신규 리간드를 이용한 전기 발광 인광 소재의 합성과 그 특성에 대한 연구

Abstract

본 연구의 목적은 두 가지에 있다. 첫째, 차세대 디스플레이용 저전압 고효율 신규 인광 소재 신물질 확보, 둘째, 용액 공정용 신규 발광 소재 개발에 있다. 용액공정용 소재(Soluble materials)는 대면적 공정이 가능하고 증착공정에 비하여 저렴하며, 재료의 소비가 상대적으로 적고, 공정이 간단하기 때문에 연구가 많이 진행되고 있지만, 소자의 효율성과 안정성 면에서 기존의 증착공정 보다 많은 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 기존의 5각(5-membered)-이리듐 착화합물에서 벗어나 새롭게 6각(Six-membered)-이리듐 착화합물을 제안하였고 이는 신규 인광소재에 대한 연구를 진행하였다. 현재 연구 진행결과는 Ir(Pbt)2acac은 청색파장의 발광이 측정되고 있으나 아직까지 정확한 구조분석이 이루어지지 못하고 있다. 그러나 새로운 합성방법으로 진행된 벤조옥사졸(benzoxazole)구조의 Ir(mpbt)2acac은 합성이 완료되었고 이에 따른 분석(발광파장=512nm)이 이루어 졌다. 이로서 지난 제안되었던 [등록특허10-072973]의 제안된 특허 물질을 확보됨과 동시에 아직까지 학계간에 연구가 되지 않았던 6각의 이리듐 착화합물에 대한 연구가 더 진행되어야 할 것이다. 또한, 본 연구에서 새롭게 제안한 용액공정용 신규 소재는 상기 구조의 polycyclic group의 치환체를 도입하는 것이다. 이 특징은 분자량이 약 400이고, 치환이 용이하기 때문에 용해도 조절에 용이하며, 또한 단일분자이므로 고분자의 다분산성(polydispersity), 불순물의 문제가 없고 또한 가시광선 영역에서 흡수가 없다. 이번 연구에서는 이리듐(Ir)착화합물, 알루미늄(Al)착화합물을 기본골격으로 한 현재 검증된 소재에 본 연구실에서 제안하는 구조를 도입하는 합성을 진행하였고 여러 구조에 다양하게 치환될 수 있고 이를 이용하여 용액공정의 가능성을 보여주었다. 현재 실제적으로 용액공정(스핀코팅)을 이용한 OLED소자 제작 중에 있으며, 필요한 공정조건을 검색 중에 있다.; Organic light emitting diodes(OLEDs) become increasingly successful as a new display technology. Although OLED displays have reached commercialization, there is still a need for improvement of the efficiency, color purity, stability and economical efficiency. Phosphorescence-based light-emitting diodes (LEDs) have attracted worldwide attention for their high emission efficiency. There are two kinds of aims in this work. The first thing is to provide the high efficiency phosphorescence material. And The second one is to provide the solution processible material. We proposed a series of novel six-membered chelated iridium complexes bearing 4-phenyl-benzoxazole moieties. The novel phosphorescent iridium complex, Ir(pbo)₂(acac)[Ir(4-phenylbenoxazole)₂(acetylacetone)], was synthesized and characterized by ¹H-NMR, ^(13)C-NMR, UV-Visible(UV) and photoluminesence(PL). Also, we demonstrated here the solution processible phosphorescence iridium(III) complex bearing polycyclic groups. Bulky polycyclic groups might not only decrease the self-quenching effect but also increase the solubility in common solvents. Proposed Ir(Ctz)₂(ppy)₁ and Ir(Ctz)₂(acac)₁ were successfully synthesized and characterized. We believe that the advantages of electrophosphoresence and solution processing that our prosed materials offer can be seen as a significant step forward in the development of high performance electroluminescent materials.