KR20230102693A - 유기 화합물 및 이를 유기발광장치 - Google Patents

유기 화합물 및 이를 유기발광장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230102693A
KR20230102693A KR1020210193029A KR20210193029A KR20230102693A KR 20230102693 A KR20230102693 A KR 20230102693A KR 1020210193029 A KR1020210193029 A KR 1020210193029A KR 20210193029 A KR20210193029 A KR 20210193029A KR 20230102693 A KR20230102693 A KR 20230102693A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
group
unsubstituted
substituted
formula
Prior art date
Application number
KR1020210193029A
Other languages
English (en)
Inventor
유선근
유영준
김상범
Original Assignee
엘지디스플레이 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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020210193029A priority Critical patent/KR20230102693A/ko
Priority to US17/967,947 priority patent/US20230212161A1/en
Priority to EP22204220.2A priority patent/EP4206189A1/en
Priority to TW111141299A priority patent/TWI820989B/zh
Priority to CN202211348368.8A priority patent/CN116410187A/zh
Publication of KR20230102693A publication Critical patent/KR20230102693A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D413/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D413/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and oxygen atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
    • C07D209/80—[b, c]- or [b, d]-condensed
    • C07D209/82—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles
    • C07D209/86—Carbazoles; Hydrogenated carbazoles with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to carbon atoms of the ring system
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D235/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings
    • C07D235/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D235/04—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles
    • C07D235/18—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles with aryl radicals directly attached in position 2
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • 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
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • 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
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • 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
    • H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
    • 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
    • H10K85/654—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only nitrogen as heteroatom
    • 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
    • H10K85/656—Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising two or more different heteroatoms per ring
    • 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
    • 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
    • H10K85/6574—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes
    • 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
    • H10K85/6576—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only sulfur in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. benzothiophene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05—Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1033—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • C09K2211/1037—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom with sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1059—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing three nitrogen atoms as heteroatoms
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/70—Down-conversion, e.g. by singlet fission
    • 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]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

본 발명은, 하기 화학식으로 표시되는 유기 화합물을 제공한다. 또한, 기판과; 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극과, 제 1 녹색 발광물질층을 포함하며 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 발광부를 포함하고, 상기 기판 상부에 위치하는 유기발광다이오드를 포함하고, 상기 제 1 녹색 발광물질층은 유기 화합물인 제 1 화합물을 포함하는 유기발광장치를 제공한다.
Figure pat00451

Description

유기 화합물 및 이를 유기발광장치{ORGANIC COMPOUND AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 유기발광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광효율과 수명이 향상된 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기발광장치에 관한 것이다.
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자 중 하나로서 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED)의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다.
유기발광다이오드는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 발광물질층에 음극과 양극으로부터 전자와 정공이 주입되면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 플라스틱 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 낮은 전압에서 (10V이하) 구동이 가능하고, 또한 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다.
유기발광다이오드는, 기판 상부에 형성되며 양극인 제 1 전극, 제 1 전극과 이격하며 마주하는 제 2 전극, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함한다.
유기 발광층의 물질에 대한 많은 연구와 개발이 있었으나, 현재까지 유기발광다이오드는 발광효율과 수명에서 한계를 갖고 있다.
본 발명은 유기발광다이오드 및 유기발광장치에서의 낮은 발광효율과 짧은 수명 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 화학식1로 표시되며, L1은 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 헤테로아릴렌기이고, L2는 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기이며, X1, X2 중 하나는 N이고, X1, X2 중 다른 하나는 O 또는 S이며, Ar1, Ar2, Ar3 각각은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고, Ar4, Ar5 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며, a1은 0 내지 95의 정수이고, a2, a3, a4, a5 각각은 독립적으로 0 내지 30의 정수이며, a1 내지 a5 중 적어도 하나는 양의 정수인 것을 특징으로 하는 유기 화합물을 제공한다.
[화학식1]
Figure pat00001
상기 화학식1에서, L1은 화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d 중 하나로 표시되며,
[화학식1a]
Figure pat00002
[화학식1b]
Figure pat00003
[화학식1c]
Figure pat00004
[화학식1d]
Figure pat00005
화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d에서, R1, R2, R3 각각은 독립적으로 중수소, 시아노(CN)기, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴포스핀기, 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, C3 내지 C30의 치환 또는 비치환된 C3~C30의 헤테로아릴기로 이루어진 그룹에서 선택되고, b1은 0 내지 3의 정수이며, b2, b3, b4 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수인 것을 특징으로 한다.
상기 화학식1에서, a1 내지 a5는 양의 정수인 것을 특징으로 한다.
상기 화학식1에서, a1은 양의 정수이고 a2 내지 a5는 0인 것을 특징으로 한다.
상기 화학식1에서, a1, a2는 양의 정수이고 a3 내지 a5는 0인 것을 특징으로 한다.
다른 관점에서, 본 발명은, 기판과; 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극과, 제 1 녹색 발광물질층을 포함하며 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 발광부를 포함하고, 상기 기판 상부에 위치하는 유기발광다이오드를 포함하고, 상기 제 1 녹색 발광물질층은 전술한 유기 화합물인 제 1 화합물을 포함하는 유기발광장치를 제공한다.
본 발명의 유기발광장치에 있어서, 상기 제 1 녹색 발광물질층은 화학식3으로 표시되는 제 2 화합물을 더 포함하고, R11, R12, R13, R14 각각은 독립적으로 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며, c1, c4 각각은 0 내지 4의 정수이고, c2, c3는 0 내지 3의 정수이며, L11, L12 각각은 독립적으로 단일결합(single bond), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, Ar11, Ar12 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식3]
Figure pat00006
본 발명의 유기발광장치에 있어서, 상기 제 1 녹색 발광물질층은 화학식5로 표시되는 제 3 화합물을 더 포함하고, R21, R22, R23, R24 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며, d1, d2, d3, d4 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수인 것을 특징으로 한다.
[화학식5]
Figure pat00007
본 발명의 유기발광장치에 있어서, 상기 제 1 발광부는 상기 제 1 녹색 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 전자수송층을 더 포함하고, 상기 제 1 전자수송층은 화학식7로 표시되는 전자수송물질을 포함하며, L31은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, Ar31은 화학식7a 또는 화학식7b로 표시되며, Ar32, Ar33 각각은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식7]
Figure pat00008
[화학식7a]
Figure pat00009
[화학식7b]
Figure pat00010
본 발명의 유기발광장치에 있어서, 상기 유기발광다이오드는, 제 2 녹색 발광물질층을 포함하며 상기 제 1 발광부와 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 2 발광부를 더 포함하고, 상기 제 2 녹색 발광물질층은 상기 제 1 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광장치에 있어서, 상기 유기발광다이오드는, 제 1 청색 발광물질층을 포함하고 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광부 사이에 위치하는 제 2 발광부와; 제 2 청색 발광물질층을 포함하고 상기 제 1 발광부와 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 3 발광부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광장치에 있어서, 상기 제 1 발광부는 상기 제 2 발광부와 상기 제 1 녹색 발광물질층 사이에 위치하는 적색 발광물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광장치에 있어서, 상기 제 1 발광부는 상기 제 1 녹색 발광물질층과 상기 적색 발광물질층 사이에 위치하는 황록색 발광물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드에서, 녹색 발광물질층은 중수소화된 본 발명의 유기 화합물(제 1 호스트)을 포함하여, 유기발광다이오드 및 유기발광장치의 수명이 증가한다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드에서, 녹색 발광물질층은 제 1 호스트, 제 2 호스트 및 녹색 도펀트를 포함하여, 유기발광다이오드 및 유기발광장치의 수명이 더욱 증가한다.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드에서, 녹색 발광물질층과 인접한 전자수송층이 안트라센 모이어티와 벤즈이미다졸 모이어티를 갖는 전자수송물질을 포함함으로써, 유기발광다이오드 및 유기발광장치의 수명이 더욱 증가한다.
도 1은 유기발광표시장치의 개략적인 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 유기발광다이오드는 본 발명의 유기 발광 화합물을 포함한다. 이러한 유기발광다이오드는 유기발광 표시장치 또는 조명장치와 같은 유기발광장치에 포함될 수 있다. 일례로, 본 발명에 따른 유기발광다이오드를 적용한 표시장치에 대하여 설명한다.
도 1은 유기발광표시장치의 개략적인 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유기발광 표시장치에는, 서로 교차하여 화소(P)를 정의하는 게이트 배선(GL), 데이터 배선(DL) 및 파워 배선(PL)이 형성되고, 화소(P)에는, 스위칭 박막트랜지스터(Ts), 구동 박막트랜지스터(Td), 스토리지 커패시터(Cst), 유기발광다이오드(D)가 형성된다. 화소(P)는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 포함할 수 있다. 또한, 화소(P)는 백색 화소를 더 포함할 수도 있다.
스위칭 박막트랜지스터(Ts)는 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)에 연결되고, 구동 박막트랜지스터(Td) 및 스토리지 커패시터(Cst)는 스위칭 박막트랜지스터(Ts)와 파워 배선(PL) 사이에 연결된다. 유기발광다이오드(D)는 구동 박막트랜지스터(Td)에 연결된다.
이러한 유기발광표시장치에서는, 게이트 배선(GL)에 인가된 게이트 신호에 따라 스위칭 박막트랜지스터(Ts)가 턴-온(turn-on) 되면, 데이터 배선(DL)에 인가된 데이터 신호가 스위칭 박막트랜지스터(Ts)를 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극에 인가된다.
구동 박막트랜지스터(Td)는 게이트 전극에 인가된 데이터 신호에 따라 턴-온 되며, 그 결과 데이터 신호에 비례하는 전류가 파워 배선(PL)으로부터 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 유기발광다이오드(D)로 흐르게 되고, 유기발광다이오드(D)는 구동 박막트랜지스터(Td)를 통하여 흐르는 전류에 비례하는 휘도로 발광한다.
이때, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터신호에 비례하는 전압으로 충전되어, 일 프레임(frame) 동안 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극의 전압이 일정하게 유지되도록 한다.
따라서, 유기발광 표시장치는 원하는 영상을 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 유기발광표시장치(100)는 기판(110) 상에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)와 박막트랜지스터(Tr)에 연결되는 유기발광다이오드(D)를 포함한다. 예를 들어, 기판(110)에는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소가 정의되고, 유기발광다이오드(D)는 각 화소마다 위치한다. 즉, 적색, 녹색 및 청색 빛을 발광하는 유기발광다이오드(D)가 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 구비된다.
기판(110)은 유리기판 또는 플렉서블 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 기판은 polyimide(PI) 기판, polyethersulfone(PES) 기판, polyethylenenaphthalate(PEN) 기판, polyethylene terephthalate(PET) 기판 및 polycarbonate(PC) 기판 중 어느 하나일 수 있다.
기판(110) 상에는 버퍼층(120)이 형성되고, 버퍼층(120) 상에 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 버퍼층(120)은 생략될 수 있다.
버퍼층(120) 상에는 반도체층(122)이 형성된다. 반도체층(122)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
반도체층(122)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 반도체층(122) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(122)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(122)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(122)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(122)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(122) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(124)이 형성된다. 게이트 절연막(124)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(124) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(130)이 반도체층(122)의 중앙에 대응하여 형성된다.
도 2에서는, 게이트 절연막(124)이 기판(110) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(124)은 게이트 전극(130)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
게이트 전극(130) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(132)이 형성된다. 층간 절연막(132)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
층간 절연막(132)은 반도체층(122)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(134, 136)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(134, 136)은 게이트 전극(130)의 양측에 게이트 전극(130)과 이격되어 위치한다.
여기서, 제 1 및 제 2 콘택홀(134, 136)은 게이트 절연막(124) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(124)이 게이트 전극(130)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제 1 및 제 2 콘택홀(134, 136)은 층간 절연막(132) 내에만 형성될 수도 있다.
층간 절연막(132) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(140)과 드레인 전극(142)이 형성된다.
소스 전극(140)과 드레인 전극(142)은 게이트 전극(130)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제 1 및 제 2 콘택홀(134, 136)을 통해 반도체층(122)의 양측과 접촉한다.
반도체층(122)과, 게이트전극(130), 소스 전극(140), 드레인전극(142)은 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
박막트랜지스터(Tr)는 반도체층(122)의 상부에 게이트 전극(130), 소스 전극(142) 및 드레인 전극(144)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소를 정의하며, 게이트 배선과 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
또한, 파워 배선이 데이터 배선 또는 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(142)을 노출하는 드레인 콘택홀(152)을 갖는 평탄화층(150)이 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
평탄화층(150) 상에는 드레인 콘택홀(152)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(142)에 연결되는 제 1 전극(160)이 각 화소 별로 분리되어 형성된다.
제 1 전극(160)은 양극(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(160)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 유기발광표시장치(100)가 하부발광 방식(bottom-emission type)인 경우, 제 1 전극(160)은 투명 도전성 물질층의 단일층 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 본 발명의 유기발광표시장치(100)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 제 1 전극(160)은 반사층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사층은 은(Ag) 또는 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-palladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다. 상부 발광 방식 유기발광표시장치(100)에서, 제 1 전극(160)은 ITO/Ag/ITO 또는 ITO/APC/ITO의 삼중층 구조를 가질 수 있다.
또한, 평탄화층(150) 상에는 제 1 전극(160)의 가장자리를 덮는 뱅크층(166)이 형성된다. 뱅크층(166)은 화소에 대응하여 제 1 전극(160)의 중앙을 노출한다.
제 1 전극(160) 상에는 유기 발광층(162)이 형성된다. 유기 발광층(162)은 발광물질층을 포함하는 하나의 발광부를 포함할 수 있다. 이와 달리, 유기 발광층(162)은 각각이 발광물질층을 포함하는 다수의 발광부를 포함한다. 또한, 유기 발광층(162)은 인접한 발광부 사이에 위치하는 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
발광부 각각은 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 정공차단층, 전자수송층, 전자주입층 중 적어도 하나를 더 포함하여 다층 구조를 가질 수 있다.
유기 발광층(162)은 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 분리하여 위치한다. 후술하는 바와 같이, 녹색 화소의 유기발광다이오드(D)에서, 발광물질층은 본 발명의 유기 화합물을 포함하며, 유기발광다이오드(D)와 이를 포함하는 유기발광표시장치(100)의 수명이 증가한다.
유기 발광층(162)이 형성된 기판(110) 상부로 제 2 전극(164)이 형성된다. 제 2 전극(164)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 음극(cathode)으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(164)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 은(Ag) 또는 이들의 합금, 예를 들어 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 또는 은-마그네슘 합금(MgAg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 유기발광표시장치(100)가 상부 발광 방식인 경우, 제 2 전극(164)은 얇은 두께를 가져 광투과(반투과) 특성을 갖는다.
제 1 전극(160), 유기발광층(162) 및 제 2 전극(164)은 유기발광다이오드(D)를 이룬다.
제 2 전극(164) 상에는, 외부 수분이 유기발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(170, 또는 인캡슐레이션층)이 형성된다. 인캡슐레이션 필름(170)은 제 1 무기 절연층(172)과, 유기 절연층(174)과 제 2 무기 절연층(174)의 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 인캡슐레이션 필름(170)은 생략될 수 있다.
유기발광표시장치(100)는 외부광의 반사를 줄이기 위한 편광판(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 편광판(도시하지 않음)은 원형 편광판일 수 있다. 유기발광표시장치(100)가 하부발광 방식인 경우, 편광판은 기판(110) 하부에 위치할 수 있다. 한편, 본 발명의 유기발광표시장치(100)가 상부 발광 방식인 경우, 편광판은 인캡슐레이션 필름(170) 상부에 위치할 수 있다.
또한, 상부발광 방식의 유기발광표시장치(100)에서는, 인캡슐레이션 필름(170) 또는 편광판 상에 커버 윈도우(미도시)가 부착될 수 있다. 이때, 기판(110)과 커버 윈도우가 플렉서블 특성을 가져, 플렉서블 표시장치를 이룰 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(D)는, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 전극(160, 164)과, 제 1 및 제 2 전극(160, 164) 사이에 위치하며 유기 발광층(162)을 포함하며, 유기 발광층(162)은 녹색 발광물질층(230, emitting material layer, EML)을 포함한다.
유기발광표시장치(도 2의 100)는 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소를 포함하고, 유기발광다이오드(D)는 녹색 화소에 위치할 수 있다. 유기발광다이오드(D)는 적색 화소에서 적색 발광물질층을 포함하고 청색 화소에서 청색 발광물질층을 포함한다.
제 1 전극(160)은 정공을 주입하는 양극이고, 제 2 전극(164)은 전자를 주입하는 음극이다. 또한, 제 1 전극(160)과 제 2 전극(164) 중 하나는 반사 전극이고, 제 1 전극(160)과 제 2 전극(164) 중 다른 하나는 투과(반투과) 전극이다.
예를 들어, 제 1 전극(160)은 ITO 또는 IZO로 이루어지는 투명 도전성 물질층을 포함할 수 있고, 제 2 전극(164)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg), 은-마그네슘 합금(MgAg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
녹색 발광물질층(230)은, 화학식1로 표시되는 본 발명의 유기 화합물인 제 1화합물(232)을 포함한다.
[화학식1]
Figure pat00011
화학식1에서, L1은 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 헤테로아릴렌기이고, L2는 단일결합(직접 결합) 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기이다. X1, X2 중 하나는 N이고, X1, X2 중 다른 하나는 O 또는 S이다. Ar1, Ar2, Ar3 각각은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며, Ar4, Ar5 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다. 또한, a1은 0 내지 95의 정수이고, a2, a3, a4, a5 각각은 독립적으로 0 내지 30의 정수이며, a1 내지 a5 중 적어도 하나는 양의 정수이다. (D는 중수소이고, a1 내지 a5는 중소소의 개수이다.)
본 발명에서, 다른 기재가 없는 한, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 아릴옥시기, 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 아릴티옥시기, 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 아릴기, 헤테로아릴기, 아릴렌기, 헤테로아릴렌기의 치환기는, 중수소, C1 내지 C10의 알킬기, C6 내지 C30의 아릴기에서 선택될 수 있다.
본 발명에서, 다른 기재가 없는 한, C6 내지 C30의 아릴기(또는 아릴렌기)는, 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 펜탄레닐기, 인데닐기, 인데노인데닐기, 헵탈레닐기, 바이페닐레닐기, 인다세닐기, 페날레닐기, 페난트레닐기, 벤조페난트레닐기, 디벤조페난트레닐기, 아줄레닐기, 파이레닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 크라이세닐기, 테트라페닐기, 테트라세닐기, 플레이다에닐기, 파이세닐기, 펜타페닐기, 펜타세닐기, 플루오레닐기, 인데노플루오레닐기, 스파이로 플루오레닐기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 다른 기재가 없는 한, C3 내지 C30의 헤테로아릴기는 피롤릴기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 테트라지닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 인돌일기, 이소인돌일기, 인다졸일기, 인돌리지닐기, 피롤리지닐기, 카바졸일기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 인돌로카바졸일기, 인데노카바졸일기, 벤조퓨로카바졸일기, 벤조티에노카바졸일기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 프탈라지닐기, 퀴녹살리닐기, 시놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴노졸리닐기, 퀴놀리지닐기, 퓨리닐기, 프탈라지닐기, 퀴녹살리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 벤조이소퀴놀리닐기, 벤조퀴나졸리닐기, 벤조퀴녹살리닐기, 아크리디닐기, 페난트롤리닐기, 페리미디닐기, 페난트리디닐기, 프테리디닐기, 신놀리닐기, 나프타리디닐기, 퓨라닐기, 파이라닐기, 옥사지닐기, 옥사졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아졸일기, 디옥시닐기, 벤조퓨라닐기, 디벤조퓨라닐기, 티오파이라닐기, 잔테닐기, 크로메닐기, 이소크로메닐기, 티오아지닐기, 티오페닐기, 벤조티오페닐기, 디벤조티오페닐기, 디퓨로피라지닐기, 벤조퓨로디벤조퓨라닐기, 벤조티에노벤조티오페닐기, 벤조티에노디벤조티오페닐기, 벤조티에노벤조퓨라닐기, 벤조티에노디벤조퓨라닐기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
화학식1에서와 같이, 본 발명의 유기 화합물에서 수소 중 적어도 일부가 중수소로 치환되며, 이에 따라 유기 화합물의 발광 수명이 증가한다. 다시 말해, 유기 화합물은 0 초과 100% 이하의 중수소화율을 가질 수 있다.
예를 들어, a1 내지 a5 모두가 양의 정수이고 유기 화합물은 완전히 중수소화될 수 있다. 이와 달리, a1이 양의 정수이고 a2 내지 a5는 0일 수 있다. 또한, a1, a2가 양의 정수이고 a3 내지 a5는 0일 수 있다. a1 내지 a5 중 적어도 a1이 양의 정수인 경우, 최소한의 중수소로 충분한 발광 수명 증가의 장점이 구현될 수 있다.
예를 들어, 화학식1은 화학식1-1, 화학식1-2, 화학식1-3 중 하나로 표시될 수 있다.
[화학식1-1]
Figure pat00012
[화학식1-2]
Figure pat00013
[화학식1-3]
Figure pat00014
화학식1-1, 화학식1-2, 화학식1-3에서, L1, L2, Ar1 내지 Ar5, a1 내지 a5의 정의는 화학식1에서 정의된 바와 같다.
예를 들어, L1은 카바조일렌, 디벤조퓨라닐렌, 디벤조티오페닐렌 중 하나일 수 있다. 즉, L1은 화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d 중 하나일 수 있다.
[화학식1a]
Figure pat00015
[화학식1b]
Figure pat00016
[화학식1c]
Figure pat00017
[화학식1d]
Figure pat00018
화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d에서, R1, R2, R3 각각은 독립적으로 중수소, 시아노(CN)기, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴포스핀기, 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, C3 내지 C30의 치환 또는 비치환된 C3~C30의 헤테로아릴기로 이루어진 그룹에서 선택되고, b1은 0 내지 3의 정수이며, b2, b3, b4 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. 화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d에서, 물결 표시 부분 또는 "*" 표시 부분 중 하나가 축합된 플루오렌 모이어티에 결합되는 지점이고, 물결 표시 부분 또는 "*" 표시 부분 중 다른 하나가 L2에 연결되는 지점이다.
예를 들어, 화학식1에 표시된 카바조일렌기의 질소는 화학식1의 축합된 플루오렌 모이어티 또는 링커L2에 연결될 수 있다.
예를 들어, 화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d 각각은 화학식1a-1, 화학식1b-1, 화학식1c-1, 화학식1d-1로 표시될 수 있다.
[화학식1a-1]
Figure pat00019
[화학식1b-1]
Figure pat00020
[화학식1c-1]
Figure pat00021
[화학식1d-1]
Figure pat00022
화학식1a-1, 화학식1b-1, 화학식1c-1, 화학식1d-1에서, R1 내지 R3, b1 내지 b4의 정의는 화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d에서 정의된 바와 같다. 화학식1a-1, 화학식1b-1, 화학식1c-1, 화학식1d-1에서, 물결 표시 부분 또는 "*" 표시 부분 중 하나가 축합된 플루오렌 모이어티에 결합되는 지점이고, 결 표시 부분 또는 "*" 표시 부분 중 다른 하나가 L2에 연결되는 지점이다.
화학식1에서, L2는 단일결합(직접 결합) 또는 페닐렌일 수 있고, Ar1은 수소, 중수소, C6 내지 C30의 아릴기(예를 들어 페닐)에서 선택될 수 있다. Ar2, Ar3 각각은 독립적으로 수소 또는 중수소일 수 있고, Ar4, Ar5는 C6 내지 C30의 아릴기(예를 들어 페닐)일 수 있다.
본 발명의 유기 화합물인 제 1 화합물(232)은 화학식2의 화합물 중 하나일 수 있다.
[화학식2]
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
Figure pat00052
Figure pat00053
Figure pat00054
Figure pat00055
Figure pat00056
Figure pat00057
Figure pat00058
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
Figure pat00068
Figure pat00069
Figure pat00070
Figure pat00071
Figure pat00072
Figure pat00073
Figure pat00074
Figure pat00075
Figure pat00076
Figure pat00077
Figure pat00078
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082
Figure pat00083
Figure pat00084
Figure pat00085
Figure pat00086
Figure pat00087
Figure pat00088
Figure pat00089
Figure pat00090
Figure pat00091
Figure pat00092
Figure pat00093
Figure pat00094
Figure pat00095
Figure pat00096
Figure pat00097
Figure pat00098
Figure pat00099
Figure pat00100
Figure pat00101
Figure pat00102
Figure pat00103
Figure pat00104
Figure pat00105
Figure pat00106
Figure pat00107
Figure pat00108
Figure pat00109
Figure pat00110
Figure pat00111
Figure pat00112
Figure pat00113
Figure pat00114
Figure pat00115
Figure pat00116
Figure pat00117
Figure pat00118
Figure pat00119
Figure pat00120
Figure pat00121
Figure pat00122
Figure pat00123
[합성예]
1. 중간체의 합성
(1) 중간체1A
[반응식1-1]
Figure pat00124
둥근바닥 플라스크에 7-bromobenzoxazole(15g, 0.061mol), bis(pinacolato)diboron (23.3g, 0.092mol), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene dichloropalladium(II) (0.90g, 1.22mmol), KOAc(potassium acetate)(12.01g, 0.122mol), 1,4-dioxane 225ml를 넣었다. 혼합물의 온도를 승온한 후 환류시키고, 혼합물을 12시간동안 교반하였다. 반응종료 후 반응액을 상온으로 냉각하고, celite를 사용하여 여과하였다. 여액을 감압농축한 후 디클로로메탄을 사용하여 재결정하여 중간체1A 12.5g을 수득하였다.
(2) 중간체1B
[반응식1-2]
Figure pat00125
둥근바닥 플라스크에 methyl-5-bromo-iodobenzoate (15g, 0.044mol), 중간체1A(11.9ㅎ, 0.048mol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (1.02g, 0.880mmol), toluene 225ml, EtOH(Ethanol) 30ml, 4M K2CO3(Potassium carbonate) 45ml을 넣고 12시간동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 조생성물(crude)을 얻었다. 여과된 조생성물을 methylene chloride/Hexane으로 컬럼분리하여 중간체1B 12.4g을 수득하였다.
(3) 중간체1C
[반응식1-3]
Figure pat00126
둥근바닥 플라스크에 중간체1B (12.0g, 0.030mol)를 넣고 무수 THF(tetrahydrofuran) 150ml를 넣고 질소분위기에서 교반하였다. 이 용액에 메틸마그네슘브로마이드 61.9ml를 무수 THF 60ml에 희석하여 천천히 적가하고 6시간동안 교반하였다. 반응 종료 후 반응액에 10% NH4Cl 수용액 180ml를 투입하여 1시간동안 교반하였다. 혼합물을 EA(ethylacetate)로 층분리하여 유기층을 회수하고 감압농축하여 중간체C 20.2g을 얻었다.
(4) 중간체1D
[반응식1-4]
Figure pat00127
둥근바닥 플라스크에 중간체1C (20.0g, 0.045mol), 아세트산 300ml, 염산 30ml를 넣고 2시간동안 가열하며 환류교반하였다. 반응 종료 후 반응액을 증류수에 부어 결정을 석출시키고, 이 석출물을 여과하였다. 여과물을 MC(methylene chloride) 100ml에 녹인 후 MgSO4로 건조하였다. 이후, 혼합물을 MC와 에탄올을 사용하여 재침전시켜 중간체D 15.1g을 얻었다.
(5) 중간체1D-D
[반응식1-5]
Figure pat00128
둥근바닥 플라스크에 중간체1D, 벤젠-D6(중간체1D의 50배)를 넣고 환류교반한다. 70℃에서 triflic acid (50당량)을 넣었다. 5시간 후 상온으로 냉각하였다.
D2O 40 ml를 섞고 10분 동안 교반하였다. K3PO4 수용액으로 중화시키고 ethyl acetate로 유기층을 추출하였다. 마그네슘 설페이트를 이용하여 잔여 수분을 제거한 뒤 감압 증류하고 컬럼으로 분리하여 화합물1D-D를 72 %의 수율로 얻었다.
(6) 중간체1D-DB
[반응식1-6]
Figure pat00129
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole대신 중간체1D-D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 83%로 중간체1D-DB를 수득하였다.
(7) 중간체1D-Bc
[반응식1-7]
Figure pat00130
중간체 1D-BD의 합성법에서 중간체 1D-D 대신 중간체 1D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 85%로 중간체1D-Bc를 수득하였다.
(8) 중간체1AB
[반응식1-8]
Figure pat00131
중간체1B의 합성법에서 methyl-5-bromo-iodobenzoate 대신 methyl 4-bromo-2-iodobenzoate를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 13.8g을 중간체1AB를 수득하였다.
(9) 중간체1AC
[반응식1-9]
Figure pat00132
중간체 1C의 합성법에서 중간체1B 대신 중간체 1AB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체1AC 20.4g을 얻었다
(10) 중간체1AD
[반응식1-10]
Figure pat00133
중간체 1D의 합성법에서 중간체1C 대신 중간체 1AC를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체1AD 15g을 얻었다
(11) 중간체1AD-D
[반응식1-11]
Figure pat00134
중간체1D-D의 합성법에서 중간체1D 대신 중간체1AD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 73%로 중간체1AD-D를 얻었다.
(12) 중간체1AD-DB
[반응식1-12]
Figure pat00135
중간체1D-DB의 합성법에서 중간체1D-D대신 중간체1AD-D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 80%로 중간체1AD-DB를 얻었다.
(13) 중간체1AD-B
[반응식1-13]
Figure pat00136
중간체1AD-BD의 합성법에서 중간체1AD-D 대신 중간체1AD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 83%로 중간체1AD-B를 수득하였다.
2. 중간체의 합성
(1) 중간체2A
[반응식2-1]
Figure pat00137
둥근바닥 플라스크에 benzoic acid(10g, 0.082mol), 2-amino-6-bromophenol (33.9g, 0.180mol), diisopropylethylamine(37.1ml, 0.213mol), 4M K2CO3 수용액 82ml, methylene chloride(MC) 300ml를 넣고 교반하며 0℃로 온도를 낮추었다. 이 용액에 Deoxo-fluor reagent (50% in THF, 66ml, 0.180mol)을 MC 45ml에 희석하여 천천히 적가하였다. 적가 완료 후 0℃에서 2시간동안 교반하였다. 반응액에 포화된 sodium bicarbonate 수용액 100ml를 첨가하여 반응을 종결시킨 후 상온으로 승온시켰다. 반응액을 층분리하여 유기층을 회수한 후, MgSO4로 건조하고, 갑압농축하였다. 농축된 조성생물(crude)를 컬럼분리하여 중간체2A 18.4g을 얻었다.
(2) 중간체2B
[반응식2-2]
Figure pat00138
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole 대신 중간체2A를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체2B 13.5g을 수득하였다.
(3) 중간체2C
[반응식2-3]
Figure pat00139
중간체1AB의 합성법에서 중간체1A 대신 중간체2B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체2C 14.2g을 수득하였다.
(4) 중간체2D
[반응식2-4]
Figure pat00140
중간체1C의 합성법에서 중간체1B 대신 중간체2C를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체2D 17.3g을 수득하였다.
(5) 중간체2E
[반응식2-5]
Figure pat00141
중간체1D의 합성법에서 중간체1C 대신 중간체2D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체2E 11.5g을 수득하였다.
(6) 중간체2E-D
[반응식2-6]
Figure pat00142
중간체1D-D의 합성법에서 중간체1D 대신 중간체2E를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 73%의 수율로 중간체2E-D를 얻었다.
(7) 중간체2E-DB
[반응식2-7]
Figure pat00143
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole대신 중간체2E-D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 85%로 중간체2E-DB를 수득하였다.
(8) 중간체2E-B
[반응식2-8]
Figure pat00144
중간체2ED-DB의 합성법에서 중간체2E-D 대신 중간체2E를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 81%로 중간체2E-B를 수득하였다.
3. 중간체의 합성
(1) 중간체3A
[반응식3-1]
Figure pat00145
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole 대신 7-bromobenzothiazole을 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체3A 14.1g을 수득하였다
(2) 중간체3B
[반응식3-2]
Figure pat00146
중간체1B의 합성법에서 중간체1A 대신 중간체3A를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체3B 13.0g을 수득하였다.
(3) 중간체3C
[반응식3-3]
Figure pat00147
중간체1C의 합성법에서 중간체1B 대신 중간체3B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체3C 17.3g을 수득하였다.
(4) 중간체3D
[반응식3-4]
Figure pat00148
중간체1D의 합성법에서 중간체1C 대신 중간체3C를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체3D 11g을 수득하였다.
(5) 중간체3D-D
[반응식3-5]
Figure pat00149
중간체1D-D의 합성법에서 중간체1D 대신 중간체3D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 75%의 수율로 중간체3D-D를 얻었다.
(6) 중간체3D-DB
[반응식3-6]
Figure pat00150
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole 대신 중간체3D-D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 82%로 중간체3D-DB를 수득하였다.
(7) 중간체3D-B
[반응식3-7]
Figure pat00151
중간체3D-DB의 합성법에서 중간체3D-D 대신 중간체3D를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 수율 81%로 중간체3D-B를 수득하였다.
4. 중간체의 합성
(1) 중간체TD
[반응식4-1]
Figure pat00152
둥근바닥 플라스크에 trichlorotriazine(30g, 0.16mol), phenylboronic-d5(41.3g, 0.33mol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (7.5g, 6.5mmol), toluene 600ml, EtOH(Ethanol) 60ml, 4M K2CO3(potassium carbonate) 160ml을 넣고 12시간동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 층분리하여 물을 제거하고 MgSO4를 사용하여 건조시켰다. 건조된 용액을 감압농축하여 용매를 모두 제거한 후 column 분리하여 70%의 수율로 중간체TD 31.6g을 수득하였다.
(2) 중간체CZD
[반응식4-2]
Figure pat00153
중간체1D-D의 합성법에서 중간체1D 대신 3-bromo-9H-carbazole을 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 68%의 수율로 중간체CZD를 얻었다.
(3) 중간체CZDB
[반응식4-3]
Figure pat00154
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole 대신 중간체CZD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 85%의 수율로 중간체CZDB를 수득하였다.
(4) 중간체DBFD
[반응식4-4]
Figure pat00155
중간체1D-D의 합성법에서 중간체1D 대신 4,6-dibromodibenzofuran을 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 66%의 수율로 중간체DBFD를 얻었다.
(5) 중간체TBD
[반응식4-5]
Figure pat00156
중간체1D-D의 합성법에서 중간체1D 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 78%의 수율로 중간체TBD를 얻었다.
(6) 중간체TBDB
[반응식4-6]
Figure pat00157
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole 대신 중간체TBD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 87%의 수율로 중간체TBDB를 수득하였다.
(7) 중간체TBB
[반응식4-7]
Figure pat00158
중간체1A의 합성법에서 7-bromobenzoxazole 대신 2-(3-bromophenyl)-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 85%의 수율로 중간체TBB를 수득하였다.
5. 화합물H1-D1
(1) 중간체
[반응식5-1]
Figure pat00159
둥근바닥 플라스크에 3-bromocarbazole(5g, 0.020mol), 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine(6.5g, 0.024mol), palladium acetate(Pd(OAc)2, 0.09g, 0.406mmol), sodium t-butoxide(Na+ t-BuO-, 3.91g, 0.041mol), tri-tert-butylphosphine (0.41g, 2.03mmol), tolune 75ml를 넣고 10시간동안 환류교반하였다 혼합물을 상온으로 냉각 후 EA와 물로 추출하였다. 혼합물을 MgSO4로 건조하고 감압농축하였다. 얻어진 조생성물을 컬럼분리하여 중간체BB 9.1g을 수득하였다.
(2) 화합물H1-D1
[반응식5-2]
Figure pat00160
둥근바닥 플라스크에 중간체BB(5.0g, 0.010mol), 중간체1D-DB(4.3g, 0.012mol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.24g, 0.209mmol), toluene 75ml, EtOH(Ethanol) 10ml, 4M K2CO3(Potassium carbonate) 11ml을 넣고 12시간동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 조생성물을 얻었다. 여과된 조생성물을 CHCl3(chloroform)의 용매로 column분리하여 화합물H1-D1 5.2g을 수득하였다.
6. 화합물H1-D2
(1) 중간체BC
[반응식6-1]
Figure pat00161
중간체BB의 합성법에서 3-bromocarbazole 대신 중간체CZD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체BC 9.3g을 수득하였다.
(2) 화합물H1-D2
[반응식6-2]
Figure pat00162
화합물H1-D1의 합성법에서, 중간체BB 대신 중간체BC를, 중간체1D-DB 대신 중간체1D-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H1-D2 5.1g을 수득하였다.
7. 화합물H1-D3
(1) 중간체BD
[반응식7-1]
Figure pat00163
중간체BB의 합성법에서 2-chloro-4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 대신 중간체TD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체BD 9.5g을 수득하였다.
(2) 화합물H1-D3
[반응식7-2]
Figure pat00164
화합물H1-D2의 합성법에서 중간체BC 대신 중간체BD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H1-D3 5.2g을 수득하였다.
8. 화합물H1-D4
[반응식8]
Figure pat00165
화합물H1-D2의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체1D-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H1-D4 5.0g을 수득하였다.
9. 화합물H1-D5
(1) 중간체BE
[반응식9-1]
Figure pat00166
중간체BD의 합성법에서 3-bromocarbazole 대신 중간체CZD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체BE 9.3g을 수득하였다.
(2) 화합물H1-D5
[반응식9-2]
Figure pat00167
화합물H1-D3의 합성법에서 중간체BD대신 중간체BE를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H1-D5 5.2g을 수득하였다.
10. 화합물H1-D6
[반응식10]
Figure pat00168
화합물H1-D5의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체1D-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H1-D6 5.0g을 수득하였다.
11. 화합물H6-D1
(1) 중간체TDBFBr
[반응식11-1]
Figure pat00169
둥근바닥 플라스크에 4,6-dibromodibenzofuran(5g, 0.015mol), 중간체TBB(7.3g, 0.017mol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.33g, 0.307mmol), toluene 100ml, EtOH(Ethanol) 10ml, 4M K2CO3(potassium carbonate) 15ml을 넣고 12시간동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 조생성물을 얻었다. 여과된 조생성물을 재결정하여 중간체TDBFBr 7.2g을 수득하였다.
(2) 화합물H6-D1
[반응식11-2]
Figure pat00170
둥근바닥 플라스크에 중간체TDBFBr(7.2g, 0.013mol), 중간체1D-DB(5.3g, 0.014mol), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (0.3g, 0.260mmol), toluene 100ml, EtOH(Ethanol) 10ml, 4M K2CO3(potassium carbonate) 13ml을 넣고 12시간동안 환류 교반시켰다. 반응 종료 후 반응액을 여과하여 조생성물을 얻었다. 여과된 조생성물을 CHCl3(chloroform)의 용매로 column분리하여 화합물H6-D1 7.8g을 수득하였다.
12. 화합물H6-D2
(1) 중간체TDBFDBr
[반응식12-1]
Figure pat00171
중간체TDBFBr합성법에서 중간체4,6-dibromodibenzofuran 대신 중간체DBFD를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체TDBFDBr 7.0g을 수득하였다.
(2) 화합물H6-D2
[반응식12-2]
Figure pat00172
화합물H6-D1의 합성법에서, 중간체TDBFBr 대신 중간체 TDBFDBr을, 중간체1D-DB 대신 중간체1D-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H6-D2 7.2g을 수득하였다.
13. 화합물H6-D3
(1) 중간체DTDBFBr
[반응식13-1]
Figure pat00173
중간체TDBFBr합성법에서 중간체TBB 대신 중간체DTBDB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체DTDBFBr 7.3g을 수득하였다.
(2) 화합물H6-D3
[반응식13-2]
Figure pat00174
화합물H6-D2의 합성법에서 중간체TDBFDBr 대신 중간체DTDBFBr을 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H6-D3 7.2g을 수득하였다.
14. 화합물H6-D4
[반응식14]
Figure pat00175
화합물H6-D2의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체1D-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H6-D4 6.9g을 수득하였다.
15. 화합물H6-D5
(1) 중간체DTDBFDBr
[반응식15-1]
Figure pat00176
중간체TDBFDBr 합성법에서 중간체TBB 대신 중간체DBDB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 중간체DTDBFDBr 7.0g을 수득하였다.
(2) 화합물H6-D5
[반응식15-2]
Figure pat00177
화합물H6-D2의 합성법에서 중간체TDBFDBr대신 중간체DTDBFDBr을 적용한 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H6-D5 7.1g을 수득하였다
16. 화합물H6-D6
[반응식16]
Figure pat00178
화합물H6-D5의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체1D-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H6-D6 7.5g을 수득하였다.
17. 화합물H9-D1
[반응식17]
Figure pat00179
화합물H1-D1의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체1AD-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H9-D1 5.3g을 수득하였다.
18. 화합물H9-D2
[반응식18]
Figure pat00180
화합물H1-D2의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체1AD-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H9-D2 5.3g을 수득하였다
19. 화합물H9-D3
[반응식19]
Figure pat00181
화합물H1-D3의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체1AD-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H9-D3 5.2g을 수득하였다.
20. 화합물H9-D4
[반응식20]
Figure pat00182
화합물H1-D4의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체1AD-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H9-D4 5.1g을 수득하였다.
21. 화합물H9-D5
[반응식21]
Figure pat00183
화합물H1-D5의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체1AD-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H9-D5 5.2g을 수득하였다.
22. 화합물H9-D6
[반응식22]
Figure pat00184
화합물H1-D6의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체1AD-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H9-D6 5.3g을 수득하였다.
23. 화합물H21-D1
[반응식23]
Figure pat00185
화합물H1-D1의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체2E-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H21-D1 5.5g을 수득하였다.
24. 화합물H21-D2
[반응식24]
Figure pat00186
화합물H1-D2의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체2E-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H21-D2 5.4g을 수득하였다.
25. 화합물H21-D3
[반응식25]
Figure pat00187
화합물H1-D3의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체2E-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H21-D3 5.2g을 수득하였다.
26. 화합물H21-D4
[반응식26]
Figure pat00188
화합물H1-D4의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체2E-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H21-D4 5.2g을 수득하였다.
27. 화합물H21-D5
[반응식27]
Figure pat00189
화합물H1-D5의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체2E-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H21-D5 5.3g을 수득하였다.
28. 화합물H21-D6
[반응식28]
Figure pat00190
화합물H1-D6의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체2E-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H21-D6 5.2g을 수득하였다.
29. 화합물H31-D1
[반응식29]
Figure pat00191
화합물H6-D1의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체3D-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H31-D1 7.5g을 수득하였다.
30. 화합물H31-D2
[반응식30]
Figure pat00192
화합물H6-D2의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체3D-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H31-D2 7.2g을 수득하였다.
31. 화합물H31-D3
[반응식31]
Figure pat00193
화합물H6-D3의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체3D-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H31-D3 7.3g을 수득하였다.
32. 화합물H31-D4
[반응식32]
Figure pat00194
화합물H6-D4의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체3D-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H31-D4 7.1g을 수득하였다.
33. 화합물H31-D5
[반응식33]
Figure pat00195
화합물H6-D5의 합성법에서 중간체1D-B 대신 중간체3D-B를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H31-D5 7.1g을 수득하였다.
34. 화합물H31-D6
[반응식34]
Figure pat00196
화합물H6-D6의 합성법에서 중간체1D-DB 대신 중간체3D-DB를 적용한 것 이외에 동일한 방법으로 합성을 진행하여 화합물H31-D6 7.4g을 수득하였다.
녹색 발광물질층(230)은 화학식3으로 표시되는 제 2 화합물(234)를 더 포함할 수 있다.
[화학식3]
Figure pat00197
화학식3에서, R11, R12, R13, R14 각각은 독립적으로 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며, c1, c4 각각은 0 내지 4의 정수이고, c2, c3는 0 내지 3의 정수이다. L11, L12 각각은 독립적으로 단일결합(single bond, 직접결합), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택된다. Ar11, Ar12 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
예를 들어, 치환기는 중수소를 포함할 수 있다.
화학식3에서, L11과 L12는 단일결합(직접 결합)이고, Ar11, Ar12 각각은 치환 또는 비치환된 페닐기일 수 있다. 즉, 화학식3은 화학식3a로 표시될 수 있다.
[화학식3a]
Figure pat00198
화학식3a에서, R11, R12, R13, R14, c1, c2, c3, c4의 정의는 화학식3에서 정의된 바와 같다. Ar13, Ar14 각각은 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기이고, c5, c6 각각은 독립적으로 0 내지 5의 정수이다.
예를 들어, 화학식3a에서, Ar13, Ar14 각각은 독립적으로 페닐 또는 바이페닐일 수 있고, c5, c6 각각은 독립적으로 0 또는 1일 수 있다.
제 2 화합물(234)은 화학식4의 화합물 중 하나일 수 있다.
[화학식4]
Figure pat00199
Figure pat00200
Figure pat00201
Figure pat00202
Figure pat00203
Figure pat00204
Figure pat00205
Figure pat00206
Figure pat00207
Figure pat00208
Figure pat00209
Figure pat00210
Figure pat00211
Figure pat00212
Figure pat00213
Figure pat00214
Figure pat00215
Figure pat00216
Figure pat00217
Figure pat00218
Figure pat00219
Figure pat00220
Figure pat00221
Figure pat00222
Figure pat00223
녹색 발광물질층(230)은 화학식5로 표시되는 제 3 화합물(236)를 더 포함할 수 있다.
[화학식5]
Figure pat00224
화학식5에서, R21, R22, R23, R24 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다. d1, d2, d3, d4 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수이다.
제 3 화합물(236)은 화학식6의 화합물 중 하나일 수 있다.
[화학식6]
Figure pat00225
Figure pat00226
Figure pat00227
Figure pat00228
Figure pat00229
Figure pat00230
녹색 발광물질층(230)에서, 제 1 화합물(232)은 n타입 호스트(제 1 호스트)일 수 있고, 제 2 화합물(234)은 p타입 호스트(제 2 호스트)일 수 있으며, 제 3 화합물(236)은 발광체(도펀트)일 수 있다. 녹색 발광물질층(230)은 50 내지 600 Å, 예를 들어, 200 내지 400 Å의 두께를 가질 수 있다.
녹색 발광물질층(230)에서, 제 1 및 제 2 화합물(232, 234) 각각의 중량비는 제 3 화합물(236)의 중량비보다 클 수 있고, 제 1 화합물(232)과 제 2 화합물(234)은 같거나 다른 중량비를 가질 수 있다. 녹색 발광물질층(230)에서, 제 1 화합물(232)과 제 2 화합물(234)의 중량비율은 1:9 내지 9:1, 예를 들어 2:8 내지 8:2 또는 7:3 내지 3:7일 수 있다. 바람직하게, 제 1 화합물(232)의 중량비와 제 2 화합물(234)의 중량비는 같을 수 있다. 예를 들어, 제 1 화합물(232)과 제 2 화합물(234)은 동일한 중량비를 갖고, 제 3 화합물(236)은 녹색 발광물질층(230)에서 5 내지 25wt%를 가질 수 있다.
또한, 유기 발광층(162)은 녹색 발광물질층(230)과 제 2 전극(164) 사이에 위치하는 전자수송층(240, electron transporting layer, ETL)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자수송층(240)은 녹색 발광물질층(230)과 접촉할 수 있다. 전자수송층(240)은 녹색 발광물질층(230)과 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 전자수송층(240)은 50 내지 600 Å, 예를 들어, 200 내지 400 Å의 두께를 가질 수 있다.
전자수송층(240)은 화학식7에 표시된 화합물(전자수송물질)을 포함할 수 있다.
[화학식7]
Figure pat00231
화학식7에서, L31은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고, Ar31은 화학식7a 또는 화학식7b로 표시된다. Ar32, Ar33 각각은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다.
[화학식7a]
Figure pat00232
[화학식7b]
Figure pat00233
화학식7a에서, R31은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다. R32는 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며, e1은 0 내지 4의 정수이다. 화학식7a, 화학식7b에서, 물결 표시 부분이 화학식7에서 L31에 결합되는 지점이다.
화학식7b에서, R33은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택된다. R34는 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며, e2은 0 내지 4의 정수이다.
예를 들어, 화학식7은 화학식7c로 표시될 수 있다.
[화학식7c]
Figure pat00234
화학식7c에서, L31, Ar31, Ar32, Ar33의 정의는 화학식7에 정의된 바와 같다.
이와 달리, 화학식7은 화학식7d로 표시될 수 있다.
[화학식7d]
Figure pat00235
화학식7d에서, L31, Ar31, Ar32, Ar33의 정의는 화학식7에 정의된 바와 같다.
예를 들어, 전자수송층(240)에 포함된 전자수송물질은 화학식8의 화합물 중 하나일 수 있다.
[화학식8]
Figure pat00236
Figure pat00237
Figure pat00238
Figure pat00239
Figure pat00240
Figure pat00241
Figure pat00242
Figure pat00243
Figure pat00244
Figure pat00245
Figure pat00246
Figure pat00247
Figure pat00248
Figure pat00249
Figure pat00250
Figure pat00251
Figure pat00252
Figure pat00253
Figure pat00254
Figure pat00255
Figure pat00256
Figure pat00257
Figure pat00258
Figure pat00259
Figure pat00260
Figure pat00261
Figure pat00262
Figure pat00263
Figure pat00264
Figure pat00265
Figure pat00266
Figure pat00267
유기 발광층(162)은 제 1 전극(160)과 녹색 발광물질층(230) 사이에 위치하는 정공수송층(220, hole transporting layer, HTL)을 더 포함할 수 있다. 정공수송층(220)의 두께는 녹색 발광물질층(230)과 전자수송층(240) 각각의 두께보다 클 수 있다. 정공수송층(220)은 800 내지 1200 Å, 예를 들어, 900 내지 1100 Å의 두께를 가질 수 있다.
또한, 유기 발광층(162)은 제 1 전극(160)과 정공수송층(220) 사이에 위치하는 정공주입층(210, hole injection layer, HIL)과 제 2 전극(164)과 전자수송층(240) 사이에 위치하는 전자주입층(250, electron injection layer, EIL) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도시하지 않았으나, 유기 발광층(162)은 정공수송층(220)과 녹색 발광물질층(230) 사이에 위치하는 전자차단층(electron blocking layer, EBL)과 녹색 발광물질층(230)과 전자수송층(240) 사이에 위치하는 정공차단층(hole blocking layer, HBL) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
정공주입층(210)은 4,4',4"-tris(3-methylphenylamino)triphenylamine (MTDATA), 4,4',4"-tris(N,N-diphenyl-amino)triphenylamine(NATA), 4,4',4"-tris(N-(naphthalene-1-yl)-N-phenyl-amino)triphenylamine(1T-NATA), 4,4',4"-tris(N-(naphthalene-2-yl)-N-phenyl-amino)triphenylamine(2T-NATA), copper phthalocyanine(CuPc), tris(4-carbazoyl-9-yl-phenyl)amine(TCTA), N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4"-diamine(NPB; NPD), 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile(dipyrazino[2,3-f:2'3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile; HATCN), 1,3,5-tris[4-(diphenylamino)phenyl]benzene(TDAPB), poly(3,4-ethylenedioxythiphene)polystyrene sulfonate(PEDOT/PSS), N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine 중 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다. 정공주입층(210)은 10 내지 100 Å, 예를 들어, 30 내지 70 Å의 두께를 가질 수 있다.
정공수송층(220)은 N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine; TPD), NPB(NPD), 4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl(CBP), poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine](Poly-TPD), (poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine))] (TFB), di-[4-(N,N-di-p-tolyl-amino)-phenyl]cyclohexane(TAPC), 3,5-di(9H-carbazol-9-yl)-N,N-diphenylaniline(DCDPA), N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, N-(biphenyl-4-yl)-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)biphenyl-4-amine 중 적어도 하나의 화합물을 포함할 수 있다.
전자주입층(250)은 Li와 같은 알칼리 금속, LiF, CsF, NaF, BaF2와 같은 알칼리 할라이드계 물질 및/또는 Liq, lithium benzoate, sodium stearate와 같은 유기금속계 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자주입층(250)은 10 내지 100 Å, 예를 들어, 30 내지 70 Å의 두께를 가질 수 있다.
전자차단층은 tris(4-carbazoyl-9-yl-phenyl)amine(TCTA), tris[4-(diethylamino)phenyl]amine, N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, di-[4-(N,N-di-p-tolyl-amino)-phenyl]cyclohexane(TAPC), 4,4',4"-tris(3-methylphenylamino)triphenylamine (MTDATA), 1,3-bis(carbazol-9-yl)benzene(mCP), 3,3'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl(mCBP), copper phthalocyanine(CuPc), N,N'-bis[4-[bis(3-methylphenyl)amino]phenyl]-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine(DNTPD), 1,3,5-tris[4-(diphenylamino)phenyl]benzene(TDAPB), 3,5-di(9H-carbazol-9-yl)-N,N-diphenylaniline(DCDPA), 2,8-bis(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)dibenzo[b,d]thiophene) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
정공차단층은 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenathroline(BCP), bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-biphenyl-4-olato)aluminum(BAlq), tris-(8-hydroxyquinoline aluminum(Alq3), 2-biphenyl-4-yl-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole(PBD), spiro-PBD, Liq, bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine(B3PYMPM), bis[2-(diphenylphosphino)phenyl]ether oxide(DPEPO), 9-(6-9H-carbazol-9-yl)pyridine-3-yl)-9H-3,9'-bicarbazole, diphenyl-4-triphenylsilyl-phenylphosphine oxide(TSPO1) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 녹색 화소에 위치하는 유기발광다이오드(D)에서, 녹색 발광물질층(230)은 화학식1로 표시되는 본 발명의 유기 화합물인 제 1 화합물(232)을 포함한다. 이에 따라, 유기발광다이오드(D)에서, 구동 전압이 감소하고, 발광효율과 발광수명이 향상된다.
이때, 화학식1에서 축합된 플루오렌 모이어티가 중수소화된 제 1 화합물(232)이 녹색 발광물질층(230)에 포함되는 경우, 유기발광다이오드(D)는 제조원가의 상승을 최소화하면서 충분한 수명 증가를 구현할 수 있다.
또한, 녹색 발광물질층(230)은 제 1 호스트인 제 1 화합물(232)과 함께 화학식3으로 표시되는 제 2 호스트인 제 2 화합물(234)를 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 큰 장점을 갖는다.
또한, 녹색 발광물질층(230)은 제 1 호스트인 제 1 화합물(232) 및 제 2 호스트인 제 2 화합물(234)과 함께 화학식5로 표시되는 발광체인 제 3 화합물(236)을 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
또한, 녹색 화소에 위치하는 유기발광다이오드(D)는 녹색 발광물질층(230)과 음극인 제 2 전극(164) 사이에 위치하며 화학식7에 표시된 전자수송물질을 포함하는 전자수송층(250)을 더 포함함으로써, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
[유기발광다이오드]
양극(ITO) 위에, 정공주입층(화학식9 화합물, 50Å), 정공수송층(화학식10 화합물, 1000Å), 녹색 발광물질층(제 1 호스트, 제 2 호스트, 도펀트(화학식6의 화합물GD1), 15wt%), 300Å), 전자수송층(300Å), 전자주입층(LiF, 50Å), 음극(Al, 1000Å)을 순차 적층하여 유기발광다이오드를 제작하였다.
[화학식9]
Figure pat00268
[화학식10]
Figure pat00269
1. 비교예
(1) 비교예1(Ref1)
화학식11의 화합물(TPBi)을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(2) 비교예2(Ref2)
화학식11의 화합물(TPBi)을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ET2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(3) 비교예3(Ref3)
화학식12의 화합물H1을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(4) 비교예4(Ref4)
화학식12의 화합물H6을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(5) 비교예5(Ref5)
화학식12의 화합물H9를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(6) 비교예6(Ref6)
화학식12의 화합물H21을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(7) 비교예7(Ref7)
화학식12의 화합물H31을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(8) 비교예8 내지 비교예12(Ref8~Ref12)
비교예3 내지 비교예7에서 화학식8의 화합물ZADN2 대신에 화학식8의 화합물ET2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
[화학식11]
Figure pat00270
[화학식12]
Figure pat00271
Figure pat00272
Figure pat00273
Figure pat00274
Figure pat00275
2. 실험예
(1) 실험예1 (Ex1)
화학식2의 화합물H1-D1을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(2) 실험예2 (Ex2)
화학식2의 화합물H1-D2를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(3) 실험예3 (Ex3)
화학식2의 화합물H1-D3을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(4) 실험예4 (Ex4)
화학식2의 화합물H1-D4를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(5) 실험예5 (Ex5)
화학식2의 화합물H1-D5를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(6) 실험예6 (Ex6)
화학식2의 화합물H1-D6을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(7) 실험예7 내지 실험예12 (Ex7~Ex12)
실험예1 내지 실험예6에서 화학식8의 화합물ZADN2 대신에 화학식8의 화합물ET2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(8) 실험예13 (Ex13)
화학식2의 화합물H6-D1을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(9) 실험예14 (Ex14)
화학식2의 화합물H6-D2를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(10) 실험예15 (Ex15)
화학식2의 화합물H6-D3을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(11) 실험예16 (Ex16)
화학식2의 화합물H6-D4를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(12) 실험예17 (Ex17)
화학식2의 화합물H6-D5를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(13) 실험예18 (Ex18)
화학식2의 화합물H6-D6을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(14) 실험예19 내지 실험예24 (Ex19~Ex24)
실험예13 내지 실험예18에서 화학식8의 화합물ZADN2 대신에 화학식8의 화합물ET2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(15) 실험예25 (Ex25)
화학식2의 화합물H9-D1을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(16) 실험예26 (Ex26)
화학식2의 화합물H9-D2를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(17) 실험예27 (Ex27)
화학식2의 화합물H9-D3을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(18) 실험예28 (Ex28)
화학식2의 화합물H9-D4를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(19) 실험예29 (Ex29)
화학식2의 화합물H9-D5를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(20) 실험예30 (Ex30)
화학식2의 화합물H9-D6을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(21) 실험예31 내지 실험예36 (Ex31~Ex36)
실험예25 내지 실험예30에서 화학식8의 화합물ZADN2 대신에 화학식8의 화합물ET2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(22) 실험예37 (Ex37)
화학식2의 화합물H21-D1을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(23) 실험예38 (Ex38)
화학식2의 화합물H21-D2를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(24) 실험예39 (Ex39)
화학식2의 화합물H21-D3을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(25) 실험예40 (Ex40)
화학식2의 화합물H21-D4를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(26) 실험예41 (Ex41)
화학식2의 화합물H21-D5를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(27) 실험예42 (Ex42)
화학식2의 화합물H21-D6을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(28) 실험예43 내지 실험예48 (Ex43~Ex48)
실험예37 내지 실험예42에서 화학식8의 화합물ZADN2 대신에 화학식8의 화합물ET2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(29) 실험예49 (Ex49)
화학식2의 화합물H31-D1을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(30) 실험예50 (Ex50)
화학식2의 화합물H31-D2를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(31) 실험예51 (Ex51)
화학식2의 화합물H31-D3을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(32) 실험예52 (Ex52)
화학식2의 화합물H31-D4를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(33) 실험예53 (Ex53)
화학식2의 화합물H31-D5를 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(34) 실험예54 (Ex54)
화학식2의 화합물H31-D6을 제 1 호스트로, 화학식4의 화합물BCz-1을 제 2 호스트로 이용하여 녹색 발광물질층을 형성하였다. (제 1 호스트:제 2 호스트=1:1) 또한, 화학식8의 화합물ZADN2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
(35) 실험예55 내지 실험예60 (Ex55~Ex60)
실험예49 내지 실험예54에서 화학식8의 화합물ZADN2 대신에 화학식8의 화합물ET2를 이용하여 전자수송층을 형성하였다.
비교예1 및 비교예12, 실험예1 내지 실험예60의 유기발광다이오드의 특성(구동전압(V), 발광효효율, 수명)을 측정하여 표1 내지 표6에 기재하였다.
　 Host 1 ETL ΔV Efficiency (%) T95
(%)
Ref1 TPBi ZADN2 0.00 100% 100%
Ref2 TPBi ET2 -0.32 113% 106%
Ref3 H1 ZADN2 -0.13 102% 112%
Ref4 H6 ZADN2 -0.22 107% 119%
Ref5 H9 ZADN2 -0.18 113% 103%
Ref6 H21 ZADN2 -0.27 114% 112%
Ref7 H31 ZADN2 -0.16 105% 114%
Ref8 H1 ET2 -0.43 117% 110%
Ref9 H6 ET2 -0.47 124% 118%
Ref10 H9 ET2 -0.44 129% 107%
Ref11 H21 ET2 -0.52 131% 110%
Ref12 H48 ET2 -0.46 119% 113%
　 Host 1 ETL ΔV Efficiency (%) T95
(%)
Ex1 H1-D1 ZADN2 -0.13 102% 134%
Ex2 H1-D2 ZADN2 -0.12 102% 118%
Ex3 H1-D3 ZADN2 -0.12 101% 123%
Ex4 H1-D4 ZADN2 -0.12 102% 140%
Ex5 H1-D5 ZADN2 -0.11 101% 132%
Ex6 H1-D6 ZADN2 -0.10 100% 144%
Ex7 H1-D1 ET2 -0.43 117% 132%
Ex8 H1-D2 ET2 -0.43 117% 115%
Ex9 H1-D3 ET2 -0.42 116% 121%
Ex10 H1-D4 ET2 -0.42 117% 138%
Ex11 H1-D5 ET2 -0.41 116% 131%
Ex12 H1-D6 ET2 -0.41 116% 142%
　 Host 1 ETL ΔV Efficiency (%) T95
(%)
Ex13 H6-D1 ZADN2 -1.27 107% 143%
Ex14 H6-D2 ZADN2 -0.22 107% 126%
Ex15 H6-D3 ZADN2 -0.21 107% 131%
Ex16 H6-D4 ZADN2 -0.21 107% 149%
Ex17 H6-D5 ZADN2 -0.20 106% 141%
Ex18 H6-D6 ZADN2 -0.20 106% 154%
Ex19 H6-D1 ET2 -0.47 124% 141%
Ex20 H6-D2 ET2 -0.47 124% 123%
Ex21 H6-D3 ET2 -0.46 123% 130%
Ex22 H6-D4 ET2 -0.46 124% 148%
Ex23 H6-D5 ET2 -0.46 123% 140%
Ex24 H6-D6 ET2 -0.45 123% 152%
　 Host 1 ETL ΔV Efficiency (%) T95
(%)
Ex25 H9-D1 ZADN2 -0.18 129% 128%
Ex26 H9-D2 ZADN2 -0.17 129% 112%
Ex27 H9-D3 ZADN2 -0.18 128% 117%
Ex28 H9-D4 ZADN2 -0.17 129% 133%
Ex29 H9-D5 ZADN2 -0.17 128% 126%
Ex30 H9-D6 ZADN2 -0.15 127% 138%
Ex31 H9-D1 ET2 -0.44 129% 128%
Ex32 H9-D2 ET2 -0.44 129% 112%
Ex33 H9-D3 ET2 -0.44 128% 117%
Ex34 H9-D4 ET2 -0.43 129% 134%
Ex35 H9-D5 ET2 -0.42 128% 126%
Ex36 H9-D6 ET2 -0.42 128% 138%
　 Host 1 ETL ΔV Efficiency (%) T95
(%)
Ex37 H21-D1 ZADN2 -0.27 114% 134%
Ex38 H21-D2 ZADN2 -0.27 114% 118%
Ex39 H21-D3 ZADN2 -0.27 113% 123%
Ex40 H21-D4 ZADN2 -0.25 114% 140%
Ex41 H21-D5 ZADN2 -0.26 113% 132%
Ex42 H21-D6 ZADN2 -0.24 112% 144%
Ex43 H21-D1 ET2 -0.52 131% 132%
Ex44 H21-D2 ET2 -0.52 131% 115%
Ex45 H21-D3 ET2 -0.51 130% 121%
Ex46 H21-D4 ET2 -0.51 131% 138%
Ex47 H21-D5 ET2 -0.50 130% 131%
Ex48 H21-D6 ET2 -0.49 130% 142%
　 Host 1 ETL ΔV Efficiency (%) T95
(%)
Ex49 H31-D1 ZADN2 -0.16 105% 137%
Ex50 H31-D2 ZADN2 -0.16 105% 119%
Ex51 H31-D3 ZADN2 -0.15 104% 126%
Ex52 H31-D4 ZADN2 -0.15 105% 143%
Ex53 H31-D5 ZADN2 -0.14 103% 135%
Ex54 H31-D6 ZADN2 -0.14 103% 148%
Ex55 H31-D1 ET2 -0.46 119% 136%
Ex56 H31-D2 ET2 -0.46 119% 119%
Ex57 H31-D3 ET2 -0.45 118% 124%
Ex58 H31-D4 ET2 -0.45 119% 142%
Ex59 H31-D5 ET2 -0.45 117% 134%
Ex60 H31-D6 ET2 -0.44 117% 145%
표1 내지 표6에서 보여지는 바와 같이, 비교예1 내지 비교예12의 유기발광다이오드와 비교할 때, 녹색 발광물질층이 본 발명의 유기화합물을 포함하는 실험예1 내지 실험예60의 유기발광다이오드가 구동전압, 발광효율, 수명에서 장점을 갖는다.
또한, 실험예1, 실험예4, 실험예6, 실험예7, 실험예10, 실험예12, 실험예13, 실험예16, 실험예18, 실험예19, 실험예22, 실험예24, 실험예25, 실험예28, 실험예30, 실험예31, 실험예34, 실험예36, 실험예37, 실험예40, 실험예42, 실험예43, 실험예46, 실험예48, 실험예49, 실험예52, 실험예54, 실험예55, 실험예58, 실험예60의 유기발광다이오드에서와 같이, 화학식1에서 축합된 플루오렌 모이어티가 중수소화된 유기 화합물이 녹색 발광물질층에 포함되는 경우, 유기발광다이오드의 수명이 크게 증가한다.
한편, 녹색 발광물질층이 완전히 중수소화된 제 1 호스트(본 발명의 유기 화합물)를 포함하는 유기발광다이오드(실험예6, 실험예12, 실험예18, 실험예24, 실험예30, 실험예36, 실험예42, 실험예48, 실험예54, 실험예60)에 비해, 화학식1에서 축합된 플루오렌 모이어티를 포함하여 부분적으로 중수소화된 제 1 호스트(본 발명의 유기 화합물)를 포함하는 유기발광다이오드(실험예1, 실험예4, 실험예7, 실험예10, 실험예13, 실험예16, 실험예19, 실험예22, 실험예25, 실험예28, 실험예31, 실험예34, 실험예37, 실험예40, 실험예43, 실험예46, 실험예49, 실험예52, 실험예55, 실험예58)의 수명이 다소 짧으나, 고가의 중수소를 적게 포함하면서 충분한 수명 증가의 효과가 구현된다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(D)는, 서로 마주하는 제 1 및 제 2 전극(160, 164)과, 제 1 및 제 2 전극(160, 164) 사이에 위치하며 유기 발광층(162)을 포함하며, 유기 발광층(162)은 제 1 녹색 발광물질층(320)을 포함하는 제 1 발광부(310)와, 제 2 녹색 발광물질층(340)을 포함하는 제 2 발광부(330)를 포함한다. 유기 발광층(162)은 제 1 발광부(310)와 제 2 발광부(330) 사이에 위치하는 전하 생성층(350)을 더 포함할 수 있다.
제 1 전극(160)은 정공을 주입하는 애노드로 일함수가 높은 도전성 물질, 예를 들어, ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있고, 제 2 전극(164)은 전자를 주입하는 캐소드로 일함수가 작은 도전성 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
유기발광다이오드(D)가 상부발광 방식인 경우, 제 1 전극(160)은 반사층을 더 포함하여 반사전극 역할을 하고, 제 2 전극(164)은 얇은 두께를 가져 투과전극(반투과전극) 역할을 할 수 있다. 이와 달리, 유기발광다이오드(D)가 하부발광 방식인 경우, 제 1 전극(160)은 투과전극 역할을 하고, 제 2 전극(164)은 반사전극 역할을 할 수 있다.
전하 생성층(350)은 제 1 및 제 2 발광부(310, 330) 사이에 위치하며, 제 1 발광부(310), 전하 생성층(350), 제 2 발광부(330)가 제 1 전극(160) 상에 순차 적층된다. 즉, 제 1 발광부(310)는 제 1 전극(160)과 전하 생성층(350) 사이에 위치하며, 제 2 발광부(330)는 제 2 전극(164)과 전하 생성층(350) 사이에 위치한다.
제 1 발광부(310)는 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 2 발광부(330) 사이에 위치하는 제 1 전자수송층(316)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전자수송층(316)은 제 1 녹색 발광물질층(320)과 전하 생성층(350) 사이에 위치할 수 있다.
또한, 제 1 발광부(310)는, 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 1 전극(160) 사이에 위치하는 전자주입층(312)과, 제 1 녹색 발광물질층(320)과 전자주입층(312) 사이에 위치하는 제 1 정공수송층(314) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1 발광부(310)는, 제 1 정공수송층(314)과 제 1 녹색 발광물질층(320) 사이에 위치하는 제 1 전자 차단층(미도시)과 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 1 전자수송층(316) 사이에 위치하는 제 1 정공 차단층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 2 발광부(330)는 제 2 녹색 발광물질층(340)과 제 2 전극(164) 사이에 위치하는 제 2 전자수송층(334)을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 2 발광부(330)는, 제 2 녹색 발광물질층(340) 하부에 위치하는 제 2 정공수송층(332)과, 제 2 전자수송층(334)과 제 2 전극(164) 사이에 위치하는 전자주입층(336) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 제 2 발광부(340)는, 제 2 정공수송층(332)과 제 2 녹색 발광물질층(340) 사이에 위치하는 제 2 전자 차단층(미도시)과 제 2 녹색 발광물질층(340)과 제 2 전자수송층(334) 사이에 위치하는 제 2 정공 차단층(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전하 생성층(350)은 제 1 발광부(310)와 제 2 발광부(330) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(310)와 제 2 발광부(330)는 전하 생성층(350)에 의해 연결된다. 전하 생성층(350)은 N형 전하 생성층(352)과 P형 전하 생성층(354)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있다.
N형 전하 생성층(352)은 제 1 전자 차단층(318)과 제 2 정공 수송층(332) 사이에 위치하고, P형 전하 생성층(354)은 N형 전하 생성층(352)과 제 2 정공 수송층(332) 사이에 위치한다.
제 1 녹색 발광물질층(320)은 제 1 화합물(322), 제 2 화합물(324), 제 3 화합물(326)을 포함하고, 제 2 녹색 발광물질층(340)은 제 4 화합물(342), 제 5 화합물(344), 제 6 화합물(346)을 포함한다.
제 1 화합물(322)과 제 4 화합물(342) 중 적어도 하나는 화학식1에 표시된 본 발명의 유기 화합물이고, 제 2 화합물(324)과 제 5 화합물(344) 중 적어도 하나는 화학식3에 표시된 화합물이다. 또한, 제 3 화합물(326)과 제 6 화합물(346) 중 적어도 하나는 화학식5에 표시된 화합물이다.
예를 들어, 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 2 녹색 발광물질층(340) 중 적어도 하나가 화학식1의 화합물, 화학식3의 화합물, 화학식5의 화합물을 포함할 수 있다.
제 1 녹색 발광물질층(320)에서, 제 1 화합물(322)은 n타입 호스트(제 1 호스트)일 수 있고, 제 2 화합물(324)은 p타입 호스트(제 2 호스트)일 수 있으며, 제 3 화합물(326)은 발광체(도펀트)일 수 있다. 제 2 녹색 발광물질층(340)에서, 제 5 화합물(352)은 n타입 호스트(제 1 호스트)일 수 있고, 제 5 화합물(344)은 p타입 호스트(제 2 호스트)일 수 있으며, 제 6 화합물(346)은 발광체(도펀트)일 수 있다. 제 1 및 제 2 녹색 발광물질층(320, 340) 각각은 50 내지 600 Å의 두께를 가질 수 있다.
제 1 화합물(322)과 제 4 화합물(342)이 화학식1에 표시된 본 발명의 유기 화합물인 경우, 제 1 화합물(322)과 제 4 화합물(342)은 서로 같거나 다를 수 있다. 제 2 화합물(324)과 제 5 화합물(344)이 화학식3에 표시된 화합물인 경우, 제 2 화합물(324)과 제 5 화합물(344)은 서로 같거나 다를 수 있다. 제 3 화합물(326)과 제 6 화합물(346)이 화학식5에 표시된 화합물인 경우, 제 3 화합물(326)과 제 6 화합물(346)은 서로 같거나 다를 수 있다.
제 1 녹색 발광물질층(320)에서, 제 1 및 제 2 화합물(322, 324) 각각의 중량비는 제 3 화합물(326)의 중량비보다 클 수 있고, 제 1 화합물(322)과 제 2 화합물(324)은 같거나 다른 중량비를 가질 수 있다. 제 1 녹색 발광물질층(320)에서, 제 1 화합물(322)과 제 2 화합물(324)의 중량비율은 1:9 내지 9:1, 예를 들어 2:8 내지 8:2 또는 7:3 내지 3:7일 수 있다. 바람직하게, 제 1 화합물(322)의 중량비와 제 2 화합물(324)의 중량비는 같을 수 있다. 예를 들어, 제 1 화합물(322)과 제 2 화합물(324)은 동일한 중량비를 갖고, 제 3 화합물(326)은 제 1 녹색 발광물질층(320)에서 5 내지 25wt%를 가질 수 있다.
제 2 녹색 발광물질층(340)에서, 제 4 및 제 5 화합물(342, 344) 각각의 중량비는 제 6 화합물(346)의 중량비보다 클 수 있고, 제 4 화합물(342)과 제 5 화합물(344)은 같거나 다른 중량비를 가질 수 있다. 제 2 녹색 발광물질층(340)에서, 제 4 화합물(342)과 제 5 화합물(344)의 중량비율은 1:9 내지 9:1, 예를 들어 2:8 내지 8:2 또는 7:3 내지 3:7일 수 있다. 바람직하게, 제 4 화합물(342)의 중량비와 제 5 화합물(344)의 중량비는 같을 수 있다. 예를 들어, 제 4 화합물(342)과 제 5 화합물(344)은 동일한 중량비를 갖고, 제 6 화합물(346)은 제 2 녹색 발광물질층(340)에서 5 내지 25wt%를 가질 수 있다.
제 1 및 제 2 전자수송층(316, 324) 각각은 화학식7에 표시된 화합물(전자수송물질)을 포함할 수 있다.
녹색 화소에 위치하는 유기발광다이오드(D)에서, 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 2 녹색 발광물질층(340) 중 적어도 하나는 화학식1로 표시되는 본 발명의 유기 화합물을 포함한다. 이에 따라, 유기발광다이오드(D)에서, 구동 전압이 감소하고, 발광효율과 발광수명이 향상된다.
이때, 화학식1에서 축합된 플루오렌 모이어티가 중수소화된 유기 화합물이 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 2 녹색 발광물질층(340) 중 적어도 하나에 포함되는 경우, 유기발광다이오드(D)는 제조원가의 상승을 최소화하면서 충분한 수명 증가를 구현할 수 있다.
또한, 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 2 녹색 발광물질층(340) 중 적어도 하나가 본 발명의 유기 화합물인 제 1 호스트와 함께 화학식3으로 표시되는 화합물을 제 2 호스트로 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 큰 장점을 갖는다.
또한, 제 1 녹색 발광물질층(320)과 제 2 녹색 발광물질층(340) 하나는 화학식1의 화합물인 제 1 호스트, 화학식3의 화합물인 제 2 호스트와 함께 화학식5로 표시되는 화합물인 발광체(도펀트)를 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
또한, 녹색 화소에 위치하는 유기발광다이오드(D)에서, 제 1 전자수송층(316)과 제 2 전자수송층(334) 중 적어도 하나가 화학식7에 표시된 전자수송물질을 포함함으로써, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 단면도이다. 도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 유기발광표시장치(400)는 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP)가 정의된 제 1 기판(410)과, 제 1 기판(410)과 마주하는 제 2 기판(470)과, 제 1 기판(410)과 제 2 기판(470) 사이에 위치하며 백색 빛을 발광하는 유기발광다이오드(D)와, 유기발광다이오드(D)와 제 2 기판(470) 사이에 위치하는 컬러필터층(480)을 포함한다.
제 1 기판(410) 및 제 2 기판(470) 각각은 유리 기판 또는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 기판은 polyimide(PI) 기판, polyethersulfone(PES) 기판, polyethylenenaphthalate(PEN) 기판, polyethylene terephthalate(PET) 기판 및 polycarbonate(PC) 기판 중에서 어느 하나일 수 있다.
제 1 기판(410) 상에는 버퍼층(420)이 형성되고, 버퍼층(420) 상에는 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP) 각각에 대응하여 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 버퍼층(420)은 생략될 수 있다.
버퍼층(420) 상에는 반도체층(422)이 형성된다. 반도체층(422)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
반도체층(422) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(424)이 형성된다. 게이트 절연막(424)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(424) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(430)이 반도체층(422)의 중앙에 대응하여 형성된다.
게이트 전극(430) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(432)이 형성된다. 층간 절연막(432)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
층간 절연막(432)은 반도체층(422)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(434, 436)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(434, 436)은 게이트 전극(430)의 양측에 게이트 전극(430)과 이격되어 위치한다.
층간 절연막(432) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(440)과 드레인 전극(442)이 형성된다.
소스 전극(440)과 드레인 전극(442)은 게이트 전극(430)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제 1 및 제 2 콘택홀(434, 436)을 통해 반도체층(422)의 양측과 접촉한다.
반도체층(422)과, 게이트전극(430), 소스 전극(440), 드레인전극(442)은 상기 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소를 정의하며, 게이트 배선과 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
또한, 파워 배선이 데이터 배선 또는 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(442)을 노출하는 드레인 콘택홀(452)을 갖는 평탄화층(450)이 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
평탄화층(450) 상에는 드레인 콘택홀(452)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(442)에 연결되는 제 1 전극(460)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 제 1 전극(460)은 양극(anode)일 수 있으며, 일함수(work function) 값이 비교적 큰 도전성 물질, 예를 들어 투명 도전성 산화물(transparent conductive oxide; TCO)로 이루어질 수 있다. 제 1 전극(460)은 반사전극 또는 반사층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 은(Ag) 또는 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-palladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다. 상부 발광 방식 유기발광표시장치(400)에서, 제 1 전극(460)은 ITO/Ag/ITO 또는 ITO/APC/ITO의 삼중층 구조를 가질 수 있다.
평탄화층(450) 상에는 제 1 전극(460)의 가장자리를 덮는 뱅크층(466)이 형성된다. 뱅크층(466)은 적색, 녹색 및 청색 화소(Rp, GP, BP)에 대응하여 제 1 전극(460)의 중앙을 노출한다. 유기발광다이오드(D)는 적색, 녹색 및 청색 화소(Rp, GP, BP)에서 백색 광을 발광하므로, 발광층(462)은 적색, 녹색 및 청색 화소(Rp, GP, BP)에서 분리될 필요 없이 공통층으로 형성될 수 있다. 뱅크층(466)은 제 1 전극(460) 가장자리에서의 전류 누설을 막기 위해 형성되며, 뱅크층(466)은 생략될 수 있다.
제 1 전극(460) 상에는 유기 발광층(462)이 형성된다.
도 6을 참조하면, 유기 발광층(462)은 녹색 발광물질층(510)을 포함하는 제 1 발광부(530)와, 제 1 청색 발광물질층(550)을 포함하는 제 2 발광부(540)와, 제 2 청색 발광물질층(570)을 포함하는 제 3 발광부(560)를 포함한다. 또한, 유기 발광층(462)은 제 1 발광부(530)와 제 2 발광부(540) 사이에 위치하는 제 1 전하생성층(580)과 제 1 발광부(530)와 제 3 발광부(560) 사이에 위치하는 제 2 전하생성층(590)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제 1 발광부(530)는 적색 발광물질층(520)을 더 포함할 수 있다.
제 2 발광부(540)는 제 1 전극(460)과 제 1 발광부(530) 사이에 위치하고, 제 3 발광부(560)는 제 1 발광부(530)와 제 2 전극(464) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 발광부(540)는 제 1 전극(460)과 제 1 전하생성층(580) 사이에 위치하고, 제 3 발광부(560)는 제 2 전하생성층(590)과 제 2 전극(464) 사이에 위치한다. 즉, 제 2 발광부(540), 제 1 전하 생성층(580), 제 1 발광부(530), 제 2 전하 생성층(590), 제 3 발광부(560)가 제 1 전극(460) 상에 순차 적층된다.
제 1 발광부(510)에서, 적색 발광물질층(520)은 녹색 발광물질층(510) 하부에 위치할 수 있다.
제 1 발광부(510)는 녹색 발광물질층(510) 상부에 위치하는 제 1 전자수송층(534)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제 1 발광부(510)는 적색 발광물질층(520) 하부에 위치하는 제 1 정공수송층(532)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 발광부(510)에서, 적색 발광물질층(520)은 제 1 정공수송층(532)와 녹색 발광물질층(510) 사이에 위치하고, 녹색 발광물질층(510)은 적색 발광물질층(520)과 제 1 전자수송층(534) 사이에 위치할 수 있다.
제 2 발광부(540)는, 제 1 청색 발광물질층(550) 하부에 위치하는 제 2 정공수송층(544)과 제 1 청색 발광물질층(550) 상부에 위치하는 제 2 전자수송층(546) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 제 2 발광부(540)는 제 1 전극(460)과 제 2 정공수송층(544) 사이에 위치하는 정공주입층(542)을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 2 발광부(540)는, 제 2 정공수송층(544)과 제 1 청색 발광물질층(550) 사이에 위치하는 제 1 전자차단층(미도시)과, 제 2 전자수송층(546)과 제 1 청색 발광물질층(550) 사이에 위치하는 제 1 정공차단층(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
제 3 발광부(560)는 제 2 청색 발광물질층(570) 하부에 위치하는 제 3 정공수송층(562)과 제 2 청색 발광물질층(570) 상부에 위치하는 제 3 전자수송층(564) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 제 3 발광부(560)는 제 2 전극(460)과 제 3 전자수송층(564) 사이에 위치하는 전자주입층(566)을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 3 발광부(560)는, 제 3 정공수송층(562)과 제 2 청색 발광물질층(570) 사이에 위치하는 제 2 전자차단층(미도시)과, 제 3 전자수송층(564)과 제 2 청색 발광물질층(570) 사이에 위치하는 제 2 정공차단층(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
녹색 발광물질층(510)은 화학식1에 표시되는 본 발명의 유기 화합물인 제 1 화합물(512)을 포함한다. 또한, 녹색 발광물질층(510)은 화학식3에 표시된 제 2 화합물(514)을 더 포함할 수 있다. 또한, 녹색 발광물질층(510)은 화학식5에 표시된 제 3 화합물(516)을 더 포함할 수 있다.
녹색 발광물질층(510)에서, 제 1 화합물(512)은 n타입 호스트(제 1 호스트)일 수 있고, 제 2 화합물(514)은 p타입 호스트(제 2 호스트)일 수 있으며, 제 3 화합물(516)은 발광체(도펀트)일 수 있다. 녹색 발광물질층(510)은 50 내지 600 Å의 두께를 가질 수 있다.
녹색 발광물질층(510)에서, 제 1 및 제 2 화합물(512, 514) 각각의 중량비는 제 3 화합물(516)의 중량비보다 클 수 있고, 제 1 화합물(512)과 제 2 화합물(514)은 같거나 다른 중량비를 가질 수 있다. 녹색 발광물질층(510)에서, 제 1 화합물(512)과 제 2 화합물(514)의 중량비율은 1:9 내지 9:1, 예를 들어 2:8 내지 8:2 또는 7:3 내지 3:7일 수 있다. 바람직하게, 제 1 화합물(512)의 중량비와 제 2 화합물(514)의 중량비는 같을 수 있다. 예를 들어, 제 1 화합물(512)과 제 2 화합물(514)은 동일한 중량비를 갖고, 제 3 화합물(516)은 녹색 발광물질층(510)에서 5 내지 25wt%를 가질 수 있다.
제 1 내지 제 3 전자수송층(534, 546, 564) 각각은 화학식7에 표시된 화합물(전자수송물질)을 포함할 수 있다.
적색 발광물질층(520)은 적색 호스트와 적색 도펀트를 포함할 수 있다. 적색 도펀트는 적색 인광 화합물, 적색 형광 화합물, 적색 지연형광 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적색 발광물질층(520)에서, 적색 호스트는 적색 도펀트보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 적색 발광물질층(520)에서, 적색 도펀트는 1 내지 10 wt%, 예를 들어 1 내지 5 wt%의 함량으로 도핑될 수 있다.
예를 들어, 적색 호스트는, 9,9'-디페닐-9H,9'H-3,3'-바이카바졸(9,9'-Diphenyl-9H,9'H-3,3'-bicarbazole; BCzPh), CBP, 1,3,5-트리스(카바졸-9-일)벤젠(1,3,5-Tris(carbazole-9-yl)benzene; TCP), TCTA, 4,4'-비스(카바졸-9-일)-2,2'-디메틸바이페닐(4,4'-Bis(carbazole-9-yl)-2,2'-dimethylbipheyl; CDBP), 2,7-비스(카바졸-9-일)-9,9-디메틸플루오렌(2,7-Bis(carbazole-9-yl)-9,9-dimethylfluorene(DMFL-CBP), 2,2',7,7'-테트라키스(카바졸-9-일)-9,9-스파이로플루오렌(2,2',7,7'-Tetrakis(carbazole-9-yl)-9,9-spiorofluorene; Spior-CBP), DPEPO, 4'-(9H-카바졸-9-일)바이페닐-3,5-디카보니트릴(4'-(9H-carbazol-9-yl)biphenyl-3,5-dicarbonitrile; PCzB-2CN), 3'-(9H-카바졸-9-일)바이페닐-3,5-디카보니트릴(3'-(9H-carbazol-9-yl)biphenyl-3,5-dicarbonitrile; mCzB-2CN), 3,6-비스(카바졸-9-일)-9-(2-에틸-헥실)-9H-카바졸(3,6-Bis(carbazole-9-yl)-9-(2-ethyl-hexyl)-9H-carbazole; TCz1), 비스(2-(2-하이드록시페닐)-피리딘)베릴륨(Bis(2-hydroxylphenyl)-pyridine)beryllium; Bepp2), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(Bis(10-hydroxylbenzo[h] quinolinato)beryllium; Bebq2), 1,3,5-트리스(1-파이레닐)벤젠(1,3,5-Tris(1-pyrenyl)benzene; TPB3)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 적색 도펀트는, [비스(2-(4,6-디메틸)페닐퀴놀린)](2,2,6,6-테트라메틸헵텐-3,5-디오네이트)이리듐(Ⅲ)([Bis(2-(4,6-dimethyl)phenylquinoline)](2,2,6,6-tetramethylheptane-3,5-dionate)iridium(Ⅲ), 비스[2-(4-n-헥실페닐)퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(Ⅲ)(Bis[2-(4-n-hexylphenyl)quinoline](acetylacetonate)iridium(Ⅲ); Hex-Ir(phq)2(acac)), 트리스[2-(4-n-헥실페닐)퀴놀린]이리듐(Ⅲ)(Tris[2-(4-n-hexylphenyl)quinoline]iridium(Ⅲ), Hex-Ir(phq)3), 트리스[2-페닐-4-메틸퀴놀린]이리듐(Ⅲ)(Tris[2-phenyl-4-methylquinoline]iridium(Ⅲ), Ir(Mphq)3), 비스(2-페닐퀴놀린)(2,2,6,6-테트라메틸헵텐-3,5-디오네이트)이리듐(Ⅲ)(Bis(2-phenylquinoline)(2,2,6,6-tetramethylheptene-3,5-dionate)iridium(Ⅲ), Ir(dpm)PQ2), 비스(페닐이소퀴놀린)(2,2,6,6-테트라메틸헵텐-3,5-디오네이트)이리듐(Ⅲ)(Bis(phenylisoquinoline)(2,2,6,6-tetramethylheptene-3,5-dionate)iridium(Ⅲ), Ir(dpm)(piq)2), 비스[(4-n-헥실페닐)이소퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(Ⅲ)(Bis[(4-n-hexylphenyl)isoquinoline](acetylacetonate)iridium(Ⅲ); Hex-Ir(piq)2(acac)), 트리스[2-(4-n-헥실페닐)퀴놀린]이리듐(Ⅲ)(Tris[2-(4-n-hexylphenyl)quinoline]iridium(Ⅲ), Hex-Ir(piq)3), 트리스(2-(3-메틸페닐)-7-메틸-퀴놀라토)이리듐(Tris(2-(3-methylphenyl)-7-methyl-quinolato)iridium; Ir(dmpq)3), 비스[2-(2-메틸페닐)-7-메틸-퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(Ⅲ)(Bis[2-(2-methylphenyl)-7-methyl-quinoline](acetylacetonate)iridium(Ⅲ); Ir(dmpq)2(acac)), 비스[2-(3,5-디메틸페닐)-4-메틸-퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(Ⅲ)(Bis[2-(3,5-dimethylphenyl)-4-methyl-quinoline](acetylacetonate)iridium(Ⅲ); Ir(mphmq)2(acac))로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
제 2 발광부(540)의 제 1 청색 발광물질층(550)은 제 1 청색 호스트와 제 1 청색 도펀트를 포함하고, 제 3 발광부(560)의 제 2 청색 발광물질층(570)은 제 2 청색 호스트와 제 2 청색 도펀트를 포함한다.
제 1 및 제 2 청색 도펀트는 각각은 청색 인광 화합물, 청색 형광 화합물, 청색 지연형광 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 청색 발광물질층(550)에서, 제 1 청색 호스트는 제 1 청색 도펀트보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 제 2 청색 발광물질층(570)에서, 제 2 청색 호스트는 제 2 청색 도펀트보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 청색 발광물질층(550, 570) 각각에서, 제 1 및 제 2 청색 도펀트는 1 내지 10 wt%, 예를 들어 1 내지 5 wt%의 함량으로 도핑될 수 있다.
예를 들어, 제 1 및 제 2 청색 호스트 각각은, mCP, 9-(3-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)-9H-carbazole-3-carbonitrile (mCP-CN), mCBP, CBP-CN, 9-(3-(9H-Carbazol-9-yl)phenyl)-3-(diphenylphosphoryl)-9H-carbazole (mCPPO1) 3,5-Di(9H-carbazol-9-yl)biphenyl (Ph-mCP), TSPO1, 9-(3
Figure pat00276
-(9H-carbazol-9-yl)-[1,1'-biphenyl]-3-yl)-9H-pyrido[2,3-b]indole (CzBPCb), bis(2-methylphenyl)diphenylsilane (UGH-1), 1,4-bis(triphenylsilyl)benzene (UGH-2), 1,3-bis(triphenylsilyl)benzene (UGH-3), 9,9-spiorobifluoren-2-yl-diphenyl-phosphine oxide (SPPO1), 9,9'-(5-(triphenylsilyl)-1,3-phenylene)bis(9H-carbazole) (SimCP)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
제 1 및 제 2 청색 도펀트 각각은 독립적으로 perylene, 4,4'-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl (DPAVBi), 4-(di-p-tolylamino)-4-4'-[(di-p-tolylamino)styryl]stilbene (DPAVB), 4,4'-bis[4-(diphenylamino)styryl]biphenyl (BDAVBi), 2,7-bis(4-diphenylamino)styryl)-9,9-spiorfluorene (spiro-DPVBi), [1,4-bis[2-[4-[N,N-di(p-tolyl)amino]phenyl]vinyl] benzene (DSB), 1-4-di-[4-(N,N-diphenyl)amino]styryl-benzene (DSA), 2,5,8,11-tetra-tetr-butylperylene (TBPe), bis(2-hydroxylphenyl)-pyridine)beryllium (Bepp2), 9-(9-Phenylcarbazole-3-yl)-10-(naphthalene-1-yl)anthracene (PCAN), mer-tris(1-phenyl-3-methylimidazolin-2-ylidene-C,C(2)'iridium(²) (mer-Ir(pmi)3), fac-Tris(1,3-diphenyl-benzimidazolin-2-ylidene-C,C(2)'iridium(²) (fac-Ir(dpbic)3), bis(3,4,5-trifluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)iridium(²) (Ir(tfpd)2pic), tris(2-(4,6-difluorophenyl)pyridine))iridium(²) (Ir(Fppy)3), bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinato-C2,N](picolinato)iridium(²) (FIrpic)으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제 1 및 제 2 청색 발광물질층(550, 570) 각각은 안트라센 유도체인 호스트와 보론 유도체인 도펀트를 포함할 수 있다.
제 1 전하 생성층(580)은 제 1 발광부(510)와 제 2 발광부(540) 사이에 위치하고, 제 2 전하 생성층(590)은 제 1 발광부(510)와 제 3 발광부(560) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(510)와 제 2 발광부(540)는 제 1 전하 생성층(580)에 의해 연결되고, 제 1 발광부(510)와 제 3 발광부(560)는 제 2 전하 생성층(590)에 의해 연결된다. 제 1 전하 생성층(580)은 N형 전하 생성층(582)과 P형 전하 생성층(584)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있고, 제 2 전하 생성층(590)은 N형 전하 생성층(592)과 P형 전하 생성층(594)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있다.
제 1 전하 생성층(580)의 N형 전하 생성층(582)은 제 1 정공수송층(532)과 제 2 전자 수송층(546) 사이에 위치하고, 제 1 전하 생성층(580)의 P형 전하 생성층(584)은 N형 전하 생성층(582)과 제 1 정공 수송층(532) 사이에 위치한다.
제 2 전하 생성층(590)의 N형 전하 생성층(592)은 제 1 전자 수송층(534)과 제 3 정공 수송층(562) 사이에 위치하고, 제 2 전하 생성층(590)의 P형 전하 생성층(594)은 N형 전하 생성층(592)과 제 3 정공 수송층(562) 사이에 위치한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유기발광다이오드(D)는 녹색 발광물질층(510), 적색 발광물질층(520)을 포함하는 제 1 발광부(530), 제 1 청색 발광물질층(550)을 포함하는 제 2 발광부(540), 제 2 청색 발광물질층(570)을 포함하는 제 3 발광부(560)를 포함하고, 유기발광다이오드(D)는 백색을 발광한다.
녹색 발광물질층(510)은 화학식1로 표시되는 본 발명의 유기 화합물을 포함한다. 이에 따라, 유기발광다이오드(D)에서, 구동 전압이 감소하고, 발광효율과 발광수명이 향상된다.
이때, 화학식1에서 축합된 플루오렌 모이어티가 중수소화된 유기 화합물이 녹색 발광물질층(510)에 포함되는 경우, 유기발광다이오드(D)는 제조원가의 상승을 최소화하면서 충분한 수명 증가를 구현할 수 있다.
또한, 녹색 발광물질층(510)이 본 발명의 유기 화합물인 제 1 호스트와 함께 화학식3으로 표시되는 화합물을 제 2 호스트로 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 큰 장점을 갖는다.
또한, 녹색 발광물질층(510)이 화학식1의 화합물인 제 1 호스트, 화학식3의 화합물인 제 2 호스트와 함께 화학식5로 표시되는 화합물인 발광체(도펀트)를 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
또한, 제 1 내지 제 3 전자수송층(534, 546, 564) 중 적어도 하나가 화학식7에 표시된 전자수송물질을 포함함으로써, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
도 7을 참조하면, 유기 발광층(462)은 녹색 발광물질층(610), 적색 발광물질층(620), 황록색 발광물질층(625)을 포함하는 제 1 발광부(630)와, 제 1 청색 발광물질층(650)을 포함하는 제 2 발광부(640)와, 제 2 청색 발광물질층(670)을 포함하는 제 3 발광부(660)를 포함한다. 또한, 유기 발광층(462)은 제 1 발광부(630)와 제 2 발광부(640) 사이에 위치하는 제 1 전하생성층(680)과 제 1 발광부(630)와 제 3 발광부(660) 사이에 위치하는 제 2 전하생성층(690)을 더 포함할 수 있다.
제 2 발광부(640)는 제 1 전극(460)과 제 1 발광부(630) 사이에 위치하고, 제 3 발광부(660)는 제 1 발광부(630)와 제 2 전극(464) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 발광부(640)는 제 1 전극(460)과 제 1 전하생성층(680) 사이에 위치하고, 제 3 발광부(660)는 제 2 전하생성층(690)과 제 2 전극(464) 사이에 위치한다. 즉, 제 2 발광부(640), 제 1 전하 생성층(680), 제 1 발광부(630), 제 2 전하 생성층(690), 제 3 발광부(660)가 제 1 전극(460) 상에 순차 적층된다.
제 1 발광부(610)에서, 적색 발광물질층(620)은 황록색 발광물질층(625) 하부에 위치하고, 녹색 발광물질층(610)은 황록색 발광물질층(625) 상부에 위치한다. 즉, 도 6의 유기발광다이오드(D)에서 제 1 발광부(410)에는 이중층의 발광물질층(610, 620)이 포함된 반면, 도 7의 유기발광다이오드(D)에서 제 1 발광부(610)에는 이중층의 발광물질층(610, 620, 625)이 포함된다.
제 1 발광부(610)는 녹색 발광물질층(610) 상부에 위치하는 제 1 전자수송층(634)을 더 포함할 수 있다. 또한, 제 1 발광부(610)는 적색 발광물질층(620) 하부에 위치하는 제 1 정공수송층(632)을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 발광부(610)에서, 적색 발광물질층(620)은 제 1 정공수송층(632)와 황록색 발광물질층(625) 사이에 위치하고, 녹색 발광물질층(610)은 황록색 발광물질층(625)과 제 1 전자수송층(634) 사이에 위치할 수 있다.
제 2 발광부(640)는, 제 1 청색 발광물질층(650) 하부에 위치하는 제 2 정공수송층(644)과 제 1 청색 발광물질층(650) 상부에 위치하는 제 2 전자수송층(648) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 제 2 발광부(640)는 제 1 전극(460)과 제 2 정공수송층(644) 사이에 위치하는 정공주입층(642)을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 2 발광부(640)는, 제 2 정공수송층(644)과 제 1 청색 발광물질층(650) 사이에 위치하는 제 1 전자차단층(미도시)과, 제 2 전자수송층(646)과 제 1 청색 발광물질층(650) 사이에 위치하는 제 1 정공차단층(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
제 3 발광부(660)는, 제 2 청색 발광물질층(670) 하부에 위치하는 제 3 정공수송층(662)과 제 2 청색 발광물질층(670) 상부에 위치하는 제 3 전자수송층(666) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 제 3 발광부(660)는 제 2 전극(460)과 제 3 전자수송층(666) 사이에 위치하는 전자주입층(668)을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 3 발광부(660)는, 제 3 정공수송층(662)과 제 2 청색 발광물질층(670) 사이에 위치하는 제 2 전자차단층(미도시)과, 제 3 전자수송층(664)과 제 2 청색 발광물질층(670) 사이에 위치하는 제 2 정공차단층(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
녹색 발광물질층(610)은 화학식1에 표시되는 본 발명의 유기 화합물인 제 1 화합물(612)을 포함한다. 또한, 녹색 발광물질층(610)은 화학식3에 표시된 제 2 화합물(614)을 더 포함할 수 있다. 또한, 녹색 발광물질층(610)은 화학식5에 표시된 제 3 화합물(616)을 더 포함할 수 있다.
녹색 발광물질층(610)에서, 제 1 화합물(612)은 n타입 호스트(제 1 호스트)일 수 있고, 제 2 화합물(614)은 p타입 호스트(제 2 호스트)일 수 있으며, 제 3 화합물(616)은 발광체(도펀트)일 수 있다. 녹색 발광물질층(610)은 50 내지 600 Å의 두께를 가질 수 있다.
녹색 발광물질층(610)에서, 제 1 및 제 2 화합물(612, 614) 각각의 중량비는 제 3 화합물(616)의 중량비보다 클 수 있고, 제 1 화합물(612)과 제 2 화합물(614)은 같거나 다른 중량비를 가질 수 있다. 녹색 발광물질층(610)에서, 제 1 화합물(612)과 제 2 화합물(614)의 중량비율은 1:9 내지 9:1, 예를 들어 2:8 내지 8:2 또는 7:3 내지 3:7일 수 있다. 바람직하게, 제 1 화합물(612)의 중량비와 제 2 화합물(614)의 중량비는 같을 수 있다. 예를 들어, 제 1 화합물(612)과 제 2 화합물(614)은 동일한 중량비를 갖고, 제 3 화합물(616)은 녹색 발광물질층(610)에서 5 내지 25wt%를 가질 수 있다.
제 1 내지 제 3 전자수송층(634, 646, 664) 각각은 화학식7에 표시된 화합물(전자수송물질)을 포함할 수 있다.
적색 발광물질층(620)은 적색 호스트와 적색 도펀트를 포함할 수 있다. 적색 도펀트는 적색 인광 화합물, 적색 형광 화합물, 적색 지연형광 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적색 발광물질층(620)에서, 적색 호스트는 적색 도펀트보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 적색 발광물질층(620)에서 적색 도펀트는 1 내지 10 wt%, 예를 들어 1 내지 5 wt%의 함량으로 도핑될 수 있다.
황록색 발광물질층(625)은 황록색 호스트와 황록색 도펀트를 포함할 수 있다. 황록색 도펀트는 황록색 인광 화합물, 황록색 형광 화합물, 황록색 지연형광 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 황록색 발광물질층(625)에서, 황록색 호스트는 황록색 도펀트보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 황록색 발광물질층(625)에서, 황록색 도펀트는 1 내지 10 wt%, 예를 들어 1 내지 5 wt%의 함량으로 도핑될 수 있다.
제 2 발광부(640)의 제 1 청색 발광물질층(650)은 제 1 청색 호스트와 제 1 청색 도펀트를 포함하고, 제 3 발광부(660)의 제 2 청색 발광물질층(670)은 제 2 청색 호스트와 제 2 청색 도펀트를 포함한다.
제 1 및 제 2 청색 도펀트는 각각은 청색 인광 화합물, 청색 형광 화합물, 청색 지연형광 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제 1 청색 발광물질층(650)에서, 제 1 청색 호스트는 제 1 청색 도펀트보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 제 2 청색 발광물질층(670)에서, 제 2 청색 호스트는 제 2 청색 도펀트보다 큰 중량비를 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 청색 발광물질층(650, 670) 각각에서, 제 1 및 제 2 청색 도펀트는 1 내지 10 wt%, 예를 들어 1 내지 5 wt%의 함량으로 도핑될 수 있다.
제 1 전하 생성층(680)은 제 1 발광부(610)와 제 2 발광부(640) 사이에 위치하고, 제 2 전하 생성층(690)은 제 1 발광부(610)와 제 3 발광부(660) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(610)와 제 2 발광부(640)는 제 1 전하 생성층(680)에 의해 연결되고, 제 1 발광부(610)와 제 3 발광부(660)는 제 2 전하 생성층(690)에 의해 연결된다. 제 1 전하 생성층(680)은 N형 전하 생성층(682)과 P형 전하 생성층(684)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있고, 제 2 전하 생성층(690)은 N형 전하 생성층(692)과 P형 전하 생성층(694)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있다.
제 1 전하 생성층(680)의 N형 전하 생성층(682)은 제 1 정공수송층(632)과 제 2 전자 수송층(646) 사이에 위치하고, 제 1 전하 생성층(680)의 P형 전하 생성층(684)은 N형 전하 생성층(682)과 제 1 정공 수송층(632) 사이에 위치한다.
제 2 전하 생성층(690)의 N형 전하 생성층(692)은 제 1 전자 수송층(634)과 제 3 정공 수송층(662) 사이에 위치하고, 제 2 전하 생성층(690)의 P형 전하 생성층(694)은 N형 전하 생성층(692)과 제 3 정공 수송층(662) 사이에 위치한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유기발광다이오드(D)는 녹색 발광물질층(610), 적색 발광물질층(620), 황록색 발광물질층(625)을 포함하는 제 1 발광부(630), 제 1 청색 발광물질층(650)을 포함하는 제 2 발광부(640), 제 2 청색 발광물질층(670)을 포함하는 제 3 발광부(660)를 포함하고, 유기발광다이오드(D)는 백색을 발광한다.
녹색 발광물질층(610)은 화학식1로 표시되는 본 발명의 유기 화합물을 포함한다. 이에 따라, 유기발광다이오드(D)에서, 구동 전압이 감소하고, 발광효율과 발광수명이 향상된다.
이때, 화학식1에서 축합된 플루오렌 모이어티가 중수소화된 유기 화합물이 녹색 발광물질층(610)에 포함되는 경우, 유기발광다이오드(D)는 제조원가의 상승을 최소화하면서 충분한 수명 증가를 구현할 수 있다.
또한, 녹색 발광물질층(610)이 본 발명의 유기 화합물인 제 1 호스트와 함께 화학식3으로 표시되는 화합물을 제 2 호스트로 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 큰 장점을 갖는다.
또한, 녹색 발광물질층(610)이 화학식1의 화합물인 제 1 호스트, 화학식3의 화합물인 제 2 호스트와 함께 화학식5로 표시되는 화합물인 발광체(도펀트)를 더 포함하여, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
또한, 제 1 내지 제 3 전자수송층(634, 646, 664) 중 적어도 하나가 화학식7에 표시된 전자수송물질을 포함함으로써, 구동전압, 발광효율, 발광수명에서 더 큰 장점을 갖는다.
다시 도 5를 참조하면, 유기 발광층(462)이 형성된 제 1 기판(410) 상부로 제 2 전극(464)이 형성된다.
본 발명의 유기발광표시장치(400)에서는 유기 발광층(462)에서 발광된 빛이 제 2 전극(464)을 통해 컬러필터층(480)으로 입사되므로, 제 2 전극(464)은 빛이 투과될 수 있도록 얇은 두께를 갖는다.
제 1 전극(460), 유기 발광층(462) 및 제 2 전극(464)는 유기발광다이오드(D)를 이룬다.
컬러필터층(480)은 유기발광다이오드(D)의 상부에 위치하며 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP) 각각에 대응되는 적색 컬러필터(482), 녹색 컬러필터(484), 청색 컬러필터(486)를 포함한다. 적색 컬러필터(482)는 적색 염료(dye)와 적색 안료(pigment) 중 적어도 하나를 포함하고, 녹색 컬러필터(484)는 녹색 염료와 녹색 안료 중 적어도 하나를 포함하며, 청색 컬러필터(485)는 청색 염료와 청색 안료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도시하지 않았으나, 컬러필터층(480)은 접착층에 의해 유기발광다이오드(D)에 부착될 수 있다. 이와 달리, 컬러필터층(480)은 유기발광다이오드(D) 바로 위에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 외부 수분이 유기발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름이 형성될 수 있다. 예를 들어, 인캡슐레이션 필름은 제 1 무기 절연층과, 유기 절연층과 제 2 무기 절연층의 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 제 2 기판(470)의 외측면에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판이 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광판은 원형 편광판일 수 있다.
도 5의 유기발광표시장치(400)에서, 제 1 전극(460)은 반사전극이고 제 2 전극(464)는 투과(반투과) 전극이며, 컬러필터층(480)은 유기발광다이오드(D)의 상부에 배치되고 있다. 이와 달리, 제 1 전극(460)은 투과(반투과) 전극이고 제 2 전극(464)는 반사전극일 수 있으며, 이 경우 컬러필터층(480)은 유기발광다이오드(D)와 제 1 기판(410) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 유기발광다이오드(D)와 컬러필터층(480) 사이에는 색변환층(미도시)이 구비될 수도 있다. 색변환층은 각 화소에 대응하여 적색 색변환층, 녹색 색변환층 및 청색 색변환층을 포함하며, 유기발광다이오드(D)로부터의 백색 광을 적색, 녹색 및 청색으로 각각 변환할 수 있다. 예를 들어, 색변환층은 양자점을 포함할 수 있다. 따라서, 유기발광표시장치(400)의 색순도가 더욱 향상될 수 있다.
또한, 컬러필터층(480) 대신에 색변환층이 포함될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 유기발광표시장치(400)에서, 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP), 청색 화소(BP)의 유기발광다이오드(D)는 백색 광을 발광하고, 유기발광다이오드(D)로부터의 빛은 적색 컬러필터(482), 녹색 컬러필터(484), 청색 컬러필터(486)를 통과함으로써, 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP), 청색 화소(BP)에서 녹색, 적색 및 청색이 각각 표시된다.
한편, 도 5에서, 백색을 발광하는 유기발광다이오드(D)가 표시장치에 이용되고 있다. 이와 달리, 유기발광다이오드(D)는 박막트랜지스터(Tr)와 같은 구동 소자 및 컬러필터층(480) 없이 기판 전면에 형성되어 조명장치에 이용될 수도 있다. 본 발명에서 유기발광장치는 표시장치와 조명장치를 포함한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 400: 유기발광표시장치 160, 460: 제 1 전극
162, 462: 유기발광층 164, 464: 제 2 전극
230, 320, 340, 510, 610: 녹색 발광물질층
D: 유기발광다이오드

Claims (17)

  1. 화학식1로 표시되며,
    L1은 치환 또는 비치환된 C5 내지 C30의 헤테로아릴렌기이고, L2는 단일결합 또는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기이며,
    X1, X2 중 하나는 N이고, X1, X2 중 다른 하나는 O 또는 S이며,
    Ar1, Ar2, Ar3 각각은 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되고, Ar4, Ar5 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
    a1은 0 내지 95의 정수이고, a2, a3, a4, a5 각각은 독립적으로 0 내지 30의 정수이며, a1 내지 a5 중 적어도 하나는 양의 정수인 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
    [화학식1]
    Figure pat00277

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식1에서, L1은 화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d 중 하나로 표시되며,
    [화학식1a]
    Figure pat00278

    [화학식1b]
    Figure pat00279

    [화학식1c]
    Figure pat00280

    [화학식1d]
    Figure pat00281

    화학식1a, 화학식1b, 화학식1c, 화학식1d에서, R1, R2, R3 각각은 독립적으로 중수소, 시아노(CN)기, 할로겐, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기, 치환 또는 비치환된 실릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴실릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴포스핀기, 치환 또는 비치환된 포스핀옥사이드기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, C3 내지 C30의 치환 또는 비치환된 C3~C30의 헤테로아릴기로 이루어진 그룹에서 선택되고,
    b1은 0 내지 3의 정수이며, b2, b3, b4 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수인 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식1에서, a1 내지 a5는 양의 정수인 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식1에서, a1은 양의 정수이고 a2 내지 a5는 0인 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식1에서, a1, a2는 양의 정수이고 a3 내지 a5는 0인 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 화합물은 화학식2의 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 유기 화합물.
    [화학식2]
    Figure pat00282
    Figure pat00283
    Figure pat00284
    Figure pat00285
    Figure pat00286
    Figure pat00287
    Figure pat00288
    Figure pat00289
    Figure pat00290
    Figure pat00291
    Figure pat00292
    Figure pat00293
    Figure pat00294
    Figure pat00295
    Figure pat00296
    Figure pat00297
    Figure pat00298
    Figure pat00299
    Figure pat00300
    Figure pat00301
    Figure pat00302
    Figure pat00303
    Figure pat00304
    Figure pat00305
    Figure pat00306
    Figure pat00307
    Figure pat00308
    Figure pat00309
    Figure pat00310
    Figure pat00311
    Figure pat00312
    Figure pat00313
    Figure pat00314
    Figure pat00315
    Figure pat00316
    Figure pat00317
    Figure pat00318
    Figure pat00319
    Figure pat00320
    Figure pat00321
    Figure pat00322
    Figure pat00323
    Figure pat00324
    Figure pat00325
    Figure pat00326
    Figure pat00327
    Figure pat00328
    Figure pat00329
    Figure pat00330
    Figure pat00331
    Figure pat00332
    Figure pat00333
    Figure pat00334
    Figure pat00335
    Figure pat00336
    Figure pat00337
    Figure pat00338
    Figure pat00339
    Figure pat00340
    Figure pat00341
    Figure pat00342
    Figure pat00343
    Figure pat00344
    Figure pat00345
    Figure pat00346
    Figure pat00347
    Figure pat00348
    Figure pat00349
    Figure pat00350
    Figure pat00351
    Figure pat00352
    Figure pat00353
    Figure pat00354
    Figure pat00355
    Figure pat00356
    Figure pat00357
    Figure pat00358
    Figure pat00359
    Figure pat00360
    Figure pat00361
    Figure pat00362
    Figure pat00363
    Figure pat00364
    Figure pat00365
    Figure pat00366
    Figure pat00367
    Figure pat00368
    Figure pat00369
    Figure pat00370
    Figure pat00371
    Figure pat00372
    Figure pat00373
    Figure pat00374
    Figure pat00375
    Figure pat00376
    Figure pat00377
    Figure pat00378
    Figure pat00379
    Figure pat00380
    Figure pat00381
    Figure pat00382

  7. 기판과;
    제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극과, 제 1 녹색 발광물질층을 포함하며 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 발광부를 포함하고, 상기 기판 상부에 위치하는 유기발광다이오드를 포함하고,
    상기 제 1 녹색 발광물질층은 제 1 항 내지 제 6 항 중 하나의 유기 화합물인 제 1 화합물을 포함하는 유기발광장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 녹색 발광물질층은 화학식3으로 표시되는 제 2 화합물을 더 포함하고,
    R11, R12, R13, R14 각각은 독립적으로 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
    c1, c4 각각은 0 내지 4의 정수이고, c2, c3는 0 내지 3의 정수이며,
    L11, L12 각각은 독립적으로 단일결합(single bond), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    Ar11, Ar12 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
    [화학식3]
    Figure pat00383

  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 화합물은 화학식4의 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
    [화학식4]
    Figure pat00384
    Figure pat00385
    Figure pat00386
    Figure pat00387
    Figure pat00388
    Figure pat00389
    Figure pat00390
    Figure pat00391
    Figure pat00392
    Figure pat00393
    Figure pat00394
    Figure pat00395
    Figure pat00396
    Figure pat00397
    Figure pat00398
    Figure pat00399
    Figure pat00400
    Figure pat00401
    Figure pat00402
    Figure pat00403
    Figure pat00404
    Figure pat00405
    Figure pat00406
    Figure pat00407
    Figure pat00408

  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 녹색 발광물질층은 화학식5로 표시되는 제 3 화합물을 더 포함하고,
    R21, R22, R23, R24 각각은 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되며,
    d1, d2, d3, d4 각각은 독립적으로 0 내지 4의 정수이고, n은 1 내지 3의 정수인 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
    [화학식5]
    Figure pat00409

  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3 화합물은 화학식6의 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
    [화학식6]
    Figure pat00410
    Figure pat00411
    Figure pat00412
    Figure pat00413
    Figure pat00414
    Figure pat00415

  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 발광부는 상기 제 1 녹색 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 전자수송층을 더 포함하고,
    상기 제 1 전자수송층은 화학식7로 표시되는 전자수송물질을 포함하며,
    L31은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴렌기로 이루어진 군에서 선택되고,
    Ar31은 화학식7a 또는 화학식7b로 표시되며,
    Ar32, Ar33 각각은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬티옥시기(alkyl thioxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬술폭시기(alkyl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴술폭시기(aryl sulfoxy group), 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30의 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30의 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
    [화학식7]
    Figure pat00416

    [화학식7a]
    Figure pat00417

    [화학식7b]
    Figure pat00418

  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자수송물질은 화학식8의 화합물 중 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
    [화학식8]
    Figure pat00419
    Figure pat00420
    Figure pat00421
    Figure pat00422
    Figure pat00423
    Figure pat00424
    Figure pat00425
    Figure pat00426
    Figure pat00427
    Figure pat00428
    Figure pat00429
    Figure pat00430
    Figure pat00431
    Figure pat00432
    Figure pat00433
    Figure pat00434
    Figure pat00435
    Figure pat00436
    Figure pat00437
    Figure pat00438
    Figure pat00439
    Figure pat00440
    Figure pat00441
    Figure pat00442
    Figure pat00443
    Figure pat00444
    Figure pat00445
    Figure pat00446
    Figure pat00447
    Figure pat00448
    Figure pat00449
    Figure pat00450

  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기발광다이오드는, 제 2 녹색 발광물질층을 포함하며 상기 제 1 발광부와 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 2 발광부를 더 포함하고,
    상기 제 2 녹색 발광물질층은 상기 제 1 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기발광다이오드는, 제 1 청색 발광물질층을 포함하고 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광부 사이에 위치하는 제 2 발광부와; 제 2 청색 발광물질층을 포함하고 상기 제 1 발광부와 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 3 발광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 발광부는 상기 제 2 발광부와 상기 제 1 녹색 발광물질층 사이에 위치하는 적색 발광물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 발광부는 상기 제 1 녹색 발광물질층과 상기 적색 발광물질층 사이에 위치하는 황록색 발광물질층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
KR1020210193029A 2021-12-30 2021-12-30 유기 화합물 및 이를 유기발광장치 KR20230102693A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210193029A KR20230102693A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 유기 화합물 및 이를 유기발광장치
US17/967,947 US20230212161A1 (en) 2021-12-30 2022-10-18 Organic compound and organic light emitting device including the same
EP22204220.2A EP4206189A1 (en) 2021-12-30 2022-10-27 Organic compound and organic light emitting device including the same
TW111141299A TWI820989B (zh) 2021-12-30 2022-10-31 有機化合物與包含其的有機發光裝置
CN202211348368.8A CN116410187A (zh) 2021-12-30 2022-10-31 有机化合物和包括该有机化合物的有机发光装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210193029A KR20230102693A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 유기 화합물 및 이를 유기발광장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230102693A true KR20230102693A (ko) 2023-07-07

Family

ID=84044356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210193029A KR20230102693A (ko) 2021-12-30 2021-12-30 유기 화합물 및 이를 유기발광장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230212161A1 (ko)
EP (1) EP4206189A1 (ko)
KR (1) KR20230102693A (ko)
CN (1) CN116410187A (ko)
TW (1) TWI820989B (ko)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102055685B1 (ko) * 2012-12-27 2019-12-16 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
KR20170074652A (ko) * 2015-12-22 2017-06-30 주식회사 두산 유기 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자
CN107266385A (zh) * 2017-06-26 2017-10-20 上海道亦化工科技有限公司 一种芴类有机电致发光化合物及其有机电致发光器件
CN107573329A (zh) * 2017-09-29 2018-01-12 江苏三月光电科技有限公司 一种基于三嗪和喹喔啉的有机化合物及其在有机电致发光器件上的应用
WO2021029616A1 (ko) * 2019-08-09 2021-02-18 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자
KR20210039565A (ko) * 2019-10-02 2021-04-12 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20230212161A1 (en) 2023-07-06
CN116410187A (zh) 2023-07-11
EP4206189A1 (en) 2023-07-05
TW202325705A (zh) 2023-07-01
TWI820989B (zh) 2023-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20200081978A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR102434030B1 (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
KR20220086919A (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
KR20200081979A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR20220090036A (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
KR20220095337A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
TWI835385B (zh) 有機化合物、包含該有機化合物的有機發光二極體和有機發光裝置
KR20210030783A (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
KR20200081977A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR20200081976A (ko) 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치
KR20210147899A (ko) 유기발광장치
KR20210147902A (ko) 유기발광장치
KR20210147904A (ko) 유기발광장치
EP4206189A1 (en) Organic compound and organic light emitting device including the same
EP4207992A1 (en) Organic compound and organic light emitting device including the same
CN113745437B (zh) 有机发光装置
CN113745436B (zh) 有机发光装置
CN113745420B (zh) 有机发光装置
TWI837910B (zh) 有機化合物與包含其的有機發光裝置
CN118255784A (en) Organic compound, organic light emitting diode including the same, and organic light emitting device
KR20240065767A (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
CN118255783A (en) Organic compound, organic light emitting diode including the same, and organic light emitting device
KR20240048812A (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
KR20240048814A (ko) 유기 금속 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치
KR20240075202A (ko) 유기 화합물, 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광장치