KR101521483B1 - Boron complex for electroluminescent materials, method for preparing the same and organic light emitting diode comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계 발광층 재료용 붕소 착화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 유기전계 발광다이오드에 관한 것이다. 본 발명의 붕소 착화합물은 열 안정성, 색 순도 및 발광 효율 등 광학적 성질이 우수하게 나타나므로, OLED 소자에서 발광층의 적색 도판트로 매우 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a boron complex compound for an organic electroluminescent layer material, a method for producing the same, and an organic electroluminescent diode including the same. The boron complexes of the present invention exhibit excellent optical properties such as thermal stability, color purity and luminescence efficiency, and thus can be very usefully used as a red dopant of a light emitting layer in an OLED device.
Description
본 발명은 유기전계 발광층 재료용 붕소 착화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 유기전계 발광다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a boron complex compound for an organic electroluminescent layer material, a method for producing the same, and an organic electroluminescent diode including the same.
최근 유기발광 다이오드(OLED)의 비약적 발전에 따라 이를 이용하는 휴대폰, tv 또는 조명장치 등이 개발되었다. 이들 전자제품들에서 OLED 소자는 전체 제품의 품질을 결정짓는 핵심 부분이기도 하다. 상기의 OLED 소자의 기본적인 성능을 나타내는 기준은 구동전압, 소비전력, 효율, 휘도, 콘트라스트, 응답시간, 수명, 색 좌표 및 색 순도 등이 있다. 일반적으로 OLED는 도 1에 나타난 바와 같이, 음극과 양극 사이에 유기물층으로 구성되는데 OLED의 기본 구조와 작동원리, 핵심 유기재료의 특성 및 요구조건 등은 “물리학과 첨단기술, april 2005, pp 18-24, 박종욱”에 잘 기술되어 있다.Recently, a mobile phone, a TV, or a lighting device using the organic light emitting diode (OLED) has been developed in accordance with the remarkable development of an organic light emitting diode (OLED). In these electronic products, OLED devices are also a key part of the overall product quality. The criteria for the basic performance of the OLED device include driving voltage, power consumption, efficiency, brightness, contrast, response time, lifetime, color coordinates, and color purity. In general, an OLED is composed of an organic layer between a cathode and an anode, as shown in FIG. 1. The basic structure and operating principle of the OLED, the characteristics and requirements of the core organic material are described in " Physics and Advanced Technology, april 2005, pp 18-24 , Park Jong-wook ".
유기발광 다이오드 소자의 구체적 구성은 도 1에 나타난 바와 같이, 대개 투명 ITO 양극, 정공주입층(HIL), 정공전달층(HTL), 발광층(EL), 정공저지층(HBL), 전자전달층(ETL), 전자주입층(EIL), 리튬 또는 알루미늄 등의 음극으로 되어 있으나 필요에 따라 정공저지층등 유기물층 1 내지 2개를 생략하는 경우도 있다. 소자의 양 전극에 전압이 가해지면 음극에서 전자주입층으로 전자가 주입되고 양극에서는 정공주입층으로 정공이 주입된다. 주입된 정공과 전자는 각각 전자전달층과 정공전달층을 거쳐 발광층으로 이동하여 재결합하여 들뜬 상태를 형성하고 이 들뜬 상태로부터 바닥상태로 돌아가면서 들뜬 상태와 바닥상태 사이의 에너지 차이만큼의 에너지를 빛으로 방출하는 원리이다. 한편, 상기구조에서 발광층은 단일물질이나 또는 두 개의 물질이 호스트(Host)/도판트(dopant) 시스템을 이루어 구성되는데 호스트/도판트 시스템이 양자효율과 발광파장을 조절하여 색 순도 등을 향상시키는데 장점이 있어 소자제작에서 최근 많이 채택되는 방식이다. 이러한 발광층의 재료는 크게 형광과 인광으로 나뉘는데 형광물질(호스트)에 인광(도판트)을 도핑하는 방법과 형광물질(호스트)에 형광(도판트)를 도핑하여 양자효율을 증가시키는 방법, 그리고 발광체에 도판트(DCM, Rubrene, DCJTB 등)를 이용하여 발광파장을 이동시키는 방법 등이 있다. 이러한 도핑을 통해 발광파장, 효율, 구동전압, 수명 등을 개선하려는 시도가 있어왔다. 한편 상기의 구조에서 도판트층은 다시 빛을 방출하는 주도판트와 빛을 방출하지는 않지만 호스트에서 도판트로의 에너지 전달을 도와주어 발광스펙트럼의 광 효율과 색 순도를 높이는 기능을 하는 발광조력도판트(emitting assist dopant)로 구성하기도 한다. 하기에서 OLED 소자에서 발광파장의 고성능 발광효율을 나타내는 재료 및 청색 OLED의 비대칭 재료들을 열거하였다.As shown in FIG. 1, the organic light emitting diode device includes a transparent ITO anode, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), a light emitting layer (EL), a hole blocking layer (HBL) ETL), an electron injection layer (EIL), lithium or aluminum, but one or two organic layers such as a hole blocking layer may be omitted, if necessary. When a voltage is applied to both electrodes of the device, electrons are injected from the cathode to the electron injection layer, and holes are injected from the anode to the hole injection layer. The injected holes and electrons move to the light emitting layer through the electron transport layer and the hole transport layer, recombine to form an excited state, and return energy from the excited state to the ground state as much as the energy difference between the excited state and the ground state. . In the above structure, the light emitting layer is composed of a single material or two materials composed of a host / dopant system. The host / dopant system controls quantum efficiency and emission wavelength to improve color purity and the like This is a method that is widely adopted in device fabrication recently. The material of such a light emitting layer is roughly classified into fluorescence and phosphorescence. There are a method of doping phosphors (dopants) to phosphors (host), a method of increasing quantum efficiency by doping phosphors (dopants) (DCM, Rubrene, DCJTB or the like) is used to shift the emission wavelength. Attempts have been made to improve the emission wavelength, efficiency, driving voltage, lifetime and the like through such doping. On the other hand, in the above structure, the dopant layer emits light again and does not emit light. However, the emissive dopant (emitting layer) functioning to enhance the light efficiency and color purity of the emission spectrum by assisting energy transfer from the host to the dopant, assist dopant. Materials and OLED asymmetric materials are listed below for high efficiency emission efficiency of OLED devices.
일반적으로 발광층 형성용 재료들은 안트라센, 파이렌, 플로렌, 스파이로플로렌 등의 구조를 갖는다. 이에 대한 선행발명으로 비대칭 구조를 갖는 파이렌 구조의 발명은 대한민국 특허출원번호 10-2012-0128386, 10-2006-7024933, 10-2008-0133717, 10-2009-0071884 및 10-2009-0124172에 기재되어 있으며, 안트라센 구조에 대해서는 대한민국 특허출원번호 2010-7009408, 10-2008-0068226, 10-2008-0044369, 10-2007-009819, 10-2007-0019149 및 10-2007-0009973에 기재되어 있고, 플로우렌 구조에 대해서는 대한민국 특허출원번호 2008-0049927, 10-2009-7009883, 10-2005-7013051, 10-2006-7010637, 10-2007-0008160, 10-2007-7015342 및 10-2008-0011491에 기재되어 있다.Generally, materials for forming the light emitting layer have a structure such as anthracene, pyrene, fluorene, and spiropro lrene. The invention of a pyrene structure having an asymmetric structure according to the prior invention is disclosed in Korean Patent Application Nos. 10-2012-0128386, 10-2006-7024933, 10-2008-0133717, 10-2009-0071884, and 10-2009-0124172 And anthracene structures are described in Korean Patent Application Nos. 2010-7009408, 10-2008-0068226, 10-2008-0044369, 10-2007-009819, 10-2007-0019149, and 10-2007-0009973, Rhen structures are described in Korean Patent Application Nos. 2008-0049927, 10-2009-7009883, 10-2005-7013051, 10-2006-7010637, 10-2007-0008160, 10-2007-7015342 and 10-2008-0011491 have.
또한 OLED의 적색 형광을 내는 물질(도판트)로 하기의 구조식을 갖는 피란계 화합물은 J. Appl. Phys. 65, 1989에 기재되어 있다.Also, a pyran-based compound having the following structure as a red fluorescent material (dopant) of an OLED is disclosed in J. Appl. Phys. 65, 1989.
한편, 지젤 등은 하기 문헌에서 붕소 착화합물(BODITERPY)이 OLED 발광층의 도판트로서의 사용 가능성을 보여주었다(Synth. Met. Vol 146, 2004, pp11-15; Tetrahedron, Vol 67(2011), pp3573-3601).In the meantime, Giselle et al. Have shown the possibility of using a boron complex (BODITERPY) as a dopant of an OLED light-emitting layer in the following documents (Synth. Met. Vol 146, 2004, pp11-15; Tetrahedron, Vol 67 ).
그러나 상기와 같은 종래 기술들에 따른 발광 재료들에는 여전히 열적 안정성 및 광안정성에 있어서 문제가 있으며, 색순도 및 효율에 있어서도 만족할 만한 수준에 이르고 있지 않아 이들 발광재료에 대한 지속적인 연구의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
However, the above-mentioned conventional light emitting materials still have problems in terms of thermal stability and light stability, and are not satisfactory in terms of color purity and efficiency. Therefore, there is a desperate need for continuous research on these light emitting materials have.
본 발명자들은 다양한 붕소 착화합물(BODIPY) 유도체들을 합성하여 OLED 발광층의 도판트로 사용하려는 연구를 수행하던 중, 열 안정성, 색 순도 및 효율 등에서 우수한 특성을 나타내는 화합물을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.The present inventors have completed the present invention by confirming compounds exhibiting excellent properties in terms of heat stability, color purity and efficiency, while conducting studies for synthesizing various boron complexes (BODIPY) derivatives and using them as dopants for OLED light emitting layers.
따라서, 본 발명은 유기전계 발광층 재료용 붕소 착화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 유기전계 발광다이오드를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention provides a boron complex compound for an organic electroluminescent layer material, a method for producing the same, and an organic electroluminescent diode including the same.
본 발명은 유기전계 발광층 재료용 붕소 착화합물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 유기전계 발광다이오드를 제공한다.The present invention provides a boron complex compound for an organic electroluminescent layer material, a method for producing the same, and an organic electroluminescent diode including the same.
본 발명의 붕소 착화합물은 열 안정성, 색 순도 및 발광 효율 등 광학적 성질이 우수하게 나타나므로, OLED 소자에서 발광층의 적색 도판트로 매우 유용하게 사용할 수 있다.The boron complexes of the present invention exhibit excellent optical properties such as thermal stability, color purity and luminescence efficiency, and thus can be very usefully used as a red dopant of a light emitting layer in an OLED device.
도 1은 OLED 발광소자의 기본적인 구조를 나타낸 모식도이다.
도 2는 화학식 1-1의 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 3은 화학식 1-1의 화합물의 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 4는 화학식 1-1의 화합물의 발광 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 5는 화학식 1-2의 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 6은 화학식 1-2의 화합물의 흡수 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 7은 화학식 1-2의 화합물의 발광 스펙트럼을 나타낸 도이다.
도 8은 화학식 1-1의 화합물, 화학식 1-2의 화합물 및 AlQ3의 발광 스펙트럼을 나타낸 도이다.1 is a schematic diagram showing a basic structure of an OLED light emitting device.
2 is a graph showing the 1 H NMR spectrum of the compound of Formula 1-1.
Fig. 3 is a diagram showing the absorption spectrum of the compound of formula 1-1. Fig.
4 is a diagram showing the emission spectrum of the compound of the formula 1-1.
FIG. 5 is a graph showing the 1 H NMR spectrum of the compound of Formula 1-2. FIG.
Fig. 6 is a diagram showing the absorption spectrum of the compound of the formula 1-2. Fig.
7 is a diagram showing the luminescence spectrum of the compound of the formula 1-2.
8 is a diagram showing the emission spectra of the compound of the formula 1-1, the compound of the formula 1-2 and AlQ 3 .
본 발명은 화학식 1로 표시되는 붕소 착화합물을 제공한다;The present invention provides a boron complex compound represented by formula (1);
[화학식 1][Chemical Formula 1]
상기 화학식 1에서,In Formula 1,
R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 같거나 다르며, H, C1-C20의 알킬, 하이드록시, 할로겐, C1-C20의 알콕시, C6-C30의 아릴, C1-C20의 알킬티오기 및 C6-C30의 아릴티오기로 이루어진 군으로부터 선택되며,R 1, R 2 and R 3 are each different and the same or independently, a H, C 1 -C 20 alkyl, hydroxy, a halogen, C 1 -C 20 alkoxy, C 6 -C 30 aryl, C 1 - An alkylthio group of C 20 , and an arylthio group of C 6 -C 30 ,
L1, L2 및 L3는 각각의 아릴기의 오르토(ortho) 위치를 서로 연결하는 단일 결합을 나타내며, 각각 독립적으로 존재할 수도 있고, 존재하지 않을 수도 있으며,L 1 , L 2 and L 3 represent a single bond connecting the ortho positions of the respective aryl groups to each other, which may or may not be present independently of each other,
n 및 m은 각각 독립적으로 0 내지 30의 정수이다.
n and m are each independently an integer of 0 to 30;
상기 화학식 1의 붕소 착화학물은 하기 화학식 1-1 내지 화학식 1-6로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.It is preferable that the boron complexing chemical represented by the above formula (1) is a compound represented by any of the following formulas (1-1) to (1-6).
[화학식 1-1][Formula 1-1]
[화학식 1-2][Formula 1-2]
[화학식 1-3][Formula 1-3]
[화학식 1-4][Formula 1-4]
[화학식 1-5][Formula 1-5]
[화학식 1-6][Chemical Formula 1-6]
또한, 본 발명은In addition,
1) 화학식 1-a의 화합물과 에티닐트리메틸 실란을 CuI 및 Pd(PPh3)2Cl2와 함께 유기용매 하에서 반응시켜 화학식 1-b의 화합물을 얻는 단계;1) reacting a compound of the formula 1-a and ethynyltrimethylsilane with CuI and Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 in an organic solvent to obtain a compound of the formula 1-b;
2) 화학식 1-b의 화합물과, KOH 및 MeOH의 혼합 용액을 유기용매 하에서 반응시켜 화학식 1-c의 화합물을 얻는 단계;2) reacting a compound of formula (I-b) with a mixed solution of KOH and MeOH in an organic solvent to obtain a compound of formula (I-c);
3) 화학식 1-c의 화합물과 2-(4-아이오도-페닐)-5,5-디메틸-[1,3]디옥산을 CuI 및 Pd(PPh3)2Cl2와 함께 유기용매 하에서 반응시켜 화학식 1-d의 화합물을 얻는 단계;3) reacting the compound of formula 1-c and 2- (4-iodo-phenyl) -5,5-dimethyl- [1,3] dioxane with CuI and Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 in an organic solvent To obtain a compound of formula (I-d);
4) 화학식 1-d의 화합물을 트리플루오로아세트산 및 물과 유기용매 하에서 반응시켜 화학식 1-e의 화합물을 얻는 단계; 및4) reacting the compound of formula (I-d) with trifluoroacetic acid and water in an organic solvent to obtain the compound of formula (I-e); And
5) 유기용매 하에서 화학식 1-e의 화합물에 2,4-디메틸-3-에틸-1H-피롤 및 트리플루오로아세트산을 가하여 교반한 뒤, 2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논 및 BF3 을 가하여 반응시켜 화학식 1의 화합물을 얻는 단계;5) To 2,4-dimethyl-3-ethyl-1H-pyrrole and trifluoroacetic acid were added to the compound of the formula (I-e) in an organic solvent and stirred, and 2,3-dichloro-5,6-dicyano- , 4-benzoquinone, and BF 3 to obtain a compound of formula (1);
를 포함하며, 하기 반응식 1로 표시되는 붕소 착화합물의 제조방법을 제공한다.And a method for producing the boron complex compound represented by the following reaction formula (1).
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
상기 반응식 1에서,In the above Reaction Scheme 1,
R1, R2, R3, L1, L2, L3, n 및 m은 상기 화학식 1에서 정의된 바와 같다.
R 1 , R 2 , R 3 , L 1 , L 2 , L 3 , n and m are as defined in the above formula (1).
이하 본 발명의 붕소 착화합물의 제조방법에 대하여 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for preparing the boron complex of the present invention will be described in detail.
상기 1)단계는 첫 번째 sonogashira 짝지음 반응으로, 화학식 1-a의 화합물에 CuI 및 Pd(PPh3)2Cl2를 가한 뒤, 에티닐트리메틸 실란을 가한다. 이후, 40 내지 50℃의 온도로 유지하면서 6 내지 10시간 교반한다. 교반 후 용액을 냉각시키고 여과하여 화학식 1-b의 화합물을 얻는다.In step 1) , CuI and Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 are added to the compound of formula (I-a ) in the first sonogashira coupling reaction, and then ethynyltrimethylsilane is added. Thereafter, the mixture is stirred for 6 to 10 hours while maintaining the temperature at 40 to 50 ° C. After stirring, the solution is cooled and filtered to obtain the compound of formula (I-b).
상기 2)단계는 트리메틸실릴 보호기의 탈보호 반응으로, 화학식 1-b의 화합물이 용해되어 있는 유기 용매에 KOH 및 MeOH의 혼합 용액 천천히 가하고 실온에서 30분 내지 2시간 동안 교반하여 화학식 1-c의 화합물을 얻는다. Step 2) is a step of deprotecting the trimethylsilyl protecting group to slowly add a mixed solution of KOH and MeOH to an organic solvent in which the compound of the formula (1-b) is dissolved and stirring at room temperature for 30 minutes to 2 hours to obtain Compound.
상기 3)단계는 두 번째 sonogashira 짝지음 반응으로, 화학식 1-c의 화합물에 CuI 및 Pd(PPh3)2Cl2를 가한 뒤, 2-(4-아이오도-페닐)-5,5-디메틸-[1,3]디옥산을 가한다. 이후, 40 내지 50℃의 온도로 유지하면서 6 내지 10시간 교반한다. 교반 후 용액을 냉각시키고 여과하여 화학식 1-d의 화합물을 얻는다. Step 3) is a second sonogashira coupling reaction in which CuI and Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 are added to the compound of formula 1-c and then 2- (4-iodo-phenyl) -5,5-dimethyl - [1,3] dioxane. Thereafter, the mixture is stirred for 6 to 10 hours while maintaining the temperature at 40 to 50 ° C. After stirring, the solution is cooled and filtered to obtain the compound of formula (I-d).
상기 4)단계는 아세탈 탈보호 반응으로, 화학식 1-d의 화합물을 유기용매에 가하고 트리플루오로아세트산을 가한 뒤, 60 내지 80℃로 가열하며 1시간 동안 교반하여 화학식 1-e의 화합물을 얻는다. Step 4) is an acetal deprotection reaction. The compound of formula (I-d) is added to an organic solvent, trifluoroacetic acid is added, the mixture is heated to 60 to 80 ° C and stirred for 1 hour to obtain a compound of formula .
상기 5)단계는 고리화 반응, DDQ 산화반응 및 BF3 착물화 반응으로, 화학식 1-e의 화합물을 유기용매에 용해한 뒤, 2,4-디메틸-3-에틸-1H-피롤을 가하고 트리플루오로아세트산을 가한 뒤 10시간 동안 교반한다. 이후, 2,3-디클로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논(DDQ)을 가하고 1 내지 5시간 동안 교반 후에 BF3 및 트리에틸아민을를 가하고 8 내지 15시간 동안 교반하여 화학식 1-1의 화합물을 얻는다.
In step 5) , the compound of formula (I-e) is dissolved in an organic solvent by a cyclization reaction, a DDQ oxidation reaction, and a BF 3 complexation reaction. Then, 2,4-dimethyl- The roset acid is added and stirred for 10 hours. Thereafter, 2,3-dicloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ) is added and stirring is performed for 1 to 5 hours, BF 3 and triethylamine are added and the mixture is stirred for 8 to 15 hours, 1-1.
상기 1)단계 내지 5)단계에서 사용된 유기용매는 테트라클로로에탄, 디메틸아세트아마이드, 트리에틸아민, 디메틸포름아마이드, 클로로포름, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트, 메탄올, 헥산, 아세토니트릴, 톨루엔, 벤젠, 사염화탄소, 펜탄, 아세톤, 디메틸 설폭시드, 테트라하이드로퓨란 또는 디메틸포름알데히드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
The organic solvent used in the steps 1) to 5) may be at least one selected from the group consisting of tetrachloroethane, dimethylacetamide, triethylamine, dimethylformamide, chloroform, methylene chloride, ethyl acetate, methanol, hexane, acetonitrile, toluene, , Pentane, acetone, dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, or dimethyl formaldehyde.
또한, 본 발명은In addition,
상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 도판트; 및A dopant comprising the compound of Formula 1; And
호스트로 이루어진, 유기 발광 다이오드 발광층용 조성물을 제공한다.And an organic light-emitting diode light-emitting layer.
상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 도판트의 함량은 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 20 중량%인 것이 바람직하다.
The amount of the dopant containing the compound of Formula 1 is preferably 0.01 to 20% by weight based on the total weight of the composition.
상기 발광층의 도판트와 더불어, 광 효율과 색 순도를 향상시키기 위하여 발광 조력 도판트(Emitting Assist Dopant)를 사용할 수 있다.In addition to the dopant of the light emitting layer, an emission assist dopant may be used to improve light efficiency and color purity.
따라서, 상기 도판트는 호스트로부터 도판트로의 에너지 전달을 도와주는 발광 조력 도판트를 추가적으로 포함하는 도판트일 수 있다.Thus, the dopant may be a dopant that additionally includes a luminescent assist dopant that assists energy transfer from the host to the dopant.
상기 발광 조력 도판트의 함량은 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 50 중량%인 것이 바람직하다.
The content of the light-emitting assistant dopant is preferably 0.01 to 50% by weight based on the total weight of the composition.
본 발명의 붕소 착화합물은 디스플레이, 조명, 전자종이 등에 사용되는 유기발광다이오드 소자의 호스트/도판트로 이루어진 발광층의 도판트 재료로 이용될 수 있다. 이 시스템에서 호스트로는 AlQ3 또는 그 유도체, 및 플로오렌 기를 갖는 다양한 구조의 유기화합물들이 사용가능하며, 색 순도 및 효율 등 발광특성이 우수할 뿐만 아니라 사용하는 호스트에 특이적이지도 않아 다양한 종류의 호스트와의 조합이 가능하다. 따라서 본 발명은 사용하는 호스트의 종류에 제한되지 않는다.
The boron complex compound of the present invention can be used as a dopant material of a light emitting layer composed of a host / dopant of an organic light emitting diode device used for display, illumination, electronic paper and the like. In this system, organic compounds having various structures having AlQ 3 or a derivative thereof and a fluorene group can be used as the host, and not only are they excellent in light emission characteristics such as color purity and efficiency, but also are not specific to the host used, Can be combined with. Therefore, the present invention is not limited to the type of host used.
또한, 본 발명은In addition,
a) 기판;a) a substrate;
b) 상기 기판 위에 배치된 ITO 캐소드(양극);b) an ITO cathode (anode) disposed on the substrate;
c) 상기 캐소드(양극) 위에 배치된 정공 주입층;c) a hole injection layer disposed on the cathode (anode);
d) 상기 정공 주입층 위에 배치된 정공 수송층;d) a hole transport layer disposed on the hole injection layer;
e) 상기 정공 수송층 바로 위에 배치된 발광층;e) an emission layer disposed directly above the hole transport layer;
f) 상기 발광층 위에 배치된 전자 수송층; f) an electron transport layer disposed on the light emitting layer;
g) 상기 전자 수송층 위에 배치된 전자 주입층; 및g) an electron injection layer disposed on the electron transport layer; And
h) 상기 전자 주입층 위에 배치된 애노드(음극)를 포함하며,h) an anode (cathode) disposed on the electron injection layer,
상기 e) 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 도판트; 및 호스트로 이루어진, 유기 발광 다이오드 발광층용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드(OLED) 소자를 제공한다.
E) the light emitting layer comprises a dopant comprising the compound of Formula 1; And an organic light emitting diode (OLED) element, wherein the organic light emitting diode (OLED) comprises a host and a composition for an organic light emitting diode light emitting layer.
본 발명에 따른 붕소 착화합물을 OLED 소자에서 발광층 재료로 사용하는 경우, 열 안정성이 우수하여 수명이 길고, 색 순도와 발광효율이 우수한 소자의 제작이 가능하다. 이와 같은 발광층 소자는 디스플레이, 전자종이, 조명장치 등 수 많은 전기/전자 제품의 핵심 부품을 제공한다.
When the boron complex compound according to the present invention is used as a light emitting layer material in an OLED device, it is possible to manufacture a device having excellent thermal stability, long lifetime, and excellent color purity and luminous efficiency. Such a light emitting layer device provides a core part of many electric / electronic products such as a display, an electronic paper, a lighting device and the like.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.
실시예 1. 화학식 1-1의 화합물의 제조Example 1. Preparation of the compound of the formula 1-1
[화학식 1-1][Formula 1-1]
1-1. N,N-디페닐-4-[(트리메틸실릴)에티닐]아닐린의 제조1-1. Preparation of N, N-diphenyl-4 - [(trimethylsilyl) ethynyl] aniline
N,N-디페닐-4-아이오도페닐아닐린(1g, 2.7 mmol)을 용해시킨 테트라하이드로퓨란(THF)/트리에틸아민(TEA)(1:1) 용액에 CuI(0.0251 g, 0.135 mmol)과 팔라듐 트리페닐포스핀디클로라이드(Pd(PPh3)2Cl2) 0.094 g(0.135 mmol)을 가한 뒤, 에티닐트리메틸 실란(0.26 g, 2.7 mmol)을 가하였다. 45℃의 온도로 유지하면서 8시간 교반하였다. 교반 후 용액을 냉각시키고 여과하여 검은 고체 생성물 N,N-디페닐-4-[(트리메틸실릴)에티닐]아닐린(0.89 g, 수득률 : 97 %)를 얻었다.CuI (0.0251 g, 0.135 mmol) was added to a solution of tetrahydrofuran (THF) / triethylamine (TEA) (1: 1) in which N, N-diphenyl-4-iodophenyl aniline (1 g, 2.7 mmol) And 0.094 g (0.135 mmol) of palladium triphenylphosphine dichloride (Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 ) were added, followed by ethynyltrimethylsilane (0.26 g, 2.7 mmol). The mixture was stirred for 8 hours while maintaining the temperature at 45 캜. After stirring, the solution was cooled and filtered to obtain a black solid product, N, N-diphenyl-4 - [(trimethylsilyl) ethynyl] aniline (0.89 g, yield: 97%).
1H NMR (chloroform-d1) δ 0.24 (s, 9H), 6.92 (m, 2H), 7.09 (m, 6H), 7.28 (m, 6H,) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 )? 0.24 (s, 9H), 6.92 (m, 2H), 7.09 (m, 6H), 7.28 (m, 6H)
1-2. N,N-디페닐-4-에티닐아닐린의 제조1-2. Preparation of N, N-diphenyl-4-ethynyl aniline
상기 1-1에서 제조한 N,N-디페닐-4-[(트리메틸실릴)에티닐]아닐린(1g, 2.94 mmol)이 용해되어 있는 THF 용액에 KOH/MeOH (0.164 g / 2 ml) 용액을 드롭 깔대기(droping funnel)를 이용하여 천천히 가하고 실온에서 1시간 교반하였다. 용매를 감압 농축 후 검은 고체 생성물 N,N-디페닐-4-에티닐아닐린(0.65 g, 수득률 : 78 %)를 얻었다.A solution of KOH / MeOH (0.164 g / 2 ml) was added to a THF solution prepared by dissolving N, N-diphenyl-4 - [(trimethylsilyl) ethynyl] aniline (1 g, 2.94 mmol) The mixture was slowly added dropwise using a dropping funnel and stirred at room temperature for 1 hour. The solvent was concentrated under reduced pressure to obtain a black solid product, N, N-diphenyl-4-ethynylaniline (0.65 g, yield: 78%).
1H NMR (chloroform-d1) δ 3.06 (s, 1H), 7.03 (m, 2H), 7.12 (m, 6H), 7.32 (m, 6H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 ) δ 3.06 (s, 1H), 7.03 (m, 2H), 7.12 (m, 6H), 7.32 (m, 6H) ppm.
1-3. N,N-디페닐-{4-[4-(5,5-디메틸-[1,3]디옥산-2-일)-페닐에티닐]페닐}아닐린의 제조.1-3. Preparation of N, N-diphenyl- {4- [4- (5,5-dimethyl- [1,3] dioxan-2-yl) -phenylethynyl] phenyl} aniline.
상기 1-2에서 제조한 N,N-디페닐-4-에티닐아닐린(1 g, 3.73 mmol)이 용해되어 있는 THF/TEA(1:1) 용액에 CuI (0.0251 g, 0.135 mmol)과 Pd(PPh3)2Cl2(0.094 g, 0.135 mmol)을 가한 뒤, 2-(4-아이오도-페닐)-5,5-디메틸-[1,3]디옥산(0.86 g, 3.74 mmol)을 가하고 45℃의 온도로 유지하면서 8시간 교반하였다. 교반 후 크로마토그래피법(n-헥산 : 디클로로메탄 = 4 : 1 (v/v))으로 분리, 정제하여 짙은 녹색 고체 생성물 N,N-디페닐-{4-[4-(5,5-디메틸-[1,3]디옥산-2-일)-페닐에티닐]페닐}아닐린(0.99 g, 수득률 : 58 %)을 얻었다. CuI (0.0251 g, 0.135 mmol) and Pd (0.15 mmol) were added to a THF / TEA (1: 1) solution prepared by dissolving N, N-diphenyl-4-ethynylaniline (PPh 3 ) 2 Cl 2 (0.094 g, 0.135 mmol) was added followed by 2- (4-iodo-phenyl) -5,5-dimethyl- [1,3] dioxane (0.86 g, 3.74 mmol) Followed by stirring for 8 hours while maintaining the temperature at 45 ° C. After stirring, the mixture was separated and purified by chromatography (n-hexane: dichloromethane = 4: 1 (v / v)) to obtain a dark green solid product N, N-diphenyl- {4- [4- (5,5- - [1,3] dioxan-2-yl) -phenylethynyl] phenyl} aniline (0.99 g, yield: 58%).
1H NMR (chloroform-d1) δ 0.79-0.86 (m, 3H), 1.20-1.28 (m, 3H), 3.66-3.78 (m, 4H), 5.38 (s, 1H), 7.21-7.28 (m, 10H) ppm. 1 H NMR (chloroform-d 1 )? 0.79-0.86 (m, 3H), 1.20-1.28 (m, 3H), 3.66-3.78 (m, 4H), 5.38 10H) ppm.
1-4. (4-에티닐-N,N-디페닐아닐린)-벤조알데히드의 제조.1-4. (4-ethynyl-N, N-diphenyl aniline) -benzoaldehyde.
상기 1-3에서 제조한 N,N-디페닐-{4-[4-(5,5-디메틸-[1,3]디옥산-2-일)-페닐에티닐]페닐}아닐린(1 g, 2.1 mmol )을 THF 20 ml에 가하고 트리플루오로아세트산을 가한 뒤, 70℃로 가열하며 1시간 동안 교반하였다. 교반 후 크로마토그래피법 (n-헥산 : 디클로로메탄 = 4 : 1 (v/v))으로 분리, 정제하여 엷은 녹색 고체 생성물인 (4-에티닐-N,N-디페닐아닐린)-벤조알데히드(0.65 g, 수득률 : 78 %)를 얻었다.Phenyl] ethan yl] phenyl} aniline prepared in the above 1-3 (1 g (0.15 mmol)) and N, N-diphenyl- {4- [4- , 2.1 mmol) was added to 20 ml of THF, trifluoroacetic acid was added, and the mixture was heated to 70 占 폚 and stirred for 1 hour. After stirring, the mixture was separated and purified by chromatography (n-hexane: dichloromethane = 4: 1 (v / v)) to obtain pale green solid product (4-ethynyl-N, N-diphenyl aniline) 0.65 g, yield: 78%).
1H NMR (chloroform-d1) δ 0.80-0.84 (t, 2H), 1.24-1.28 (d, J = 5 Hz, 2H), 3.65-3.80 (d, J = 10 Hz, 4H), 5.44 (s, 2H), 6.92-7.25(m, 4H), 7.66-7.91 (m, 8H), 10.01 (s, 1H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 )? 0.80-0.84 (t, 2H), 1.24-1.28 (d, J = 5 Hz, 2H), 3.65-3.80 (d, J = 10 Hz, 4H), 5.44 , 2H), 6.92-7.25 (m, 4H), 7.66-7.91 (m, 8H), 10.01 (s, 1H) ppm.
1-5. 화학식 1-1의 화합물의 제조.1-5. Preparation of the compound of formula 1-1.
상기 1-4에서 제조한 (4-에티닐-N,N-디페닐아닐린)-벤조알데히드(0.2 g, 0.536 mmol)을 디클로로메탄에 용해한 뒤, 2,4-디메틸-3-에틸-1H-피롤(0.15 ml, 1.304 mmol)을 가하고, 이어서 트리플루오로아세트산을 3방울 가하고 10시간 동안 교반하였다. 그 다음 2,3-디클로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논(DDQ)을 가한 뒤, 3시간 동안 교반 후 BF3(2ml) 및 트리에틸아민(10ml)을 가하고 10시간 동안 교반하여 붉은 고체 생성물인 화학식 1-1의 화합물(0.22 g, 수득률 : 66 %)을 얻었다.(4-ethynyl-N, N-diphenyl aniline) -benzoaldehyde (0.2 g, 0.536 mmol) prepared in 1-4 above was dissolved in dichloromethane and then 2,4- Pyrrole (0.15 ml, 1.304 mmol) was added, followed by 3 drops of trifluoroacetic acid and stirring for 10 hours. Then, 2,3-dicyclo-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone (DDQ) was added thereto, followed by stirring for 3 hours. BF 3 (2 ml) and triethylamine (10 ml) (0.22 g, yield: 66%) as a red solid product.
화학식 1-1의 화합물의 1H NMR 스펙트럼, 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 각각 도 2 내지 도 4에 나타내었다.The 1 H NMR spectrum, the absorption spectrum and the emission spectrum of the compound of the formula (1-1) are shown in FIG. 2 to FIG. 4, respectively.
도 3에 나타난 바와 같이, 화학식 1-1의 화합물은 흡수 스펙트럼은 524 nm에서 가장 좋은 흡광을 보였고, 흡광도는 도판트의 HOMO-LUMO 밴드갭 에너지에 해당한다.As shown in FIG. 3, the absorption spectrum of the compound of Formula 1-1 showed the best absorption at 524 nm, and the absorbance corresponds to the HOMO-LUMO band gap energy of the dopant.
도 4에 나타난 바와 같이, 발광 스펙트럼은 551 nm에서 가장 좋은 발광을 보였다. 발광 특성은 색순도를 결정하는 것으로 이상적인 녹색 광원(545nm)에 매우 가까운 수치를 나타냈다.As shown in FIG. 4, the luminescence spectrum showed the best luminescence at 551 nm. The luminescent characteristics determine the color purity, which is very close to an ideal green light source (545 nm).
1H NMR (chloroform-d1) δ 0.86-0.99 (m, 6H), 1.24-1.55 (m, 6H), 2.30-2.54 (m, 8H), 7.25-7.45 (d, J = 8.71 Hz, 2H), 7.60-7.62 (d, J = 8.25 Hz, 2H), 7.78-7.80 (d, J = 8.71 Hz, 2H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 ) δ 0.86-0.99 (m, 6H), 1.24-1.55 (m, 6H), 2.30-2.54 (m, 8H), 7.25-7.45 (d, J = 8.71 Hz, 2H) , 7.60-7.62 (d, J = 8.25 Hz, 2H), 7.78-7.80 (d, J = 8.71 Hz, 2H) ppm.
실시예 2. 화학식 1-2의 화합물의 제조.Example 2. Preparation of the compound of the formula 1-2.
[화학식 1-2][Formula 1-2]
2-1. 9-(4-아이오도페닐)카바졸의 제조. 2-1. Preparation of 9- (4-iodophenyl) carbazole.
카바졸(2 g, 5.9 mmol)이 용해된 톨루엔(20 mL)을, 오일 욕조(oil bath)를 이용하여 100℃ 이하를 유지하면서, t-부톡사이드(0.05 g, 10 mmol)와 CuI (0.0251g, 0.135 mmol)를 넣고 1,4-아이오도벤젠을 천천히 넣어 교반하였다. 6시간 교반 뒤 흡인여과기(Buchner funnel)에 필터 종이와 규조토를 깔고 여과 후 감압 농축시켰다. 농축된 용액에 에탄올을 가하고 교반시켜 고체를 생성하였다. 생성된 고체를 거른 후 60℃ 건조시켜 흰색 고체인 9-(4-아이오도페닐)카바졸 0.87g(수득률 : 40%)을 얻었다. Butoxide (0.05 g, 10 mmol) and CuI (0.0251 g, 10 mmol) in toluene (20 mL) in which carbazole (2 g, 5.9 mmol) g, 0.135 mmol), and 1,4-iodobenzene was slowly added thereto and stirred. After stirring for 6 hours, filter paper and diatomaceous earth were placed in a Buchner funnel, filtered and concentrated under reduced pressure. Ethanol was added to the concentrated solution and stirred to produce a solid. The resulting solid was filtered and dried at 60 ° C to obtain 0.87 g (yield: 40%) of 9- (4-iodophenyl) carbazole as a white solid.
1H NMR (chloroform-d1) δ 7.24-7.24(dd, J = 5 Hz, 2H), 7.27-7.30 (m, 4H), 7.33-7.34 (m, 4H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 )? 7.24-7.24 (dd, J = 5 Hz, 2H), 7.27-7.30 (m, 4H), 7.33-7.34 (m, 4H) ppm.
2-2. 9-(4-트리메틸실릴에티닐페닐)카바졸의 제조.2-2. Preparation of 9- (4-trimethylsilylethynylphenyl) carbazole.
상기 2-1에서 제조한 9-(4-아이오도페닐)카바졸(1g, 2.7mmol)을 용해시킨 용액 THF/TEA(1:1)에 CuI(0.0251g, 0.135mmol)과 Pd(PPh3)2Cl2(0.094g, 0.135mmol)을 가한 뒤, 에티닐트리메틸 실란(0.26g, 2.7mmol)을 가하였다. 45℃의 온도로 유지하면서 8시간 동안 교반하였다. 교반 후 용액을 냉각시키고 여과하여 검은 고체 생성물인 9-(4-트리메틸실릴에티닐페닐)카바졸(0.89 g, 수득률 : 97 %)을 얻었다.A solution of CuI (0.0251 g, 0.135 mmol) and Pd (PPh 3 ) was added to a solution of 9- (4-iodophenyl) carbazole (1 g, 2.7 mmol) prepared in the above 2-1 in THF / TEA ) 2 Cl 2 (0.094 g, 0.135 mmol) was added, followed by ethynyltrimethylsilane (0.26 g, 2.7 mmol). The mixture was stirred for 8 hours while maintaining the temperature at 45 ° C. After stirring, the solution was cooled and filtered to obtain a black solid product, 9- (4-trimethylsilylethynylphenyl) carbazole (0.89 g, yield: 97%).
1H NMR (chloroform-d1) δ 0.31 (s, 9H), 7.34-7.28 (m, 2H), 7.43-7.40 (m, 4H), 7.56-7.51 (m, 2H), 7.73-7.69 (m, 2H), 8.17-8.12 (m, 2H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 ) δ 0.31 (s, 9H), 7.34-7.28 (m, 2H), 7.43-7.40 (m, 4H), 7.56-7.51 (m, 2H), 7.73-7.69 (m, 2H), 8.17-8.12 (m, 2H) ppm.
2-3. 9-(4-에티닐페닐)카바졸의 제조.2-3. Preparation of 9- (4-ethynylphenyl) carbazole.
상기 2-2에서 제조한 9-(4-트리메틸실릴에티닐페닐)카바졸(1g, 2.94mmol)이 용해되어 있는 THF 용액에 KOH/MeOH(0.164g/2ml) 용액을 드롭 깔대기를 이용하여 천천히 가하여 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 용매를 감압 농축하여 검은 고체 생성물인 9-(4-에티닐페닐)카바졸 0.73 g(수득률 : 94 %)를 얻었다.To the THF solution in which the 9- (4-trimethylsilylethynylphenyl) carbazole (1 g, 2.94 mmol) prepared in the above 2-2 was dissolved, KOH / MeOH (0.164 g / 2 ml) solution was slowly added dropwise using a drop funnel And the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The solvent was concentrated under reduced pressure to obtain 0.73 g (yield: 94%) of 9- (4-ethynylphenyl) carbazole as a black solid product.
1H NMR (chloroform-d1) δ 3.19 (s, 1H), 7.33-7.29 (m, 2H), 7.44-7.42 (m, 4H), 7.57-7.55 (m, 2H), 7.75-7.73 (m, 2H), 8.17-8.14 (m, 2H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 ) δ 3.19 (s, 1H), 7.33-7.29 (m, 2H), 7.44-7.42 (m, 4H), 7.57-7.55 (m, 2H), 7.75-7.73 (m, 2H), 8.17-8.14 (m, 2H) ppm.
2-4. 9-{4-[4-(5,5-디메틸-[1,3]디옥산-2-일)-페닐에티닐]-페닐}카바졸의 제조.2-4. Preparation of 9- {4- [4- (5,5-dimethyl- [1,3] dioxan-2-yl) -phenylethynyl] -phenyl} carbazole.
상기 2-3에서 제조한 9-(4-에티닐페닐)카바졸(1g, 3.74mmol)이 용해되어 있는 THF/TEA(1:1) 용액에 CuI(0.0251g, 0.135mmol)과 Pd(PPh3)2Cl2 (0.094g, 0.135mmol)을 가한 뒤, 2-(4-아이오도-페닐)-5,5-디메틸-[1,3]디옥산(0.86g, 3.74mmol)을 가하고 45℃의 온도로 유지하면서 8시간 동안 교반하였다. 교반 후 크로마토그래피법 (n-헥산 : 디클로로메탄 = 4 : 1 (v/v))으로 분리, 정제하여 주황색 고체 생성물인 9-{4-[4-(5,5-디메틸-[1,3]디옥산-2-일)-페닐에티닐]-페닐}카바졸 0.99 g(수득률 : 58 %)를 얻었다.To a solution of 9- (4-ethynylphenyl) carbazole (1 g, 3.74 mmol) prepared in 2-3 above in THF / TEA (1: 1) solution dissolved CuI (0.0251 g, 0.135 mmol) and Pd 3 ) 2 Cl 2 (0.094 g, 0.135 mmol) was added and then 2- (4-iodo-phenyl) -5,5-dimethyl- [1,3] dioxane (0.86 g, 3.74 mmol) Lt; 0 > C and stirred for 8 hours. After stirring, the mixture was separated and purified by chromatography (n-hexane: dichloromethane = 4: 1 (v / v)) to obtain an orange solid product, 9- {4- [4- (5,5- ] Dioxan-2-yl) -phenylethynyl] -phenyl} carbazole (yield: 58%).
1H NMR (chloroform-d1) δ 0.82 (s, 3H), 1.24-1.30 (m, 3H), 3.68-3.77 (d, J = 4.5 Hz, 4H), 5.41 (s, 1H), 7.21-7.57 (m, 10H), 8.12-8.14 (d, J = 10 Hz, 2H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 ) δ 0.82 (s, 3H), 1.24-1.30 (m, 3H), 3.68-3.77 (d, J = 4.5 Hz, 4H), 5.41 (s, 1H), 7.21-7.57 (m, 10H), 8.12-8.14 (d, J = 10 Hz, 2H) ppm.
2-5. 4-(4-카바졸-9-일-페닐에티닐)-벤즈알데히드의 제조.2-5. Preparation of 4- (4-carbazol-9-yl-phenylethynyl) -benzaldehyde.
상기 2-4에서 제조한 9-{4-[4-(5,5-디메틸-[1,3]디옥산-2-일)-페닐에티닐]-페닐}카바졸(1g, 2.09 mmol)을 THF 20ml에 가하고 트리플루오로아세트산 (10ml), H2O (15ml)를 가한 뒤, 70℃로 가열하여 한 시간 동안 교반하였다. 교반 후 크로마토그래피법 (n-헥산 : 디클로로메탄 = 4 : 1 (v/v))으로 분리, 정제하여 옅은 갈색 고체 생성물인 4-(4-카바졸-9-일-페닐에티닐)-벤즈알데히드(0.65 g, 수득률 : 78 %)를 얻었다.Phenylethynyl] -phenyl} carbazole (1 g, 2.09 mmol), prepared in 2-4 above, was added dropwise to a solution of 9- {4- [4- (5,5-dimethyl- [1,3] dioxan- Was added to 20 ml of THF, and trifluoroacetic acid (10 ml) and H 2 O (15 ml) were added. The mixture was heated to 70 ° C and stirred for one hour. After stirring, the mixture was separated and purified by chromatography (n-hexane: dichloromethane = 4: 1 (v / v)) to obtain 4- (4-carbazol-9-yl- phenylethynyl) -benzaldehyde (0.65 g, yield: 78%).
1H NMR (chloroform-d1) δ 7.21-7.32 (m, 6H), 7.40-7.81 (m, 6H), 7.89-7.92 (d, J = 10 Hz, 2H), 8.13-8.15 (d, J = 10 Hz, 2H), 10.04 (s, 1H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 ) δ 7.21-7.32 (m, 6H), 7.40-7.81 (m, 6H), 7.89-7.92 (d, J = 10 Hz, 2H), 8.13-8.15 (d, J = 10 Hz, 2H), 10.04 (s, 1H) ppm.
2-6. 화학식 1-2의 화합물의 제조.2-6. Preparation of compounds of general formula 1-2.
상기 2-5에서 제조한 4-(4-카바졸-9-일-페닐에티닐)-벤즈알데히드(0.2g, 0.539mmol)를 디클로로메탄에 용해한 뒤 2,4-디메틸-3-에틸-1H-피롤(0.15ml, 1.304mmol)을 가하고 트리플루오로아세트산을 3 방울 가한 뒤, 10시간 동안 교반하였다. 상기 용액에 DDQ(2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논)를 가하고 3시간 동안 교반한 후, BF3와 트리에틸아민(TEA) 10ml를 가하고 10시간 동안 교반하여, 붉은 색의 화학식 1-2의 화합물(0.22 g, 수득률 : 68 %)을 얻었다.4- (4-carbazol-9-yl-phenylethynyl) -benzaldehyde (0.2 g, 0.539 mmol) prepared in 2-5 above was dissolved in dichloromethane and 2,4-dimethyl- Pyrrole (0.15 ml, 1.304 mmol) was added, and 3 drops of trifluoroacetic acid was added, followed by stirring for 10 hours. After adding DDQ (2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone) to the solution and stirring for 3 hours, 10 ml of BF 3 and triethylamine (TEA) To obtain a red compound (1-22 g, yield: 68%).
화학식 1-2의 화합물의 1H NMR 스펙트럼, 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼을 각각 도 5 내지 도 7에 나타내었다.The 1 H NMR spectrum, the absorption spectrum and the emission spectrum of the compound of the formula (1-2) are shown in FIGS. 5 to 7, respectively.
도 6에 나타난 바와 같이, 화학식 1-2의 화합물은 흡수 스펙트럼은 526 nm에서 가장 좋은 흡광을 보였으며, 도판트의 흡광 스펙트럼은 호스트-도판트(게스트)간의 에너지 전이의 효율과 관계되는 것으로, 520 nm 부근의 파장을 방출하는 호스트와 잘 매치됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, the absorption spectra of the compound of Formula 1-2 showed the best absorption at 526 nm, and the absorption spectrum of the dopant was related to the energy transfer efficiency between the host and dopant (guest) It can be seen that it matches well with a host emitting a wavelength around 520 nm.
도 7에 나타난 바와 같이, 발광 스펙트럼은 552 nm에서 가장 좋은 발광을 보였다. 발광 특성은 색순도를 결정하는 것으로 이상적인 녹색 광원(545nm)에 매우 가까운 수치를 나타냈다.As shown in FIG. 7, the luminescence spectrum showed the best luminescence at 552 nm. The luminescent characteristics determine the color purity, which is very close to an ideal green light source (545 nm).
1H NMR (chloroform-d1) δ 0.82-1.55 (m, 6H), 2.15-2.51 (m, 6H), 3.68-3.83 (d, 10. Hz, 10H), 5.46 (s, 1H), 7.29-7.63 (m, 8H) ppm.
1 H NMR (chloroform-d 1 )? 0.82-1.55 (m, 6H), 2.15-2.51 (m, 6H), 3.68-3.83 7.63 (m, 8 H) ppm.
또한, 화학식 1-1의 화합물, 화학식 1-2의 화합물 및 호스트로 사용된 AlQ3의 발광 스펙트럼을 도 8에 나타내었다.8 shows the emission spectra of the compound of the formula 1-1, the compound of the formula 1-2 and the AlQ 3 used as the host.
도 8에 나타난 봐와 같이, 화학식 1-1 및 1-2의 화합물의 발광 스펙트럼은 AlQ3의 발광 스펙트럼과 상당히 겹치는 바, 도판트와 호스트 간의 에너지 전이가 잘 일어남을 알 수 있다.As shown in FIG. 8, the luminescence spectra of the compounds of formulas (1-1) and (1-2) significantly overlap with the luminescence spectrum of AlQ 3 , indicating that the energy transfer between the dopant and the host occurs well.
Claims (10)
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
A boron complex compound represented by the formula (1-1) or (1-2).
[Formula 1-1]
[Formula 1-2]
2) 화학식 1-b의 화합물과, KOH 및 MeOH의 혼합 용액을 유기용매 하에서 반응시켜 화학식 1-c의 화합물을 얻는 단계;
3) 화학식 1-c의 화합물과 2-(4-아이오도-페닐)-5,5-디메틸-[1,3]디옥산을 CuI 및 Pd(PPh3)2Cl2와 함께 유기용매 하에서 반응시켜 화학식 1-d의 화합물을 얻는 단계;
4) 화학식 1-d의 화합물을 트리플루오로아세트산 및 물과 유기용매 하에서 반응시켜 화학식 1-e의 화합물을 얻는 단계; 및
5) 유기용매 하에서 화학식 1-e의 화합물에 2,4-디메틸-3-에틸-1H-피롤 및 트리플루오로아세트산을 가하여 교반한 뒤, 2,3-디클로로-5,6-디시아노-1,4-벤조퀴논 및 BF3 을 가하여 반응시켜 하기 화학식 1-1 또는 1-2의 화합물을 얻는 단계;
를 포함하며 하기 반응식 1로 표시되는 붕소 착화합물의 제조방법:
[반응식 1]
상기 반응식 1에서,
R1, R2 및 R3는 아릴기이며,
L1, L2 및 L3는 각각의 아릴기의 오르토(ortho) 위치를 서로 연결하는 단일 결합을 나타내며,
n 및 m은 정수 1이다.
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
1) reacting a compound of the formula 1-a and ethynyltrimethylsilane with CuI and Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 in an organic solvent to obtain a compound of the formula 1-b;
2) reacting a compound of formula (I-b) with a mixed solution of KOH and MeOH in an organic solvent to obtain a compound of formula (I-c);
3) reacting the compound of formula 1-c and 2- (4-iodo-phenyl) -5,5-dimethyl- [1,3] dioxane with CuI and Pd (PPh 3 ) 2 Cl 2 in an organic solvent To obtain a compound of formula (I-d);
4) reacting the compound of formula (I-d) with trifluoroacetic acid and water in an organic solvent to obtain the compound of formula (I-e); And
5) To 2,4-dimethyl-3-ethyl-1H-pyrrole and trifluoroacetic acid were added to the compound of the formula (I-e) in an organic solvent and stirred, and 2,3-dichloro-5,6-dicyano- , 4-benzoquinone and BF 3 to obtain a compound of the following formula 1-1 or 1-2:
And a method for producing the boron complex represented by the following Reaction Scheme 1:
[Reaction Scheme 1]
In the above Reaction Scheme 1,
R 1 , R 2 and R 3 are aryl groups,
L 1 , L 2 and L 3 represent a single bond connecting the ortho positions of the respective aryl groups to each other,
n and m are integers of 1.
[Formula 1-1]
[Formula 1-2]
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
A dopant comprising a compound of formula 1-1 or 1-2; And a host, wherein the composition for organic light emitting diode light emitting layer comprises:
[Formula 1-1]
[Formula 1-2]
b) 상기 기판 위에 배치된 ITO 캐소드(양극);
c) 상기 캐소드(양극) 위에 배치된 정공 주입층;
d) 상기 정공 주입층 위에 배치된 정공 수송층;
e) 상기 정공 수송층 바로 위에 배치된 발광층;
f) 상기 발광층 위에 배치된 전자 수송층;
g) 상기 전자 수송층 위에 배치된 전자 주입층; 및
h) 상기 전자 주입층 위에 배치된 애노드(음극)를 포함하며,
상기 e) 발광층은, 하기 화학식 1-1 또는 1-2의 화합물을 포함하는 도판트; 및 호스트로 이루어진, 유기 발광 다이오드 발광층용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드(OLED) 소자:
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
a) a substrate;
b) an ITO cathode (anode) disposed on the substrate;
c) a hole injection layer disposed on the cathode (anode);
d) a hole transport layer disposed on the hole injection layer;
e) an emission layer disposed directly above the hole transport layer;
f) an electron transport layer disposed on the light emitting layer;
g) an electron injection layer disposed on the electron transport layer; And
h) an anode (cathode) disposed on the electron injection layer,
E) the light emitting layer comprises a dopant comprising a compound of the following general formula 1-1 or 1-2; And an organic light emitting diode (OLED) element, wherein the organic light emitting diode (OLED)
[Formula 1-1]
[Formula 1-2]
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