초록 ▼

평판 디스플레이용 유기 전기발광 소자에서 적색, 녹색, 백색 및 청색 발광층으로 사용 가능한 금속 착물들의 합성과 그 특성 고찰 및 발광 소자로의 응용을 목표로 하였다. 고효율 청색 및 백색 형광체 및 삼중항의 이용으로 내재적인 고효율을 낼 수 있는 금속 착물 인광체의 개발을 중점적으로 연구해보고자 하였다. 보론을 중심으로 하는 새로운 화합물들을 합성하고 발광 특성을 고찰함으로써 청색 및 백색 형광체 개발에도 기여하였다고 판단된다. 또한 색순도 차원에서 특별히 디자인된 리간드를 배위한 새로운 중금속 착물의 합성을 시도하여 원하는 파

평판 디스플레이용 유기 전기발광 소자에서 적색, 녹색, 백색 및 청색 발광층으로 사용 가능한 금속 착물들의 합성과 그 특성 고찰 및 발광 소자로의 응용을 목표로 하였다. 고효율 청색 및 백색 형광체 및 삼중항의 이용으로 내재적인 고효율을 낼 수 있는 금속 착물 인광체의 개발을 중점적으로 연구해보고자 하였다. 보론을 중심으로 하는 새로운 화합물들을 합성하고 발광 특성을 고찰함으로써 청색 및 백색 형광체 개발에도 기여하였다고 판단된다. 또한 색순도 차원에서 특별히 디자인된 리간드를 배위한 새로운 중금속 착물의 합성을 시도하여 원하는 파장에서의 인광 발광을 유도하고자 하였다. 이러한 일련의 연구로 부터 고효율, 장수명을 가진 형광 및 인광 물질 개발이 이루어질 것으로 예상된다. 아울러 새로이 합성될이들 발광 물질들의 발광 메카니즘을 규명하여, 발광층으로의 사용 시 호스트나 전하 수송층과의 조율을 도모함으로써 발광 소자의 최적화에 일익을 담당하고자 한다.
1차년도에는 인광을 낼 수 있는 다이포스핀-금 착물 및 새로운 리간드가 배위된 이리듐 착물의 합성과 이들의 발광 특성 고찰 및 전기인광 소자의 발광층으로의 응용을 중심으로 연구를 진행하였다. 금에 배위되는 리간드로는 dppm, dppe 및 dppf 등의 다이포스핀을, 그리고 이리듐용 리간드로는 특별히 고안된 C-N 배위 리간드를 합성,사용하였다. 아울러 금에는 적당한 음이온으로 할로겐 이온 또는 페닐싸이올 레이트 등을 도입하였다. 금 착물들은 540-590 nm의 주황색 영역에서 발광하는 것으로 나타났으며, 이리듐 착물들의 경우에는 새로이 도입된 리간드의 종류에 따라 청색 또는 녹색 발광이 관측되었다. 2차년도에는 형광을 내는 새로운 보론 화합물들 및 인광 발광이 가능한 백금 착물들을 합성하여 이들의 발광 특성을 연구하였다. 첫 번째로 새로운 리간드들을 도입하여 보론 중심에 킬레이트시킴으로써 안정한 단일-킬레이트 또는 이중-킬레이트 보론 화합물들을 합성하였는데, 중성인 보론 화합물을 합성하기 위하여 보론에 페닐을 함께 배위시키거나 2,3-naphthalenedioxo moiety(dhn)를 배위시킨 후에 또 다른리간드를 배위시키는 방법을 사용하였다. 이들은 도입된 리간드에 따라 370-510nm 영역의 형광을 내는것으로 확인되었다.
두 번째로 백금 착물의 경우에는, 다이포스핀이 킬레이션되고 음이온으로써 arylacetylide 및 arylthilate가 함께 배위된 착물을 합성할 수 있었다. Arylacetylide가 배위된 백금 착물은 주로 510-530 nm의 노란색 발광을 하였는데, 예상과는 달리 상온에서 그 빛은 인광이 아닌 형광으로 나타났다. 한편, 20K의 저온에서 transient PL을 측정했을 때에는 미약하게나마 인광이 관측되었다. 한편, arylthiolate가 배위된 백금착물은 580-600 nm의 주황색 발광이 관측되었으며, transient PL 측정 결과 인광임이 확인되었다. 1-2차년도에 걸쳐 합성된 발광재료인 이리듐 착물, 금 착물, 백금 착물 및 보론 화합물들은 모두 발광이 가능하였으므로 유기 전기발광 소자에 발광층으로 도입 활용될 계획으로 있으며, 특히 Ir(ppz)3의 경우에는 이미 청색 인광용 유기 전기발광소자로의 응용이 실현된 바 있다.
본 연구의 결과는 연구 내용에 이미 포함시켰으므로, 연구 성과는 본 연구에 관련한 논문 실적을 중심으로 기술한다.
1. 이리듐 착물에 관한 연구 결과: "Synthesis and Luminescence Study of Ir(ppz)3 for Organic Light-Emitting Devices" Yunkyoung Ha, et al. Bull. Jpn. Chem. Soc. in press.
2. 금 착물에 관한 연구 결과: “발광재료용 다이포스핀-다이골드 착물의 합성과 특성연구" 김준호, 손병청, 하윤경, J. Korea Oil Chemists' Soc. 2002, 19, 103-108.
3. 백금 착물에 관한 연구 결과:
1) "Synthesis and Luminescent Study of Diphosphine-Pt-diacetylide Complexes for OLED" Ji-Eun Song, Bong-Ok Kim, Yunkyoung Ha Mat. Sci. Eng. C in press.
2) "Synthesis and Luminescent Study of Diphosphine-Pt-disulfide Complexes for OLED" Ji-Eun Song. Bong-Ok Kim, Yunkyoung Ha submitted to Curr. Appl. Phys. for publication.
4. 보론 화합물에 관한 연구 결과: "Synthesis and Luminescent Study of Naphthalenedioxy-Boron Compounds for Photoelectronic Applications" Hyeon-Hee Rho, Moon-Kyu Choi, Yunkyoung Ha submitted to Mol. Cryst. Liq. Cryst. for publication.

Abstract ▼

In this study, synthesis and characteristics of the new red, green, blue and white luminescent complexes were planned for the organic light-emitting device(OLED). Development of the high efficient OLEDs would be possible by introduction of the emitting layer containing the emitting materials prepare

In this study, synthesis and characteristics of the new red, green, blue and white luminescent complexes were planned for the organic light-emitting device(OLED). Development of the high efficient OLEDs would be possible by introduction of the emitting layer containing the emitting materials prepared herein. It was expected to tune the emitting color of the device by design of the novel ligand and by the synthesis of the metal complexes chelated with the designed ligands for the optimized OLEDs. The luminescence characteristics and emitting mechanisms of these complexes was studied as well. In addition to the phosphorescent complexes, fluorescent compounds such as the boron compounds were synthesized to develop white or blue light-emitting materials for efficient OLEDs. Through this study, the novel phosphorescent and fluorescent compounds would be developed. In addition, optimization of the emitting colors in OLEDs is aimed with the knowledge of the luminescent mechanisms and with introduction of properly designed ligands to the heavy metal complexes.
<1st year> First, the iridium complexes chelated with new organic ligands were synthesized and their luminescent characteristics were investigated. Ir(ppz)3, Ir(dppa)3, and Ir(dpta)3 were obtained from the reaction of Ir(acac)3 with the corresponding ligands. Ir(ppz)3 showed blue emission at 437 nm, and Ir(dppa)3 and Ir(dpta)3 exhibited green and blue-green luminescence, respectively.
Secondly, dinuclear gold complexes chelated with diphosphine were synthesized and their luminescent characteristics were investigated. Three kinds of diphosphine ligand were employed as a bridging ligand to dinuclear Au(I). To neutralize the complex, arylthiolate was also coordinated to Au(I). The resulting digold complexes showed the orange-red emission at 540-590 nm.
<2nd year> New fluorescent boron compounds and new phosphorescent platinum complexes were prepared and their luminescent characteristics were investigated. First, newly designed ligands were chelated to the boron center to form the stable boron compounds. Blue fluorescence at 370-510nm were exhibited from these boron compounds, depending on the chelating ligand.
Secondly, the new platinum complexes chelated with a variety of diphosphines were synthesized and their luminescent characteristics were investigated. The diphosphine-Pt(II) complexes containing arylacetylides showed the emission at 510-530 nm which was found mostly fluorescence at room temperature. At 20 K, however, the transient PL spectra of these complexes showed weak phosphorescent emission in addition to the fluorescence. On the other hand, the diphosphine-Pt(II) complexes coordinated with arylthiolates exhibited the orange-red emission at 580-600 nm and their transient PL spectra indicated that their emission was phosphorescence.

1. "Synthesis and Luminescence Study of Ir(ppz)3 for Organic Light-Emitting Devices" Yunkyoung Ha, et al. Bull. Jpn. Chem. Soc. in press.
2. “Synthesis and Characteristics of Diphosphine-Digold Complexes as Light-Emitting Materials" Jun-ho Kim, Byung-Chung Sohn, Yunkyoung Ha J. Korea Oil Chemists' Soc. 2002, 19, 103-108.
3. 1) "Synthesis and Luminescent Study of Diphosphine-Pt-diacetylide Complexes for OLED" Ji-Eun Song, Bong-Ok Kim, Yunkyoung Ha Mat. Sci. Eng. C in press.
2) "Synthesis and Luminescent Study of Diphosphine-Pt-disulfide Complexes for OLED" Ji-Eun Song. Bong-Ok Kim, Yunkyoung Ha submitted to Curr. Appl. Phys. for publication.
4. "Synthesis and Luminescent Study of Naphthalenedioxy-Boron Compounds for Photoelectronic Applications" Hyeon-Hee Rho, Moon-Kyu Choi, Yunkyoung Ha submitted to Mol. Cryst. Liq. Cryst. for publication.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...8
• 3. 결과 및 고찰...16
• 4. 결론...24
• 5. 인용문헌...25