KR20130120648A - Benzocyclofluoren compounds and organic light-emitting diode including the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a novel benzocyclofluorene-based compounds and an organic electroluminescent device containing the same as a light emitting material. Specifically, the benzocyclofluorene-based compounds of chemical formula 1 and the organic electroluminescent device containing the same superior light emitting properties such as driving voltage and light emitting efficiency.

Description

벤조사이클로플루오렌계 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자{Benzocyclofluoren compounds and organic light-emitting diode including the same}Benzocyclofluoren compounds and organic light-emitting diode including the same}

본 발명은 신규한 벤조사이클로플루오렌계 화합물 및 이를 발광물질로 포함하는 유기전계 발광소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동전압, 발광효율 등의 발광특성이 우수하고 안정적인 벤조사이클로플루오렌계 화합물 및 이를 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to a novel benzocyclofluorene-based compound and an organic electroluminescent device comprising the same as a light emitting material, and more particularly, to a benzocyclofluorene-based compound having excellent luminescent properties such as driving voltage and luminous efficiency and It relates to an organic light emitting device comprising the same.

최근 자체 발광형으로 저전압 구동이 가능한 유기전계발광소자는 평판 표시소자의 주류인 액정디스플레이(LCD, liguid crystal display)에 비해, 시야각, 대조비 등이 우수하고 백라이트가 불필요하며 경량 및 박형이 가능하며 소비전력 측면에서도 유리하고 색 재현 범위가 넓어 차세대 표시소자로서 주목받고 있다.In recent years, organic light emitting devices capable of being driven by a low voltage in a self-emission type have superior viewing angles and contrast ratios as compared with liquid crystal displays (LCDs), which are the mainstream of flat panel display devices, and require no backlight, It is attracting attention as a next-generation display device because it is advantageous in terms of power and has a wide color reproduction range.

유기전계발광소자(organic light emitting diodes, OLED)는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기 발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.In organic light emitting diodes (OLEDs), when electrons are injected into an organic light emitting layer formed between an electron injection electrode (cathode) and a hole injection electrode (anode), electrons and holes are paired, to be.

유기 발광 현상을 이용하는 유기전계발광소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기전계발광소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자전달층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기전계발광소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.An organic electroluminescent device using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, an anode, and an organic material layer therebetween. Here, in order to increase the efficiency and stability of the organic electroluminescent device, the organic material layer may have a multi-layer structure composed of different materials and may include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, . When a voltage is applied between the two electrodes in the structure of the organic electroluminescent device, holes are injected into the anode, electrons are injected into the organic layer, and excitons are formed when injected holes and electrons meet. When it falls back to the ground state, the light comes out.

유기전계발광소자는 플라스틱과 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 전계 발광(EL) 디스플레이에 비해 10V이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다. 또한, 유기전계발광소자는 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어 차세대 풍부한 색 디스플레이 소자로 많은 사람들의 많은 관심의 대상이 되고 있다.Organic electroluminescent devices can not only form devices on flexible transparent substrates such as plastics, but also at lower voltages of 10V or less than plasma display panels or inorganic electroluminescent (EL) displays. It has the advantage of being able to drive, relatively low power consumption, and excellent color. In addition, organic electroluminescent devices can display three colors of green, blue, and red, making them an object of interest for a large number of people as a next-generation rich color display device.

유기전계발광소자가 전술한 우수한 특징들을 충분히 발휘하기 위해서는 소자 내 유기물층을 이루는 물질, 예컨대 정공주입 물질, 정공수송 물질, 발광 물질, 전자수송 물질, 전자주입 물질 등이 안정하고 효율적인 재료에 의하여 뒷받침되는 것이 선행되어야 하나, 아직까지 안정하고 효율적인 유기전계발광소자용 유기물층 재료의 개발이 충분히 이루어지지 않은 상태이다. 따라서, 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.In order for the organic electroluminescent device to sufficiently exhibit the above-described excellent characteristics, materials constituting the organic material layer in the device, such as a hole injecting material, a hole transporting material, a light emitting material, an electron transporting material, and an electron injecting material are supported by a stable and efficient material However, the development of a stable and efficient organic material layer material for an organic electroluminescence device has not been sufficiently developed yet. Therefore, the development of new materials continues to be demanded.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 종래 인광발광재료에 사용되는 화합물보다 구동전압이 낮고 발광효율이 우수한 특성을 갖는 신규한 벤조사이클로플루오렌계 화합물을 제공하는 것이다.Therefore, the first problem to be solved by the present invention is to provide a novel benzocyclofluorene-based compound having a lower driving voltage and excellent luminous efficiency than the compound used in the conventional phosphorescent material.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기 벤조사이클로플루오렌계 화합물을 포함하는 유기전계발광소자를 제공하는 것이다.The second problem to be solved by the present invention is to provide an organic light emitting device comprising the benzocyclofluorene-based compound.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여,In order to achieve the first object of the present invention,

하기 [화학식 1]로 표시되는 벤조사이클로플루오렌계 화합물을 제공한다.It provides a benzocyclofluorene compound represented by the following [Formula 1].

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식에서, Y1, Y2 및 Y3은 각각 독립적으로 -CR1R2-, -(CR3R4)n-, -NR5-, -O-, -S-, -SiR6R7- 로부터 선택되며, Y1 및 Y2 중 적어도 어느 하나는 -NR5-이고, n은 2 내지 4 사이의 정수이며,In the above formula, Y 1 , Y 2 and Y 3 are each independently -CR 1 R 2 -,-(CR 3 R 4 ) n-, -NR 5- , -O-, -S-, -SiR 6 R 7 -from Y 1 and Y 2 At least one of is -NR 5- , n is an integer between 2 and 4,

X1 내지 X8은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, -SiR8R9R10, -NR11R12로 이루어진 군에서 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하게 선택되고,X 1 to X 8 is hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms, substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, halogen Atom, hydroxyl group, cyano group, nitro group, amino group, amidino group, hydrazine, hydrazone, carboxyl group or salt thereof, sulfonic acid group or salt thereof, phosphoric acid or salt thereof, substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 60 carbon atoms , Substituted or unsubstituted C2-C60 alkynyl group, substituted or unsubstituted C1-C60 alkoxy group, substituted or unsubstituted C3-C60 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C5-C60 An aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group having 5 to 60 carbon atoms, -SiR 8 R 9 R 10 , -NR 11 R 12 , each independently selected from each other, the same as or different from each other,

R1 내지 R12는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 및 수소로 이루어진 군에서 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하게 선택될 수 있다.R 1 To R 12 are each independently selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, and hydrogen They may be selected the same as or different from each other.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 X1 내지 X8 및 R1 내지 R12는 각각 독립적으로 중수소 원자, 시아노기, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 탄소수 1 내지 40의 알콕시기, 탄소수 1 내지 40의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 40의 아릴아미노기,　탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 탄소수 3 내지 40의 아릴옥시기, 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 치환되고, 상기 치환기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성하거나 펜던트 방법으로 함께 부착 또는 융합(fused)할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the X 1 to X 8 And R 1 R 12 each independently represents a deuterium atom, cyano group, halogen atom, hydroxy group, nitro group, alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms, alkylamino group having 1 to 40 carbon atoms, and aryl having 6 to 40 carbon atoms. Amino group, heteroarylamino group having 3 to 40 carbon atoms, alkylsilyl group having 1 to 40 carbon atoms, arylsilyl group having 6 to 40 carbon atoms, aryl group having 6 to 40 carbon atoms, aryloxy group having 3 to 40 carbon atoms, and 3 to 40 carbon atoms Is substituted with one or more selected from the group consisting of a heteroaryl group, a germanium group, phosphorus and boron, and the substituents may be bonded to each other to form a saturated or unsaturated ring or attached or fused together by a pendant method. .

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여,According to another aspect of the present invention,

애노드, 캐소드 및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 [화학식 1]로 표시되는 벤조사이클로플루오렌계 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.Provided is an organic electroluminescent device having an anode, a cathode, and a layer comprising a benzocyclofluorene-based compound represented by the above [Formula 1] interposed between the anode and the cathode.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 유기전계발광소자는 상기 [화학식 1]로 표시되는 벤조사이클로플루오렌계 화합물을 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층 중에 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the organic light emitting device may include a benzocyclofluorene compound represented by the above [Formula 1] in the light emitting layer between the anode and the cathode.

본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 유기전계발광소자는 상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the organic light emitting device is one or more selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer and an electron injection layer between the anode and the cathode It may further comprise a layer.

본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 유기전계발광소자는 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층을 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the organic light emitting device is a monomolecular deposition method of one or more layers selected from the hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer and an electron injection layer Or it can form by a solution process.

본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자, 또는 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the organic light emitting device can be used for a display device, a display device, or a single color or white light emitting device.

본 발명에 따르면, 상기 [화학식 1]로 표시되는 벤조사이클로플루오렌계 화합물은 기존의 물질에 비하여 안정적이고, 구동전압 또는 전류 효율 등에 있어서 우수한 발광 특성을 가지므로 이를 포함하는 유기전계발광소자는 저전압 구동이 가능하고, 발광효율을 개선시킬 수 있다.According to the present invention, the benzocyclofluorene-based compound represented by the above [Formula 1] is more stable than conventional materials, and has an excellent luminescent property in driving voltage or current efficiency, and the like, and thus the organic light emitting device including the low voltage It is possible to drive and improve the luminous efficiency.

도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 유기전계발광소자의 개략도이다.1 is a schematic view of an organic electroluminescent device according to one embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 유기전계발광소자의 구동전압, 전류효율 등의 발광 특성을 개선한 발광층 호스트 물질로서, 상기 [화학식 1]의 벤조사이클로플루오렌계 화합물에 대하여 X1 내지 X8 및 다양한 치환기가 결합된 것을 특징으로 한다. The present invention provides a light emitting layer host material that improves the light emission characteristics such as driving voltage, current efficiency, etc. of the organic light emitting device, X 1 to the benzocyclofluorene-based compound of the formula To X 8 and various substituents are combined.

상기 X1 내지 X8 및 R1 내지 R12가 치환된 경우, 치환기는 각각 독립적으로 중수소 원자, 시아노기, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 탄소수 1 내지 40의 알콕시기, 탄소수 1 내지 40의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 40의 아릴아미노기,　탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 탄소수 3 내지 40의 아릴옥시기, 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 상기 치환기는 서로 결합하여 포화 또는 불포화 고리를 형성하거나 펜던트 방법으로 함께 부착 또는 융합(fused)될 수 있다.X 1 to X 8 and R 1 When R 12 is substituted, the substituents are each independently a deuterium atom, cyano group, halogen atom, hydroxy group, nitro group, alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms, alkylamino group having 1 to 40 carbon atoms, Arylamino group having 6 to 40 carbon atoms, heteroarylamino group having 3 to 40 carbon atoms, alkylsilyl group having 1 to 40 carbon atoms, arylsilyl group having 6 to 40 carbon atoms, aryl group having 6 to 40 carbon atoms, aryl jade having 3 to 40 carbon atoms It can be selected from the group consisting of a period, a heteroaryl group having 3 to 40 carbon atoms, a germanium group, phosphorus and boron. In addition, the substituents may be bonded to each other to form a saturated or unsaturated ring or attached or fused together by a pendant method.

본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 스테아릴기, 트리클로로메틸기, 트리플루오르메틸기 등을 들 수 있으며, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 트리플루오로메틸기, 실릴기(이 경우 "알킬실릴기"라 함), 치환 또는 비치환된 아미노기(-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), 여기서 R, R' 및 R"은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 24의 알킬기임(이 경우 "알킬아미노기"라 함)), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 5 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 3 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.Specific examples of the alkyl group as the substituent used in the present invention include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an isoamyl group, a hexyl group, a heptyl group, A halogen atom, a hydroxyl group, a nitro group, a cyano group, a trifluoromethyl group, a silyl group (in this case, a " alkylsilyl group "hereinafter), a substituted or unsubstituted amino group (-NH 2, -NH (R) , -N (R ') (R''), where R, R' and R" are each independently a carbon number A hydrazine group, a hydrazone group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 24 carbon atoms (for example, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms , An alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 24 carbon atoms, An aryl group having from 5 to 24 carbon atoms, an aryl group having from 5 to 24 carbon atoms, an arylalkyl group having from 6 to 24 carbon atoms, a heteroaryl group having from 3 to 24 carbon atoms, or a heteroarylalkyl group having from 3 to 24 carbon atoms.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, iso-아밀옥시기, 헥실옥시기 등을 들 수 있으며, 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.Specific examples of the alkoxy group which is a substituent used in the compound of the present invention include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isobutyloxy group, sec-butyloxy group, pentyloxy group, iso-amyloxy group, hexyloxy group and the like. These can be mentioned and can substitute by the same substituent as the case of the said alkyl group.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 할로겐기의 구체적인 예로는 플루오르(F), 클로린(Cl), 브롬(Br) 등을 들 수 있다.Specific examples of the halogen group which is a substituent used in the compound of the present invention include fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br) and the like.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 2-메틸페닐기, 3-메틸페닐기, 4-메틸페닐기, 4-에틸페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, 4-메틸비페닐기, 4-에틸비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-메틸나프틸기, 2-메틸나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있으며, 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.Specific examples of the aryl group as the substituent group used in the compound of the present invention include a phenyl group, a 2-methylphenyl group, a 3-methylphenyl group, a 4-methylphenyl group, a 4-ethylphenyl group, Examples of the aryl group include phenyl group, 4-methylbiphenyl group, 4-ethylbiphenyl group, o-terphenyl group, m-terphenyl group, p-terphenyl group, 1-naphthyl group, , Anthryl group, phenanthryl group, pyrenyl group, fluorenyl group, tetrahydronaphthyl group and the like, which may be substituted with the same substituents as those in the case of the alkyl group.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기의 구체적인 예로는 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 인돌리닐기, 퀴놀린닐기, 피롤리디닐기, 피페리디닐기, 모폴리디닐기, 피페라디닐기, 카바졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 벤조옥사졸릴기, 치아졸릴기, 치아디아졸릴기, 벤조치아졸릴기, 트리아졸릴기, 이미다졸릴기, 벤조이미다졸기 등이 있으며, 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 동일한 치환기로 치환가능하다.Specific examples of the heteroaryl group which is a substituent used in the compound of the present invention include pyridinyl group, pyrimidinyl group, triazinyl group, indolinyl group, quinolinyl group, pyrrolidinyl group, piperidinyl group, morpholidinyl group, pipepe Radiinyl, carbazolyl, oxazolyl, oxdiazolyl, benzooxazolyl, chiazolyl, thiadiazolyl, benzothiazolyl, triazolyl, imidazolyl and benzoimidazole At least one hydrogen atom of the heteroaryl group may be substituted with the same substituent as in the alkyl group.

본 발명에 사용되는 아릴옥시기는 -O- 아릴 라디칼을 의미하며, 이때 아릴기는 상기에서 정의된 바와 같고, 구체적인 예로서 페녹시, 나프톡시, 안트라세닐옥시, 페난트레닐옥시, 플루오레닐옥시, 인데닐옥시 등을 들 수 있고, 아릴옥시기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 추가로 치환가능하다.The aryloxy group used in the present invention means an -O- aryl radical, wherein the aryl group is as defined above, and specific examples include phenoxy, naphthoxy, anthracenyloxy, phenanthrenyloxy, fluorenyloxy, Indenyloxy, and the like, and one or more hydrogen atoms contained in the aryloxy group may be further substituted.

본 발명에 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있다.Specific examples of the silyl group which is a substituent used in the present invention include trimethylsilyl, triethylsilyl, triphenylsilyl, trimethoxysilyl, dimethoxyphenylsilyl, diphenylmethylsilyl, silyl, diphenylvinylsilyl and methylcyclobutylsilyl , Dimethyl furyl silyl, and the like.

본 발명에 사용되는 알케닐기의 구체적인 예로는 직쇄상 또는 분지쇄상의 알케닐기를 나타내고, 3-펜테닐기, 4-헥세닐기, 5-헵테닐기, 4-메틸-3-펜테닐기, 2,4-디메틸-펜테닐기, 6-메틸-5-헵테닐기, 2,6-디메틸-5-헵테닐기 등을 들 수 있다.Specific examples of the alkenyl group used in the present invention include straight chain or branched chain alkenyl groups and include 3-pentenyl, 4-hexenyl, 5-heptenyl, 4-methyl- Dimethyl-pentenyl group, 6-methyl-5-heptenyl group and 2,6-dimethyl-5-heptenyl group.

본 발명에 있어서, "치환된"이라는 용어는 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 알킬기, 알콕시기, 알킬아미노기, 아릴아미노기, 헤테로아릴아미노기, 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아릴옥시기, 아릴기, 헤테로아릴기, 게르마늄, 인, 보론, 수소 및 중수소로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.
In the present invention, the term "substituted" refers to a cyano group, a halogen group, a hydroxy group, a nitro group, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylamino group, an arylamino group, a heteroarylamino group, an alkylsilyl group, an arylsilyl group, an aryloxy group, An aryl group, heteroaryl group, germanium, phosphorus, boron, hydrogen and deuterium means one or more substituents selected from the group consisting of.

본 발명에 따른 벤조사이클로플루오렌계 화합물의 제조방법은 후술하는 실시예에 구체적으로 나타내었다.The preparation method of the benzocyclofluorene compound according to the present invention is shown in detail in the following Examples.

또한, 본 발명의 벤조사이클로플루오렌계 화합물은 애노드, 캐소드, 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 상기 [화학식 1]로 표시되는 벤조사이클로플루오렌계 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자를 제공한다.In addition, the benzocyclofluorene-based compound of the present invention is interposed between the anode, the cathode, the anode and the cathode, and an organic electroluminescent device having a layer comprising the benzocyclofluorene-based compound represented by the above [Formula 1] To provide.

이때, 상기 벤조사이클로플루오렌계 화합물이 포함된 층은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층인 것이 바람직하며, 애노드 및 캐소드 사이에는 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다.In this case, the layer containing the benzocyclofluorene-based compound is preferably a light emitting layer between the anode and the cathode, between the anode and the cathode hole injection layer, hole transport layer, electron blocking layer, hole blocking layer, electron transport layer and electron It may further include one or more layers selected from the group consisting of injection layers.

또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 상기 발광층의 두께는 50 내지 2,000 Å인 것이 바람직하며, 상기 발광층은 하기 구조식의 물질을 추가로 포함할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the thickness of the light emitting layer is preferably 50 to 2,000 kPa, and the light emitting layer may further include a material of the following structural formula.

[Ir(ppy)3] [Ir (ppy) 3 ]

Figure pat00002
Figure pat00002

[Ir(chpy)3][Ir (chpy) 3 ]

Figure pat00003
Figure pat00003

[Ir(mchpy)3][Ir (mchpy) 3 ]

Figure pat00004
Figure pat00004

구체적인 예로서, 정공수송층(HTL, Hole Transport Layer)이 추가로 적층되어 있고, 상기 캐소드와 상기 유기발광층 사이에 전자수송층(ETL, Electron Trans port Layer)이 추가로 적층되어 있는 것일 수 있는데, 상기 정공수송층은 애노드로부터 정공을 주입하기 쉽게 하기 위하여 적층되는 것으로서, 상기 정공수송층의 재료로는 이온화 포텐셜이 작은 전자공여성 분자가 사용되는데, 주로 트리페닐아민을 기본 골격으로 하는 디아민, 트리아민 또는 테트라아민 유도체가 많이 사용되고 있다.As a specific example, a hole transport layer (HTL) may be further stacked, and an electron transport layer (ETL) may be additionally stacked between the cathode and the organic light emitting layer. The transport layer is laminated in order to easily inject holes from the anode. As the material of the hole transport layer, electron donating molecules having a small ionization potential are used. A diamine, triamine or tetraamine derivative mainly based on triphenylamine is used. Is used a lot.

본 발명에서도 상기 정공수송층의 재료로서 당업계에 통상적으로 사용되는 것인 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐 -[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD) 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지 딘(a-NPD) 등을 사용할 수 있다.In the present invention, the material of the hole transport layer is not particularly limited as commonly used in the art, for example, N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl-[1, 1-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD) or N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl benzidine (a-NPD) and the like can be used.

상기 정공수송층의 하부에는 정공주입층(HIL, Hole Injecting Layer)을 추가로 더 적층할 수 있는데, 상기 정공주입층 재료 역시 당업계에서 통상적으로 사용되는 것인 한 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예를 들어 CuPc(copper phthalocyanine) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA (4,4',4''-tri(N -carbazolyl) triphenyl-amine), m-MTDATA(4,4',4''-tris-(3-methyl phenylphenylamino)triphenylamine) 등을 사용할 수 있다.A hole injection layer (HIL) may be further stacked below the hole transport layer, and the hole injection layer material may also be used without particular limitation as long as it is commonly used in the art. For example, TCP (4,4 ', 4' '-tri (N -carbazolyl) triphenyl-amine), CuPc (copper phthalocyanine) or Starburst type amines, m-MTDATA (4,4', 4 '' -tris- (3-methyl phenylphenylamino) triphenylamine) may be used.

또한, 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 사용되는 상기 전자수송층은 캐소드로부터 공급된 전자를 유기발광층으로 원활히 수송하고 상기 유기발광층에서 결합하지 못한 정공의 이동을 억제함으로써 발광층 내에서 재결합할 수 있는 기회를 증가시키는 역할을 한다.In addition, the electron transport layer used in the organic electroluminescent device according to the present invention can transport electrons supplied from the cathode smoothly to the organic luminescent layer and inhibit the movement of holes which are not bonded in the organic luminescent layer, .

상기 전자수송층 재료로는 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있음은 물론이며, 예를 들어 옥사디아졸 유도체인 PBD, BMD, BND 또는 Alq3 등을 사용할 수 있다.The electron transport layer material may be used without particular limitation as long as it is commonly used in the art, and for example, oxadiazole derivatives such as PBD, BMD, BND or Alq 3 may be used.

한편, 상기 전자수송층의 상부에는 캐소드로부터의 전자 주입을 용이하게 해주어 궁극적으로 파워효율을 개선 시키는 기능을 수행하는 전자주입층(EIL, Electron Injecting Layer)을 더 적층시킬 수도 있는데, 상기 전자주입층 재료 역시 당 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등의 물질을 이용할 수 있다.Meanwhile, an electron injection layer (EIL) may be further formed on the electron transport layer to facilitate injection of electrons from the cathode to ultimately improve power efficiency. The electron injection layer material As long as it is commonly used in the art, it can be used without any particular limitation. For example, materials such as LiF, NaCl, CsF, Li 2 O, and BaO can be used.

본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자 등에 사용될 수 있다.The organic light emitting display device according to the present invention can be used for a display device, a display device and a monochrome or white lighting device.

도 1은 본 발명의 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도이다. 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 애노드(20), 정공수송층(40), 유기발광층(50), 전자수송층(60) 및 캐소드(80)을 포함하며, 필요에 따라 정공주입층(30)과 전자주입층(70)을 더 포함할 수 있으며, 그 이외에도 1층 또는 2층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하며, 정공저지층 또는 전자저지층을 더 형성시킬 수도 있다.1 is a cross-sectional view showing the structure of an organic light emitting display device according to the present invention. The organic electroluminescent device according to the present invention includes an anode 20, a hole transport layer 40, an organic emission layer 50, an electron transport layer 60 and a cathode 80, The electron injecting layer 70 may be further formed. In addition, one or two intermediate layers may be further formed, or a hole blocking layer or an electron blocking layer may be further formed.

도 1을 참조하여 본 발명의 유기전계발광소자 및 그 제조방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드(20)를 형성한다. 여기에서 기판(10)으로는 통상적인 유기 EL 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고, 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.The organic electroluminescent device of the present invention and its manufacturing method will be described with reference to FIG. First, the anode 20 is formed by coating an anode electrode material on the substrate 10. Here, as the substrate 10, an organic substrate or a transparent plastic substrate which is excellent in transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness is used as a substrate used in a conventional organic EL device. As the material for the anode electrode, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO) and the like which are transparent and excellent in conductivity are used.

상기 애노드(20) 전극 상부에 정공 주입층 물질을 진공열 증착, 또는 스핀 코팅하여 정공주입층(30)을 형성한다. 그 다음으로 상기 정공주입층(30)의 상부에 정공수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 정공수송층(40)을 형성한다.The hole injection layer 30 is formed by vacuum-heat deposition or spin coating of the hole injection layer material on the anode 20 electrode. Subsequently, a hole transport layer 40 is formed by vacuum thermal deposition or spin coating on the hole transport layer 30 above the hole injection layer 30.

이어서, 상기 정공수송층(40)의 상부에 유기발광층(50)을 적층하고 상기 유기발광층(50)의 상부에 선택적으로 정공저지층(미도시)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 박막을 형성할 수 있다. 상기 정공저지층은 정공이 유기발광층을 통과하여 캐소드로 유입되는 경우에는 소자의 수명과 효율이 감소되기 때문에 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) 레벨이 매우 낮은 물질을 사용함으로써 이러한 문제를 방지하는 역할을 한다. 이 때, 사용되는 정공 저지 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자수송능력을 가지면서 발광 화합물보다 높은 이온화 포텐셜을 가져야 하며 대표적으로 BAlq, BCP, TPBI 등이 사용될 수 있다.A hole blocking layer (not shown) is selectively formed on the organic light emitting layer 50 by a vacuum deposition method or a spin coating method to form a thin film on the organic light emitting layer 50 can do. In the case where holes are injected into the cathode through the organic light-emitting layer, the lifetime and the efficiency of the device are reduced, and thus the hole blocking layer plays a role of preventing such a problem by using a material having a very low HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) level . In this case, the hole blocking material to be used is not particularly limited, but should have an ionization potential higher than the light emitting compound while having an electron transport ability, and typically BAlq, BCP, TPBI, and the like may be used.

이러한 정공저지층 위에 전자수송층(60)을 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법을 통해 증착한 후에 전자주입층(70)을 형성하고 상기 전자주입층(70)의 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 열증착하여 캐소드(80) 전극을 형성함으로써 유기 EL 소자가 완성된다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리듐(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘 -은(Mg-Ag) 등을 사용할 수 있으며, 전면 발광 소자를 얻기 위해서는 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수 있다.After the electron transport layer 60 is deposited on the hole blocking layer by a vacuum deposition method or a spin coating method, an electron injection layer 70 is formed, and a cathode forming metal is deposited on the electron injection layer 70 in a vacuum heat- And the cathode 80 is formed by vapor deposition to complete the organic EL device. Here, the metal for forming the cathode may be lithium (Li), magnesium (Mg), aluminum (Al), aluminum-lidium (Al-Li), calcium (Ca), magnesium-indium (Mg-In), magnesium-silver ( Mg-Ag), and the like, and a transmissive cathode using ITO and IZO can be used to obtain a front light emitting device.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 의하면, 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성될 수 있으며, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자 및 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, at least one layer selected from the hole injecting layer, the hole transporting layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, the electron transporting layer and the electron injecting layer is formed by a single molecular deposition method or a solution process And the organic electroluminescent device according to the present invention can be used for a display device, a display device, and a monochromatic or white illumination device.

10: 기판 20: 애노드
30: 정공주입층 40: 정공수송층
50: 유기발광층 60: 전자수송층
70: 전자주입층 80: 캐소드10: substrate 20: anode
30: hole injection layer 40: hole transport layer
50: organic light emitting layer 60: electron transporting layer
70: electron injection layer 80: cathode

Claims (7)

하기 [화학식 1]로 표시되는 벤조사이클로플루오렌계 화합물:
[화학식 1]
Figure pat00005

상기 화학식에서, Y1, Y2 및 Y3은 각각 독립적으로 -CR1R2-, -(CR3R4)n-, -NR5-, -O-, -S-, -SiR6R7- 로부터 선택되며, Y1 및 Y2 중 적어도 어느 하나는 -NR5-이고, n은 2 내지 4 사이의 정수이며,
X1 내지 X8은 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 60의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 60의 아릴싸이오기, -SiR8R9R10, -NR11R12로 이루어진 군에서 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하게 선택되고,
R1 내지 R12는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 및 수소로 이루어진 군에서 각각 독립적으로 서로 같거나 상이하게 선택됨.A benzocyclofluorene compound represented by the following [Formula 1]:
[Chemical Formula 1]
Figure pat00005

In the above formula, Y 1 , Y 2 and Y 3 are each independently -CR 1 R 2 -,-(CR 3 R 4 ) n-, -NR 5- , -O-, -S-, -SiR 6 R 7 -from Y 1 and Y 2 At least one of is -NR 5- , n is an integer between 2 and 4,
X 1 to X 8 is hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms, substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, halogen Atom, hydroxyl group, cyano group, nitro group, amino group, amidino group, hydrazine, hydrazone, carboxyl group or salt thereof, sulfonic acid group or salt thereof, phosphoric acid or salt thereof, substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 60 carbon atoms , Substituted or unsubstituted C2-C60 alkynyl group, substituted or unsubstituted C1-C60 alkoxy group, substituted or unsubstituted C3-C60 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C5-C60 An aryloxy group, a substituted or unsubstituted arylthio group having 5 to 60 carbon atoms, -SiR 8 R 9 R 10 , -NR 11 R 12 , each independently selected from each other, the same as or different from each other,
R 1 To R 12 are each independently selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 40 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, and hydrogen To be the same or different from each other. 제1항에 있어서, 상기 X1 내지 X8 및 R1 내지 R12는 각각 독립적으로 중수소 원자, 시아노기, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 탄소수 1 내지 40의 알콕시기, 탄소수 1 내지 40의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 40의 아릴아미노기,　탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴아미노기, 탄소수 1 내지 40의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 40의 아릴기, 탄소수 3 내지 40의 아릴옥시기, 탄소수 3 내지 40의 헤테로아릴기, 게르마늄기, 인 및 보론으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 치환되는 것을 특징으로 하는 벤조사이클로플루오렌계 화합물.The method of claim 1, wherein X 1 to X 8 and R 1 R 12 each independently represents a deuterium atom, cyano group, halogen atom, hydroxy group, nitro group, alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms, alkylamino group having 1 to 40 carbon atoms, and aryl having 6 to 40 carbon atoms. Amino group, heteroarylamino group having 3 to 40 carbon atoms, alkylsilyl group having 1 to 40 carbon atoms, arylsilyl group having 6 to 40 carbon atoms, aryl group having 6 to 40 carbon atoms, aryloxy group having 3 to 40 carbon atoms, and 3 to 40 carbon atoms Benzocyclofluorene-based compound, characterized in that substituted with at least one selected from the group consisting of a heteroaryl group, a germanium group, phosphorus and boron. 애노드;
캐소드;
및 상기 애노드 및 캐소드 사이에 개재되며, 제 1 항 또는 제 2 항의 벤조사이클로플루오렌계 화합물을 포함하는 층을 구비한 유기전계발광소자. Anode;
Cathode;
And a layer interposed between the anode and the cathode, wherein the layer comprises the benzocyclofluorene-based compound of claim 1 or 2. 제3항에 있어서, 상기 벤조사이클로플루오렌계 화합물은 상기 애노드 및 캐소드 사이의 발광층 중에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.The organic electroluminescent device according to claim 3, wherein the benzocyclofluorene compound is included in a light emitting layer between the anode and the cathode. 제4항에 있어서, 상기 애노드 및 캐소드 사이에 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.The organic material of claim 4, further comprising at least one layer selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer between the anode and the cathode. Electroluminescent element. 제5항에 있어서, 상기 정공주입층, 정공수송층, 전자저지층, 발광층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로부터 선택된 하나 이상의 층은 단분자 증착방식 또는 용액공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.The method of claim 5, wherein the one or more layers selected from the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, the electron transport layer and the electron injection layer is formed by a single molecule deposition method or a solution process An organic electroluminescent device. 제3항에 있어서, 상기 유기전계발광소자는 표시소자, 디스플레이 소자, 또는 단색 또는 백색 조명용 소자에 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.The organic light emitting device of claim 3, wherein the organic light emitting device is used in a display device, a display device, or a single color or white light emitting device.
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