KR102408143B1 - 유기금속 화합물, 유기금속 화합물-함유 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 - Google Patents

유기금속 화합물, 유기금속 화합물-함유 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자 Download PDF

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Abstract

유기금속 화합물 및 상기 유기금속 화합물을 포함한 유기 발광 소자가 제시된다.

Description

유기금속 화합물, 유기금속 화합물-함유 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자{Organometallic compound, composition containing organometallic compound and organic light-emitting device including the same}
유기금속 화합물, 유기금속 화합물-함유 조성물 및 이를 포함한 유기 발광 소자가 제시된다.
유기 발광 소자(organic light emitting device)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
일예에 따르면, 유기 발광 소자는, 애노드, 캐소드 및 상기 애노드와 캐소드 사이에 개재되고 발광층을 포함한 유기층 포함할 수 있다. 상기 애노드와 발광층 사이에는 정공 수송 영역이 구비될 수 있고, 상기 발광층과 캐소드 사이에는 전자 수송 영역이 구비될 수 있다. 상기 애노드로부터 주입된 정공은 정공 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동하고, 캐소드로부터 주입된 전자는 전자 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
신규 유기금속 화합물 및 이를 채용한 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물이 제공된다:
<화학식 1>
Figure 112015012601662-pat00001
상기 화학식 1 중,
R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택되고;
R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택되고;
R19 및 R20은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10알킬기 및 중수소 치환된 C1-C10알킬기; 중에서 선택되고;
R11 내지 R20 중 하나 이상은, 중수소-함유 치환기이고;
n11은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
L11은 한 자리(monodentate) 리간드 및 두 자리(bidentate) 리간드 중에서 선택되고;
m11은 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택된다.
다른 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 제1유기금속 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 제2유기금속 화합물을 포함하는, 유기금속 화합물-함유 조성물이 제공된다:
<화학식 1>
Figure 112015012601662-pat00002
<화학식 2>
Figure 112015012601662-pat00003
상기 화학식 1 및 2 중,
R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택되고;
R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택되고;
R19 및 R20은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10알킬기 및 중수소 치환된 C1-C10알킬기; 중에서 선택되고;
R11 내지 R20 중 하나 이상은, 중수소-함유 치환기이고;
R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택되고;
R23은 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택되고;
R29 및 R30은 서로 독립적으로, 수소, 및 C1-C10알킬기; 중에서 선택되고;
R21 내지 R30은 중수소-비함유 치환기이고;
n11 및 n21은 서로 독립적으로, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
L11 및 L21은 서로 독립적으로, 한 자리(monodentate) 리간드 및 두 자리(bidentate) 리간드 중에서 선택되고;
m11 및 m21은 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택된다.
또 다른 측면에 따르면, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고 발광층을 포함한 유기층을 포함하고, 상기 유기층이 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물을 적어도 1종 이상 포함하거나, 상기 화학식 1로 표시되는 제1유기금속 화합물 및 상기 화학식 2로 표시되는 제2유기금속 화합물을 포함하는, 유기금속 화합물-함유 조성물을 포함하는, 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 유기금속 화합물 또는 상기 유기금속 화합물-함유 조성물은 상기 발광층에 포함되어 있을 수 있고, 상기 발광층은 호스트를 더 포함할 수 있고, 상기 발광층에 포함된 상기 유기금속 화합물은 도펀트의 역할을 할 수 있다.
상기 유기금속 화합물은 우수한 광학적 특성, 전기적 특성 및 열적 안정성을 갖는 바, 상기 유기금속 화합물을 채용한 유기 발광 소자는 고효율, 장수명 및 고색순도 특성을 가질 수 있다.
도 1은 일 실시예를 따르는 유기 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물 6의 열분석 결과(Thermo Gravimetric Analysis, TGA)이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물 7의 열분석 결과(Thermo Gravimetric Analysis, TGA)이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물 6의 포토루미네선스(photoluminescence, PL) 스펙트럼 및 자외선(UV) 흡수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물 7의 포토루미네선스(photoluminescence, PL) 스펙트럼 및 자외선(UV) 흡수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 4은 실시예 1 및 비교예 1의 전압에 따른 전류밀도 변화를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1 및 비교예 1의 전기루미네선스(electroluminescence, EL) 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예 1 및 비교예 1의 휘도에 따른 환산 효율 변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 1 및 비교예 1의 수명을 나타낸 그래프이다.
상기 유기금속 화합물은 하기 화학식 1로 표시된다:
<화학식 1>
Figure 112015012601662-pat00004
상기 화학식 1 중, R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C10알킬기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I 및 시아노기 중 적어도 하나로 치환된, C1-C10알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C10알킬기; 및
중수소로 치환된, C1-C10알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기 및 tert-펜틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기 및 tert-펜틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11, R15 및 R17는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 또는 R15는 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 및 R15는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C10선형 알킬기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I 및 시아노기 중 적어도 하나로 치환된, C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C10선형 알킬기; 및
중수소로 치환된, C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 및 n-펜틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 및 n-펜틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기 및 n-부틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기 및 n-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기 및 에틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기 및 에틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11와 R12, R12와 R13, R13와 R14 또는 R14와 R15는 선택적으로(optionally), 서로 연결되어 축합 고리를 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R15 및 R16은 선택적으로(optionally), 단일 결합(single bond)을 통해 서로 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, R19 및 R20은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10알킬기 및 중수소 치환된 C1-C10알킬기; 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R19 및 R20는
수소;
중수소;
메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R19 및 R20는 수소 및 중수소 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R19은 중수소이고, R20는 수소일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R19은 수소이고, R20는 중수소일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R19 및 R20는 중수소일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, R11 내지 R20 중 하나 이상은, 중수소-함유 치환기일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R11, R12 및 R14 내지 R18 중 하나 이상은, 중수소-함유 치환기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11, R15 및 R17 중 하나 이상은, 중수소-함유 치환기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 또는 R15가 중수소-함유 치환기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 및 R15가 서로 독립적으로, 중수소-함유 치환기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11, R15 및 R17가 서로 독립적으로, 중수소-함유 치환기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 중, 중수소-함유 치환기는 중수소 또는 적어도 하나의 중수소를 포함하는 치환기를 의미한다. 전술한 치환기들, 예를 들어, C1-C10알킬기 등의 치환기들에서 적어도 하나의 수소 원자를 중수소 원자로 치환하여 형성되는 치환기를 의미한다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, 상기 중수소-함유 치환기는,
중수소; 및
중수소로 치환된 C1-C10알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, 상기 중수소-함유 치환기는,
중수소; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기 및 tert-펜틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, 상기 중수소-함유 치환기는,
중수소; 및
중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, 상기 중수소-함유 치환기는,
-D, -CH2D, -CHD2, -CD3, -CH2CH2D, -CH2CHD2, -CH2CD3, -CHDCH3, -CHDCH2D, -CHDCHD2, -CHDCD3, -CD2CH3, -CD2CH2D, -CD2CHD2, -CD2CD3, -CH2CH2CH2D, -CH2CH2CHD2, -CH2CH2CD3, -CH2CHDCH3, -CH2CHDCH2D, -CH2CHDCHD2, -CH2CHDCD3, -CH2CD2CH3, -CH2CD2CH2D, -CH2CD2CHD2, -CH2CD2CD3, -CHDCH2CH2D, -CHDCH2CHD2, -CHDCH2CD3, -CHDCHDCH3, -CHDCHDCH2D, -CHDCHDCHD2, -CHDCHDCD3, -CHDCD2CH3, -CHDCD2CH2D, -CHDCD2CHD2, -CHDCD2CD3, -CD2CH2CH2D, -CD2CH2CHD2, -CD2CH2CD3, -CD2CHDCH3, -CD2CHDCH2D, -CD2CHDCHD2, -CD2CHDCD3, -CD2CD2CH3, -CD2CD2CH2D, -CD2CD2CHD2, -CD2CD2CD3, -CH(CH3)(CH2D), -CH(CH3)(CHD2), -CH(CH2D)(CH2D), -CH(CH3)(CD3), -CH(CHD2)(CHD2), -CH(CH2D)(CD3), -CH(CHD2)(CHD2), -CH(CHD2)(CD3), -CH(CD3)2, -CD(CH3)2, -CD(CH3)(CH2D), -CD(CH3)(CHD2), -CD(CH2D)(CH2D), -CD(CH3)(CD3), -CD(CHD2)(CHD2), -CD(CH2D)(CD3), -CD(CHD2)(CHD2), -CD(CHD2)(CD3), -CD(CD3)2, -C(CD3)3; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, 상기 중수소-함유 치환기는
-D, -CD3, -CD(CH3)2, -CD(CD3)2 및 -C(CD3)3; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중,
Figure 112015012601662-pat00005
로 표시되는 모이어티(여기서, * 및 *'은 상기 화학식 1 중 Ir과의 결합 사이트임)는 1개 이상의 중수소를 포함할 수 있다.
Figure 112015012601662-pat00006
로 표시되는 모이어티가 중수소를 포함하였는지 여부는 1H NMR 스펙트럼을 분석하거나, MALDI와 같은 분자량 측정 기기로 측정된 분자량을 분석하여 확인할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물과 백본(back bone)은 동일하되, 중수소를 전혀 포함하지 않는 화합물(이하, "제1표준 화합물"이라함)을 준비한다. 상기 제1표준 화합물의 1H NMR 스펙트럼과 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 1H NMR 스펙트럼을 얻는다. 그 다음, 측정된 스펙트럼에서 선택된 특정 ppm의 신호의 적분값을 비교함으로써, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 특정 위치(특정 탄소에 결합된) 수소 중 얼마나 많은 수소가 중수소로 치환되었는지 계산할 수 있다.
또는, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물과 백본이 동일하면서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 모든 수소가 중수소로 치환된 화합물(이하, "제2표준 화합물"이라함)을 가정한다. 상기 제2표준 화합물의 계산된 분자량과 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 분자량을 비교함으로써, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 수소 중 얼마나 많은 수소가 중수소로 치환되었는지 계산할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물은 하기 식 1로 표시되는 중수소화율이 50% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<식 1>
중수소화율(%) = nD1/(nH1 + nD1) X 100
식 1 중,
nH1는 상기 중수소-함유 치환기들에 포함된 수소의 총 개수이고;
nD1은 상기 중수소-함유 치환기들에 포함된 중수소의 총 개수를 나타낸다.
다른 예로서, 상기 식 1로 표시되는 중수소화율이 70% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 식 1로 표시되는 중수소화율이 90% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, n11은
Figure 112015012601662-pat00007
로 표시되는 리간드의 개수를 의미하며, n11은 1, 2 및 3 중에서 선택될 수 있다. n11이 2 이상인 경우, 복수개의
Figure 112015012601662-pat00008
로 표시되는 리간드는 서로 동일하거나, 상이할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, n11은 3일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, L11은 한 자리(monodentate) 리간드 및 두 자리(bidentate) 리간드 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, L11은 한 자리 리간드 중에서 선택될 수 있고, L은 I-, Br-, Cl-, 설파이드(sulfide), 나이트레이트(nitrate), 아자이드(azide), 히드록사이드(hydroxide), 시아네이트(cyanate), 이소시아네이트(isocyanate), 티오시아네이트(thiocyanate), 물, 아세토니트릴(acetonitrile), 피리딘(pyridine), 암모니아(ammonia), 일산화탄소, P(Ph)3, P(Ph)2CH3, PPh(CH3)2 및 P(CH3)3; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, L11은 두 자리 리간드 중에서 선택될 수 있고, L은 오잘레이트(oxalate), 아세틸아세토네이트(acetylacetonate), 피콜린산(picolinic acid), 1,2-비스(디페닐포스피노)에텐(1,2-bis(diphenylphosphino)ethane), 1,1-비스(디페닐포스피노)메텐(1,1-bis(diphenylphosphino)methane), 글리시네이트(glycinate), 에틸렌디아민(ethylenediamine) 및 하기 화학식 4-1 내지 4-4 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure 112015012601662-pat00009
상기 화학식 4-1 내지 4-4 중,
X41은 CR41 또는 질소 원자(N)이고; X42는 CR42 또는 N이고;
Y41 및 Y42는 서로 독립적으로, 탄소 원자(C) 또는 N이고;
A41 내지 A43은 서로 독립적으로, C3-C10시클로알케인, C1-C10헤테로시클로알케인, C3-C10시클로알켄, C1-C10헤테로시클로알켄, C6-C10아렌, C1-C10헤테로아렌, 비-방향족 축합다환 및 비-방향족 헤테로축합다환 중에서 선택되고;
R41 내지 R44는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 및 -Si(Q41)(Q42)(Q43) 중에서 선택되고;
b43 및 b44는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고;
Q41 내지 Q43은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 또는 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹이고;
* 및 *'는 서로 독립적으로, 화학식 1 중 Ir과의 결합 사이트이다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, L11은 상기 화학식 4-1 내지 4-4 중 어느 하나로 표시되고;
A41 내지 A43은 서로 독립적으로, 벤젠, 나프탈렌, 플루오렌, 스파이로-플루오렌, 인덴, 퓨란, 티오펜, 카바졸, 벤조퓨란, 벤조티오펜, 디벤조퓨란, 디벤조티오펜, 피롤, 이미다졸, 피라졸, 티아졸, 이소티아졸, 옥사졸, 이속사졸, 트리아졸, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 벤조퀴놀린, 퀴녹살린, 퀴나졸린, 나프티리딘, 벤조이미다졸, 벤조옥사졸, 이소벤조옥사졸, 옥사디아졸 또는 트리아진이고;
R41 내지 R44는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, 페닐기, 나프틸기, 피리디닐기 및 피리미디닐기 중 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬기 및 C1-C60알콕시기;
페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 이소인돌일기, 인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트롤리닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 이미다조피리디닐기 및 이미다조피리미디닐기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 이소인돌일기, 인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트롤리닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 이미다조피리디닐기 및 이미다조피리미디닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 이소인돌일기, 인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트롤리닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 이미다조피리디닐기 또는 이미다조피리미디닐기; 및
-Si(Q41)(Q42)(Q43); 중에서 선택되고;
b43 및 b44는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택되고;
Q41 내지 Q43은 서로 독립적으로, C1-C10알킬기, 페닐기, 나프틸기, 피리디닐기, 피리미디닐기 및 트리아지닐기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, L11은 상기 화학식 4-1 내지 4-4 중 어느 하나로 표시되고;
A41은 피리딘, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸 또는 테트라졸이고,
A42는 벤젠, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 트리아진이고,
A43은 벤젠 또는 피리딘이고;
R41 내지 R44는 서로 독립적으로, 수소, -F, 시아노기, 니트로기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, n-헥실기, iso-헥실기, sec-헥실기, tert-헥실기, n-헵틸기, iso-헵틸기, sec-헵틸기, tert-헵틸기, n-옥틸기, iso-옥틸기, sec-옥틸기, tert-옥틸기, n-노닐기, iso-노닐기, sec-노닐기, tert-노닐기, n-데카닐기, iso-데카닐기, sec-데카닐기, tert-데카닐기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 페닐기, 나프틸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
-F, 시아노기 및 니트로기 중 적어도 하나로 치환된, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, n-헥실기, iso-헥실기, sec-헥실기, tert-헥실기, n-헵틸기, iso-헵틸기, sec-헵틸기, tert-헵틸기, n-옥틸기, iso-옥틸기, sec-옥틸기, tert-옥틸기, n-노닐기, iso-노닐기, sec-노닐기, tert-노닐기, n-데카닐기, iso-데카닐기, sec-데카닐기, tert-데카닐기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 페닐기, 나프틸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 중에서 선택되고;
b43 및 b44는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, L11은 하기 화학식 5-1 내지 5-119 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure 112015012601662-pat00010
Figure 112015012601662-pat00011
Figure 112015012601662-pat00012
Figure 112015012601662-pat00013
Figure 112015012601662-pat00014
Figure 112015012601662-pat00015
상기 화학식 5-1 내지 5-119 중,
R51 내지 R53은 서로 독립적으로, 수소, -F, 시아노기, 니트로기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, n-헥실기, iso-헥실기, sec-헥실기, tert-헥실기, n-헵틸기, iso-헵틸기, sec-헵틸기, tert-헵틸기, n-옥틸기, iso-옥틸기, sec-옥틸기, tert-옥틸기, n-노닐기, iso-노닐기, sec-노닐기, tert-노닐기, n-데카닐기, iso-데카닐기, sec-데카닐기, tert-데카닐기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 페닐기, 나프틸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 및
-F, 시아노기 및 니트로기 중 적어도 하나로 치환된, 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, iso-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, sec-펜틸기, tert-펜틸기, n-헥실기, iso-헥실기, sec-헥실기, tert-헥실기, n-헵틸기, iso-헵틸기, sec-헵틸기, tert-헵틸기, n-옥틸기, iso-옥틸기, sec-옥틸기, tert-옥틸기, n-노닐기, iso-노닐기, sec-노닐기, tert-노닐기, n-데카닐기, iso-데카닐기, sec-데카닐기, tert-데카닐기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기, 페닐기, 나프틸기, 피리디닐기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기 및 디벤조티오페닐기; 중에서 선택되고;
b51 및 b54는 서로 독립적으로, 1 또는 2이고;
b53 및 b55는 서로 독립적으로, 1 내지 3의 정수이고;
b52는 1 내지 4의 정수이고;
* 및 *'은 서로 독립적으로, 화학식 1 중 Ir과의 결합 사이트이다.
상기 화학식 1 중, m11은 L11의 개수를 의미하며, m11은 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다. m11이 2 이상인 경우, 복수개의 L11은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1 중, m11은 0일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, n11 및 m11은 Ir의 배위수에 맞춰 적절하게 조절될 수 있다. 예를 들어, n11이 3인 경우에 있어서, m11은 0일 수 있다. 다른 예로서, L11이 두 자리 리간드인 경우에 있어서, n11이 2이면 m11은 1일 수 있다. 또 다른 예로서, L11이 두 자리 리간드인 경우에 있어서, n11이 1이면 m11은 2일 수 있다.
예를 들어, 상기 유기금속 화합물은 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 1-1>
Figure 112015012601662-pat00016
상기 화학식 1-1 중,
R11, R13, R15 내지 R20, L11, n11 및 m11에 대한 설명은 화학식 1을 참조한다.
다른 예로서, 상기 유기금속 화합물은 하기 화학식 1-11로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 1-11>
Figure 112015012601662-pat00017
상기 화학식 1-11 중,
R11, R13, R15, R17, R19, R20, L11, n11 및 m11에 대한 설명은 화학식 1을 참조한다.
또 다른 예로서, 상기 유기금속 화합물은 하기 화학식 1-21 및 1-22 중 어느 하나로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 1-21>
Figure 112015012601662-pat00018
<화학식 1-22>
Figure 112015012601662-pat00019
상기 화학식 1-21 및 1-22 중,
R13, R17, R19, R20, L11, n11 및 m11에 대한 설명은 화학식 1을 참조하고;
Rx1 내지 Rx3는 서로 독립적으로, 상기 화학식 1 중 중수소-함유 치환기에 대한 설명을 참조한다.
또 다른 예로서, 상기 유기금속 화합물은 하기 화합물 1 내지 24 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure 112015012601662-pat00020
Figure 112015012601662-pat00021
Figure 112015012601662-pat00022
Figure 112015012601662-pat00023
상기 유기금속 화합물의 최대 발광 파장은 440nm 내지 465nm 이하일 수 있다. 최대 발광 파장이 440nm 내지 465nm 이하이면, 진한 청색의 발광색을 갖는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물은 "시아노기"를 "특정 위치"에 포함함으로써, 진한 청색(deep blue)의 발광색을 제공할 수 있다.
<화학식 1'>
Figure 112015012601662-pat00024
상기 화학식 1'에 표시된 바와 같이, 시아노기는 Ir-탄소 결합 위치에 대해서 파라 위치에 위치함으로써, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물이 깊은 HOMO 에너지 레벨을 가질 수 있게 한다. 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물은 높은 삼중항 에너지 레벨을 가질 수 있으므로, 진한 청색의 발광색을 제공할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물은 "중수소"를 반드시 포함하므로, 향상된 열적 안정성을 가질 수 있다. 구체적으로, 탄소-수소 사이의 단일 결합에 비하여, 탄소-중수소 사이의 단일 결합은 결합 세기가 강하고 결합 길이가 짧으므로, 중수소를 포함하는 유기금속 화합물은 그렇지 않은 유기금속 화합물에 비하여, 열적 안정성이 높다. 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물은 유기 발광 소자의 보관시 및/또는 구동시 수반되는 열 및/또는 전계에 의하여 라디칼화가 현저히 느리게 진행되므로, 이를 포함하는 포함하는 유기 발광 소자는 향상된 수명을 제공할 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물 중 일부 화합물의 HOMO 에너지 레벨, LUMO 에너지 레벨, T1 에너지 레벨 및 최대 발광 파장을 B3LYP 에 기반한 density functional theory (DFT)에 의한 분자 구조 최적화를 수반한 Gaussian 09 프로그램을 이용하며 평가한 결과는 하기 표 1과 같다.
화합물 No. HOMO (eV) LUMO (eV) T1 (eV) λmax (nm)
6 -5.28 -1.18 2.78 446
7 -5.28 -1.17 2.78 445
16 -5.18 -1.05 2.79 444
A -4.90 -0.89 2.71 458
B -5.18 -1.50 2.48 499
C -5.14 -1.47 2.39 520
D -5.28 -1.18 2.78 446
E -5.28 -1.17 2.78 445
F -5.18 -1.05 2.79 444
Figure 112015012601662-pat00025
상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 합성시, 상기 유기금속 화합물의 중수소화가 100% 이루어지지 않을 경우, 수소가 중수소로 치환되지 않은 유기금속 화합물이 함께 합성될 수 있다. 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물(이하, "제1유기금속 화합물"이라함)을 포함하되, 하기 화학식 2로 표시되는 유기금속 화합물(이하, "제2유기금속 화합물"이라함)을 더 포함하는, 유기금속 화합물-함유 조성물이 제공될 수 있다:
<화학식 2>
Figure 112015012601662-pat00026
상기 화학식 2 중, R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C10알킬기; 및
-F, -Cl, -Br, -I 및 시아노기 중 적어도 하나로 치환된, C1-C10알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기 및 C1-C10알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기 및 tert-펜틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21, R25 및 R27는 서로 독립적으로,
수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21 또는 R25는 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21 및 R25는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2 중, R23은 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C10알키닐기 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알콕시기 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, R23은 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R23은 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, C1-C10선형 알킬기; 및
-F, -Cl, -Br, -I 및 시아노기 중 적어도 하나로 치환된, C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R23은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기 및 C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R23은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 및 n-펜틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R23은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기 및 n-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R23은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기 및 에틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R21와 R22, R22와 R23, R23와 R24 또는 R24와 R25는 선택적으로(optionally), 서로 연결되어 축합 고리를 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R25 및 R26은 선택적으로(optionally), 단일 결합(single bond)을 통해 서로 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2 중, R29 및 R30은 서로 독립적으로, 수소, 및 C1-C10알킬기; 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2 중, R29 및 R30는
수소; 및 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 2 중, R29 및 R30는 수소일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2 중, R21 내지 R30는 중수소-비함유 치환기일 수 있다.
본 명세서 중, 중수소-비함유 치환기는 치환기 중 어떠한 수소도 중수소로 치환되어 있지 않은 것을 의미한다.
상기 화학식 2 중,
Figure 112015012601662-pat00027
로 표시되는 모이어티(여기서, * 및 *'은 상기 화학식 2 중 Ir과의 결합 사이트임)는 중수소를 포함하지 않을 수 있다.
예를 들어, 상기 제1유기금속 화합물 및 상기 제2유기금속 화합물을 포함하는 유기금속 화합물-함유 조성물은 하기 식 2로 표시되는 중수소화율이 50% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<식 2>
중수소화율(%) = nD2/(nH2 + nD2) X 100
식 2 중,
nH2는 상기 중수소-함유 치환기들에 포함된 수소의 총 개수 및 상기 중수소-함유 치환기들에 상응하는 치환기에 포함된 수소의 총 개수의 합을 나타내고;
nD2은 상기 중수소-함유 치환기들에 포함된 중수소의 총 개수를 나타낸다.
하기 화합물 1' 중 점선으로 이루어진 박스에 해당되는 치환기를 중수소-함유 치환기라 할 때, 상기 중수소-함유 치환기들에 상응하는 치환기는 하기 화합물 1" 중 점선으로 이루어진 박스에 해당되는 치환기를 의미할 수 있다. 즉, 본 명세서에서는, 동위 원소를 갖는지 여부만 상이한 두 개의 화합물에서 동일한 위치의 탄소에 결합된 치환기들을 "상응하는" 치환기라고 정의한다.
Figure 112015012601662-pat00028
예를 들어, 상기 제1유기금속 화합물이 2개의 중수소-함유 치환기들을 포함한다면, nD2는 상기 2개의 중수소-함유 치환기들에 포함된 모든 중수소의 개수를 의미한다. 또한, nH2는 상기 2개의 중수소-함유 치환기들에 포함된 수소의 개수 및 상기 2개의 중수소-함유 치환기들에 상응하는 치환기에 포함된 수소의 개수의 합을 의미한다.
다른 예로서, 상기 중수소화율이 70% 이상, 90% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 또는 99% 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 합성 방법은, 후술하는 합성예를 참조하여, 당업자가 용이하게 인식할 수 있다. 상기 유기금속 화합물-함유 조성물은 상기 제2유기금속 화합물 중 적어도 하나를 추가한 것이 아니라, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물의 합성시 중수소화가 불완전하게 이루어진 결과 수득되는 것일 수 있다.
따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물 또는 상기 유기금속 화합물-함유 조성물은 유기 발광 소자의 유기층, 예를 들면, 상기 유기층 중 발광층의 도펀트로 사용하기 적합할 수 있는 바, 다른 측면에 따르면, 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 발광층을 포함하고, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물을 포함하거나, 상기 유기금속 화합물-함유 조성물을 포함하는 유기층;을 포함한, 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 유기 발광 소자는 상술한 바와 같은 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물 또는 상기 유기금속 화합물-함유 조성물을 포함한 유기층을 구비함으로써, 고효율, 장수명 및 고색순도를 가질 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물 또는 상기 유기금속 화합물-함유 조성물은 유기 발광 소자의 한 쌍의 전극 사이에 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물 또는 상기 유기금속 화합물-함유 소정물은 상기 발광층에 포함되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 유기금속 화합물은 도펀트의 역할을 하고, 상기 발광층은 호스트를 더 포함할 수 있다. 상기 발광층은 적색광, 녹색광 또는 청색광을 방출할 수 있다.
본 명세서 중 "(유기층이) 유기금속 화합물을 포함한다"란, "(유기층이) 상기 화학식 1의 범주에 속하는 1종의 유기금속 화합물 또는 상기 화학식 1의 범주에 속하는 서로 다른 2종 이상의 유기금속 화합물을 포함할 수 있다"로 해석될 수 있다.
예를 들어, 상기 유기층은 상기 유기금속 화합물로서, 상기 화합물 1만을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1은 상기 유기 발광 소자의 발광층에 존재할 수 있다. 또는, 상기 유기층은 상기 유기금속 화합물로서, 상기 화합물 1과 화합물 2를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 화합물 1과 화합물 2는 동일한 층에 존재(예를 들면, 상기 화합물 1과 화합물 2는 모두 발광층에 존재할 수 있음)할 수 있다.
상기 제1전극은 정공 주입 전극인 애노드이고 상기 제2전극은 전자 주입 전극인 캐소드이거나, 상기 제1전극은 전자 주입 전극인 캐소드이고 상기 제2전극은 정공 주입 전극인 캐노드이다.
예를 들어, 상기 제1전극은 애노드이고, 상기 제2전극은 캐소드이고, 상기 유기층은, i) 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 개재되고, 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 저지층 중 적어도 하나를 포함한 정공 수송 영역; 및 ii) 상기 발광층과 상기 제2전극 사이에 개재되고, 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함한 전자 수송 영역;을 포함할 수 있다.
본 명세서 중 "유기층"은 유기 발광 소자 중 제1전극과 제2전극 사이에 개재된 단일 및/또는 복수의 층을 가리키는 용어이다. 상기 "유기층"은 유기 화합물뿐만 아니라, 금속을 포함한 유기금속 착체 등도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 따르는 유기 발광 소자(10)의 단면도를 개략적으로 도시한 것이다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 따르는 유기 발광 소자의 구조 및 제조 방법을 설명하면 다음과 같다. 유기 발광 소자(10)는 제1전극(11), 유기층(15) 및 제2전극(19)이 차례로 적층된 구조를 갖는다.
상기 제1전극(11) 하부 또는 제2전극(19) 상부에는 기판이 추가로 배치될 수 있다. 상기 기판으로는, 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용할 수 있는데, 기계적 강도, 열안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상기 제1전극(11)은 예를 들면, 기판 상부에, 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법 등을 이용하여 제공함으로써 형성될 수 있다. 상기 제1전극(11)은 애노드일 수 있다. 상기 제1전극용 물질은 정공 주입이 용이하도록 높은 일함수를 갖는 물질 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1전극(11)은 반사형 전극, 반투과형 전극 또는 투과형 전극일 수 있다. 제1전극용 물질로는 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 이용할 수 있다. 또는, 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등과 같은 금속을 이용할 수 있다.
상기 제1전극(11)은 단일층 또는 2 이상의 층을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1전극(11)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1전극(11) 상부로는 유기층(15)이 배치되어 있다.
상기 유기층(15)은 정공 수송 영역(hole transport region); 발광층(emission layer); 및 전자 수송 영역(electron transport region);을 포함할 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 제1전극(11)과 발광층 사이에 배치될 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층 및 버퍼층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층만을 포함하거나, 정공 수송층만을 포함할 수 있다. 또는, 상기 정공 수송 영역은, 제1전극(11)로부터 차례로 적층된, 정공 주입층/정공 수송층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 구조를 가질 수 있다.
정공 수송 영역이 정공 주입층을 포함할 경우, 정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극(11) 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
진공 증착법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 그 증착 조건은 정공 주입층 재료로 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 예를 들면, 증착온도 약 100 내지 약 500℃, 진공도 약 10-8 내지 약 10-3torr, 증착 속도 약 0.01 내지 약 100Å/sec의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
스핀 코팅법에 의하여 정공 주입층을 형성하는 경우, 코팅 조건은 정공주입층 재료로 사용하는 화합물, 목적하는 하는 정공 주입층의 구조 및 열적 특성에 따라 상이하지만, 약 2000rpm 내지 약 5000rpm의 코팅 속도, 코팅 후 용매 제거를 위한 열처리 온도는 약 80℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층 및 전자 저지층 형성 조건은 정공 주입층 형성 조건을 참조한다.
상기 정공 수송 영역은, 예를 들면, m-MTDATA, TDATA, 2-TNATA, NPB, β-NPB, TPD, Spiro-TPD, Spiro-NPB, methylated NPB, TAPC, HMTPD, TCTA(4,4',4"-트리스(N-카바졸일)트리페닐아민(4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine)), Pani/DBSA (Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid:폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), Pani/CSA (Polyaniline/Camphor sulfonicacid:폴리아닐린/캠퍼술폰산), PANI/PSS (Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate):폴리아닐린)/폴리(4-스티렌술포네이트)), 하기 화학식 201로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 202로 표시되는 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
Figure 112015012601662-pat00029
Figure 112015012601662-pat00030
<화학식 201>
Figure 112015012601662-pat00031
<화학식 202>
Figure 112015012601662-pat00032
상기 화학식 201 중, Ar101 및 Ar102는 서로 독립적으로,
페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵탈레닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 페나레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐레닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기 및 펜타세닐렌기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C2-C10헤테로시클로알킬기, C2-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C2-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중 적어도 하나로 치환된, 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵탈레닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 페나레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트라세닐렌기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐레닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기 및 펜타세닐렌기; 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 201 중, 상기 xa 및 xb는 서로 독립적으로 0 내지 5의 정수, 또는 0, 1 또는 2일 수 있다. 예를 들어, 상기 xa는 1이고, xb는 0일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 201 및 202 중, 상기 R101 내지 R108, R111 내지 R119 및 R121 내지 R124는 서로 독립적으로,
수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C10알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기 등) 및 C1-C10알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 펜톡시기 등);
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염 및 인산기 또는 이의 염 중 하나 이상으로 치환된, C1-C10알킬기 및 C1-C10알콕시기;
페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 플루오레닐기 및 파이레닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C10알킬기 및 C1-C10알콕시기 중 하나 이상으로 치환된, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 플루오레닐기 및 파이레닐기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 201 중, R109는,
페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 및 피리디닐기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 및 피리디닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기 및 피리디닐기; 중에서 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 화학식 201로 표시되는 화합물은 하기 화학식 201A로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 201A>
Figure 112015012601662-pat00033
상기 화학식 201A 중, R101, R111, R112 및 R109에 대한 상세한 설명은 상술한 바를 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 201로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 202로 표시되는 화합물은 하기 화합물 HT1 내지 HT20을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure 112015012601662-pat00034
Figure 112015012601662-pat00035
Figure 112015012601662-pat00036
Figure 112015012601662-pat00037
상기 정공 수송 영역의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역이 정공 주입층 및 정공 수송층을 모두 포함한다면, 상기 정공 주입층의 두께는 약 100Å 내지 약 10000Å, 예를 들면, 약 100Å 내지 약 1000Å이고, 상기 정공 수송층의 두께는 약 50Å 내지 약 2000Å, 예를 들면 약 100Å 내지 약 1500Å일 수 있다. 상기 정공 수송 영역, 정공 주입층 및 정공 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 정공 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 상술한 바와 같은 물질 외에, 도전성 향상을 위하여 전하-생성 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 전하-생성 물질은 상기 정공 수송 영역 내에 균일하게 또는 불균일하게 분산되어 있을 수 있다.
상기 전하-생성 물질은 예를 들면, p-도펀트일 수 있다. 상기 p-도펀트는 퀴논 유도체, 금속 산화물 및 시아노기-함유 화합물 중 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 p-도펀트의 비제한적인 예로는, 테트라사이아노퀴논다이메테인(TCNQ) 및 2,3,5,6-테트라플루오로-테트라사이아노-1,4-벤조퀴논다이메테인(F4-TCNQ) 등과 같은 퀴논 유도체; 텅스텐 산화물 및 몰리브덴 산화물 등과 같은 금속 산화물; 및 하기 화합물 HT-D1, HT-D2 등과 같은 시아노기-함유 화합물 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
<화합물 HT-D1> <F4-TCNQ> <화합물 HT-D2>
Figure 112015012601662-pat00038
Figure 112015012601662-pat00039
Figure 112015012601662-pat00040
상기 정공 수송 영역은, 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼층은 발광층에서 방출되는 광의 파장에 따른 광학적 공진 거리를 보상하여 효율을 증가시키는 역할을 수 있다.
상기 정공 수송 영역 상부에 진공 증착법, 스핀 코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 이용하여 발광층(EML)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 코팅법에 의해 발광층을 형성하는 경우, 그 증착 조건 및 코팅 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택될 수 있다.
상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
상기 호스트는 CBP, CDBP, TCP 및 mCP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
Figure 112015012601662-pat00041
상기 유기 발광 소자가 풀 컬러 유기 발광 소자일 경우, 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 패터닝될 수 있다. 또는, 상기 발광층은 적색 발광층, 녹색 발광층 및/또는 청색 발광층이 적층된 구조를 가짐으로써, 백색광을 방출할 수 있는 등 다양한 변형예가 가능하다.
상기 발광층은 도펀트로서, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물을 포함할 수 있다.
상기 발광층이 호스트 및 도펀트를 포함할 경우, 도펀트의 함량은 통상적으로 호스트 약 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 내지 약 20 중량부의 범위에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 200Å 내지 약 600Å일 수 있다. 상기 발광층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 발광 특성을 나타낼 수 있다.
다음으로 발광층 상부에 전자 수송 영역이 배치된다.
전자 수송 영역은 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 영역은 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 또는 전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 수송층은 단일층 또는 2 이상의 서로 다른 물질을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 수송 영역의 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층의 형성 조건은 정공 주입층의 형성 조건을 참조한다.
상기 전자 수송 영역이 정공 저지층을 포함할 경우, 상기 정공 저지층은 예를 들면, 하기 BCP 및 Bphen 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112015012601662-pat00042
상기 정공 저지층의 두께는 약 20Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 30Å 내지 약 300Å일 수 있다. 상기 정공저지층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 우수한 정공 저지 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 수송층은 상기 BCP, Bphen 및 하기 Alq3, Balq, TAZ 및 NTAZ 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
Figure 112015012601662-pat00043
또는, 상기 전자 수송층은 하기 화합물 ET1 및 ET19 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112015012601662-pat00044
상기 전자 수송층의 두께는 약 100Å 내지 약 1000Å, 예를 들면 약 150Å 내지 약 500Å일 수 있다. 상기 전자 수송층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 수송 특성을 얻을 수 있다.
상기 전자 수송층은 상술한 바와 같은 물질 외에, 금속-함유 물질을 더 포함할 수 있다.
상기 금속-함유 물질은 Li 착체를 포함할 수 있다. 상기 Li 착체는, 예를 들면, 하기 화합물 ET-D1(리튬 퀴놀레이트, LiQ) 또는 ET-D2을 포함할 수 있다.
Figure 112015012601662-pat00045
또한 전자 수송 영역은, 제2전극(19)으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 전자 주입층(EIL)을 포함할 수 있다.
상기 전자 주입층은, LiF, NaCl, CsF, Li2O 및 BaO 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전자 주입층의 두께는 약 1Å 내지 약 100Å, 약 3Å 내지 약 90Å일 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께가 전술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승없이 만족스러운 정도의 전자 주입 특성을 얻을 수 있다.
상기 유기층(15) 상부로는 제2전극(19)이 구비되어 있다. 상기 제2전극(19)은 캐소드일 수 있다. 상기 제2전극(19)용 물질로는 상대적으로 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 및 이들의 조합을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등을 제2전극(19) 형성용 물질로 사용할 수 있다. 또는, 전면 발광 소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 이용하여 투과형 제2전극(19)을 형성할 수 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
이상, 상기 유기 발광 소자를 도 1을 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 중 C1-C10알킬기는 탄소수 1 내지 10의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, 구체적인 예에는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C1-C10선형 알킬기는 탄소수 1 내지 10의 선형 지방족 탄화수소 1가 그룹을 의미하며, iso-프로필기 등과 같은 분지형 알킬기를 제외한 나머지 C1-C10알킬기이다. C1-C10선형 알킬기의 예에는, n-프로필, n-부틸기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C1-C10알콕시기는 -OA101(여기서, A101은 상기 C1-C10알킬기임)의 화학식을 갖는 1가 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로필옥시기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C2-C10알케닐기는 상기 C2-C10알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 이중 결합을 포함한 구조를 가지며, 이의 구체적인 예에는, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C2-C10알키닐기는 상기 C2-C10알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 삼중 결합을 포함한 구조를 가지며, 이의 구체적인 예에는, 에티닐기(ethynyl), 프로피닐기(propynyl), 등이 포함된다.
본 명세서 중 상기 치환된 C1-C10알킬기, 치환된 C1-C10선형 알킬기, 치환된 C2-C10알케닐기, 치환된 C2-C10알키닐기 및 치환된 C1-C10알콕시기의 적어도 하나의 치환기는,
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기 및 C1-C10알콕시기; 및
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염 및 인산기 또는 이의 염 중 적어도 하나로 치환된, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기 및 C1-C10알콕시기; 중에서 선택될 수 있다.
이하, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 따르는 화합물 및 유기 발광 소자에 대하여 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기의 합성예 및 실시예로 한정되는 것은 아니다. 하기 합성예 중 "'A' 대신 'B'를 사용하였다"란 표현 중 'B'의 사용량과 'A'의 사용량은 몰당량 기준으로 동일하다.
[실시예]
합성예 1: 화합물 6의 합성
Figure 112015012601662-pat00046

1) 중간체 6-1의 합성
1-(2,6-디이소프로필페닐)-1H-이미다졸 (1-(2,6-diisopropylphenyl)-1H-imidazole) 50mmol (11.42g) 와 Pd/C (5wt%, 2.5mmol) 를 D2O(200ml)와 MeOD(40ml)에 혼합하여 밀봉된 튜브 하에서 180도 수소 분위기에서 24시간 동안 교반하였다. 이로부터 수득한 반응물을 냉각시키고 에틸 아세테이트에 희석한 다음, 필터하였다. 상기 에틸 아세테이트 용액을 추출하여, 이로부터 수득한 유기층을 물로 3회 세정하고 마그네슘 설페이트로 건조시키고 감압 하에 용매를 제거하여 조(crude)생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 실리카겔컬럼 크로마토그래피(용리액: 디클로로메탄 및 헥산)로 정제하여 중간체 6-1(9.57g, 수율: 90%)을 수득하였다.
MALDI-TOF (m/z): 239.33 [M]+
2) 중간체 6-2의 합성
반응용기에, 9.57g의 중간체 6-1, 90 mL의 THF 및 n-BuLi (2.5몰 헥산) 44mmol (17.7ml)을 질소분위기 하, -78도에서 첨가하였다. 상기 혼합물을 약 1시간 동안 교반 후 Br2 40mmol (6.39g) 을 -78도에서 첨가하였다. 약 30분 후 냉각기를 제거하고 그 혼합물을 실온에서 약 6시간 정도 교반하였다. 반응 종료 후, 디클로로메탄와 물을 첨가하여 추출하였다. 이로부터 수득한 유기층을 물로 3회 세정하고 마그네슘 설페이트로 건조시키고 감압 하에 용매를 제거하여 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 실리카겔컬럼 크로마토그래피(용리액: 디클로로메탄 및 헥산)로 정제하여 중간체 6-2(9.64g, 수율: 73%)를 수득하였다.
MALDI-TOF (m/z): 318.23 [M]+
3) 중간체 6-3의 합성
90 mL의 THF에 30mmol의 중간체 6-2(9.64g), 45 mmol (7.43g)의 (3-시아노-4-플루오로페닐)보론산 (3-cyano-4-fluorophenyl)boronic acid), 0.9 mmol (1.04g)의 테트라키스-(트리페닐포스핀) 팔라듐(0) (tetrkis-(triphenylphosphine) palladium(0)) 및 90 mmol (12.42 g)의 포타슘 카보네이트와 90 mL의 톨루엔 및 60 mL의 물을 혼합하고 72시간 동안 환류하였다. 이로부터 수득한 반응물을 냉각시키고, 에틸 아세테이트와 물로 추출하였다. 이로부터 수득한 유기층을 물로 3회 세정하고 마그네슘 설페이트로 건조시키고 감압 하에 용매를 제거하여 조(crude)생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 실리카겔컬럼 크로마토그래피(용리액: 디클로로메탄 및 헥산)로 정제하여 중간체 6-3 (8.64g, 수율: 86%)를 수득하였다.
MALDI-TOF (m/z): 340.18 [M]+
4) 화합물 6의 합성
500 mL 반응용기에 Ir(acac)3 5mmol(2.5 g), 중간체 6-3 25mmol (8.64 g)과 글리세롤(glycerol) (150 mL)를 함께 넣은 뒤, 질소하에서 12 시간 동안 환류시켰다. 반응종료 후 실온으로 냉각한 뒤 증류수(300 mL)를 반응용기에 주입하고, 생성된 고체를 여과한 뒤 증류수(1 L)로 세척하여 수득한 고체를 건조한 후, 실리카겔컬럼 크로마토그래피(용리액: 디클로로메탄 및 헥산)를 수행하여 화합물 6 (수율: 24%)를 수득하였다.
MALDI-TOF (m/z): 1206.83 [M]+
합성예 2: 화합물 7의 합성
Figure 112015012601662-pat00047

1) 중간체 7-1의 합성
1-(2,6-디이소프로필페닐)-1H-이미다졸 대신 1-(2,6-디메틸페닐)-1H-이미다졸 (1-(2,6-dimethylphenyl)-1H-imidazole)을 사용하였다는 점을 제외하고는 중간체 6-1의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 중간체 7-1(7.88g, 수율: 88 %)을 합성하였다.
MALDI-TOF (m/z): 179.10 [M]+
2) 중간체 7-2의 합성
중간체 6-1 대신 중간체 7-1을 사용하였다는 점을 제외하고는 중간체 6-2의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 중간체 7-2(8.51g, 수율: 75%)를 합성하였다.
MALDI-TOF (m/z): 257.99 [M]+
3) 중간체 7-3의 합성
중간체 6-2 대신 중간체 7-2를 사용하였다는 점을 제외하고는 중간체 6-3의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 중간체 7-3(7.86 g, 수율: 85%)을 합성하였다.
MALDI-TOF (m/z): 280.20 [M]+
4) 화합물 7의 합성
중간체 6-3 대신 중간체 7-3을 사용하였다는 점을 제외하고는 화합물 6의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 화합물 7(1.31 g, 수율: 18 %)을 합성하였다.
MALDI-TOF (m/z): 1034.58 [M]+
합성예 3: 화합물16의 합성
Figure 112015012601662-pat00048

1) 중간체 16-1의 합성
1-(2,6-디이소프로필페닐)-1H-이미다졸 대신 5-아미노-2-메틸 벤조니트릴(5-amino-2-methylbenzonitrile)을 사용하였다는 점을 제외하고는 중간체 6-1의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 중간체 16-1(13.52g, 수율: 90%)을 합성하였다.
MALDI-TOF (m/z): 135.21 [M]+
2) 중간체 16-2의 합성
아세토나이트릴 100ml에 중간체 16-1 100mmol (13.52g)을 첨가한 다음, -25도 에서 물 (50ml)에 녹인 소디움나이트레이트(sodium nitrite) 100mmol (6.90g)을 천천히 첨가한 후 HBr 48% 300mmol (34.5ml) 을 천천히 첨가하였다. 상기 혼합물을 약 1시간 동안 -25도 에서 교반 후 CuBr 150mmol (21.55g)을 첨가하였다. 냉각기를 제거하고 그 혼합물을 실온에서 약 20시간 정도 교반하였다. 물을 넣어 반응 종료시킨 후, 포화 소디윰카보네이트 수용액을 첨가하여 pH를 10으로 맞추었다. 디클로로메탄과 물을 이용하여 추출하였다. 이로부터 수득한 유기층을 물로 3회 세정하고 마그네슘 설페이트로 건조시키고 감압 하에 용매를 제거하여 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 실리카겔컬럼 크로마토그래피(용리액: 디클로로메탄 및 헥산)로 정제하여 중간체 16-2(9.95g, 수율: 56%)를 수득하였다.
MALDI-TOF (m/z): 199.16 [M]+
3) 중간체 16-3의 합성
중간체 16-3 50mmol (9.95g)와 포타슘 아세테이트 100mmol (9.81g)와 디옥살보롤란 (4,4,4',4',5,5,5',5,-octamethyl-2,2'-bi-1,3,2-dioxaborolane) 60mmol (15.47 g)을 DMF(Ν,Ν-dimethylformamide) 100ml에 첨가한 다음, 상온에서 교반하였다. 여기에, [1,1'- 비스(디페닐포스피노)페로센]디클로로 팔라듐 (II) (PdCI2(dppf)) 3.5mmol (2.56g)을 첨가하고 80도에서 12시간 동안 환류하였다. 이로부터 수득한 반응물을 냉각시키고 에틸 아세테이트로 희석 시킨 후 셀라이트(celite) 필터하였다. 이로부터 수득한 유기층을 물로 3회 세정하고 마그네슘 설페이트로 건조시키고 감압 하에 용매를 제거하여 조생성물을 얻었다. 상기 조생성물을 실리카겔컬럼 크로마토그래피(용리액: 디클로로메탄 및 헥산)로 정제하여 중간체 16-3( 8.72g, 수율: 71%)를 수득하였다.
MALDI-TOF (m/z): 245.59 [M]+
4) 중간체 16-4의 합성
중간체 6-2 대신 중간체 16-3 사용하였다는 점을 제외하고는 중간체 6-3의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 중간체 16-4(7.86g, 수율: 85%)을 합성하였다.
MALDI-TOF (m/z): 260.38 [M]+
5) 화합물 16의 합성
중간체 6-3 대신 중간체 16-4을 사용하였다는 점을 제외하고는 합성예 화합물 6의 합성 방법과 동일한 방법을 이용하여 화합물 16(2.76g, 수율: 29%)을 합성하였다.
MALDI-TOF (m/z): 1261.63 [M]+
평가예 1: HOMO, LUMO 및 삼중항(T1) 에너지 레벨 평가
표 2의 방법에 따라 하기 화합물 6, 7 16 및 D 내지 F의 HOMO, LUMO 및 T1 에너지 레벨을 평가하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
Figure 112015012601662-pat00049

HOMO 에너지 레벨 평가 방법 Cyclic voltammetry (CV) (전해질: 0.1 M Bu4NClO4 / 용매: CH2Cl2을 / 전극: 3전극 시스템(작업전극: GC, 기준전극: Ag/AgCl, 보조전극: Pt))를 이용하여 각 화합물의 전위(V)-전류(A) 그래프를 얻을 후, 상기 그래프의 환원 온셋(reduction onset)으로부터 각 화합물의 HOMO 에너지 레벨을 계산함
LUMO 에너지 레벨 평가 방법 각 화합물을 CHCl3에 1x10-5M의 농도로 희석시켜, 시마즈 유브이-350 스펙트로메터(Shimadzu UV-350 Spectrometer)를 이용하여, 상온에서 UV 흡수 스펙트럼을 측정한 후, 상기 흡수 스펙트럼의 에지(edge)로부터의 광학 밴드갭(optical band gap)(Eg)를 이용하여 LUMO 에너지 레벨을 계산함
T1 에너지 레벨 평가 방법 톨루엔과 각 화합물의 혼합물(톨루엔 3cc에 각 화합물 1mg을 녹임)을 석영 셀에 넣은 후 액체 질소(77K)에 넣고 포토루미네센스 측정기기를 이용하여 포토루미네센스 스펙트럼을 측정하고 이를 일반 상온 포토루미네센스 스펙트럼과 비교하여 저온에서만 관측되는 피크만을 분석하여 T1 에너지 레벨을 계산함
화합물 No. HOMO (eV) LUMO (eV) T1 (eV)
6 -5.36 -2.41 2.69
7 -5.28 -2.53 2.69
16 -5.27 -2.49 2.72
D -5.42 -2.75 2.68
E -5.35 -2.60 2.68
F -5.21 -2.27 2.71
상기 표 3으로부터 상기 화합물 6, 7 및 16은 유기 발광 소자용 재료로 사용하기에 적합한 전기적 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
평가예 2: 열적 특성 평가
상기 하기 화합물 6, 7, 16 및 D 내지 F에 대하여 TGA(Thermo Gravimetric Analysis)를 이용하여 열분석 (N2 분위기, 온도구간: 상온~ 600℃ (10℃/min), Pan Type: Pt Pan in 일회용 Al Pan)을 수행하여 그 결과를 표 4에 정리하였다. 또한, 예시적으로 화합물 6 및 7의 TGA 결과를 도 2a 및 도 2b에 각각 그래프로 나타내었다:
Figure 112015012601662-pat00050
화합물 No. Td(1%,℃) 화합물 No. Td(1%,℃)
6 402 D 398
7 461 E 445
16 383 F 368
상기 표 4를 참조하면, 상기 화합물 6은 상기 화합물 D보다, 상기 화합물 7은 상기 화합물 E보다, 상기 화합물 16은 상기 화합물 F보다 Td가 높다. 상기 표 4로부터, 상기 화학식 1로 표시되는 유기금속 화합물은 중수소로 치환됨으로써 우수한 열안정성을 가짐을 확인할 수 있다.
평가예 3: 발광 스펙트럼 평가
상기 하기 화합물 6, 7 16 및 A 내지 F의 PL 스펙트럼을 평가함으로써, 각 화합물의 발광 특성을 평가하였다. 화합물 6을 CHCl3에 10mM 농도로 희석시켜, 제논(Xenon) 램프가 장착되어 있는 ISC PC1 스펙트로플로로메터 (Spectrofluorometer)를 이용하여, 상온에서 PL(Photoluminecscence) 스펙트럼을 측정하였다. 이를 화합물 7, 16 및 D 내지 F에 대하여 반복하였다.
상기 화합물 6, 7 16 및 A 내지 F의 PL 스펙트럼의 최대 파장을 하기 표 5에 정리하였다. 또한, 화합물 6 및 7의 PL 스펙트럼을 각각 도 3a 및 도 3b에 나타내었다.
화합물 No. λmax (nm) 화합물 No. λmax (nm)
6 461 D 463
7 461 E 462
16 456 F 457
상기 표 5를 참조하면, 시아노기가 Ir-탄소 결합에 대해서 파라(para) 위치에 치환된 화합물들 (화합물 6, 7, 16 및 D 내지 F)는 465nm 이하의 최대 발광 파장을 보인다. 반면에, 시아노기가 Ir-탄소 결합에 대해서 파라 위치에 치환되지 않은 화합물들 (화합물 A 내지 C)는 465nm를 초과하는 최대 발광 파장을 보인다. 상기 결과들로부터, 시아노기가 Ir-탄소 결합에 대해서 파라 위치에 치환되어야 진한 청색 발광을 제공함을 알 수 있다. 상기 표 5로부터, 상기 화합물 6, 7 및 16은 우수한 발광 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
실시예 1
1500Å 두께의 ITO (Indium tin oxide)전극(제1전극, 애노드)이 형성된 유리 기판을 증류수 초음파로 세척하였다. 증류수 세척이 끝나면 이소프로필 알코올, 아세톤, 메탄올 등의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 이송 시킨 다음 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정 한 후 진공 층착기로 상기 기판을 이송하였다.
상기 유리 기판의 ITO 전극 상에 화합물 HT3를 진공 증착하여 3500Å의 제1정공 주입층을 형성하고, 상기 제1정공 주입층 상에 화합물 HT-D1를 진공 증착하여 300Å 두께의 제2정공 주입층을 형성하고, 상기 제2정공 주입층 상에 TAPC를 진공 증착하여 100Å 두께의 전자 저지층을 형성하여, 정공 수송 영역을 형성하였다.
상기 정공 수송 영역 상에 mCP (호스트) 및 화합물 1(도펀트, 7wt%)를 공증착하여 300Å 두께의 발광층을 형성하였다.
상기 발광층 상에 화합물 ET3을 진공 증착하여 250Å 두께의 전자 수송층을 형성한 다음, 상기 전자 수송층 상에 ET-D1 (Liq)를 증착하여 5Å 두께의 전자 주입층을 형성하고, 상기 전자 주입층 상에 1000Å 두께의 Al 제2전극(캐소드)를 형성함으로써, 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 2
발광층 형성시 도펀트로서, 화합물 6 대신 화합물 7을 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 3
발광층 형성시 도펀트로서, 화합물 6 대신 화합물 16을 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1
발광층 형성시 도펀트로서, 화합물 6 대신 화합물 D를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 3
발광층 형성시 도펀트로서, 화합물 6 대신 화합물 E를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 2
발광층 형성시 도펀트로서, 화합물 6 대신 화합물 F를 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하여 유기 발광 소자를 제작하였다.
평가예 4: 유기 발광 소자의 특성 평가
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 각각의 유기 발광 소자에 대하여 EL 스펙트럼, 전압에 따른 전류밀도 변화, 전압에 따른 휘도 변화, 환산 효율, 수명 및 CIE 색좌표를 측정하였다. 구체적인 측정방법은 하기과 같고, 그 결과는 하기 표 6과 같다. 또한, 실시예 1 및 비교예 1의 전압에 따른 전류밀도 변화, EL 스펙트럼, 휘도에 따른 환산 효율 변화 및 수명 결과를 도 4 내지 7에 나타내었다:
(1) EL 스펙트럼 측정
제조된 유기 발광 소자에 대해, 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 휘도가 500cd/m2 일 때의 EL 스펙트럼을 측정하여 결과를 얻었다.
(2) 전압에 따른 전류밀도 변화 측정
제조된 유기 발광 소자에 대해, 전압을 0 V 부터 10 V까지 상승시키면서 전류-전압계(Keithley 2400)를 이용하여 단위소자에 흐르는 전류값을 측정하고, 측정된 전류값을 면적으로 나누어 결과를 얻었다.
(3) 전압에 따른 휘도 변화 측정
제조된 유기 발광 소자에 대해, 전압을 0 V 부터 10 V까지 상승시키면서 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 그 때의 휘도를 측정하여 결과를 얻었다.
(4) 환산 효율 측정
상기 (2) 및 (3)로부터 측정된 휘도와 전류 밀도 및 전압을 이용하여 동일 전류밀도(10 mA/cm2)의 전류 효율(cd/A) 을 계산하였다. 그 다음, 상기 전류 효율을 (6)에서 측정된 CIE 색좌표의 y 값으로 나누어 환산 효율을 계산하였다.
(5) 수명 측정
상기 (3)로부터 측정된 휘도가 95%(T95) 및 50%(T50)로 감소하는데까지 걸린 시간을 각각 계산하였다.
(6) CIE 색좌표 측정
제조된 유기 발광 소자에 대해, 휘도계(Minolta Cs-1000A)를 이용하여 휘도가 500cd/m2 일 때의 EL 스펙트럼을 측정하여 CIE 색좌표를 얻었다.
발광층 전류밀도
(mA/cm2)		 휘도
(cd/m2)		 효율
(cd/A)		 환산 효율 EL
(nm)		 T95
(시간)		 T50
(시간)		 색좌표
(x, y)
호스트 도펀트
실시예 1 mCP 6 10 500 37.21 143.20 460 8.88 360.00 (0.17,0.26)
실시예 2 mCP 7 10 500 35.93 135.30 460 14.44 400.00 (0.17,0.27)
실시예 3 mCP 16 10 500 31.54 150.20 456 4.66 160.00 (0.16,0.21)
비교예 1 mCP D 10 500 36.47 137.80 460 4.49 130.00 (0.17,0.26)
비교예 2 mCP E 10 500 35.57 125.50 460 2.42 110.00 (0.17,0.26)
비교예 3 mCP F 10 500 31.18 140.0 456 2.64 140.00 (0.17,0.23)
상기 표 6으로부터, 실시예 1 내지 3의 유기 발광 소자는 비교예 1 내지 3의 유기 발광 소자에 비하여, 우수한 특성을 가짐을 확인할 수 있다.
10: 유기 발광 소자
11: 제1전극
15: 유기층
19: 제2전극

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기금속(organometallic) 화합물:
    <화학식 1>
    Figure 112021130939035-pat00051

    상기 화학식 1 중,
    R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기 중에서 선택되고;
    R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택되고;
    R11와 R12, R12와 R13, R13와 R14 또는 R14와 R15는 선택적으로(optionally), 서로 연결되어 축합 고리를 형성하고;
    R19 및 R20은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10알킬기 및 중수소 치환된 C1-C10알킬기; 중에서 선택되고;
    R11 내지 R20 중 하나 이상은, 중수소로 치환된 C1-C10알킬기 또는 중수소로 치환된 C1-C10선형 알킬기이고;
    n11은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    L11은 한 자리(monodentate) 리간드 및 두 자리(bidentate) 리간드 중에서 선택되고;
    m11은 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    치환된 C1-C10알킬기 및 치환된 C1-C10선형 알킬기의 치환기는 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기 및 C1-C10알콕시기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염 및 인산기 또는 이의 염 중 적어도 하나로 치환된, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기 및 C1-C10알콕시기; 중에서 선택된다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로,
    수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기 및 tert-펜틸기; 및
    중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기 및 tert-펜틸기; 중에서 선택되는, 유기금속 화합물.
  4. 제1항에 있어서,
    R11 및/또는 R15는 서로 독립적으로,
    수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 및
    중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기 및 tert-부틸기; 중에서 선택되는, 유기금속 화합물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 시아노기, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 및 n-펜틸기; 및
    중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 및 n-펜틸기; 중에서 선택되는, 유기금속 화합물.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    R19은 중수소이고, R 20는 수소이거나;
    R19은 수소이고, R 20는 중수소이거나;
    R19 및 R20는 중수소인, 유기 금속 화합물.
  9. 제1항에 있어서,
    R11 및/또는 R15가 서로 독립적으로, 중수소로 치환된 C1-C10알킬기 또는 중수소로 치환된 C1-C10선형 알킬기이거나;
    R11, R15 및 R17가 서로 독립적으로, 중수소로 치환된 C1-C10알킬기 또는 중수소로 치환된 C1-C10선형 알킬기인, 유기금속 화합물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 중수소로 치환된 C1-C10알킬기는, 중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, iso-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, iso-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, iso-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, neo-펜틸기, 1,2-디메틸프로필기 및 tert-펜틸기; 중에서 선택되고,
    상기 중수소로 치환된 C1-C10선형 알킬기는, 중수소로 치환된, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기 및 n-펜틸기; 중에서 선택되는, 유기금속 화합물.
  12. 제1항에 있어서,
    L11는 두 자리 리간드 중에서 선택되는, 유기금속 화합물.
  13. 제1항에 있어서,
    L11는 하기 화학식 4-1 내지 4-4 중 어느 하나로 표시되는, 유기금속 화합물:
    Figure 112021130939035-pat00052

    상기 화학식 4-1 내지 4-4 중,
    X41은 CR41 또는 질소 원자(N)이고; X42는 CR42 또는 N이고;
    Y41 및 Y42는 서로 독립적으로, 탄소 원자(C) 또는 N이고;
    A41 내지 A43은 서로 독립적으로, C3-C10시클로알케인, C1-C10헤테로시클로알케인, C3-C10시클로알켄, C1-C10헤테로시클로알켄, C6-C10아렌, C1-C10헤테로아렌, 비-방향족 축합다환 및 비-방향족 헤테로축합다환 중에서 선택되고;
    R41 내지 R44는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기;
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, 페닐기, 나프틸기, 피리디닐기 및 피리미디닐기 중 적어도 하나로 치환된, C1-C20알킬기 및 C1-C60알콕시기;
    페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 이소인돌일기, 인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트롤리닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 이미다조피리디닐기 및 이미다조피리미디닐기;
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 이소인돌일기, 인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트롤리닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 이미다조피리디닐기 및 이미다조피리미디닐기 중 적어도 하나로 치환된, 페닐기, 나프틸기, 플루오레닐기, 페난트레닐기, 안트라세닐기, 플루오란테닐기, 트리페닐레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기, 피롤일기, 티오페닐기, 퓨라닐기, 이미다졸일기, 피라졸일기, 티아졸일기, 이소티아졸일기, 옥사졸일기, 이속사졸일기, 피리디닐기, 피라지닐기, 피리미디닐기, 피리다지닐기, 이소인돌일기, 인돌일기, 인다졸일기, 푸리닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 벤조퀴놀리닐기, 퀴녹살리닐기, 퀴나졸리닐기, 시놀리닐기, 카바졸일기, 페난트롤리닐기, 벤조이미다졸일기, 벤조퓨라닐기, 벤조티오페닐기, 이소벤조티아졸일기, 벤조옥사졸일기, 이소벤조옥사졸일기, 트리아졸일기, 테트라졸일기, 옥사디아졸일기, 트리아지닐기, 디벤조퓨라닐기, 디벤조티오페닐기, 벤조카바졸일기, 디벤조카바졸일기, 이미다조피리디닐기 또는 이미다조피리미디닐기; 및
    -Si(Q41)(Q42)(Q43); 중에서 선택되고;
    b43 및 b44는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수 중에서 선택되고;
    Q41 내지 Q43은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산 또는 이의 염, 술폰산 또는 이의 염, 인산 또는 이의 염, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 또는 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹이고;
    * 및 *'는 서로 독립적으로, 화학식 1 중 Ir과의 결합 사이트이다.
  14. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 1-1로 표시되는, 유기금속 화합물:
    <화학식 1-1>
    Figure 112021130939035-pat00053

    상기 화학식 1-1 중,
    R11, R13, R15 내지 R20, L11, n11 및 m11의 정의는 제1항에서 정의한 바와 같다.
  15. 제1항에 있어서,
    하기 화학식 1-21 및 1-22 중 어느 하나로 표시되는, 유기금속 화합물:
    <화학식 1-21>
    Figure 112022006537122-pat00054

    <화학식 1-22>
    Figure 112022006537122-pat00055

    상기 화학식 1-21 및 1-22 중,
    R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기 중에서 선택되고;
    R17은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기 중에서 선택되고;
    R19 및 R20은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10알킬기 및 중수소 치환된 C1-C10알킬기; 중에서 선택되고;
    L11, n11 및 m11의 정의는 제1항에서 정의한 바와 같고;
    Rx1 내지 Rx3는 서로 독립적으로, 중수소로 치환된 C1-C10알킬기 또는 중수소로 치환된 C1-C10선형 알킬기이다.
  16. 제1항에 있어서,
    하기 화합물 1 내지 24 중에서 선택되는, 유기금속 화합물:
    Figure 112015012601662-pat00056

    Figure 112015012601662-pat00057

    Figure 112015012601662-pat00058

    Figure 112015012601662-pat00059
  17. 하기 화학식 1로 표시되는 제1유기금속 화합물 및 하기 화학식 2로 표시되는 제2유기금속 화합물을 포함하는, 유기금속 화합물-함유 조성물:
    <화학식 1>
    Figure 112021130939035-pat00060

    <화학식 2>
    Figure 112021130939035-pat00061

    상기 화학식 1 및 2 중,
    R11, R12 및 R14 내지 R18는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기 중에서 선택되고;
    R13은 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택되고;
    R11와 R12, R12와 R13, R13와 R14 또는 R14와 R15는 선택적으로(optionally), 서로 연결되어 축합 고리를 형성하고;
    R19 및 R20은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, C1-C10알킬기 및 중수소 치환된 C1-C10알킬기; 중에서 선택되고;
    R11 내지 R20 중 하나 이상은, 중수소로 치환된 C1-C10알킬기 또는 중수소로 치환된 C1-C10선형 알킬기이고;
    R21, R22 및 R24 내지 R28는 서로 독립적으로, 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10알킬기 중에서 선택되고;
    R23은 수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 카르보닐기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염 및 치환 또는 비치환된 C1-C10선형 알킬기; 중에서 선택되고;
    R29 및 R30은 서로 독립적으로, 수소, 및 C1-C10알킬기; 중에서 선택되고;
    R21 내지 R30은 중수소-비함유 치환기이고;
    n11 및 n21은 서로 독립적으로, 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
    L11 및 L21은 서로 독립적으로, 한 자리(monodentate) 리간드 및 두 자리(bidentate) 리간드 중에서 선택되고;
    m11 및 m21은 서로 독립적으로, 0, 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    치환된 C1-C10알킬기 및 치환된 C1-C10선형 알킬기의 치환기는 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염, 인산기 또는 이의 염, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기 및 C1-C10알콕시기; 및
    중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실산기 또는 이의 염, 술폰산기 또는 이의 염 및 인산기 또는 이의 염 중 적어도 하나로 치환된, C1-C10알킬기, C2-C10알케닐기, C2-C10알키닐기 및 C1-C10알콕시기; 중에서 선택된다.
  18. 제17항에 있어서,
    하기 식 2로 표시되는 중수소화율이 50% 이상인, 유기금속 화합물-함유 조성물:
    <식 2>
    중수소화율(%) = nD2/(nH2 + nD2) X 100
    식 2 중,
    nH2는 상기 중수소-함유 치환기들에 포함된 수소의 총 개수 및 상기 중수소-함유 치환기들에 상응하는 중수소를 함유하지 않은 치환기에 포함된 수소의 총 개수의 합을 나타내고;
    nD2은 상기 중수소-함유 치환기들에 포함된 중수소의 총 개수를 나타낸다.
  19. 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하고, 상기 유기층이 제1항, 제3항, 제4항, 제6항, 제8항, 제9항 및 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항의 유기금속 화합물 중 1종 이상을 포함하거나, 제17항 또는 제18항 중 어느 한 항의 유기금속 화합물-함유 조성물을 포함하는, 유기 발광 소자.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 유기층이 발광층을 포함하고,
    상기 발광층이 상기 유기금속 화합물 또는 상기 유기금속 화합물-함유 조성물을 포함하고;
    상기 발광층이 호스트를 더 포함하고, 상기 발광층에 포함된 상기 유기금속 화합물이 도펀트인, 유기 발광 소자.
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