KR20200064423A - 파이렌 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파이렌 화합물과 이를 포함하는 유기발광소자에 대한 것이다.
Description
본 발명은 파이렌 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
유기발광소자는 유기 물질을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 전환하기 위한 소자로서, 애노드(anode)와 캐소드(cathode) 사이에 발광 가능한 유기물층이 형성된 구조를 포함한다.
유기발광소자는 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 그 중 복수의 발광부가 적층된 텐덤(Tandem)형 유기발광소자가 연구되고 있다.
텐덤(Tandem)형 유기발광소자에서는 애노드와 캐소드 사이에는 발광층을 포함하는 발광부가 복수 개 적층된다. 인접한 발광부 사이에는 전하의 생성 및 이동을 위한 전하생성층이 위치한다.
전하생성층은 낮은 구동전압과 높은 효율이 요구된다.
본 발명의 목적은 새로운 구조의 파이렌 화합물을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 텐덤형 유기발광소자에서 N형 전하생성층과 P형 전하생성층 사이의 에너지 레벨 차이를 최소화하여 발광부에 전자 주입량을 향상시킬 수 있는 파이렌 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 N형 전하생성층이 알칼리 금속으로 도핑된 경우에도, 알칼리 금속이 P형 전하생성층으로 확산되는 현상을 최소화할 수 있는 파이렌 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 파이렌 화합물에 의해 달성된다.
[화학식 1] [화학식 2]
상기 화학식 1 또는 2에서, X1, X2, X3 및 X4는 탄소 또는 질소이며, R1 내지 R6는, 생략되거나, 수소, 치환 또는 치환되지 않은 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 치환되지 않은 탄소수 3 내지 60의 헤테로 아릴기 및 치환 또는 치환되지 않은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 중에서 선택되며,상기 R1 내지 상기 R4가 모두 수소인 것은 제외한다.
Phe 는 , Pyr은 이며, R1 내지 R4는 생략되거나, 치환 또는 치환되지 않은 페닐, 알킬페닐, 비페닐, 알킬비페닐, 할로페닐, 알콕시페닐, 할로알콕시페닐, 시아노페닐, 실릴페닐, 나프틸, 알킬나프틸, 할로나프틸, 시아노나프틸, 실릴나프틸, 피리딜, 알킬피리딜, 할로피리딜, 시아노피리딜, 알콕시피리딜, 실릴피리딜, 피리미딜, 할로피리미딜, 시아노피리미딜, 알콕시피리미딜, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴녹살리닐, 피라지닐, 퀴나졸리닐, 나프틸리디닐, 벤조티오페닐, 벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 아릴티아졸릴, 디벤조퓨라닐, 플루오레닐, 카바조일, 벤지미다졸릴, 카볼리닐, 페난쓰레닐, 터페닐, 터피리디닐, 트리페닐레닐, 플루오르안테닐 및 디아카플루오레닐 중에서 선택될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 제1전극, 제2전극 및 제1전극과 제2전극 사이에 위치하며 빛을 발광하는 유기물층을 포함하며, 유기물층은 복수의 층으로 이루어지며, 적어도 하나의 층은 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 따른 파이렌 화합물을 포함하는 것에 의해 달성된다.
적어도 하나의 층은 전하생성층(Charge Generation Layer; CGL)을 포함할 수 있다.
전하생성층(Charge Generation Layer; CGL)은 N형일 수 있다.
N형 전하생성층은, 파이렌 화합물 및 파이렌 화합물에 도핑되어 있는 알칼리 금속 및 알칼리토금속 중 적어도 하나를 포함하며, 알칼리금속은 Li, Na, K, Rb 및 Cs 중 적어도 어느 하나를 포함하며, 알칼리토금속은 Be, Mg, Ca, Sr 및 Ba 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
유기물층은, 제1발광부, 제1발광부와 제2전극 사이에 위치하는 제2발광부 및 제1발광부와 제2발광부 사이에 위치하는 제1전하생성층을 포함할 수 있다.
유기물층은, 제2발광부와 제2전극 사이에 위치하는 제3발광부, 제2발광부와 제3발광부 사이에 위치하는 제2전하생성층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 새로운 구조의 파이렌 화합물이 제공된다.
본 발명에 따르면 N형 전하생성층과 P형 전하생성층 사이의 에너지 레벨 차이를 최소화하여 발광부에 전자 주입량을 향상시켜 구동 전압 및 효율을 향상시킬 수 있는 파이렌 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자가 제공된다.
본 발명에 따르면 N형 전하생성층이 알칼리 금속으로 도핑된 경우에도, 알칼리 금속이 호스트 물질인 피리미딘 화합물에 단단히 배위하여 알칼리 금속이 P형 전하생성층으로 확산되는 현상을 최소화함으로써 유기발광소자의 수명을 개선할 수 있는 파이렌 화합물 및 이를 포함하는 유기발광소자가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자의 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 파이렌 화합물은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시된다.
[화학식 1] [화학식 2]
화학식 1 또는 2에서, X1, X2, X3 및 X4는 탄소 또는 질소이며, R1 내지 R6는, 생략되거나, 수소, 치환 또는 치환되지 않은 탄소수 6 내지 60의 아릴기, 치환 또는 치환되지 않은 탄소수 3 내지 60의 헤테로 아릴기 및 치환 또는 치환되지 않은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 중에서 선택되며, R1 내지 상기 R4가 모두 수소인 것은 제외한다.
화학식 1 또는 2는 하기 표시되는 화합물 중에 선택된 어느 하나 일 수 있으며,
R1 내지 R4는 생략되거나, 치환 또는 치환되지 않은 페닐, 알킬페닐, 비페닐, 알킬비페닐, 할로페닐, 알콕시페닐, 할로알콕시페닐, 시아노페닐, 실릴페닐, 나프틸, 알킬나프틸, 할로나프틸, 시아노나프틸, 실릴나프틸, 피리딜, 알킬피리딜, 할로피리딜, 시아노피리딜, 알콕시피리딜, 실릴피리딜, 피리미딜, 할로피리미딜, 시아노피리미딜, 알콕시피리미딜, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴녹살리닐, 피라지닐, 퀴나졸리닐, 나프틸리디닐, 벤조티오페닐, 벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 아릴티아졸릴, 디벤조퓨라닐, 플루오레닐, 카바조일, 벤지미다졸릴, 카볼리닐, 페난쓰레닐, 터페닐, 터피리디닐, 트리페닐레닐, 플루오르안테닐 및 디아카플루오레닐 중에서 선택될 수 있다.
본 발명에 따른 파이렌 화합물은 하기 표시되는 화합물 중 선택될 수 있다.
본 발명에 기재된 “알킬”, “알콕시” 및 그 외 “알킬”부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.
본 발명에 기재된 ‘아릴’은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 안트릴, 인데닐(indenyl), 플루오레닐, 페난쓰릴, 트리페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 나프틸은 1-나프틸 및 2-나프틸을 포함하며, 안트릴은 1-안트릴, 2-안트릴 및 9-안트릴을 포함하며, 플루오레닐은 1-플루오레닐, 2-플루오레닐, 3-플루오레닐, 4-플루오레닐 및 9-플루오레닐을 모두 포함한다. 본 발명에 기재된 ‘헤테로아릴’은 방향족 고리 골격 원자로서 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 방향족 고리 골격 원자가 탄소인 아릴 그룹을 의미하는 것으로, 5 내지 6원 단환 헤테로아릴, 및 하나 이상의 벤젠환과 축합된 다환식 헤테로아릴이며, 부분적으로 포화될 수도 있다.
또한, 본 발명에서의 ‘헤테로아릴’은 하나 이상의 헤테로아릴이 단일결합으로 연걸된 형태도 포함한다. 상기 헤테로아릴기는 고리내 헤테로원자가 산화되거나 사원화되어, 예를 들어 N-옥사이드 또는 4차 염을 형성하는 2가 아릴 그룹을 포함한다. 구체적인 예로 퓨릴, 티오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 티아디아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 옥사디아졸릴, 트리아진일, 테트라진일, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 퓨라잔일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등의 단환 헤테로아릴, 벤조퓨란일, 벤조티오펜일, 이소벤조퓨란일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 벤조티아디아졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴, 신놀리닐, 퀴나졸리닐, 퀴녹살리닐, 카바졸릴, 페난쓰리딘일, 벤조디옥솔릴 등의 다환식 헤테로아릴 및 이들의 상응하는 N-옥사이드(예를 들어, 피리딜 N-옥사이드, 퀴놀릴 N-옥사이드), 이들의 4차 염 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명에 기재되어 있는 “(C1-C30)알킬, 트리(C1-C30)알킬실릴, 디(C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴실릴, (C6-C30)아르, (C1-C30)알킬, (C1-C30)알킬옥시, (C1-C30)알킬티오, (C1-C30)알킬옥시카보닐, (C1-C30)알킬카보닐, (C1-C30)알킬옥시카보닐옥시, (C1-C30)알킬카보닐옥시” 등의 알킬은 탄소수 1 내지 20개로 제한될 수 있고, 탄소수 1 내지 10개로 제한될 수 있다. “(C6-C30)아릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아릴티오, (C6-C30)아릴카보닐, (C6-C30)아릴옥시카보닐, (C6-C30)아릴카보닐옥시, (C6-C30)아릴옥시카보닐옥시" 등의 아릴은 탄소수 6 내지 20개로 제한될 수 있고, 탄소수 6 내지 12개로 제한될 수 있다. “(C3-C30)헤테로아릴”의 헤테로아릴은 탄소수 4 내지 20개로 제한될 수 있고, 탄소수 4 내지 12개로 제한될 수 있다. “(C3-C30)시클로알킬”의 헤테로아릴은 탄소수 3 내지 20개로 제한될 수 있고, 탄소수 3 내지 7개로 제한될 수 있다. “(C2-C30)알케닐 또는 알키닐”의 알케닐 또는 알키닐은 탄소수 2 내지 20개로 제한될 수 있고, 탄소수 2 내지 10개로 제한될 수 있다.
또한, 본 발명에 기재되어 있는 ‘치환 또는 비치환’이라는 기재는 상기 R1 내지 R5 및 R11 내지 R18의 치환기가 각각 독립적으로 중수소, 할로겐, 할로겐이 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아릴이 치환 또는 비치환된 (C3-C30)헤테로아릴, 5원 내지 7원의 헤테로시클로알킬, 방향족고리가 하나이상 융합된 5원 내지 7원의 헤테로시클로알킬, (C3-C30)시클로알킬, 방향족 고리가 하나이상 융합된 (C6-C30)시클로알킬, 트리(C1-C30)알킬실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 아다만틸, (C7-C30)바이시클로알킬, (C2-C30)알케닐, (C2-C30)알키닐, 시아노, 카바졸릴, NR21R22, BR23R24, PR25R26, P(=O)R27R28 [R21 내지 R28은 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 (C1-C30)알킬, 치환 또는 비치환된 (C6-C30)아릴 또는 치환 또는 비치환된 (C3-C30)헤테로아릴이다.], (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, (C1-C30)알킬(C6-C30)아릴, (C1-C30)알킬옥시, (C1-C30)알킬티오, (C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아릴티오, (C1-C30)알콕시카보닐, (C1-C30)알킬카보닐, (C6-C30)아릴카보닐, (C6-C30)아릴옥시카보닐, (C1-C30)알콕시카보닐옥시, (C1-C30)알킬카보닐옥시, (C6-C30)아릴카보닐옥시, (C6-C30)아릴옥시카보닐옥시, 카르복실, 나이트로 또는 하이드록시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환되거나, 서로 인접한 치환체가 연결되어 고리를 형성하는 것을 의미한다.
전술한 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기와 같이 모식화하여 나타낼 수 있다.
여기서, 화학식 1 또는 화학식 2 의 Ar1에 해당되는 페난쓰롤린은 코어(Core)로서 N형 전하생성층에 도핑되는 알칼리 금속과 결합하여 N형 전하생성층의 특성을 나타낸다. 보다 자세하게, 페난쓰롤린 코어는 전자가 상대적으로 풍부한 sp2 혼성 오비탈의 질소(N)를 포함하고, 이 질소가 N형 전하생성층의 도펀트인 알칼리금속 또는 알칼리 토금속과 결합(binding)하여 갭 스테이트(gap state)를 형성한다. 따라서, 형성된 갭 스테이트에 의해, N형 전하생성층에서 전자수송층으로 전자의 전달을 원활하게 할 수 있다. 또한 질소가 N형 전하생성층에 포함된 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과 결합함으로써, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 P형 전하생성층으로 확산되지 않으므로 수명이 향상될 수 있다.
링커(linker)는 전하 이동도(carrier mobility)를 조절한다. 컨쥬게이션(conjugation) 조절을 통해 파이렌(pyrene)의 풍부한 전자를 Ar1로 도달하게 하는 통로 역할을 하고, HOMO(highest occupied molecular orbital)와 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)를 조절한다.
파이렌(pyrene)은 방향족 거대고리(aromatic macrocycle)로서 파이(π)-전자 밀도를 향상시키고, HOMO와 LUMO의 주요 틀을 잡아주는 역할을 한다. 따라서, N형 전하생성층의 전하 이동도를 향상시켜 N형 전하생성층에서 전자수송층으로의 전자의 전달을 원활하게 할 수 있다.
펜던트(pendant)는 전하 특성을 부가시켜주는 역할을 하고 HOMO와 LUMO를 조절한다. 아민류의 포함하여 전자가 풍부할 경우에는 화합물들은 정공 특성을 부여하고, 질소를 포함하는 헤테로 아릴을 포함하는 화합물들은 전자 특성을 부여하여 전자 특성이 부여된 펜던트는 N형 전하생성층의 전자 특성을 향상시켜 N형 전하생성층에서 전자수송층으로 전자의 전달을 원활하게 할 수 있다. 특히 펜던트1에 N형 또는 P형의 특성을 갖는 모이어티를 부가하였을 때 다른 펜던트보다 밴드갭 조절이 용이하여 좋은 특성을 낸다. 또한 분자 모이어티의 반응 포인트인 공격당하기 쉬운 포인트를 막아줌으로써 분자의 안정성을 증대시키고 유리전이 온도를 증가시킨다. 파이렌(pyrene)은 화합물의 강한 회전장애를 일으켜 분자간 상호작용을 줄여주어 비정질(amorphous)성, 내열성, 고색순도의 특성들을 보여 준다.
하기에 기술된 방식으로 각각의 R`에 헤테로아릴 또는 강력한 전자 끌게인 -F, -CN, -NO2, -POPh2, -CF3, -SO2Ph 등의 전자를 끄는 모이어티를 부가함으로써 페난쓰롤린의 강력한 전자끌게 성질을 완화하여 전자의 밀집을 분산시켜 주고 이로 인해 화학적 안정성을 증대함으로써 유기발광소자의 수명을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 화합물의 유리전이온도는 130℃ 이상이며, 융용온도가 270℃이상으로 열적안정성이 우수하다. 이로 인해 고효율의 유기발광소자의 구현이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자의 단면도이다. 도 1을 참조하면,
유기발광소자(1)는 탠덤형 구조로서 제1전극(양극, 110), 제2전극(음극, 120), 제1발광부(210), 제2발광부(220), 제3발광부(230), 제1전하생성층(240) 및 제2전하생성층(250)을 포함한다.
제1발광부(210), 제2발광부(220), 제3발광부(230), 제1전하생성층(240) 및 제2전하생성층(250)은 유기물층으로서 제1전극(110)과 제2전극(120) 사이에 위치하며, 제1전하생성층(240)은 제1발광부(210)와 제2발광부(220) 사이에 위치하고, 제2전하생성층(250)은 제2발광부(220)와 제3발광부(230)사이에 위치한다.
제1발광부(210)는 정공주입층(211), 제1정공수송층(212), 제1발광층(213), 제1전자수송층(214)으로 이루어져 있으며, 제2발광부(220)는 제2정공수송층(221), 제2발광층(222) 및 제2전자수송층(223)으로 이루어져 있고, 제3발광부(230)는 제3정공수송층(231), 제3발광층(232), 제3전자수송층(233) 및 전자주입층(234)으로 이루어져 있다.
제1전하생성층(240)은 N형 전하생성층(241)과 P형 전하생성층(242)으로 이루어져 있으며, 제2전하생성층(250)은 N형 전하생성층(251)과 P형 전하생성층(252)으로 이루어져 있다. N형 전하생성층(241, 251)은 알칼리 금속으로 도핑되어 있을 수 있다. 도핑된 알칼리금속은 Li, Na, K, Rb 및 Cs 중 적어도 어느 하나, 도핑된 알칼리토금속은 Be, Mg, Ca, Sr 및 Ba 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 파이렌 화합물은 제1전자수송층(212), 제2전자수송층(223) 및 전하생성층(230)에 포함되어 사용될 수 있으며, 특히 N형 전하생성층(231)에 사용될 수 있다.
설명한 유기발광소자(1)는 다양하게 변형가능하다. 일부 유기층은 생략되거나 추가될 수 있으며, 텐덤형태가 아닐 수 있으며, 3개 이상의 발광층을 가지는 텐덤형태일 수도 있다.
이하에서는 화합물 1-1, 1-11, 1-12, 1-34, 1-103 및 1-104의 제조예 및 유기발광소자의 실시예 1, 2, 3, 4, 5, 및 6의 비교예를 설명한다. 다만, 하기에 기재된 제조예 및 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐이며, 이하에 기재된 제조예 및 실시예에 의해 본 발명을 제한하여 해석되어서는 안 된다.
1. 화합물 1-1의 제조예
화합물 1-1로 표시된 2-(5-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,10-phenanthroline을 아래와 같은 반응들을 이용해 제조하였다.
(1) 중간체 A (1-(3-bromo-5-chlorophenyl)pyrene) 합성
둥근바닥 플라스크에 1,3-다이브로모-5-클로로벤젠 (1,3-dibromo-5-chlorobenzene) (270.35 g, 1.0 mol), 파이렌보로닉엑시드 (pyren-1-ylboronic acid) (295.28 g, 1.2 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.05 mol), 톨루엔 2 L, 에탄올 1 L, 4M 탄산칼륨 1 L를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻는다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 중간체 A (1-(3-bromo-5-chlorophenyl)pyrene)를 256 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 중간체 A (39.17 g, 0.10 mol), 페닐보로닉엑시드 (phenylboronic acid) (14.63 g, 0.12 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.005 mol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻는다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 중간체 A (1-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)pyrene)를 31 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 1-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)pyrene (31 g, 80 mmol), pinacoldiborane (24 g, 96 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.9 g, 4 mmol), Sphos (3.28 g, 8 mmol)와 포타슘포스페이트 (50.9 g, 240 mmol)를 다이옥산 300 mL에 넣고 24시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 셀라이트/실리카/셀라이트 컬럼(50 g/50 g/50 g)을 제조한 후, 여과하고 1리터의 다이옥산 용액을 더 흘려준 후 농축하여 34.6 g의 4,4,5,5-tetramethyl-2-(5-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,2-dioxaborolane을 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 4,4,5,5-tetramethyl-2-(5-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,2-dioxaborolane (34.6 g, 72 mmol), 2-브로모-1,10-페난쓰롤린(2-bromo-1,10-phenanthroline) (22.4 g, 86.4 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (4.2 g, 3.6 mmol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻었다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 23 g의 화합물을 수득하였다.
2. 화합물 1-11의 제조예
화합물 1-11로 표시된 2-(5-(pyren-1-yl)-4'-(pyrimidin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,10-phenanthroline을 아래와 같은 반응들을 이용해 제조하였다.
둥근바닥 플라스크에 중간체 A (39.17 g, 0.10 mol), 피리미딘페닐보로닉엑시드 ((4-(pyrimidin-2-yl)phenyl)boronic acid) (24.00 g, 0.12 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.005 mol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻었다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 중간체 A (1-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-3-yl)pyrene)를 37.5 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 2-(3'-chloro-5'-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyrimidine (37.5 g, 80 mmol), pinacoldiborane (24 g, 96 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.9 g, 4 mmol), Sphos (3.28 g, 8 mmol)와 포타슘포스페이트 (50.9 g, 240 mmol)를 다이옥산 300 mL에 넣고 24시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 셀라이트/실리카/셀라이트 컬럼(50 g/50 g/50 g)을 제조 한 후, 여과하고 1리터의 다이옥산 용액을 더 흘려준 후 농축하여 41.5 g의 2-(3'-(pyren-1-yl)-5'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyrimidine을 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 2-(3'-(pyren-1-yl)-5'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyrimidine (41.5 g, 72 mmol), 2-브로모-1,10-페난쓰롤린(2-bromo-1,10-phenanthroline) (22.4 g, 86.4 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (4.2 g, 3.6 mmol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻었다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 33.1 g의 화합물을 수득하였다.
3. 화합물 1-12의 제조예
화합물 1-12로 표시된 2-(5-(pyren-1-yl)pyridin-3-yl)-1,10-phenanthroline을 아래와 같은 반응들을 이용해 제조하였다.
둥근바닥 플라스크에 1-(5-bromopyridin-3-yl)ethanone (20.0 g, 0.10 mol), 피리미딘페닐보로닉엑시드 ((4-(pyrimidin-2-yl)phenyl)boronic acid) (24.00 g, 0.12 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.005 mol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻는다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 1-(5-(pyren-1-yl)pyridin-3-yl)ethanone을 25.7 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 1-(5-(pyren-1-yl)pyridin-3-yl)ethanone (25.7 g, 80 mmol), 8-aminoquinoline-7-carbaldehyde (16.6 g, 96 mmol)와 포타슘카보네이트 (22 g, 160 mmol)를 톨루엔 300 mL,와 에탄올 200 mL에 넣고 24시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 농축하여 1리터의 물에 교반하여 씻어서 염기를 제거한 후 실리카겔 컬럼을 한 후 27.4 g의 2-(5-(pyren-1-yl)pyridin-3-yl)-1,10-phenanthroline을 수득하였다.
4. 화합물 1-34의 제조예
화합물 1-34로 표시된 2-(5-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,10-phenanthroline을 아래와 같은 반응들을 이용해 제조하였다.
(2) 중간체 B (1-(2-bromo-4-chlorophenyl)pyrene) 합성
둥근바닥 플라스크에 2-브로모-4-클로로-1-아이오도벤젠 (2-bromo-4-chloro-1-iodobenzene) (317.35 g, 1.0 mol), 파이렌보로닉엑시드 (pyren-1-ylboronic acid) (295.28 g, 1.2 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.05 mol), 톨루엔 2 L, 에탄올 1 L, 4M 탄산칼륨 1 L를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻는다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 중간체 A (1-(3-bromo-5-chlorophenyl)pyrene)를 240 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 중간체 B (39.17 g, 0.10 mol), 페닐보로닉엑시드 (phenylboronic acid) (14.63 g, 0.12 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.005 mol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻는다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 중간체 A (1-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-2-yl)pyrene)를 31 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 1-(5-chloro-[1,1'-biphenyl]-2-yl)pyrene (31 g, 80 mmol), pinacoldiborane (24 g, 96 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.9 g, 4 mmol), Sphos (3.28 g, 8 mmol)와 포타슘포스페이트 (50.9 g, 240 mmol)를 다이옥산 300 mL에 넣고 24시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 셀라이트/실리카/셀라이트 컬럼(50 g/50 g/50 g)을 제조한 후, 여과하고 1 L의 다이옥산 용액을 더 흘려준 후 농축하여 32 g의 4,4,5,5-tetramethyl-2-(5-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,2-dioxaborolane을 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 4,4,5,5-tetramethyl-2-(5-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,3,2-dioxaborolane (32 g, 67 mmol), 2-브로모-1,10-페난쓰롤린(2-bromo-1,10-phenanthroline) (22.4 g, 86.4 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (4.2 g, 3.6 mmol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻는다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 21 g의 화합물을 수득하였다.
5. 화합물 1-103의 제조예
화합물 1-103으로 표시된 2-(3-(pyren-1-yl)-5-(quinolin-3-yl)phenyl)-1,10-phenanthroline을 아래와 같은 반응들을 이용해 제조하였다.
둥근바닥 플라스크에 중간체 A (39.17 g, 0.10 mol), 퀴놀린보로닉엑시드 (quinolin-3-ylboronic acid) (20.8 g, 0.12 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.005 mol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻었다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, (3-(3-chloro-5-(pyren-1-yl)phenyl)quinoline)를 35 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 3-(3-chloro-5-(pyren-1-yl)phenyl)quinoline (35 g, 79.6 mmol), pinacoldiborane (24 g, 96 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.9 g, 4 mmol), SPhos (3.28 g, 8 mmol)와 포타슘포스페이트 (50.9 g, 240 mmol)를 다이옥산 300 mL에 넣고 24시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 셀라이트/실리카/셀라이트 컬럼(50 g/50 g/50 g)을 제조 한 후, 여과하고 1리터의 다이옥산 용액을 더 흘려준 후 농축하여 39 g의 3-(3-(pyren-1-yl)-5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)quinoline을 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 3-(3-(pyren-1-yl)-5-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)phenyl)quinoline (39 g, 73.4 mmol), 2-브로모-1,10-페난쓰롤린(2-bromo-1,10-phenanthroline) (22.4 g, 86.4 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (4.2 g, 3.6 mmol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻었다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 28 g의 화합물을 수득하였다.
6. 화합물 1-104의 제조예
화합물 1-104로 표시된 2-(5-(pyren-1-yl)-4'-(pyridin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,10-phenanthroline을 아래와 같은 반응들을 이용해 제조하였다.
둥근바닥 플라스크에 중간체 A (39.17 g, 0.10 mol), 피리딘페닐보로닉엑시드 (2-(3'-chloro-5'-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyridine) (24.00 g, 0.12 mol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (57.78 g, 0.005 mol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻었다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 중간체 (2-(3'-chloro-5'-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyridine)를 33 g 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 2-(3'-chloro-5'-(pyren-1-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyridine (33 g, 70.2 mmol), pinacoldiborane (21.1 g, 84 mmol), 팔라듐아세테이트 (0.79 g, 3.51 mmol), SPhos (2.88 g, 7 mmol)와 포타슘포스페이트 (50.9 g, 240 mmol)를 다이옥산 300 mL에 넣고 24시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 셀라이트/실리카/셀라이트 컬럼(50 g/50 g/50 g)을 제조 한 후, 여과하고 1리터의 다이옥산 용액을 더 흘려준 후 농축하여 35 g의 2-(3'-(pyren-1-yl)-5'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyridine을 수득하였다.
둥근바닥 플라스크에 2-(3'-(pyren-1-yl)-5'-(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-4-yl)pyridine (35 g, 50 mmol), 2-브로모-1,10-페난쓰롤린(2-bromo-1,10-phenanthroline) (15.4 g, 59.6 mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (2.9 g, 2.5 mmol), 톨루엔 200 mL, 에탄올 100 mL, 4M 탄산칼륨 100 mL를 넣고 12시간 동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 크루드 상태의 생성물을 얻었다. 여과된 크루드를 MC에 가열하여 녹인 후 실리카겔에 감압 여과한 후 농축하여 재결정하여, 26 g의 2-(5-(pyren-1-yl)-4'-(pyridin-2-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-1,10-phenanthroline 을 수득하였다.
제조된 중간체 및 화합물의 NMR 및 MS 데이터는 다음 표 1과 같다.
화합물 | 1H NMR(CDCl3, 000 MHz) | MS | |
중간체 | 1H δ 8.25-8.23(1H,d), 8.24-8.22(1H,d), 8.20-8.19(1H,d), 8.13-8.12(2H,d), 8.05-8.02(1H,t), 8.03(1H,s), 7.87-7.86(1H,d), 7.83-7.82(1H,d), 7.70-7.69(1H,d), 7.49-7.48(1H,d), 7.43-7.41(1H,d) |
||
중간체 | 1H δ 8.84-8.83(2H,d), 8.57-8.55(2H,d), 8.27-8.19(4H,m), 8.13(2H,s), 8.10-8.02(3H,m), 7.83-7.79(4H,m), 7.65-7.64(1H,m), 7.23-7.21(1H,t) |
||
화합물1-1 |
1H δ 9.19-9.18(1H,d), 8.64-8.64(1H,d), 8.48(1H,s), 8.38-8.36(1H,d), 8.31-8.13(9H,m), 8.06-8.02(1H,t), 8.02-8.01(1H,d), 7.97(1H,s), 7.86-7.85(3H,d), 7.82-7.80(1H,d), 7.64-7.62(1H,d), 7.52-7.49(2H,t), 7.42-7.41(1H,d) |
533.2 | |
화합물 1-11 |
1H δ 9.19-9.18(1H,d), 8.84-8.83(1H,d), 8.74-8.73(1H,t), 8.60-8.58(2H,d), 8.51-8.50(1H,t), 8.39-8.37(1H,d), 8.31-8.14(10H,m), 8.07(1H,s), 8.06-7.99(4H,m), 7.86-7.80(2H,d), 7.64-7.62(1H,d), 7.21-7.19(1H,t) |
611.3 | |
화합물 1-12 |
1H δ 9.55-9.54(1H,d), 9.16-9.14(1H,q), 9.01-9.00(1H,d), 8.99-8.98(1H,t), 8.37-8.35(1H,d), 8.27-8.26(1H,d), 8.24-8.21(2H,m), 8.19-8.17(2H,m), 8.15-8.13(1H,d), 8.12(2H,s), 8.08-8.01(3H,m), 7.82-7.77(2H,q), 7.62-7.60(1H,q) |
458.2 | |
화합물 1-34 |
1H δ 9.26-9.25(1H,d), 8.53-8.52(1H,d), 8.46-8.45(1H,d), 8.39-8.38(1H,d), 8.29-8.27(1H,d), 8.25(1H,s), 8.19-8.14(2H,d), 8.07-7.98(6H, m), 7.88-7.81(2H,d), 7.76-7.73(2H,d), 7.67-7.65(1H,d), 7.22-7.20(2H,t), 7.00-6.98(3H,d) |
533.2 | |
화합물1-103 |
1H δ 9.45-9.44(1H,s), 9.21-9.20(1H,d), 8.85-8.84(1H,s), 8.60(1H,s), 8.52-8.51(1H,s), 8.40-8.39(1H,d), 8.32-8.15(10H,m), 8.10-8.02(3H,m), 7.94-7.93(1H,d), 7.88-7.82(2H,q(AB)), 7.76-7.74(1H,t), 7.66-7.64(1H,dd), 7.62-7.60(1H,t) |
584.2 | |
화합물 1-104 |
1H δ 9.20-9.19(1H,d), 8.95-8.94(1H,d), 8.72-8.71(1H,s), 8.62-8.61(1H,d), 8.48(1H,s), 8.38-8.36(1H,d), 8.32-8.14(9H,m), 8.07-7.94(6H,m), 7.88-7.80(2H,q(AB)), 7.74-7.73(2H,d), 7.66-7.64(1H,dd), 7.65-7.62(1H,dd), 7.40-7.38(1H,dd) |
610.2 |
이하에는, 제조예 1 내지 6으로 제조된 화합물의 유리전이온도와 융용온도를 측정하여 이하의 표 2에 나타내었다.
물질 | Tm(oC) | Tg(oC) | |
제조예 1 | 화합물 1-1 | 289.91 | 145.33 |
제조예 2 | 화합물 1-11 | N/A | 134.39 |
제조예 3 | 화합물 1-12 | N/A | 150.83 |
제조예 4 | 화합물 1-34 | 285.98 | 148.47 |
제조예 5 | 화합물 1-103 | 285.53 | 148.19 |
제조예 6 | 화합물 1-104 | N/A | 135.27 |
1. 비교예 1의 제조예
발광면적이 2 mm × 2 mm 크기가 되도록 ITO 기판을 패터닝한 후, 이소프로필 알코올과 UV 오존으로 각각 세정을 실시하였다. 이후, ITO기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고 진공도가 1×10-7 torr가 되도록 압력을 잡았다.
먼저, HAT-CN 화합물을 진공 증착하여 5nm 두께로 형성하였다. 이 화합물은 정공수송층으로 작용한다. 이 위에 정공수송층으로 NPB 물질을 35nm 두께로 형성하였다.
이후 CPB 물질을 호스트로, Ir 화합물을 도판트로 약 10% 질량비가 되도록 30nm의 두께로 공증착하여 노란색 발광층을 형성하였다.
이 발광층위에 TmPyPB 화합물을 25nm 두께로 제 1 전자수송층을 형성하였다. 이후 BPhen물질에 Li물질을 2% 질량비가 되도록 10nm 두께로 공증착하여 제 2 전자수송층을 형성하였다. 이후, Al을 100nm 두께로 증착시켜 음극을 형성하여 유기 EL 소자를 제작하였다.
2. 실시예 1의 제조예
위에 전술한 비교예와 동일하게 구성하되, 제 2 전자수송층 물질만 화합물 1-1로 바꾸어 유기발광소자를 제작하였다.
3. 실시예 2의 제조예
위에 전술한 비교예와 동일하게 구성하되, 제 2 전자수송층 물질만 화합물 1-11로 바꾸어 유기발광소자를 제작하였다.
4. 실시예 3의 제조예
위에 전술한 비교예와 동일하게 구성하되, 제 2 전자수송층 물질만 화합물 1-12로 바꾸어 유기발광소자를 제작하였다.
5. 실시예 4의 제조예
위에 전술한 비교예와 동일하게 구성하되, 제 2 전자수송층 물질만 화합물 1-34로 바꾸어 유기발광소자를 제작하였다.
6. 실시예 5의 제조예
위에 전술한 비교예와 동일하게 구성하되, 제 2 전자수송층 물질만 화합물 1-103로 바꾸어 유기발광소자를 제작하였다.
7. 실시예 6의 제조예
위에 전술한 비교예와 동일하게 구성하되, 제 2 전자수송층 물질만 화합물 1-104으로 바꾸어 유기발광소자를 제작하였다.
PIN OLED의 경우 OLED 구조 내에 전하 수송층에 전기적 도핑을 통하여 저전압 고효율 구동을 실현한다. P 도핑 층에는 정공수송물질에 전자가 희박한 유기물질이나 금속 산화물을 도핑하고, N 도핑 층에는 전자수송물질에 일함수가 낮은 리튬이나 세슘 등의 알칼리 금속을 도핑하게 된다. 도핑된 층은 구동되는 동안 유기물질의 표면 저항을 줄여서 인접 층으로부터 전하 주입을 용이하게 한다. 도핑된 양극층 위에 버퍼층을 도입하여 에너지 밴딩에 의한 저전압 구현, 전하이동도가 높은 소재를 이용한 저전압 구동기술 등이 알려져 있으며 형광과 인광 소재를 적층구조로 제작하여 높은 효율을 얻고 있다.
탠덤(tandem) 구조는 도핑된 정공수송층과 전자수송층을 포함하는 EL 단위를 수직으로 적층한 구조로, 적층한 수에 비례하여 전류발광효율이 증가한다. 이때 CGL (change generation layer)층은 투명한 PN 접합의 개념이며, 단위 PIN OLED 발광부를 복수의 층으로 쌓아 놓은 개념으로 이해하면 된다. 따라서 단일 층의 PIN OLED 실시예로도 Stack구조의 효율과 전압을 예측할 수 있다.
이하에는 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1의 유기발광소자의 전류 밀도, 구동 전압, 전류 효율, 및 외부양자효율을 측정하여 이하의 표 3에 나타내었다.
물질 | 구동전류 (mA/cm2) |
구동전압 (V) |
전류효율 (cd/A) |
양자효율 (%) |
|
비교예 | BPhen | 10 | 4.5 | 56.5 | 19.1 |
실시예 1 | 1-1 | 10 | 3.8 | 58.5 | 19.5 |
실시예 2 | 1-11 | 10 | 4.1 | 60.4 | 20.4 |
실시예 3 | 1-12 | 10 | 4 | 61.0 | 20.5 |
실시예 4 | 1-34 | 10 | 3.9 | 59.7 | 20.1 |
실시예 5 | 1-61 | 10 | 4.0 | 58.1 | 19.1 |
실시예 6 | 1-106 | 10 | 3.9 | 59.5 | 19.9 |
실시예 7 | 1-107 | 10 | 3.8 | 59.7 | 20.2 |
실시예 1 내지 실시예 6의 구동 전압은 비교예에 비해 낮아지는 반면 실시예 1 내지 실시예 6의 전류효율과 양자효율은 비교예에 비해 높아진 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (9)
- 제1항에 있어서,
상기 화학식 1 또는 2은 하기 표시되는 화합물들 중에서 선택된 어느 하나이고
상기 Phe 는 , 상기 Pyr은 이며,
상기 R1 내지 상기 R4는 생략되거나, 치환 또는 치환되지 않은 페닐, 알킬페닐, 비페닐, 알킬비페닐, 할로페닐, 알콕시페닐, 할로알콕시페닐, 시아노페닐, 실릴페닐, 나프틸, 알킬나프틸, 할로나프틸, 시아노나프틸, 실릴나프틸, 피리딜, 알킬피리딜, 할로피리딜, 시아노피리딜, 알콕시피리딜, 실릴피리딜, 피리미딜, 할로피리미딜, 시아노피리미딜, 알콕시피리미딜, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 퀴녹살리닐, 피라지닐, 퀴나졸리닐, 나프틸리디닐, 벤조티오페닐, 벤조퓨라닐, 디벤조티오페닐, 아릴티아졸릴, 디벤조퓨라닐, 플루오레닐, 카바조일, 벤지미다졸릴, 카볼리닐, 페난쓰레닐, 터페닐, 터피리디닐, 트리페닐레닐, 플루오르안테닐 및 디아카플루오레닐 중에서 선택되는 파이렌 화합물. - 제1전극;
제2전극; 및
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치하며 빛을 발광하는 유기물층을 포함하며,
상기 유기물층은 복수의 층으로 이루어지며 적어도 하나의 층은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 파이렌 화합물을 포함하는 유기발광소자. - 제4항에 있어서,
상기 적어도 하나의 층은 전하생성층(Charge Generation Layer; CGL)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자. - 제5항에 있어서,
상기 전하생성층(Charge Generation Layer; CGL)은 N형인 것을 특징으로 하는 유기발광소자. - 제6항에 있어서,
상기 N형 전하생성층은,
상기 파이렌 화합물에 알칼리금속 및 알칼리토금속 중 적어도 어느 하나가 도핑(doping)되어 결합되며,
상기 도핑된 알칼리금속은 Li, Na, K, Rb 및 Cs 중 적어도 어느 하나이며,
상기 알칼리토금속은 Be, Mg, Ca, Sr 및 Ba 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광소자. - 제4항에 있어서,
상기 유기물층은,
제1발광부;
상기 제1발광부 상에 위치하는 제2발광부;및
상기 제1발광부와 상기 제2발광부 사이에 위치하는 제1전하생성층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 소자. - 제8항에 있어서,
상기 유기물층은,
상기 제2발광부 상에 위치하는 제3발광부;
상기 제2발광부와 상기 제3발광부 사이에 위치하는 제2전하생성층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 소자.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X601 | Decision of rejection after re-examination |