KR102617879B1 - 신규한 이리듐 착화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자 - Google Patents

신규한 이리듐 착화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규한 이리듐 착화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자를 제공한다.

Description

신규한 이리듐 착화합물 및 이를 이용한 유기발광 소자{Novel Iridium complex and organic light emitting device comprising the same}
본 발명은 신규한 이리듐 착화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 응답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다.
유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자에 사용되는 유기물에 대하여 새로운 재료의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
한편, 최근에는 공정 비용 절감을 위하여 기존의 증착 공정 대신 용액 공정, 특히 잉크젯 공정을 이용한 유기 발광 소자가 개발되고 있다. 초창기에는 모든 유기 발광 소자 층을 용액 공정으로 코팅하여 유기 발광 소자를 개발하려 하였으나 현재 기술로는 한계가 있어, 정구조 형태에서 HIL, HTL, EML만을 용액 공정으로 진행하고 추후 공정은 기존의 증착 공정을 활용하는 하이브리드(hybrid) 공정이 연구 중이다.
이에 본 발명에서는 유기 발광 소자에 사용될 수 있으면서 동시에 용액 공정에 사용 가능한 신규한 유기 발광 소자의 소재를 제공한다.
한국특허 공개번호 제10-2000-0051826호
본 발명은 신규한 이리듐 착화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물을 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112018129336300-pat00001
상기 화학식 1에서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴이고,
Ar2 및 Ar3 중 하나는 수소이고, 다른 하나는 하기 화학식 2로 표시되고,
[화학식 2]
상기 화학식 2에서,
X1 내지 X5는 각각 독립적으로, N, CH, 또는 CR이고, 여기서 R은 비치환되거나, 또는 C1-10 알킬로 치환된 C6-60 아릴이고,
L은 1가의 두자리 유기 리간드이고,
n은 1, 2, 또는 3이고,
단, Ar2 또는 Ar3가 페닐, 비페닐릴 및 2,6-디페닐피리딘-4-일인 경우는 제외한다.
또한, 본 발명은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물을 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다.
상술한 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있으며, 또한 용액 공정에 사용이 가능하며, 유기 발광 소자에서 효율의 향상, 낮은 구동전압 및/또는 수명 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8), 전자주입층(9) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 제조예 1에서 제조한 리간드 화합물 L1의 1H-NMR 데이터를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명한다.
(용어의 정의)
본 명세서에서, 는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 히드록시기; 카보닐기; 에스테르기; 이미드기; 아미노기; 포스핀옥사이드기; 알콕시기; 아릴옥시기; 알킬티옥시기; 아릴티옥시기; 알킬술폭시기; 아릴술폭시기; 실릴기; 붕소기; 알킬기; 사이클로알킬기; 알케닐기; 아릴기; 아르알킬기; 아르알케닐기; 알킬아릴기; 알킬아민기; 아랄킬아민기; 헤테로아릴아민기; 아릴아민기; 아릴포스핀기; 또는 N, O 및 S 원자 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환 또는 비치환되거나, 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환 또는 비치환된 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐이기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
*본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 40인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 에스테르기는 에스테르기의 산소가 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄 알킬기 또는 탄소수 6 내지 25의 아릴기로 치환될 수 있다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 이미드기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, t-부틸디메틸실릴기, 비닐디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 구체적으로 트리메틸붕소기, 트리에틸붕소기, t-부틸디메틸붕소기, 트리페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄(선형) 또는 분지쇄(분지형)일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 사이클로펜틸메틸, 사이클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알케닐기의 탄소수는 2 내지 6이다. 구체적인 예로는 비닐, 1-프로페닐, 이소프로페닐, 1-부테닐, 2-부테닐, 3-부테닐, 1-펜테닐, 2-펜테닐, 3-펜테닐, 3-메틸-1-부테닐, 1,3-부타디에닐, 알릴, 1-페닐비닐-1-일, 2-페닐비닐-1-일, 2,2-디페닐비닐-1-일, 2-페닐-2-(나프틸-1-일)비닐-1-일, 2,2-비스(디페닐-1-일)비닐-1-일, 스틸베닐기, 스티레닐기 등이 있으나 이들에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 3-메틸사이클로펜틸, 2,3-디메틸사이클로펜틸, 사이클로헥실, 3-메틸사이클로헥실, 4-메틸사이클로헥실, 2,3-디메틸사이클로헥실, 3,4,5-트리메틸사이클로헥실, 4-tert-부틸사이클로헥실, 사이클로헵틸, 사이클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
*본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 20이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐이기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난쓰레닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다. 상기 플루오레닐기가 치환되는 경우, 등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴은 이종 원소로 O, N, Si 및 S 중 1개 이상을 포함하는 헤테로아릴로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로아릴의 예로는 잔텐(xanthene), 티오잔텐(thioxanthen), 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤조이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 아르알케닐기, 알킬아릴기, 아릴아민기, 아릴실릴기 중의 아릴기는 전술한 아릴기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아르알킬기, 알킬아릴기, 알킬아민기 중 알킬기는 전술한 알킬기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴아민 중 헤테로아릴은 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 아르알케닐기 중 알케닐기는 전술한 알케닐기의 예시와 같다. 본 명세서에 있어서, 아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌은 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 탄화수소 고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 아릴기 또는 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리는 1가기가 아니고, 2개의 치환기가 결합하여 형성한 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴에 관한 설명이 적용될 수 있다.
(화합물)
한편, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물을 제공한다. 이때, 상기 화학식 1에서 Ar2 또는 Ar3가 페닐, 비페닐릴 및 2,6-디페닐피리딘-4-일인 화합물은 제외된다.
종래에 진공 증착 공정에 사용되던 물질은, 용매에 대한 용해도가 매우 낮거나, 특정 용매에 대해서만 용해도가 높아 용액 공정에 사용되기 어렵다는 문제가 있었다.
그러나 본 발명에 따른 화합물은, 이하 상세히 설명할 바와 같이 2-페닐벤즈이미다졸 코어의 페닐 치환기의 2번 또는 3번 위치에 상기 화학식 2로 표시되는 6원 방향족고리기를 갖는다. 상기와 같이 벤즈이미다졸에 페닐기-6원 헤테로방향족기가 메타 위치 또는 파라 위치로 연결된 화합물의 경우, 페닐벤즈이미다졸 코어에 치환기가 결합되어 있지 않은 화합물에 비하여, 유기 용매에 대한 용해도가 높고, 치환기에 따른 분자의 HOMO(Highest occupied molecular orbital) 및 LUMO(Lowest unoccupied molecular orbital) 에너지준위 조절을 통해 도펀트의 발광 파장 영역의 조절이 용이하다.
다만, 상기 화학식 1에서 Ar2/Ar3가 페닐, 비페닐릴, 또는 2,6-디페닐피리딘-4-일인 경우에는, 후술하는 실시예에서 확인할 수 있는 바와 같이 유기 용매에 대한 용해도가 낮고, 유기 발광 소자에 사용시 전류 효율 및 수명 특성이 좋지 않다는 문제가 있다.
따라서, 상기 화학식 1로 표시되면서 페닐벤즈이미다졸 코어의 페닐 치환기로 페닐, 비페닐릴, 또는 2,6-디페닐피리딘-4-일인 화합물이 제외된 본 발명에 따른 화합물은 용액 공정에 사용되는 유기 용매, 예를 들어 톨루엔과 같은 용매에 대한 용해도가 높아 유기 발광 소자 제조 시 용액 공정에 사용 가능하다.
한편, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 Ar2가 상기 화학식 2로 표시되고, Ar3가 수소인 경우 하기 화학식 1A로 표시되고, Ar2가 수소이고, Ar3가 상기 화학식 2로 표시되는 경우 하기 화학식 1B로 표시된다:
[화학식 1A]
[화학식 1B]
상기 화학식 1A 또는 1B에서,
Ar1, X1 내지 X5, L 및 n에 대한 설명은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
바람직하게는, Ar1은 비치환된 C6-60 아릴이다. 예를 들어, Ar1은 페닐이다.
바람직하게는, 상기 화학식 2에서,
X1 내지 X5 중 2개가 CR이고, 나머지는 CH이거나;
X1 내지 X5 중 1개 내지 3개가 N이고, 나머지는 CH이거나;
X1 내지 X5 중 1개 내지 3개가 N이고, 나머지 중 1개는 CR이고, 그 외는 CH이거나; 또는
X1 내지 X5 중 1개 내지 3개가 N이고, 나머지 중 2개는 CR이고, 그 외는 CH이다.
보다 바람직하게는, 상기 화학식 2로 표시되는 치환기는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:
상기에서,
R은 비치환되거나, 또는 C1-10 알킬로 치환된 C6-20 아릴이고,
m은 0, 1, 또는 2이고,
m'는 2이다.
이때, 바람직하게는, R은 C6-20 아릴, 또는 C1-10 알킬로 치환된 C6-20 아릴이다. 보다 바람직하게는, R은 C6-20 아릴, 또는 tert-부틸로 치환된 C6-20 아릴이다. 가장 바람직하게는, R은 페닐, 또는 tert-부틸페닐이다.
바람직하게는, L은 보조리간드로 사용되는 1가의 음이온성 두자리(bidentate) 리간드로, 구체적으로 sp2 탄소와 헤테로원자를 통해 이리듐에 배위 결합하는 두자리 리간드이거나 또는 헤테로원자와 헤테로원자를 통해 이리듐에 배위 결합하는 두자리 리간드이고, 이때 이리듐에 배위 결합하는 헤테로원자는 N 또는 O이다.
보다 바람직하게는, L은 하기로 표시되는 1가의 두자리 리간드로부터 선택되는 어느 하나이다:
상기에서,
Y1 내지 Y4는 서로 독립적으로, C 또는 N이고,
A 고리는 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피롤, 이미다졸, 옥사졸, 티아졸, 아이소퀴놀린, 퀴놀린, 벤즈이미다졸, 벤즈옥사졸, 또는 벤조티아졸이고,
B 고리는 페닐이고,
R1 내지 R3는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐; 시아노; 니트로; 아미노; 치환 또는 비치환된 C1-60 알킬; 치환 또는 비치환된 C1-60 할로알킬; 치환 또는 비치환된 C1-60 알콕시; 치환 또는 비치환된 C1-60 할로알콕시; 치환 또는 비치환된 C3-60 사이클로알킬; 치환 또는 비치환된 C2-60 알케닐; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴; 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴옥시; 또는 치환 또는 비치환된 N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 헤테로원자를 1개 이상 포함하는 C2-60 헤테로아릴이고,
a1 및 a2는 각각 0 내지 4의 정수이고,
*는 Ir과 결합되는 위치를 나타낸다.
상기 화학식 1에서, n은 주리간드로 사용되는 (*는 Ir과 결합되는 위치)로 표시되는 리간드의 개수를 의미하고, 3-n은 보조리간드로 사용되는 L의 개수를 의미한다. 또한, n이 2 이상인 경우 상기 주리간드는 서로 동일하거나 상이할 수 있고, 3-n이 2 이상인 경우 상기 보조리간드는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
바람직하게는, n은 3이다. 즉, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 주리간드 하나만이 이리듐에 배위된 동종리간드 착화합물(homoleptic complex)일 수 있고, 이 경우 2 종류 이상의 리간드가 이리듐에 배위된 이종리간드 착화합물(heteroleptic complex)에 비해 열안정성 및 화학적안정성이 우수할 수 있다.
구체적으로, n이 3인 경우 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물은 하기 화학식 1A-1 및 1B-1로 표시될 수 있다:
[화학식 1A-1]
[화학식 1B-1]
상기 화학식 1A-1 또는 1B-1에서,
Ar1 및 X1 내지 X5에 대한 설명은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
바람직하게는, 상기 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시된다:
[화학식 1-1]
[화학식 1-2]
상기 화학식 1-1 및 1-2에서,
X1, X3 및 X5는 각각 독립적으로, N 또는 CH이고,
Ar1은 C6-60 아릴이고,
R'는 C1-10 알킬이다.
보다 바람직하게는, 상기 상기 화학식 1-1 및 1-2에서, Ar1은 페닐이고, R'는 메틸, 에틸, 프로필, iso-프로필, 부틸, iso-부틸, sec-부틸, 또는 tert-부틸이다. 가장 바람직하게는, R'는 용액 공정에 사용되는 톨루엔과 같은 유기 용매에 대한 용해도가 가장 향상될 수 있는 tert-부틸이다.
예를 들어, 상기 이리듐 착화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다:
한편, 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물은, 일례로 Ar2가 상기 화학식 2로 표시되고, Ar3가 수소이면서, n이 3인 경우, 하기 반응식 1과 같은 제조 방법으로 제조할 수 있다:
[반응식 1]
상기 반응식 1에서, X는 할로겐이고, 나머지 치환기에 대한 설명은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.
상기 단계 1-1은 출발물질 SM-1과 SM-2 또는 SM-3을 스즈키 커플링 반응을 통해 리간드 화합물 L-1을 제조하는 단계로, 이때 스즈키 커플링 반응은 팔라듐 촉매와 염기의 존재 하에 수행하는 것이 바람직하다.
이후, 상기 단계 1-2는 리간드 화합물 L-1과 이리듐 클로라이드를 반응시켜, 이리듐 다이머 화합물 L-2를 제조하는 단계로, 이때, 리간드 화합물 L-1은 이리듐 클로라이드 1 당량 기준 약 2.5 내지 약 3.0 당량을 투입하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 단계 1-3은 이리듐 다이머 화합물 L-2에 리간드 화합물 L-1을 더 투입하여 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계로, 이때, 리간드 화합물 L-1은 이리듐 다이머 화합물 L-2 1 당량 기준 약 2.0 내지 약 2.5 당량을 투입하는 것이 바람직하며, 상기 제조 방법은 후술하는 제조예에서 보다 구체화 될 수 있다.
(코팅 조성물)
한편, 본 발명에 따른 화합물은 용액 공정으로 유기 발광 소자의 유기물 층, 특히 발광층을 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 화합물은 발광층의 도펀트 재료로 사용될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명은 상술한 본 발명에 따른 화합물 및 용매를 포함하는 코팅 조성물을 제공한다.
상기 용매는 본 발명에 따른 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있는 용매이면 특별히 제한되지 않으며, 일례로 클로로포름, 염화메틸렌, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라하이드로퓨란, 디옥산 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 트리메틸벤젠, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디메톡시에탄, 프로필렌글리콜, 디에톡시메탄, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올 및 그의 유도체; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭사이드 등의 술폭사이드계 용매; 및 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매; 부틸벤조에이트, 메틸-2-메톡시벤조에이트 등의 벤조에이트계 용매; 테트랄린; 3-페녹시톨루엔 등의 용매를 들 수 있다. 또한, 상술한 용매를 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상의 용매를 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 용매로 톨루엔을 사용할 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 호스트 재료로 사용되는 화합물을 더 포함할 수 있고, 상기 호스트 재료에 사용되는 화합물에 대한 설명은 후술한다.
또한, 상기 코팅 조성물의 점도는 1 cP 내지 10 cP가 바람직하며, 상기의 범위에서 코팅이 용이하다. 또한, 상기 코팅 조성물 내 본 발명에 따른 화합물의 농도는 0.1 wt/v% 내지 20 wt/v%인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 코팅 조성물의 용매에 대한 용해도(wt%)는 용매 톨루엔을 기준으로 1.5 내지 10.0이고, 이에 따라 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물을 포함하는 코팅 조성물은 용액 공정에 사용되기 적합하다.
또한, 본 발명은 상술한 코팅 조성물을 사용하여 발광층을 형성하는 방법을 제공한다. 구체적으로, 양극 상에, 또는 양극 상에 형성된 정공 수송층 상에 상술한 본 발명에 따른 발광층을 용액 공정으로 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 코팅 조성물을 열처리하는 단계를 포함한다.
상기 용액 공정은 상술한 본 발명에 따른 코팅 조성물을 사용하는 것으로, 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
상기 열처리 단계에서 열처리 온도는 150 내지 230℃가 바람직하다. 또한, 상기 열처리 시간은 1분 내지 3시간이고, 보다 바람직하게는 10분 내지 1시간이다. 또한, 상기 열처리는 아르곤, 질소 등의 불활성 기체 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다.
(유기 발광 소자)
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 일례로, 본 발명은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물을 포함하는, 유기 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 정공주입층(5), 정공수송층(6), 발광층(7), 전자수송층(8), 전자주입층(9) 및 음극(4)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물은 상기 발광층에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층이 본 발명에 따른 화합물을 포함하고, 상술한 방법과 같이 제조되는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조할 수 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 유기물층 및 음극을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다(WO 2003/012890). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다(WO 2003/012890). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
일례로, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이거나, 또는 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 화합물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 정공주입층은 전극으로부터 정공을 주입하는 층으로, 정공 주입 물질로는 정공을 수송하는 능력을 가져 양극에서의 정공 주입효과, 발광층 또는 발광재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖고, 발광층에서 생성된 여기자의 전자주입층 또는 전자주입재료에의 이동을 방지하며, 또한, 박막 형성 능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물 층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물, 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물, 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물, 페릴렌(perylene) 계열의 유기물, 안트라퀴논 및 폴리아닐린과 폴리티오펜 계열의 전도성 화합물 등이 있으나, 이들에만 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 화합물, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 상술한 바와 같이 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 상기 도펀트 재료로는 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 호스트 재료는 일반적으로 사용되는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등을 사용할 수 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 전자수송층은 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층으로, 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자주입층은 전극으로부터 전자를 주입하는 층으로, 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자 주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 LiF, NaF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 질소 함유 5원환 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 금속 착체 화합물로서는 8-하이드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-하이드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)아연, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)클로로갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(o-크레졸라토)갈륨, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(1-나프톨라토)알루미늄, 비스(2-메틸-8-퀴놀리나토)(2-나프톨라토)갈륨 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 화합물은 유기 발광 소자 외에도 유기 태양 전지 또는 유기 트랜지스터에 포함될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 이리듐 착화합물 1의 제조
단계 1-1: 리간드 화합물 L1의 제조
3,5-비스(4-tert-부틸페닐)-1-브로모벤젠 1.1 g(1.0 eq), 4-(1-페닐-1H-벤즈이미다졸-2-일)페닐보론산 1.2 g(1.5 eq), Pd(PPh3)4 0.3 g(10 몰%)를 THF/H2O(30 ml:10 ml)에 녹인 뒤, 포타슘 카보네이트 1.0 g(3.0 eq)을 첨가하였다. 이후 상기 혼합물을 질소로 치환한 후 온도를 80℃로 승온하여 12 시간 동안 교반하였다. 이후, TLC(Thin layer chromatography)로 반응이 종결된 것을 확인한 후, 상기 혼합물에 Et2O를 넣어 Et2O/H2O 조건으로 추출하여 유기층을 추출하였다. 이후, DCM/헥산(1:4)을 용리액으로 사용하여 컬럼 크로마토그래피를 통해 표제 화합물 1.6 g(수율 89%)을 얻었으며, 이에 대한 1H-NMR 데이터를 도 3에 나타내었다.
단계 1-2: 이합체 화합물 Dimer 1의 제조
IrCl2 ·3H2O 1 eq에, 상기 단계 1-1에서 제조한 리간드 화합물 L1을 2.5 eq이 되도록 첨가하였다. 이후, 이를 EtOEtOH/H2O(30 ml:10 ml)에 녹인 뒤, 혼합물을 질소로 치환하고, 온도를 140℃로 승온하여 12 시간 동안 교반하였다. 반응물의 색이 주황색으로 변하면서 용매에 고체가 석출되면 반응기 종결된 것으로 간주하고, 이를 냉각하여 그대로 여과하였다. 필터에 걸러진 고체를 MeOH로 3번 Washing한 후, 추가적인 정제 없이 표제 화합물 1.5 g(수율 98%)을 얻었다.
단계 1-3: 이리듐 착화합물 1의 제조
상기 단계 1-2에서 제조한 이합체 화합물 Dimer 1 1 eq에, 상기 단계 1-1에서 제조한 리간드 화합물 L1을 2.0 eq이 되도록 첨가하였다. 이후, AgOTf 2.25 eq 및 용매로서 톨루엔 30 ml를 첨가하였고, 이 혼합물을 질소로 치환하고, 온도를 120℃로 승온하여 72 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응이 종결된 것을 확인한 후, 이를 냉각하여 셀라이트 필터로 여과하였다. 상기 셀라이트 필터에 걸러진 고체를 톨루엔으로 Washing하여 이리듐 불순물을 제거한 이후, 용매를 제거하였다. 이후, 톨루엔/헥산(1:2)을 용리액으로 사용하여 컬럼 크로마토그래피를 통해 표제 화합물 1.6 g(수율 65%)을 얻었다.
MS[M+H]+= 2021.0
제조예 2: 이리듐 착화합물 2의 제조
제조예 1의 단계 1-1에서 3,5-비스(4-tert-부틸페닐)-1-브로모벤젠 대신 2,4-비스(4-tert-부틸페닐)-6-클로로-1,3,5-트리아진을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여 표제 화합물 1.2 g(수율 72%)을 얻었다.
MS[M+H]+= 2029.8
제조예 3: 이리듐 착화합물 3의 제조
제조예 1의 단계 1-1에서 4-(1-페닐-1H-벤즈이미다졸-2-일)페닐보론산 대신 1-페닐-2-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1H-벤즈이미다졸을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여 표제 화합물 1.5 g(수율 66%)을 얻었다.
MS[M+H]+= 2021.0
제조예 4: 이리듐 착화합물 4의 제조
제조예 1의 단계 1-1에서 3,5-비스(4-tert-부틸페닐)-1-브로모벤젠 대신 2,4-비스(4-tert-부틸페닐)-6-클로로-1,3,5-트리아진을 사용하고, 4-(1-페닐-1H-벤즈이미다졸-2-일)페닐보론산 대신 1-페닐-2-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보로란-2-일)페닐)-1H-벤즈이미다졸을 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 1과 동일한 방법을 사용하여 표제 화합물 1.8 g(수율 70%)을 얻었다.
MS[M+H]+= 2029.8
실험예 1: 용해도 실험
상기 제조예에서 제조한 화합물 1 내지 4 및 하기 화합물 A 내지 D를 각각 톨루엔에 용해시켜 용해도를 측정하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
화합물 용해도 (wt%)
화합물 1 4.5
화합물 2 5.0
화합물 3 5.0
화합물 4 4.0
화합물 A 0.5
화합물 B 1.0
화합물 C 0.5
화합물 D 1.0
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물은, 페닐피리딘 코어를 갖는 이리듐 착화합물뿐 아니라, Ar2/ Ar3가 페닐, 비페닐릴 및 2,6-디페닐피리딘-4-일인 화합물에 비해서도 톨루엔에 대한 용해도가 현저히 높음을 알 수 있다.
실시예 1: 유기 발광 소자의 제조
ITO(indium tin oxide)가 1,500Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이 때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후, 상기 기판을 5분간 세정한 후 글로브박스로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 PEDOT:PSS를 스핀코팅하여 30 nm 두께의 코팅 조성물을 코팅한 후, N2 분위기 하에 핫플레이트에서 220℃, 30분 조건으로 코팅 조성물을 경화시켜, 정공 주입층을 형성하였다. 상기 정공 주입층 위에 하기 화합물 HTM1을 유기용매 톨루엔에 1 wt%로 녹인 조성물을 40 nm두께로 스핀 코팅한 뒤, N2 분위기 하에 핫플레이트에서 200℃, 30분 조건으로 코팅 조성물을 경화시켜, 정공 수송층을 형성하였다.
상기 정공 수송층 위에 하기 호스트 화합물 HOST와 상기 제조예 1에서 제조한 화합물 1을 90:10의 중량비율로, 톨루엔에 1 wt%로 녹인 조성물을 40 nm두께로 스핀 코팅한 뒤, N2 분위기 하에 핫플레이트에서 200℃, 30분 조건으로 코팅 조성물을 경화시켜, 발광층을 형성하였다.
이후, 진공증착기로 옮겨 화합물 ETM1(20 Å), LiF(12 Å) 및 Al(2000 Å)를 순차적으로 증착하여 전자 수송층, 전자 주입층 및 음극을 구비한 소자를 제작하였다. 상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 0.4 ~ 0.7 Å/sec 를 유지하였고, 캐소드의 LiF는 0.3 Å/ sec, 알루미늄은 2 Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2x10-7 ~ 5x10-8 torr를 유지하였다.
실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 4
발광층의 도펀트로 상기 화합물 1 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 사용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실험예 2: 유기 발광 소자 특성 평가
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 구동전압, 전류효율, 및 수명(T50)을 측정하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. T50은 휘도가 초기 휘도에서 50%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미한다.
화합물
(발광층
도펀트)		 구동전압
(V
@20mA/cm2)		 전류효율
(cd/A
@20mA/cm2)		 색좌표
(x,y)		 T50
(hr
@20mA/cm2)
실시예 1 화합물 1 4.61 45.60 (0.284, 0.709) 65
실시예 2 화합물 2 3.15 46.51 (0.645, 0.354) 57
실시예 3 화합물 3 4.90 41.28 (0.302, 0.651) 56
실시예 4 화합물 4 5.06 43.53 (0.320, 0.622) 64
비교예 1 화합물 A 5.08 24.98 (0.288, 0.641) 43
비교예 2 화합물 B 5.21 23.87 (0.282, 0.543) 36
비교예 3 화합물 C 5.13 35.56 (0.279, 0.626) 51
비교예 4 화합물 D 4.95 27.16 (0.286, 0.620) 29
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 화합물을 발광층의 도펀트로 사용한 유기 발광 소자는, 비교예 화합물 A 내지 D를 발광층의 도펀트로 사용한 유기 발광 소자에 비하여, 구동전압, 전류 효율 및 수명 측면에서 모두 우수한 특성을 나타내었다.
1: 기판 2: 양극
3: 발광층 4: 음극
5: 정공주입층 6: 정공수송층
7: 발광층 8: 전자수송층
9: 전자주입층

Claims (9)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 이리듐 착화합물:
    [화학식 1]
    Figure 112023129105030-pat00036

    상기 화학식 1에서,
    Ar1은 C6-20 아릴이고,
    Ar2 및 Ar3 중 하나는 수소이고, 다른 하나는 하기로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나이고,

    상기에서,
    R은 비치환되거나, 또는 C1-10 알킬로 치환된 C6-20 아릴이고,
    m은 0, 1, 또는 2이고,
    m'는 2이고,
    L은 1가의 두자리 유기 리간드이고,
    n은 1, 2, 또는 3이고,
    단, Ar2 또는 Ar3가 페닐, 비페닐릴 및 2,6-디페닐피리딘-4-일인 경우는 제외한다.
  2. 제1항에 있어서,
    Ar1은 페닐인,
    이리듐 착화합물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    R은 페닐, 또는 tert-부틸페닐인,
    이리듐 착화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    n은 3인,
    이리듐 착화합물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화학식 1-1 또는 1-2로 표시되는,
    이리듐 착화합물:
    [화학식 1-1]
    Figure 112018129336300-pat00039

    [화학식 1-2]
    Figure 112018129336300-pat00040

    상기 화학식 1-1 및 1-2에서,
    X1, X3 및 X5는 각각 독립적으로, N 또는 CH이고,
    Ar1은 C6-60 아릴이고,
    R'는 C1-10 알킬이다.
  7. 제6항에 있어서,
    R'는 tert-부틸인,
    화합물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 화합물은 하기 화합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나인,
    이리듐 착화합물:

    Figure 112018129336300-pat00041

    Figure 112018129336300-pat00042

    Figure 112018129336300-pat00043

    Figure 112018129336300-pat00044

    Figure 112018129336300-pat00045

    Figure 112018129336300-pat00046

    Figure 112018129336300-pat00047

    Figure 112018129336300-pat00048

    Figure 112018129336300-pat00049

    Figure 112018129336300-pat00050

    Figure 112018129336300-pat00051

    Figure 112018129336300-pat00052

  9. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 발광층은 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 이리듐 착화합물을 포함하는 것인, 유기 발광 소자.
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