WO2020060280A1 - 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2020060280A1 PCT/KR2019/012224 KR2019012224W WO2020060280A1 WO 2020060280 A1 WO2020060280 A1 WO 2020060280A1 KR 2019012224 W KR2019012224 W KR 2019012224W WO 2020060280 A1 WO2020060280 A1 WO 2020060280A1
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light emitting
substituted
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하재승
이동훈
천민승
최지영
이우철
김주호
김훈준
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LG Chem Ltd
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    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H10K50/181—Electron blocking layers

Definitions

  • This specification relates to an organic light emitting device.
  • the organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon that converts 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 and a cathode and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often composed of a multi-layered structure composed of different materials, for example, may be formed of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like.
  • the present specification provides an organic light emitting device.
  • This specification is the first electrode; A second electrode provided opposite to the first electrode; And an organic material layer provided between the first electrode and the second electrode,
  • the organic material layer includes a hole transport layer and an electron blocking layer, and the hole transport layer and the electron blocking layer include a compound of Formula 1 below,
  • the material of the hole transport layer and the electron blocking layer are different from each other,
  • At least one layer of the organic material layer which is not a hole transport layer and an electron blocking layer, provides an organic light emitting device comprising a compound of Formula 2 below.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted aryl group containing one or two six-membered rings, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • a and b are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted aromatic ring,
  • X 1 and X 2 are the same as or different from each other, and each independently, a direct bond or CRR ',
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted aryl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
  • L is a substituted or unsubstituted arylene group
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, or substituted by combining with an adjacent substituent or To form an unsubstituted hydrocarbon ring,
  • a is an integer from 0 to 8
  • b is an integer from 0 to 7
  • the R 1 s are the same as or different from each other,
  • the R 2 s are the same as or different from each other.
  • the organic light emitting device has advantages of low voltage and high efficiency and long life.
  • FIG. 1 shows an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG. 2 shows an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG 3 illustrates an organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • the interface property between the hole transporting layer and the electron blocking layer has a similar structure, and thus it is possible to obtain advantageous properties for injection and transport of holes.
  • the hole transport layer in contact with the hole injection layer requires a higher HOMO energy level than the electron blocking layer, and the electron blocking layer requires a higher triplet state energy. If the substitution position of the amine group is different in the structure of Chemical Formula 1, HOMO energy level, triplet state energy, and the like can be adjusted differently to satisfy appropriate physical properties required for each layer.
  • substitution position of the amine group when the substitution position of the amine group is different and applied to each layer, it can be adjusted to characteristics suitable for the role of each layer.
  • the angle between the anthracene and L, L, and naphthyl of Formula 2 is vertical, so that the length of the conjugation can be shortened, and the distance between the anthracene accumulated by the long molecules can be kept close. It is advantageous for the transport of electric charges.
  • the fused aryl group has a smaller triplet energy as the number of fused rings increases. Since the anthracene structure is included in the structure of Chemical Formula 2 used as a light emitting layer host, when the structure of Chemical Formula 1 includes a functional group containing three or more six-membered rings, such as anthracene, the triplet energy becomes smaller than the light emitting layer host. You can.
  • substitution means that the hydrogen atom bonded to the 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 the substituent is substitutable, and when two or more are substituted , 2 or more substituents may be the same or different from each other.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; Nitrile group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; And a substituted or unsubstituted heterocyclic group, substituted with 1 or 2 or more substituents selected from the group, or substituted with 2 or more substituents among the exemplified substituents, or having no substituents.
  • the "substituent in which two or more substituents are connected" may be an aryl group substituted with an aryl group, an aryl group substituted with a heteroaryl group, a heterocyclic group substituted with an aryl group, an aryl group substituted with an alkyl group, or the like.
  • the alkyl group may be straight chain or branched chain, and carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 30.
  • Specific examples are 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
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but is preferably 3 to 30 carbon atoms, and more preferably 3 to 20 carbon atoms.
  • the aryl group is not particularly limited, but is preferably 6 to 30 carbon atoms, and the aryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • the aryl group is a monocyclic aryl group
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but is preferably 6 to 30 carbon atoms.
  • the monocyclic aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, or a terphenyl group, but is not limited thereto.
  • the aryl group is a polycyclic aryl group
  • the number of carbon atoms is not particularly limited. It is preferable that it has 10 to 30 carbon atoms.
  • the polycyclic aryl group may be a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, triphenyl group, pyrenyl group, phenenyl group, perylene group, chrysenyl group, fluorenyl group, etc., but is not limited thereto. no.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent groups may combine with each other to form a ring.
  • the heteroaryl group includes one or more non-carbon atoms, heteroatoms, and specifically, the heteroatoms may include one or more atoms selected from the group consisting of O, N, Se, and S.
  • the number of carbon atoms is not particularly limited, but preferably 2 to 30 carbon atoms, and the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • heterocyclic group examples include thiophene group, furanyl group, pyrrol group, imidazolyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, oxadiazolyl group, pyridyl group, bipyridyl group, pyrimidyl group, triazinyl group, tria Jolyl group, acridil group, pyridazinyl group, pyrazinyl group, quinolinyl group, quinazolinyl group, quinoxalinyl group, phthalazinyl group, pyridopyrimidyl group, pyridopyrazinyl group, pyrazino pyrazinyl group , Isoquinolinyl group, indolyl group, carbazolyl group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzothiazolyl group, benzocarbazolyl group, benzothiophene group, di
  • the arylene group is the same as the definition of the aryl group, except that it is divalent.
  • heteroarylene group is the same as the definition of the heteroaryl group, except that it is divalent.
  • the hydrocarbon ring is the same as the definition of an aryl group or a cycloalkyl group, except that it is not monovalent.
  • Chemical Formula 1 is represented by Chemical Formula 1-1.
  • Ar 1 , Ar 2 , X 1 and X 2 are defined as in Formula 1.
  • the electron blocking layer includes a compound represented by the following Chemical Formula 1-2 or Chemical Formula 1-3.
  • the hole transport layer includes a compound represented by the following Chemical Formula 1-4 or Chemical Formula 1-5.
  • the organic material layer containing the compound of Formula 2 is a light emitting layer.
  • the formula 2 is represented by the following formula 2-1 or 2-2.
  • Ar 3 , R 1 and R 2 are as defined in Chemical Formula 2.
  • Chemical Formula 2 is represented by Chemical Formula 2-3 or 2-4 below.
  • Ar 3 , R 1 and R 2 are as defined in Chemical Formula 2.
  • the organic material layer further includes a light emitting layer, and the triplet energy of the electron blocking layer is greater than the triplet energy of the host of the light emitting layer.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms. .
  • Ar 1 and Ar 2 are substituted or unsubstituted aryl groups having 6 to 30 carbon atoms, respectively.
  • Ar 1 and Ar 2 are each a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms substituted or unsubstituted with an alkyl group, or a substituted or unsubstituted heteroaryl having 2 to 30 carbon atoms. It is Ki.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted carbon number 2 It is a heteroaryl group of 30 to 30.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently, a carbon group substituted or unsubstituted with a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a terbutyl group, a pentyl group, and a hexyl group. It is an aryl group of 6 to 30.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently, a carbon group substituted or unsubstituted with a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a terbutyl group, a pentyl group, and a hexyl group. It is an aryl group of 6 to 30.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently, a phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, fluorene group, anthracene group, phenanthrene group, or triphenylene group,
  • the phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, fluorene group, anthracene group, phenanthrene group, or triphenylene group is a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, terbutyl group, pentyl group, hex It is substituted or unsubstituted with an actual group.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group, a biphenyl group, or a fluorene group,
  • the phenyl group, biphenyl group, or fluorene group is substituted or unsubstituted with a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, terbutyl group, pentyl group, or hexyl group.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, terbutyl group, pentyl group and hexyl group. Or an unsubstituted phenyl group.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, terbutyl group, pentyl group and hexyl group. Or it is an unsubstituted biphenyl group.
  • Ar 1 and Ar 2 are each independently substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, terbutyl group, pentyl group and hexyl group. Or an unsubstituted fluorene group.
  • Ar 1 and Ar 2 are the same as or different from each other, and each independently a biphenyl group or a fluorene group substituted with a methyl group.
  • a and b are the same as or different from each other, and each independently, a substituted or unsubstituted aromatic ring having 6 to 10 carbon atoms.
  • a and b are substituted or unsubstituted aromatic rings having 6 to 10 carbon atoms.
  • a and b are 6 to 10 aromatic rings.
  • a and b are benzene rings.
  • X 1 and X 2 are the same as or different from each other, and each independently, a direct bond or CRR ', and when one of X 1 and X 2 is a direct bond, the other is CRR'.
  • X 1 is CRR 'and X 2 is a direct bond.
  • X 1 is CRR 'and X 2 is CRR'.
  • X 2 is CRR 'and X 1 is a direct bond.
  • Ar 3 is a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted heteroaryl group having 3 to 30 carbon atoms.
  • Ar 3 is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.
  • Ar 3 is a phenyl group, biphenyl group, terphenyl group, naphthyl group, anthracene group, phenanthrene group, dibenzothiophene group, or dibenzofuran group.
  • Ar 3 is a phenyl group, a naphthyl group, or a dibenzofuran group.
  • Ar 3 is a phenyl group.
  • Ar 3 is a naphthyl group.
  • Ar 3 is a dibenzofuran group.
  • L is a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L is an arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L is a phenylene group, biphenylene group, terphenylene group, naphthylene group, divalent anthracene group, divalent phenanthrene group, divalent fluorene group, or divalent triphenylene group.
  • L is a phenylene group, a naphthylene group, or a divalent anthracene group.
  • L is a phenylene group.
  • L is a naphthylene group.
  • L is a divalent anthracene group.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group, or adjacent It combines with a substituent to form a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted aryl group, or substituted or unsubstituted in combination with an adjacent substituent.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted aryl group, or substituted or unsubstituted in combination with an adjacent substituent.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted aryl group.
  • R, R ', R 1 and R 2 combine with adjacent substituents to form hydrogen, deuterium, or a substituted or unsubstituted hydrocarbon ring.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently, an aryl group unsubstituted or substituted with hydrogen, deuterium, or an alkyl group, or substituted with an adjacent substituent. Or it forms an unsubstituted hydrocarbon ring.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently, hydrogen, deuterium, or aryl having 6 to 30 carbon atoms unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Or a hydrocarbon ring substituted or unsubstituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms by combining with an adjacent substituent.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently substituted with hydrogen, deuterium, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, or terbutyl group Or combined with an unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or an adjacent substituent to form a hydrocarbon ring substituted or unsubstituted with a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, or terbutyl group.
  • R, R ', R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen, deuterium, phenyl group, or biphenyl group,
  • the phenyl group or biphenyl group may be substituted or unsubstituted with a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, or a terbutyl group.
  • the compound of Formula 1 may be selected from the following specific examples.
  • the compound of Formula 2 is any one of the following structural formulas.
  • the organic material layer includes an electron blocking layer and a light emitting layer, and the triplet energy of the electron blocking layer is greater than the triplet energy of the host of the light emitting layer.
  • triplet-triplet annihilation In order to increase the efficiency of fluorescence emission, triplet-triplet annihilation must occur actively in the emission layer. To do this, the triplet energy of the emissive layer is low, and the triplet exciton must be isolated from the emissive layer.
  • the organic material layer includes at least one light emitting layer.
  • the organic material layer includes a light emitting layer
  • the host of the light emitting layer includes anthracene and terminal naphthalene
  • carbon connected to naphthalene in the anthracene is called CA
  • carbon connected to anthracene in naphthalene is called CB.
  • the distance between CA and CB is 1.0 1.0 or more and 6.3 ⁇ or less.
  • the distance between the CA and the CB is 5.0 km or more and 6.3 km or less.
  • the distance between CA and CB is 5.7 km or more and 6.3 km or less.
  • the organic material layer includes a light emitting layer
  • the light emitting layer includes the compound of Formula 2 as a host of the light emitting layer.
  • the structure of the organic light emitting device of the present invention may have a structure as shown in FIG. 1, but is not limited thereto.
  • the organic material layer 3 includes a hole transport layer, an electron blocking layer and a light emitting layer, and may include an additional organic material layer between the hole transport layer and the electron blocking layer, between the electron blocking layer and the light emitting layer.
  • FIG 1 illustrates an organic light emitting device and is not limited thereto.
  • the structure of the organic light emitting device in which the first electrode 2, the hole transport layer 6, the electron blocking layer 7, the light emitting layer 8, and the second electrode 4 are sequentially stacked on the substrate 1 Is illustrated.
  • An additional organic layer may be included between each layer of FIG. 2.
  • the first electrode 2 on the substrate 1, the hole injection layer 5, the hole transport layer 6, the electron blocking layer 7, the light emitting layer 8, the electron transport layer 9, the electron injection layer ( 10) and the structure of the organic light emitting device in which the second electrodes 4 are sequentially stacked is illustrated.
  • FIG 3 illustrates an organic light emitting device, but is not limited thereto.
  • the organic material layer may further include a hole injection layer, a hole transport layer, or a hole injection and transport layer.
  • the organic material layer may further include an electron injection layer, an electron transport layer, or an electron injection and transport layer.
  • the organic light emitting device may be a front emission type, a back emission type, or a double-sided emission type, depending on the material used.
  • the organic light-emitting device of the present invention can be manufactured by a conventional manufacturing method and material of an organic light-emitting device, except that one or more organic material layers are formed using the above-described compound.
  • Ar 1 , Ar 2 , X 1 , X 2 , a and b are as defined in Chemical Formula 1, and X is a halogen atom.
  • L and Ar3 are as defined in formula 2 above.
  • Synthetic example 1 Synthesis of HT-1
  • ITO Indium Tin Oxide
  • distilled water filtered secondarily by a filter of Millipore Co.
  • ultrasonic cleaning was repeated twice with distilled water for 10 minutes.
  • ultrasonic cleaning was performed with a solvent of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying and transporting to a plasma cleaner.
  • the substrate was transferred to a vacuum evaporator.
  • the HT-1 and PD below were thermally vacuum-deposited to a thickness of 100 ⁇ at a weight ratio of 95: 5 on the prepared ITO transparent electrode to form a hole injection layer, and then only the HT-1 material was deposited to a thickness of 1100 ⁇ to form a hole transport layer. .
  • a compound represented by the following EB-1 as an electron blocking layer was thermally vacuum-deposited to a thickness of 50 Pa.
  • the compound represented by BH-1 and the following BD as a light emitting layer was vacuum deposited to a thickness of 200 Pa in a weight ratio of 96: 4.
  • a compound represented by ET and Liq as an electron transport layer was thermally vacuum-deposited to a thickness of 360 Pa at a weight ratio of 1: 1, and then a compound represented by Liq was vacuum-deposited to a thickness of 5 Pa to form an electron injection layer.
  • magnesium and silver were sequentially deposited at a weight ratio of 10: 1 to a thickness of 220 ⁇ and aluminum to a thickness of 1000 ⁇ to form a cathode, thereby producing an organic light emitting device.
  • An organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compounds shown in Table 1 were used instead as the hole transport layer material, the electron blocking layer material, and the host material in Example 1.
  • Example 5 HT-1 EB-2 BH-1 4.02 5.1 152
  • Example 6 HT-1 EB-3 BH-1 4.05 5.14 154
  • the hole transport layer, the electron blocking layer, and the light emitting layer host material applied in the above Examples and Comparative Examples are calculated by quantum calculation and are shown in Table 2.
  • the quantum calculation was performed through the structural optimization through the density functional theory (DFT) calculation of the Schrodinger Material Science Suite program, and the triplet energy was calculated through the time-dependent density functional theory (TD-DFT) calculation.
  • DFT density functional theory
  • TD-DFT time-dependent density functional theory
  • the angle between the anthracene and the L of Formula 2 is vertical, so that the length of the conjugation can be shortened, and the distance between the anthracene accumulated by the long molecules can be kept close to transport the charge. It is advantageous.
  • the fused aryl group has a smaller triplet energy as the number of fused rings increases. Since the anthracene structure is included in the structure of Chemical Formula 2 used as a light emitting layer host, when the structure of Chemical Formula 1 includes a functional group containing three or more six-membered rings, such as anthracene, the triplet energy becomes smaller than the light emitting layer host. You can.
  • the triplet energy of the material used for the layer in contact with the light-emitting layer becomes smaller than that of the light-emitting layer host material, and it does not serve as a blocking layer, so that the charge escapes outside the light-emitting layer. Therefore, the life span becomes shorter.
  • the triplet energy must be lower than the host material of the light emitting layer to serve as a blocking layer.
  • the EB-A of Table 2 has a smaller triplet energy than other materials, and in particular, is smaller than the host material. In this case, it can be seen that the efficiency of the device is deteriorated because it cannot function as a blocking layer. In view of these results, an organic electroluminescent device that satisfies the conditions of the present invention can obtain characteristics of low voltage and high efficiency and long life.
  • a material such as HT-B having two amine groups applied in Comparative Examples 12 to 13 has a higher HOMO level according to the addition of an amine group serving as an electron donor compared to the structure of Formula 1.
  • the hole transport layer as in Comparative Example 12 there is no problem in hole injection, and thus a low driving voltage is exhibited, but the hole injection is too large in the light emitting layer, so that the efficiency decreases as the light emitting region moves toward the electron transport layer.
  • HT-B is applied to the electron blocking layer as in Comparative Example 13, as the difference in HOMO level between the electron blocking layer and the light emitting layer increases, it can be seen that all device characteristics are reduced by interfering with hole injection into the light emitting layer. have.

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Abstract

본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서, 상기 유기물층은 정공수송층 및 전자저지층을 포함하고, 상기 정공수송층 및 전자저지층은 화학식 1의 화합물을 포함하고, 상기 정공수송층과 전자저지층의 물질은 서로 상이하며, 상기 유기물층 중 정공수송층 및 전자저지층이 아닌 1 층 이상은 화학식 2의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 발광 소자
본 발명은 2018년 09월 20일 한국 특허청에 제출된 한국 특허 제 10-2018-0112912호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 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 명세서는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서는 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
상기 유기물층은 정공수송층 및 전자저지층을 포함하고, 상기 정공수송층 및 전자저지층은 하기 화학식 1의 화합물을 포함하고,
상기 정공수송층과 전자저지층의 물질은 서로 상이하며,
상기 유기물층 중 정공수송층 및 전자저지층이 아닌 1 층 이상은 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000001
상기 화학식 1 에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하나 또는 두개의 6원 고리를 포함하는 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
a 및 b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 방향족 고리이고,
X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 직접결합 또는 CRR'이고,
X1 및 X2 중 하나가 직접결합인 경우, 나머지는 CRR'이고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000002
상기 화학식 2에 있어서,
Ar3은 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
L은 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접하는 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성하고,
a는 0 내지 8의 정수이고,
b는 0 내지 7의 정수이고,
상기 a가 복수일 때, 상기 R1은 각각 서로 같거나 상이하고,
상기 b가 복수일 때, 상기 R2는 각각 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광 소자는 저전압, 고효율 장수명의 장점이 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자를 도시한 것이다.
[부호의 설명]
1: 기판
2: 제1 전극
3: 유기물층
4: 제2 전극
5: 정공주입층
6: 정공수송층
7: 전자저지층
8: 발광층
9: 전자수송층
10: 전자주입층
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 정공 수송층과 전자 저지층에 사용할 경우 유사한 구조로 정공 수송층과 전자 저지층 사이의 계면 특성이 우수해져 정공의 주입 및 이동에 유리한 특성을 얻을 수 있다. 일반적으로 정공주입층과 접해 있는 정공 수송층에는 전자 저지층보다 높은 HOMO energy level이 요구되고, 전자 저지층에는 높은 triplet state energy가 요구된다. 화학식 1의 구조에서 아민기의 치환 위치를 달리하면, HOMO energy level,triplet state energy 등을 다르게 조절할 수 있어 각 층에 요구되는 적절한 물성을 만족시킬 수 있다. 따라서 두 층에 동일한 물질을 포함한 경우는 각 층에 요구되는 물성을 만족시킬 수 없고, 어느 한 층만 화학식 1의 화합물을 사용한 경우 계면의 특성이 떨어져 전압이 높아질 수 있는데 비해, 서로 다른 화학식 1의 화합물이 각각 정공수송층과 전자저지층에 사용된 경우 이러한 부분을 모두 극복하여 유기 전계 발광 소자에 적용 시 저전압, 고효율의 특성을 얻을 수 있다. 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 정공수송층, 전자저지층, 및 발광층의 각각에 사용하는 것과 비교하여, 정공 수송층과 전자 저지층에 사용할 경우 양 층에 사용된 화합물의 유사한 구조로 인해 정공의 주입 및 이동에 유리한 특성을 얻을 수 있다.
특히, 아민기의 치환 위치를 달리하여 각각의 층에 적용할 경우 각 층의 역할에 맞는 특성으로 조절할 수 있다.
또한, 호스트 재료로 화학식 2의 구조를 사용할 경우 안트라센과 화학식 2의 L, L과 나프틸 사이의 각도가 수직을 이뤄 컨쥬게이션의 길이를 짧게 조절할 수 있고 분자가 길어져 쌓이는 안트라센 사이의 거리는 가깝게 유지할 수 있어 전하의 수송에 유리하다.
융합된 아릴기는 융합되는 고리의 개수가 늘어날수록 삼중항 에너지가 작아진다. 발광층 호스트로 이용되는 상기 화학식 2의 구조에 안트라센 구조가 포함되어 있기 때문에, 화학식 1의 구조에 안트라센과 같이 6원 고리가 3개 이상 포함된 작용기가 포함될 경우, 삼중항 에너지가 발광층 호스트보다 작아질 수 있다.
본 발명의 화학식1의 구조를 유지하더라도 전자 저지층의 사용하는 물질의 경우는 발광층의 호스트 재료보다 삼중항 에너지가 낮아야 저지층으로서의 역할을 할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 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 명세서에 있어서, 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 명세서에 있어서 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 중수소; 니트릴기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 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 아릴기로 치환된 아릴기, 헤테로아릴기로 치환된 아릴기, 아릴기로 치환된 헤테로고리기, 알킬기로 치환된 아릴기 등일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30인 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, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 30인 것이 바람직하며, 탄소수 3 내지 20인 것이 더 바람직하다. 구체적으로 시클로프로필기; 시클로부틸기; 시클로펜틸기; 3-메틸시클로펜틸기; 2,3-디메틸시클로펜틸기; 시클로헥실기; 3-메틸시클로헥실기; 4-메틸시클로헥실기; 2,3-디메틸시클로헥실기; 3,4,5-트리메틸시클로헥실기; 4-tert-부틸시클로헥실기; 시클로헵틸기; 시클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다.
상기 아릴기가 단환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 아릴기가 다환식 아릴기인 경우 탄소수는 특별히 한정되지 않으나. 탄소수 10 내지 30인 것이 바람직하다. 구체적으로 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 트리페닐기, 파이레닐기, 페날레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
상기 플루오레닐기가 치환되는 경우,
Figure PCTKR2019012224-appb-I000003
Figure PCTKR2019012224-appb-I000004
등이 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 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. 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 2 내지 30인 것이 바람직하며, 상기 헤테로아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸릴기, 티아졸릴기, 옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 피리딜기, 바이피리딜기, 피리미딜기, 트리아지닐기, 트리아졸릴기, 아크리딜기, 피리다지닐기, 피라지닐기, 퀴놀리닐기, 퀴나졸리닐기, 퀴녹살리닐기, 프탈라지닐기, 피리도 피리미딜기, 피리도 피라지닐기, 피라지노 피라지닐기, 이소퀴놀리닐기, 인돌릴기, 카바졸릴기, 벤즈옥사졸릴기, 벤즈이미다졸릴기, 벤조티아졸릴기, 벤조카바졸릴기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨라닐기, 페난쓰롤리닐기(phenanthroline), 이소옥사졸릴기, 티아디아졸릴기, 페노티아지닐기 및 디벤조퓨라닐기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가인 점을 제외하고, 아릴기의 정의와 같다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 2가인 점을 제외하고, 헤테로아릴기의 정의와 같다.
본 명세서에 있어서, 탄화수소고리는 1가가 아닌 점을 제외하고, 아릴기 또는 시클로알킬기의 정의와 같다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1로 표시된다.
[화학식 1-1]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000005
상기 화학식 1-1에 있어서, Ar1 , Ar2, X1 및 X2의 정의는 화학식 1과 같다.
본 명세서에 있어서, 상기 전자저지층은 하기 화학식 1-2 또는 화학식 1-3의 화합물을 포함한다.
[화학식 1-2]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000006
[화학식 1-3]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000007
상기 화학식 1-2 및 화학식 1-3에 있어서, 상기 Ar1, Ar2, X1 및 X2의 정의는 화학식 1과 같다.
본 명세서의 있어서, 상기 정공수송층은 하기 화학식 1-4 또는 화학식 1-5의 화합물을 포함한다.
[화학식 1-4]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000008
[화학식 1-5]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000009
상기 화학식 1-4 및 화학식 1-5에 있어서, 상기 Ar1 , Ar2, X1 및 X2의 정의는 화학식 1과 같다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층이다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 또는 2-2로 표시된다.
[화학식 2-1]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000010
[화학식 2-2]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000011
상기 화학식 2-1 및 2-2에 있어서,
상기 Ar3, R1 및 R2는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-3 또는 2-4로 표시된다.
[화학식 2-3]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000012
[화학식 2-4]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000013
상기 화학식 2-3 및 2-4에 있어서,
상기 Ar3, R1 및 R2는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
본 명세서에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 더 포함하고, 상기 전자저지층의 삼중항 에너지는 상기 발광층의 호스트의 삼중항 에너지보다 크다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터부틸기, 펜틸기, 헥실기로 치환 또는 비치환되는 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터부틸기, 펜틸기, 헥실기로 치환 또는 비치환되는 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오렌기, 안트라센기, 페난트렌기, 또는 트리페닐렌기이고,
상기 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 플루오렌기, 안트라센기, 페난트렌기, 또는 트리페닐렌기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터부틸기, 펜틸기, 헥실기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 페닐기, 비페닐기, 또는 플루오렌기이고,
상기 페닐기, 비페닐기, 또는 플루오렌기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터부틸기, 펜틸기, 헥실기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터부틸기, 펜틸기 및 헥실기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터부틸기, 펜틸기 및 헥실기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 비페닐기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 터부틸기, 펜틸기 및 헥실기로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오렌기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 비페닐기 또는 메틸기로 치환된 플루오렌기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 a 및 b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10의 방향족 고리이다.
본 명세서에 있어서, 상기 a 및 b는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10의 방향족 고리이다.
본 명세서에 있어서, 상기 a 및 b는 소수 6 내지 10의 방향족 고리이다.
본 명세서에 있어서, 상기 a 및 b는 벤젠고리이다.
본 명세서에 있어서, 상기 X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 직접결합 또는 CRR'이고, X1 및 X2 중 하나가 직접결합인 경우, 나머지는 CRR'이다.
본 명세서에 있어서, 상기 X1 은 CRR'이고, X2는 직접결합이다.
본 명세서에 있어서, 상기 X1 은 CRR'이고, X2는 CRR'이다.
본 명세서에 있어서, 상기 X2 는 CRR'이고, X1은 직접결합이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 헤테로아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar3은 탄소수 6 내지 30의 아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar3은 페닐기, 비페닐기, 터페닐기, 나프틸기, 안트라센기, 페난트렌기, 디벤조티오펜기, 또는 디벤조퓨란기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar3은 페닐기, 나프틸기, 또는 디벤조퓨란기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar3은 페닐기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar3은 나프틸기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 Ar3은 디벤조퓨란기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 L은 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 L은 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 L은 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기, 나프틸렌기, 2가의 안트라센기, 2가의 페난트렌기, 2가의 플루오렌기, 또는 2가의 트리페닐렌기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 L은 페닐렌기, 나프틸렌기, 또는 2가의 안트라센기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 L은 페닐렌기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 L은 나프틸렌기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 L은 2가의 안트라센기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접하는 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접하는 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 인접하는 치환기와 결합하여 수소, 중수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 알킬기로 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접하는 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기이거나, 인접하는 치환기와 결합하여 탄소수 1 내지 10의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 또는 터부틸기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 또는 인접하는 치환기와 결합하여 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 또는 터부틸기로 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서에 있어서, 상기 R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 페닐기 또는 비페닐기이고,
상기 페닐기 또는 비페닐기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 또는 터부틸기로 치환 또는 비치환될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기의 구체예에서 선택될 수 있다.
Figure PCTKR2019012224-appb-I000014
Figure PCTKR2019012224-appb-I000015
Figure PCTKR2019012224-appb-I000016
Figure PCTKR2019012224-appb-I000017
본 발명의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물은 하기 구조식 중 어느 하나이다.
Figure PCTKR2019012224-appb-I000018
Figure PCTKR2019012224-appb-I000019
Figure PCTKR2019012224-appb-I000020
본 발명의 유기 발광 소자에 있어서, 상기 유기물층은 전자 저지층과 발광층을 포함하고, 상기 전자 저지층의 삼중항 에너지가 상기 발광층의 호스트의 삼중항 에너지보다 크다.
형광 발광의 효율을 높이기 위해서는 발광층 내에서 triplet-triplet annihilation이 활발히 일어나야 한다. 이를 위해서는 발광층의 삼중항 에너지가 낮아 발광층에 삼중항 엑시톤을 고립시켜야하며, 반대로 전자 저지층의 삼중항 에너지는 높아 발광층의 삼중항 에너저지가 다른 층으로 넘어가지 않도록 저지하는 역할을 해야 한다.
본 발명의 명세서에 있어서, 상기 유기물층은 1층 이상의 발광층을 포함한다.
본 발명의 명세서에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층의 호스트로 안트라센과 말단 나프탈렌을 포함하며, 상기 안트라센에서 나프탈렌과 연결된 탄소를 CA라고 하고, 나프탈렌에서 안트라센과 연결된 탄소를 CB라고 할 때, CA와 CB 간 거리는 1.0 Å 이상 6.3Å 이하이다.
본 발명의 명세서에 있어서, 상기 CA와 CB 간 거리는 5.0Å 이상 6.3Å 이하이다.
본 발명의 명세서에 있어서, 상기 CA와 CB 간 거리는 5.7Å 이상 6.3Å 이하이다.
탄소-탄소(CA와 CB) 간거리는 5.7Å 이상 6.3Å 이하로 유지할 경우, 분자가 길어져 쌓이는 안트라센 사이의 거리는 가깝게 유지할 수 있어 전하의 수송에 유리하다.
본 발명의 명세서에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 2의 화합물을 발광층의 호스트로 포함한다.
예컨대, 본 발명의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 제1 전극(2), 유기물층(3), 및 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 상기 유기물층(3)에는 정공수송층, 전자저지층 및 발광층이 포함되며, 정공수송층 및 전자저지층 사이, 전자저지층 및 발광층 사이에 추가의 유기물층을 포함할 수 있다.
상기 도 1은 유기 발광 소자를 예시한 것이며 이에 한정되지 않는다.
도 2에는 기판(1) 위에 제1 전극(2), 정공수송층 (6), 전자저지층 (7), 발광층 (8), 및 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 도 2의 각층 사이에는 추가의 유기물층이 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 제1 전극(2), 정공주입층(5), 정공수송층 (6), 전자저지층 (7), 발광층 (8), 전자수송층 (9), 전자주입층 (10) 및 제2 전극(4)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다.
상기 도 3는 유기 발광 소자를 예시한 것이며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 명세서에 있어서, 상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공주입 및 수송층을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 명세서에 있어서, 상기 유기물층은 전자주입층, 전자수송층, 또는 전자주입 및 수송층을 추가로 포함할 수 있다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
본 발명의 유기 발광 소자는 전술한 화합물을 이용하여 한 층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
[화학식 1의 제조예 ]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000021
상기 제조예에서 Ar1, Ar2, X1, X2, a 및 b는 화학식 1에서 정의한 바와 같고, X는 할로겐 원자이다.
[화학식 2의 제조예 ]
Figure PCTKR2019012224-appb-I000022
상기 화학식 2의 제조예에서 L 및 Ar3는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
상기 제조예 및 하기 합성예는 통상 기술자의 이해를 돕기 위한 것이며, 이에 한정하는 것이 아니다. 상기 제조예 및 하기 합성예에서 출발물질, 중간물질, 치환기의 종류와 위치를 달리하여, 본 발명에 기재된 모든 화합물을 제조할 수 있다.
[ 합성예 ]
합성예 1: HT-1의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000023
중간체 A-1 (12.0g, 30.4mmol), 중간체 B-1 (12.1g, 33.4mmol)을 톨루엔 300ml에 녹이고 여기에 소듐 터부톡사이드 (8.8g, 91.1mmol), Pd(P(t-Bu)3)2 (0.3g, 0.6mmol)을 넣은 후, 아르곤 분위기 및 환류 조건 하에서 6시간 동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 물을 넣고 반응액을 분액 깔대기에 옮겨 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제한 후, 승화 정제를 통해 HT-1을 7.2g 수득하였다. (수율 35%, MS[M+H]+= 675)
합성예 2: HT-2의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000024
합성예 1에서, 중간체 A-1을 중간체 A-2로, 중간체 B-1을 중간체 B-2로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, HT-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 HT-2를 제조하였다. (MS[M+H]+= 717)
합성예 3: HT-3의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000025
합성예 1에서, 중간체 A-1을 중간체 A-3로, 중간체 B-1을 중간체 B-3로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, HT-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 HT-3을 제조하였다. (MS[M+H]+= 748)
합성예 4: HT-4의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000026
합성예 1에서, 중간체 A-1을 중간체 A-3로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, HT-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 HT-4를 제조하였다. (MS[M+H]+= 788)
합성예 5: EB -1의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000027
합성예 1에서, 중간체 A-1을 중간체 A-4로, 중간체 B-1을 중간체 B-4로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, HT-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 EB-1을 제조하였다. (MS[M+H]+= 637)
합성예 6: EB -2의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000028
합성예 1에서, 중간체 A-1을 중간체 A-5로, 중간체 B-1을 중간체 B-5로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, HT-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 EB-2를 제조하였다. (MS[M+H]+= 675)
합성예 7: EB -3의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000029
합성예 1에서, 중간체 A-1을 중간체 A-6으로, 중간체 B-1을 중간체 B-2로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, HT-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 EB-3을 제조하였다. (MS[M+H]+= 717)
합성예 8: EB -4의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000030
합성예 1에서, 중간체 A-1을 중간체 A-7로, 중간체 B-1을 중간체 B-4로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, HT-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 EB-4를 제조하였다. (MS[M+H]+= 635)
합성예 9: BH-1의 합성
단계 1) 중간체 C-1의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000031
9-브로모안트라센 (20.0g, 77.8mmol), (4-(나프탈렌-1-일)페닐)보론산 (21.2g, 85.6mmol)을 THF 300ml에 녹이고 여기에 K2CO3 (43.0g, 311.1mmol)을 H2O 150ml에 녹여 넣었다. 여기에 Pd(PPh3)4 (3.6g, 3.1mmol)를 넣고, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 8시간 동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 에틸 아세테이트로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 C-1을 21.6g 수득하였다. (수율 73%, MS[M+H]+= 380)
단계 2) 중간체 C-2의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000032
중간체 C-1 (20.0g, 52.6mmol), NBS (9.8g, 55.2mmol), DMF 400ml를 넣고, 아르곤 분위기 하에서 상온에서 8시간 교반하였다. 반응 종료 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 에틸 아세테이트로 유기층을 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조하고, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 C-2를 21.0g 수득하였다. (수율 87%, MS[M+H]+= 459)
단계 3) BH-1의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000033
중간체 C-2 (15.0g, 32.7mmol), 페닐보론산 (4.4g, 35.9mmol)을 THF 225ml에 녹이고 여기에 K2CO3 (18.1g, 130.6mmol)을 H2O 113ml에 녹여 넣었다. 여기에 Pd(PPh3)4 (1.5g, 1.3mmol)를 넣고, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 8시간 동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 에틸 아세테이트로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제한 후, 승화정제를 통해 BH-1 4.8g을 수득하였다. (수율 32%, MS[M+H]+= 456)
합성예 10: BH-2의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000034
합성예 9에서, (4-(나프탈렌-1-일)페닐)보론산을 [1,2'-bi나프탈렌]-4-일보론산으로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, BH-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 BH-2를 제조하였다. (MS[M+H]+= 506)
합성예 11: BH-3의 합성
Figure PCTKR2019012224-appb-I000035
합성예 9의 단계 3에서, 페닐보론산을 디벤조[b,d]퓨란-2-일보론산으로 변경하여 사용한 것을 제외하고는, BH-1의 제조 방법과 동일한 제조 방법으로 BH-3을 제조하였다. (MS[M+H]+= 546)
[ 실시예 ]
실시예 1
ITO(Indium Tin Oxide)가 1,400Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 HT-1과 PD를 95:5의 중량비로 100Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공 주입층을 형성하고 이어서 HT-1 물질만 1100Å의 두께로 증착하여 정공 수송층을 형성하였다. 그 위에 전자 저지층으로 하기 EB-1로 표시되는 화합물을 50Å의 두께로 열 진공 증착하였다. 이어서 발광층으로 BH-1과 하기 BD로 표시되는 화합물을 96:4의 중량비로 200Å의 두께로 진공 증착하였다. 이어서, 전자 수송층으로 ET와 Liq로 표시되는 화합물을 1:1의 중량비로 360Å의 두께로 열 진공 증착하고 이어서 하기 Liq로 표시되는 화합물을 5Å의 두께로 진공 증착하여 전자 주입층을 형성하였다. 상기 전자주입층 위에 순차적으로 마그네슘과 은을 10:1의 중량비로 220Å의 두께로, 알루미늄을 1000Å 두께로 증착하여 음극을 형성하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2019012224-appb-I000036
실시예 2 내지 16 및 비교예 1 내지 11
상기 실시예 1에서 정공수송층 재료, 전자 저지층 재료 및 호스트 재료로 하기 표 1에 기재한 화합물들을 대신 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2019012224-appb-I000037
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 유기 발광 소자에 10 mA/cm2의 전류 밀도를 인가하였을 때의 소자성능을 측정하고, 전류 밀도 20 mA/cm2에서 초기 휘도가 90%로 저하할 때까지의 시간을 각각 측정하여 얻은 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 정공 수송층 전자저지층 호스트 @ 10mA/cm2 @ 20mA/cm2
V cd/A 수명(hr)
실시예 1 HT-1 EB-1 BH-1 3.99 5.11 153
실시예 2 HT-2 EB-1 BH-1 3.91 5.18 150
실시예 3 HT-3 EB-1 BH-1 3.95 5.16 163
실시예 4 HT-4 EB-1 BH-1 3.98 5.11 149
실시예 5 HT-1 EB-2 BH-1 4.02 5.1 152
실시예 6 HT-1 EB-3 BH-1 4.05 5.14 154
실시예 7 HT-1 EB-4 BH-1 4.08 5.11 163
실시예 8 HT-1 EB-1 BH-2 4.07 5.13 160
실시예 9 HT-1 EB-1 BH-3 3.99 5.17 148
실시예 10 HT-2 EB-2 BH-1 4.00 5.11 154
실시예 11 HT-2 EB-2 BH-2 3.98 5.16 158
실시예 12 HT-2 EB-3 BH-3 3.97 5.03 143
실시예 13 HT-3 EB-3 BH-1 4.08 5.05 149
실시예 14 HT-3 EB-4 BH-2 4.04 5.02 140
실시예 15 HT-4 EB-3 BH-2 4.11 5.09 131
실시예 16 HT-4 EB-4 BH-3 4.10 5.06 133
비교예 1 HT-A EB-1 BH-1 8.64 1.77 10
비교예 2 HT-1 EB-A BH-1 4.63 2.98 82
비교예 3 HT-1 EB-A BH-3 4.51 2.19 78
비교예 4 HT-2 EB-A BH-2 4.78 2.86 93
비교예 5 HT-4 EB-A BH-3 4.53 2.88 77
비교예 6 HT-3 EB-3 BH-A 3.95 4.85 101
비교예 7 HT-4 EB-4 BH-A 4.01 4.65 110
비교예 8 HT-1 HT-1 BH-1 4.68 2.88 30
비교예 9 HT-2 HT-2 BH-2 4.59 2.69 37
비교예 10 EB-1 EB-1 BH-2 6.19 2.43 7
비교예 11 EB-4 EB-4 BH-3 6.05 2.26 14
비교예 12 HT-B EB-1 BH-1 4.07 3.28 110
비교예 13 HT-1 HT-B BH-1 7.51 1.81 5
상기 실시예 및 비교예에서 적용된 정공 수송층, 전자 저지층, 발광층 호스트 재료에 대해 양자계산을 통해 삼중항 에너지를 계산하여 표 2에 나타내었다. 양자 계산은 Schrodinger Material Science Suite 프로그램의 밀도범함수이론(DFT) 계산을 통해 구조 최적화를 진행한 후, 시간종속-밀도범함수이론(TD-DFT) 계산을 통해 삼중항 에너지를 구하였다. 이 때 범함수는 B3LYP를, 기저함수는 6-31G*를 사용하였다.
Figure PCTKR2019012224-appb-I000038
비교예 1 내지 7 및 실시예 7 및 8 등을 비교하면, 정공수송층, 전자저지층, 및 발광층의 각각에 본 발명의 화합물을 사용하는 것만으로는 충분한 장수명의 효과를 얻지 못하는 것을 알 수 있다.
본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물을 정공 수송층과 전자 저지층에 사용할 경우 유사한 구조로 인해 정공의 주입 및 이동에 유리한 특성을 얻을 수 있다. 특히, 아민기의 치환 위치를 달리하여 각각의 층에 적용할 경우 각 층의 역할에 맞는 특성으로 조절할 수 있다. 비교예 10, 11과 실시예 4 및 7을 비교하면, 정공수송층과 전자저지층에 서로 다른 화합물을 사용하는 경우, 같은 화합물을 사용하는 것과 비교하여, 월등히 긴 수명을 가지는 것을 알 수 있다.
또한, 호스트 재료로 화학식 2의 구조를 사용할 경우 안트라센과 화학식 2의 L 사이의 각도가 수직을 이뤄 컨쥬게이션의 길이를 짧게 조절할 수 있고 분자가 길어져 쌓이는 안트라센 사이의 거리는 가깝게 유지할 수 있어 전하의 수송에 유리하다.
융합된 아릴기는 융합되는 고리의 개수가 늘어날수록 삼중항 에너지가 작아진다. 발광층 호스트로 이용되는 상기 화학식 2의 구조에 안트라센 구조가 포함되어 있기 때문에, 화학식 1의 구조에 안트라센과 같이 6원 고리가 3개 이상 포함된 작용기가 포함될 경우, 삼중항 에너지가 발광층 호스트보다 작아질 수 있다.
따라서, EB-A를 사용한 비교예 2 내지 5의 경우, 발광층과 접한 층에 사용되는 물질의 삼중항 에너지가 발광층 호스트 재료보다 작아지게 되어, 저지층으로서의 역할을 하지 못해 전하가 발광층 외로 벗어나게 되고 이에 따라 수명이 짧아진다.
화학식 1의 구조를 유지하더라도 전자 저지층의 사용하는 물질의 경우는 발광층의 호스트 재료보다 삼중항 에너지가 낮아야 저지층으로서의 역할을 할 수 있다. 표 2의 EB-A는 다른 물질에 비해 삼중항 에너지가 작고, 특히, 호스트 물질보다도 작은데 이런 경우 저지층으로서의 역할을 못해 소자의 효율이 저하됨을 알 수 있다. 이러한 결과를 종합해볼 때 본 발명의 조건을 만족시키는 유기 전계 발광 소자는 저전압, 고효율 장수명의 특성을 얻을 수 있다.
비교예 12 내지 비교예 13에 적용된 아민기가 두 개인 HT-B와 같은 물질은 화학식 1의 구조에 비해 전자 주개 역할을 하는 아민기의 추가에 따라 HOMO 레벨이 높아진다. 비교예 12에서와 같이 정공 수송층에 적용할 경우, 정공 주입에는 문제가 없어 낮은 구동 전압을 보이지만 발광층 내에 정공 주입이 너무 많아져 발광 영역이 전자수송층 방향으로 이동함에 따라 효율이 감소한다. 반면에, 비교예 13과 같이 전자저지층에 HT-B를 적용한 경우 전자저지층과 발광층 사이의 HOMO 레벨 차이가 커짐에 따라, 발광층으로의 정공 주입을 방해하여 모든 소자 특성이 감소함을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 전극; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 구비된 유기물층을 포함하는 유기 발광 소자로서,
    상기 유기물층은 정공수송층 및 전자저지층을 포함하고, 상기 정공수송층 및 전자저지층은 하기 화학식 1의 화합물을 포함하고,
    상기 정공수송층과 전자저지층의 물질은 서로 상이하며,
    상기 유기물층 중 정공수송층 및 전자저지층이 아닌 1 층 이상은 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000039
    상기 화학식 1 에 있어서,
    Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 하나 또는 두개의 6원 고리를 포함하는 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    a 및 b는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 치환 또는 비치환된 방향족 고리이고,
    X1 및 X2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 직접결합 또는 CRR'이고,
    X1 및 X2 중 하나가 직접결합인 경우, 나머지는 CRR'이고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000040
    상기 화학식 2에 있어서,
    Ar3은 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 헤테로아릴기이고,
    L은 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    R, R', R1 및 R2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 아릴기이거나, 인접하는 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 탄화수소고리를 형성하고,
    a는 0 내지 8의 정수이고,
    b는 0 내지 7의 정수이고,
    상기 a가 복수일 때, 상기 R1은 각각 서로 같거나 상이하고,
    상기 b가 복수일 때, 상기 R2는 각각 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 1-1인 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1-1]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000041
    상기 화학식 1-1에 있어서, Ar1 , Ar2, X1 및 X2의 정의는 화학식 1과 같다.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 전자저지층은 하기 화학식 1-2 또는 화학식 1-3의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1-2]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000042
    [화학식 1-3]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000043
    상기 화학식 1-2 및 화학식 1-3에 있어서, 상기 Ar1 , Ar2, X1 및 X2의 정의는 화학식 1과 같다.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 정공수송층은 하기 화학식 1-4 또는 화학식 1-5의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1-4]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000044
    [화학식 1-5]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000045
    상기 화학식 1-4 및 화학식 1-5에 있어서, 상기 Ar1, Ar2, X1 및 X2의 정의는 화학식 1과 같다.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 유기물층은 발광층인 것인 유기 발광 소자.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-1 또는 2-2로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2-1]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000046
    [화학식 2-2]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000047
    상기 화학식 2-1 및 2-2에 있어서,
    상기 Ar3, R1 및 R2는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화학식 2-3 또는 2-4로 표시되는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 2-3]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000048
    [화학식 2-4]
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000049
    상기 화학식 2-3 및 2-4에 있어서,
    상기 Ar3, R1 및 R2는 상기 화학식 2에서 정의한 바와 같다.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 전자저지층의 삼중항 에너지가 상기 발광층의 호스트의 삼중항 에너지보다 큰 것인 유기 발광 소자.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중 어느 하나인 것인 유기발광소자:
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000050
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000051
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000052
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000053
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중 어느 하나인 것인 유기발광 소자:
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000054
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000055
    Figure PCTKR2019012224-appb-I000056
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