WO2020122384A1 - 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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WO2020122384A1
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홍성길
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Definitions

  • the present specification relates to a compound and an organic light emitting device including the same.
  • the organic light emitting device has a structure in which an organic thin film is disposed between two electrodes. When a voltage is applied to the organic light emitting device having such a structure, electrons and holes injected from the two electrodes are combined in an organic thin film to form a pair, and then disappear and shine.
  • the organic thin film may be composed of a single layer or multiple layers if necessary.
  • 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.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-2012-032572
  • X is O or S
  • R9 to R16 is connected to * in the following Chemical Formula 2, R1 to R8; And R9 to R16, which are not connected to Formula 2, are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group; Or combine with an adjacent group to form a substituted or unsubstituted benzene ring,
  • A1 to A3 are the same as or different from each other, and each independently N or CR, and at least one of A1 to A3 is N,
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of 2 or more, and the rest is the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n1 to m3 are each an integer of 0 to 3, and when m1 to m3 are each 2 or more, substituents in 2 or more parentheses are the same or different from each other.
  • the present specification is a first electrode; A second electrode; And at least one organic material layer provided between the first electrode and the second electrode, and at least one layer of the organic material layer includes the above-described compound.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be used as a material of the organic material layer of the organic light emitting device.
  • the organic light emitting device including the compound represented by Formula 1 When manufacturing the organic light emitting device including the compound represented by Formula 1 according to an exemplary embodiment of the present specification, it is possible to obtain an organic light emitting device having a low driving voltage, high efficiency and long life.
  • 1 to 8 show examples of organic light emitting devices.
  • the present specification provides a compound represented by Formula 1 below.
  • the compound represented by the following formula (1) is characterized in that the fluorene part of the spirofluorene xanthene derivative is bonded to the N-containing monocyclic ring, and two or more condensed aryl groups are bonded.
  • the N-containing monocyclic ring contains a compound connected to the xanthene moiety in the organic light emitting device, due to a high LUMO energy value, electron injection from the cathode is not well performed, so that the voltage of the device increases significantly and the efficiency decreases. .
  • the compound represented by the following Chemical Formula 1 includes two or more condensed aryl groups (one or more of Ar1 and Ar2) as essential components, the difference between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value A compound having a large ( ⁇ EST) can be obtained, and when a compound having a large difference ( ⁇ EST) between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value is applied to the device, a life improvement effect can be obtained.
  • a large difference between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value means that the degree of overlap of the molecular orbitals (HOMO and LUMO) in the molecule is large, and the molecular orbitals (HOMO and LUMO) ), the greater the degree of overlap, the more free it is from structural steric hindrance, and the stronger the bonding strength between atoms in the molecule becomes, so it is possible to obtain a life improvement effect when applied to a device.
  • X is O or S
  • R9 to R16 is connected to * in the following Chemical Formula 2, R1 to R8; And R9 to R16, which are not connected to Formula 2, are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group; Or combine with an adjacent group to form a substituted or unsubstituted benzene ring,
  • A1 to A3 are the same as or different from each other, and each independently N or CR, and at least one of A1 to A3 is N,
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of 2 or more, and the rest is the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n1 to m3 are each an integer of 0 to 3, and when m1 to m3 are each 2 or more, substituents in 2 or more parentheses are the same or different from each other.
  • substituted in parenthesis means a substituent described in a symbol represented by'( )'.
  • substituents in parentheses mean'W', and when two Ws exist that "substituents in two or more parentheses are the same or different from each other," the two W types are the same. It means that it is different.
  • 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 in this specification is deuterium (-D); Halogen group; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; Hydroxy group; Silyl group; Boron group; Alkoxy groups; Alkyl groups; Aryloxy group; Cycloalkyl group; Aryl group; And 1 or 2 or more substituents selected from the group consisting of heterocyclic groups, or substituted with two or more substituents among the above-exemplified substituents, or having no substituents.
  • a substituent having two or more substituents may be a biphenyl group. That is, the biphenyl group may be an aryl group or may be interpreted as a substituent to which two phenyl groups are connected.
  • examples of the halogen group include fluorine (-F), chlorine (-Cl), bromine (-Br) or iodine (-I).
  • the silyl group may be represented by the formula of -SiYaYbYc, wherein Ya, Yb and Yc are each hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Or it may be a substituted or unsubstituted aryl group.
  • the silyl group may be an alkylsilyl group, an arylsilyl group, an arylalkylsilyl group, and the like, and the alkylsilyl group means that at least one of Ya, Yb and Yc is a substituted or unsubstituted alkyl group and the rest is hydrogen, and the aryl
  • the silyl group means that at least one of Ya, Yb and Yc is a substituted or unsubstituted aryl group and the rest is hydrogen, and the arylalkylsilyl group is at least one of Ya, Yb and Yc is a substituted or unsubstituted alkyl group.
  • the rest means a substituted or unsubstituted aryl group, and the rest means hydrogen.
  • the silyl group is specifically trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, triphenylsilyl group, diphenylsilyl group, phenylsilyl group, dimethylphenylsilyl group, Methyl diphenyl silyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the boron group may be represented by the formula -BYdYe, wherein Yd and Ye are each hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; Or it may be a substituted or unsubstituted aryl group.
  • the boron group is specifically, but not limited to, dimethyl boron group, diethyl boron group, tert-butyl dimethyl boron group, diphenyl boron group, phenyl boron group, and the like.
  • the alkyl group may be straight chain or branched chain.
  • the number of carbon atoms of the alkyl group is not particularly limited, but is preferably 1 to 60. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, etc.
  • the alkyl group may be a straight chain or a branched chain.
  • the group includes n-propyl group and isopropyl group
  • the butyl group includes n-butyl group, isobutyl group and tert-butyl group.
  • the alkoxy group may be straight chain or branched chain.
  • the number of carbon atoms of the alkoxy group is not particularly limited, but is preferably 1 to 20 carbon atoms.
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, but preferably has 3 to 60 carbon atoms, and according to an exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 30 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms. Specifically, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the aryl group is not particularly limited, but is preferably 6 to 60 carbon atoms, and may be a monocyclic aryl group or a polycyclic aryl group. According to one embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 39. According to one embodiment, the carbon number of the aryl group is 6 to 30.
  • the aryl group may be a monocyclic aryl group, such as a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a quarterphenyl group, but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group includes a naphthyl group, anthracene group, and phenylene group ( ), phenanthrene group, pyrene group, perylene group, triphenyl group, chrysene group, fluorene group, triphenylene group, fluoranthene group, and the like, but is not limited thereto.
  • the fluorene group may be substituted, and two substituents may combine with each other to form a spiro structure.
  • a spirofluorene group such as spirocyclopentanefluorene and spirobifluorene; It may be a substituted fluorene group such as 9,9-dimethylfluorene group and 9,9-diphenylfluorene group. However, it is not limited thereto.
  • the heterocyclic group is a hetero atom and is a ring group containing at least one of N, O, S, and Si, and carbon number is not particularly limited, but is preferably 2 to 60 carbon atoms. According to one embodiment, the heterocyclic group has 2 to 30 carbon atoms.
  • heterocyclic group examples include pyridine group, pyrrole group, pyrimidine group, quinoline group, pyridazine group, triazine group, furan group, thiophene group, imidazole group, pyrazole group, dibenzofuran group, dibenzothi Offen group, carbazole group, benzocarbazole group, benzonaphthofuran group, benzonaphthothiophene group, indenocarbazole group, indolocarbazole group, spirofluorene xanthene group ( ), Spirofluorene thioxanthene group ( ), 9,9-dimethylsilol group ( ), etc., but are not limited to these.
  • heterocyclic group may be applied, except that the heteroaryl group is aromatic.
  • the description of the aryl group described above may be applied, except that the arylene group is a divalent group.
  • heteroaryl group described above may be applied, except that the heteroarylene group is a divalent group.
  • a condensed aryl group having two or more rings means a substituent formed by condensation of two or more aromatic hydrocarbon rings, and examples thereof include naphthyl group, phenanthrene group, phenylene group, triphenylene group, and fluoranthene group. It is not limited to this.
  • ring is a hydrocarbon ring; Or a heterocycle.
  • the hydrocarbon ring may be an aromatic, aliphatic or aromatic and aliphatic condensed ring, and may be selected from examples of the cycloalkyl group or aryl group except for the non-monovalent.
  • the description of the aryl group may be applied except that the aromatic hydrocarbon ring is not monovalent.
  • the heterocyclic group may be applied to the description of the heterocyclic group except that it is not monovalent.
  • X is O or S.
  • A1 to A3 are the same as or different from each other, and each independently N or CR, and one or more of A1 to A3 is N.
  • two or more of A1 to A3 are N, and the rest are CR.
  • 2 or 3 of A1 to A3 are N, and the other is CR.
  • R is hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • R is hydrogen or deuterium.
  • R9 to R16 is connected to * in Formula 2, and R1 to R8; And R9 to R16, which are not connected to Formula 2, are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted diaryl boron group having 6 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group containing
  • R9 to R16 is connected to * in Chemical Formula 2, and R1 to R8; And R9 to R16, which are not connected to Formula 2, are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Carbonyl group; A trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms; A C 1 to C 20 alkyl group unsubstituted or substituted with a halogen group; An aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms; A cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms; Substituted or unsubstituted with one or more of a cyano group, a diaryl boron group having 6 to 30 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms substituted or unsubstituted, and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms An aryl group having 6 to 30 carbon atoms;
  • R9 to R16 is connected to * in Chemical Formula 2, and R1 to R8; And R9 to R16, which are not connected to Formula 2, are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Carbonyl group; Trimethylsilyl group; A methyl group unsubstituted or substituted with a halogen group; Propyl group; Butyl group; Phenoxy group; Cyclohexyl group; A phenyl group unsubstituted or substituted with a cyano group, a diphenyl boron group, a methyl group, a trifluoromethoxy group or a pyridine group; Biphenyl group; Naphthyl group; Dibenzofuran group; Carbazole; Benzofuran group; Or it is a methyl benzoimidazole group, or it combines with an adjacent group to form a benzene ring.
  • R1 to R8; And R9 to R16 when two adjacent groups of the rest that are not connected to Formula 2 combine with each other to form a benzene ring, the structure may be as follows, but is not limited thereto.
  • At least one of the R9 to R16 is connected to * in the formula (2).
  • one or more of R9, R11, R14 or R16 of the R9 to R16 is connected to * of the following formula (2).
  • A1 to A3 are the same as or different from each other, and each independently N or CR, and at least one of A1 to A3 is N,
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of 2 or more, and the rest is the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n1 to m3 are each an integer of 0 to 3, and when m1 to m3 are each 2 or more, substituents in 2 or more parentheses are the same or different from each other.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; A substituted or unsubstituted cyclohexylene group; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted biphenylene group; A substituted or unsubstituted fluorenylene group; Or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Cyclohexylene group; A phenylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A biphenylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A fluorenylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Or a naphthylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • L1 and L2 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Cyclohexylene group; A phenylene group unsubstituted or substituted with a methyl group; A biphenylene group unsubstituted or substituted with a methyl group; A fluorenylene group unsubstituted or substituted with a methyl group; Or a naphthylene group unsubstituted or substituted with a methyl group.
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 60 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms.
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms; Or a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 30 carbon atoms.
  • L3 is a direct bond; A substituted or unsubstituted cyclohexylene group; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted biphenylene group; A substituted or unsubstituted fluorenylene group; Or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • L3 is a direct bond; A phenylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A biphenylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A fluorenylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; Or a naphthylene group unsubstituted or substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • L3 is a direct bond; Cyclohexylene group; A phenylene group unsubstituted or substituted with a methyl group; A biphenylene group unsubstituted or substituted with a methyl group; A fluorenylene group unsubstituted or substituted with a methyl group; Or a naphthylene group unsubstituted or substituted with a methyl group.
  • At least one of the Ar1 and Ar2 is any one of the following structures, the rest are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • R21 to R30 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • n1 is an integer from 0 to 7
  • n2 is an integer from 0 to 9
  • n3 and n6 are integers from 0 to 6
  • n4, n5 and n9 are integers from 0 to 3
  • n7 is from 0 to 4, respectively.
  • n8 is an integer from 0 to 5
  • n10 is an integer from 0 to 8
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of 2 or more, and the rest is a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted condensed aryl group of two or more rings.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms, and the rest are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted Aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a heterocyclic group containing 1 or more of O, S, Si and N as a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 60 carbon atoms.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms, and the rest is a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 60 carbon atoms.
  • S, Si and N is a heterocyclic group containing one or more.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms, and the rest are the same as or different from each other, and each independently substituted or unsubstituted Aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group containing 1 or more of O, S, Si, and N as a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 30 carbon atoms.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms, and the rest is a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 30 carbon atoms.
  • S, Si and N is a heterocyclic group containing one or more.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more, and the rest are the same as or different from each other, and each independently has 1 to 20 carbon atoms.
  • the heteroaryl group includes O, S, N or Si as heterogeneous elements.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms, and the rest is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a hetero group having 2 to 30 carbon atoms. It is a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms containing O, S, N or Si as a hetero element substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of aryl groups.
  • the heteroaryl group includes O, S, N or Si as heterogeneous elements.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrene group; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted triphenylene group; Or a substituted or unsubstituted fluoranthene group, the rest are the same as or different from each other, each independently substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; A substituted or unsubstituted terphenyl group; A substituted or unsubstituted silol group; A substituted or unsubstituted spirofluorene xanthene group ( ); A substituted or unsubstituted spirofluorenethioxanthene group ( ); A substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrene group; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted triphenylene group; Or a substituted or unsubstituted fluoranthene group, the rest is a substituted or unsubstituted silol group; A substituted or unsubstituted spirofluorene xanthene group ( ); A substituted or unsubstituted spirofluorenethioxanthene group ( ); A substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted pyridine group.
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrene group; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted triphenylene group; Or a substituted or unsubstituted fluoranthene group.
  • At least one of Ar1 and Ar2 is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, or Unsubstituted naphthyl group;
  • a phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms;
  • a phenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms;
  • a triphenylene group unsubstituted or substituted with one
  • At least one of Ar1 and Ar2 is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, or Unsubstituted naphthyl group;
  • a phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms;
  • a phenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms;
  • a triphenylene group unsubstituted or substituted with one
  • a silol group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms
  • a spirofluorene xanthene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms ( );
  • a spirofluorene thioxanthene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms ( );
  • a dibenzofuran group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • a naphthyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents A phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms; A phenene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms; A triphenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms; Or a fluoranthene group unsub
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a naphthyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl, and pyridine;
  • a phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a phenene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a triphenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • Or a fluoranthene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthy
  • At least one of Ar1 and Ar2 is a naphthyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl, and pyridine;
  • a phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a phenene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a triphenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • Or a fluoranthene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthy
  • Ar1 and Ar2 are the same as or different from each other, and each independently a naphthyl group substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl, and pyridine; A phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine; A phenene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine; A triphenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine; Or a fluoranthene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthy
  • At least one of the Ar1 and Ar2 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of two or more rings.
  • the N-type heterocyclic ring (ex. N atom-containing ring compound) is included instead of the condensed aryl group of 2 or more rings, not only the LUMO of the N-containing monocyclic ring is excessively lowered, but also the electron affinity is excessively large.
  • the compound is included in a layer (ex.
  • the ability to transfer electrons to the light emitting layer or the hole blocking layer is reduced, and thus a barrier to the light emitting layer Increases, which increases the drive voltage of the device, reduces efficiency, and decreases life.
  • the difference ( ⁇ EST) between the value of the singlet energy (S1) and the triplet energy (T1) is relatively Since it is low, it causes a decrease in the life of the device.
  • the formula 1 is represented by any one of the following formulas 3 to 8.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of two or more rings; A substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R21 to R30 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • R32 is hydrogen; heavy hydrogen; Cyano group; Nitro group; Carbonyl group; A substituted or unsubstituted silyl group; A substituted or unsubstituted boron group; A substituted or unsubstituted alkyl group; A substituted or unsubstituted alkoxy group; A substituted or unsubstituted aryloxy group; A substituted or unsubstituted cycloalkyl group; A substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or combine with an adjacent group to form a substituted or unsubstituted benzene ring,
  • n1 is an integer from 0 to 7
  • n2 is an integer from 0 to 9
  • n3 and n6 are integers from 0 to 6
  • n4, n5 and n9 are integers from 0 to 3
  • n7 is from 0 to 4, respectively.
  • n8 is an integer from 0 to 5
  • n10 is an integer from 0 to 8
  • p1 is an integer from 0 to 7, and when p1 is 2 or more, two or more R32s are the same or different from each other.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of two or more rings; A substituted or unsubstituted monocyclic aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more; A substituted or unsubstituted monocyclic aryl group having 6 to 60 carbon atoms; Or a heterocyclic group containing 1 or more of O, S, Si and N as a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 60 carbon atoms.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more; A substituted or unsubstituted monocyclic aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group containing 1 or more of O, S, Si, and N as a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more; A monocyclic aryl group having 6 to 30 carbon atoms substituted or unsubstituted with at least one substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms including O, S, N or Si as a heterogeneous element unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the heteroaryl group includes O, S, N or Si as heterogeneous elements.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrene group; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted triphenylene group; A substituted or unsubstituted fluoranthene group; A substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; A substituted or unsubstituted terphenyl group; A substituted or unsubstituted silol group; A substituted or unsubstituted spirofluorene xanthene group ( ); A substituted or unsubstituted spirofluorenethioxanthene group ( ); A substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted pyridine group.
  • Ar3 is a naphthyl group substituted or unsubstituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar3 is a naphthyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl, and pyridine;
  • a phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a phenene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a triphenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a fluoranthene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • R21 to R30 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; A substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms; Or a heterocyclic group containing O, S, N or Si as a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 60 carbon atoms.
  • R21 to R30 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; A substituted or unsubstituted methyl group; A substituted or unsubstituted phenyl group; A substituted or unsubstituted biphenyl group; A substituted or unsubstituted naphthyl group; Or a substituted or unsubstituted pyridine group.
  • R21 to R30 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Methyl group; Phenyl group; Biphenyl group; Naphthyl group; It is a pyridine group.
  • the n1 to n10 are 0 or 1, respectively.
  • R32 is the same as the definition of the rest of the above R9 to R16 not connected to the formula (2).
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group of two or more rings; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more; Or a heterocyclic group containing 1 or more of O, S, Si and N as a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 60 carbon atoms.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more; Or a heterocyclic group containing 1 or more of O, S, Si, and N as a substituted or unsubstituted hetero atom having 2 to 30 carbon atoms.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted condensed aryl group having 12 to 60 carbon atoms or more; Or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms including O, S, N or Si as a heterogeneous element unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
  • the heteroaryl group includes O, S, N or Si as heterogeneous elements.
  • Ar3 is a substituted or unsubstituted naphthyl group; A substituted or unsubstituted phenanthrene group; A substituted or unsubstituted phenylene group; A substituted or unsubstituted triphenylene group; A substituted or unsubstituted fluoranthene group; A substituted or unsubstituted silol group; A substituted or unsubstituted spirofluorene xanthene group ( ); A substituted or unsubstituted spirofluorenethioxanthene group ( ); A substituted or unsubstituted dibenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted pyridine group.
  • Ar3 is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms.
  • a phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms
  • a phenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms
  • a triphenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms
  • a fluoranthene group unsubstituted or substituted with one or more
  • Ar3 is a naphthyl group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl, and pyridine;
  • a phenanthrene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a phenene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a triphenylene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine;
  • a fluoranthene group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, phenyl, naphthyl and pyridine
  • the formula 3 is represented by the following formula 3-1.
  • the formula 1 is represented by any one of the following structures.
  • the compound represented by Formula 1 satisfies the following Formula 1.
  • ⁇ EST C El is the difference between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value of the compound represented by Chemical Formula 1,
  • ⁇ EST El is the difference between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value of a compound in which Ar1 and Ar2 do not contain a condensed aryl group having two or more rings in the compound represented by Formula 1 above.
  • the difference between the S1 and T1 energy values of the compound of Formula 1, which is composed of two or more condensed aryl groups (one or more of Ar1 and Ar2), is the same, but the core structure is the same, but the two rings are Ar1 and Ar2. It means that it is larger than the S1 and T1 energy values of the compound that does not contain the above condensed aryl group.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 includes two or more condensed aryl groups (one or more of Ar1 and Ar2) in the compound, resulting in a large difference in S1 and T1 energy values, thereby obtaining a device having excellent life characteristics when applied to the device Can be.
  • the compound represented by Formula 1 satisfies the following formula (3).
  • the compound represented by Chemical Formula 1 satisfies the following Equation 3
  • a device having excellent life characteristics can be obtained.
  • ⁇ EST C El is the difference between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value of the compound represented by Chemical Formula 1,
  • ⁇ EST El is the difference between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value of a compound in which Ar1 and Ar2 do not contain a condensed aryl group having two or more rings in the compound represented by Formula 1 above.
  • Equation 3 may be represented as 0.05 eV ⁇ EST C El - ⁇ EST El ⁇ 1.00 eV.
  • the compound represented by the formula (1) satisfies the following formula (2).
  • ⁇ EST C El is the difference between the singlet energy (S1) value and the triplet energy (T1) value of the compound represented by Formula 1.
  • the basis function can be used to obtain the density function theory (DFT).
  • compounds having various energy band gaps can be synthesized by introducing various substituents to the core structure of the compound represented by Chemical Formula 1.
  • the HOMO and LUMO energy levels of the compound can be adjusted by introducing various substituents to the core structure having the above structure.
  • the organic light emitting device includes a first electrode; A second electrode provided opposite to the first electrode; And at least one layer of an organic material provided between the first electrode and the second electrode, and at least one layer of the organic material layer comprises the above-described compound.
  • the organic material layer may include a first stack including at least one light emitting layer; And a second stack including at least one light emitting layer, and at least one charge generating layer between the first stack and the second stack.
  • the organic material layer may include a first stack including at least one light emitting layer; A second stack including at least one light emitting layer; And a third stack including at least one light emitting layer, between the first stack and the second stack; And one or more charge generating layers between the second stack and the third stack.
  • the one or more charge generating layers may be an N-type charge generating layer and a P-type charge generating layer, and the N-type charge generating layer and the P-type charge generating layer may be provided adjacently.
  • the N-type charge generation layer may simultaneously contain a metal such as benzoimidazophenanthrinine derivative and Li.
  • the P-type charge generation layer may simultaneously include an arylamine-based derivative and a compound containing a cyano group.
  • the first stack, the second stack, and the third stack each include at least one light emitting layer, and additionally a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, hole transport and hole injection It may further include at least one layer of the layer to simultaneously and electron transport and electron injection at the same time.
  • the organic light-emitting device of the present specification may be manufactured by a conventional method and a method of manufacturing an organic light-emitting device, except that one or more organic material layers are formed using the compound represented by Chemical Formula 1 above.
  • an organic light emitting device having an organic material layer formed of the compound represented by the compound 1 it may be formed into an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method.
  • the solution application method means spin coating, dip coating, inkjet printing, screen printing, spraying, roll coating, and the like, but is not limited to these.
  • the organic material layer of the organic light emitting device of the present specification may have a single layer structure, but may have a multi-layer structure in which two or more organic material layers are stacked.
  • the organic light emitting device of the present invention is a hole transport layer, a hole injection layer, an electron blocking layer, a layer simultaneously performing hole transport and hole injection, an electron transport layer, an electron injection layer, a hole blocking layer, and an electron transport and injection simultaneously as an organic material layer It may have a structure including one or more of the layers.
  • the structure of the organic light emitting device of the present specification is not limited thereto, and may include fewer or more organic material layers.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, the light emitting layer includes a host and a dopant, the maximum emission wavelength of the dopant is 400 nm to 520 nm.
  • the dopant of the light emitting layer is a blue fluorescent dopant.
  • the organic material layer includes two or more light emitting layers, and at least one of the two or more light emitting layers includes a blue fluorescent dopant.
  • the maximum emission wavelengths of at least two of the two or more light emitting layers are different from each other.
  • At least one of the two or more light emitting layers includes a phosphorescent dopant, and at least one of the other includes a fluorescent dopant.
  • each light emitting layer may be vertically stacked as illustrated in FIGS. 2 to 4, or each light emitting layer may be horizontally stacked as illustrated in FIG. 5.
  • the organic material layer includes a hole transport layer, a hole injection layer, or a layer simultaneously performing hole transport and hole injection
  • the hole transport layer, a hole injection layer, or a layer simultaneously performing hole transport and hole injection May include the compound represented by Formula 1 above.
  • the organic material layer includes an electron transport layer, an electron injection layer, or a layer that simultaneously performs electron transport and electron injection, and the electron transport layer, electron injection layer, or electron transport and electron injection At the same time, the layer may include a compound represented by Formula 1 described above.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in an electron transport layer, an electron injection layer, or a layer simultaneously performing electron transport and electron injection, and may include a blue fluorescent dopant in the light emitting layer.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer may include a compound represented by Chemical Formula 1 described above.
  • the organic material layer includes a light emitting layer
  • the light emitting layer may include a compound represented by Chemical Formula 1 as a host of the light emitting layer.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer may include the compound represented by Chemical Formula 1 as a dopant.
  • the organic material layer includes a light emitting layer, and the light emitting layer includes a host and a dopant.
  • the content of the dopant may be included in 1 part by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the host, preferably 1 part by weight to 10 parts by weight.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode is a cathode
  • the first electrode is a cathode
  • the second electrode is an anode
  • the structure of the organic light emitting device of the present specification may have a structure as shown in FIGS. 1 to 8, but is not limited thereto.
  • an anode 2 on the substrate 1, a hole injection layer 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, a hole blocking layer 6, a layer 7 for electron transport and electron injection at the same time , And the structure of the organic light emitting device in which the cathodes 8 are sequentially stacked.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the layer 7 simultaneously carrying the electron transport and the electron injection.
  • the anode 2 on the substrate 1, the hole injection layer 3, the hole transport layer 4, the electron blocking layer 9, the light emitting layer 5, the layer 7 for electron transport and electron injection at the same time And the structure of the organic light emitting device in which the cathodes 8 are sequentially stacked.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the layer 7 simultaneously carrying the electron transport and the electron injection.
  • the anode 2 the hole injection layer 3, the first hole transport layer 11, the first electron blocking layer 12, the first light emitting layer 13, the first electron transport layer 14 on the substrate 1 ), N-type charge generation layer 15, P-type charge generation layer 16, second hole transport layer 17, second light-emitting layer 18, layer 7 which simultaneously conducts electron transport and electron injection, and cathode ( 8)
  • the structure of the organic light emitting diodes sequentially stacked is illustrated. In such a structure, the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the layer 7 simultaneously carrying the electron transport and the electron injection.
  • the anode 2 the hole injection layer 3, the first hole transport layer 11, the first electron blocking layer 12, the first light emitting layer 13, the first electron transport layer 14 on the substrate 1 ), N-type charge generation layer 15, P-type charge generation layer 16, second hole transport layer 17, second light-emitting layer 18, second electron transport layer 19, N-type charge generation layer 15 ), the structure of the organic light emitting device in which the P-type charge generation layer 16, the third hole transport layer 20, the third emission layer 21, the third electron transport layer 22, and the cathode 8 are sequentially stacked It is.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in the first electron transport layer 14 and the third electron transport layer 22.
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in one or more of the electron transport layer 3 (127), the electron transport layer 2 (121), and the electron transport layer 1 (114).
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in one or more of the electron transport layer 3 (127), the electron transport layer 2 (121), and the electron transport layer 1 (114).
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in one or more of the electron transport layer 3 217, the electron transport layer 2 211, and the
  • the compound represented by Chemical Formula 1 may be included in one or more layers of the electron transport layer 1 304 and the electron transport layer 1-1 305.
  • the organic light emitting device uses a metal vapor deposition (PVD) method, such as sputtering or e-beam evaporation, to have a metal or conductive metal oxide on the substrate or alloys thereof
  • PVD metal vapor deposition
  • an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon Can be manufactured.
  • an organic light emitting device may be made by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and a cathode material on a substrate.
  • the organic material layer may be a multi-layer structure including a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection and electron transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer and an electron transport layer, an electron injection layer, an electron injection and electron transport layer, and the like. However, it is not limited thereto, and may be a single-layer structure. In addition, the organic material layer may use a variety of polymer materials to reduce the number of solvent processes (e.g., spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer) rather than deposition. Can be prepared in layers.
  • solvent processes e.g., spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing, or thermal transfer
  • the positive electrode is an electrode for injecting holes
  • a positive electrode material is preferably a material having a large work function to facilitate hole injection into an organic material layer.
  • Specific examples of the positive electrode material that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold, or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO); A combination of metal and oxide such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly(3-methylthiophene), poly[3,4-(ethylene-1,2-dioxy)thiophene] (PEDOT), polypyrrole, and polyaniline, but are not limited thereto.
  • the cathode is an electrode for injecting electrons
  • the cathode material is preferably a material having a small work function to facilitate electron injection into an organic material layer.
  • 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;
  • There is a multilayer structure material such as LiF/Al or LiO 2 /Al, but is not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer that serves to smoothly inject holes from the anode to the light emitting layer.
  • a hole injection material can be well injected with holes from the anode, and HOMO (highest occupied) of the hole injection material It is preferable that the molecular orbital is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • the hole injection material include metal porphyrine, oligothiophene, arylamine-based organic substances, hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic substances, quinacridone-based organic substances, and perylene-based substances.
  • the hole transport layer may serve to facilitate the transport of holes.
  • a hole transport material a material capable of receiving holes from an anode or a hole injection layer and transporting holes to a light emitting layer is suitable as a material having high mobility for holes.
  • Specific examples include arylamine-based organic materials, conductive polymers, and block copolymers having a conjugated portion and a non-conjugated portion, but are not limited thereto.
  • An electron blocking layer may be provided between the hole transport layer and the light emitting layer.
  • the electron blocking layer a material known in the art may be used.
  • the light emitting layer may emit red, green, or blue light, and may be made of a phosphorescent material or a fluorescent material.
  • a material capable of emitting light in the visible region by receiving and bonding holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively is preferably a material having good quantum efficiency for fluorescence or phosphorescence.
  • Specific examples include 8-hydroxy-quinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole-based compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzo quinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole compounds; Poly(p-phenylenevinylene) (PPV) polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene, and the like, but are not limited to these.
  • Alq 3 8-hydroxy-quinoline aluminum complex
  • Carbazole-based compounds Dimerized styryl compounds
  • BAlq 10-hydroxybenzo quinoline-metal compound
  • Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole compounds Poly(p-phenylenevinylene) (PPV) polymers
  • Spiro compounds Polyfluorene, rubrene, and the like, but are not limited to these.
  • the host material of the light emitting layer includes a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic compound.
  • condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, fluoranthene compounds, etc.
  • heterocyclic compounds include carbazole derivatives, dibenzofuran derivatives, and ladder types Furan compounds, pyrimidine derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • PIQIr(acac) bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium
  • PQIr(acac) bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium
  • phosphorescent materials such as octaethylporphyrin platinum (PtOEP)
  • fluorescent materials such as Alq 3 (tris(8-hydroxyquinolino)aluminum) may be used, but are not limited thereto.
  • a phosphorescent material such as Ir(ppy) 3 (fac tris(2-phenylpyridine)iridium), or Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), anthracene-based compound or pyrene-based light emitting dopant
  • Fluorescent materials such as compounds and boron-based compounds may be used, but are not limited thereto.
  • a phosphorescent material such as (4,6-F2ppy) 2 Irpic is used as a light emitting dopant, but spiro-DPVBi, spiro-6P, distylbenzene (DSB), distriarylene (DSA), Fluorescent materials such as PFO-based polymers, PPV-based polymers, anthracene-based compounds, pyrene-based compounds, and boron-based compounds may be used, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer may serve to facilitate the transport of electrons.
  • the electron transport material a material capable of receiving electrons well from the cathode and transferring them to the light emitting layer, a material having high mobility for electrons is suitable. Specific examples include the Al complex of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron injection layer may serve to facilitate injection of electrons.
  • the electron injection material has the ability to transport electrons, has an electron injection effect from the cathode, has an excellent electron injection effect on the light emitting layer or the light emitting material, prevents movement of excitons generated in the light emitting layer to the hole injection layer, and also , A compound having excellent thin film forming ability is preferred.
  • fluorenone anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylenetetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone and the like and their derivatives, metal Complex compounds, nitrogen-containing 5-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport and the electron injection layer may be a compound of the present invention or a material known in the art, and when the compound of the present invention is included, a compound such as LiQ (Lithium Quinolate) may be further included. have.
  • LiQ Lithium Quinolate
  • 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)( There are o-cresolato) gallium, bis (2-methyl-8-quinolinato) (1-naphtolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinato) (2-naphtholato) gallium, It is not limited to this.
  • the hole blocking layer is a layer that prevents the cathode from reaching 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 complex, and the like, but are not limited thereto.
  • 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.
  • Formula 1A (10 g, 24.3 mmol), Formula 1B-triazine boronic acid (9.82 g, 24 mmol) and potassium carbonate (K 2 CO 3 ) (10 g, 72.9 mmol) are tetrahydrofuran (THF) (300 mL), H 2 It was dissolved in O (100 ml) and heated to 90°C. Tetrakis(triphenylphosphine) palladium (Pd(PPh 3 ) 4 ) (0.56 g, 0.48 mmol) was added and refluxed for 4 hours. After cooling to room temperature, the water layer was removed. Magnesium sulfate (MgSO 4 ) was added to the organic layer and filtered. After concentration, it was purified by column chromatography to obtain compound 1 (10 g, yield 67%).
  • Formula 4A-2 (13.6 g, 38.6 mmol) was dissolved in tetrahydrofuran, cooled to -78°C under nitrogen, and then n-BuLi (1.05 eq) was added. After 30 minutes, formula 4A-1 (8.1 g, 38.6 mmol) was added, and the resulting phenol intermediate was filtered by stirring at room temperature, and then an excess of H- 2 SO 4 aqueous solution was added to reflux. After cooling to room temperature, ethanol was added in excess, filtered, and the filtered solid was recrystallized from chloroform and ethyl acetate to obtain Chemical Formula 4A (10 g, yield 56%).
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) at a thickness of 1000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersing agent was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • the detergent used was a product of Fischer Co., and distilled water was used for Millipore Co. As the product filter, distilled water filtered secondarily was used. After washing the ITO for 30 minutes, ultrasonic cleaning was repeated for 2 minutes with distilled water twice. After washing with distilled water, ultrasonic cleaning was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying.
  • hexanitrile hexaatritriphenylene was thermally vacuum-deposited to a thickness of 500 ⁇ to form a hole injection layer.
  • HAT hexanitrile hexaatritriphenylene
  • HT1 400 400
  • the host BH1 and the dopant BD1 compound were vacuum-deposited to a thickness of 300 ⁇ as a light emitting layer.
  • the compound 1 prepared in Synthesis Example 1 and LiQ were vacuum-deposited at a weight ratio of 1:1 to obtain 350 ⁇ .
  • An electron injection and transport layer was formed to a thickness.
  • lithium fluoride (LiF) with a thickness of 12 ⁇ and aluminum with a thickness of 2,000 ⁇ were sequentially deposited to form a negative electrode.
  • An organic light emitting device was manufactured.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 1-1 except for using the compound shown in Table 1 below instead of using the electron injection and transport layer compound 1 in Example 1-1.
  • the driving voltage and luminous efficiency of the organic light-emitting device manufactured in the experimental example were measured at a current density of 10 mA/cm 2 , and the time (LT98) of 98% compared to the initial luminance at a current density of 20 mA/cm 2 was measured. .
  • the results are shown in Table 2 below.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) at a thickness of 1000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersing agent was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • the detergent used was a product of Fischer Co., and distilled water was used for Millipore Co. As the product filter, distilled water filtered secondarily was used. After washing the ITO for 30 minutes, ultrasonic cleaning was repeated for 2 minutes with distilled water twice. After washing with distilled water, ultrasonic cleaning was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying.
  • hexanitrile hexaatritriphenylene (HAT) was thermally vacuum-deposited to a thickness of 500 ⁇ to form a hole injection layer.
  • a hole transport layer was formed by vacuum-depositing HT2 (300 ⁇ ), a material for transporting holes.
  • the following compound HT3 was vacuum-deposited to a thickness of 100 mm 2 on the hole transport layer to form an electron blocking layer.
  • a host BH2 and a dopant BD2 compound were vacuum deposited to a thickness of 300 Pa.
  • Compound 1 prepared in Synthesis Example 1 was vacuum-deposited on the light emitting layer to deposit a thickness of 200 ⁇ , and lithium fluoride (LiF) to a thickness of 12 ⁇ and aluminum to a thickness of 2,000 ⁇ were sequentially deposited to form a cathode.
  • An organic light emitting device was manufactured.
  • An organic light-emitting device was manufactured in the same manner as in Example 2-1, except for using the compounds shown in Table 2 below instead of using the electron injection and transport compound 1 in Example 2-1.
  • the driving voltage and luminous efficiency of the organic light-emitting device manufactured in the experimental example were measured at a current density of 10 mA/cm 2 , and the time (LT98) of 98% compared to the initial luminance at a current density of 20 mA/cm 2 was measured. .
  • the results are shown in Table 3 below.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) at a thickness of 1000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersing agent was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • the detergent used was a product of Fischer Co., and distilled water was used for Millipore Co. As the product filter, distilled water filtered secondarily was used. After washing the ITO for 30 minutes, ultrasonic cleaning was repeated for 2 minutes with distilled water twice. After washing with distilled water, ultrasonic cleaning was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying.
  • hexanitrile hexaatritriphenylene (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene) was thermally vacuum-deposited to a thickness of 50 ⁇ to form a hole injection layer, followed by vacuum deposition of NPB to a thickness of 100 ⁇ to form a first hole transport layer.
  • HAT hexanitrile hexaatritriphenylene
  • NPB vacuum deposition of NPB
  • the following compound HT3 was vacuum-deposited to a thickness of 100 mm 2 on the first hole transport layer to form a first electron blocking layer.
  • a first light-emitting layer was formed by vacuum-depositing YGH-A, YGH-B, and YGD as follows at a weight ratio of 2:2:1 with a film thickness of 400 mm 2 over the first electron blocking layer.
  • a first electron transport layer was formed by vacuum-depositing the compound ET-B on the first light emitting layer to a thickness of 250 MPa.
  • the following compounds NCG and Li(Lithium) were vacuum-deposited at a weight ratio of 50:1 on the first electron transport layer to form an N-type charge generation layer with a thickness of 100 Pa.
  • HT-A was formed to a thickness of 100 ⁇ but compound PCG was doped at a doping concentration of 30% by weight to form a P-type charge generating layer, and only HT-A was further vacuum-deposited to a thickness of 800 ⁇ to form a second hole transport layer. Formed. Subsequently, a compound represented by BH3 and BD3 as a second light emitting layer was vacuum deposited to a thickness of 250 MPa at a weight ratio of 96:4.
  • Compound 12 prepared in Synthesis Example 12 was vacuum-deposited on the light emitting layer to deposit a thickness of 300 ⁇ , and sequentially lithium fluoride (LiF) to a thickness of 10 ⁇ and aluminum to a thickness of 800 ⁇ were formed to form a cathode.
  • An organic light emitting device was manufactured.
  • An organic light emitting diode was manufactured according to the same method as Example 3-1 except for using the compound described in Table 3 below instead of using the compound 12 of the electron injection and transport layer in Example 3-1.
  • the driving voltage and luminous efficiency of the organic light emitting device manufactured in the above example were measured at a current density of 10 mA/cm 2 , and the time (LT98) of 98% of the initial luminance at a current density of 20 mA/cm 2 was measured. Did. The results are shown in Table 4 below.
  • a glass substrate (corning 7059 glass) coated with a thin film of ITO (indium tin oxide) at a thickness of 1000 ⁇ was placed in distilled water in which a dispersing agent was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • the detergent used was a product of Fischer Co., and distilled water was used for Millipore Co. As the product filter, distilled water filtered secondarily was used. After washing the ITO for 30 minutes, ultrasonic cleaning was repeated for 2 minutes with distilled water twice. After washing with distilled water, ultrasonic cleaning was performed in the order of isopropyl alcohol, acetone, and methanol, followed by drying.
  • hexanitrile hexaatritriphenylene (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene) was thermally vacuum-deposited to a thickness of 50 ⁇ to form a hole injection layer, followed by vacuum deposition of NPB to a thickness of 100 ⁇ to form a first hole transport layer.
  • HAT hexanitrile hexaazatriphenylene
  • NPB vacuum deposition of NPB
  • the compound HT3 was vacuum deposited on the first hole transport layer to a thickness of 100 mm 2 to form a first electron blocking layer.
  • the host BH3 and the dopant BD3 compound were vacuum deposited to a thickness of 125 Pa in a weight ratio of 96:4.
  • a compound 24 prepared in Synthesis Example 24 was deposited on the light emitting layer as a first electron transport layer with a thickness of 200 , and then the following compounds NCG and Li (Lithium) were vacuum deposited on a weight ratio of 50:1 on the first electron transport layer to produce 100 ⁇ .
  • An N-type charge generation layer was formed with a thickness of.
  • HT-A was formed to a thickness of 100 ⁇ but compound PCG was doped at a doping concentration of 30% by weight to form a P-type charge generating layer, and only HT-A was further vacuum-deposited to a thickness of 800 ⁇ to form a second hole transport layer. Formed.
  • a second light-emitting layer was formed by vacuum-depositing YGH-A, YGH-B, and YGD as follows at a weight ratio of 2:2:1 with a film thickness of 400 Pa.
  • a second electron transport layer was formed by vacuum-depositing the compound ET-B on the second light emitting layer to a thickness of 250 MPa.
  • the following compound NCG and Li(Lithium) were vacuum-deposited on a weight ratio of 50:1 on the second electron transport layer to form a second N-type charge generating layer with a thickness of 100 mm 2.
  • HT-B was formed to a thickness of 100 ⁇ , but the compound PCG was doped at a doping concentration of 30% by weight to form a P-type charge generation layer, and only HT-B was further vacuum-deposited to a thickness of 800 ⁇ to form a third hole transport layer. Formed. Subsequently, a compound represented by BH3 and BD3 as a third light emitting layer was vacuum-deposited to a thickness of 250 MPa at a weight ratio of 96:4.
  • a compound 12 prepared in Preparation Example 1 was vacuum-deposited on the light emitting layer to deposit a thickness of 300 ⁇ , and sequentially, lithium fluoride (LiF) to a thickness of 10 ⁇ and aluminum to a thickness of 800 ⁇ were formed to form a cathode.
  • An organic light emitting device was manufactured.
  • Comparative compound instead of compound 12 used in Example 4-1 above 6 an organic light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 4-1, except that Comparative Compound 13 was used instead of Compound 24.
  • the driving voltage and luminous efficiency of the organic light emitting device manufactured in the above example were measured at a current density of 10 mA/cm 2 , and the time (LT98) of 98% of the initial luminance at a current density of 20 mA/cm 2 was measured. Did. The results are shown in Table 5 below.

Landscapes

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Abstract

본 명세서는 화학식 1로 표시되는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
본 출원은 2018년 12월 14일 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2018-0161787호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 2개의 전극 사이에 유기박막을 배치시킨 구조를 가지고 있다. 이와 같은 구조의 유기 발광 소자에 전압이 인가되면, 2개의 전극으로부터 주입된 전자와 정공이 유기박막에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 발하게 된다. 상기 유기박막은 필요에 따라 단층 또는 다층으로 구성될 수 있다.
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.
[선행기술문헌]
(특허문헌 1) 한국특허공개 제10-2012-032572호
본 명세서에는 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자가 기재된다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000001
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O 또는 S이며,
R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
[화학식 2]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000002
상기 화학식 2에 있어서,
A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1 내지 m3는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
또한, 본 명세서는 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 전술한 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물은 유기 발광 소자의 유기물층의 재료로서 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제조하는 경우, 낮은 구동전압, 고효율 및 장수명을 갖는 유기 발광 소자를 얻을 수 있다.
도 1 내지 8은 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
[부호의 설명]
1: 기판 / 2: 양극 / 3: 정공주입층 / 4: 정공수송층 / 5: 발광층 / 6: 정공차단층 / 7: 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층 / 8: 음극 / 9: 전자차단층 / 11: 제1 정공수송층 / 12: 제1 전자차단층 / 13: 제1 발광층 / 14: 제1 전자수송층 / 15: N형 전하발생층 / 16: P형 전하발생층 / 17: 제2 정공수송층 / 18: 제2 발광층 / 19: 제2 전자수송층 / 20: 제3 정공수송층 / 21: 제3 발광층 / 22: 제3 전자수송층 / 111, 202: 정공수송층1 / 112, 208: 정공수송층2 / 113, 204, 303-3: 청색 형광 발광층1 / 114, 205, 304: 전자수송층1 / 115, 206: N형 전하발생층1 / 116: P형 전하발생층1 / 117, 214: 정공수송층3 / 118, 303-1: 적색 인광 발광층 / 119: 황색녹색 인광 발광층 / 120, 303-2: 녹색 인광 발광층 / 121, 211: 전자수송층2 / 122, 212: N형 전하발생층2 / 123, 201, 207, 213, 301: p-도핑 정공수송층 / 124: 정공수송층4 / 125: 정공수송층5 / 126, 210: 청색 형광 발광층2 / 127, 217: 전자수송층3 / 128, 218, 306: 전자주입층 / 129: 캡핑층 / 203: 정공수송층1-1 / 209: 정공수송층2-1 / 215: 정공수송층3-1 / 216: 청색 형광 발광층3 / 302-1: 적색 정공수송층 / 302-2: 녹색 정공수송층 / 302-3: 청색 정공수송층 / 305: 전자수송층1-1
이하 본 명세서에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 명세서는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제공한다. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물은 N 함유 단환 고리에 스피로플루오렌잔텐 유도체의 플루오렌 부분이 결합되고, 2환 이상의 축합아릴기가 결합되는 것을 특징으로 한다.
하기 화학식 1로 표시되는 화합물의 N 함유 단환 고리에 스피로 플루오렌잔텐 유도체의 잔텐 부분이 아닌 플루오렌 부분이 결합되는 경우 헤테로 원자(O 또는 S)의 전자 주개 및 비컨쥬게이션 효과로 인해 LUMO를 N 함유 단환 부분으로 비편재화시켜, N 함유 단환이 잔텐 부분에 연결된 화합물은, N 함유 단환이 잔텐 부분이 아닌 플루오렌 부분에 결합된 화합물에 비해 지나치게 높은 LUMO 에너지 값을 갖게된다. 따라서, N 함유 단환이 잔텐 부분에 연결된 화합물을 유기 발광 소자에 포함하는 경우, 높은 LUMO 에너지 값으로 인하여, 음극으로부터의 전자 주입이 잘 이루어지지 않아 소자의 구동시 전압이 크게 상승하고 효율이 떨어지게 된다.
또한, 상기 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이 2환 이상의 축합아릴기(Ar1 및 Ar2 중 1 이상)를 필수 구성으로 포함함에 따라, 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이(ΔEST)가 큰 화합물을 얻을 수 있으며, 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이(ΔEST)가 큰 화합물을 소자에 적용하는 경우 수명 개선 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이가 크다는 것은 분자 내의 분자 오비탈(HOMO와 LUMO)의 오버랩(overlap) 정도가 큰 것을 의미하고, 분자 오비탈(HOMO와 LUMO)의 오버랩(overlap) 정도가 클수록 구조적인 입체장애로부터 자유로워 분자 내 원자간 결합강도가 단단하게 되므로 소자에 적용시 수명 개선 효과를 얻을 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000003
상기 화학식 1에 있어서,
X는 O 또는 S이며,
R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
[화학식 2]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000004
상기 화학식 2에 있어서,
A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1 내지 m3는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
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, "괄호 내의 치환기"는 '( )'로 표시되는 기호 내에 기재된 치환기를 의미한다. 구체적으로 '(W)'에서 괄호 내의 치환기는 'W'를 의미하고, "2 이상의 괄호 내의 치환기가 서로 같거나 상이하다."는 2개의 W가 존재하는 경우, 2개의 W의 종류가 서로 같거나 상이하다는 의미이다.
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 중수소(-D); 할로겐기; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 히드록시기; 실릴기; 붕소기; 알콕시기; 알킬기; 아릴옥시기; 사이클로알킬기; 아릴기; 및 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 바이페닐기일 수 있다. 즉, 바이페닐기는 아릴기일 수도 있고, 2개의 페닐기가 연결된 치환기로 해석될 수도 있다.
상기 치환기들의 예시들은 아래에서 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소(-F), 염소(-Cl), 브롬(-Br) 또는 요오드(-I)가 있다.
본 명세서에 있어서, 실릴기는 -SiYaYbYc의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Ya, Yb 및 Yc는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다.
상기 실릴기는 알킬실릴기, 아릴실릴기, 아릴알킬실릴기 등일 수 있으며, 상기 알킬실릴기는 상기 Ya, Yb 및 Yc 중 1 이상이 치환 또는 비치환된 알킬기이고 나머지가 수소인 것을 의미하며, 상기 아릴실릴기는 상기 Ya, Yb 및 Yc 중 1 이상이 치환 또는 비치환된 아릴기이고 나머지가 수소인 것을 의미하고, 상기 아릴알킬실릴기는 상기 Ya, Yb 및 Yc 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 알킬기이고, 나머지 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 아릴기이며, 나머지는 수소인 것을 의미한다. 상기 실릴기는 구체적으로 트리메틸실릴기, 트리에틸실릴기, tert-부틸디메틸실릴기, 에틸디메틸실릴기, 프로필디메틸실릴기, 트리페닐실릴기, 디페닐실릴기, 페닐실릴기, 디메틸페닐실릴기, 메틸디페닐실릴기, 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 카르보닐기는 -C(=O)Yf로 나타낼 수 있으며, 상기 Yf는 탄소수 1 내지 40의 알킬기, 탄소수 6 내지 60의 아릴기 등의 치환기 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 붕소기는 -BYdYe의 화학식으로 표시될 수 있고, 상기 Yd 및 Ye는 각각 수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴기일 수 있다. 상기 붕소기는 구체적으로 디메틸붕소기, 디에틸붕소기, tert-부틸디메틸붕소기, 디페닐붕소기, 페닐붕소기 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다.
상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기 등이 있으며, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 일 예에 따르면, 프로필기는 n-프로필기 및 이소프로필기를 포함하고, 부틸기는 n-부틸기, 이소부틸기 및 tert-부틸기를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 상기 알콕시기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 1 내지 20인 것이 바람직하다. 구체적으로, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 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 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 사이클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 구체적으로 사이클로프로필기, 사이클로부틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 6 내지 60인 것이 바람직하며, 단환식 아릴기 또는 다환식 아릴기일 수 있다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 39이다. 일 실시상태에 따르면, 상기 아릴기의 탄소수는 6 내지 30이다. 상기 아릴기가 단환식 아릴기로는 페닐기, 바이페닐기, 터페닐기, 쿼터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라센기, 페날렌기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000005
), 페난트렌기, 파이렌기, 페릴레닐기, 트리페닐기, 크라이센기, 플루오렌기, 트리페닐렌기, 플루오란텐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 플루오렌기는 치환될 수 있고, 치환기 2개가 서로 결합하여 스피로 구조를 형성할 수 있다.
상기 플루오렌기가 치환되는 경우, 스피로사이클로펜탄플루오렌, 스피로비플루오렌 등의 스피로플루오렌기; 9,9-디메틸플루오렌기 및 9,9-디페닐플루오렌기 등의 치환된 플루오렌기가 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 이종원자로 N, O, S, 및 Si 중 1개 이상을 포함하는 고리기로서, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 탄소수 2 내지 60인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 헤테로고리기의 탄소수는 2 내지 30이다. 헤테로고리기의 예로는 예로는 피리딘기, 피롤기, 피리미딘기, 퀴놀린기, 피리다진기, 트리아진기, 퓨란기, 티오펜기, 이미다졸기, 피라졸기, 디벤조퓨란기, 디벤조티오펜기, 카바졸기, 벤조카바졸기, 벤조나프토퓨란기, 벤조나프토티오펜기, 인데노카바졸기, 인돌로카바졸기, 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000006
), 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000007
), 9,9-디메틸실롤기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000008
)등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴기는 방향족인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 사이클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 2환 이상의 축합아릴기는 2 이상의 방향족 탄화수소고리가 축합되어 형성된 치환기를 의미하며, 그 예로 나프틸기, 페난트렌기, 페날렌기, 트라이페닐렌기, 플루오란텐기 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 인접한 기와 서로 결합하여 형성되는 치환 또는 비치환된 고리에서, "고리"는 탄화수소고리; 또는 헤테로고리를 의미한다.
상기 탄화수소고리는 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있으며, 상기 1가가 아닌 것을 제외하고 상기 시클로알킬기 또는 아릴기의 예시 중에서 선택될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 방향족 탄화수소고리는 1가가 아닌 것을 제외하고는 상기 아릴기에 관한 설명이 적용될 수 있다.
상기 헤테로고리는 1가가 아닌 것을 제외하고는 상기 헤테로고리기에 대한 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 X는 O 또는 S이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 A1 내지 A3 중 2 이상은 N이고, 나머지는 CR이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 A1 내지 A3 중 2 또는 3은 N이고, 나머지는 CR이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R은 수소; 중수소; 시아노기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R은 수소 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 상기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 디아릴붕소기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이거나, 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 상기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 카르보닐기; 탄소수 1 내지 20의 트리알킬실릴기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기; 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬기; 시아노기, 탄소수 6 내지 30의 디아릴붕소기, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 할로겐기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기 중 1 이상으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이거나, 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 상기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 카르보닐기; 트리메틸실릴기; 할로겐기로 치환 또는 비치환된 메틸기; 프로필기; 부틸기; 페녹시기; 사이클로헥실기; 시아노기, 디페닐붕소기, 메틸기, 트리플루오로메톡시기 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 카바졸기; 벤조퓨란기; 또는 메틸벤조이미다졸기이거나, 또는 인접한 기와 결합하여 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지 중 인접한 2개의 기가 서로 결합하여 벤젠고리를 형성하는 경우, 하기와 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000009
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R9 내지 R16 중 R9, R11, R14 또는 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결된다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000010
상기 화학식 2에 있어서,
A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
m1 내지 m3는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로헥실렌기; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 사이클로헥실렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 사이클로헥실렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 60의 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로헥실렌기; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3는 직접결합; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 L3는 직접결합; 사이클로헥실렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 메틸기로 치환 또는 비치환된 플루오레닐렌기; 또는 메틸기로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
상기 화학식 1에 있어서 N을 함유하는 단환과 스피로플루오렌잔텐이 링커인 L3를 통하여 연결되며, 상기 L3가 2가의 헤테로고리기가 결합되는 경우, 헤테로고리는 화학적으로 전자 주개 및 받개 능력이 어느 한쪽으로 지나치게 치우쳐 있기 때문에 N 함유 단환의 LUMO 값을 지나치게 높이거나 낮추게 되고, 이로 인하여 소자에 적용시 전자 주입 능력 내지 발광층으로의 전자 전달 능력을 크게 변화 시켜 소자 내의 정공과 전자의 균형이 깨지므로, 소자의 구동전압, 효율 및 수명특성이 떨어진다.
또한 본원 화학식 1에 있어서, Ar1 및 Ar2가 단환의 아릴기이고 상기 L3로 2환 이상의 축합아릴기가 결합되는 경우, Ar1 및 Ar2 중 1 이상에 2환 이상의 축합아릴기가 포함되는 경우와 달리, 구조적으로 스피로플루오렌잔텐과 N 함유 단환 고리의 입체장애(뒤틀림 정도의 큼)을 유발하여 분자 내 원자간 결합강도가 약할 뿐만 아니라, 분자 내 분자 오비탈(HOMO와 LUMO)의 오버랩(overlap) 정도를 작게 한다. 이는 소자의 구동전압, 효율 뿐만 아니라 특히, 수명적인 부분에서 소자 특성이 좋지 않은 결과가 나타나는 원인이 된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 하기 구조들 중 어느 하나이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000011
상기 구조들에 있어서,
R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
*는 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다. 상기 헤테로아릴기는 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다. 상기 헤테로아릴기는 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함한다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 실롤기; 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000012
); 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000013
); 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 치환 또는 비치환된 실롤기; 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000014
); 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000015
); 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 실롤기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000016
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000017
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 실롤기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000018
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000019
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 디벤조퓨란기 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 9,9-디메틸실롤기; 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000020
); 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000021
); 디벤조퓨란기; 또는 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이고, 나머지는 9,9-디메틸실롤기; 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000022
); 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000023
); 디벤조퓨란기; 또는 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 또는 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이다. 상기 2환 이상의 축합아릴기 대신 N-type 성의 헤테로고리(ex. N 원자 포함 고리 화합물)가 포함되는 경우, N 함유 단환의 LUMO를 지나치게 낮출 뿐만 아니라, 전자 친화도가 지나치게 크게되고, 본 명세서의 일 실시상태에 따라, 상기 화합물이 유기 발광 소자의 발광층과 음극 사이의 층(ex. 전자수송층)에 포함되는 경우, 발광층이나 정공차단층으로의 전자 전달 능력을 저하시켜 발광층으로의 장벽(barrier)가 커지므로 소자의 구동전압 상승, 효율 감소 및 수명 저하를 유발한다. 또한, 상기 2환 이상의 축합아릴기 대신 P-type성 헤테로 고리 또는 단환의 아릴기가 결합된 화합물의 경우, 상대적으로 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이(ΔEST)가 낮으므로, 소자의 수명 저하를 유발한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 8 중 어느 하나로 표시된다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000024
[화학식 4]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000025
[화학식 5]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000026
[화학식 6]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000027
[화학식 7]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000028
[화학식 8]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000029
상기 화학식 3 내지 8에 있어서,
X, R1 내지 R8, A1 내지 A3, L1 내지 L3 및 m1 내지 m3의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같고,
Ar3은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
R32는 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
p1은 0 내지 7의 정수이고, 상기 p1이 2 이상인 경우 2 이상의 R32는 서로 같거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 60의 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 단환의 아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다. 상기 헤테로아릴기는 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함한다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 실롤기; 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000030
); 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000031
); 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar3은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 실롤기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000032
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000033
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 Ar3은 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 디벤조퓨란기 또는 피리딘기로 치환 또는 비치환된 페닐기; 바이페닐기; 메틸기 또는 페닐기로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 9,9-디메틸실롤기; 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000034
); 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000035
); 디벤조퓨란기; 또는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기; 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함하는 헤테로고리기이다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 메틸기; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 피리딘기이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 n1 내지 n10은 각각 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 R32의 정의는 전술한 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지의 정의와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 Ar3는 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 60의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 이종원소로 O, S, Si 및 N 중 1 이상을 포함하는 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 탄소수 12 내지 60의 2환 이상의 축합아릴기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기이다. 상기 헤테로아릴기는 이종원소로 O, S, N 또는 Si를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 Ar3은 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 치환 또는 비치환된 페날렌기; 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 치환 또는 비치환된 실롤기; 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000036
); 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000037
); 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 Ar3은 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로고리기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 실롤기; 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000038
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000039
); 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 또는 탄소수 1 내지 20의 알킬기 및 탄소수 2 내지 30의 헤테로아릴기로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3에 있어서, 상기 Ar3은 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페난트렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 페날렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 트리페닐렌기; 메틸, 페닐, 나프틸 및 피리딘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 치환기로 치환 또는 비치환된 플루오란텐기; 9,9-디메틸실롤기; 스피로플루오렌잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000040
); 스피로플루오렌티오잔텐기(
Figure PCTKR2019012896-appb-I000041
); 디벤조퓨란기; 또는 피리딘기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 3은 하기 화학식 3-1로 표시된다.
[화학식 3-1]
Figure PCTKR2019012896-appb-I000042
상기 화학식 3-1에 있어서, 치환기의 정의는 상기 화학식 3에서의 정의와 동일하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1은 하기 구조들 중 어느 하나로 표시된다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000043
Figure PCTKR2019012896-appb-I000044
Figure PCTKR2019012896-appb-I000045
Figure PCTKR2019012896-appb-I000046
Figure PCTKR2019012896-appb-I000047
Figure PCTKR2019012896-appb-I000048
Figure PCTKR2019012896-appb-I000049
Figure PCTKR2019012896-appb-I000050
Figure PCTKR2019012896-appb-I000051
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 1을 만족한다.
[식 1]
ΔESTC El > ΔESTEl
상기 식 1에 있어서,
ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Ar1 및 Ar2가 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
상기 식 1은 2환 이상의 축합아릴기(Ar1 및 Ar2 중 1 이상)를 필수구성으로 하는 본원 화학식 1의 화합물의 S1과 T1 에너지 값의 차이가, 코어구조는 동일하나 본원 Ar1 및 Ar2에 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 S1과 T1 에너지 값보다 큰 것을 의미한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 화합물 내에 2환 이상의 축합아릴기(Ar1 및 Ar2 중 1 이상)를 포함함으로써, S1과 T1 에너지 값의 차이크고, 이로 인해 소자에 적용시 수명 특성이 우수한 소자를 얻을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 3을 만족한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 하기 식 3을 만족하는 경우, 소자에 적용시 수명 특성이 매우 우수한 소자를 얻을 수 있다.
[식 3]
ΔESTC El - ΔESTEl > 0.05 eV
상기 식 3에 있어서,
ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Ar1 및 Ar2가 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
상기 식 3은 0.05 eV < ΔESTC El - ΔESTEl < 1.00 eV로 나타낼 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 2를 만족한다.
[식 2]
0.30 eV < ΔESTC El < 1.5 eV
상기 식 2에 있어서,
ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
본 명세서에 있어서, 상기 일중항에너지(S1) 및 삼중항에너지(T1)의 계산에서 분자 구조의 최적화 및 각각의 에너지의 계산은 Gaussian 사의 양자 화학 계산 프로그램인 Gaussian을 이용하여, B3PW91 범함수와 6-31G* 기저 함수를 이용하여 밀도범함수 이론(DFT)으로 얻을 수 있다.
본 명세서에서는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 다양한 에너지 밴드갭을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 상기와 같은 구조의 코어 구조에 다양한 치환기를 도입함으로써 화합물의 HOMO 및 LUMO 에너지 준위도 조절할 수 있다.
또한, 본 명세서에 따른 유기발광소자는 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하여 구비되는 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상은 상기 전술한 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택을 포함하고, 상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이에 1 층 이상의 전하생성층을 포함한다.
또한, 상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제3 스택을 포함하고, 상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이; 및 상기 제2 스택과 상기 제3 스택의 사이에 각각 1 층 이상의 전하생성층을 포함 한다.
상기 1층 이상의 전하생성층은 N형 전하생성층 및 P형 전하생성층일 수 있으며, 상기 N형 전하생성층 및 P형 전하생성은 인접하게 구비될 수 있다.
상기 N형 전하생성층은 벤조이미다조페난트리닌계 유도체와 Li 등의 금속을 동시에 포함할 수 있다.
상기 P형 전하생성층은 아릴아민계 유도체와 시아노기를 포함하는 화합물을 동시에 포함할 수 있다.
상기 제1 스택, 제2 스택 및 제3 스택은 각각 1 이상의 발광층을 포함하며, 추가로 정공주입층, 정공수송층, 전자차단층, 전자주입층, 전자수송층, 정공차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 및 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층 중 1 이상의 층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 유기발광소자는 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 이용하여 1층 이상의 유기물층을 형성하는 것을 제외하고는, 통상의 유기 발광 소자의 제조방법 및 재료에 의하여 제조될 수 있다.
상기 화합물 1로 표시되는 화합물을 포함하는 유기물층이 형성된 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥 코팅, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 유기발광소자는 유기물층으로서 정공수송층, 정공주입층, 전자차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 전자수송층, 전자주입층, 정공차단층, 및 전자수송 및 주입을 동시에 하는 층 중 1층 이상을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나, 본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않고 더 적은 수 또는 더 많은 수의 유기물층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함하며, 상기 도펀트의 최대 발광 파장은 400 nm 내지 520 nm이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 발광층의 도펀트는 청색 형광 도펀트이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 청색 형광 도펀트를 포함한다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 2층의 최대 발광 파장은 서로 상이하다.
또 하나의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 인광성 도펀트를 포함하고, 나머지 중 적어도 하나는 형광성 도펀트를 포함한다.
상기 유기 발광 소자가 2 이상의 발광층을 포함하는 경우, 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이 각각의 발광층이 수직적으로 적층되거나, 도 5에 도시한 바와 같이 각각의 발광층이 수평적으로 적층될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 정공수송층, 정공주입층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공수송층, 정공주입층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층에 포함하고, 발광층에 청색 형광 도펀트를 포함할 수 있다.
또 하나의 본 명세서의 유기 발광 소자에서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 전술한 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 발광층의 호스트로 포함할 수 있다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 화학식 1로 표시되는 화합물을 도펀트로 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함한다. 이때, 상기 도펀트의 함량은 호스트 100 중량부를 기준으로 1 중량부 내지 20 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 중량부 내지 10 중량부로 포함된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극이고, 제2 전극은 음극이다.
또 하나의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 음극이고, 제2 전극은 양극이다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 내지 8에 나타낸 것과 같은 구조를 가질 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 발광층(5), 정공차단층(6), 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7), 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7)에 포함될 수 있다.
도 2에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층(4), 전자차단층(9), 발광층 (5), 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7), 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7)에 포함될 수 있다.
도 3에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(11), 제1 전자차단층(12), 제1 발광층(13), 제1 전자수송층(14), N형 전하생성층(15), P형 전하생성층(16), 제2 정공수송층(17), 제2 발광층(18), 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7) 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층(7)에 포함될 수 있다.
도 4에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 제1 정공수송층(11), 제1 전자차단층(12), 제1 발광층(13), 제1 전자수송층(14), N형 전하생성층(15), P형 전하생성층(16), 제2 정공수송층(17), 제2 발광층(18), 제2 전자수송층(19), N형 전하생성층(15), P형 전하생성층(16), 제3 정공수송층(20), 제3 발광층(21), 제3 전자수송층(22) 및 음극(8)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 제1 전자수송층(14) 및 제3 전자수송층(22)에 포함될 수 있다.
도 5에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층1(111), 정공수송층2(112), 청색 형광 발광층1(113), 전자수송층1(114), N형 전하발생층1(115), P형 전하발생층1(116), 정공수송층3(117), 적색 인광 발광층(118), 황색녹색 인광 발광층(119), 녹색 인광 발광층(120), 전자수송층2(121), N형 전하발생층2(122), p-도핑 정공수송층(123), 정공수송층4(124), 정공수송층5(125), 청색 형광 발광층2(126), 전자수송층3(127), 전자주입층(128), 음극(8) 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층3(127), 전자수송층2(121), 및 전자수송층1(114) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 6에는 기판(1) 위에 양극(2), 정공주입층(3), 정공수송층1(111), 정공수송층2(112), 청색 형광 발광층1(113), 전자수송층1(114), N형 전하발생층1(115), P형 전하발생층1(116), 정공수송층3(117), 적색 인광 발광층(118), 녹색 인광 발광층(120), 전자수송층2(121), N형 전하발생층2(122), p-도핑 정공수송층(123), 정공수송층4(124), 정공수송층5(125), 청색 형광 발광층2(126), 전자수송층3(127), 전자주입층(128), 음극(8) 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층3(127), 전자수송층2(121), 및 전자수송층1(114) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 7에는 기판(1) 위에 양극(2), p-도핑 정공수송층(201), 정공수송층1(202), 정공수송층1-1(203), 청색 형광 발광층1(204), 전자수송층1(205), N형 전하발생층1(206), p-도핑 정공수송층(207), 정공수송층2(208), 정공수송층2-1(209), 청색 형광 발광층2(210), 전자수송층2(211), N형 전하발생층2(212), p-도핑 정공수송층(213), 정공수송층3(214), 정공수송층3-1(215), 청색 형광 발광층3(216), 전자수송층3(217), 전자주입층(218), 음극(8) 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층3(217), 전자수송층2(211), 및 전자수송층1(205) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
도 9에는 기판(1) 위에 양극(2), p-도핑 정공수송층(301), 정공수송층(302-1, 302-2, 302-3), 발광층(303-1, 303-2, 303-3), 전자수송층1(304), 전자수송층1-1(305), 전자주입층(306), 음극(8), 및 캡핑층(129)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 전자수송층1(304) 및 전자수송층1-1(305) 중 1 이상의 층에 포함될 수 있다.
예컨대, 본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 스퍼터링(sputtering)이나 전자빔 증발(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 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자차단층, 전자수송층, 전자주입층 등을 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 수도 있다.
상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층, 전자차단층, 발광층 및 전자수송층, 전자주입층, 전자주입 및 전자수송을 동시에 하는 층 등을 포함하는 다층 구조일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 단층 구조일 수 있다. 또한, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용하여 증착법이 아닌 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 양극은 정공을 주입하는 전극으로, 양극 물질로는 통상 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, Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide)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 음극은 전자를 주입하는 전극으로, 음극 물질로는 통상 유기물층으로 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 정공주입층은 양극으로부터 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 하는 층이며, 정공 주입 물질로는 낮은 전압에서 양극으로부터 정공을 잘 주입 받을 수 있는 물질로서, 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(porphyrine), 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 한정되는 것은 아니다.
상기 정공수송층은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 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 정공수송층과 발광층 사이에 전자차단층이 구비될 수 있다. 상기 전자차단층은 당 기술분야에 알려져 있는 재료가 사용될 수 있다.
상기 발광층은 적색, 녹색 또는 청색을 발광할 수 있으며, 인광 물질 또는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 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.
발광층의 호스트 재료로는 축합 방향족환 유도체 또는 헤테로환 함유 화합물 등이 있다. 구체적으로 축합 방향족환 유도체로는 안트라센 유도체, 피렌 유도체, 나프탈렌 유도체, 펜타센 유도체, 페난트렌 화합물, 플루오란텐 화합물 등이 있고, 헤테로환 함유 화합물로는 카바졸 유도체, 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층이 적색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonateiridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium), PtOEP(octaethylporphyrin platinum)와 같은 인광 물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)와 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 녹색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)와 같은 인광물질이나, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다. 발광층이 청색 발광을 하는 경우, 발광 도펀트로는 (4,6-F2ppy)2Irpic와 같은 인광 물질이나, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자, PPV계 고분자, 안트라센계 화합물, 파이렌계 화합물, 보론계 화합물 등과 같은 형광 물질이 사용될 수 있으나, 이에만 한정된 것은 아니다.
상기 전자수송층은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전자주입층은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있다. 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 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 본 발명의 화합물 또는 당 기술분야에서 알려져있는 재료가 사용될 수 있으며, 본 발명의 화합물을 포함하는 경우, LiQ(Lithium Quinolate) 등의 화합물을 더 포함할 수 있다.
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 정공차단층은 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 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하기 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
<합성예 1> 화합물 1로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000052
Figure PCTKR2019012896-appb-I000053
(1) 화학식 1A의 제조
2-브로모-9H-플루오렌-9-온(10g, 38.6mmol)과 페놀(7.25g, 77.2mmol)과 과량의 염화 포스포릴(POCl3)혼합물을 120 ℃에서 환류하였다. 상온으로 냉각 후 에탄올을 과량 투입한 후 여과하였다. 여과된 고체를 피리딘에 녹이고 가열한 후 상온으로 냉각 후 여과하였다. 클로로포름과 에틸아세테이트로 재결정하여 화학식 1A(14g, 수율 87%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 411
(2) 화합물 1의 제조
화학식 1A(10g, 24.3mmol)와 화학식 1B-트리아진 보론산(9.82g, 24mmol)과 탄산칼륨(K2CO3)(10g, 72.9mmol)을 테트라하이드로퓨란(THF)(300mL), H2O(100ml)에 녹이고 90℃로 가열하였다. 테트라키스(트리페닐포스핀) 팔라듐(Pd(PPh3)4) (0.56g, 0.48mmol)를 첨가한 후 4시간 동안 환류하였다. 상온으로 냉각 후 물층을 제거하였다. 유기층에 황산마그네슘(MgSO4)을 넣은 후 여과하였다. 농축 후 컬럼크로마토그래피로 정제하여 화합물 1 (10g, 수율 67%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
<합성예 2> 화합물 2로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000054
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 2(11g, 수율 74%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
<합성예 3> 화합물 3으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000055
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 3B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 3(13g, 수율 81%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 663
<합성예 4> 화합물 4로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000056
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 4B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 4(12.5g, 수율 78%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 663
<합성예 5> 화합물 5로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000057
Figure PCTKR2019012896-appb-I000058
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A 대신 화학식 2A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 5 (9g, 수율 60%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
<합성예 6> 화합물 6으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000059
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 6 (12g, 수율 81%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
<합성예 7> 화합물 7로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000060
Figure PCTKR2019012896-appb-I000061
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A 대신 화학식 3A를, 화학식 1B 대신 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 7 (11g, 수율 74%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 613
<합성예 8> 화합물 8로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000062
Figure PCTKR2019012896-appb-I000063
(1) 화학식 4A의 제조
화학식 4A-2(13.6g, 38.6mmol)를 테트라하이드로 퓨란에 녹여 질소하에서 -78℃로 냉각시킨 후 n-BuLi(1.05eq)을 투입하였다. 30분 후 화학식 4A-1(8.1g, 38.6mmol)을 투입하고 상온에서 교반하여 생성된 페놀 중간체를 여과한 후 과량의 H-2SO4 수용액을 투입하여 환류하였다. 상온으로 냉각 후 에탄올을 과량 투입한 후 여과하고 여과된 고체를 클로로포름과 에틸아세테이트로 재결정하여 화학식 4A(10g, 수율 56%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 467
(2) 화합물 8의 제조
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A와 1B 대신 각각 화학식 4A와 5B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 8 (15g, 수율 83%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 745
<합성예 9> 화합물 9로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000064
Figure PCTKR2019012896-appb-I000065
(1) 화학식 5A의 제조
상기 합성예 8의 화합물 8의 제조에 있어서, 화학식 4A-1과 4A-2 대신 각각 화학식 5A-1과 5A-2를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화학식 5A (10g, 수율 61%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 427
(2) 화합물 9의 제조
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A 대신 화학식 5A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 9 (10g, 수율 65%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 629
<합성예 10> 화합물 10으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000066
(1) 화합물 10의 제조
상기 합성예 9의 화합물 9의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 2B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 10 (10.5g, 수율 67%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 629
<합성예 11> 화합물 11로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000067
(1) 화합물 11의 제조
상기 합성예 9의 화합물 9의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 4B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 11 (12g, 수율 73%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 679
<합성예 12> 화합물 12로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000068
(1) 화합물 12의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 5B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 12 (12g, 수율 72%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 13> 화합물 13으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000069
(1) 화합물 13의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 6B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 13 (13g, 수율 78%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 14> 화합물 14로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000070
(1) 화합물 14의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 7B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 14 (11g, 수율 66%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 15> 화합물 15로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000071
(1) 화합물 15의 제조
상기 합성예 5의 화합물 5의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신, 화학식 8B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 15 (14g, 수율 78%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
<합성예 16> 화합물 16으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000072
Figure PCTKR2019012896-appb-I000073
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1A와 1B 대신 각각 화학식 6A와 9B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 16 (15g, 수율 81%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 764
<합성예 17> 화합물 17로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000074
Figure PCTKR2019012896-appb-I000075
(1) 화학식 7A의 제조
상기 합성예 1의 화학식 1A의 제조에 있어서, 페놀 대신에 나프톨을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화학식 7A(15g, 수율 76%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 511
(2) 화합물 17의 제조
상기 합성예 13의 화합물 13의 제조에 있어서, 화학식 2A 대신 화학식 7A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 17 (13g, 수율 68%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 789
<합성예 18> 화합물 18로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000076
Figure PCTKR2019012896-appb-I000077
(1) 화학식 8A의 제조
상기 합성예 9의 화학식 5A의 제조에 있어서, 화학식 5A-1 대신 화학식 8A-1을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화학식 8A (13g, 수율 69%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 487
(2) 화합물 18의 제조
상기 합성예 9의 화합물 9의 제조에 있어서, 화학식 5A 대신 화학식 8A를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 18 (12g, 수율 72%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 19> 화합물 19로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000078
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 9B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 19(15g, 수율 79%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 779
<합성예 20> 화합물 20으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000079
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 10B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 20(9g, 수율 54%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 21> 화합물 21로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000080
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 11B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 21(10g, 수율 56%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
<합성예 22> 화합물 22로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000081
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 13B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 22(11g, 수율 66%)을 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 23> 화합물 23으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000082
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학시 1B 대신에 화학식 5B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 23(14g, 수율 84%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 24> 화합물 24로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000083
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 6B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 24(12g, 수율 72%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 25> 화합물 25로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000084
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 14B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 25(13g, 수율 72%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
<합성예 26> 화합물 26으로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000085
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 15B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 26(8g, 수율 48%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 27> 화합물 27로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000086
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 16B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 27(11g, 수율 66%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 689
<합성예 28> 화합물 28로 표시되는 화합물의 제조
Figure PCTKR2019012896-appb-I000087
상기 합성예 1의 화합물 1의 제조에 있어서, 화학식 1B 대신에 화학식 17B를 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 제조하여 화합물 28(15g, 수율 83%)를 얻었다.
MS: [M+H]+ = 739
<실험예>
실험예 1: S1과 T1의 에너지 값의 차이(ΔEST) 계산
본원 화학식 1에 해당하는 화합물의 S1과 T1의 에너지 값의 차이와 상기 화합물과 코어구조는 동일하나 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 S1과 T1의 에너지 값을 계산하여 하기 표 1에 나타내었으며, S1과 T1의 에너지 값의 차이(ΔEST, eV) 는 각 화합물을 아래측에 나타내었다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000088
Figure PCTKR2019012896-appb-I000089
Figure PCTKR2019012896-appb-I000090
Figure PCTKR2019012896-appb-I000091
Figure PCTKR2019012896-appb-I000092
Figure PCTKR2019012896-appb-I000093
Figure PCTKR2019012896-appb-I000094
Figure PCTKR2019012896-appb-I000095
상기 표 1로부터, 본원 화학식 1의 Ar1 및 Ar2 중 1 이상에 2환 이상의 축합아릴기를 포함하는 화합물(화합물 1 내지 28)이, 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물(비교 화합물 1 내지 13)보다 S1과 T1의 에너지 값의 차이(ΔEST)가 큰 것을 확인 할 수 있다.
실험예 2: 소자의 제작
<실시예 1-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 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 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT1(400 Å)을 진공증착한 후 발광층으로 호스트 BH1과 도판트 BD1 화합물을 300 Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 ET-A 화합물을 50Å 두께로 정공차단층(전자조절층)을 증착한 후, 합성예 1에서 제조한 화합물 1과 LiQ(Lithium Quinolate)를 1:1의 중량비로 진공증착하여 350Å의 두께로 전자 주입 및 수송층을 형성하였다. 상기 전자 주입 및 수송층 위에 순차적으로 12Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~ 5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000096
Figure PCTKR2019012896-appb-I000097
Figure PCTKR2019012896-appb-I000098
추가 실시예 및 비교예
상기 실시예 1-1에서 상기 전자 주입 및 수송층의 화합물 1을 사용하는 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실험예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실험예10mA/㎠ 화합물 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 1-1 화합물 1 3.95 4.89 (0.137,0.126) 64
실시예 1-2 화합물 2 3.91 5.11 (0.139,0.123) 71
실시예 1-3 화합물 3 3.92 5.05 (0.138,0.127) 68
실시예 1-4 화합물 4 3.97 4.81 (0.138,0.129) 65
비교예 1-1 비교 화합물 1 3.99 4.71 (0.139,0.124) 28
실시예 1-5 화합물 5 3.94 4.82 (0.138,0.125) 60
실시예 1-6 화합물 6 3.88 5.09 (0.137,0.125) 61
비교예 1-2 비교 화합물 2 3.95 4.61 (0.137,0.124) 32
실시예 1-7 화합물 7 3.98 5.14 (0.137,0.126) 59
비교예 1-3 비교 화합물 3 4.01 4.65 (0.137,0.124) 15
실시예 1-8 화합물 8 3.97 5.05 (0.138,0.124) 45
비교예 1-4 비교 화합물 4 3.99 4.67 (0.137,0.126) 11
실시예 1-9 화합물 9 4.01 4.81 (0.137,0.126) 65
실시예 1-10 화합물 10 4.00 4.88 (0.139,0.123) 63
실시예 1-11 화합물 11 3.99 4.92 (0.138,0.126) 62
비교예 1-5 비교 화합물 5 4.05 4.51 (0.138,0.126) 13
실시예 1-12 화합물 12 3.92 5.02 (0.136,0.126) 61
실시예 1-13 화합물 13 3.98 4.79 (0.138,0.125) 60
실시예 1-14 화합물 14 3.88 5.25 (0.137,0.125) 52
비교예 1-6 비교 화합물 6 3.99 4.61 (0.137,0.124) 35
실시예 1-15 화합물 15 3.95 5.15 (0.137,0.126) 65
비교예 1-7 비교 화합물 7 3.96 4.78 (0.137,0.125) 42
실시예 1-16 화합물 16 3.77 4.87 (0.138,0.127) 49
비교예 1-8 비교 화합물 8 3.79 4.25 (0.137,0.125) 28
실시예 1-17 화합물 17 4.02 4.88 (0.137,0.125) 48
비교예 1-9 비교 화합물 9 4.11 4.10 (0.137,0.124) 31
실시예 1-18 화합물 18 3.91 5.02 (0.137,0.124) 59
비교예 1-10 비교 화합물 10 3.95 4.85 (0.139,0.124) 24
실시예 1-19 화합물 19 3.78 4.89 (0.138,0.127) 58
비교예 1-11 비교 화합물 11 3.79 4.33 (0.137,0.126) 29
실시예 1-20 화합물 20 3.92 4.99 (0.137,0.126) 52
실시예 1-21 화합물 21 3.89 5.21 (0.139,0.123) 50
실시예 1-22 화합물 22 3.81 5.31 (0.138,0.124) 55
비교예 1-12 비교 화합물 12 3.95 4.82 (0.137,0.124) 27
실시예 1-23 화합물 23 3.93 5.11 (0.137,0.124) 61
실시예 1-24 화합물 24 3.94 5.09 (0.139,0.124) 63
실시예 1-25 화합물 25 3.90 5.16 (0.136,0.126) 60
실시예 1-26 화합물 26 3.92 5.05 (0.137,0.124) 65
실시예 1-27 화합물 27 3.97 5.00 (0.137,0.126) 69
실시예 1-28 화합물 28 3.89 5.22 (0.138,0.124) 53
비교예 1-13 비교 화합물 13 4.01 4.77 (0.136,0.125) 30
비교예 1-14 ET1 4.21 3.94 (0.140,0.129) 21
비교예 1-15 ET2 4.02 4.79 (0.140,0.128) 25
비교예 1-16 ET3 4.33 4.01 (0.140,0.129) 30
비교예 1-17 ET4 4.09 4.69 (0.139,0.126) 18
비교예 1-18 ET5 5.01 3.89 (0.134,0.122) 7
비교예 1-19 ET6 4.21 4.23 (0.140,0.129) 29
비교예 1-20 ET7 4.26 4.15 (0.140,0.128) 33
비교예 1-21 ET8 4.02 4.76 (0.140,0.129) 19
비교예 1-22 ET9 3.89 4.55 (0.138,0.125) 21
비교예 1-23 ET10 3.88 4.51 (0.139,0.127) 18
비교예 1-24 ET11 4.20 4.25 (0.140,0.128) 24
비교예 1-25 ET12 4.45 4.06 (0.140, 0.129) 31
<실시예 2-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 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 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 500 Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 그 위에 정공을 수송하는 물질인 HT2(300 Å)를 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 정공수송층 위에 막 두께 100Å으로 하기 화합물 HT3를 진공 증착하여 전자차단층을 형성하였다. 발광층으로 호스트 BH2와 도판트 BD2 화합물을 300 Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 합성예 1에서 제조한 화합물 1을 진공증착하여 200Å의 두께로 증착하고 순차적으로 12Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 2,000Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기발광소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000099
추가 실시예 및 비교예
상기 실시예 2-1에서 상기 전자 주입 및 수송층의 화합물 1을 사용하는 대신 하기 표 2에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
실험예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실험예10mA/㎠ 화합물 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 2-1 화합물 1 3.73 4.77 (0.142,0.060) 73
실시예 2-2 화합물 2 3.81 4.55 (0.142,0.060) 88
실시예 2-3 화합물 3 3.75 4.71 (0.141,0.060) 77
실시예 2-4 화합물 4 3.74 4.81 (0.142,0.059) 72
비교예 2-1 비교 화합물 1 3.92 4.03 (0.143,0.057) 42
실시예 2-5 화합물 5 3.89 4.75 (0.142,0.060) 67
실시예 2-6 화합물 6 3.85 4.82 (0.142,0.060) 69
비교예 2-2 비교 화합물 2 3.95 4.22 (0.142,0.061) 44
실시예 2-7 화합물 7 3.88 4.79 (0.141,0.160) 66
비교예 2-3 비교 화합물 3 4.00 4.24 (0.139,0.060) 26
실시예 2-8 화합물 8 3.62 5.01 (0.140,0.061) 56
비교예 2-4 비교 화합물 4 3.81 4.30 (0.140,0.060) 19
실시예 2-9 화합물 9 3.95 4.41 (0.140,0.060) 68
실시예 2-10 화합물 10 3.92 4.44 (0.140,0.060) 62
실시예 2-11 화합물 11 3.89 4.51 (0.140,0.060) 60
비교예 2-5 비교 화합물 5 4.10 4.22 (0.140,0.060) 20
실시예 2-12 화합물 12 3.70 4.87 (0.140,0.060) 67
실시예 2-13 화합물 13 3.67 4.71 (0.141,0.060) 65
실시예 2-14 화합물 14 3.69 4.98 (0.140,0.061) 58
비교예 2-6 비교 화합물 6 4.01 4.23 (0.140,0.059) 44
실시예 2-15 화합물 15 3.76 4.78 (0.140,0.060) 77
비교예 2-7 비교 화합물 7 3.96 4.10 (0.140,0.060) 42
실시예 2-16 화합물 16 3.70 4.84 (0.140,0.060) 52
비교예 2-8 비교 화합물 8 3.81 4.15 (0.141,0.062) 33
실시예 2-17 화합물 17 4.03 4.63 (0.140,0.059) 50
비교예 2-9 비교 화합물 9 4.22 4.00 (0.140,0.060) 28
실시예 2-18 화합물 18 3.79 4.71 (0.140,0.060) 63
비교예 2-10 비교 화합물 10 3.91 4.26 (0.139,0.060) 21
실시예 2-19 화합물 19 3.81 4.64 (0.140,0.060) 70
비교예 2-11 비교 화합물 11 4.13 3.99 (0.140,0.060) 36
실시예 2-20 화합물 20 3.87 4.91 (0.140,0.060) 62
실시예 2-21 화합물 21 3.84 5.03 (0.140,0.060) 59
실시예 2-22 화합물 22 3.76 5.11 (0.140,0.060) 62
비교예 2-12 비교 화합물 12 3.92 4.41 (0.140,0.060) 33
실시예 2-23 화합물 23 3.77 4.99 (0.140,0.060) 72
실시예 2-24 화합물 24 3.73 4.84 (0.140,0.060) 75
실시예 2-25 화합물 25 3.79 5.01 (0.140,0.060) 72
실시예 2-26 화합물 26 3.85 4.87 (0.140,0.060) 77
실시예 2-27 화합물 27 3.89 4.79 (0.140,0.060) 81
실시예 2-28 화합물 28 3.81 5.12 (0.139,0.060) 66
비교예 2-13 비교 화합물 13 4.00 4.55 (0.140,0.060) 38
비교예 2-14 ET1 4.00 4.01 (0.140,0.060) 31
비교예 2-15 ET2 3.98 4.38 (0.140,0.060) 36
비교예 2-16 ET3 4.11 4.32 (0.140,0.060) 38
비교예 2-17 ET4 3.99 4.29 (0.141,0.060) 29
비교예 2-18 ET5 4.87 3.95 (0.139,0.062) 16
비교예 2-19 ET6 4.05 4.37 (0.140,0.060) 37
비교예 2-20 ET7 4.07 4.31 (0.139,0.060) 39
비교예 2-21 ET8 4.00 4.41 (0.140,0.060) 31
비교예 2-22 ET9 3.99 4.35 (0.141,0.062) 32
비교예 2-23 ET10 3.97 4.35 (0.140,0.060) 25
비교예 2-24 ET11 4.04 4.39 (0.141,0.060) 29
비교예 2-25 ET12 4.31 4.15 (0.141, 0.061) 33
<실시예 3-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 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 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 50Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하고 이어서 NPB를 100Å의 두께로 진공 증착하여 제1 정공 수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 제1 정공수송층 위에 막 두께 100Å으로 하기 화합물 HT3를 진공 증착하여 제1 전자차단층을 형성하였다. 이어서, 제1 전자차단층 위에 막 두께 400Å으로 아래와 같은 YGH-A, YGH-B 및 YGD를 2:2:1의 중량비로 진공증착하여 제1 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 제1 발광층 위에 화합물 ET-B를 250Å의 두께로 진공증착하여 제1 전자수송층을 형성하였다. 이어서 상기 제1 전자수송층 위에 하기 화합물 NCG와 Li(Lithium)을50:1의 중량비로 진공증착하여 100Å의 두께로 N형 전하 생성층을 형성하였다.
이어서 HT-A를 100Å의 두께로 형성하되 화합물 PCG를 30 중량%의 도핑농도로 도핑하여 P형 전하 생성층을 형성하였고, HT-A만을 추가로 800Å의 두께로 진공 증착하여 제2 정공수송층을 형성하였다. 이어서 제2 발광층으로 BH3와 BD3로 표시되는 화합물을 96:4의 중량비로 250Å의 두께로 진공 증착하였다.
상기 발광층 위에 합성예 12에서 제조한 화합물 12를 진공증착하여 300Å의 두께로 증착하고 순차적으로 10Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 800Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~ 5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000100
추가 실시예 및 비교예
상기 실시예 3-1에서 상기 전자 주입 및 수송층의 화합물 12를 사용하는 대신 하기 표 3에 기재된 화합물을 각각 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기 실시예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실험예10mA/㎠ 화합물 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 3-1 화합물 12 7.78 67.44 (0.334,0.386) 122
실시예 3-2 화합물 13 7.71 65.15 (0.334,0.386) 120
실시예 3-3 화합물 14 7.69 68.23 (0.329,0.388) 110
비교예 3-1 비교 화합물 6 7.91 51.56 (0.332,0.380) 77
실시예 3-4 화합물 24 7.81 69.55 (0.334,0.386) 120
실시예 3-5 화합물 25 7.79 68.10 (0.334,0.386) 128
실시예 3-6 화합물 26 7.85 71.03 (0.334,0.384) 119
실시예 3-7 화합물 27 7.89 68.12 (0.334,0.385) 134
실시예 3-8 화합물 28 7.85 66.31 (0.334,0.386) 142
실시예 3-9 화합물 29 7.77 72.55 (0.331,0.386) 115
비교예 3-2 비교 화합물 13 8.01 55.10 (0.332,0.384) 71
비교예 3-3 ET1 8.12 52.10 (0.334,0.384) 58
비교예 3-4 ET2 8.05 53.01 (0.334,0.386) 59
비교예 3-5 ET3 8.31 53.13 (0.334,0.380) 62
비교예 3-6 ET4 8.06 52.91 (0.334,0.381) 55
비교예 3-7 ET5 9.12 38.42 (0.331,0.395) 37
비교예 3-8 ET6 8.20 53.88 (0.334,0.380) 68
비교예 3-9 ET7 8.29 53.51 (0.334,0.380) 64
비교예 3-10 ET8 8.04 53.75 (0.334,0.386) 51
비교예 3-11 ET9 8.09 53.63 (0.333,0.385) 54
비교예 3-12 ET10 8.08 53.54 (0.333,0.382) 49
비교예 3-13 ET11 8.18 54.01 (0.333,0.385) 60
비교예 3-14 ET12 8.79 47.92 (0.331,0.380) 52
<실시예 4-1>
ITO(인듐주석산화물)가 1000Å 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 30 분간 세척한 후, 증류수로 2 회 반복하여 초음파 세척을 10 분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올 용제 순서로 초음파 세척을 하고 건조시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 헥사니트릴 헥사아자트리페닐렌 (HAT: hexanitrile hexaazatriphenylene)를 50Å의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하고 이어서 NPB를 100Å의 두께로 진공 증착하여 제1 정공 수송층을 형성하였다. 이어서, 상기 제1 정공수송층 위에 막 두께 100Å으로 상기 화합물 HT3를 진공 증착하여 제1 전자차단층을 형성하였다.
발광층으로 호스트 BH3와 도판트 BD3 화합물을 96:4의 중량비로 125Å의 두께로 진공 증착하였다. 상기 발광층 위에 합성예 24에서 제조한 화합물 24를 200Å의 두께로 제1 전자수송층을 증착하고, 이어서 상기 제1 전자수송층 위에 하기 화합물 NCG와 Li(Lithium)을50:1의 중량비로 진공증착하여 100Å의 두께로 N형 전하 생성층을 형성하였다. 이어서 HT-A를 100Å의 두께로 형성하되 화합물 PCG를 30 중량%의 도핑농도로 도핑하여 P형 전하 생성층을 형성하였고, HT-A만을 추가로 800Å의 두께로 진공 증착하여 제2 정공수송층을 형성하였다.
이어서, 그 위에 막 두께 400Å으로 아래와 같은 YGH-A, YGH-B 및 YGD를 2:2:1의 중량비로 진공증착하여 제2 발광층을 형성하였다. 이어서 상기 제2 발광층 위에 화합물 ET-B를 250Å의 두께로 진공증착하여 제2 전자수송층을 형성하였다. 이어서 상기 제2 전자수송층 위에 하기 화합물 NCG와 Li(Lithium)을50:1의 중량비로 진공증착하여 100Å의 두께로 두 번째 N형 전하 생성층을 형성하였다.
이어서 HT-B를 100Å의 두께로 형성하되 화합물 PCG를 30 중량%의 도핑농도로 도핑하여 P형 전하 생성층을 형성하였고, HT-B만을 추가로 800Å의 두께로 진공 증착하여 제3 정공수송층을 형성하였다. 이어서 제3 발광층으로 BH3와 BD3로 표시되는 화합물을 96:4의 중량비로 250Å의 두께로 진공 증착하였다.
상기 발광층 위에 제조예 1에서 제조한 화합물 12를 진공증착하여 300Å의 두께로 증착하고 순차적으로 10Å 두께로 리튬플로라이드(LiF)와 800Å 두께로 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다. 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4 내지 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2Х10-7 ~ 5Х10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
Figure PCTKR2019012896-appb-I000101
추가 비교예(비교예 4-1)
상기 실시예 4-1에서 사용된 화합물 12 대신 비교 화합물 6을, 화합물 24 대신 비교 화합물 13을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 4-1과 동일한 방법으로 유기 발광 소자를 제조하였다.
상기 실시예에서 제조한 유기 발광 소자를 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 98%가 되는 시간(LT98)을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
실험예10mA/㎠ 화합물 전압(V) 전류효율(cd/A) 색좌표(x,y) Life Time 98 at 20mA/cm2
실시예 4-1 화합물 12, 24 11.13 77.92 (0.246, 0.245) 131
비교예 4-1 비교 화합물 6, 13 14.02 58.16 (0.247, 0.245) 95
상기 표 2 내지 표 5의 실험 결과로부터, 본원 화학식 1의 Ar1 및 Ar2 중 1 이상이 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않거나, R1 내지 R8에 본원 화학식 2가 결합되거나, L1 내지 L3 중 1 이상이 헤테로아릴렌기를 포함하는 화합물을 사용한 비교예보다 본원 화합물을 포함하는 실시예의 구동전압, 전류효율 및 수명특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000102
    상기 화학식 1에 있어서,
    X는 O 또는 S이며,
    R9 내지 R16 중 1 이상은 하기 화학식 2의 *와 연결되고, R1 내지 R8; 및 R9 내지 R16 중 화학식 2와 연결되지 않는 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나; 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000103
    상기 화학식 2에 있어서,
    A1 내지 A3는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 N 또는 CR이며, 상기 A1 내지 A3 중 1 이상은 N이며,
    L1 및 L2는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이며,
    L3는 직접결합; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬렌기; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    R은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    m1 내지 m3는 각각 0 내지 3의 정수이고, 상기 m1 내지 m3가 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 A1 내지 A3 중 2 이상은 N이고, 나머지는 CR이며,
    상기 R의 정의는 상기 화학식 2에서의 정의와 같은 화합물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2 중 1 이상은 하기 구조들 중 어느 하나이고, 나머지는 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기인 화합물:
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000104
    상기 구조들에 있어서,
    R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
    *는 연결되는 부위를 의미한다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 8 중 어느 하나로 표시되는 것인 화합물:
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000105
    [화학식 4]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000106
    [화학식 5]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000107
    [화학식 6]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000108
    [화학식 7]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000109
    [화학식 8]
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000110
    상기 화학식 3 내지 8에 있어서,
    X, R1 내지 R8, A1 내지 A3, L1 내지 L3 및 m1 내지 m3의 정의는 상기 화학식 1에서의 정의와 같고,
    Ar3은 치환 또는 비치환된 2환 이상의 축합아릴기; 치환 또는 비치환된 단환의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    R21 내지 R30은 서로 같거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이며,
    R32는 수소; 중수소; 시아노기; 니트로기; 카르보닐기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 붕소기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 알콕시기; 치환 또는 비치환된 아릴옥시기; 치환 또는 비치환된 사이클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 또는 인접한 기와 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성하며,
    n1은 0 내지 7의 정수이고, n2는 0 내지 9의 정수이며, n3 및 n6는 각각 0 내지 6의 정수이고, n4, n5 및 n9는 각각 0 내지 3의 정수이며, n7은 0 내지 4의 정수이고, n8은 0 내지 5의 정수이며, n10은 0 내지 8의 정수이고, 상기 n1 내지 n10이 각각 2 이상인 경우 2 이상의 괄호 내의 치환기는 서로 같거나 상이하며,
    p1은 0 내지 7의 정수이고, 상기 p1이 2 이상인 경우 2 이상의 R32는 서로 같거나 상이하다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 구조들 중 선택되는 어느 하나인 것인 화합물:
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000111
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000112
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000113
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000114
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000115
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000116
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000117
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000118
    Figure PCTKR2019012896-appb-I000119
    .
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 1을 만족하는 화합물:
    [식 1]
    ΔESTC El > ΔESTEl
    상기 식 1에 있어서,
    ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
    ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Ar1 및 Ar2가 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 2를 만족하는 화합물:
    [식 2]
    0.30 eV < ΔESTC El < 1.5 eV
    상기 식 2에 있어서,
    ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 식 3을 만족하는 화합물:
    [식 3]
    ΔESTC El - ΔESTEl > 0.05 eV
    상기 식 3에 있어서,
    ΔESTC El는 화학식 1로 표시되는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이고,
    ΔESTEl는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물에서 Ar1 및 Ar2가 2환 이상의 축합아릴기를 포함하지 않는 화합물의 일중항에너지(S1) 값과 삼중항에너지(T1) 값의 차이이다.
  9. 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 구비되는 1층 이상의 유기물층을 포함하고, 상기 유기물층 중 1층 이상이 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 정공주입층, 정공수송층, 또는 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층을 포함하고, 상기 전자수송층, 전자주입층, 또는 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 상기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층, 전자수송층, 전자차단층, 정공차단층, 정공수송 및 정공주입을 동시에 하는 층, 및 전자수송 및 전자주입을 동시에 하는 층으로 이루어진 군으로부터 선택된 1층 이상을 포함하는 유기 발광 소자.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 호스트 및 도펀트를 포함하고, 상기 도펀트의 최대 발광 파장은 400 nm 내지 520 nm 인 유기 발광 소자.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 도펀트는 청색 형광 도펀트인 유기 발광 소자.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 2층 이상의 발광층 중 적어도 하나는 청색 형광 도펀트를 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  18. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택을 포함하고,
    상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이에 1 층 이상의 전하생성층을 포함하는 유기 발광 소자.
  19. 청구항 9에 있어서,
    상기 유기물층은 1 이상의 발광층을 포함하는 제1 스택; 1 이상의 발광층을 포함하는 제2 스택; 및 1 이상의 발광층을 포함하는 제3 스택을 포함하고,
    상기 제1 스택과 상기 제2 스택의 사이; 및 상기 제2 스택과 상기 제3 스택의 사이에 각각 1 층 이상의 전하생성층을 포함하는 유기 발광 소자.
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