KR20170131112A

KR20170131112A - 신규한 1,2-디하이드로인데노[2,1-ｂ]인돌 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자

Info

Publication number: KR20170131112A
Application number: KR1020160062354A
Authority: KR
Inventors: 박상미; 박세환; 함주석; 남현국; 장승희; 백용구; 조규오
Original assignee: 주식회사 알파켐
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2017-11-29

Abstract

본 발명은 신규한 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 인광 발광층 내의 호스트 재료로 채용하는 경우 구동전압, 휘도 및 장수명 등의 발광특성이 우수한 유기 발광 소자를 구현할 수 있다.

Description

신규한 1,2-디하이드로인데노[2,1-ｂ]인돌 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자{Novel 1,2-dihydroindeno[2,1-b]indole compound and organic electroluminescent device comprising the same}

본 발명은 신규한 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

유기 발광 소자는 전자 주입 전극(음극) 과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기막에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 플라스틱 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 EL 디스플레이에 비해 낮은 전압에서 (10V이하) 구동이 가능하고, 또한 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다.

일반적인 유기 전기발광 소자의 구조는 기판, 양극, 정공을 양극으로부터 받아들이는 정공 주입층, 정공을 이송하는 정공 수송층, 정공과 전자가 결합하여 빛을 내는 발광층, 전자를 음극으로부터 받아들여 발광층으로 전달하는 전자 수송층, 및 음극으로 구성되어 있다. 경우에 따라서는 별도의 발광층 없이 전자 수송층이나 정공 수송층에 소량의 형광 또는 인광성 염료를 도핑하여 발광층을 구성할 수도 있으며, 고분자를 사용할 경우에는 일반적으로 정공 수송층과 발광층, 및 전자 수송층의 역할을 하나의 고분자가 동시에 수행할 수 있다. 두 전극 사이의 유기물 박막층들은 진공증착법 또는 스핀코팅, 잉크젯프린팅, 롤코팅 등의 방법으로 형성되며, 음극으로부터 전자의 효율적인 주입을 위해 별도의 전자 주입층을 삽입하는 경우도 있다.

유기 발광 소자에서 발광효율을 결정하는 가장 중요한 요인은 발광 재료이다. 발광 재료로는 현재 형광 재료가 널리 사용되고 있으나, 발광 메커니즘 상 인광 재료의 개발은 이론적으로 4배까지 발광 효율을 개선시킬 수 있는 가장 좋은 방법 중 하나이다. 현재까지 이리듐(III)착물 계열이 인광 발광 재료로 널리 알려져 있으며, 각 RGB 별로는 (acac)Ir(btp)₂, Ir(ppy)₃ 및 Firpic 등의 재료가 알려져 있다. 인광 발광 호스트 재료로는 현재까지 CBP가 가장 널리 알려져 있고, BCP 및 BAlq 등의 정공차단층을 적용한 고효율의 OLED가 공지되어 있으며, 일본의 파이오니어 등에서는 BAlq 유도체를 호스트로 이용해 고성능의 OLED을 개발한 바 있다.

그러나, 기존 인광 발광 재료를 사용한 유기전계발광소자는 형광 발광 재료를 사용한 소자에 비해 전류 효율(cd/A)이 상당히 높으나, 인광 발광 재료의 호스트로 BAlq, CBP 등의 재료를 사용할 경우, 형광재료를 사용한 소자에 비해 구동 전압이 높아서 전력 효율(lm/w)면에서 큰 이점이 없고, 또한, 소자의 수명 측면에서도 만족할만한 수준이 되질 못하여 더욱 안정적이고, 고성능의 호스트 재료의 개발이 요구되고 있다.

이에 본 발명자들은 상기 종래 기술의 문제점을 고려하여 발광 호스트 재료에 대한 연구를 거듭한 결과, 발광효율, 안정성 및 소자 수명을 크게 향상시킬 수 있는 신규한 발광용 호스트 물질인 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자를 제공하고자 본 발명을 완성하였다.

KR 10-2016-0017055 A

본 발명은 신규한 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 신규한 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 인광 호스트 재료로 이용하여 발광특성이 뛰어날 뿐만 아니라 구동전압을 강화시켜줌으로서, 전력효율의 상승을 유도하여 소비전력이 개선된 유기 발광 소자를 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 (1,2-dihydroindeno[2,1-b]indole) 화합물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

R₁ 및 R₂은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, (C1-C30)알킬, (C3-C30)시클로알킬, (C6-C30)아릴 또는 (C3-C30)헤테로아릴이고;

L₁은 단일결합, (C6-C30)아릴렌 또는 (C3-C30)헤테로아릴렌이고;

Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로 (C6-C30)아릴, (C3-C30)헤테로아릴,

,

또는

이나, 단 Ar₁ 및 Ar₂ 중 적어도 하나는

,

또는

이고;

A고리 및 B고리는 각각 독립적으로 단일환 또는 다환의 (C6-C30)방향족 고리이고;

X₁ 및 X₂는 각각 독립적으로 단일결합, CR₁₁R_12, NR₁₃, S, O, Se 또는 SiR₁₄R₁₅이고;

X₃ 내지 X₅는 각각 독립적으로 CR₁₆R₁₇, NR₁₈, S, O, Se 또는 SiR₁₉R₂₀이고;

R₁₁ 내지 R₂₀는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, (C1-C30)알킬, 할로(C1-C30)알킬, (C3-C30)시클로알킬, (C1-C30)알콕시, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, (C3-C30)헤테로아릴, (C6-C30)아릴옥시, 모노 또는 디(C1-C30)알킬아미노, 모노 또는 디(C6-C30)아릴아미노, 트리(C1-C30)알킬실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 나이트로 또는 하이드록시이고;

상기 R₁, R₂, R₁₁ 내지 R₂₀의 알킬, 시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴, L1의 아릴렌 또는 헤테로아릴렌, Ar₁ 및 Ar₂의 아릴 또는 헤테로아릴, A고리 및 B고리의 단일환 또는 다환의 방향족 고리는 (C1-C30)알킬, 할로(C1-C30)알킬, 할로겐, 시아노, (C3-C30)시클로알킬, (C1-C30)알콕시, (C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴, (C3-C30)헤테로아릴, 모노 또는 디(C1-C30)알킬아미노, 모노 또는 디(C6-C30)아릴아미노, 트리(C1-C30)알킬실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 나이트로 및 하이드록시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;

상기 헤테로아릴 및 헤테로아릴렌은 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

본 발명에 따른 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물은 인광 호스트 재료로 유기 발광 소자의 발광층에 포함되는 경우 기존의 재료보다 발광 효율 및 소자 수명이 좋으며, 적절한 색좌표를 나타낸다. 또한, 본 발명에 따른 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물은 전자전달 효율이 높아 소자 제작시 결정화를 방지할 뿐만 아니라 층 형성이 양호하여 소자의 전류특성을 개선시켜 전력효율의 상승을 유도하여 소비전력이 개선된 유기 발광 소자를 제작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 실시예 4 내지 6 및 비교예 1에서 제작된 유기전기발광소자의 효율(cd/A) 대 휘도(cd/㎡)를 나타낸 그래프이다.

본 발명에 따른 신규한 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물 및 이를 이용한 유기 발광 소자에 대하여 이하 상술하나, 이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 화학식 1에서,

,

또는

이나, 단 Ar₁ 및 Ar₂ 중 적어도 하나는

,

또는

이고;

본 발명에 기재된“알킬” 및 그 외 “알킬” 부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다.

또한 본 발명에 기재된 “아릴”은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 구체적인 예로서 페닐, 나프틸, 비페닐, 터페닐, 안트릴, 인데닐(indenyl), 플루오레닐, 페난트릴, 트리페닐레닐, 피렌일, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 기재된 “헤테로아릴”은 방향족 고리 골격 원자로서 B, N, O, S. P(=O), Si 및 P로부터 선택되는 1 내지 4 개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 방향족 고리 골격 원자가 탄소인 아릴 그룹을 의미하는 것으로, 5 내지 6원 단환 헤테로아릴, 및 하나 이상의 벤젠환과 축합된 다환식 헤테로아릴이며, 부분적으로 포화될 수도 있다. 또한, 본 발명에서의 헤테로아릴은 하나 이상의 헤테로아릴이 단일결합으로 연결된 형태도 포함한다. 구체적인 예로서 퓨릴, 티오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 트리아진일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 피리다진일 등의 단환 헤테로아릴, 벤조퓨란일, 벤조티오펜일, 이소벤조퓨란일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 퀴놀릴, 이소퀴놀릴 등의 다환식 헤테로아릴 등을 들 수 있다.

바람직하게는, 상기 R₁ 및 R₂은 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 (C1-C20)알킬이고; L₁은 단일결합 또는 (C6-C20)아릴렌이고; Ar₁는 (C6-C12)아릴 또는 (C3-C10)헤테로아릴이고; Ar₂는

,

또는

이고; A고리 및 B고리는 각각 독립적으로 단일환 또는 다환의 (C6-C20)방향족 고리이고; X₁ 및 X₂는 각각 독립적으로 단일결합, CR₁₁R₁₂ _, NR₁₃, S 또는 O이고; X₃ 내지 X₅는 각각 독립적으로 CR₁₆R₁₇, NR₁₈, S, O, Se 또는 SiR₁₉R₂₀이고; R₁₁ 내지 R₁₃ 및 R₁₆ 내지 R₂₀는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C6-C20)아릴, (C6-C20)아르(C1-C20)알킬 또는 (C3-C20)헤테로아릴일 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 Ar₁는 페닐, 나프틸, 바이페닐, 퓨릴, 티오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 트리아진일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 벤조퓨란일, 벤조티오펜일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 퀴놀릴 또는 이소퀴놀릴일 수 있으며, 상기 Ar₂는 하기 구조에서 선택될 수 있다.

[상기 구조에서, X₁은 CR₁₁R₁₂ _, NR₁₃, S 또는 O이고; X₃는 CR₁₆R₁₇, NR₁₈, S, O, Se 또는 SiR₁₉R₂₀이고; R₁₁ 내지 R₁₃ 및 R₁₆ 내지 R₂₀는 각각 독립적으로 (C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴 또는 (C3-C30)헤테로아릴이다.]

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 R₁ 및 R₂은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, i-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸 또는 2-에틸헥실일 수 있고; L₁은 단일결합이거나, 페닐렌, 바이페닐렌, 나프틸렌, 안트라세닐렌, 페난트레닐렌, 피레닐렌, 피롤렌, 피라졸렌, 이미다졸렌, 트리아졸렌, 옥사졸렌, 옥사디아졸렌, 티오페닐렌, 티아졸렌, 티아디아졸렌, 피리디닐렌, 피리미디닐렌, 피라지닐렌, 피리다지닐렌, 트리아지닐렌, 벤조티오페닐렌, 벤즈이미다졸리닐렌, 벤조옥사졸리닐렌, 벤즈티아졸리닐렌, 퀴놀리닐렌 또는 이소퀴놀리닐렌일 수 있다.

본 발명에 따른 상기 화학식 1의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물은 그 구조적 특이성으로 인하여 유기 발광 소자의 유기물층으로 사용될 수 있고, 보다 구체적으로 유기물층 내의 발광층에 호스트 화합물로 사용될 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물은 하기의 화합물들로 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물은 하기 반응식에 나타난 바와 같이 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 공지의 유기반응을 통하여 제조될 수도 있다.

[반응식 1]

[상기 반응식 1에서, R₁, R₂, L₁, Ar₁ 및 Ar₂는 상기 화학식 1에서의 정의와 동일하고, Hal는 할로겐이다.]

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층으로 이루어져 있으며, 상기 유기물층은 1층으로 이루어진 단층 구조일 수도 있으나, 발광층을 포함하는 2층 이상의 다층 구조일 수도 있다. 상기 유기 발광 소자의 유기물층이 다층 구조인 경우, 이는 예컨대 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 등이 적층된 구조일 수 있다. 그러나, 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.

상기 유기물층은 상기 화학식 1의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 포함하는 발광층을 포함할 수 있으며, 상기 화학식 1의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물은 발광층 내 인광 호스트 재료로 포함될 수 있다. 상기 화학식 1의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물이 발광층 내 호스트 물질로서 포함되는 경우에, 상기 발광층은 1종 이상의 도판트를 포함할 수 있다.

상기 제1전극은 양극층일 수 있으며, 정공 주입층에 정공을 주입하는 전극이다. 따라서, 상기 양극층을 형성하기 위한 재료로 특성이 양극층에 부여되는 것이라면 한정되지 않는다. 상기 양극층을 형성하기 위한 재료의 구체적인 일예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금, 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 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](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 양극층은 전술한 재료들 중 한 가지 타입으로만 형성되거나 또는 복수개의 재료의 혼합물로도 형성될 수 있으며, 동일한 조성 또는 상이한 조성의 복수개의 층으로 구성되는 다층 구조가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유기물층은 정공 주입층(HIL), 정공 저지층(HBL), 정공 수송층(HTL), 발광층, 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으며, 필요에 따라 생략될 수 있다.

상기 정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, PEDOT/PSS 또는 copper phthalocyanine(CuPc), 4,4',4"-tris(3-Methylphenylphenylamino)triphenylamine(m-MTDATA)등의 물질을 이용하여 100 내지 600 Å 범위로 증착되는 것이 바람직하다.

또한 상기 정공 수송층(HTL)은 4,4'-bis[N-(1-napthyl) -N-phenyl-amino]-biphenyl(NPD)나 N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methyl phenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin(TPD)등의 물질을 이용하여 100 내지 600 Å 범위로 증착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 발광층은 그린 인광을 나타내는 발광층일 수 있으며, 본 발명에 따른 상기 화학식 1의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 포함함으로써, 고휘도 및 장수명 특성을 가지는 유기 발광 소자를 구현할 수 있다. 본 발명의 유기 발광 소자의 발광층에 있어, 상기 발광층의 막두께는 한정이 있는 것은 아니나 막의 균질성이나 발광시에 불필요한 고전압을 인가하는 것을 방지하고, 구동 전류에 대한 발광색의 안정성 향상의 관점으로부터, 2 nm 내지 5 ㎛의 범위에 조정하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 내지 500 Å의 범위에 조정되어 특히 바람직하게는 100 내지 400 Å의 범위인 것이 좋다.

또한 상기 발광층은 인광 도판트를 함께 사용하여 보다 높은 효율로 고휘도의 색을 얻을 수 있다. 이때, 사용되는 도판트는 제한되지 않으며, 알려진 도판트를 필요에 맞게 선택하여 사용할 수 있다. 인광 도판트로서는 삼중항 여기자로부터 발광할 수 있는 화합물로, 삼중항 여기자로부터 발광하는 한 특별히 한정되지 않으며, Ir, Ru, Pd, Pt, Os 및 Re 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 금속을 포함하는 금속 착체인 것이 바람직하고, 특히 포르피린 금속 착체 또는 오르토 금속화 금속 착체가 바람직하다. 포르피린 금속 착체로서는 포르피린 백금 착체가 바람직하다. 인광 도판트의 오르토 금속화 금속 착체를 형성하는 배위자로서는 다양한 것이 있지만, 바람직한 배위자로서는 2-페닐피리딘 유도체, 7,8-벤조퀴놀린 유도체, 2-(2-티에닐)피리딘 유도체, 2-(1-나프틸)피리딘 유도체, 2-페닐퀴놀린 유도체 등을 들 수 있다. 이들 유도체는 필요에 따라서 치환기를 가질 수도 있다. 보조 배위자로서 아세틸아세토네이토, 피크르산 등의 상기 배위자 이외의 배위자를 더 가질 수도 있다. 구체적 예로는, 비스티에닐피리딘 아세틸아세토네이트 이리듐(bisthienylpyridine acetylacetonate Iridium), 비스(벤조티에닐피리딘)아세틸아세토네이트 이리듐{bis(benzothienylpyridine)acetylacetonate Iridium}, 비스(2-페닐벤조티아졸)아세틸아세토네이트 이리듐{Bis(2-phenylbenzothiazole)acetylacetonate Iridium}, 비스(1-페닐이소퀴놀린)이리듐 아세틸아세토네이트{bis(1-phenylisoquinoline) Iridium acetylacetonate}, 트리스(1-페닐이소퀴놀린)이리듐{tris(1-phenylisoquinoline)Iridium}, 트리스(페닐피리딘)이리듐{tris(phenylpyridine)Iridium}, 트리스(2-비페닐피리딘)이리듐{tris(2-phenylpyridine)Iridium}, 트리스(3-비페닐피리딘)이리듐{tris(3-biphenylpyridine)Iridium}, 트리스(4-비페닐피리딘)이리듐{tris(4-biphenylpyridine)Iridium} 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 발광층에 포함되는 도판트의 양은 제한되지 않으나 호스트 물질 100 중량부 대비 2 내지 20 중량부 범위내로 포함되는 것이 좋으며, 상기 발광층 총 중량에 대해 총 도판트의 함량은 0.5 내지 35 중량% 범위 내인 것이 좋다.

이때, 삼중항 여기자 또는 정공이 전자 수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공 저지층(HBL)을 형성할 수 있다. 진공 증착법 및 스핀 코팅법에 의해 정공 저지층을 형성하는 경우, 그 조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 될 수 있다. 공지의 정공 저지 재료도 사용할 수 있는데, 이의 예로는, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체 등을 들 수 있다. 예를 들면, 하기와 같은 BCP 등을 정공 저지층 재료로 사용할 수 있다.

상기 전자 수송층(ETL)은 아릴 치환된 옥사디아졸, 아릴-치환된 트리아졸, 아릴-치환된 펜안트롤린, 벤족사졸, 또는 벤즈시아졸 화합물을 포함할 수 있으며, 구체적인 일예로는, 1,3-비스(N,N-t-부틸-페닐)-1,3,4-옥사디아졸(OXD-7), 3-페닐-4-(1'-나프틸)-5-페닐-1,2,4-트리아졸(TAZ), 2,9-디메틸-4,7-디페닐-펜안트롤린(바소큐프로인 또는 BCP), 비스(2-(2-하이 드록시페닐)-벤족사졸레이트)징크, 또는 비스(2-(2-하이드록시페닐)-벤즈시아졸레이트)아연 등 일 수 있으며, 상기 전자 수송 물질은 (4-비페닐)(4-t-부틸페닐)옥시디아졸 (PDB)과 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(III)(Alq3)를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 트리스(8-퀴놀리나토)알루미늄(III)(Alq3)가 좋다.

또한 상기 전자 주입층은 LIF 또는 Liq(lithium quinolate) 등을 이용하여 100 내지 500 Å 두께로 증착될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 제2전극은 음극층일 수 있으며, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금, LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등 일함수가 낮은 금속을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Al이 좋다.

본 발명에 따른 유기 발광 소자는 효율적인 호스트-도판트 간의 에너지 전달 메커니즘을 보여 전자 밀도 분포의 개선 효과를 바탕으로 확실한 고효율의 발광 특성을 발현할 수 있다. 또한, 기존의 재료가 갖고 있던 초기 효율 저하 특성 및 저수명 특성 등을 극복, 각 컬러에서 고효율 및 장수명을 갖는 고성능의 발광 특성을 확보할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 표시장치에 적용될 수 있으며, 상기 표시장치는 백라이트 유닛을 사용하는 표시장치 등일 수 있으며, 상기 유기 발광 소자는 백라이트 유닛의 광원 및 단독 광원 등으로 사용될 수 있으며, 상기 표시장치는 유기전기발광 디스플레이(OLED) 등일 수 있으나 이에 한정이 있는 것은 아니다.

이하에서, 본 발명의 상세한 이해를 위하여 본 발명의 대표 화합물을 들어 본 발명에 따른 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물, 이의 제조방법 및 소자의 발광특성을 설명하며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것으로서 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

[실시예 1] 화합물 3 의 제조

화합물 3-A 의 제조

1000 mL 3구-둥근바닥플라스크에 아이소프로필 알코올 (300 mL)에 넣고 2-인다논 (30 g, 227 mmol), 페닐하이드라진 (24.5 g, 227 mmol)과 톨루엔 설폰산 (1 g, 6.8 mmol)을 넣었다. 1 시간 동안 가열 환류하고 냉각한 후 진한 황산 (15 mL)이 담긴 아이소프로필 알코올 (50 mL)에 가하였다. 상기 반응 혼합용액을 1 시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후 2.5% 수산화나트륨 수용액에 부어주고 석출된 고체를 감압 여과 후 얻어진 고체를 헥산에 현탁시킨 후, 다시 여과하고 헥산으로 세정하여 노란색의 고체 화합물 3-A (41.9 g, 수율 : 90 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.30(s, 1H), 7.87(d, 1H), 7.65(d, 1H), 7.38(m, 3H), 7.21(m, 2H), 7.10(t, 1H), 3.7(s, 2H)

화합물 3-B 의 제조

수분을 제거시킨 2000 mL 3구-둥근바닥플라스크에서 화합물 3-A (84 g, 409 mmol)과 브로모벤젠 (77.1 g, 491 mmol)를 톨루엔 (1500 mL)에 완전 용해시킨 후 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0) (9.37 g, 10.2 mmol)와 소듐 t-부톡사이드 (59 g, 614 mmol), 트리 t-부틸포스핀 (99.2 mL, 40.9 mol)을 투입하고 10 시간 동안 가열 환류 교반하였다. 반응 종료 후에 상온으로 식히고 물과 에틸 아세테이트로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 감압 농축하였다. 농축 후 얻어진 고체를 헥산으로 재결정하여 노란색의 고체 화합물 3-B (77.1 g, 수율 : 67 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.09(d, 1H), 7.95(d, 1H), 7.83(d, 1H), 7.77(m, 2H), 7.65(m, 2H), 7.49(m, 3H), 7.41(t, 1H), 7.31(m, 2H), 3.85(s, 2H)

화합물 3-C 의 제조

아이스 베스 조건 하, 2000 mL 3구-둥근바닥플라스크에서 화합물 3-B (70 g, 248 mmol)를 테트라하이드로퓨란 (1400 mL)에 완전 용해시킨 후 포타슘 t-부톡사이드 (67 g, 597 mmol)을 천천히 넣었다. 1.5 시간 교반 후 실온에서 아이오도메탄 (101.3 g, 647 mmol)을 가하였다. 2 시간 이상 교반 후 TLC 확인하였다. 반응 종료 후 물을 가하고 염화나트륨 포화수용액과 에틸 아세테이트로 추출하였다. 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 활성탄 처리하고, 셀라이트 여과를 한 후, 감압 농축하였다. 농축 후 얻어진 고체를 헥산에 재결정하여 연한 노란색의 고체 화합물 3-C (32.3 g, 수율 : 42 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.10(d, 1H), 7.83(d, 2H), 7.72(m, 2H), 7.65(m, 2H), 7.47(m, 4H), 7.30(t, 2H), 1.76(s, 6H)

화합물 3-D 의 제조

1000 mL 3구-둥근바닥플라스크에서 화합물 3-C (24 g, 77.6 mmol), N-브로모숙신이미드 (13.8 g, 597 mmol)을 톨루엔 (400 mL)과 에틸 아세테이트 (200 mL)에 넣었다. 실온에 45 시간 이상 교반한 후 TLC 확인하였다. 반응 종료 후 물을 투입하고 염화나트륨 포화수용액과 에틸 아세테이트로 추출하였다. 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 산성백토 처리하고, 셀라이트 여과를 한 후, 감압 농축하였다. 농축 후 얻어진 고체를 헥산에 재결정하여 연한 노란색의 고체 화합물 3-D (23.5 g, 수율 : 78 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.21(d, 1H), 7.85(d, 1H), 7.71(m, 2H), 7.65(m, 2H), 7.47(m, 5H), 7.29(t, 1H), 1.76(s, 6H)

화합물 3 의 제조

1000 mL 3구-둥근바닥플라스크에 화합물 3-D (20 g, 51.5 mmol), 화합물 3-E (16.3 g, 56.7 mmol)을 테트라하이드로퓨란 (400 mL)을 가하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.6 g, 0.52 mmol)을 첨가하고, 1M 탄산칼륨 수용액 (200 mL)를 넣고 가열 환류하였다. 12 시간 반응 후, 반응물을 상온까지 냉각하였다. 물과 에틸 아세테이트로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 활성탄 처리하고, 셀라이트 여과를 한 후, 감압 농축하였다. 농축 후 실리카겔 컬럼 (헥산 : 메틸렌 클로라이드 = 1 : 1)으로 분리하여 흰색의 고체 화합물 3 (19.3 g, 수율 : 68 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.86(t, 1H), 8.41(m, 2H), 8.10(d, 1H), 7.93(m, 4H), 7.84(m, 2H), 7.75(d, 3H), 7.64(m, 3H), 7.55(m, 2H), 7.45(d, 3H), 7.31(m, 3H), 1.81(s, 3H), 1.76(s, 3H); MALDI-TOF MS: m/z 550.69, cal. 550.02

[실시예 2] 화합물 4 의 제조

화합물 4- A 의 제조

1000 mL 3구-둥근바닥플라스크에 화합물 3-D (45 g, 115 mmol), 비스(피나콜라토)디보론 (32.4 g, 127 mmol), 1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센-팔라듐(II)디클로라이드 디클로로메탄 착물 (1.9 g, 2.3 mmol)과 초산칼륨 (22.8 g, 232 mmol)을 1,4-다이옥산 (600 mL)에 넣고 8 시간 동안 가열 환류하였다. 냉각 후 석출된 고체를 감압 여과 후 산성백토 처리하고, 셀라이트 여과하였다. 얻어진 여액을 감압 농축하여 얻어진 고체를 헥산에 현탁시킨 후, 다시 여과하고 헥산으로 세정하여 흰색의 고체 화합물 4-A (32.8 g, 수율 : 65 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 7.86(d, 1H), 7.77(d, 1H), 7.72(m, 2H), 7.65(d, 3H), 7.53(d, 1H), 7.47(t, 1H), 7.41(t, 1H), 7.30(m, 2H), 1.76(s, 6H), 1.42(s, 12H)

화합물 4- B 의 제조

1000 mL 3구-둥근바닥플라스크에 화합물 4-A (32.2 g, 73.9 mmol)과 1-브로모-3-아이오 벤젠 (19 g, 67.2 mmol) 및 톨루엔 (400 mL)을 가하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.78 g, 0.67 mmol)을 첨가하고, 1M 탄산칼륨 수용액 200 ml 를 넣고 가열 환류하였다. 12 시간 반응 후, 반응물을 상온까지 냉각하였다. 물과 에틸 아세테이트로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 활성탄 처리하고, 셀라이트 여과를 한 후, 감압 농축하였다. 농축 후 실리카겔 컬럼 (헥산 : 메틸렌 클로라이드 = 1 : 1)으로 분리하여 흰색의 고체 화합물 4-B (14 g, 수율 : 45 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.78(d, 1H), 7.86(m, 2H), 7.75(m, 4H), 7.64(m, 4H), 7.53(d, 1H), 7.47(t, 1H), 7.40(m, 2H), 7.29(t, 1H), 1.77(s, 6H)

화합물 4 의 제조

1000 mL 3구-둥근바닥플라스크에 화합물 4-B (14 g, 30.1 mmol)과 화합물 4-C (10.3 g, 33.2 mmol) 및 테트라하이드로퓨란 (300 mL)을 가하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.35 g, 0.3 mmol)을 첨가하고, 1M 탄산칼륨 수용액 (150 mL)를 넣고 가열 환류하였다. 10 시간 반응 후, 반응물을 상온까지 냉각하였다. 물과 에틸 아세테이트로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 활성탄 처리하고, 셀라이트 여과를 한 후, 감압 농축하였다. 농축 후 실리카겔 컬럼 (헥산 : 메틸렌 클로라이드 = 1 : 1)으로 분리하여 흰색의 고체 화합물 4 (12 g, 수율 : 72 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.84(t, 1H), 8.59(d, 1H), 8.48(m, 1H), 8.23(d, 1H), 8.13(t, 1H), 8.00(d, 1H), 7.84(m, 2H), 7.76(m, 5H), 7.62(m, 5H), 7.47(m, 3H), 7.30(m, 2H), 1.77(d, 6H); MALDI-TOF MS: m/z 567.74, cal. 567.11

[실시예 3] 화합물 7 의 제조

1000 mL 3구-둥근바닥플라스크에 화합물 4-B (20 g, 43.1 mmol)과 화합물 7-A (13.9 g, 47.4 mmol), 테트라하이드로퓨란 (400 mL)을 가하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0) (0.5 g, 0.4 mmol)을 첨가하고, 1M 탄산칼륨 수용액 (200 mL)를 넣고 가열 환류하였다. 10 시간 반응 후, 반응물을 상온까지 냉각하였다. 물과 에틸 아세테이트로 추출하고 무수 황산마그네슘으로 건조한 후, 활성탄 처리하고, 셀라이트 여과를 한 후, 감압 농축하였다. 농축 후 실리카겔 컬럼 (헥산 : 메틸렌 클로라이드 = 1 : 1)으로 분리하여 흰색의 고체 화합물 7 (15 g, 수율 : 64 %)을 얻었다.

¹H NMR(CDCl₃) δ[ppm]: 8.16(m, 1H), 8.07(d, 2H), 7.88(m, 2H), 7.81(m, 2H), 7.77(m, 2H), 7.72(m, 7H), 7.44(m, 7H), 1.81(s, 3H), 1.75(s, 3H); MALDI-TOF MS: m/z 551.68, cal. 551.19

[실시예 4] 본 발명에 따른 화합물 3을 이용한 유기전기발광소자의 제작

박막 두께가 1500 Å인 ITO(인듐 주석 산화물) 투명 전극 라인을 갖는, 25mm × 25mm × 0.7mm 크기의 유리기판을 세제가 용해된 증류수 속에서 10분 동안 초음파로 세정하고, 증류수에서 10분 동안 2 회 반복 세정하였다. 증류수 세정이 끝나면 이소프로필알코올, 아세톤, 메탄올의 용제를 사용하여 기판을 순차적으로 10분씩 초음파세척하고 건조시켰다. 이어, 산소/아르곤 플라즈마를 이용하여 건식세정한 후, 투명 전극 라인을 갖는 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 장착하고 투명 전극 라인이 형성되어 있는 면상에, 상기 투명 전극을 덮도록 HIL(하기 구조)을 두께 400Å이 되도록 증착시켜 정공주입층을 형성하였다. 다음에, 상기 정공주입층 상에 HTL(하기 구조)을 두께 300Å이 되도록 증착시켜 정공수송층을 형성하였다. 다음에, 상기 정공수송층 상에 본 발명의 화합물 3을 인광 그린 호스트 재료로, Ir(ppy)₂(acac)을 도판트 재료로 사용하여 5% 중량으로 300 Å 두께가 되도록 증착시켜 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상에 BCP을 증착시켜 두께 100 Å의 전자수송층을 형성하였으며, 상기 전자수송층 상에 Alq₃를 증착시켜 두께 300 Å의 전자수송층을 형성하였다. 다음에, 상기 전자수송층 상에 Liq을 증착시켜 두께 10 Å의 전자주입층을 형성하였다. 다음에, 상기 전자주입층 상에 금속 알루미늄을 증착시켜 금속 음극을 형성하여 유기전기발광소자를 제작하였다.

상기 제작된 유기전기발광소자는 [HIL(400Å)/HTL(300Å)/화합물 3:Ir(ppy)₂(acac)(300Å)/BCP(100Å)/Alq₃(300Å)/Liq(10Å)/Al]의 구조이다.

[실시예 5] 본 발명에 따른 화합물 4을 이용한 유기전기발광소자의 제작

상기 실시예 4에서 인광 그린 호스트 재료로서 화합물 3 대신에 화합물 4를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 공정 하에서 유기전기발광소자를 제작하였다.

[실시예 6] 본 발명에 따른 화합물 7을 이용한 유기전기발광소자의 제작

상기 실시예 4에서 인광 그린 호스트 재료로서 화합물 3 대신에 화합물 7를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 공정 하에서 유기전기발광소자를 제작하였다.

[비교예 1] 화합물 CBP을 이용한 유기전기발광소자의 제작

상기 실시예 4에서 인광 그린 호스트 재료로서 화합물 11 대신에 하기 구조의 CBP를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 공정 하에서 유기전기발광소자를 제작하였다.

상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 1에서 제작된 유기전기발광소자의 전기 발광 특성 및 기초 물성 측정 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.

*소자 평가*

상기 실시예 4 내지 6 및 비교예 1에서 제조된 유기전기발광소자에 대하여 전압변화에 따른 소자특성을 측정하였다. 측정은 전압을 0 V 부터 15 V 까지 일정한 간격으로 증가시키면서 (주)McScience사의 Polaronix® M6100 LAB OLED I-V-L Test system과 KONICA MINOLTA사의 CS-2000을 사용하여 단위소자의 휘도가 1000 cd/m² 일 때 구동전압, 전류밀도, 휘도, 발광효율 및 색좌표값을 측정하였다.

No.	호스트 재료	전압(V)	전류밀도 (mA/ cm ² )	효율 (cd/A)	색좌표 ( x,y )	휘도 (cd/㎡)
실시예 4	화합물 3	7.11	2.07	48.26	0.314 , 0.630	1000
실시예 5	화합물 4	6.89	2.10	47.57	0.316 , 0.627	1000
실시예 6	화합물 7	6.84	2.21	45.49	0.319 , 0.627	1000
비교예 1	CBP	6.81	2.44	41.18	0.323 , 0.625	1000

상기 표 1 및 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 인광 호스트 재료로 발광층에 포함하는 유기 발광 소자는 종래의 재료 대비 우수한 발광 특성을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 (1,2-dihydroindeno[2,1-b]indole) 화합물.
[화학식 1]

상기 화학식 1에서,
R₁ 및 R₂은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, (C1-C30)알킬, (C3-C30)시클로알킬, (C6-C30)아릴 또는 (C3-C30)헤테로아릴이고;
L₁은 단일결합, (C6-C30)아릴렌 또는 (C3-C30)헤테로아릴렌이고;
Ar₁ 및 Ar₂는 각각 독립적으로 (C6-C30)아릴, (C3-C30)헤테로아릴,
,
또는
이나, 단 Ar₁ 및 Ar₂ 중 적어도 하나는
,
또는
이고;
A고리 및 B고리는 각각 독립적으로 단일환 또는 다환의 (C6-C30)방향족 고리이고;
X₁ 및 X₂는 각각 독립적으로 단일결합, CR₁₁R_12, NR₁₃, S, O, Se 또는 SiR₁₄R₁₅이고;
X₃ 내지 X₅는 각각 독립적으로 CR₁₆R₁₇, NR₁₈, S, O, Se 또는 SiR₁₉R₂₀이고;
R₁₁ 내지 R₂₀는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 할로겐, (C1-C30)알킬, 할로(C1-C30)알킬, (C3-C30)시클로알킬, (C1-C30)알콕시, (C6-C30)아릴, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, (C3-C30)헤테로아릴, (C6-C30)아릴옥시, 모노 또는 디(C1-C30)알킬아미노, 모노 또는 디(C6-C30)아릴아미노, 트리(C1-C30)알킬실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 나이트로 또는 하이드록시이고;
상기 R₁, R₂, R₁₁ 내지 R₂₀의 알킬, 시클로알킬, 아릴 또는 헤테로아릴, L1의 아릴렌 또는 헤테로아릴렌, Ar₁ 및 Ar₂의 아릴 또는 헤테로아릴, A고리 및 B고리의 단일환 또는 다환의 방향족 고리는 (C1-C30)알킬, 할로(C1-C30)알킬, 할로겐, 시아노, (C3-C30)시클로알킬, (C1-C30)알콕시, (C6-C30)아릴옥시, (C6-C30)아르(C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴, (C3-C30)헤테로아릴, 모노 또는 디(C1-C30)알킬아미노, 모노 또는 디(C6-C30)아릴아미노, 트리(C1-C30)알킬실릴, 디(C1-C30)알킬(C6-C30)아릴실릴, 트리(C6-C30)아릴실릴, 나이트로 및 하이드록시로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상으로 더 치환될 수 있고;
상기 헤테로아릴 및 헤테로아릴렌은 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 포함한다.
제 1항에 있어서,
상기 R₁ 및 R₂은 각각 독립적으로 수소, 중수소 또는 (C1-C20)알킬이고; L₁은 단일결합 또는 (C6-C20)아릴렌이고; Ar₁는 (C6-C12)아릴 또는 (C3-C10)헤테로아릴이고; Ar₂는
,
또는
이고; A고리 및 B고리는 각각 독립적으로 단일환 또는 다환의 (C6-C20)방향족 고리이고; X₁ 및 X₂는 각각 독립적으로 단일결합, CR₁₁R₁₂ _, NR₁₃, S 또는 O이고; X₃ 내지 X₅는 각각 독립적으로 CR₁₆R₁₇, NR₁₈, S, O, Se 또는 SiR₁₉R₂₀이고; R₁₁ 내지 R₁₃ 및 R₁₆ 내지 R₂₀는 각각 독립적으로 할로겐, (C1-C20)알킬, 할로(C1-C20)알킬, (C3-C20)시클로알킬, (C6-C20)아릴, (C6-C20)아르(C1-C20)알킬 또는 (C3-C20)헤테로아릴인 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물.
제 2항에 있어서,
Ar₁는 페닐, 나프틸, 바이페닐, 퓨릴, 티오펜일, 피롤릴, 이미다졸릴, 피라졸릴, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 옥사졸릴, 트리아진일, 피리딜, 피라진일, 피리미딘일, 벤조퓨란일, 벤조티오펜일, 벤조이미다졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이소티아졸릴, 벤조이속사졸릴, 벤조옥사졸릴, 이소인돌릴, 인돌릴, 인다졸릴, 퀴놀릴 또는 이소퀴놀릴이고;
Ar₂는 하기 구조에서 선택되는 것인 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물.

[상기 구조에서, X₁은 CR₁₁R₁₂ _, NR₁₃, S 또는 O이고; X₃는 CR₁₆R₁₇, NR₁₈, S, O, Se 또는 SiR₁₉R₂₀이고; R₁₁ 내지 R₁₃ 및 R₁₆ 내지 R₂₀는 각각 독립적으로 (C1-C30)알킬, (C6-C30)아릴 또는 (C3-C30)헤테로아릴이다.]
제 1항에 있어서,
하기 화합물로부터 선택되는 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물.
제 1항 내지 제 4항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
제 5항에 있어서,
상기 유기 발광 소자는 제1전극; 제2전극; 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 개재되는 1층 이상의 유기물층으로 이루어져 있으며, 상기 유기물층은 상기 1,2-디하이드로인데노[2,1-b]인돌 화합물을 함유한 발광층을 포함하는 유기 발광 소자.