WO2019168367A1 - 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2019168367A1
WO2019168367A1 PCT/KR2019/002413 KR2019002413W WO2019168367A1 WO 2019168367 A1 WO2019168367 A1 WO 2019168367A1 KR 2019002413 W KR2019002413 W KR 2019002413W WO 2019168367 A1 WO2019168367 A1 WO 2019168367A1
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WO
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group
substituted
compound
unsubstituted
light emitting
Prior art date
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PCT/KR2019/002413
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English (en)
French (fr)
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하재승
이우철
이민우
문현진
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
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    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
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    • H10K50/14—Carrier transporting layers
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    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers

Definitions

  • the present application relates to an organic light emitting device.
  • organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon usually has a structure including an anode, a cathode, and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often made of a multi-layered structure composed of different materials to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, for example, it may be made of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer.
  • the present application is to provide an organic light emitting device.
  • the present application is the first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And a first organic material layer and a second organic material layer provided between the first electrode and the second electrode.
  • the first organic material layer includes a compound represented by Formula 1,
  • the second organic material layer provides an organic light emitting device comprising a compound represented by the following formula (2) or (3).
  • L1 to L3 are each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • Ar1 to Ar3 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group,
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • a and b are each independently an integer of 0 to 4,
  • L4 and L5 are each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • Ar4 and Ar5 are each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • At least one of Ar 4 and Ar 5 is a substituted or unsubstituted aryl group having 10 to 60 carbon atoms,
  • R3 and R4 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • c and d are each independently an integer of 0 to 4,
  • L6 to L8 are each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • Ar 6 to Ar 8 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R5 and R6 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Halogen group; Cyano group; Nitro group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • e and f are each independently an integer of 0 to 4,
  • the organic light emitting device using the compound according to the exemplary embodiment of the present application is capable of low driving voltage, high luminous efficiency or long life.
  • FIG. 1 shows an example of an organic light emitting device in which a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4 are sequentially stacked.
  • FIG. 2 shows a substrate 1, an anode 2, a first hole control layer 5, a second hole control layer 6, a light emitting layer 3, an electron transport layer 7 and a cathode 4 are sequentially stacked An example of the organic light emitting element is shown.
  • FIG. 3 shows a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 8, a hole transport layer 9, a hole control layer 10, a light emitting layer 3, an electron control layer 11, an electron transport layer 7. And an example of the organic light emitting device in which the cathodes 4 are sequentially stacked.
  • FIG. 4 shows a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 8, a hole transport layer 9, a first hole control layer 5, a second hole control layer 6, a light emitting layer 3, and electrons.
  • An example of an organic light emitting device in which the control layer 11, the electron transport layer 7, and the cathode 4 are sequentially stacked is illustrated.
  • the present application is the first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And a first organic material layer and a second organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, wherein the first organic material layer includes a compound represented by Formula 1 below, and the second organic material layer is represented by Formula 2 or It provides an organic light emitting device comprising a compound represented by the formula (3).
  • the compound represented by Formula 1 has the advantage of controlling the triplet energy by having the core structure as described above, and when used as a compound of the host, respectively, long life and high efficiency Can exhibit characteristics.
  • substituted means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of the compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited to a position where the hydrogen atom is substituted, that is, a position where a substituent can be substituted, if two or more substituted , Two or more substituents may be the same or different from each other.
  • substituted or unsubstituted is hydrogen; Halogen group; Nitrile group; Nitro group; Hydroxyl group; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted amine group; Substituted or unsubstituted aryl group; And it is substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or two or more of the substituents exemplified above are substituted with a substituent, or means that do not have any substituents.
  • a substituent to which two or more substituents are linked may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group and can be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are linked.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine or iodine.
  • carbon number of an ester group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C50. Specifically, it may be a compound of the following structural formula, but is not limited thereto.
  • carbon number of a carbonyl group in this specification is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C50. Specifically, it may be a compound having a structure as follows, but is not limited thereto.
  • the alkyl group may be linear or branched chain, carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 60.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n-pentyl , Isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n -Heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-o
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably 3 to 60 carbon atoms, specifically, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, 3-methylcyclopentyl, 2,3-dimethylcyclopentyl, cyclohexyl, 3-methylcyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclohexyl, 3,4,5-trimethylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, and the like, but are not limited thereto. Do not.
  • the alkoxy group may be linear, branched or cyclic. Although carbon number of an alkoxy group is not specifically limited, It is preferable that it is C1-C20. Specifically, methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, i-propyloxy, n-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentyloxy, neopentyloxy, Isopentyloxy, n-hexyloxy, 3,3-dimethylbutyloxy, 2-ethylbutyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, benzyloxy, p-methylbenzyloxy and the like It may be, but is not limited thereto.
  • the alkenyl group may be linear or branched chain, the carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 40.
  • Specific examples include vinyl, 1-propenyl, isopropenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 1-pentenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 3-methyl-1- Butenyl, 1,3-butadienyl, allyl, 1-phenylvinyl-1-yl, 2-phenylvinyl-1-yl, 2,2-diphenylvinyl-1-yl, 2-phenyl-2- ( Naphthyl-1-yl) vinyl-1-yl, 2,2-bis (diphenyl-1-yl) vinyl-1-yl, stilbenyl group, styrenyl group and the like, but are not limited thereto.
  • the aryl group is a monocyclic aryl group
  • carbon number is not particularly limited, but preferably 6 to 25 carbon atoms.
  • the monocyclic aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, etc., but is not limited thereto.
  • Carbon number is not particularly limited when the aryl group is a polycyclic aryl group. It is preferable that it is C10-24.
  • the polycyclic aryl group may be a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, perylenyl group, chrysenyl group, fluorenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the heterocyclic group includes one or more atoms other than carbon and heteroatoms, and specifically, the heteroatoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se, and S, and the like.
  • carbon number of a heterocyclic group is not specifically limited, It is preferable that it is C2-C60.
  • heterocyclic group examples include thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazine group, triazole group, Acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group , Indole group, carbazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, phen
  • the heterocyclic group includes one or more atoms other than carbon and heteroatoms, and specifically, the heteroatoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se, and S, and the like.
  • carbon number of a heterocyclic group is not specifically limited, It is preferable that it is C2-C60.
  • heterocyclic group examples include thiophene group, furan group, pyrrole group, imidazole group, thiazole group, oxazole group, oxadiazole group, triazole group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazine group, triazole group, Acridyl group, pyridazine group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazoline group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyrido pyrimidinyl group, pyrido pyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group, isoquinoline group , Indole group, carbazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzofuranyl group, phen
  • the L1 to L3 are each a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms.
  • the L1 to L3 are each a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • the L1 to L3 are each a direct bond; A phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, a 1-naphthylenyl group, or a 2-naphthyleneyl group.
  • Ar1 to Ar3 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms.
  • Ar1 to Ar3 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Ar1 to Ar3 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Phenyl group; Biphenyl group; Terphenyl group; Fluorene group; Phenanthrene groups; Or a triphenylene group.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R1 and R2 are each independently hydrogen; Or deuterium.
  • the L4 and L5 are each independently, a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms.
  • the L4 and L5 are each independently, a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L4 and L5 are each independently a direct bond, a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, a 1-naphthylenyl group, or a 2-naphthylenyl group.
  • Ar4 and Ar5 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • Ar4 and Ar5 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar4 and Ar5 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Phenyl group; Biphenyl group; Terphenyl group; Fluorene group; Phenanthrene group; Triphenylene group; Dibenzofuran group; Dibenzothiophene group; Or carbazole.
  • At least one of Ar4 and Ar5 is a substituted or unsubstituted aryl group having 10 to 60 carbon atoms.
  • At least one or more of Ar4 and Ar5 is a substituted or unsubstituted aryl group having 10 to 30 carbon atoms.
  • Ar4 and Ar5 are each a substituted or unsubstituted aryl group, except that both Ar4 and Ar5 are phenyl groups.
  • R3 and R4 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • R3 and R4 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • R3 and R4 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • R3 and R4 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R3 and R4 are each independently hydrogen; Or deuterium.
  • the L6 to L8 are each a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms.
  • the L6 to L8 are each a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L6 to L8 are each a direct bond, a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, a 1-naphthylenyl group, or a 2-naphthylenyl group.
  • Ar6 to Ar8 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • Ar6 to Ar8 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar6 to Ar8 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Phenyl group; Biphenyl group; Terphenyl group; Fluorene group; Phenanthrene group; Triphenylene group; Dibenzofuran group; Dibenzothiophene group; Or carbazole.
  • R5 and R6 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkyl group; A substituted or unsubstituted haloalkoxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Substituted or unsubstituted alkenyl group; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • R5 and R6 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heteroring group.
  • R5 and R6 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 60 carbon atoms.
  • R5 and R6 are each independently hydrogen; heavy hydrogen; Substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R5 and R6 are each independently hydrogen; Or deuterium.
  • Chemical Formula 1 is selected from the following structural formulas.
  • Chemical Formula 2 is selected from the following structural formulas.
  • Chemical Formula 3 is selected from the following structural formulas.
  • the first and second organic material layers of the organic light emitting device of the present application may have a single layer structure, but may have a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the first organic material layer of the present application may be composed of 1 to 3 layers.
  • the organic light emitting device of the present application may have a structure including a hole injection layer, a light emitting layer, an electron transport layer and the like as an organic material layer.
  • the structure of the organic light emitting diode is not limited thereto, and may include more or fewer organic layers.
  • the organic light emitting device is a hole injection layer, a hole transport layer. It further comprises one or two or more layers selected from the group consisting of an electron transport layer, an electron injection layer, an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • the organic light emitting device comprises a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode.
  • Two or more first and second organic material layers provided between the light emitting layer and the first electrode or between the light emitting layer and the second electrode, wherein the two or more first and second organic material layers are represented by Chemical Formula 1, respectively. It includes the compound represented and the compound represented by the formula (2) or (3).
  • the first organic material layer may include a hole control layer, and the hole control layer may include a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the first organic material layer may include two or more hole control layers, and at least one of the two or more hole control layers may include a compound represented by Chemical Formula 1.
  • the second organic material layer may include a light emitting layer, and the light emitting layer may include a compound represented by Chemical Formula 2 or 3.
  • the light emitting layer is a blue light emitting layer.
  • the organic light emitting device is a hole injection layer, a hole transport layer. It further comprises one or two or more layers selected from the group consisting of an electron transport layer, an electron injection layer, an electron blocking layer and a hole blocking layer.
  • the organic light emitting device comprises a first electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode.
  • Two or more first or second organic material layers provided between the light emitting layer and the first electrode or between the light emitting layer and the second electrode, wherein at least one of the two or more first or second organic material layers is the compound It includes.
  • the first organic material layer may include two or more hole control layers, and at least one of the two or more hole control layers may be provided in contact with the second organic material layer.
  • the second organic material layer includes two or more light emitting layers, and at least one of the two or more light emitting layers includes a compound represented by Chemical Formula 2 or 3.
  • the compound may be included in one layer of the two or more light emitting layers, and may be included in each of the two or more light emitting layers.
  • the organic material layer further includes a hole injection layer or a hole transport layer including a compound including an arylamino group, a carbazole group, or a benzocarbazole group in addition to the organic material layer including the compound.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having a structure in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting diode may be an organic light emitting diode having an inverted type in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • FIGS. 1 and 2 the structure of the organic light emitting device according to the exemplary embodiment of the present application is illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 illustrates a structure of a general organic light emitting device in which a substrate 1, an anode 2, a light emitting layer 3, and a cathode 4 are sequentially stacked.
  • FIG. 2 shows a substrate 1, an anode 2, a first hole control layer 5, a second hole control layer 6, a light emitting layer 3, an electron transport layer 7 and a cathode 4 are sequentially stacked
  • the structure of the organic light emitting device is illustrated.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the second hole control layer 6, and the compound represented by Chemical Formula 2 or 3 may be included in the emission layer 3.
  • FIG. 3 shows a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 8, a hole transport layer 9, a hole control layer 10, a light emitting layer 3, an electron control layer 11, an electron transport layer 7. And a structure of an organic light emitting element in which the cathodes 4 are sequentially stacked.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the hole control layer 10, and the compound represented by Chemical Formula 2 or 3 may be included in the emission layer 3.
  • the substrate 4 shows a substrate 1, an anode 2, a hole injection layer 8, a hole transport layer 9, a first hole control layer 5, a second hole control layer 6, a light emitting layer 3, and electrons.
  • the structure of the organic light emitting device in which the control layer 11, the electron transport layer 7 and the cathode 4 are sequentially stacked is illustrated.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the second hole control layer 6, and the compound represented by Chemical Formula 2 or 3 may be included in the emission layer 3.
  • the organic light emitting device of the present application may be manufactured by materials and methods known in the art, except that at least one layer of the first or second organic material layer includes a compound of the present application, that is, the compound.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present application is a material and method known in the art, except that at least one layer of the first or second organic material layer includes the compound, that is, the compound represented by any one of Formulas 1 to 3 above. Can be prepared.
  • the organic light emitting device of the present application may be manufactured by sequentially stacking first electrodes, first and second organic material layers, and second electrodes on a substrate.
  • a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation
  • a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on the substrate to form an anode.
  • an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the compounds of Formulas 1 to 3 may be formed as an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method in the manufacture of the organic light emitting device.
  • the solution coating method means spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spray method, roll coating, etc., but is not limited thereto.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material on a substrate (International Patent Application Publication No. 2003/012890).
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode.
  • the anode material a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the first or second organic material layer.
  • the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc and gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); ZnO: Al or SnO 2 : Combination of metals and oxides such as Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the cathode material is a material having a small work function to facilitate electron injection.
  • the negative electrode material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, but are not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer for injecting holes from an electrode.
  • the hole injection material has a capability of transporting holes to have a hole injection effect at an anode, and has an excellent hole injection effect for a light emitting layer or a light emitting material.
  • the compound which prevents the excitons from moving to the electron injection layer or the electron injection material, and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • hole injection material examples include metal porphyrin, oligothiophene, arylamine-based organic material, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic material, quinacridone-based organic material, and perylene-based Organic materials, anthraquinone, and polyaniline and polythiophene-based conductive polymers, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer.
  • the hole transport material is a material capable of transporting holes from the anode or the hole injection layer to the light emitting layer.
  • the material is suitable. Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting material is a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transporting layer is a layer for receiving electrons from the electron injection layer and transporting electrons to the light emitting layer.
  • the electron transporting material a material capable of injecting electrons well from the cathode and transferring them to the light emitting layer is suitable. Do. Specific examples thereof include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq3; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer can be used with any desired cathode material as used in accordance with the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials having a low work function followed by an aluminum or silver layer. Specifically cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, followed by aluminum layers or silver layers in each case.
  • the electron injection layer is a layer for injecting electrons from an electrode, has an ability to transport electrons to the electron injection material, has an electron injection effect from the cathode, an excellent electron injection effect to the light emitting layer or the light emitting material,
  • the compound which prevents the movement of the produced excitons to the hole injection layer, and is excellent in thin film formation ability is preferable.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and the like and derivatives thereof, metal Complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis (8-hydroxyquinolinato) zinc, bis (8-hydroxyquinolinato) copper, bis (8-hydroxyquinolinato) manganese, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) aluminum, tris (8-hydroxyquinolinato) gallium, bis (10-hydroxybenzo [h] Quinolinato) beryllium, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) zinc, bis (2-methyl-8-quinolinato) chlorogallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) ( o-cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtolato) gallium, It is not limited to this.
  • the hole blocking layer is a layer for blocking the arrival of the cathode of the hole, and may be generally formed under the same conditions as the hole injection layer. Specifically, there are oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, BCP, aluminum complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a bottom emission type, or a double-sided emission type according to a material used.
  • A1 is substituted for 9-bromophenanthrene in the synthesis of Compound 1-1, and N-([1,1'-biphenyl] -4-yl) -9,9-diphenyl-9H-fluorene-2- Compound 1-5 synthesized in the same manner except for using N-([1,1'-diphenyl] -4-yl) -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine instead of an amine Was prepared.
  • A1 is substituted for 9-bromophenanthrene in the synthesis of Compound 1-1, and N-([1,1'-biphenyl] -4-yl) -9,9-diphenyl-9H-fluorene-2- Compound 1-6 was prepared by synthesizing in the same manner except that 2-aminobiphenyl was used instead of amine.
  • A1 is substituted for 9-bromophenanthrene in the synthesis of Compound 1-1, and N-([1,1'-biphenyl] -4-yl) -9,9-diphenyl-9H-fluorene-2- Compound 1-7 was prepared in the same manner except for using 9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine instead of an amine.
  • Compound A2 was prepared by the same method as in the synthesis of A1, except that 3-chlorophenylboronic acid was used instead of 4-chlorophenylboronic acid.
  • A2 is substituted for 9-bromophenanthrene in the synthesis of Compound 1-1, and N-([1,1'-biphenyl] -4-yl) -9,9-diphenyl-9H-fluorene-2-
  • Compounds synthesized in the same manner except for using N- (1,1'-biphenyl) -2-yl)-[1,1 ': 4', 1 "-terphenyl] -4-amine instead of an amine 1-8 was prepared.
  • A1 is substituted for 9-bromophenanthrene in the synthesis of Compound 1-1, and N-([1,1'-biphenyl] -4-yl) -9,9-diphenyl-9H-fluorene-2- Compound 1-9 was prepared by synthesis in the same manner except that A3 was used instead of amine.
  • Compound A4 was prepared by the same method except that int. 2 was used instead of 9-bromophenanthrene in the synthesis of A1.
  • Compound A5 was prepared by synthesizing according to the same method except that int. 2 instead of 9-bromophenanthrene was used instead of 4-chlorophenylboronic acid in the synthesis of A1.
  • A4 is substituted for 9-bromophenanthrene in the synthesis of Compound 1-1, and N-([1,1'-biphenyl] -4-yl) -9,9-diphenyl-9H-fluorene-2- Compound 1-11, synthesized in the same manner except for using N-([1,1'-diphenyl] -4-yl) -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine instead of an amine Was prepared.
  • Compound 2-5 was prepared by the same method as in the synthesis of 2-3, except that naphlenylene-2-boronic acid was used instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid.
  • Compound 2-6 was synthesized in the same manner except for using (4-phenylnaphthalen-1-yl) boronic acid instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid in the synthesis of 2-3. Prepared.
  • Compound 2-9 was prepared by the same method as the method except for using biphenyl-4-boronic acid instead of (4- (naphthalen-2-yl) phenyl) boronic acid in the synthesis of 2-8.
  • 1,8-dichloroanthraquinone 50 g, 180 mmol was dissolved in ammonia water (2000 L), Zn dust (1500 g) was added thereto, and the mixture was stirred under reflux. After the reaction was completed, the reaction mixture was cooled to room temperature, filtered, and the organic layer was separated from the filtrate. The organic layer was dried over magnesium sulfate, distilled under reduced pressure, recrystallized with Hexane, dissolved in isopropyl alcohol, and concentrated hydrochloric acid was added to reflux for 5 hours. Let's do it. After the reaction was completed, the reaction mixture was cooled to room temperature, and the resulting solid was filtered, washed with water, and dried to obtain int. 3 (27.8 g, 63%).
  • B2 was prepared by the same method as in the synthesis of B1 except that naphthalene-1-boronic acid was used instead of (3,5-dimethylphenyl) boronic acid.
  • B3 was prepared by the same method as in the synthesis of B1 except that naphthalene-2-boronic acid was used instead of (3,5-dimethylphenyl) boronic acid.
  • B5 was prepared by the same method as in the synthesis of B1 except that dibenzo [b, d] furan-4-ylboronic acid was used instead of (3,5-dimethylphenyl) boronic acid.
  • Compound 2-16 was prepared by the same method as in the synthesis of 2-1, except that B5 was used instead of 9-bromo-10-phenylanthracene.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 1,000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved, and ultrasonically washed. Fischer Co. products were used for the detergent, and Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, the ultrasonic washing in the order of isopropyl alcohol, acetone, methanol solvent and dried.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • HI-1, hexanitrile hexaazatriphenylene was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • HT1 (1100 kPa) which transports holes thereon, was vacuum deposited, and then Compound 1-1 synthesized in Preparation Example 1 was vacuum deposited on the hole transport layer to a film thickness of 100 kPa to form a hole control layer.
  • the host compound 2-1 and the dopant BD1 compound (25: 1, weight ratio) synthesized in Preparation Example 2 were vacuum deposited to a thickness of 300 kPa.
  • ET1 50 kV
  • ET2 300 kV
  • An organic light emitting device was manufactured by sequentially depositing 12 ⁇ thick lithium fluoride (LiF) and 2,000 ⁇ thick aluminum on the electron transport layer to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 1 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride was 0.2 ⁇ / sec
  • the aluminum was maintained at a deposition rate of 3 to 7 ⁇ / sec.
  • Examples 1 to 52 which are the results of experiments of organic light emitting devices manufactured by using the respective compounds synthesized in Preparation Examples 1 and 2 as the hole control layer and the host material as in Examples 1 to 52 and Comparative Examples 1 to 6. And Comparative Examples 1 to 6 are shown in Tables 1 to 3 below.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 1,000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersant was dissolved, and ultrasonically washed. Fischer Co. products were used for the detergent, and Millipore Co. Secondly filtered distilled water was used as a filter of the product. After the ITO was washed for 30 minutes, the ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes. After washing the distilled water, the ultrasonic washing in the order of isopropyl alcohol, acetone, methanol solvent and dried.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • HI-1, hexanitrile hexaazatriphenylene was thermally vacuum deposited to a thickness of 500 kPa on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer.
  • HT1 900 kPa
  • HT2 150 kPa
  • the second hole control layer was formed by vacuum deposition at 100 kPa.
  • the host compound 2-1 and the dopant BD1 compound (25: 1, weight ratio) synthesized in Preparation Example 2 were vacuum deposited to a thickness of 300 kPa.
  • ET1 50 kV
  • ET2 300 kV
  • An organic light emitting device was manufactured by sequentially depositing 12 ⁇ thick lithium fluoride (LiF) and 2,000 ⁇ thick aluminum on the electron transport layer to form a cathode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 1 ⁇ / sec
  • the lithium fluoride was 0.2 ⁇ / sec
  • the aluminum was maintained at a deposition rate of 3 to 7 ⁇ / sec.
  • the organic electroluminescent device combined with the compound derivative of the formula according to the present invention can control the role of hole control and hole injection into the host, and the device according to the present invention through the balance of holes and electrons of the organic light emitting device according to the chemical structure Shows excellent characteristics in terms of efficiency, driving voltage and stability.

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Abstract

본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 제1 유기물층 및 제2 유기물층을 포함하고, 상기 제1 유기물층은 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 제2 유기물층은 화학식 2 또는 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

유기 발광 소자
본 발명은 2018년 02월 28일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2018-0024648의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 통상 양극과 음극 및 이 사이에 유기물층을 포함하는 구조를 가진다. 여기서 유기물층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 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 소자를 위한 새로운 재료의 개발이 계속 요구되고 있다.
본 출원은 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 출원은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 제1 유기물층 및 제2 유기물층을 포함하고,
상기 제1 유기물층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며,
상기 제2 유기물층은 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019002413-appb-I000001
화학식 1에 있어서,
L1 내지 L3는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
a 및 b 는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고,
a 및 b가 각각 독립적으로 2 이상인 경우, 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2019002413-appb-I000002
화학식 2에 있어서,
L4 및 L5는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
Ar4 및 Ar5 중 적어도 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 60의 아릴기이며,
R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
c 및 d는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고,
c 및 d가 각각 독립적으로 2 이상인 경우, 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
[화학식 3]
Figure PCTKR2019002413-appb-I000003
화학식 3에 있어서,
L6 내지 L8은 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar6 내지 Ar8은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
e 및 f는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고,
e 및 f가 각각 독립적으로 2 이상인 경우, 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 출원의 일 실시상태에 따른 화합물을 사용하는 유기 발광 소자는 낮은 구동전압, 높은 발광효율 또는 장수명이 가능하다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 제1 정공조절층(5), 제2 정공조절층(6), 발광층(3), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은 기판(1), 양극(2), 정공주입층(8), 정공수송층(9), 정공조절층(10), 발광층(3), 전자조절층(11), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 4는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(8), 정공수송층(9), 제1 정공조절층(5), 제2 정공조절층(6), 발광층(3), 전자조절층(11), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
1: 기판
2: 양극
3: 발광층
4: 음극
5: 제1 정공조절층
6: 제2 정공조절층
7: 전자수송층
8: 정공주입층
9: 정공수송층
10: 정공조절층
11: 전자조절층
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 출원은 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 제1 유기물층 및 제2 유기물층을 포함하고, 상기 제1 유기물층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며, 상기 제2 유기물층은 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 출원의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기와 같은 코어 구조를 가짐으로써, 삼중항 에너지를 조절할 수 있는 장점이 있고, 각각 호스트의 화합물로 사용되었을 때, 장수명 및 고효율의 특성을 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 치환기의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 "치환"이라는 용어는 화합물의 탄소 원자에 결합된 수소 원자가 다른 치환기로 바뀌는 것을 의미하며, 치환되는 위치는 수소 원자가 치환되는 위치 즉, 치환기가 치환 가능한 위치라면 한정하지 않으며, 2 이상 치환되는 경우, 2 이상의 치환기는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 명세서에서 "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 수소; 할로겐기; 니트릴기; 니트로기; 히드록시기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 및 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되었거나 상기 예시된 치환기 중 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 또는 어떠한 치환기도 갖지 않는 것을 의미한다. 예컨대, "2 이상의 치환기가 연결된 치환기"는 비페닐기일 수 있다. 즉, 비페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 에스테르기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적으로, 하기 구조식의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2019002413-appb-I000004
본 명세서에서 카보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 50인 것이 바람직하다. 구체적으로 하기와 같은 구조의 화합물이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2019002413-appb-I000005
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 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, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 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, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 구체적으로 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 3-메틸시클로펜틸, 2,3-디메틸시클로펜틸, 시클로헥실, 3-메틸시클로헥실, 4-메틸시클로헥실, 2,3-디메틸시클로헥실, 3,4,5-트리메틸시클로헥실, 4-tert-부틸시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄, 분지쇄 또는 고리쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 이소프로폭시, i-프로필옥시, n-부톡시, 이소부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜틸옥시, 네오펜틸옥시, 이소펜틸옥시, n-헥실옥시, 3,3-디메틸부틸옥시, 2-에틸부틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, 벤질옥시, p-메틸벤질옥시 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 2 내지 40인 것이 바람직하다. 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 명세서에서 상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 25인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 24인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2019002413-appb-I000006
,
Figure PCTKR2019002413-appb-I000007
,
Figure PCTKR2019002413-appb-I000008
및
Figure PCTKR2019002413-appb-I000009
등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 헤테로고리기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 탄소가 아닌 원자, 이종원자를 1 이상 포함하는 것으로서, 구체적으로 상기 이종 원자는 O, N, Se 및 S 등으로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 1 이상 포함할 수 있다. 헤테로고리기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨란기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 옥사디아졸기, 트리아졸기, 피리딜기, 비피리딜기, 피리미딜기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딜기, 피리다진기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸린기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미디닐기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤린기(phenanthroline), 티아졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 티아디아졸릴기, 벤조티아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L3은 각각 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L3은 각각 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 내지 L3은 각각 직접결합; 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기, 1-나프틸레닐기 또는 2-나프틸레닐기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 페닐기; 바이페닐기; 터페닐기; 플루오렌기; 페난쓰렌기; 또는 트리페닐렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L4 및 L5는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L4 및 L5는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L4 및 L5는 각각 독립적으로, 직접결합, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기, 1-나프틸레닐기 또는 2-나프틸레닐기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 페닐기; 바이페닐기; 터페닐기; 플루오렌기; 페난트렌기; 트리페닐렌기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 또는 카바졸이다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5 중 적어도 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 60의 아릴기이다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5 중 적어도 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 30의 아릴기이다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar4 및 Ar5는 각각 치환 또는 비치환된 아릴기이며, Ar4 및 Ar5가 모두 페닐기인 경우는 제외한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L6 내지 L8은 각각 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L6 내지 L8은 각각 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 L6 내지 L8은 각각 직접결합, 페닐렌기, 바이페닐렌기, 터페닐렌기, 1-나프틸레닐기 또는 2-나프틸레닐기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar6 내지 Ar8은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar6 내지 Ar8은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar6 내지 Ar8은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 페닐기; 바이페닐기; 터페닐기; 플루오렌기; 페난트렌기; 트리페닐렌기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 또는 카바졸이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소; 또는 중수소이다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
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Figure PCTKR2019002413-appb-I000011
Figure PCTKR2019002413-appb-I000012
Figure PCTKR2019002413-appb-I000013
Figure PCTKR2019002413-appb-I000014
Figure PCTKR2019002413-appb-I000015
Figure PCTKR2019002413-appb-I000016
Figure PCTKR2019002413-appb-I000017
Figure PCTKR2019002413-appb-I000018
Figure PCTKR2019002413-appb-I000019
Figure PCTKR2019002413-appb-I000020
Figure PCTKR2019002413-appb-I000021
Figure PCTKR2019002413-appb-I000022
Figure PCTKR2019002413-appb-I000023
Figure PCTKR2019002413-appb-I000024
Figure PCTKR2019002413-appb-I000025
Figure PCTKR2019002413-appb-I000026
Figure PCTKR2019002413-appb-I000027
Figure PCTKR2019002413-appb-I000028
Figure PCTKR2019002413-appb-I000029
Figure PCTKR2019002413-appb-I000030
Figure PCTKR2019002413-appb-I000031
Figure PCTKR2019002413-appb-I000032
Figure PCTKR2019002413-appb-I000033
Figure PCTKR2019002413-appb-I000034
Figure PCTKR2019002413-appb-I000035
Figure PCTKR2019002413-appb-I000036
Figure PCTKR2019002413-appb-I000037
Figure PCTKR2019002413-appb-I000038
Figure PCTKR2019002413-appb-I000039
Figure PCTKR2019002413-appb-I000040
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Figure PCTKR2019002413-appb-I000043
Figure PCTKR2019002413-appb-I000044
Figure PCTKR2019002413-appb-I000045
Figure PCTKR2019002413-appb-I000046
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또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 구조식들 중에서 선택된다.
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Figure PCTKR2019002413-appb-I000053
Figure PCTKR2019002413-appb-I000054
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 3은 하기 구조식들 중에서 선택된다.
Figure PCTKR2019002413-appb-I000055
본 출원에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 출원에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 출원의 유기 발광 소자의 제1 및 제2 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 출원의 제1 유기물층은 1 내지 3층으로 구성되어 있을 수 있다. 또한, 본 출원의 유기 발광 소자는 유기물층으로서 정공주입층, 발광층, 전자수송층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 많거나, 적은 수의 유기층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 제1 및 제2 유기물층을 포함하고, 상기 2층 이상의 제1 및 제2 유기물층은 각각 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 정공조절층을 포함하고, 상기 정공조절층은 상기 화학식 1으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 2층 이상의 정공조절층을 포함하고, 상기 2층 이상의 정공조절층 중 적어도 하나는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 따르면, 제2 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 청색 발광층이다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 정공주입층, 정공수송층. 전자수송층, 전자주입층, 전자저지층 및 정공저지층으로 이루어진 군에서 선택되는 1층 또는 2층 이상을 더 포함한다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 발광층; 상기 발광층과 상기 제1 전극 사이, 또는 상기 발광층과 상기 제2 전극 사이에 구비된 2층 이상의 제1 또는 제2 유기물층을 포함하고, 상기 2층 이상의 제1 또는 제2 유기물층 중 적어도 하나는 상기 화합물을 포함한다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 유기물층은 2층 이상의 정공조절층을 포함하고, 상기 2층 이상의 정공조절층 중 적어도 한 층은 상기 제2 유기물층과 접하여 마련될 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제2 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물을 포함한다. 구체적으로 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물은 상기 2층 이상의 발광층 중 1층에 포함될 수도 있으며, 각각의 2층 이상의 발광층에 포함될 수 있다.
또한, 본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 화합물이 상기 각각의 2층 이상의 발광층에 포함되는 경우, 상기 화합물을 제외한 다른 재료들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 상기 화합물을 포함하는 유기물층 이외에 아릴아미노기, 카바졸기 또는 벤조카바졸기를 포함하는 화합물을 포함하는 정공주입층 또는 정공수송층을 더 포함한다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 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 출원의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 예시되어 있다.
도 1은 기판(1), 양극(2), 발광층(3), 음극(4)이 순차적으로 적층된 일반적인 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
도 2는 기판 (1), 양극(2), 제1 정공조절층(5), 제2 정공조절층(6), 발광층(3), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 제2 정공조절층(6)에, 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물은 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 3은 기판(1), 양극(2), 정공주입층(8), 정공수송층(9), 정공조절층(10), 발광층(3), 전자조절층(11), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 정공조절층(10)에, 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물은 발광층(3)에 포함될 수 있다.
도 4는 기판(1), 양극(2), 정공주입층(8), 정공수송층(9), 제1 정공조절층(5), 제2 정공조절층(6), 발광층(3), 전자조절층(11), 전자수송층(7) 및 음극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 제2 정공조절층(6)에, 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물은 발광층(3)에 포함될 수 있다.
본 출원의 유기 발광 소자는 제1 또는 제2 유기물층 중 1층 이상이 본 출원의 화합물, 즉 상기 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 제1 또는 제2 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
본 출원의 유기 발광 소자는 제1 또는 제2 유기물층 중 1층 이상이 상기 화합물, 즉 상기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
예컨대, 본 출원의 유기 발광 소자는 기판 상에 제1 전극, 제1 및 제2 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때 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 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 내지 3의 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다 (국제 특허 출원 공개 제 2003/012890호). 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 상기 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 음극이고, 상기 제2 전극은 양극이다.
상기 양극 물질로는 통상 제1 또는 제2 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 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 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 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 정공 주입층은 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 유기물층의 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 고분자 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 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송층은 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 Al착물; 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, 상기 전자 주입 물질로는 전자를 수송하는 능력을 갖고, 음극으로부터의 전자주입 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 가지며, 발광층에서 생성된 여기자의 정공 주입층에의 이동을 방지하고, 또한, 박막형성능력이 우수한 화합물이 바람직하다. 구체적으로는 플루오레논, 안트라퀴노다이메탄, 다이페노퀴논, 티오피란 다이옥사이드, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트리아졸, 이미다졸, 페릴렌테트라카복실산, 프레오레닐리덴 메탄, 안트론 등과 그들의 유도체, 금속 착체 화합물 및 함질소 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.
상기 정공저지층은 정공의 음극 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 정공주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, BCP, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 출원에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
상기 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자의 제조는 이하 실시예에서 구체적으로 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 명세서를 예시하기 위한 것이며, 본 명세서의 범위가 이들에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예 1 (화학식 1 의 합성)
화합물 1-1 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000056
9-브로모페난쓰렌 (15g, 39.55mmol)과, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 (12.96g, 40.34mmol), 소듐-t-부톡사이드(5.3, 55.37mol)을 자일렌에 넣고 가열 교반한 뒤 환류시키고 [비스(트라이-t-부틸포스핀)]팔라듐 (404mg. 2mmol%)을 넣는다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후, 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트를 이용해 재결정하여 화합물 1-1 (19.6g, 82%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 662.85
화합물 1-2 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000057
상기 화합물 1-1 의 합성에서 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 N-([1,1'-다이페닐]-4-일)-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-2을 제조하였다.
MS[M+H]+= 538.71
화합물 1-3 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000058
상기 화합물 1-1 의 합성에서 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 N-(4-(디메틸-9H-플루오렌-1-일)페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-3을 제조하였다.
MS[M+H]+= 588.72
화합물 1-4 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000059
상기 화합물 1-1 의 합성에서 N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 N-(4-(나프탈렌-1-일)페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-4을 제조하였다.
MS[M+H]+= 548.70
화합물 1-5 ~ 1-7 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000060
● A1 의 합성
9-브로모페난쓰렌(20g, 52.7mmol)과 4-클로로페닐보로닉산(8.66g, 55.3mmol)을 테트라하이드로퓨란(300ml) 에 첨가한 후 2M 포타슘카보네이트 수용액(150ml)을 첨가하고, 테트라키스트리페닐-포스피노팔라듐(1.21g, 2mol%)를 넣은 후, 10시간 동안 가열교반하였다. 상온으로 온도를 낮추고 반응을 종결한 후 포타슘카보네이트 수용액을 제거하여 층분리하였다. 용매 제거 후 흰색의 고체를 에틸아세테이트로 재결정하여 상기 A1 (19.48 g, 수율 90%)을 제조하였다.
MS[M+H]+= 289.77
● 화합물 1-5 의 합성
상기 화합물 1-1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A1을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 N-([1,1'-다이페닐]-4-일)-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-5을 제조하였다.
MS[M+H]+= 614.80
● 화합물 1-6 의 합성
상기 화합물 1-1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A1을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 2-아미노비페닐을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-6을 제조하였다.
MS[M+H]+= 674.86
● 화합물 1-7 의 합성
상기 화합물 1-1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A1을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 9,9-디메틸-9H-플루오렌-2-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-7을 제조하였다.
MS[M+H]+= 714.92
화합물 1-8 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000061
● A2 의 합성
상기 A1 의 합성에서 4-클로로페닐보로닉산 대신 3-클로로페닐보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 A2을 제조하였다.
MS[M+H]+= 289.77
● 화합물 1-8 의 합성
상기 화합물 1-1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A2 을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 N-(1,1'-비페닐)-2-일)-[1,1':4',1"-터페닐]-4-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-8 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 650.84
화합물 1-9 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000062
● A3 의 합성
상기 A1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 4-브로모-N-페닐아닐린을, 4-클로로페닐보로닉산 대신 트리페닐렌-2-일보로닉산 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 A3을 제조하였다.
MS[M+H]+= 396.51
● 화합물 1-9 의 합성
상기 화합물 1-1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A1을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 A3을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-9을 제조하였다.
MS[M+H]+= 648.82
화합물 1-10 ~ 1-12 의 합성
● A4 ~ A5 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000063
● Int.1 의 합성
상기 A1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 9-브로모-10-히드록시페난쓰렌을, 4-클로로페닐보로닉산 대신 페닐보로닉산 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 int.1을 제조하였다
MS[M+H]+= 271.33
● Int.2 의 합성
상기 화합물 int.1 (15g, 33.89mmol)과 포타슘카보네이트(7.0g, 50.7mmol) 을 아크릴로니트릴(AN) (200ml), H2O(50ml)에 넣고 교반한 뒤 NNF(2,2,3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentanonyl fluoride)(13.3g, 44.05mmol) 을 넣는다. 에틸아세테이트와 물을 이용하여 추출하고 용매 제거 후, 테트라하이드로퓨란과 에틸아세테이트로 재결정하여 int.2 (10.84g, 75%)를 제조하였다.
MS[M+H]+= 553.41
● A4 의 합성
상기 A1의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 int.2을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 A4 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 365.87
● A5 의 합성
상기 A1의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 int.2을 4-클로로페닐보로닉산 대신 3-클로로페닐보로닉산 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 A5을 제조하였다
MS[M+H]+= 365.87
● 화합물 1-10 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000064
상기 화합물 1-1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A4 을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-10을 제조하였다.
MS[M+H]+= 650.84
● 화합물 1-11 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000065
상기 화합물 1-1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A4을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 N-([1,1'-다이페닐]-4-일)-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-11을 제조하였다.
MS[M+H]+= 690.90
● 화합물 1-12 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000066
상기 화합물 1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 A5을, N-([1,1'-비페닐]-4-일)-9,9-디페닐-9H-플루오렌-2-아민 대신 다이([1,1'-바이페닐]-4-일)아민 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-12을 제조하였다.
MS[M+H]+= 650.84
화합물 1-13 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000067
상기 A1 의 합성에서 9-브로모페난쓰렌 대신 페난쓰렌-9-일보로닉산을, 4-클로로페닐보로닉산 대신 N,N-비스(4-브로모페닐)-[1,1'-비페닐]-4-아민을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 1-13을 제조하였다.
MS[M+H]+= 674.86
제조예 2 (화학식 2 의 합성)
● 화합물 2-1 ~ 2-11 의 합성
화합물 2-1 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000068
9-브로모-10-페닐안트라센 (10g, 30.1 mmol)과 (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산 (9g, 36.1 mmol), Pd(t-Bu3P)2 (0.8 g, 0.15 mmol)을 2M 포타슘카보네이트 수용액 (30 mL)과 THF (100 mL)에 넣고, 약 12시간 환류 교반시켰다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고 반응 혼합액에서 유기층을 층 분리하고 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하고 감압 증류 후 Tol/EA로 재결정하여 화합물 2-1 (12.8 g, 93%)를 얻었다.
MS[M+H]+= 457.59
화합물 2-2 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000069
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 9-([1,1'-비페닐]-4-일)-10-브로모안트라센을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-2을 제조하였다
MS[M+H]+= 533.69
화합물 2-3 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000070
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 9-브로모-(10-나프탈렌-1-일)안트라센을 사용하고, (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산 대신 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-3을 제조하였다.
MS[M+H]+= 507.65
화합물 2-4 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000071
상기 2-3 의 합성에서 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 대신 ([1,1'-비페닐]-4-일-2',3',4',5',6'-d5)보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-4를 제조하였다.
MS[M+H]+= 462.62
화합물 2-5 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000072
상기 2-3 의 합성에서 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 대신 나프날렌-2-보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-5을 제조하였다.
MS[M+H]+= 431.55
화합물 2-6 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000073
상기 2-3 의 합성에서 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 대신 (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-6을 제조하였다.
MS[M+H]+= 507.65
화합물 2-7 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000074
상기 2-3 의 합성에서 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 대신 인돌로[3,2,1-jk]-카바졸-6-일보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-7을 제조하였다.
MS[M+H]+= 544.67
화합물 2-8 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000075
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 9-브로모-(10-나프탈렌-2-일)안트라센을 사용하고, (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산 대신 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-8을 제조하였다.
MS[M+H]+= 507.65
화합물 2-9 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000076
상기 2-8 의 합성에서 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 대신 비페닐-4-보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-9을 제조하였다
MS[M+H]+= 457.59
화합물 2-10 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000077
상기 2-8 의 합성에서 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 대신 (8-페닐나프탈렌-2-일)보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-10을 제조하였다
MS[M+H]+= 507.65
화합물 2-11 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000078
상기 2-8 의 합성에서 (4-(나프탈렌-2-일)페닐)보로닉산 대신 (3-(5-페닐티오펜-2-일)페닐)보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-11을 제조하였다
MS[M+H]+= 539.71
● 화합물 2-12 ~ 2-13 의 합성
Int.3 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000079
1,8-디클로로안트라퀴논 (50 g, 180 mmol), 암모니아수(2000 L)에 녹이고 Zn dust(1500 g)을 넣고 환류 교반하였다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고 여과한 후 반응 여액에서 유기층을 층 분리하고 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하고 감압 증류 후 Hexane으로 재결정해 얻은 고체를 아이소프로필 알코올에 녹이고 진한 염산을 넣어 5시간 동안 환류 교반 시킨다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고 생성된 고체를 여과하여 물로 씻어준 후 건조하여 int.3 (27.8 g, 63%)를 얻었다.
MS[M+H]+= 248.13
● B1 ~B5 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000080
B1 의 합성
Int.3 (20g, 80.9 mmol), (3,5-디메틸페닐)보로닉산 (24.8 g, 164.22 mmol), Pd(dba)2 (1.40 g, 2.43 mmol), PCy3 (1.36 g, 4.86 mmol) 을 2M K3PO4 수용액 (100 mL)과 THF (500 mL)에 넣고, 약 12시간 환류 교반시켰다. 반응이 끝난 후 상온으로 냉각시키고 반응 혼합액에서 유기층을 층 분리하고 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하고 감압 증류 후 THF/EtOH로 재결정하여 필터한 후, 고체를 클로로포름 (500 mL)에 녹인 후 NBS (1eq)을 넣고, 실온에서 12시간 교반하였다. 반응 종료 후 반응 중 생성된 고체를 여과하고 증류수로 씻어준 후 건조하여 B1 (32 g, 85%)를 얻었다.
MS[M+H]+= 466.43
B2 의 합성
상기 B1 의 합성에서 (3,5-디메틸페닐)보로닉산 대신 나프탈렌-1-보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 B2을 제조하였다.
MS[M+H]+= 510.45
B3 의 합성
상기 B1 의 합성에서 (3,5-디메틸페닐)보로닉산 대신 나프탈렌-2-보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 B3을 제조하였다.
MS[M+H]+= 510.45
B4 의 합성
상기 B1 의 합성에서 (3,5-디메틸페닐)보로닉산 대신 [1,1';3',1"-터페닐]-5'-일보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 B4 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 714.72
B5 의 합성
상기 B1 의 합성에서 (3,5-디메틸페닐)보로닉산 대신 디벤조[b,d]푸란-4-일보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 B5 을 제조하였다.
MS[M+H]+= 590.49
화합물 2-12 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000081
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 B1을 사용하고, (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산 대신 비페닐-4-보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-12을 제조하였다.
MS[M+H]+= 539.73
화합물 2-13 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000082
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 B2을 사용하고, (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산 대신 나프탈렌-1-보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-13을 제조하였다.
MS[M+H]+= 557.71
화합물 2-14 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000083
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 B3을 사용하고, (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산 대신 [1,1';3',1"-터페닐]-5'-일보로닉산 을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-14을 제조하였다
MS[M+H]+= 659.84
화합물 2-15 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000084
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 B4을 사용하고, (4-페닐나프탈렌-1-일)보로닉산 대신 페닐보로닉산을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-15을 제조하였다
MS[M+H]+= 711.92
화합물 2-16 의 합성
Figure PCTKR2019002413-appb-I000085
상기 2-1 의 합성에서 9-브로모-10-페닐안트라센 대신 B5을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 합성하여 화합물 2-16을 제조하였다
MS[M+H]+= 713.85
실시예 1
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 HI-1, 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 HT1 (1100Å)을 진공증착한 후 이어서 상기 정공 수송층 위에 제조예 1 에서 합성한 화합물 1-1 을 막두께 100Å으로 진공증착하여 정공 조절층을 형성하였다. 화합물 발광층으로 제조예 2 에서 합성한 호스트 화합물 2-1 과 도판트 BD1 화합물(25:1, 중량비) 을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 ET1 (50 Å) 을 전자조절층으로 형성한 후 ET2 (300Å)을 LiQ 와 중량비 2:1 비율로 증착하여 전자수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7 Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
Figure PCTKR2019002413-appb-I000086
상기 실시예 1 ~ 52 및 비교예 1 ~ 6 과 같이 제조예 1과 2에서 합성한 각각의 화합물을 정공조절층과 호스트 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 실험한 결과인 실시예 1 내지 52 및 비교예 1 내지 6을 하기 표 1 내지 표 3 에 나타내었다.
실험예20 mA/㎠ 정공조절층 호스트 전압(V) (@20mA/cm2) Cd/A(@20mA/cm2) 색좌표 (x,y) 수명(T95, h)(@20mA/cm2)
실시예 1 화합물 1-1 화합물 2-1 3.51 6.71 (0.135, 0.138) 49.0
실시예 2 화합물 1-1 화합물 2-3 3.45 6.63 (0.134, 0.137) 50.2
실시예 3 화합물 1-1 화합물 2-7 3.41 6.58 (0.135, 0.138) 55.2
실시예 4 화합물 1-1 화합물 2-11 3.34 6.82 (0.134, 0.138) 51.2
실시예 5 화합물 1-2 화합물 2-2 3.42 6.72 (0.136, 0.139) 48.9
실시예 6 화합물 1-2 화합물 2-4 3.31 6.52 (0.135, 0.138) 48.5
실시예 7 화합물 1-2 화합물 2-9 3.50 6.69 (0.133, 0.139) 49.1
실시예 8 화합물 1-2 화합물 2-10 3.56 6.78 (0.135, 0.138) 50.2
실시예 9 화합물 1-3 화합물 2-5 3.48 6.58 (0.134, 0.138) 50.1
실시예 10 화합물 1-3 화합물 2-6 3.50 6.67 (0.136, 0.139) 55.0
실시예 11 화합물 1-3 화합물 2-7 3.51 6.77 (0.136, 0.139) 53.5
실시예 12 화합물 1-3 화합물 2-12 3.42 6.72 (0.135, 0.138) 48.9
실시예 13 화합물 1-4 화합물 2-1 3.31 6.52 (0.135, 0.138) 48.5
실시예 14 화합물 1-4 화합물 2-7 3.50 6.69 (0.133, 0.139) 49.1
실시예 15 화합물 1-4 화합물 2-8 3.48 6.71 (0.134, 0.139) 51.1
실시예 16 화합물 1-4 화합물 2-15 3.51 6.66 (0.135, 0.138) 60.0
실시예 17 화합물 1-5 화합물 2-2 3.52 6.81 (0.134, 0.138) 55.2
실시예 18 화합물 1-5 화합물 2-5 3.55 6.48 (0.136, 0.139) 57.3
실시예 19 화합물 1-5 화합물 2-16 3.54 6.38 (0.133, 0.139) 55.2
실시예 20 화합물 1-5 화합물 2-9 3.42 6.55 (0.134, 0.139) 53.1
실험예20 mA/㎠ 정공조절층 호스트 전압(V) (@20mA/cm2) Cd/A(@20mA/cm2) 색좌표 (x,y) 수명(T95, h)(@20mA/cm2)
실시예 21 화합물 1-6 화합물 2-1 3.51 6.71 (0.135, 0.138) 49.0
실시예 22 화합물 1-6 화합물 2-4 3.45 6.63 (0.134, 0.137) 50.2
실시예 23 화합물 1-6 화합물 2-6 3.41 6.58 (0.135, 0.138) 55.2
실시예 24 화합물 1-6 화합물 2-13 3.34 6.82 (0.134, 0.138) 51.2
실시예 25 화합물 1-7 화합물 2-2 3.42 6.72 (0.136, 0.139) 48.9
실시예 26 화합물 1-7 화합물 2-3 3.31 6.52 (0.135, 0.138) 48.5
실시예 27 화합물 1-7 화합물 2-9 3.50 6.69 (0.133, 0.139) 49.1
실시예 28 화합물 1-7 화합물 2-11 3.56 6.78 (0.135, 0.138) 50.2
실시예 29 화합물 1-8 화합물 2-4 3.48 6.58 (0.134, 0.138) 50.1
실시예 30 화합물 1-8 화합물 2-15 3.50 6.67 (0.136, 0.139) 55.0
실시예 31 화합물 1-8 화합물 2-9 4.01 6.12 (0.136, 0.139) 48.0
실시예 32 화합물 1-8 화합물 2-13 3.78 5.88 (0.135, 0.138) 50.0
실시예 33 화합물 1-9 화합물 2-3 3.68 5.98 (0.135, 0.138) 48.0
실시예 34 화합물 1-9 화합물 2-6 3.77 5.78 (0.133, 0.139) 38.0
실시예 35 화합물 1-9 화합물 2-7 3.81 5.66 (0.134, 0.139) 33.0
실시예 36 화합물 1-9 화합물 2-16 3.88 5.77 (0.135, 0.138) 42.0
실시예 37 화합물 1-10 화합물 2-2 3.76 5.71 (0.134, 0.138) 44.0
실시예 38 화합물 1-10 화합물 2-9 3.61 5.83 (0.136, 0.139) 43.0
실시예 39 화합물 1-10 화합물 2-10 3.70 5.88 (0.133, 0.139) 48.0
실시예 40 화합물 1-10 화합물 2-12 3.76 5.78 (0.134, 0.139) 50.0
실험예20 mA/㎠ 정공조절층 호스트 전압(V) (@20mA/cm2) Cd/A(@20mA/cm2) 색좌표 (x,y) 수명(T95, h)(@20mA/cm2)
실시예 41 화합물 1-11 화합물 2-1 3.51 6.71 (0.135, 0.138) 49.0
실시예 42 화합물 1-11 화합물 2-2 3.45 6.63 (0.134, 0.137) 50.2
실시예 43 화합물 1-11 화합물 2-4 3.41 6.58 (0.135, 0.138) 55.2
실시예 44 화합물 1-11 화합물 2-13 3.34 6.82 (0.134, 0.138) 51.2
실시예 45 화합물 1-12 화합물 2-3 3.42 6.72 (0.136, 0.139) 48.9
실시예 46 화합물 1-12 화합물 2-6 3.31 6.52 (0.135, 0.138) 48.5
실시예 47 화합물 1-12 화합물 2-9 3.50 6.69 (0.133, 0.139) 49.1
실시예 48 화합물 1-12 화합물 2-11 3.56 6.78 (0.135, 0.138) 50.2
실시예 49 화합물 1-13 화합물 2-5 3.48 6.58 (0.134, 0.138) 50.1
실시예 50 화합물 1-13 화합물 2-7 3.50 6.67 (0.136, 0.139) 55.0
실시예 51 화합물 1-13 화합물 2-8 3.41 6.78 (0.136, 0.139) 54.0
실시예 52 화합물 1-13 화합물 2-14 3.31 6.63 (0.133, 0.139) 53.0
비교예 1 HT2 BH1 4.01 5.12 (0.136, 0.139) 38.0
비교예 2 HT3 BH1 4.12 5.88 (0.135, 0.138) 42.2
비교예 3 화합물 1-2 BH1 3.68 5.98 (0.135, 0.138) 38.5
비교예 4 화합물 1-10 BH1 3.77 5.78 (0.133, 0.139) 38.0
비교예 5 HT2 화합물 2-6 3.98 6.12 (0.134, 0.139) 33.0
비교예 6 HT3 화합물 2-13 3.88 5.98 (0.135, 0.138) 42.0
실시예 53
ITO(인듐 주석 산화물)가 1,000Å 두께로 박막 코팅된 유리 기판(corning 7059 glass)을, 분산제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 세제는 Fischer Co.의 제품을 사용하였으며, 증류수는 Millipore Co. 제품의 필터(Filter)로 2차 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후, 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 HI-1, 헥사니트릴 헥사아자트리페닐기렌(hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 HT1 (900Å)을 진공증착한 후 이어서 상기 정공 수송층 위에 HT2 (150 Å)를 제 1 정공조절층으로 형성시킨 후 그 위에 제조예 1 에서 합성한 화합물 1-1을 막두께 100Å으로 진공증착하여 제 2 정공 조절층을 형성하였다. 화합물 발광층으로 제조예 2 에서 합성한 호스트 화합물 2-1 과 도판트 BD1 화합물(25:1, 중량비) 을 300Å의 두께로 진공 증착하였다. 그 다음에 ET1 (50 Å) 을 전자조절층으로 형성한 후 ET2 (300Å)을 LiQ 와 중량비 2:1 비율로 증착하여 전자수송층으로 순차적으로 열 진공 증착하였다. 상기 전자 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께의 리튬 플루오라이드(LiF)와 2,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 1 Å/sec를 유지하였고, 리튬플루라이드는 0.2 Å/sec, 알루미늄은 3 ~ 7 Å/sec의 증착속도를 유지하였다.
상기 실시예 53 ~ 91 및 비교예 7 ~ 13 과 같이 제조예 1과 2에서 합성한 각각의 화합물을 제 1 및 제 2 정공조절층과 호스트 물질로 사용하여 제조한 유기 발광 소자를 실험한 결과인 실시예 53 내지 91 및 비교예 7 내지 13을 하기 표 4 내지 표 6에 나타내었다.
실험예20 mA/㎠ 제 1 정공조절층 제 2정공조절층 호스트 전압(V) (@20mA/cm2) Cd/A(@20mA/cm2) 색좌표 (x,y) 수명(T95, h)(@20mA/cm2)
실시예 53 HT2 화합물 1-1 화합물 2-1 3.51 6.71 (0.135, 0.138) 49.0
실시예 54 HT2 화합물 1-2 화합물 2-7 3.45 6.63 (0.134, 0.137) 50.2
실시예 55 HT2 화합물 1-3 화합물 2-7 3.41 6.58 (0.135, 0.138) 55.2
실시예 56 HT2 화합물 1-4 화합물 2-8 3.34 6.82 (0.134, 0.138) 51.2
실시예 57 HT2 화합물 1-5 화합물 2-2 3.42 6.72 (0.136, 0.139) 48.9
실시예 58 HT2 화합물 1-6 화합물 2-4 3.31 6.52 (0.135, 0.138) 48.5
실시예 59 HT2 화합물 1-7 화합물 2-9 3.50 6.69 (0.133, 0.139) 49.1
실시예 60 HT2 화합물 1-8 화합물 2-10 3.56 6.78 (0.135, 0.138) 50.2
실시예 61 HT2 화합물 1-9 화합물 2-7 3.48 6.58 (0.134, 0.138) 50.1
실시예 62 HT2 화합물 1-10 화합물 2-6 3.50 6.67 (0.136, 0.139) 55.0
실시예 63 HT2 화합물 1-11 화합물 2-7 3.51 6.77 (0.136, 0.139) 53.5
실시예 64 HT2 화합물 1-12 화합물 2-12 3.42 6.72 (0.135, 0.138) 48.9
실시예 65 HT2 화합물 1-13 화합물 2-13 3.31 6.52 (0.135, 0.138) 48.5
실시예 66 화합물 1-1 화합물 1-11 화합물 2-7 3.50 6.69 (0.133, 0.139) 49.1
실시예 67 화합물 1-1 화합물 1-10 화합물 2-9 3.48 6.71 (0.134, 0.139) 51.1
실시예 68 화합물 1-2 화합물 1-6 화합물 2-15 3.51 6.66 (0.135, 0.138) 60.0
실시예 69 화합물 1-2 화합물 1-1 화합물 2-2 3.52 6.81 (0.134, 0.138) 55.2
실시예 70 화합물 1-3 화합물 1-4 화합물 2-5 3.55 6.48 (0.136, 0.139) 57.3
실시예 71 화합물 1-3 화합물 1-5 화합물 2-12 3.54 6.38 (0.133, 0.139) 55.2
실시예 72 화합물 1-4 화합물 1-8 화합물 2-9 3.42 6.55 (0.134, 0.139) 53.1
실험예20 mA/㎠ 제 1 정공조절층 제 2정공조절층 호스트 전압(V) (@20mA/cm2) Cd/A(@20mA/cm2) 색좌표 (x,y) 수명(T95, h)(@20mA/cm2)
실시예 73 화합물 1-4 화합물 1-7 화합물 2-1 3.51 6.71 (0.135, 0.138) 49.0
실시예 74 화합물 1-5 화합물 1-2 화합물 2-4 3.45 6.63 (0.134, 0.137) 50.2
실시예 75 화합물 1-5 화합물 1-1 화합물 2-6 3.41 6.58 (0.135, 0.138) 55.2
실시예 76 화합물 1-6 화합물 1-3 화합물 2-13 3.34 6.82 (0.134, 0.138) 51.2
실시예 77 화합물 1-6 화합물 1-10 화합물 2-2 3.42 6.72 (0.136, 0.139) 48.9
실시예 78 화합물 1-7 화합물 1-5 화합물 2-4 3.31 6.52 (0.135, 0.138) 48.5
실시예 79 화합물 1-7 화합물 1-9 화합물 2-9 3.50 6.69 (0.133, 0.139) 49.1
실시예 80 화합물 1-8 화합물 1-2 화합물 2-11 3.56 6.78 (0.135, 0.138) 50.2
실시예 81 화합물 1-8 화합물 1-8 화합물 2-4 3.48 6.58 (0.134, 0.138) 50.1
실시예 82 화합물 1-9 화합물 1-3 화합물 2-6 3.50 6.67 (0.136, 0.139) 55.0
실시예 83 화합물 1-9 화합물 1-11 화합물 2-9 3.71 6.58 (0.136, 0.139) 40.2
실시예 84 화합물 1-10 화합물 1-9 화합물 2-13 3.64 6.63 (0.135, 0.138) 50.2
실시예 85 화합물 1-10 화합물 1-13 화합물 2-3 3.55 6.82 (0.135, 0.138) 48.3
실시예 86 화합물 1-11 화합물 1-12 화합물 2-6 3.68 6.69 (0.133, 0.139) 38.5
실시예 87 화합물 1-11 화합물 1-2 화합물 2-7 3.59 6.38 (0.134, 0.139) 58.1
실시예 88 화합물 1-12 화합물 1-3 화합물 2-3 3.60 6.44 (0.135, 0.138) 41.1
실시예 89 화합물 1-12 화합물 1-9 화합물 2-2 3.62 6.23 (0.134, 0.138) 48.2
실시예 90 화합물 1-13 화합물 1-12 화합물 2-11 3.57 6.55 (0.136, 0.139) 39.5
실시예 91 화합물 1-13 화합물 1-1 화합물 2-10 3.55 6.47 (0.133, 0.139) 48.1
비교예 7 HT2 HT3 BH1 3.96 5.23 (0.134, 0.139) 38.0
실험예20 mA/㎠ 제 1 정공조절층 제 2정공조절층 호스트 전압(V) (@20mA/cm2) Cd/A(@20mA/cm2) 색좌표 (x,y) 수명(T95, h)(@20mA/cm2)
비교예 8 HT2 HT3 화합물 2-1 3.80 5.23 (0.136, 0.139) 40.2
비교예 9 HT2 HT3 화합물 2-11 3.77 5.44 (0.135, 0.138) 50.2
비교예 10 HT2 화합물 1-13 BH1 3.71 5.38 (0.135, 0.138) 48.3
비교예 11 HT2 화합물 1-8 BH1 3.78 5.78 (0.133, 0.139) 38.5
비교예 12 화합물 1-3 HT3 화합물 2-3 3.81 5.54 (0.134, 0.139) 23.0
비교예 13 화합물 1-6 HT3 화합물 2-15 3.65 5.50 (0.135, 0.138) 31.0
본 발명에 따른 화학식의 화합물 유도체로 조합된 유기 전계 발광 소자는 정공조절 및 호스트로의 정공 주입 역할을 조절할 수 있으며, 화학적 구조에 따른 유기 발광 소자의 정공과 전자의 균형을 통하여 본 발명에 따른 소자는 효율, 구동전압, 안정성 면에서 우수한 특성을 나타낸다.

Claims (10)

  1. 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비된 제1 유기물층 및 제2 유기물층을 포함하고,
    상기 제1 유기물층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하며,
    상기 제2 유기물층은 하기 화학식 2 또는 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000087
    화학식 1에 있어서,
    L1 내지 L3는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    Ar1 내지 Ar3는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이고,
    R1 및 R2는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    a 및 b 는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고,
    a 및 b가 각각 독립적으로 2 이상인 경우, 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000088
    화학식 2에 있어서,
    L4 및 L5는 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    Ar4 및 Ar5 중 적어도 하나 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 10 내지 60의 아릴기이며,
    R3 및 R4는 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    c 및 d는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고,
    c 및 d가 각각 독립적으로 2 이상인 경우, 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하고,
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000089
    화학식 3에 있어서,
    L6 내지 L8은 각각 독립적으로, 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    Ar6 내지 Ar8은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    R5 및 R6은 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알킬기; 치환 또는 비치환된 할로알콕시기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 알케닐기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    e 및 f는 각각 독립적으로, 0 내지 4의 정수이고,
    e 및 f가 각각 독립적으로 2 이상인 경우, 괄호안의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1의 Ar1 내지 Ar3 각각 독립적으로, 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 비페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 플루오렌기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난쓰렌기; 또는 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기인 것인 유기 발광 소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 구조식들 중에서 선택되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000090
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000091
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000092
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000093
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000094
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000095
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000096
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000097
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000098
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000099
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000100
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000101
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000102
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000103
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000104
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000105
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000106
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000107
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000108
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000109
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000110
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000111
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000112
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000113
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000114
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000115
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000116
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000117
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000118
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000119
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000120
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000121
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000122
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000123
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000124
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000125
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000126
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000127
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000128
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000129
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000130
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000131
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 2는 하기 구조식들 중에서 선택되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000132
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000133
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000134
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 3은 하기 구조식들 중에서 선택되는 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2019002413-appb-I000135
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유기물층은 1 내지 3층으로 구성되어 있는 것인 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유기물층은 정공조절층을 포함하고, 상기 정공조절층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유기물층은 2층 이상의 정공조절층을 포함하고,
    상기 2층 이상의 정공조절층 중 적어도 한 층은 상기 제2 유기물층과 접하여 마련되는 유기 발광 소자.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 발광층은 청색 발광층인 것인 유기 발광 소자.
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