JEON SANG YOUNG (KR)
CHUN MIN SEUNG (KR)
CHO SEONG MI (KR)
LEE DONG HOON (KR)
WO2003012890A2 | 2003-02-13 |
KR20150111014A | 2015-10-05 | |||
KR20140133572A | 2014-11-19 | |||
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KR20160011582A | 2016-02-01 | |||
KR20150040118A | 2015-04-14 | |||
KR101744248B1 | 2017-06-07 | |||
KR20000051826A | 2000-08-16 |
【특허청구범위】 【청구항 11 제 1 전극; 정공수송층; 제 1 발광층; 제 2 발광층 ; 전자수송층; 및 제 2 전극을 포함하고, 상기 제 1 발광층은 제 1-1 호스트, 및 제 1-2 호스트를 포함하고, 상기 제 2 발광층은 제 2-1 호스트, 및 제 2-2 호스트를 포함하고 상기 정공수송층은 상기 제 1-1 호스트와 동일한 물질을 포함하고, 상기 제 1-2 호스트와 제 2-1 호스트가 동일한 물질인, 유기 발광 소자. 【청구항 2】 거 U항에 있어서, 상기 제 2 발광층과 전자수송층 사이에 제 3 발광층을 포함하고, 상기 게 3 발광층은 제 3-1 호스트, 및 제 3-2 호스트를 포함하고, 상기 제 1-2 호스트, 제 2-1 호스트 및 제 3-1 호스트가 동일한 물질^ 유기 발광 소자. 【청구항 3] 제 1항에 있어서, 상기 제 1-1 호스트는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인, 유기 발광 소자: [화학식 1] 상기 화학식 1에서 Ri 및 ¾는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 d-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C6一 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로고리기이고, L: 및 는 각각 독립적으로, 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C6— 60 아릴렌이고, An 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다. 【청구항 4】 제 3항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물인, 유기 발광 소자: 1-10 1-11 1-12 【청구항 5】 거 U항에 있어서, 상기 제 1-1 호스트는 하기 화학식 1'로 표시되는 화합물인 유기 발광 소자: [화학식 1'] 상기 화학식 r에서, R3 및 R4는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 d-60 알킬 ; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐기 ; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로고리기이고, L3는 결합, 또는 치환또는 비치환된 C6— 60 아릴렌이고, Ar3 및 Ar4는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 ,비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다. 【청구항 6] 거 15항에 있어서, 상기 화학식 Γ로 표시되는 화합물은 하기의 화합물인, 【청구항 7】 제 1항에 있어서, 상기 제 1-2 호스트는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 ¾ 유기 발광 소자: 상기 화학식 2에서, Ar5 및 Ar6는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴이다. 【청구항 8] 제 7항에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물인, 유기 발광 소자: 2-29 【청구항 9] 제 1항에 있어서, 상기 제 2-2 호스트는, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 유기 발광 소자: [화학식 3] 상기 화학식 3에서, L4는 결합; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2— 60 헤테로아릴렌이고, Ar7 및 Ar8는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고, Ar9는 치환 또는 비치환된 N을 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다. 【청구항 10】 게 9항에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 【청구항 11】 거 12항에 있어서, 상기 제 3-2 호스트는, 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물 유기 발광 소자: 상기 화학식 3에서, L4는 결합; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴렌이고, Ar7 및 Ar8는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고, Ar9는 치환 또는 비치환된 N을 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다. 【청구항 12】 제 11항에 있어서, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은, 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인, 【청구항 13] 제 1항에 있어서, 상기 게 1 발광층은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 유기 발광 소자: [화학식 4] 상기 화학식 4에서, nl은 1 또는 2이고, R5 내지 ¾은 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 d-60 알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴이고, 단, ¾ 내지 중 적어도 하나 이상은 4개 이상의 탄소 원자를 포함하는 분지형 알킬이고, X-Y는 보조 리간드이다. 【청구항 14] 거 U항에 있어서, 상기 계 2 발광층은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 추가로 포함하는, 유기 발광 소자: 상기 화학식 5에서, n2은 1 또는 2이고, a는 0 내지 4의 정수이고, Ario 및 ^는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C6— 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2—60 헤테로아릴이다. 【청구항 15] 제 2항에 있어서, 상기 게 3 발광층은 하기 화학식 6으로 표시되 화합물을 추가로 포함하는, 유기 발광 소자: 상기 화학식 6에서, n3은 1 또는 2이고, ¾ 내지 Ru는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 d-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2— 60 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C2-60 헤테로고리기이다. |
【발명의 명칭】
유기발광 소자
【기술분야】
관련 출원 (들)과의 상호 인용
본 출원은 2016년 9월 6일자 한국 특허 출원 제 10-2016-0114284호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다. 본 발명은 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자에 관한 것이다.
【배경기술】
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며, 휘도 구동 전압 및 웅답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다. 유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물 층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물 층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤 (exci ton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다. 상기와 같은 유기 발광 소자에서, 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
【선행기술문헌】 【특허문헌】
(특허문헌 1) 한국특허 공개번호 제 10-2000-0051826호
【발명의 내용】
【해결하려는 과제】
본 발명은 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자에 관한 것이다.
【과제의 해결 수단】
본 발명은 하기의 유기 발광 소자를 제공한다:
제 1 전극; 정공수송층; 제 1 발광층; 제 2 발광층; 전자수송층; 및 계 2 전극을 포함하는 유기 발광 소자에 있어서,
상기 게 1 발광층은 제 1-1 호스트, 및 제 1-2 호스트를 포함하고, 상기 게 2 발광층은 제 2-1 호스트, 및 제 2-2 호스트를포함하고, 상기 정공수송층은 상기 제 1-1 호스트와 동일한 물질을 포함하고, 상기 제 1-2 호스트와 제 2-1 호스트가 동일한 물질인,
유기 발광 소자. 또한, 본 발명은 상기 유기 발광 소자에 있어서, 상기 게 2 발광층과 전자수송층 사이에 제 3 발광층을 포함하고, 상기 게 3 발광층은 게 3-1 호스트, 및 제 3-2 호스트를 포함하고, 상기 제 1-2 호스트, 제 2-1 호스트 및 제 3-1 호스트가 동일한 물질인, 유기 발광 소자를 제공한다.
【발명의 효과】
상술한 유기 발광 소자는, 구동쩐압, 효율 및 수명이 우수하다. [도면의 간단한 설명】
도 1은, 기판 ( 1), 양극 (2), 정공수송층 (3), 제 1 발광층 (4) , 제 2 발광층 (5), 전자수송층 (6), 및 음극 (7)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는, 기판 ( 1), 양극 (2), 정공수송층 (3), 제 1 발광층 (4), 제 2 발광층 (5), 제 3 발광층 (8), 전자수송층 (6), 및 음극 (7)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】 이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다.
본 명세서에서 는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다. 본 명세서에서 "치환 또는 비치환된 1 ' 이라는 용어는 중수소 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, 0 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기 "는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다. 본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으 트리메틸실릴기, 토리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브름 또는 요오드가 있다. 본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸 n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 핵실, n-핵실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸 -2-펜틸, 3 , 3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸핵실, 사이클로펜틸메틸,사이클로핵틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸 2ᅳ에틸핵실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2, 2-디메틸헵틸, 1—에틸—프로필, 1 , 1- 디메틸-프로필, 이소핵실 2-메틸펜틸, 4-메틸핵실, 5-메틸핵실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 상기 알케닐가는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸— 1-부테닐, 1, 3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐 -1-일, 2-페닐비닐 -1-일, 2 , 2-디페닐비닐 -1-일, 2-페닐 -2- (나프틸 -1-일)비닐 -1-일, 2,2-비스 (디페닐 -1-일)비닐— 1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태쎄 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬 7 ᅵ의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 3-메틸사이클로펜틸, 2 , 3- 디메틸사이클로펜틸, 사이클로핵실, 3-메틸사이클로핵실, 4- 메틸사이클로헥실, 2,3-디메틸사이클로핵실, 3,4,5-트리메틸사이클로핵실, 4-tert-부틸사이클로핵실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에 있어세 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아나다. 본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종 원소로 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피를기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤조옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰를린기 (phenanthrol ine) , 티아졸릴기 , 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 해테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 발명은 하기의 유기 발광 소자를 제공한다:
제 1 전극; 정공수송층; 제 1 발광층; 제 2 발광층; 전자수송층; 및 거 12 전극을 포함하는 유기 발광 소자에 있어서,
상기 게 1 발광층은 제 1-1 호스트, 및 제 1-2 호스트를 포함하고, 상기 게 2 발광층은 제 2-1 호스트, 및 제 2-2 호스트를 포함하고, 상기 정공수송층은 상기 제 1-1 호스트와 동일한 물질을 포함하고, 상기 제 1-2 호스트와 제 2-1 호스트가 동일한 물질인,
유기 발광 소자. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 정공수송충과 발광층에 포함되는 물질을 조절하여 각 층간의 에너지 준위를 조절하여 구동 전압, 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 특징이 있다. 이하, 각 구성 별로 본 발명을 상세히 설명한다. 제 1 전극 및 제 2전극
본 발명에서 사용되는 제 1 전극 및 제 2 전극은, 유기 발광 소자에서 사용되는 전극으로서, 일례로 상기 게 1 전극은 양극이고 상기 게 2 전극은 음극이거나, 또는 상기 제 1 전극은 음극이고, 상기 게 2 전극은 양극이다. 상기 양극 물질로는 통상 유기물 층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크름, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물 ( ΠΌ) , 인듐아연 산화물 ( IZ0)과 같은 금속 산화물; ΖηΟ:Α1 또는 SN0 2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리 (3- 메틸티오펜), 폴리 [3,4- (에틸렌 -1.,2-디옥시)티오펜 KPED0T) , 폴리피를 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 둥이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄,. 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 Li0 2 /Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 양극 상에는 정공 주입층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 정공 주입층은 정공 주입 물질로 이루어져 있으며, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMOQiighest occupi ed molecular orbi tal )가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물 층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는, 금속 포피린 (porphyr in) , 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 핵사니트릴핵사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈 (quinacr idone)계열의 유기물, 페릴렌 (perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다. 또한, 상기 제 1 전극과 정공수송층 사이, 및 /또는 상기 제 2 전극과 전자수송층 사이에는 유기물 층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 유기물 층은 발광층도 포함한다. 정공수송층, 계 1 발광층 및 계 2발광층
본 발명에서 사용되는 정공수송층은 양극 또는 양극 상에 형성된 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 특히, 본 발명에 따른 유기 발광 소자에서 정공수송층과 제 1 발광층이 접해 있는 것이 바람직하고, 이때 상기 정공 수송 물질로 제 1 발광층에 포함된 쎄 1-1 호스트와 동일한 물질을 사용한다는 특징이 있다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자와 같이 복수의 발광층이 있는 경우에는, 양극 쪽에 위치한 제 1 발광층은 제 2 발광층에 정공을 주입하는 정공 전달층의 역할을 하여야 한다. 이에 제 2 발광층에 정공을 이동시키기 위해서는, 양극에서 들어오는 정공이 가능한 손실 없이 전달되어야 하며, 이를 위해서 제 1 발광층의 호스트를 구성하는 물질 중 하나가 정공수송층에 포함된 물질과 동일한 물질로 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 정공수송층과 게 1 발광층 사이에 계면 저항이 줄어들어 보다 쉽게 정공이 제 1 발광층으로 들어오고, 게 2 발광층으로 전달되는 정공의 양도 증가하여 전체적으로 유기 발광 소자의 발광 효율이 증가하고 구동 전압 상승이 방지될 수 있다. 또한, 정공 수송 특성이 우구한 물질을 제 1 발광층의 호스트의 하나로 사용함으로써, 제 1 발광층 자체의 정공 수송 특성을 향상시킴과 동시에, 제 1 발광층의 도편트에 의한 홀 트랩 (hole trap) 역할을 수행하고도 남는 층분한 양의 정공을 제공하게 되어, 제 1 발광층과 제 2 발광층에서 발광 효율 향상에 필요한 정공을 층분히 공급할 수 있다. 상기 정공 수송 물질 및 제 1-1 호스트로는, 하기 화학식 1호 표시되는 화합물을 사용할 수 있다:
상기 화학식 1에서,
Ri 및 ¾는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 나트릴; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 d-so 알킬; 치환 또는 비치환된 C 3 - 60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C 2 - 60 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로고리기이고,
및 는 각각 독립적으로, 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴렌이고,
A 및 Ar 2 는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로아릴이다. 바람직하게는, ¾ 및 R2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 d-60 알킬이고, 보다'바람직하게는 메틸이다. 바람직하게는, 및 L 2 는 각각 독립적으로, 결합, 또는 페닐렌이다.
바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물을 사용할 수 있다:
1.1
-10 1-11 1-12 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 하기 반웅식 1과 같은 제조 방법으로 제조할수 있다.
[반웅식 1]
(상기 반웅식 1에서, , R 2 , L 1 ; L 2 , An, 및 2 는 화학식 정의한 바와 같다) 구체적으로, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 상기 화학식 1-2로 표시되는 화합물과 반웅시키는 단계를 포함하는 제조 방법으로 제조할 수 있다. 상기 제조 방법은 이하 후술할 실시예에서 보다 구체화하여 설명한다. 또는, 상기 정공 수송 물질 및 제 1-1 호스트로는, 하기 화학식 1 '로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다:
[화학식 I 1 ]
상기 화학식 1 '에서,
R 3 및 는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 알킬 ; 치환 또는 비치환된 C 3 - 60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C 2 - 60 알케닐기; 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0 N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로고리기이고,
L 3 는 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴렌이고,
Ar 3 및 Ar 4 는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0 N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로아릴이다. 바람직하게는, R 3 및 R4는 수소이다. 바람직하게는, L 3 는 비페닐릴렌이다. 바람직하게는, Ar 3 및 Ar 4 는 비페닐린이다. . 바람직하게는, 상기 화학식 1 '로 표시되는 화합물은 하기의 화합물을 사용할
상기 화합물의 제조 방법은 이하 후술할 실시예에서 보다 구체화하여 설명한다. 또한, 상기 정동 수송 물질과 게 1 발광층에 포함된 제 1-1 호스트가 동일한 점 ' 외에도, 제 1 발광층에 포함된 제 1-2 호스트와 제 2 발광층에 포함된 제 2-1 호스트가 동일하다는 특징이 있다. 즉, 정공수송층, 제 1 발광층, 및 게 2 발광층이 순차로 적층되어 있고, 제 1 발광층에 포함된 제 1- 2 호소트와쩨 -2 발광충에 포함된 제 2—1 호스트로 동일한 물질을 사용한다. 앞서 설명한 바와 같이,계 1 발광층이 정공수송층에 포함된 물질과 동일한 물질을 포함함으로써, 정공이 제 1 발광층으로 충분히 공급될 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 전체적인 발광 효율을 향상시키기 위해서는 전자도 제 2 발광층을 통하여 제 1 발광층으로 쉽게 들어와야 한다. 이를 위해, 게 2 발광춤의 호^트와 동일하고, 제 1 발광층에서 정공수송층에 포함된 물질과 다른 물질을 제 1 발광중에 포함함으로써, 게 1 발광중 내에서 전자와 정공의 밸런스 (balance)를 적절히 조절하여 발광 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 제 2 발광층에서 제 1 발광층으로 전자가 주입될 때, 동일한 물질을 통하여 전자가 이동하게 되어, 제 1 발광층과 계 2 발광층 사이의 계면 저항이 줄어들어 구동 전압을 낮출 수 있다. 상기 제 1-2 호스트는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다:
상기 화학식 2에서,
Ar 5 및 Ar 6 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴이다. 바람직하게는, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물을 사용할 수 있다:
2-29 2-30 2-31
(상기 반웅식 2에서, Ar 3 및 Ar 4 는 화학식 2에서 정의한 바와 같다) 구체적으로, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물은, 상기 화학식 2 '로 표시되는 화합물을 상기 화학식 2"로 표시되는 화합물과 반웅시키는 단계를 포함하는 제조 방법으로 제조할 수 있다. 상기 제조 방법은 이하 후술할 실시예에서 보다 구체화하여 설명한다. 상기와 같이, 게 1 발광층은 서로 상이한 2종의 호스트를 포함하며, 이중 1종의 호스트는 정공수송층을 이루는 물질과 동일하고, 나머지 1종의 호스트는 제 2 발광층과 동일하다. 또한, 본 발명에 따른 게 2 발광층은 상기 제 2—1 호스트 외에 다른
1종의 호스트, 즉 제 2-2 호스트를 추가로 포함한다. 상기 제 2-2 호스트는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서
는 결합; 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 층 1개 이상을 포함하는 C 2 — 60 헤테로아릴렌이고, Ar 7 및 8 는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C 6 — 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로아릴이고,
Ar 9 는 치환 또는 비치환된 N을 1개 이상을 포함하는 C 2 -6o 헤테로아릴이다. 바람직하게는, L 4 는 페닐렌, 또는 디벤조퓨란디일이다. 바람직하게는, Ar 7 및 Ar 8 는 페닐이다. 바람직하게는, Ar 9 는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이
바람직하게는, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 하기로 구성되 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물을 사용할 수 있다:
상기 화합물의 제조 방법은 이하 후술할 실시예에서 보다 구체화하여 설명한다. 한편, 상기 제 1 발광층은 레드 (red) 발광층인 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 게 1 발광층은 레드 (red) 인광 도펀트를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 레드 인광 도펀트는 유기 발광 소자에 사용되는 레드 인광 도펀트이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 제 1 발광층은 하기 화학식 4로 표시되는 화합물을 추가로 포함할 수 있다:
[화학식 4]
상기 화학식 4에서,
nl은 1 또는 2이고,
R 5 내지 ¾은 각각 독립적으로 수소; 치환 또는 비치환된 알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴이고, 단, R 5 내지 ¾ 중 적어도 하나 이상은 4개 이상의 탄소 원자를 포함하는 분지형 알킬이고,
X-Y는 보조 리간드이다. 바람직하게는, nl은 2이다. 바람직하게는, R 5 는 이소부틸이다. 바람직하게는, ¾는 수소이다. 바람직하게는, R 7 및 ¾은 메틸이다. 바람직하게는, χ-γ는 아세틸아세토네이트이다. 바람직하게는, 상기 화학식 4로 표시되는 화합물은 하기의 화합물
또한, 상기 제 2 발광층은 옐로이쉬 그린 (yel lowi sh green) 발광층인 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 제 2 발광층은 옐로이쉬 그린 (yel lowi sh green) 인광 도펀트를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 옐로이쉬 그린 인광 도편트는 유기 발광 소자에 사용되는 옐로이쉬 그린 인광 도펀트이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로 상기 제 2 발광층은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 추가로 포함할 수 있다:
상기 화학식 5에서,
n2은 1 또는 2이고,
a는 0 내지 4의 정수이고,
Ar 10 및 八^는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로아릴이다. 바람직하게는, n2는 2이다. 바람직하게는, a는 0이다. 바람직하게는 Ar 10 및 Ar u 는각각 독립적으로, 페닐이다. 바람직하게는, 상기 화학식 5로 표시되는 화합물은 하기의 화합물이다.
제 3발광중
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제 3 발광층을 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 정공수송층, 거 U 발광층, 제 2 발광층, 및 제 3 발광층이 순차로 적층되어 있는 구조를 가질 수 있다. 특히, 상기 게 3 발광층은 제 3-1 호스트, 및 제 3-2 호스트를 포함하고 이때 상기 제 1-2 호스트, 제 2-1 호스트 및 제 3-1 호스트로 동일한 물질을 사용한다는 특징이 있다. 제 2 발광층을 중심으로, 제 1 발광층은 정공을 주입하는 역할을 하여야 하고, 제 3 발광층은 전자를 주입하는 역할을 하여야 한다. 이에 앞서 설명한 바와 같이, 제 1 발광층에는 정공수송에 우수한 정공수송층에 포함된 물질과 같은 물질이 포함된다. 또한, 게 1 발광층은 음극에서 가장 멀리 떨어져 있기 때문에, 전자의 원활한 공급을 위하여, 게 3 발광층은 제 2 발광층과 같은 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 발광층은 제 1 발광층에 비하여 음극 쪽에 가깝게 위치하므로 전자를 잘 전달하여야 하나, bipol ar 특성을 가지는 물질을 포함하여 charge bal ance를 맞추어 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 물질이 2개 이상의 발광층에 포함되므로, 각 발광층 간의 계면 저항을줄여 구동 전압을 낮추는 효과도 있다. 또한, 본 발명에 따른 게 3 발광층은 상기 제 3-1 호스트 외에 다른 1종의 호스트, 즉 제 3-2 호스트를 추가로 포함한다. 상기 제 3-2 호스트는 하기 화학식 3으로표시되는 화합물을사용할수 있다. 상기 제 3-2 호스트는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 3]
상기 화학식 3에서,
L 4 는 결합; 치환 또는 비치환된 C 6 60 아릴렌; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로아릴렌이고,
Ar 7 및 Ar 8 는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 C 6 - 60 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로아릴이고,
Ar 9 는 치환 또는 비치환된 N을 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로아릴이다. 바람직하게는, 는 페닐렌, 또는 디벤조퓨란디일이다. 바람직하게는, Ar 7 및 Ar 8 는 페닐이다. 바람직하게는, Ar 9 는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이
바람직하게는, 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물은 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 화합물을 사용할 수 있다:
상기 화합물의 제조 방법은 이하 후술할 실시예에서 보다 구체화하여 설명한다. 한편, 상기 계 3 발광층은 그린 (green) 발광층인 것이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 제 3 발광층은 그린 (green) 인광 도펀트를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 그린 인광 도펀트는 유기 발광 소자에 사용되는 그린 인광 도편트이면 특별히 제한되지 않는다. 일례로, 상기 제 3 발광층은 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 추가로 포함할 수 있다:
상기 화학식 6에서,
' n3은 1 또는 2이고,
¾ 내지 R u 는 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐; 니트릴; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 d- 60 알킬 ; 치환 또는 비치환된 C 3 - 6C 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C 2 - 60 알케닐기 ; 치환 또는 비치환된 C 6 - 6C 아릴; 또는 치환 또는 비치환된 0, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 C 2 - 60 헤테로고리기이다. 바람직하게는, n 3는 1이다. 바람직하게는, ¾ 내지 는 각각 독립적으로 수소, 또는 CD 3 이다. 바람직하게는, ¾은 수소이고, ¾ 내지 Rii은 C¾이다. 바람직하게는, 상기 화학식 6으로 표시되는 화합물은 하기의 화합물
전자수송층
본 발명에서 사용되는 전자 수송층은, 음극 또는 음극 상에 형성된 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로, 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨즐 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 상기 전자 수송 물질의 구체적인 예로는, 8-히드록시퀴놀린의 A1 착물; Alq 3 를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본 -금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다. 전자주입층
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상기 전자수송층과 음극 사이에 전자주입층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 상기 전자주입층으로 사용될 수 있는 물질의 구체적인 예로는, 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 둥과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스 (8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스 (8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스 (2-메틸 -8-하이드록시퀴놀리나토)알루미 ' 늄, 트리스 (8- 하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스 ( 10-하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스 (10-하이드록시벤조 [h]퀴놀리나토)아연, 비스 (2-메틸 -8- 퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토) ( 0-크레졸라토)갈륨, 비스 (2-메틸 -8-퀴놀리나토 ) ( 1-나프를라토)알루미늄, 비스 (2-메틸 -8- 퀴놀리나토) (2-나프를라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 유기 발광소자
본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도 1에 예시하였다. 도 1은, 기판 ( 1), 양극 (2), 정공수송층 (3), 제 1 발광층 (4), 제 2 발광층 (5), 전자수송층 (6) , 및 음극 (7)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 다른 구조흩 도 2에 예시하였다. 도 2는, 기판 ( 1), 양극 (2), 정공수송층 (3), 제 1 발광층 (4), 제 2 발광층 (5), 게 3 발광층 (8), 전자수송층 (6), 및 음극 (7)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상술한 구성을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 스퍼터링법 (sputter ing)이나 전자빔 증발법 (e— beam evaporat ion)과 같은 PVD(physi cal Vapor Deposi t ion)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 유기물 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다. 또한, 발광층은 호스트 및 도편트를 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 를 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되은 것은 아니다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다 (W0 2003/012890) . 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다. 이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다. 제조예 1
1) 1-1 화합물 제조
탈기 를루엔 (500 mL)에 상기 A로 표시되는 화합물 (144 mmol), 상기 B로 표시되는 화합물 (111 隱 ol), 트리 -tert-부틸포스핀 (4.4 腿 ol), 팔라듐 아세테이트 (1.1 mmol) 및 나트륨 tert-부록시드 (166 mmol)를 첨가하고, 흔합물을 2시간 동안 환류 하에 가열하였다. 반웅 흔합물을 실온으로 넁각시키고, 를루엔으로 증대시키고, 셀라이트를 통해 여과하였다. 여과액을 진공 하에 evaporation하고, 잔류물을 에틸 아세테이트 /헵탄으로부터 결정화하였다. 미정제 생성물을 속슬레 추출기 (Soxhlet extractor) (를루엔)에서 추출하고, 진공 하에 영역 승화에 의해 정제하였다.
MS: [M+H] + = 676 이하, 상기 1-1 화합물의 제조와 동일하되, 각 제조하고자 하는 화합물 구조에 대웅되도록 상기 A로 표시되는 화합물 및 상기 B로 표시되는 화합물을 변경하여 이하의 화합물을 제조하였다.
조
1-8
MS: [M+H] + = 604
상기 A'로 표시되는 화합물 (46.6 mmol), 상기 B'로 표시되는 화합물 (51.3 mmol), Potassium carbonate(139.8 mmol) 및 Tetrakis(tr iphenylphosphine)pal ladium(O) (0.9 mmol ) 을 THF에 넣고 18시간 동안 환류시켰다. 반웅이 종료된 후 물 층을 제거한 뒤 유기층을 Magnesium sulfate로 건조시킨 후 여과한 액체를 감압 증류하였다. 얻은 고체를 Chloroform(100 ml)에 녹인 뒤 Ethyl acetate(100 ml)을 넣고 재결정 한 뒤 건조하였다.
MS: [M+H] + = 639 제조예 2
1) 2-1 화합물 제조
상기 C로 표시되는 화합물 (50 mmol), 상기 D로 표시되는 화합물 (55 隱 ol), K 2 C0 3 (100 mmol), 및 Pd(PPh 3 ) 4 를 THF(200 mL) 및 H 2 0(100 mL)와 흔합한 후, 약 20시간 동안 교반 및 환류하였다. 이어, 상온으로 냉각한 후 물층을 제거한 후 유기층을 evaporation하였다. 잔류물을 를루엔에 녹인 후 물로 세척하였다. 물층을 제거한 후 유기층을 evaporation하고, 잔류물을 실리카 겔을 이용하여 컬럼 크로마토그라피하였다.
MS: [M+H] + = 561 이하, 상기 2-1 화합물의 제조와 동일하되, 각 제조하고자 하는 화합물 구조에 대웅되도록 상기 C로 표시되는 화합물 및 상기 D로 표시되는 화합물을 변경하여 이하의 화합물을 제조하였다. 조
MS: [M+H] + = 535
3) 2-3 화합물 제조
S: [M+H] + = 637 조
S: [M+H] + = 611
S : [M+H] + = 637 ) 2-10 화합물 제조
2-10
S: [M+H] + = 637
2-11
S: [M+H] + = 637 조
2-12
S: [M+H] + = 585 ) 2-13 화합물 제조
2-13
MS: [M+H] + = 585 . 제조
2-23
MS: [M+H] + = 535 제조
2-30
MS: [読] + = 561 제조예 3
1) 3-1 화합물의 제조
3-1
상기 E로 표시되는 화합물 (156 mmol), 상기 F로 표시되는 화합물 (172 隱 ol), 나트륨 카보네이트 (340 mmol)를 에틸렌 글리콜 디아민 에테르 (1000 mL) 및 물 (280 mL)와 흔합하였다. 여기에, 테트라키스 (트리페닐포스핀)팔라듐 (0) (1.5 mmol)을 첨가하고, 환류 하에 16시간 동안 가열하였다. 상온으로 넁각한 후, 유기상을 분리하고, 실리카 겔을 통해 여과하고, 200 mL의 물로 3회 세정하고, 후속적으로 증발 건조시켰다. 생성물을 칼럼 크로마토그래피로 실리카 겔에서 를루엔 /헵탄 (1:2)으로 정제하고, 진공에서 승화시켰다.
MS: [M+H] + = 641
상기 G로 표시되는 화합물 (67 mmol), 상기 H로 표시되는 화합물 (74 mmol), 및 NaOtBu 19.3 g을 1000 mL의 p—자일렌과 흔합하였다. 여기에, Pd(0Ac) 2 (1.34 麗 ol) 및 1 M 트리 -tert—부틸포스핀 용액 (1 mL)을 상기 현탁액에 첨가하였다ᅳ 상기 반응 혼합물을 16시간 동안 환류 하에 가열하였다. 상온으로 넁각한 후, 디클로로메탄을 첨가하고, 유기상을 분리하고, 200 mL의 물로 3회 세정하고, 이어서 evaporation 하였다. 잔류물을 뜨거운 를루엔으로 추출하고, 를루엔으로부터 재결정화하고, 진공에서 최종적으로 승화시켰다.
MS : [M+H] + = 591 실시예 1
IT0( indium t in oxide)가 150 nm의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사 (Fi scher Co . ) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사 (Mi l l ipore Co . ) 제품의 필터 (Fi l ter )로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다. 이렇게 준비된 ΠΌ 투명 전극 위에 하기 HI-1 화합물을 50 nm의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 이어서, 제조예 1-1 .화합물을 100 nm의 두께로 열 진공 증착하여 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 호스트로서 제조예 1-1 화합물 및 제조예 2-1의 화합물 (7 : 3의 중량비) 및 도편트로서 하기 RD 화합물 (호스트 대비 2중량 을 동시에 진공 증착하여 150 nm 두께의 게 1 발광층을 형성하였다. 이어서, 호스트로서 제조예 2-1의 화합물 및 제조예 3-2 화합물 (3 : 7의 중량비) 및 도펀트로서 하기 YGD 화합물 (호스트 대비 10중량 을 동시에 진공 증착하여 300 nm 두께의 게 2 발광층올 형성하였다. 이어서, 호스트로서 제조예 2-1의 화합물 및 하기 제조예 3-2 화합물 (3 : 7의 중량비) 및 도펀트로서 하기 GD 화합물 (호스트 대비 5중량 %)을 동시에 진공 증착하여 100 nm 두께의 제 3 발광층을 형성하였다. 이어서, 하기 ET2 화합물을 250 nm의 두께로 진공 증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이어서, 하기 ΕΊΊ 화합물 (리튬 도핑량 2%)을 100 nm의 두께로 진공 증착하여 전자주입층을 형성하였다. 이어서, 알루미늄을 증착하 음극을 형성하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
RD YGD GD 실시예 2내지 23및 비교예 1내지 8
상기 실시예 1과동일한 방법으로 제조하되 , 정공수송층, 게 1 발광층, 제 2 발광층, 및 제 3 발광층에 포함되는 물질로 하기 표 1 및 표 2에 기재된 바와 같은 물질을 사용하는 것을 제외하고, 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 1 및 표 2에서, 각 물질은 제조예의 번호를 의미하고 괄호 안의 값은 중량 %를 의미한다. 한편, 하기 표 2의 RH는 하기의 화합물을 사용한 것을 의미한다.
【표 1]
【표 2】
HTL Red Host YG Host Green Host 비교예 1 1-1 RH(100 ) 3-1(100%) 3-2( 100%) 비교예 2 1-7 RH(50%) 2-1(50%) 2-1(30%) 3-1(70%) 2-1(30%) 3-2(70%) 비교예 3 1-8 RH(50%) 2-1(50%) 2-1(30%) 3-2(70%) 2-1(30%) 3-1(70%) 비교예 4 1-13 RH(50 ) 2-2(50%) 2-4(30%) 3-1(70%) 2-4(30%) 3-1(70%) 비교예 5 1-1 1-1(70%) 2-5(30%) 2-30(30%) 3-1(70%) 2-30(30%) 3-1(70%) 비교예 6 1—7 1-7(70%) 2-12(30%) 2-5(30%) 3-2(70%) 2-5(30%) 3-2(70%) 비교예 7 1-8 1-8(70%) 2-5(30%) 2-10(30%) 3-1(70%) 2-10(30%) 3-1(70%) 비교예 8 1-13 1-13(70%) 2-11(30%) 2-23(30%) 3-2(70%) 2-23(30%) 3-2(70%) 실험예 1
상기 실시예 1 내지 23 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 유기 발광 소자에 전류를 인가하여 하기 표 3 및 표 4와 같은 결과를 얻었다.
【표 3】
비교예 8 5.87 37.70 0.514 0.478 76 실시예 24
I T0( indium t in oxide)가 150 rai의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사 (Fi scher Co . ) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사 (Mi l l ipore Co . ) 제품의 필터 (Fi l ter )로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다. 이렇게 준비된 ΠΌ 투명 전극 위에 상기 HI-1 화합물을 50 nm의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 이어서, 제조예 1-1 화합물을 100 nm의 두께로 열 진공 증착하여 ' 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 호스트로서 제조예 1—1 화합물 및 제조예 2-1의 화합물 (7 : 3의 중량비) 및 도편트로서 상기 RD 화합물 (호스트 대비 2중량 %)을 동시에 진공 종착하여 100 nm 두께의 제 1 발광층을 형성하였다. 이어서, 호스트로서 제조예 2-1의 화합물 및 제조예 3-2 화합물 (3 : 7의 중량비) 및 도편트로서 상기 YGD 화합물 (호스트 대비 10중량 «을 동시에 진공 증착하여 400 nm두께의 게 2 발광층을 형성하였다. 이어서, 상기 ET2 화합물을 250 nm의 두께로 진공 증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 ΕΊΊ 화합물 (리튬 도핑량 2 을 100 nm의 두께로 진공 증착하여 전자주입층을 형성하였다. 이어서, 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여 유기 발광 소자를 제조하였다. 실시예 25 내지 43 및 비교예 9 내지 16
상기 실시예 24와 동일한 방법으로 제조하되, 정공수송층, 제 1 발광층, 및 제 2 발광층에 포함되는 물질로 하기 표 5 및 표 6에 기재된 바와 같은 물질을 사용하는 것을 제외하고, 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 5 및 표 6에서 각 물질은 제조예의 번호를 의미하고 괄호안의 값은 중량 %를 의미한다.
【표 5】
실험예 2
상기 실시예 24 내지 43 및 비교예 9 내지 16에서 제조한 유기 발광 소자에 전류를 인가하여 하기 표 7 및 표 8과같은 결과를 얻었다.
【표 7】 ' ^
I I @10 mA/cm 2 | @100 mA/cm V Cd/A CIE-X CIE一 y LT(95 ) hours 실시예 24 3.92 56.28 0.497 0.496 125 실시예 25 3.80 58.79 0.493 0.500 127 실시예 26 3.94 59.70 0.499 0.494 132 실시예 27 4.03 57.65 0.498 0.495 119 실시예 28 3.90 60.56 0.495 0.499 121 실시예 29 3.98 60.94 0.497 0.496 110 실시예 30 3.92 65.37 0.495 0.498 134 실시예 31 4. 15 65.38 0.500 0.493 132 실시예 32 4.04 66. 11 0.496 0.497 147 실시예 33 3.91 61.76 0.495 0.498 137 실시예 34 . 3.93 61.03 0.498 . 0.496 132 실시예 35 4.05 60. 10 0.500 0.494 140 실시예 36 4.05 57.41 0.501 0.492 119 실시예 37 3.92 59.38 0.498 0.495 125 실시예 38 3.98 56.63 0.500 0.493 138 실시예 39 4. 15 63.31 0.502 0.491 141 실시예 40 4.09 64.69 0.500 0.493 123 실시예 41 3.99 60.82 0.499 0.494 128
' 실시예 42 3.99 59. 15 0.498 0.495 132 실시예 43 4.02 58.45 0.499 - 0.494 132
【표 8】
【¥호의 설명】
1 : 기판 2: 양극
3: 정공수송층 4 제 1 발광층
5: 계 2 발광층 6 전자수송층
7: 음극
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