KR101154185B1 - 실란계 화합물, 실란계 화합물을 포함하는 물질, 및 이물질을 이용한 전기발광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 유기실란계 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 갖는다:
[화학식 1]
상기 식에서 n은 1 내지 4의 정수이고, m은 1 내지 2의 정수이며, ℓ은 0 내지 1의 정수이고; Ar1은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되며, Ar2은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, Ar3 및 Ar4은 페닐, 나프탈렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, R1, R2은 각각 수소, 플루오린, 트리플루오로 메틸, 시아나이드, 메톡시, 메틸 및 비닐페닐으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
유기 EL 소자, 청색발광, 유기실란계 화합물, 인광
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 유기실란계 화합물 I을 사용한 유기 EL 소자의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 유기실란계 화합물 I을 사용한 유기 EL 소자의 CIE 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 유기실란계 화합물 II를 사용한 유기 EL 소자의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 유기실란계 화합물 II를 사용한 유기 EL 소자의 CIE 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 유기실란계 화합물 Ⅲ를 사용한 유기 EL 소자의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 6는 본 발명의 실시예 4에 따른 유기실란계 화합물 Ⅳ를 사용한 유기 EL 소자의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다
도 7는 본 발명의 실시예 5에 따른 유기실란계 화합물 Ⅴ를 사용한 유기 EL 소자의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 8는 본 발명의 실시예 6에 따른 유기실란계 화합물 Ⅵ를 사용한 유기 EL 소자의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다
도 9는 본 발명의 실시예 6에 따른 유기실란계 화합물 Ⅶ를 사용한 유기 EL 소자의 UV 및 PL 스펙트럼을 나타낸 그래프이다
도 10는 본 발명에 따른 유기 전자발광소자를 나타낸 개략도이다.
* 도면의 부호에 대한 간단한 설명 *
1: 기판 2: 양극(anode)
3: 정공 전달층 4: 발광층
5: 전자 전달층 6: 음극(cathode)
발명의 분야
본 발명은 실란계 형광체 및 이를 사용한 유기 전기발광 소자에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 실리콘 화합물을 도입하여 청색 발광효율이 우수한 실란계 형광체 및 이를 사용한 유기 전기발광 소자에 관한 것이다.
발명의 배경
현재 가장 널리 사용되고 있는 액정 디스플레이(LCD)는 비발광형 표시소자로 소비전력이 적고 무게가 가볍지만, 소자 구동 시스템이 복잡하고 응답시간, 콘트라스트 등의 특성이 만족할 만한 수준에 이르지 못하고 있다. 따라서, 최근에 차세대 평판 디스플레이로 주목받고 있는 유기 전자발광 소자(Organic Electroluminiscence Device)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 유기 전자발광 소자는 자기발광형 소자로서 액정 디스플레이에 비하여 휘도, 구동전압 및 응답속도 등의 특성이 우수하고 시야각 의존성이 없는 여러 장점을 가지고 있다.
유기 EL 소자의 발광 매커니즘을 살펴보면 다음과 같다. 양극에서 정공 주입층(Hole Injection Layer: HIL)의 가전대(Valance Band 또는 Highest Occupied Molecular Orbital: HOMO)로 주입된 정공은 정공 전달층(Hole Transporting Layer: HTL)을 통하여 발광층(Emitting Layer)으로 진행하고, 동시에 음극에서 전자 주입층(Electron Injection Layer)을 통하여 발광층으로 전자가 이동하여 정공과 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성한다. 이 엑시톤이 바닥상태로 떨어지면서 빛을 방출한다.
상기와 같은 유기 EL 소자의 원리를 이용하여 1987년 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사에서는 정공 전달층으로 TPD(N-N'-DiphenyI-N-N'-bis (methylphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine)를 발광층으로 Alq3(tris(8-hydroxy- quinoline) aluminium complex)을 사용한 전기발광 소자를 개발하였다(Appl. Phys. Lett., 51, 913, 1987). 이후에 유기물을 이용한 전기발광 소자에 대한 연구가 활발해지고 있다.
현재까지 녹색 발광 재료로는 이스트만 코닥사의 Alq3가 널리 사용되고 있으나, 청색 발광 재료와 적색 발광 재료는 발광효율이나 수명 등의 개선할 점이 많이 남아 있다.
이스트만 코닥사의 대한민국특허공개 제2000-48008호 및 제2000-48009호에서는 안트라센 유도체를 사용하여 정공 수송 물질 및 청색 발광 물질에 대하여 개시하고 있다. 또한, 이데미쓰사의 대한민국특허공개 제2002-26864호에서는 안트라센계 및 바이안트라센계를 사용하여 청색 발광을 하는 물질에 대하여 개시하고 있다. 또한 유럽특허공개 제0388768호에서는 방향족 디메틸리딘 화합물을 사용하여 곁가지의 페닐기가 결정화를 방해하는 청색 발광 화합물에 대하여 개시하고 있다.
한편, 주사슬에 실리콘을 도입한 발광 재료도 개발되고 있다. 실리콘을 도입하면 여러 가지 우수한 특성을 가질 수 있다. 먼저, 실리콘의 도입으로 분자간의 입체 장애를 부여하게 되어 분자간의 패킹을 막아 농도 소광(concentration quenching)을 억제하여 발광 효율을 증가시킬 수 있다. 이러한 실리콘을 도입하여 합성한 폴리(파라-페닐렌비닐렌)유도체도 공지된 바 있다(Chem. Mater., 6, 171, 1994, J. Electron. Mater., 23, 453, 1994). 여기서 실리콘은 전자 주게 그룹으로 작용하거나, 또는 전자 밴드갭을 증가시키는 역할을 한다. 또한, 폴리(파라-페닐렌비닐렌)의 유도체로 알킬실릴 그룹을 도입하여 용해도와 밴드갭을 증가시킨 기술도 개시되어 있다(J. Am. Chem. Soc., 124, 22, 2002). 대한민국특허공개 제2001- 18900호에서는 페닐 실리콘을 도입함으로써, 전극과의 계면특성 및 박막형성 능력이 우수한 전기발광 고분자에 대하여 개시하고 있다.
실리콘을 기본으로 한 물질은 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)를 낮추고, 실리콘 원소의 d-궤도 관여로 상대적으로 짧은 π-컨쥬게이션 길이를 가지기 때문에, 밴드 갭을 증가시켜 청색 발광 물질을 만들 수 있다(Macromolecules Vol. 35, No. 18, 2002). 그리고, 방향족 발색단을 가진 유기 실리콘 화합물은 우수한 전하 수송 능력을 가지고 있어서, 매우 효과적인 유기 전계발광 소자를 만들 수 있다(Organometallics, 22, 321, 2003). 또한, 실리콘을 포함하는 π-전자 시스템에서 전자 수송 물질로 작용한다(Appl. Phys. Lett., 74, 865, 1999).
후지 포토 필름사의 미국특허 제6,307,083호에서는 실란과 비닐 그룹을 가지는 청색 발광 단분자 물질에 대하여 개시하고 있다. 한편, 옥사디아졸에 페닐실리콘과 트리페닐 아민을 도입하여 청색 발광 화합물도 개발되어 있다(Ade. Mater., 13, No.21, 1636, 2001, J. Am. Chem. Soc., 124, 6469-6479, 2002).
본 발명자들은 전자친화성이 강한 실리콘을 포함하는 신규의 화합물과 정공 수송 능력이 우수한 아일 아민 유도체를 도입하여 발광효율을 증가시킨 유기 발광소자용 물질을 개시하고자 한다.
본 발명의 목적은 청색 발광 물질로 사용하기에 적합한 유기실란계 화합물을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 청색 발광 효율이 우수한 유기실란계 화합물을 포함하는 발광 물질을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유기실란계 화합물을 포함하는 전자 수송 물질을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유기실란계 화합물을 포함하는 정공 수송 물질을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 인광계 소자에서 정공 블로킹 물질 또는 전자 수송 물질을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유기실란계 화합물을 포함한 물질로 이루어진 유기 EL 소자를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
발명의 요약
본 발명에 따른 유기실란계 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 갖는다:
[화학식 1]
상기 식에서 상기 식에서 n은 1 내지 4의 정수이고, m은 1 내지 2의 정수이며, ℓ은 0 내지 1의 정수이고; Ar1은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되며, Ar2은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, Ar3 및 Ar4은 페닐, 나프탈렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, R1, R2은 각각 수소, 플루오린(F), 트리플루오로 메틸(CF3), 시아나이드(CN), 메톡시(OMe), 메틸(CH3) 및 비닐페닐로 이루어진 군으로부터 선택된다.
이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명
본 발명에 따른 실란계 화합물은 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.
상기 식에서 상기 식에서 n은 1 내지 4의 정수이고, m은 1 내지 2의 정수이며, ℓ은 0 내지 1의 정수이고; Ar1은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되며, Ar2은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, Ar3 및 Ar4은 페닐, 나프탈렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, R1, R2은 각각 수소, 플루오린(F), 트리플루오로 메틸(CF3), 시아나이드(CN), 메톡시(OMe), 메틸(CH3) 및 비닐페닐로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에서 Ar1의 구체적인 예로는 하기 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다:
상기에서, R은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지면서 탄소수 6 내지 20 의 아릴기, 및 탄소수 1 내지 20의 알콕시기를 가지면서 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 Ar2의 구체적인 예로는 하기 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다:
상기에서, R은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 가지면서 탄소수 6 내지 20 의 아릴기, 및 탄소수 1 내지 20의 알콕시기를 가지면서 탄소수 6 내지 20의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따른 실란계 화합물은 실리콘을 도입함으로써 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)를 낮출 수 있고, 실리콘 원소가 d-오비탈에 관여하기 때문에 상대적으로 짧은 π-컨쥬게이션 길이를 가진다. 또한, 실릴 유도체가 전자 당김체로 작용하고 밴드갭(band gap)을 증가시킴으로써 청색 발광을 내는 발광체로 사용하기에 적합하다. 나아가, 실리콘을 도입함으로써 실리콘을 포함하는 π-전자시스템에서 효과적인 전자 수송 물질(electron transport material)로 작용할 수 있으며, 실리콘을 포함하는 것과 동시에 아릴아민이나, 카바졸, 플루오렌 등의 정공 수송능력이 우수한 물질을 도입함으로써 정공 수송 물질(hole transport material)로 작용할 수 있다.
본 발명에 따른 실란계 화합물은 상기 화학식 1의 Ar1 및 Ar2와 4가의 실리콘 화합물이 모두 같은 평면 위에 존재하지 않기 때문에 분자간의 패킹을 막아줌으로써 농도 소광(concentration quenching)을 억제하여 발광 효율을 증가시키는 역할을 한다. 또한, 본 발명에서 도입되는 페닐 실리콘은 전극과의 계면 특성 및 박막형성능력을 향상시켜준다. 뿐만 아니라, 상기 화학식 1의 아민에 나프탈렌과 안트라센을 도입하여 평면성을 증가시킴으로서, 컨쥬게이션 길이를 증가 시킬 수 있다. 또한 말단에 아민 외에 플루오렌이나 카바졸을 도입함으로서 정공 수송능력을 향상시켜 정공 수송 물질(hole transport material)로 작용할 수 있고, 청색 발광 물질의 호스트로서의 사용 가능성이 있다. 전자 수송 능력을 향상시키기 위하여 말단에 전자부족기(electron deficient group)인 트리아진을 도입함으로서 전자 수송 물질(electron transport material) 또는 정공 블로킹 물질으로도 작용할 수 있는 것이다. 그리고 실리콘에 페닐 대신 티오펜을 도입하여 밴드 갭(band gap)을 줄임으로서 컨쥬게이션 길이를 증가 시킬 수 있고, 밴드 갭 감소에 따른 HOMO와 LUMO의 에너지 레벨을 조절 할 수 있다.
아래에서는 본 발명에 따른 실란계 화합물의 구체적인 예를 살펴본다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 1 및 n이 1이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-1의 구조를 갖는다.
[화학식 1-1]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 2 및 n이 1이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-2의 구조를 갖는다.
[화학식 1-2]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 1 및 n이 2이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-3의 구조를 갖는다.
[화학식 1-3]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 2 및 n이 2이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-4의 구조를 갖는다.
[화학식 1-4]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 1 및 n이 3이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-5의 구조를 갖는다.
[화학식 1-5]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 2 및 n이 3이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-6의 구조를 갖는다.
[화학식 1-6]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 1 및 n이 4이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-7의 구조를 갖는다.
[화학식 1-7]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
상기 화학식 1에서 ℓ이 0, m이 2 및 n이 4이고, Ar1이 페닐기일 경우, 하기 화학식 1-8의 구조를 갖는다.
[화학식 1-8]
상기 화학식에서 Ar2는 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된다.
한편 상기 화학식 1에서 ℓ이 1이고, n이 1일 경우, 하기 화학식 1-9의 구조를 갖는다.
[화학식 1-9]
상기 화학식 1에서 ℓ이 1이고, n이 2일 경우, 하기 화학식 1-10의 구조를 갖는다.
[화학식 1-10]
상기 화학식 1에서 ℓ이 1이고, n이 3일 경우, 하기 화학식 1-11의 구조를 갖는다.
[화학식 1-11]
상기 화학식 1에서 ℓ이 1이고, n이 4일 경우, 하기 화학식 1-12의 구조를 갖는다.
[화학식 1-12]
본 발명의 실란계 화합물의 구체적인 예로는 하기 구조를 갖는 화합물을 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다:
한편, 본 발명에 따른 실란계 화합물에 사용되는 가지 중간체는 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 유기실란계 화합물은 유기전기발광소자에 있어서, 발광물질, 전하수송물질, 정공수송물질로 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 유기실란계 화합물은 형광계 소자에서 전자 수송 물질로 사용 할 뿐 아니라, 인광계 소자에서 정공 블로킹 역할을 할 뿐 아니라, 전자 수송 물질로 사용 가능하다.
구체적으로, 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 유기막은 본 발명의 유기실란계 화합물을 인광의 호스트 물질, 정공 블로킹 물질, 전자 수송 물질, 정공 블로킹 물질 겸 전자 수송 물질로 사용할 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1: 유기실란계 화합물 I의 제조
비스-(4-브로모페닐)-디페닐 실란의 제조
하기 반응식 1과 같이, 디브로모벤젠 5 g(21.2 mol)을 에테르에 녹이고, 온도를 낮추어 n-BuLi를 첨가한 다음, 여기에 디클로로디페닐실란을 첨가하여 상온에서 반응하였다. 반응이 끝난 후 반응물을 에테르를 이용하여 추출한 후 용매를 감 압하여 제거하였다. 생성물을 칼럼으로 분리한 후 감압여과하여 건조시켰다. 49 % yield; 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.54-7.5(m, 8H, Ar-H), 7.45(2H, Ar-H), 7.40-7.35(m, 8H, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1568, 1477-1376, 1110, 810, 727, 698. MS (EI) (calcd for C24H18Br2Si, 494; Found: 494).
(4-브로모-페닐)-디페닐-아민의 제조
하기 반응식 2와 같이, 디페닐아민 20.3 g(0.12 mol), Na-t-BuO 13.8 g, 팔라듐아세테이트 0.67 g, 디브로모벤젠 28.3 g, 트리오소토릴포스파인 1.83 g을 톨루엔에 24 시간동안 환류시켰다. 34 % yield; 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.3-7.2(m, 8H, Ar-H), 7.00-6.9(m, 6H, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1578, 1485, 1283, 1267, 823, 757, 698. MS (EI) (calcd for C18H14BrN, 324; Found: 324).
디페닐아미노-페닐-4-보로닉액시드의 제조
(4-브로모-페닐)-디페닐-아민 7 g(21.6 mmol)과 테트라하이드로퓨란(THF)을 넣은 후, 온도를 저온으로 떨어뜨린 다음 n-BuLi을 첨가한 후, 트리메틸보레이트를 첨가하였다. 반응물을 냉각시킨 후, 묽은 염산용액에 붓고 30 분동안 교반하였다. 염화메틸로 추출한 후 감압하에서 용매를 제거하고, 에테르를 첨가하여 디페닐아미노-페닐-4-보로닉액시드를 얻었다. 56 % yield; 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.0(d, 6H, Ar-H), 6.62-6.46(d, 8H, Ar-H), 2.0(s, 2H, B-(OH)2). IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C18H16BNO2, 289; Found: 289).
유기실란계 화합물 I의 제조
하기 반응식 4와 같이, 상기 방법으로 제조된 비스-(4-브로모페닐)-디페닐 실란 1.5 g(3 mmol)에 디페닐아미노-페닐-4-보로닉액시드, 2M의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10 시간 동안 환류시켰다. 이를 염화메틸로 추출하여 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 66 % yield; 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.68(4H, Ar-H), 7.58(4H, Ar-H), 7.36(6H, Ar-H), 7.23(4H, Ar-H), 7.01(8H, Ar-H), 6.62(4H, Ar-H), 6.52(4H, Ar-H), 6.46(8H, Ar-H). MS (EI) (calcd for C60H46N2Si, 822.34; Found: 823).
상기와 같이 제조된 유기 실란계 화합물 I의 UV 및 PL 강도를 도 1에 나타내고, CIE 색좌표를 도 2에 도시하였다.
실시예 2: 유기실란계 화합물 II의 제조
트리스(4-브로모-페닐)-페닐-실란의 제조
하기 반응식 5와 같이, 디브로모벤젠 9.8 g (35.4 mmol)을 에테르에 녹이고 온도를 낮추어 n-BuLi를 첨가한 다음, 트리클로로페닐실란을 첨가하여 상온에서 반응시켰다. 반응이 끝난 후, 반응물을 에테로로 추출한 후 용매를 감압 하에서 제거하였다. 생성물을 컬럼으로 분리한 후, 감압여과하여 건조시켰다. 54 % yield; 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.31-6.95(m, 17H, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 3065, 1569, 1478, 1427, 1110, 1064, 1009, 809, 727, 698.
유기실란계 화합물 II의 제조
하기 반응식 6과 같이, 상기와 같이 제조된 트리스(4-브로모-페닐)-페닐-실란 1.5 g(2.64 mmol)에 상기 실시예 1에서 제조한 디페닐아미노-페닐-4-보로닉 액시드, 2몰의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10 시간 동안 환류시켰다. 염화메틸 로 추출하고 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 50 % yield; 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.68(2H, Ar-H), 7.60(4H, Ar-H), 7.58(6H, Ar-H), 7.36(3H, Ar-H), 7.23(6H, Ar-H), 7.01(12H, Ar-H), 6.62(6H, Ar-H), 6.52(6H, Ar-H), 6.46(12H. Ar-H). MS (EI) (calcd for C78H59N3Si, 1065.45; Found: 1066).
상기와 같이 제조된 유기 실란계 화합물 II의 UV 및 PL 강도를 도 3에 나타내고, CIE 색좌표를 도 4에 도시하였다.
실시예 3: 유기실란계 화합물 Ⅲ의 제조
4-브로모페닐-트리페닐 실란의 제조
하기 반응식 7과 같이, 디브로모벤젠 4 g(17mmol)을 에테르에 녹이고, 온도를 낮추어 n-BuLi를 첨가한 다음, 여기에 트리클로로페닐실란을 첨가하여 상온에서 반응하였다. 반응이 끝난 후 반응물을 에테르를 이용하여 추출한 후 용매를 감압하 여 제거하였다. 생성물을 칼럼으로 분리한 후 감압여과하여 건조시켰다. 66 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.54-7.5(m, Ar-H), 7.45(Ar-H), 7.40-7.35(m, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1568, 1477-1376, 1110, 810, 727, 698. MS (EI) (calcd for C24H19BrSi, 414; Found: 414).
유기실란계 화합물 Ⅲ의 제조
하기 반응식 8과 같이, 상기와 같이 제조된 트리스(4-브로모-페닐)-페닐-실란 5 g(12 mmol)에 상기 실시예 1에서 제조한 디페닐아미노-페닐-4-보로닉 액시드, 2몰의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10 시간 동안 환류시켰다. 염화메틸로 추출하고 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 50 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.68(Ar-H), 7.60(Ar-H), 7.58(Ar-H), 7.36(Ar-H), 7.23(Ar-H), 7.01(Ar-H), 6.62(Ar-H), 6.52(Ar-H), 6.46(Ar-H). MS (EI) (calcd for C42H33NSi, 579.24 Found: 579).
상기와 같이 제조된 유기 실란계 화합물 Ⅲ의 UV 및 PL 강도를 도 5에 나타내었다.
실시예 4: 유기실란계 화합물 Ⅳ의 제조
(4-브로모페닐)-나프탈렌-1-일-페닐 아민의 제조
하기 반응식 9와 같이, 나프틸-페닐 아민 30 g(0.14 mol), Na-t-BuO 15.8 g, 팔라듐아세테이트 0.77 g, 디브로모벤젠 32.3 g, 트리오소토릴포스파인 2 g을 톨루엔에 24 시간동안 환류시켰다. 32 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.3-7.2(m, 8H, Ar-H), 7.00-6.9(m, 6H, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1578, 1485, 1283, 1267, 823, 757, 698. MS (EI) (calcd for C22H16BrN, 373.05 Found: 373).
나프틸-페닐 아미노-페닐-4-보로닉 액시드의 제조
(4-브로모-페닐)-나프탈렌-1-일-페닐-아민 6 g(21.4 mmol)과 테트라하이드로퓨란(THF)을 넣은 후, 온도를 저온으로 떨어뜨린 다음 n-BuLi을 첨가한 후, 트리메틸보레이트를 첨가하였다. 반응물을 냉각시킨 후, 묽은 염산용액에 붓고 30 분동안 교반하였다. 염화메틸로 추출한 후 감압하에서 용매를 제거하고, 에테르를 첨가하여 디페닐아미노-페닐-4-보로닉액시드를 얻었다. 43 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.0(d, 6H, Ar-H), 6.62-6.46(d, 8H, Ar-H), 2.0(s, 2H, B-(OH)2). IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C22H18BNO2, 339.149; Found: 339).
유기실란계 화합물 Ⅳ의 제조
하기 반응식 11과 같이, 상기와 같이 제조된 트리스(4-브로모-페닐)-페닐-실란 5 g(12 mmol)에 상기 실시예 4에서 제조한 나프틸-페닐 아미노-페닐-4-보로닉 액시드, 2몰의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10 시간 동안 환류시켰다. 염화메틸로 추출하고 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 60 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.68(Ar-H), 7.60(Ar-H), 7.58(Ar-H), 7.36(Ar-H), 7.23(Ar-H), 7.01(Ar-H), 6.62(Ar-H), 6.52(Ar-H), 6.46(Ar-H). MS (EI) (calcd for C46H35NSi, 629.25 Found: 629).
상기와 같이 제조된 유기 실란계 화합물 Ⅳ의 UV 및 PL 강도를 도 6에 나타 내었다.
실시예 5: 유기실란계 화합물 Ⅴ의 제조
(4'-브로모바이페닐-4-일)-디페닐 아민의 제조
하기 반응식 12와 같이, 디페닐아민 30.46 g(0.18 mol), Na-t-BuO 20.8 g, 팔라듐아세테이트 1 g, 디브로모벤젠 56.16 g, 트리오소토릴포스파인 2.47 g을 톨루엔에 24 시간동안 환류시켰다. 33 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.3-7.2(m, 8H, Ar-H), 7.00-6.9(m, 6H, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1578, 1485, 1283, 1267, 823, 757, 698. MS (EI) (calcd for C24H18BrN, 399.06 Found: 399).
삭제
디페닐-아미노-바이페닐-4-보로닉액시드의 제조
(4'-브로모바이페닐-4-일)-디페닐 아민 17 g(42.6 mmol)과 테트라하이드로퓨 란(THF)을 넣은 후, 온도를 저온으로 떨어뜨린 다음 n-BuLi을 첨가한 후, 트리메틸보레이트를 첨가하였다. 반응물을 냉각시킨 후, 묽은 염산용액에 붓고 30 분동안 교반하였다. 염화메틸로 추출한 후 감압하에서 용매를 제거하고, 에테르를 첨가하여 디페닐아미노-바이페닐-4-보로닉액시드를 얻었다. 49 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.0(d, 6H, Ar-H), 6.62-6.46(d, 8H, Ar-H), 2.0(s, 2H, B-(OH)2). IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C24H20BNO2, 365.16 Found: 365).
유기실란계 화합물 Ⅴ의 제조
하기 반응식 14과 같이, 상기와 같이 제조된 트리스(4-브로모-페닐)-페닐-실란 5 g(12 mmol)에 상기 실시예 4에서 제조한 나프틸-페닐 아미노-페닐-4-보로닉 액시드, 2몰의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10 시간 동안 환류시켰다. 염화메 틸로 추출하고 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 60 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.68(Ar-H), 7.60(Ar-H), 7.58(Ar-H), 7.36(Ar-H), 7.23(Ar-H), 7.01(Ar-H), 6.62(Ar-H), 6.52(Ar-H), 6.46(Ar-H). MS (EI) (calcd for C48H37NSi, 655.27 Found: 655)
상기와 같이 제조된 유기 실란계 화합물 Ⅴ의 UV 및 PL 강도를 도 7에 나타내였다.
실시예 6: 유기실란계 화합물 Ⅵ 의 제조
페닐 보로닉 액시드 트리페닐 실란의 제조
상기 실시예 3에서 합성된 브로모페닐-트리페닐 실란 8.3g(0.02mol)과 테트 라하이드로퓨란(THF)을 넣은 후, 온도를 저온으로 떨어뜨린 다음 n-BuLi을 첨가한 후, 트리메틸보레이트를 첨가하였다. 반응물을 냉각시킨 후, 묽은 염산용액에 붓고 30 분동안 교반하였다. 염화메틸로 추출한 후 감압하에서 용매를 제거하고, 에테르를 첨가하여 페닐 보로닉 액시드 트리페닐 실란을 얻었다. 50 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.0(d, 6H, Ar-H), 6.62-6.46(d, 8H, Ar-H), 2.0(s, 2H, B-(OH)2). IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C24H21BO2Si, 380.14 Found: 380)
브로모나프닐-디페닐 아민의 제조
하기 반응식 16와 같이, 디페닐아민 13.5 g(0.08 mol), Na-t-BuO 9.3 g, 팔라듐아세테이트 0.45 g, 디브로모벤젠 22.8 g, 및 트리오소토릴포스파인 1.2 g을 톨루엔에 24 시간동안 환류시켰다. 27 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.3-7.2(m, 8H, Ar-H), 7.00-6.9(m, 6H, Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1578, 1485, 1283, 1267, 823, 757, 698. MS (EI) (calcd for C22H16BrN, 373 Found: 373)
유기실란계 화합물 Ⅵ의 제조
하기 반응식 17과 같이, 상기와 같이 제조된 페니보로닉 액시드 트리페닐 실란 5.5 g(12 mmol)에 상기에서 제조한 브로모나프닐-디페닐 아민, 2몰의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10 시간 동안 환류시켰다. 염화메틸로 추출하고 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 93 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.68(Ar-H), 7.60(Ar-H), 7.58(Ar-H), 7.36(Ar-H), 7.23(Ar-H), 7.01(Ar-H), 6.62(Ar-H), 6.52(Ar-H), 6.46(Ar-H). MS (EI) (calcd for C46H35NSi, 629.3 Found: 629).
상기와 같이 제조된 유기 실란계 화합물 Ⅵ의 UV 및 PL 강도를 도 8에 나타내였다.
실시예 7: 유기실란계 화합물 Ⅶ 의 제조
4-브로모-N-벤질리덴아닐린의 제조
4-브로모벤즈알데히드 22.2g(0.12mol)와 아닐린 13.4g(0.12mol)을 클로로포름에 녹여서 7시간 동안 공비증류 하였다. 99 % 수율 IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C13H10BrN, 259 Found: 259)
2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진의 제조
상기와 같이 제조된 4-브로모-N-벤질리덴아닐린 25.9g(0.1mol)와 벤즈아미딘 24g(0.2mol)을 무수 디메닐포름아마이드에 녹여서 80℃에서 24시간 반응하였다. 반응물을 냉각시킨 후, 침전물을 여과하여 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진을 얻었다. 5 % 수율 IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C21H14BrN3, 387.04 Found: 387)
유기실란계 화합물 Ⅶ의 제조
하기 반응식 20과 같이, 실시예 6에서 제조된 페니보로닉 액시드 트리페닐 실란 3.6 g(7.75 mmol)와 2-(4-브로모페닐)-4,6-디페닐-1,3,5-트리아진, 2몰의 K2CO3, Pd(PPh3)4 및 톨루엔을 넣고 10 시간 동안 환류시켰다. 염화메틸로 추출하고 용매를 제거한 후, 헥산으로 칼럼하였다. 63 % 수율 1H-NMR (CDCl3, ppm): 7.68(Ar-H), 7.60(Ar-H), 7.58(Ar-H), 7.36(Ar-H), 7.23(Ar-H), 7.01(Ar-H), 6.62(Ar-H), 6.52(Ar-H), 6.46(Ar-H). IR (KBr, cm-1): 1589, 1491, 1374-1277, 829, 725, 695. MS (EI) (calcd for C45H33N3Si, 643.24 Found: 643).
상기와 같이 제조된 유기 실란계 화합물 Ⅶ의 UV 및 PL 강도를 도 9에 나타내였다.
도 1 내지 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실란계 화합물은 청색 발광을 나타내는데 적합하다.
실시예 8: 실란계 화합물 I을 발광층 물질로 사용한 청색 유기 전기발광 소자의 제조
도 10에 도시한 바와 같이, 유리 기판(1) 상에 ITO 전극(2)을 형성한 다음, UV-오존 크리닝 혹은 산소 프라즈마 크리닝을 거친 후, 이 상부에 정공 주입층으로 하기 화학식 2-1의 구조를 갖는 CuPc(phthalocyanine copper complex)를 100 Å 두께로 증착시켰다. 여기에 정공 전달층(3)으로 하기 화학식 2-2의 구조를 갖는 NPD(N,N'-bis(naphthalen-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine)를 400 Å의 두께로 증착시킨 후, 상기 실시예 1에서 제조한 실란계 화합물 I을 350 Å 두께로 증착시켜 발광층(4)을 형성하였다.
이어서, 정공 블로킹층으로 하기 화학식 2-3의 구조를 갖는 BCP (2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenathroline)를 200 Å로 증착시킨 다음 전자 전달층(5)으로 하기 화학식 2-4의 구조를 갖는 Alq3 (tris-(8-hydroxyquinoline) aluminium(III))을 300 Å 두께로 진공 증착하였다.
그 후 상부에 Al:Li층(6)을 진공증착하여 1000 Å 두께의 알루미늄 ?리튬 전극을 형성함으로써 청색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
[화학식 2-1]
[화학식 2-2]
[화학식 2-3]
[화학식 2-4]
[화학식 2-5]
실시예 9: 실란계 화합물 II를 발광층 물질로 사용한 청색 유기 전기발광 소자의 제조
발광층(4)을 형성할 때, 실시예 2에서 얻은 실란계 화합물 II을 사용한 것을 제외하고는 실시예 8과 동일한 방법에 따라 실시하여 청색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 10: 실란계 화합물 I을 전자 전달층 물질로 사용한 녹색 유기 전기발광 소자의 제조
유리 기판(1) 상에 ITO 전극(2)을 형성한 다음, UV-오존 크리닝 혹은 산소 프라즈마 크리닝을 거친 후, 이 상부에 정공 주입층으로 상기 화학식 2-1로 표기된 CuPc를 100 Å 두께로 증착시켰다. 여기에 정공 전달층(3)으로 상기 화학식 2-2로 표기된 NPD를 400 Å의 두께로 증착시킨 후, 상기 화학식 2-4로 표기된 Alq3를 300 Å 두께로 증착시켜 발광층(4)을 형성하였다.
이어서 실시예 1에서 얻은 실란계 화합물 I을 300 Å 두께로 증착시켜 전자 전달층을 형성하였다.
그 후 상기 유기층 상부에 Al:Li을 진공증착하여 1000 Å 두께의 알루미늄ㅇ리튬 전극을 형성함으로써 실란계 화합물 I을 전자 전달층(5)으로 사용한 녹색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 11: 실란계 화합물 II를 전자 전달층 물질로 사용한 녹색 유기 전기발광 소자의 제조
전자 전달층을 형성할 때, 실란계 화합물 I 대신 실란계 화합물 II를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 10과 동일한 방법에 따라 실시하여 실란계 화합물 II를 전자 전달층(5)으로 사용한 녹색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 12: 실란계 화합물 I을 정공 전달층 물질로 사용한 녹색 유기 전기발광 소자의 제조
유리 기판(1) 상에 ITO 전극(2)을 형성한 다음, UV-오존 크리닝 혹은 산소 프라즈마 크리닝을 거친 후, 이 상부에 전공 주입층으로 화학식 2-1로 표기된 CuPc를 100 Å 두께로 증착 시켰다. 여기에 정공 전달층(3)으로 실란계 화합물 I을 400 Å 두께로 증착시킨 후, 화학식 4로 표기된 Alq3를 600 Å 두께로 증착시켜 발광층을 형성하였다.
그 후 상기 유기층 상부에 Al : Li을 진공증착하여 1000 Å 두께의 알루미늄 ㅇ리튬 전극(6)을 형성함으로써 실란계 화합물 1을 정공 전달층(3)으로 사용한 녹색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 13: 실란계 화합물 II를 정공 전달층 물질로 사용한 녹색 유기 전기발광 소자의 제조
정공 전달층(3)을 형성하는 경우에, 실란계 화합물 I 대신 실란계 화합물 II를 사용한 것을 제외하고는 실시예 12과 동일한 방법에 따라 실시하여 실란계 화합물 II를 정공 전달층(3)으로 사용한 녹색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 14: 실란계 화합물 I을 호스트로 사용한 인광계 녹색 유기 전자발광소자의 제조
유리 기판(1)상에 ITO 전극(2)을 형성한 다음, UV-오존 크리닝 혹은 산소 프라즈마 크리닝을 거친 후, 이 상부에 정공 주입층으로 화학식 2-1로 표기된 CuPc를 100 Å 두께로 증착 시켰다. 여기에 정공 전달층(3)으로 실란계 화합물 I을 400 Å 두께로 증착시킨 후 호스트로 실란계 화합물 I을 도펀트(dopant)로 인광체 Ir(ppy)3(tris(2-phenylpyridine) iridium(III))을 이원 동시 증착하여 300 Å 두께의 발광층(4)을 형성시켰다.
이어서, 정공 블로킹층으로 상기 화학식 2-3으로 표기된 BCP를 200 Å 증착시킨 다음 전자 전달층(5)으로 상기 화학식 2-4로 표기된 Alq3를 300 Å 두께로 진공 증착하였다.
그 후 상기 유기층 상부에 Al : Li을 진공증착하여 1000 Å 두께의 알루미늄?리튬 전극(6)을 형성함으로써 실란계 화합물 I을 호스트로 사용한 인광계 녹색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 15: 실란계 화합물 II를 호스트로 사용한 인광계 녹색 유기 전자발광소자의 제조
인광계 발광층 형성하는 경우에, 호스트로 실란계 화합물 I 대신 실란계 화합물 II를 사용한 것을 제외하고는 실시예 14과 동일한 방법에 따라 실시하여 실란계 화합물 II를 호스트로 사용한 인광계 녹색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 16: 실란계 화합물 Ⅴ을 발광층(도펀트) 물질로 사용한 청색 유기 전기발광 소자의 제조
유리 기판(1) 상에 ITO 전극(2)을 형성한 다음, UV-오존 크리닝 혹은 산소 프라즈마 크리닝을 거친 후, 이 상부에 정공 주입층으로 상기 화학식 2-1로 표기된 CuPc를 100 Å 두께로 증착시켰다. 여기에 정공 전달층(3)으로 상기 화학식 2-2로 표기된 NPD를 400 Å의 두께로 증착시킨 후, 상기 화학식 2-5로 표기된 DPVBi에 실시예 5에서 제조된 실란계 화합물Ⅴ를 4wt% 로 350 Å 두께로 증착시켜 발광층(4)을 형성하였다.
이어서 상부에 전자 전달층(5)으로 상기 화학식 2-4로 표기된 Alq3를 300 Å 두께로 진공 증착하였다 .
그 후 상기 유기층 상부에 Al:Li을 진공증착하여 1000 Å 두께의 알루미늄 ?리튬 전극을 형성함으로써 청색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 17: 실란계 화합물 Ⅵ을 발광층(도펀트) 물질로 사용한 청색 유기 전기발광 소자의 제조
청색 발광 물질 도펀트로 사용하는 경우에, 도펀트로 실란계 화합물 Ⅴ 대신 실란계 화합물 Ⅵ를 사용한 것을 제외하고는 실시예 16과 동일한 방법에 따라 실시하여 실란계 화합물 Ⅵ를 도펀트로 사용한 청색 발광 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 16와 실시예 17에서 실시한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| EL max | 색좌표 | 휘도 | 효율 | |
| 실시예 16 | 465 | (0.15, 0.18) | 3024 cd/m2 | 3.39 cd/A |
| 실시예 17 | 465 | (0.15, 0.19) | 3250 cd/m2 | 3.25 cd/A |
실시예 18: 실란계 화합물 Ⅶ을 정공 블로킹 물질로 사용한 녹색 인광계 전기발광 소자의 제조
유리기판(1)상에 ITO 전극(2)을 형성한 다음, UV-오존 크리닝 혹은 산소 프라즈마 크리닝을 거친 후, 이 상부에 정공 주입층으로 CuPc (copper phthlocyanide)을 100 Å 두께로 증착하였다. 여기에 정공 전달층(3)으로 상기 화학식 2-2로 표기된 NPD를 400 Å의 두께로 증착시킨 후 호스트로 CBP를 도펀트(dopant)로 인광체Ir(ppy)3(tris(2-phenylpyridine) iridium(III))을 이원 동시 증착하여 300 Å 두께의 발광층(4)을 형성시켰다.
이어서, 정공 블로킹층으로 실란계 화합물 Ⅶ를 100 Å 증착시킨 다음 전자 전달층(5)으로 상기 화학식 2-4로 표기된 Alq3를 300 Å 두께로 진공 증착하였다.
그 후 상기 유기층 상부에 Al : Li을 진공증착하여 1000 Å 두께의 알루미늄ㅇ리튬 전극(6)을 형성함으로써 인광계 녹색 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 19: 실란계 화합물 Ⅶ을 정공 블로킹 물질 겸 전자 수송 물질로 사용한 녹색 인광계 전기발광 소자의 제조
실란계 화합물 Ⅶ을 정공 블로킹 물질 겸 전자 수송 물질로 사용하는 경우에, 정공 블로킹 물질로 BAlq 화합물, 전자 수송 물질로 상기 화학식 2-4로 표기된 Alq3 대신 실란계 화합물 Ⅶ를 정공 블로킹 물질 겸 전자 수송 물질로 사용한 것을 제외하고는 실시예 18과 동일한 방법에 따라 실시하여 녹색 인광계 유기 전자발광소자를 제조하였다
비교실시예 1: 인광계 녹색 유기 전자발광소자의 제조
정공 블로킹 물질로 실란계 화합물 Ⅶ대신 BAlq 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 18과 동일한 방법에 따라 실시하여 녹색 인광계 유기 전자발광소자를 제조하였다.
실시예 18-19와 비교실시예 1에서 실시한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| EL max | 색좌표 | 휘도 | 효율 | |
| 실시예 18 | 515 | (0.26, 0.64) | 16280 cd/m2 | 25.38 cd/A |
| 실시예 19 | 515 | (0.26, 0.63) | 15680 cd/m2 | 26.34 cd/A |
| 비교실시예 | 515 | (0.27, 0.64) | 12160 cd/m2 | 11.80 cd/A |
상기에서 나타난 바와 같이, 실란계 화합물 Ⅶ은 형광계 소자에서 전자 수송 물질로 사용 할 뿐 아니라, 인광계 소자에서 정공 블로킹 역할을 할 뿐 아니라, 전자 수송 물질로 사용 가능하다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 청색 발광 물질로 사용하기에 적합한 유기실란계 화합물과 청색 발광 효율이 우수한 유기실란계 화합물을 포함하는 발광 물질, 전자 수송 물질 및 정공 수송 물질, 및 유기실란계 화합물을 포함한 물질로 이루어진 유기 EL 소자를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
Claims (9)
- 하기 화학식 1의 구조를 갖는 유기실란계 화합물:[화학식 1]
상기 식에서 상기 식에서 n은 1 내지 4의 정수이고, m은 1 내지 2의 정수이며, ℓ은 자연수 1이고; Ar1은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되며, Ar2은 페닐, 나프탈렌, 안트라센, 티오펜, 옥사디아졸, 카바졸, 플루오렌, 디페닐, 비닐페닐, 2,4,6-트리페닐-1,3,5-트리아진 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, Ar3 및 Ar4은 페닐, 나프탈렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되고, R1, R2은 각각 수소, 플루오린(F), 트리플루오로 메틸(CF3), 시아나이드(CN), 메톡시(OMe), 메틸(CH3) 및 비닐페닐로 이루어진 군으로부터 선택됨. - 제1항의 유기실란계 화합물을 포함하는 발광 물질.
- 양극, 음극 및 발광 층을 포함하는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 발광 층은 제2항의 발광 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자.
- 양극, 음극 및 전하 수송 층을 포함하는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 전하 수송 층은 제1항의 화합물을 포함하는 전자 수송 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자.
- 양극, 음극 및 정공 수송 층을 포함하는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 정공 수송 층은 제1항의 화합물을 포함하는 정공 수송 물질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자.
- 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 유기막은 제1항의 화합물을 인광의 호스트 물질로 포함 하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자.
- 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 유기막은 제1항의 화합물을 인광의 정공 블로킹 물질로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자.
- 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 유기막은 제1항의 화합물을 인광의 전자 수송 물질로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자.
- 양극, 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기막을 포함하고 있는 유기 전기발광 소자에 있어서, 상기 유기막은 제1항의 화합물을 인광의 정공 블로킹 물질 겸 전자 수송 물질로 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 전기발광 소자.
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