KR20200142492A - Light emitting device comprising the same - Google Patents

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KR20200142492A
KR20200142492A KR1020200173508A KR20200173508A KR20200142492A KR 20200142492 A KR20200142492 A KR 20200142492A KR 1020200173508 A KR1020200173508 A KR 1020200173508A KR 20200173508 A KR20200173508 A KR 20200173508A KR 20200142492 A KR20200142492 A KR 20200142492A
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light emitting
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organic light
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KR1020200173508A
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한미연
허정오
홍성길
이동훈
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present invention provides an organic light emitting device with a low driving voltage, high luminous efficiency, and excellent lifespan. The organic light emitting device comprises: a positive electrode; a negative electrode; a light emitting layer between the positive electrode and the negative electrode; and an electron injection layer between the positive electrode and the light emitting layer.

Description

유기 발광 소자{Light emitting device comprising the same}Organic light emitting device {Light emitting device comprising the same}

본 발명은 구동 전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 우수한 유기 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to an organic light-emitting device having a low driving voltage, high luminous efficiency, and excellent lifespan.

일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 응답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다. In general, the organic light emission phenomenon refers to a phenomenon in which electrical energy is converted into light energy using an organic material. An organic light-emitting device using the organic light-emitting phenomenon has a wide viewing angle, excellent contrast, and fast response time, and has excellent luminance, driving voltage, and response speed characteristics, and thus many studies are being conducted.

유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물 층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물 층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. The organic light emitting device generally has a structure including an anode and a cathode, and an organic material layer between the anode and the cathode. The organic material layer is often made of a multi-layered structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device.For example, it may be formed of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like. In the structure of such an organic light-emitting device, when a voltage is applied between the two electrodes, holes are injected from the anode and electrons from the cathode are injected into the organic material layer, and excitons are formed when the injected holes and electrons meet. It glows when it falls back to the ground.

상기와 같은 유기 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.Development of new materials for organic materials used in organic light emitting devices as described above is continuously required.

한국특허 공개번호 제10-2000-0051826호Korean Patent Publication No. 10-2000-0051826

본 발명은 구동 전압이 낮고, 발광 효율이 높으며, 수명이 우수한 유기 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to an organic light-emitting device having a low driving voltage, high luminous efficiency, and excellent lifespan.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하기의 유기 발광 소자를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides the following organic light emitting device.

양극, anode,

음극, cathode,

상기 양극과 음극 사이의 발광층, 및A light emitting layer between the anode and the cathode, and

상기 음극과 발광층 사이의 전자주입층을 포함하고, Including an electron injection layer between the cathode and the light emitting layer,

상기 전자주입층은 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는, The electron injection layer comprises a compound represented by the following Formula 1 or Formula 2,

유기 발광 소자:Organic light emitting element:

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

*(1) 및 *(2)는 각각 하기 중 어느 하나의 (1)* 및 (2)*와 연결되고,*(1) and *(2) are each connected to any one of the following (1)* and (2)*,

Figure pat00002
Figure pat00002

Y는 각각 독립적으로 O, 또는 S이고,Each Y is independently O or S,

R1은 각각 독립적으로 -X-M이고, Each R 1 is independently -XM,

R2은 각각 독립적으로 수소, 또는 -X-M이고, Each R 2 is independently hydrogen or -XM,

X는 각각 독립적으로 O, 또는 S이고, Each X is independently O or S,

M은 각각 독립적으로 알칼리 금속, 또는 알칼리 토금속이고,M is each independently an alkali metal or an alkaline earth metal,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

Z는 O, 또는 S이고,Z is O, or S,

A는 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 페난쓰렌, 플루오란텐, 또는 터페닐이고,A is substituted or unsubstituted naphthalene, phenanthrene, fluoranthene, or terphenyl,

Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-20 알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴; 또는 Ar1과 Ar2가 결합하여 고리를 형성할 수 있고,Ar 1 and Ar 2 are each independently substituted or unsubstituted C 1-20 alkyl; Or substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or C 2-60 heteroaryl including any one or more heteroatoms selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S; Or Ar 1 and Ar 2 may be combined to form a ring,

R3은 -X-M이고, R 3 is -XM,

X는 O, 또는 S이고, X is O or S,

M은 알칼리 금속, 또는 알칼리 토금속이다.M is an alkali metal or alkaline earth metal.

상술한 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 전자주입층의 재료로서 사용될 수 있으며, 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다. The compound represented by Formula 1 or 2 described above may be used as a material for an electron injection layer of an organic light-emitting device, and may improve efficiency, low driving voltage, and/or lifetime characteristics in the organic light-emitting device.

도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 전자주입층(4), 및 음극(5)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(6), 정공수송층(7), 발광층(3), 전자수송층(8), 전자주입층(4) 및 음극(5)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
1 shows an example of an organic light-emitting device comprising a substrate 1, an anode 2, a light-emitting layer 3, an electron injection layer 4, and a cathode 5.
FIG. 2 is composed of a substrate (1), an anode (2), a hole injection layer (6), a hole transport layer (7), a light emitting layer (3), an electron transport layer (8), an electron injection layer (4) and a cathode (5). An example of an organic light emitting device is shown.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, it will be described in more detail to aid the understanding of the present invention.

본 명세서에서,

Figure pat00004
는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다. In this specification,
Figure pat00004
Means a bond connected to another substituent.

본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.In the present specification, the term "substituted or unsubstituted" refers to deuterium; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxy group; Carbonyl group; Ester group; Imide group; Amino group; Phosphine oxide group; Alkoxy group; Aryloxy group; Alkyl thioxy group; Arylthioxy group; Alkyl sulfoxy group; Arylsulfoxy group; Silyl group; Boron group; Alkyl group; Cycloalkyl group; Alkenyl group; Aryl group; Aralkyl group; Aralkenyl group; Alkylaryl group; Alkylamine group; Aralkylamine group; Heteroarylamine group; Arylamine group; Arylphosphine group; Or it means a substituted or unsubstituted substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heterocyclic group containing one or more of N, O and S atoms, or linked with two or more substituents among the above-exemplified substituents. . For example, "a substituent to which two or more substituents are connected" may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group or may be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are connected.

*본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.* In the present specification, the number of carbon atoms of the carbonyl group is not particularly limited, but it is preferably 1 to 40 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.

Figure pat00005
Figure pat00005

본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the ester group may be substituted with an oxygen of the ester group with a straight chain, branched or cyclic alkyl group having 1 to 25 carbon atoms or an aryl group having 6 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.

Figure pat00006
Figure pat00006

본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the number of carbon atoms of the imide group is not particularly limited, but it is preferably 1 to 25 carbon atoms. Specifically, it may be a compound having the following structure, but is not limited thereto.

Figure pat00007
Figure pat00007

본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. In the present specification, the silyl group is specifically trimethylsilyl group, triethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, vinyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, etc. However, it is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.In the present specification, the boron group specifically includes a trimethyl boron group, a triethyl boron group, a t-butyldimethyl boron group, a triphenyl boron group, and a phenyl boron group, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.In the present specification, examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.

본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 사이클로펜틸메틸,사이클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, the alkyl group may be a linear or branched chain, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 1 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n -Pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl , n-heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cycloheptylmethyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2 -Dimethylheptyl, 1-ethyl-propyl, 1,1-dimethyl-propyl, isohexyl, 2-methylpentyl, 4-methylhexyl, 5-methylhexyl, and the like, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, the alkenyl group may be a linear or branched chain, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 2 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkenyl group has 2 to 6 carbon atoms. Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2-( Naphthyl-1-yl)vinyl-1-yl, 2,2-bis(diphenyl-1-yl)vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group, and the like, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 3-메틸사이클로펜틸, 2,3-디메틸사이클로펜틸, 사이클로헥실, 3-메틸사이클로헥실, 4-메틸사이클로헥실, 2,3-디메틸사이클로헥실, 3,4,5-트리메틸사이클로헥실, 4-tert-부틸사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the present specification, the cycloalkyl group is not particularly limited, but is preferably 3 to 60 carbon atoms, and according to an exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms. Specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3, 4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the aryl group is not particularly limited, but is preferably 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 30 carbon atoms. According to an exemplary embodiment, the aryl group has 6 to 20 carbon atoms. The aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, or a terphenyl group, but the monocyclic aryl group is not limited thereto. The polycyclic aryl group may be a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,

Figure pat00008
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the fluorenyl group may be substituted, and two substituents may be bonded to each other to form a spiro structure. When the fluorenyl group is substituted,
Figure pat00008
Etc. However, it is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 O, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.In the present specification, the heterocyclic group is a heterocyclic group including at least one of O, N, Si and S as a heterogeneous element, and the number of carbons is not particularly limited, but it is preferably 2 to 60 carbon atoms. Examples of the heterocyclic group include thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazine group, acridyl group , Pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group, indole group , Carbazole group, benzoxazole group, benzoimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, phenanthroline group, isoxazolyl group, thiiadia There may be a zolyl group, a phenothiazinyl group, and a dibenzofuranyl group, but are not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.In the present specification, the aryl group among the aralkyl group, aralkenyl group, alkylaryl group, and arylamine group is the same as the example of the aryl group described above. In the present specification, the alkyl group among the aralkyl group, the alkylaryl group and the alkylamine group is the same as the example of the aforementioned alkyl group. In the present specification, for heteroaryl among heteroarylamines, the description of the aforementioned heterocyclic group may be applied. In the present specification, the alkenyl group of the aralkenyl group is the same as the example of the alkenyl group described above. In the present specification, the description of the aryl group described above may be applied except that the arylene is a divalent group. In the present specification, the description of the aforementioned heterocyclic group may be applied except that the heteroarylene is a divalent group. In the present specification, the hydrocarbon ring is not a monovalent group, and the description of the aryl group or the cycloalkyl group described above may be applied except that the hydrocarbon ring is formed by bonding of two substituents. In the present specification, the heterocycle is not a monovalent group, and the description of the aforementioned heterocyclic group may be applied, except that two substituents are bonded to each other.

양극 및 음극Anode and cathode

상기 양극 물질로는 통상 유기물 층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. As the anode material, a material having a large work function is preferable so that holes can be smoothly injected into the organic material layer. Specific examples of the cathode material include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, and gold, or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); A combination of a metal and an oxide such as ZnO:Al or SNO 2 :Sb; Poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene] (PEDOT), conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.

상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. It is preferable that the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer. Specific examples of the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead, or alloys thereof; There are multi-layered materials such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but are not limited thereto.

또한, 상기 양극 상에는 정공 주입층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 정공 주입층은 정공 주입 물질로 이루어져 있으며, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. In addition, a hole injection layer may be additionally included on the anode. The hole injection layer is made of a hole injection material, and the hole injection material has the ability to transport holes, and thus has a hole injection effect at the anode, an excellent hole injection effect for the light emitting layer or the light emitting material. A compound that prevents migration to the electron injection layer or the electron injection material and has excellent thin film formation ability is preferable.

정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물 층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는, 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다. It is preferable that the HOMO (highest occupied molecular orbital) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer. Specific examples of the hole injection material include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, perylene There are a series of organic substances, anthraquinone, and polyaniline and a polythiophene series of conductive polymers, but are not limited thereto.

정공수송층Hole transport layer

본 발명에서 사용되는 정공수송층은 양극 또는 양극 상에 형성된 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. The hole transport layer used in the present invention is a layer that receives holes from the anode or the hole injection layer formed on the anode and transports holes to the emission layer, and can be transferred to the emission layer by transporting holes from the anode or the hole injection layer as a hole transport material. A material with high mobility for holes is suitable.

구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. Specific examples include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer including a conjugated portion and a non-conjugated portion, but are not limited thereto.

발광층Emitting layer

상기 발광층에 포함되는 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. The light-emitting material included in the light-emitting layer is a material capable of emitting light in the visible light region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, and a material having good quantum efficiency for fluorescence or phosphorescence is preferable. Specific examples of 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole-based compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzo quinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole, and benzimidazole-based compounds; Poly(p-phenylenevinylene) (PPV)-based polymer; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene, and the like, but are not limited thereto.

상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. The emission layer may include a host material and a dopant material. Host materials include condensed aromatic ring derivatives or heterocyclic-containing compounds. Specifically, condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, and fluoranthene compounds, and heterocycle-containing compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, ladder type Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.

도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아미노기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아미노기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있으며, 스티릴아민 화합물로는 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 사이클로알킬기 및 아릴아미노기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.Dopant materials include aromatic amine derivatives, strylamine compounds, boron complexes, fluoranthene compounds, and metal complexes. Specifically, the aromatic amine derivative is a condensed aromatic ring derivative having a substituted or unsubstituted arylamino group, and includes pyrene, anthracene, chrysene, and periflanthene having an arylamino group, and the styrylamine compound is substituted or unsubstituted As a compound in which at least one arylvinyl group is substituted on the arylamine, one or two or more substituents selected from the group consisting of an aryl group, silyl group, alkyl group, cycloalkyl group, and arylamino group are substituted or unsubstituted. Specifically, there are styrylamine, styryldiamine, styryltriamine, styryltetraamine, and the like, but are not limited thereto. In addition, the metal complex includes an iridium complex, a platinum complex, and the like, but is not limited thereto.

전자수송층Electron transport layer

본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층과 전자주입층 사이에 전자수송층을 포함할 수 있다. 상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.The organic light emitting device according to the present invention may include an electron transport layer between the light emitting layer and the electron injection layer. The electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the emission layer. As an electron transport material, a material capable of injecting electrons from the cathode and transferring them to the emission layer, and a material having high mobility for electrons is suitable. Do. Specific examples include Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complexes containing Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto. The electron transport layer can be used with any desired cathode material as used according to the prior art. In particular, examples of suitable cathode materials are conventional materials that have a low work function and are followed by an aluminum layer or a silver layer. Specifically, they are cesium, barium, calcium, ytterbium, and samarium, and in each case an aluminum layer or a silver layer follows.

전자주입층Electron injection layer

상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 또한 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 또한, 상기 전자주입층은 상술한 전자수송층의 역할도 할 수 있다. The electron injection layer is a layer that injects electrons from an electrode, has the ability to transport electrons, has an electron injection effect from the cathode, an excellent electron injection effect for a light emitting layer or a light emitting material, and a compound having excellent thin film formation ability desirable. In addition, the electron injection layer may also serve as the aforementioned electron transport layer.

특히, 본 발명에서는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 전자주입층의 재료로 사용한다. In particular, in the present invention, the compound represented by Formula 1 or Formula 2 is used as a material for the electron injection layer.

바람직하게는, M은 Li이다. Preferably, M is Li.

바람직하게는, 상기 화학식 2는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:Preferably, Formula 2 is any one selected from the group consisting of:

Figure pat00009
Figure pat00009

상기에서, Z, Ar1, Ar2 및 R3는 앞서 정의한 바와 같다. In the above, Z, Ar 1 , Ar 2 and R 3 are as defined above.

바람직하게는, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 메틸, 에틸, 페닐, 톨릴, 비페닐릴, 나프틸, 피리디닐, 퀴놀리닐, 또는 이소퀴놀리닐이다. 보다 바람직하게는, Ar1 및 Ar2는 페닐이다. Preferably, Ar 1 and Ar 2 are each independently methyl, ethyl, phenyl, tolyl, biphenylyl, naphthyl, pyridinyl, quinolinyl, or isoquinolinyl. More preferably, Ar 1 and Ar 2 are phenyl.

바람직하게는, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물은, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:Preferably, the compound represented by Formula 1 or Formula 2 is any one selected from the group consisting of:

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

Figure pat00013
Figure pat00013

또한, 본 발명은 일례로 하기 반응식 1과 같은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조 방법을 제공하며, 나머지 화합물에도 적용할 수 있다. In addition, the present invention provides a method for preparing a compound represented by Chemical Formula 1 as shown in Scheme 1 below, and can be applied to the rest of the compounds.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00014
Figure pat00014

상기 반응식 1에서, R'를 제외한 나머지는 앞서 정의한 바와 같으며, R'는 -OH, 또는 -SH이다. In Reaction Scheme 1, the rest except for R'are as previously defined, and R'is -OH, or -SH.

또한, 본 발명은 일례로 하기 반응식 2와 같은 상기 화학식 2로 표시되는 화합물의 제조 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method of preparing a compound represented by Chemical Formula 2 as shown in Scheme 2 below.

[반응식 2][Scheme 2]

Figure pat00015
Figure pat00015

상기 반응식 2에서, R'를 제외한 나머지는 앞서 정의한 바와 같으며, R'는 -OH, 또는 -SH이다. In Reaction Scheme 2, the rest except for R'are as defined above, and R'is -OH or -SH.

상기 반응식 1 및 2는 각각의 출발물질과 오가노리튬 화합물(organolithium agent)을 반응시키는 반응이다. 상기 반응에 사용될 수 있는 오가노리튬 화합물은 제조하고자 하는 화합물에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 일례로 n-부틸 리튬을 사용할 수 있다. 상기 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있다.Reaction Schemes 1 and 2 are reactions of reacting each starting material with an organolithium agent. The organolithium compound that can be used in the reaction may be appropriately selected according to the compound to be prepared, and n-butyl lithium may be used as an example. The manufacturing method may be more specific in the manufacturing examples to be described later.

또한, 상기 전자주입층은 전자수송층과 전자주입층의 역할을 동시에 수행하는 것도 가능한다. 이 경우, 상술한 전자수송층의 재료를 상기 전자주입층의 재료와 혼합하여 사용할 수 있으며, 상기 각 재료의 중량비는 1:10 내지 10:1의 범위로 사용할 수 있다. In addition, the electron injection layer may simultaneously serve as an electron transport layer and an electron injection layer. In this case, the material of the electron transport layer may be mixed with the material of the electron injection layer, and the weight ratio of each material may be used in the range of 1:10 to 10:1.

유기 발광 소자Organic light emitting element

본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도 1에 예시하였다. 도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 전자주입층(4), 및 음극(5)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물이 상기 전자주입층에 포함될 수 있다. The structure of the organic light emitting device according to the present invention is illustrated in FIG. 1. 1 shows an example of an organic light-emitting device comprising a substrate 1, an anode 2, a light-emitting layer 3, an electron injection layer 4, and a cathode 5. In such a structure, the compound represented by Formula 1 or 2 may be included in the electron injection layer.

도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(6), 정공수송층(7), 발광층(3), 전자수송층(8), 전자주입층(4) 및 음극(5)로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물이 상기 전자주입층에 포함될 수 있다. FIG. 2 is composed of a substrate (1), an anode (2), a hole injection layer (6), a hole transport layer (7), a light emitting layer (3), an electron transport layer (8), an electron injection layer (4) and a cathode (5). An example of an organic light emitting device is shown. In such a structure, the compound represented by Formula 1 or 2 may be included in the electron injection layer.

본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상술한 구성을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 상술한 각 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다. 또한, 발광층은 호스트 및 도펀트를 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.The organic light emitting device according to the present invention can be manufactured by sequentially stacking the above-described configurations. At this time, using a PVD (physical vapor deposition) method such as sputtering or e-beam evaporation, the anode is formed by depositing a metal or a conductive metal oxide or an alloy thereof on the substrate. And, after forming each of the above-described layers thereon, it can be prepared by depositing a material that can be used as a cathode thereon. In addition to this method, an organic light-emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate. In addition, the light emitting layer may be formed by a solution coating method as well as a vacuum deposition method of a host and a dopant. Here, the solution coating method refers to spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, and the like, but is not limited thereto.

이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다(WO 2003/012890). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. In addition to such a method, an organic light-emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material from a cathode material on a substrate (WO 2003/012890). However, the manufacturing method is not limited thereto.

한편, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.Meanwhile, the organic light-emitting device according to the present invention may be a top emission type, a bottom emission type, or a double-sided emission type depending on the material used.

본 발명에 따른 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.Fabrication of the organic light emitting device according to the present invention will be described in detail in the following examples. However, the following examples are for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예][Example]

실시예 1: 화합물 1의 제조Example 1: Preparation of compound 1

Figure pat00016
Figure pat00016

질소 기류 하에서, 2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온(8 g, 57.1 mmol)을 0.7 M 농도의 anhydrous THF 용매에 넣어준 뒤 -78℃로 냉각하였다. 상기 온도에 도달하면 n-부틸 리튬(2.5 M in hexane) 용액을 30분에 걸쳐 첨가한 뒤 천천히 실온으로 올려 3시간 30분 동안 교반하였다. 반응 종료 후, 용매를 증류하여 고체화 한 뒤 에탄올로 정제하여 화합물 1(5.4 g, 수율 62%)을 제조하였다. Under a nitrogen stream, 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (8 g, 57.1 mmol) was added to 0.7 M anhydrous THF solvent and then cooled to -78°C. . When the temperature was reached, a solution of n-butyl lithium (2.5 M in hexane) was added over 30 minutes and then slowly raised to room temperature and stirred for 3 hours and 30 minutes. After completion of the reaction, the solvent was distilled to solidify and then purified with ethanol to prepare compound 1 (5.4 g, yield 62%).

MS: [M+H]+ = 153MS: [M+H] + = 153

실시예 2: 화합물 2의 제조Example 2: Preparation of compound 2

Figure pat00017
Figure pat00017

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 2,3,5,6-테트라하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 2를 제조하였다.What used 2,3,5,6-tetrahydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Except, compound 2 was prepared by the same method as the method of preparing compound 1.

MS: [M+H]+ = 197MS: [M+H] + = 197

실시예 3: 화합물 3의 제조Example 3: Preparation of compound 3

Figure pat00018
Figure pat00018

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 (3-하이드록시나프탈렌-2-일)디페닐포스핀 옥사이드를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 3을 제조하였다.Method for preparing compound 1, except that (3-hydroxynaphthalen-2-yl) diphenylphosphine oxide was used instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Compound 3 was prepared in the same manner as described above.

MS: [M+H]+ = 351MS: [M+H] + = 351

실시예 4: 화합물 4의 제조Example 4: Preparation of compound 4

Figure pat00019
Figure pat00019

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 (4'-하이드록시-[1,1':3',1''-터페닐]-5'-일)디페닐포스핀 옥사이드를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 4를 제조하였다.Instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (4'-hydroxy-[1,1':3',1''-terphenyl]-5'-yl ) Except for the use of diphenylphosphine oxide, compound 4 was prepared in the same manner as in the preparation method of compound 1.

MS: [M+H]+ = 453MS: [M+H] + = 453

실시예 5: 화합물 5의 제조Example 5: Preparation of compound 5

Figure pat00020
Figure pat00020

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 2-하이드록시-10,10a-디하이드로페난쓰렌-3(9H)-티온을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 5를 제조하였다.Compounds except that 2-hydroxy-10,10a-dihydrophenanthrene-3(9H)-thione was used instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione Compound 5 was prepared in the same manner as in Preparation Method 1.

MS: [M+H]+ = 235MS: [M+H] + = 235

실시예 6: 화합물 6의 제조Example 6: Preparation of compound 6

Figure pat00021
Figure pat00021

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 3-하이드록시안트라센-2(4aH)-티온을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 6을 제조하였다.Except for using 3-hydroxyanthracene-2(4aH)-thione instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione, in the same manner as in the preparation of compound 1 Compound 6 was prepared.

MS: [M+H]+ = 233MS: [M+H] + = 233

실시예 7: 화합물 7의 제조Example 7: Preparation of compound 7

Figure pat00022
Figure pat00022

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 2-하이드록시나프탈렌-1(8aH)-온을 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 7을 제조하였다.Except for using 2-hydroxynaphthalene-1(8aH)-one instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione, in the same manner as in the preparation of compound 1 Compound 7 was prepared.

MS: [M+H]+ = 167MS: [M+H] + = 167

실시예 8: 화합물 8의 제조Example 8: Preparation of compound 8

Figure pat00023
Figure pat00023

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 (1-하이드록시플루오란텐-2-일)디페닐포스핀 옥사이드를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 8을 제조하였다.Except that (1-hydroxyfluoranthen-2-yl) diphenylphosphine oxide was used instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione, Compound 8 was prepared in the same manner as in the preparation method.

MS: [M+H]+ = 425MS: [M+H] + = 425

실시예 9: 화합물 9의 제조Example 9: Preparation of compound 9

Figure pat00024
Figure pat00024

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 (10-하이드록시페난쓰렌-9-일)(메틸)(피리딘-2-일)포스핀 옥사이드를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 9를 제조하였다.In place of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione (10-hydroxyphenanthrene-9-yl) (methyl) (pyridin-2-yl) phosphine oxide Except, compound 9 was prepared by the same method as the method of preparing compound 1.

MS: [M+H]+ = 340MS: [M+H]+ = 340

실시예 10: 화합물 10의 제조Example 10: Preparation of compound 10

Figure pat00025
Figure pat00025

2,5-디하이드록시사이클로헥사-2,5-디엔-1,4-디온 대신 5-(3-머캅토나프탈렌-2-일)벤조[b]포스핀돌 5-옥사이드를 사용한 것을 제외하고는, 화합물 1의 제조 방법과 동일한 방법으로 화합물 10을 제조하였다.Except for using 5-(3-mercaptonaphthalen-2-yl)benzo[b]phosphindol 5-oxide instead of 2,5-dihydroxycyclohexa-2,5-diene-1,4-dione , Compound 10 was prepared in the same manner as in the preparation method of compound 1.

MS: [M+H]+ = 365MS: [M+H] + = 365

[실험예][Experimental Example]

실험예 1Experimental Example 1

ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 및 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.A glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) having a thickness of 1000 Å was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved and washed with ultrasonic waves. The detergent was manufactured by Fischer Co., and the distilled water was Millipore Co. Distilled water filtered secondarily with the product's filter was used. After washing the ITO for 30 minutes, ultrasonic washing was performed for 10 minutes by repeating twice with distilled water. After washing with distilled water, ultrasonic washing was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying.

이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 HAT-CN 화합물을 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 상기 정공주입층 위에 하기 HT1 화합물을 400 Å의 두께로 진공 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 위에 하기 BH1 화합물과 하기 BD1 화합물을 95:5의 중량비로 300Å의 두께로 진공 증착하여 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 위에 하기 화합물 ET-A와 앞서 실시예에서 제조한 화합물 1을 1:1의 중량비로 진공 증착하여 350Å의 두께로 전자주입층을 형성하였다. 상기 전자주입층 위에 순차적으로 12Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여 유기 발광 소자를 제조하였다. The HAT-CN compound was thermally vacuum deposited to a thickness of 500Å on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer. On the hole injection layer, the following HT1 compound was vacuum-deposited to a thickness of 400 Å to form a hole transport layer. On the hole transport layer, the following BH1 compound and the following BD1 compound were vacuum-deposited to a thickness of 300Å at a weight ratio of 95:5 to form a light emitting layer. On the light emitting layer, the following Compound ET-A and Compound 1 prepared in Example were vacuum-deposited at a weight ratio of 1:1 to form an electron injection layer with a thickness of 350Å. An organic light-emitting device was manufactured by sequentially depositing lithium fluoride (LiF) with a thickness of 12 Å and aluminum with a thickness of 2,000 Å on the electron injection layer to form a cathode.

Figure pat00026
Figure pat00026

상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3 Å/sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2×10-7 ~ 5×10-6 torr를 유지하였다.In the above process, the deposition rate of organic material was maintained at 0.4 ~ 0.7 Å/sec, the deposition rate of lithium fluoride at the negative electrode was 0.3 Å/sec, and the deposition rate of aluminum was 2 Å/sec, and the vacuum degree during deposition was 2×10. -7 ~ 5 × 10 -6 torr was maintained.

실험예 2 내지 10Experimental Examples 2 to 10

상기 실험예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 화합물 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하여, 유기 발광 소자를 제조하였다. It was prepared in the same manner as in Experimental Example 1, but an organic light-emitting device was manufactured using the compound shown in Table 1 instead of Compound 1.

비교실험예 1 내지 3Comparative Experimental Examples 1 to 3

상기 실험예 1과 동일한 방법으로 제조하되, 상기 화합물 1 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하여, 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 1에서, 화합물 LiQ, EIL A, 및 EIL B는 하기와 같다. It was prepared in the same manner as in Experimental Example 1, but an organic light-emitting device was manufactured using the compound shown in Table 1 instead of Compound 1. In Table 1 below, compounds LiQ, EIL A, and EIL B are as follows.

Figure pat00027
Figure pat00027

상기 실험예 및 비교실험예에서 제조한 유기 발광 소자에 대하여, 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압, 발광 효율 및 색좌표을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 90%가 되는 시간(T90)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.For the organic light-emitting device prepared in the above Experimental Examples and Comparative Experimental Examples, the driving voltage, luminous efficiency and color coordinates were measured at a current density of 10 mA/cm 2 , and 90% of the initial luminance at a current density of 20 mA/cm 2 The time to become (T90) was measured. The results are shown in Table 1 below.

화합물compound 전압
(V)
Voltage
(V)
효율
(cd/A)
efficiency
(cd/A)
색좌표
(x, y)
Color coordinates
(x, y)
수명(T90)
(hr)
Life (T90)
(hr)
실험예 1Experimental Example 1 화합물 1Compound 1 3.763.76 5.645.64 (0.134, 0.126)(0.134, 0.126) 122122 실험예 2Experimental Example 2 화합물 2Compound 2 3.863.86 5.815.81 (0.134, 0.125)(0.134, 0.125) 124124 실험예 3Experimental Example 3 화합물 3Compound 3 3.793.79 5.795.79 (0.134, 0.125)(0.134, 0.125) 132132 실험예 4Experimental Example 4 화합물 4Compound 4 3.883.88 5.665.66 (0.134, 0.126)(0.134, 0.126) 119119 실험예 5Experimental Example 5 화합물 5Compound 5 3.833.83 5.705.70 (0.134, 0.126)(0.134, 0.126) 120120 실험예 6Experimental Example 6 화합물 6Compound 6 3.873.87 5.595.59 (0.134, 0.126)(0.134, 0.126) 125125 실험예 7Experimental Example 7 화합물 7Compound 7 3.733.73 5.605.60 (0.134, 0.125)(0.134, 0.125) 128128 실험예 8Experimental Example 8 화합물 8Compound 8 3.863.86 5.645.64 (0.134, 0.126)(0.134, 0.126) 123123 실험예 9Experimental Example 9 화합물 9Compound 9 3.723.72 5.775.77 (0.134, 0.125)(0.134, 0.125) 121121 실험예 10Experimental Example 10 화합물 10Compound 10 3.813.81 5.735.73 (0.134, 0.126)(0.134, 0.126) 130130 비교실험예 1Comparative Experimental Example 1 LiQLiQ 4.654.65 4.474.47 (0.134, 0.127)(0.134, 0.127) 9292 비교실험예 2Comparative Experiment 2 EIL AEIL A 4.584.58 4.544.54 (0.134, 0.126)(0.134, 0.126) 8787 비교실험예 3Comparative Experiment 3 EIL BEIL B 4.614.61 4.334.33 (0.134, 0.127)(0.134, 0.127) 8484

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 전자 주입층에 LiQ 대신 본 발명에 따른 화합물을 사용한 결과, 음극에서 전자주입층으로 전자 주입이 효율적으로 일어나게 되어 구동 전압 감소 및 고효율 특성을 나타내는 것을 확인하였다.As shown in Table 1, as a result of using the compound according to the present invention instead of LiQ for the electron injection layer, it was confirmed that electron injection from the cathode to the electron injection layer was efficiently performed, resulting in a reduction in driving voltage and high efficiency characteristics.

1: 기판 2: 양극
3: 발광층 4: 전자주입층
5: 음극 6: 정공주입층
7: 정공수송층 8: 전자수송층
9: 전자주입층
1: substrate 2: anode
3: light emitting layer 4: electron injection layer
5: cathode 6: hole injection layer
7: hole transport layer 8: electron transport layer
9: electron injection layer

Claims (5)

양극,
음극,
상기 양극과 음극 사이의 발광층, 및
상기 음극과 발광층 사이의 전자주입층을 포함하고,
상기 전자주입층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는,
유기 발광 소자:
[화학식 2]
Figure pat00028

상기 화학식 2에서,
Z는 O, 또는 S이고,
A는 치환 또는 비치환된 나프탈렌이고,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1-20 알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴; 또는 Ar1과 Ar2가 결합하여 고리를 형성할 수 있고,
R3은 -X-M이고,
X는 O, 또는 S이고,
M은 알칼리 금속, 또는 알칼리 토금속이다.
anode,
cathode,
A light emitting layer between the anode and the cathode, and
Including an electron injection layer between the cathode and the light emitting layer,
The electron injection layer comprises a compound represented by the following formula (2),
Organic light emitting element:
[Formula 2]
Figure pat00028

In Chemical Formula 2,
Z is O, or S,
A is a substituted or unsubstituted naphthalene,
Ar 1 and Ar 2 are each independently substituted or unsubstituted C 1-20 alkyl; Or substituted or unsubstituted C 6-60 aryl; Or C 2-60 heteroaryl including any one or more heteroatoms selected from the group consisting of substituted or unsubstituted N, O and S; Or Ar 1 and Ar 2 may be combined to form a ring,
R 3 is -XM,
X is O, or S,
M is an alkali metal or alkaline earth metal.
제1항에 있어서,
M은 Li인,
유기 발광 소자.
The method of claim 1,
M is Li,
Organic light emitting device.
제1항에 있어서,
상기 화학식 2는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
화합물:
Figure pat00029

상기에서, Z, Ar1, Ar2 및 R3는 제1항에서 정의한 바와 같다.
The method of claim 1,
Formula 2 is any one selected from the group consisting of,
compound:
Figure pat00029

In the above, Z, Ar 1 , Ar 2 and R 3 are as defined in claim 1.
제1항에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 메틸, 에틸, 페닐, 톨릴, 비페닐릴, 나프틸, 피리디닐, 퀴놀리닐, 또는 이소퀴놀리닐인,
유기 발광 소자.
The method of claim 1,
Ar 1 and Ar 2 are each independently methyl, ethyl, phenyl, tolyl, biphenylyl, naphthyl, pyridinyl, quinolinyl, or isoquinolinyl,
Organic light emitting device.
제1항에 있어서,
상기 화학식 2로 표시되는 화합물은, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
유기 발광 소자:
Figure pat00030
.
The method of claim 1,
The compound represented by Formula 2 is any one selected from the group consisting of,
Organic light emitting element:
Figure pat00030
.
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