6원환의 포화 또는 불포화고리를 형성하거나,
    상기 치환기 R42 및 R43이 고리를 형성하여 6원환의 포화 또는 불포화고리를 형성하거나,
    상기 치환기 R43 및 R44가 고리를 형성하여 6원환의 포화 또는 불포화고리를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 [화학식 B]로 표시되는 화합물은 하기 [화합물 101] 내지 [화합물 145]으로 표시되는 군으로부터 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
    CPL 화합물
    Figure pat00096

    [화합물 101] [화합물 102] [화합물 103]
    Figure pat00097

    [화합물 104] [화합물 105] [화합물 106]
    Figure pat00098

    [화합물 107] [화합물 108] [화합물 109]
    Figure pat00099

    [화합물 110] [화합물 111] [화합물 112]
    Figure pat00100

    [화합물 113] [화합물 114] [화합물 115]
    Figure pat00101

    [화합물 116] [화합물 117] [화합물 118]
    Figure pat00102

    [화합물 119] [화합물 120] [화합물 121]
    Figure pat00103

    [화합물 122] [화합물 123] [화합물 124]
    Figure pat00104

    [화합물 125] [화합물 126] [화합물 127]
    Figure pat00105

    [화합물 128] [화합물 129] [화합물 130]
    Figure pat00106

    [화합물 131] [화합물 132] [화합물 133]
    Figure pat00107

    [화합물 134] [화합물 135] [화합물 136]
    Figure pat00108

    [화합물 137] [화합물 138] [화합물 139]
    Figure pat00109

    [화합물 140] [화합물 141] [화합물 142]
    Figure pat00110

    [화합물 143] [화합물 144] [화합물 145]
  18. 제1항에 있어서,
    상기 캡핑층의 두께가 300 내지 1200 Å의 범위이며, 캡핑층의 굴절률이 가시광선 영역(400 내지 750 nm)의 파장에서 1.85 이상인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 유기 발광소자는 발광층이외에 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중 선택되는 적어도 하나의 층을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 각각의 층 중에서 선택된 하나 이상의 층은 증착공정 또는 용액공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극은 양극이고, 제2전극은 음극이며,
    상기 캡핑층은 음극의 일면에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 유기발광소자는 평판 디스플레이 장치; 플렉시블 디스플레이 장치; 단색 또는 백색의 평판 조명용 장치; 및, 단색 또는 백색의 플렉시블 조명용 장치;에서 선택되는 어느 하나에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.



KR1020180066052A 2018-06-08 2018-06-08 고효율의 유기 발광 소자 KR20190139492A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180066052A KR20190139492A (ko) 2018-06-08 2018-06-08 고효율의 유기 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180066052A KR20190139492A (ko) 2018-06-08 2018-06-08 고효율의 유기 발광 소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190139492A true KR20190139492A (ko) 2019-12-18

Family

ID=69052247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180066052A KR20190139492A (ko) 2018-06-08 2018-06-08 고효율의 유기 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190139492A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4131456A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-08 SFC Co., Ltd. Organic light-emitting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4131456A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-08 SFC Co., Ltd. Organic light-emitting device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102213030B1 (ko) 신규한 보론 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR101976408B1 (ko) 저전압구동이 가능하며 고효율의 유기 발광 소자
JP7238120B2 (ja) 新規なホウ素化合物及びこれを含む有機発光素子
KR101132635B1 (ko) 피렌계 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자
KR101996649B1 (ko) 피렌 유도체 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20170056717A (ko) 고효율 특성을 갖는 유기 발광 소자
JP7181397B2 (ja) 新規なホウ素化合物及びこれを含む有機発光素子
KR101847431B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102503217B1 (ko) 유기 발광 소자용 화합물 및 이를 포함하는 장수명의 유기발광소자
KR20210010389A (ko) 신규한 보론 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20190138477A (ko) 저전압구동이 가능하며 고효율의 유기 발광 소자
EP4105221A1 (en) Novel boron compound, and organic light-emitting element comprising same
KR20210088451A (ko) 다환 방향족 유도체 화합물 및 이를 이용한 유기발광소자
KR101844434B1 (ko) 장수명 특성을 갖는 유기 발광 소자
KR102004385B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20220003501A (ko) 안트라센 유도체 및 이를 포함하는 유기전계발광소자
KR20180050891A (ko) 장수명 특성을 가지는 유기 발광 소자
CN115210243A (zh) 新型硼化合物及包括该新型硼化合物的有机发光元件
CN115427416A (zh) 新型硼化合物及包括该新型硼化合物的有机发光元件
KR102637961B1 (ko) 고효율의 유기 발광 소자
KR20210095363A (ko) 신규한 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자
KR20190139492A (ko) 고효율의 유기 발광 소자
KR102278852B1 (ko) 신규한 방향족 유기발광 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
KR20170058844A (ko) 장수명 특성을 가지는 유기 발광 소자
KR102587006B1 (ko) 고효율의 유기 발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal