WO2022080993A1 - 유기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

유기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2022080993A1
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substituted
unsubstituted
formula
light emitting
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김훈준
하재승
최지영
이우철
김주호
김선우
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present specification relates to an organic light emitting device including an organic compound.
  • the organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon in which electric energy is converted into light energy using an organic material.
  • An organic light emitting device using an organic light emitting phenomenon generally has a structure including an anode and a cathode and an organic material layer therebetween.
  • the organic material layer is often formed of a multi-layered structure composed of different materials in order to increase the efficiency and stability of the organic light emitting device, and may include, for example, 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 Patent Publication No. 10-2015-0011347
  • An object of the present specification is to provide an organic light emitting device including an organic compound.
  • the organic material layer includes a light emitting layer
  • the maximum emission peak of the light emitting layer is in the range of 400 nm to 500 nm
  • the light emitting layer provides an organic light emitting device comprising a compound of Formula 1 and a compound of Formula 2 below.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group; a substituted or unsubstituted pyrenyl group; a substituted or unsubstituted triphenylenyl group; Or a substituted or unsubstituted fluoranthenyl group,
  • L1 is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • X1 is O; or S;
  • R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; cyano group; halogen group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted silyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; It is a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or combines with an adjacent substituent to form a substituted or unsubstituted ring,
  • n1 is an integer from 0 to 3
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • n1 is an integer from 0 to 7.
  • the organic light-emitting device described herein has a low driving voltage, excellent efficiency characteristics, and excellent lifespan by including the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 in the emission layer. Specifically, a low driving voltage, high efficiency, and lifetime may be improved by controlling the degree of electron transport and the degree of hole transport through appropriate control of the HOMO energy level and the LUMO energy level.
  • Formula 1 since Formula 1 has a high triplet energy level, an additional increase in efficiency may be exhibited through an additional electron transport mechanism through the triplet.
  • 1 and 2 show an example of an organic light emitting device according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • Formula 1 of the present invention is a structure in which dibenzofuran or dibenzothiophene is linked to a polycyclic aryl group of a phenanthrenyl group, a pyrenyl group, a triphenylenyl group, or a fluoranthenyl group.
  • the compound of Formula 1 When the compound of Formula 1 is used as a host of a blue light emitting layer, it utilizes a triplet energy level that is significantly higher than that of an anthracene-based host, and an additional efficiency increase effect through electronic transition of the dopant to the triplet energy level can be exhibited.
  • Formula 2 of the present invention is an anthracene-based compound, and has excellent electron and hole movement and injection, but energy efficiency is not high while fluorescence is emitted through a singlet energy level.
  • the blue light emitting layer includes the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 together, an additional efficiency increase effect through Formula 1 while maintaining stable performance through an appropriate energy level and electron/hole balance of the anthracene-based compound of Formula 2 can be obtained together.
  • * or a dotted line means a site to be connected.
  • Cn means that the number of carbon atoms is n
  • Cn-Cm means that the number of carbons is n to m.
  • substitution means that a hydrogen atom bonded to a carbon atom of a compound is replaced with another substituent, and the position to be substituted is not limited as long as the position at which the hydrogen atom is substituted, that is, a position where the substituent is substitutable, is substituted. , two or more substituents may be the same as or different from each other.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; halogen group; cyano group; an alkyl group; cycloalkyl group; silyl group; aryl group; And it means that it is substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a heterocyclic group, is substituted with a substituent to which two or more of the above exemplified substituents are connected, or does not have any substituents.
  • substituents are connected means that hydrogen of any one substituent is replaced with another substituent.
  • an isopropyl group and a phenyl group are linked or It can be a substituent of
  • the three substituents are connected to (substituent 1)-(substituent 2)-(substituent 3) as well as consecutively connected (substituent 1) to (substituent 2) and (substituent 3) It also includes connecting.
  • two phenyl groups and an isopropyl group are linked or It can be a substituent of The same applies to those in which 4 or more substituents are connected.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; halogen group; cyano group; C1-C10 alkyl group; C3-C30 cycloalkyl group; silyl group; C6-C30 aryl group; And it means unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a C2-C30 heterocyclic group, or substituted with a substituent to which two or more substituents selected from the group are connected.
  • substituted or unsubstituted refers to deuterium; halogen group; cyano group; C1-C6 alkyl group; C3-C20 cycloalkyl group; silyl group; C6-C20 aryl group; And it means unsubstituted or substituted with one or two or more substituents selected from the group consisting of a C2-C20 heterocyclic group, or substituted with a substituent to which two or more substituents selected from the group are connected.
  • N% deuterated means that N% of hydrogen available in the structure is substituted with deuterium. For example, if 25% of dibenzofuran is substituted with deuterium, it means that 2 out of 8 hydrogens of dibenzofuran are substituted with deuterium.
  • the compound of Formula 1 or 2 containing deuterium may be prepared by a known deuterium reaction.
  • the compound of Formula 1 may be formed using a deuterated compound as a precursor, or deuterium may be introduced into the compound through a hydrogen-deuterium exchange reaction under an acid catalyst using a deuterated solvent. there is.
  • the degree of deuteration can be confirmed by a known method such as nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H NMR) or GC/MS.
  • examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine, or iodine.
  • the alkyl group may be a straight chain or branched chain, and the number of carbon atoms is not particularly limited, but 1 to 30; 1 to 20; 1 to 10; Or 1 to 5 are preferable.
  • Specific examples include methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, sec-butyl, 1-methylbutyl, 1-ethylbutyl, pentyl, n-pentyl, iso Pentyl, neopentyl, t-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl, n-heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentyl Methyl, cyclohexylmethyl,
  • the aryl group means a monovalent group of a monovalent aromatic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon derivative.
  • the aromatic hydrocarbon refers to a compound including a ring in which pi electrons are completely conjugated and a planar ring
  • the group derived from an aromatic hydrocarbon refers to a structure in which an aromatic hydrocarbon or a cyclic aliphatic hydrocarbon is condensed with an aromatic hydrocarbon.
  • the aryl group is intended to include a monovalent group in which two or more aromatic hydrocarbons or derivatives of aromatic hydrocarbons are connected to each other.
  • the aryl group is not particularly limited, but has 6 to 50 carbon atoms; 6 to 30; 6 to 25; 6 to 20; 6 to 18; Or it is preferably 6 to 13, and the aryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • the monocyclic aryl group may be a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the polycyclic aryl group may include, but is not limited to, a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, a triphenyl group, a pyrenyl group, a perylenyl group, a chrysenyl group, a fluorenyl group, and the like.
  • the fluorenyl group may be substituted, and adjacent substituents may combine with each other to form a ring.
  • the substituted fluorenyl group includes all compounds in which the substituents of the pentacyclic ring of fluorene are spiro-bonded with each other to form an aromatic hydrocarbon ring.
  • the substituted fluorenyl group includes 9,9'-spirobifluorene, spiro[cyclopentane-1,9'-fluorene], spiro[benzo[c]fluorene-7,9-fluorene], etc.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the substituted aryl group may include a form in which an aliphatic ring is condensed to an aryl group.
  • the heterocyclic group means a monovalent aromatic heterocycle.
  • the aromatic heterocycle is a monovalent group of an aromatic ring or a derivative of an aromatic ring, and means a group including at least one of N, O and S as heteroatoms in the ring.
  • the aromatic ring derivative includes all structures in which an aromatic ring or an aliphatic ring is condensed on an aromatic ring.
  • the heterocyclic group is intended to include a monovalent group in which an aromatic ring containing two or more heteroatoms or a derivative of an aromatic ring containing heteroatoms is connected to each other. the heterocyclic group having 2 to 50 carbon atoms; 2 to 30; 2 to 20; 2 to 18; Or 2 to 13 are preferable.
  • heterocyclic group examples include a thiophene group, a furanyl group, a pyrrole group, an imidazole group, a thiazole group, an oxazole group, a pyridine group, a pyrimidine group, a triazine group, a triazole group, an acridine group, a pyridazine group, a pyrazine group, Quinoline group, quinazoline group, quinoxaline group, isoquinoline group, indole group, carbazole group, benzoxazole group, benzimidazole group, benzothiazole group, benzocarbazole group, benzothiophene group, dibenzothiophene group, benzo There are a furan group, a phenanthrolinyl group, a dibenzofuran group, and the like, but is not limited thereto.
  • the heterocyclic group may be monocyclic or polycyclic, and may be an aromatic, aliphatic, or condensed ring of aromatic and aliphatic.
  • 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 carbon number of the cycloalkyl group is 3 to 20. According to another exemplary embodiment, the cycloalkyl group has 3 to 6 carbon atoms.
  • Cycloalkyl groups include not only monocyclic groups, but also bicyclic groups such as bridgeheads, fused rings, and spiro rings.
  • a cyclopropyl group a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, an adamantyl group, and the like, but is not limited thereto.
  • the aliphatic hydrocarbon ring refers to all hydrocarbon rings except for the aromatic hydrocarbon ring, and may include a cycloalkyl ring and a cycloalkene ring. Except that the cycloalkyl ring is a divalent group, the description of the cycloalkyl group described above may be applied, and the description of the cycloalkenyl group described above may be applied, except that the cycloalkenyl ring is a divalent group.
  • the substituted aliphatic hydrocarbon ring also includes an aliphatic hydrocarbon ring in which an aromatic ring is condensed.
  • the arylene group means that the aryl group has two bonding positions, that is, a divalent group. Except that each of these is a divalent group, the description of the aryl group described above may be applied.
  • the heteroarylene group means that the heterocyclic group has two bonding positions, that is, a divalent group. Except that each of these is a divalent group, the description of the heterocyclic group described above may be applied.
  • the organic material layer includes a light emitting layer
  • the maximum emission peak of the light emitting layer is in the range of 400 nm to 500 nm
  • the light emitting layer includes a compound of Formula 1 and a compound of Formula 2 below.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group; a substituted or unsubstituted pyrenyl group; a substituted or unsubstituted triphenylenyl group; Or a substituted or unsubstituted fluoranthenyl group,
  • L1 is a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • X1 is O; or S;
  • R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; cyano group; halogen group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted silyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; It is a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or combines with an adjacent substituent to form a substituted or unsubstituted ring,
  • n1 is an integer from 0 to 3
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; Or a substituted or unsubstituted arylene group,
  • n1 is an integer from 0 to 7.
  • Ar1 is a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group; a substituted or unsubstituted pyrenyl group; a substituted or unsubstituted triphenylenyl group; Or a substituted or unsubstituted fluoranthenyl group.
  • Ar1 is a phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a pyrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a triphenylenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a fluoranthenyl group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • Ar1 is a phenanthrenyl group; pyrenyl group; triphenylenyl group; or a fluoranthenyl group.
  • Ar1 is any one of the following formulas PAr1 to PAr4.
  • the dotted line is a site connected to L1 of Formula 1,
  • G1 to G7 are the same or different, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; cyano group; halogen group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted silyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • g1 and g7 are each an integer from 0 to 3
  • g2 is an integer from 0 to 8
  • g3 is an integer from 0 to 9
  • g4 is an integer from 0 to 4
  • g5 is an integer from 0 to 5
  • g6 is an integer from 0 to 6
  • G1 to G7 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; or deuterium.
  • G1 to G7 are hydrogen.
  • the formula PAr1 is the following formula PAr1-1.
  • G1, G2, g1 and g2 are as defined in the above formula PAr1.
  • the formula PAr2 is the following formula PAr2-1.
  • the formula PAr3 is the following formula PAr3-1.
  • the formula PAr4 is the following formula PAr4-1.
  • L1 is a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6-C30 arylene group.
  • L1 is a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6-C20 arylene group.
  • L1 is a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6-C10 arylene group.
  • L1 is a direct bond; a substituted or unsubstituted phenylene group; a substituted or unsubstituted biphenylene group; or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • L1 is a direct bond; a phenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; a biphenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a naphthylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L1 is a direct bond; phenylene group; or a naphthylene group.
  • L1 is a direct bond
  • L1 is a direct bond; or any one selected from the following structures.
  • the dotted line is a site connected to Chemical Formula 1,
  • the structure is deuterium; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or substituted or unsubstituted with a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • the structure is unsubstituted or substituted with deuterium.
  • n1 is 0 or 1.
  • X1 is O.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; cyano group; halogen group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted silyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; It is a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or combines with an adjacent substituent to form a substituted or unsubstituted ring.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; cyano group; halogen group; a substituted or unsubstituted C1-C10 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3-C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C1-C30 alkylsilyl group; a substituted or unsubstituted C6-C90 arylsilyl group; a substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group; A substituted or unsubstituted C2-C30 heterocyclic group, or a substituted or unsubstituted C5-C30 ring by combining with an adjacent substituent.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; cyano group; halogen group; a substituted or unsubstituted C1-C6 alkyl group; a substituted or unsubstituted C3-C20 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C1-C18 alkylsilyl group; a substituted or unsubstituted C6-C60 arylsilyl group; a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group; A substituted or unsubstituted C2-C20 heterocyclic group, or a substituted or unsubstituted C5-C20 ring by combining with an adjacent substituent.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group, or two adjacent substituents combine with each other to form a substituted or unsubstituted C5-C20 ring.
  • two adjacent substituents are R1 and R2; R2 and R3; R3 and R4; R5 and R6; R6 and R7; or R7 and R8.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted C6-C10 aryl group, R1 and R2; R2 and R3; R3 and R4; R5 and R6; R6 and R7; Or R7 and R8 combine with each other to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; Or a substituted or unsubstituted naphthyl group, R1 and R2; R2 and R3; R3 and R4; R5 and R6; R6 and R7; Or R7 and R8 combine with each other to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted 1-naphthyl group; or a substituted or unsubstituted 2-naphthyl group, R1 and R2; R2 and R3; R3 and R4; R5 and R6; R6 and R7; Or R7 and R8 combine with each other to form a substituted or unsubstituted benzene ring.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a biphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium, R1 and R2; R2 and R3; R3 and R4; R5 and R6; R6 and R7; Or R7 and R8 combine with each other to form a benzene ring substituted or unsubstituted with deuterium.
  • one of R1 to R8 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; phenyl group; biphenyl group; or a naphthyl group, R1 and R2; R2 and R3; R3 and R4; R5 and R6; R6 and R7; Or R7 and R8 combine with each other to form a benzene ring.
  • At least one of R1 to R8 is a substituted or unsubstituted aryl group.
  • At least one of R1 to R8 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • (L1) when n1 is a direct bond at least one of R1 to R8 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • Chemical Formula 1 is any one of the following Chemical Formulas 101 to 103.
  • Ar1, L1 and n1 are as defined in Formula 1 above,
  • R1 to R12 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; cyano group; halogen group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted silyl group; a substituted or unsubstituted aryl group; It is a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • any one of R1 to R12 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; or a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group.
  • any one of R1 to R12 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • any one of R1 to R12 is connected to L1, the rest are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted 1-naphthyl group; or a substituted or unsubstituted 2-naphthyl group.
  • At least one of R1 to R12 is a substituted or unsubstituted aryl group.
  • At least one of R1 to R12 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • one of R1 to R12 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • (L1) when n1 is a direct bond at least one of R1 to R12 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group.
  • R1 to R12 when n1 is a direct bond, one of R1 to R12 is a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; or a substituted or unsubstituted naphthyl group, the remainder being hydrogen; or deuterium.
  • R1 is connected to L1.
  • R2 is connected to L1.
  • R3 is connected to L1.
  • R4 is connected to L1.
  • R5 is connected to L1.
  • R6 is connected to L1.
  • R7 is connected to L1.
  • R8 is connected to L1.
  • R9 is connected to L1.
  • R10 is connected to L1.
  • R11 is connected to L1.
  • R12 is connected to L1.
  • Chemical Formula 1 is one selected from the following compounds.
  • the light emitting layer of the organic light emitting device includes a compound of Formula 1 and a compound of Formula 2;
  • the triplet energy level (T1) of the compound of Formula 1 is higher than the triplet energy level (T1) of the compound of Formula 2 below.
  • the triplet energy level (T1) of the compound of Formula 1 is 2.0 eV or more. Preferably it is 2.01 eV or more.
  • the triplet energy level (T1) of the compound of Formula 1 is 3.0 eV or less. Preferably, it may be 2.9 eV or less, and more preferably 2.8 eV or less.
  • the triplet energy level of the compound of Formula 1 is higher than the triplet energy level of the compound of Formula 2, and when the above range is satisfied, electron injection into the triplet energy level of the dopant is facilitated, so that the formation rate of excitons is Since it increases, there is an advantage in that the luminous efficiency is increased.
  • the triplet energy level (T1) can be measured using a spectrometer capable of measuring fluorescence and phosphorescence, and in the case of measurement conditions, toluene or tetrahydrofuran (THF) is used as a solvent in a cryogenic state using liquid nitrogen.
  • THF tetrahydrofuran
  • the time the electrons stay in the triplet is much longer than the time that the electrons stay in the singlet, so it is possible to separate the two components in a cryogenic state.
  • the triplet energy (E T1 ) may be calculated in the following way. After cooling the sample to 77K, excitation light (360 nm) is irradiated to the sample for phosphorescence measurement, the phosphorescence intensity is measured using a streak camera, and a tangent line is drawn with respect to the rising point of the phosphorescence spectrum, and the The wavelength value ⁇ edge [nm] of the intersection can be obtained, and the E T1 value converted into an energy value can be calculated by substituting this wavelength value into Equation 1 below. At this time, the emission spectrum was measured using a nitrogen laser (manufactured by Lasertechnik Berlin, MNL200) and a streak camera (manufactured by Hamamatsu Photonics, C4334).
  • the triplet energy level (T1) may be calculated by performing using Gaussian 03, a quantum chemistry calculation program manufactured by Gaussian, USA. Specifically, using density functional theory (DFT), the time-dependent density for a structure optimized using B3LYP (Becke, three-parameter, Lee-Yang-Parr) as a functional function and 6-31G* as a basis function The calculated value of triplet energy can be obtained by functional theory (TD-DFT).
  • DFT density functional theory
  • the maximum emission peak of the emission layer is in the range of 400 nm to 500 nm. That is, the light emitting layer including the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 emits blue light.
  • the weight ratio of the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 is 1:99 to 50:50. Preferably, it is 5:95 to 40:60. More preferably, it is 10:90 to 30:70.
  • the low voltage and high efficiency of the anthracene-based host is reproduced, and electron injection into the triplet energy level of the dopant is facilitated, so that the formation rate of excitons is increased, so there is an advantage in that the luminous efficiency is increased.
  • the light emitting layer is formed through the co-deposition of the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C6-C60 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C60 heterocyclic group.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocyclic group.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C20 heterocyclic group.
  • Ar11 and Ar12 are heterocyclic groups and include O or S as a heterogeneous element.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted phenyl group; a substituted or unsubstituted biphenyl group; a substituted or unsubstituted terphenyl group; a substituted or unsubstituted tetraphenyl group; a substituted or unsubstituted naphthyl group; a substituted or unsubstituted phenanthrenyl group; A substituted or unsubstituted dibenzofuran group; a substituted or unsubstituted dibenzothiophene group; a substituted or unsubstituted naphthobenzofuran group; Or a substituted or unsubstituted naphthobenzothiophene group.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a C6-C30 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; or a C2-C30 heterocyclic group unsubstituted or substituted with deuterium, a C6-C30 aryl group, or a C6-C30 aryl group substituted with deuterium.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a C6-C20 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; or a C2-C20 heterocyclic group unsubstituted or substituted with deuterium, a C6-C20 aryl group, or a C6-C20 aryl group substituted with deuterium.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a biphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a terphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; a dibenzothiophene group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; a naphthobenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 1-naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 2-naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 9-phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 1-dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; 2-dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; 3-dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; It is a 4-dibenzofuran group
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; biphenyl group; naphthyl group; dibenzofuran group; dibenzothiophene group; naphthobenzofuran group; or a naphthobenzothiophene group.
  • Ar11 and Ar12 are the same as or different from each other, and each independently a phenyl group; naphthyl group; dibenzofuran group; or a naphthobenzofuran group.
  • any one of Ar11 and Ar12 is a substituted or unsubstituted aryl group, and the other is a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • Ar11 is a substituted or unsubstituted aryl group
  • Ar12 is a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • Ar11 is a substituted or unsubstituted heterocyclic group
  • Ar12 is a substituted or unsubstituted aryl group.
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group.
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocyclic group.
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a substituted or unsubstituted C6-C20 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C20 heterocyclic group.
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a C6-C30 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; or a C2-C30 heterocyclic group unsubstituted or substituted with deuterium, a C6-C30 aryl group, or a C6-C30 aryl group substituted with deuterium.
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a C6-C20 aryl group unsubstituted or substituted with deuterium; or a C2-C20 heterocyclic group unsubstituted or substituted with deuterium, a C6-C20 aryl group, or a C6-C20 aryl group substituted with deuterium.
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a biphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a terphenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; a dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; a dibenzothiophene group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; a naphthobenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; a naphtho
  • Ar13 is hydrogen; heavy hydrogen; a phenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 1-naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 2-naphthyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 9-phenanthrenyl group unsubstituted or substituted with deuterium; 1-dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; 2-dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; 3-dibenzofuran group unsubstituted or substituted with deuterium, a phenyl group, or a phenyl-d5 group; It is a 4-dibenzofuran group unsubstituted or substituted with
  • Ar13 is hydrogen; or deuterium.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; or a substituted or unsubstituted arylene group.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6-C60 arylene group.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; or a substituted or unsubstituted C6-C30 arylene group.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a substituted or unsubstituted phenylene group; a substituted or unsubstituted biphenylene group; or a substituted or unsubstituted naphthylene group.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; or a C6-C30 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; or a C6-C20 arylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; a phenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; a biphenylene group unsubstituted or substituted with deuterium; Or a naphthylene group unsubstituted or substituted with deuterium.
  • L11 is a direct bond.
  • L12 is a direct bond
  • L11 and L12 are the same as or different from each other, and each independently a direct bond; or any one selected from the following structures.
  • D denotes deuterium
  • k1 is an integer of 0 to 4
  • k2 is an integer of 0 to 6.
  • k1 is 1 or more. In another exemplary embodiment, k1 is 2 or more. In another exemplary embodiment, k1 is 3 or more. In another exemplary embodiment, k1 is 4.
  • k2 is 1 or more. In another exemplary embodiment, k2 is 2 or more. In another exemplary embodiment, k2 is 3 or more. In another exemplary embodiment, k2 is 4 or more. In another exemplary embodiment, k2 is 5 or more. In another exemplary embodiment, k2 is 6.
  • m1 is 1 or more. In another exemplary embodiment, m1 is 2 or more. In another exemplary embodiment, m1 is 3 or more. In another exemplary embodiment, m1 is 4 or more. In another exemplary embodiment, m1 is 5 or more. In another exemplary embodiment, m1 is 6 or more. In another exemplary embodiment, m1 is 7 or more. In another exemplary embodiment, m1 is 8.
  • Chemical Formula 2 is one selected from the following compounds.
  • the compound according to an exemplary embodiment of the present specification may be prepared by a method described below. If necessary, a substituent may be added or excluded, and the position of the substituent may be changed. In addition, based on techniques known in the art, starting materials, reactants, reaction conditions, etc. can be changed. The preparation method may be more specific in Preparation Examples to be described later, the reaction sequence may change depending on the compound, and the method for synthesizing the anthracene compound of Formula 1 is not limited to the above method.
  • the present specification provides an organic light emitting device including the above-described compound.
  • the "layer” is a meaning compatible with a 'film' mainly used in the art, and refers to a coating covering a desired area.
  • the size of the “layers” is not limited, and each “layer” may have the same size or different sizes. In one embodiment, the size of a “layer” may be equal to the size of the entire device, may correspond to the size of a specific functional area, and may be as small as a single sub-pixel.
  • the meaning that a specific material A is included in layer B means that i) one or more types of material A are included in one layer B, and ii) layer B is composed of one or more layers, and material A is multi-layered B. It includes everything included in one or more floors among the floors.
  • the meaning that a specific material A is included in the C layer or the D layer means i) is included in one or more of the one or more layers C, ii) is included in one or more of the one or more layers of the D layer, or iii ) means all of which are included in one or more layers C and one or more layers D, respectively.
  • 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.
  • it may have a structure including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, and the like.
  • the structure of the organic light emitting device is not limited thereto.
  • the light emitting layer may be formed of a single layer, but may include two or more light emitting layers.
  • the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 are included in one layer.
  • the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be included in one layer, and the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be included in different light emitting layers, respectively.
  • the emission layer may include a first emission layer including the compound of Formula 1 and a second emission layer including the compound of Formula 2 above. In this case, the second light emitting layer may be provided between the first light emitting layer and the cathode.
  • the first light emitting layer and the second light emitting layer may be provided in contact with each other.
  • the first light-emitting layer and the second light-emitting layer each include the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 as hosts
  • the first light-emitting layer and the second light-emitting layer further include a dopant compound, respectively.
  • the first light emitting layer and the second light emitting layer may include the same type of dopant material or different types of dopant material, but preferably include the same type of dopant material.
  • the light emitting layer includes the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 as hosts.
  • the light emitting layer further includes a dopant material.
  • the dopant is a phosphorescent dopant or a fluorescent dopant
  • the fluorescent dopant may include an arylamine-based compound or a boron-containing polycyclic compound.
  • the light emitting layer further includes a dopant material, and the dopant material is an arylamine-based compound or a boron-containing polycyclic compound.
  • the dopant is a compound represented by any one of the following Chemical Formulas Z1 to Z3.
  • the arylamine-based compound is a compound of the following formula Z1 or Z2
  • the boron-containing polycyclic compound is a compound of the following formula Z3.
  • X3 and X4 are each hydrogen; Or deuterium, or a single bond directly to each other to form a ring,
  • R41 and R42 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; Or a substituted or unsubstituted alkyl group,
  • Ar31 to Ar34, Ar41 to Ar44, Ar51 and Ar52 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group,
  • Cy1 to Cy3 are the same as or different from each other, and each independently a monocyclic to polycyclic aromatic hydrocarbon ring; Or a monocyclic to polycyclic aromatic heterocyclic ring,
  • R31, R32, R43 to R46, R51 to R53 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; cyano group; a substituted or unsubstituted alkyl group; a substituted or unsubstituted silyl group; a substituted or unsubstituted cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted amine group; a substituted or unsubstituted aryl group; Or a substituted or unsubstituted heterocyclic group, or a substituted or unsubstituted ring by combining with adjacent substituents,
  • r41, r42, and r51 to r53 are each an integer of 0 to 4, and when 2 or more, the substituents in parentheses are the same or different from each other.
  • Ar31 to Ar34, Ar41 to Ar44, Ar51 and Ar52 are the same as or different from each other, and each independently a substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocyclic group.
  • Ar31 to Ar34, Ar41 to Ar44, Ar51 and Ar52 are the same as or different from each other, and each independently one or more substituents selected from the group consisting of deuterium, a halogen group, and a C1-C6 alkyl group, or a C6-C20 aryl group unsubstituted or substituted with a substituent to which two or more groups selected from the group are connected; or a C2-C20 heterocyclic group unsubstituted or substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium, a halogen group, and a C1-C6 alkyl group or a substituent to which two or more groups selected from the group are connected.
  • Cy1 to Cy3 are the same as or different from each other, and each independently a monocyclic to tricyclic aromatic hydrocarbon ring; or N, O, or S-containing monocyclic to tricyclic aromatic heterocycle.
  • Cy1 to Cy3 are the same as or different from each other, and each independently a benzene ring; naphthalene ring; furan ring; thiophene ring; benzofuran ring; benzothiophene ring; dibenzofuran ring; or a dibenzothiophene ring, and a C5-C10 aliphatic hydrocarbon ring may be further condensed.
  • R31, R32, R43 to R46, R51 to R53 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; cyano group; a substituted or unsubstituted C1-C10 alkyl group; a substituted or unsubstituted C1-C30 alkylsilyl group; a substituted or unsubstituted C6-C90 arylsilyl group; a substituted or unsubstituted C3-C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C1-C30 alkylamine group; a substituted or unsubstituted C6-C60 arylamine group; A substituted or unsubstituted C2-C60 heteroarylamine group; a substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group; Or a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocyclic group, or
  • the dopant is a compound of Formula Z3.
  • the formula Z3 is any one of the following formulas Z3-1 to Z3-3.
  • R51 to R53, r52, Ar51 and Ar52 are as defined in Formula Z3,
  • X5 is 0; or S;
  • r521 is an integer from 0 to 2, and when r521 is 2, R52 is the same as or different from each other.
  • Ar51 and Ar52 are the same as or different from each other, and each independently a C6-C30 aryl group in which an aliphatic hydrocarbon ring is condensed or non-condensed; Or a C2-C30 heterocyclic group, and the aryl group or heterocyclic group is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of deuterium, a halogen group, and a C1-C10 alkyl group or a substituent selected from the group consisting of two or more groups connected to it. is redeemed
  • the aryl group or heterocyclic group of Ar51 includes a substituent other than hydrogen at a position ortho-oriented with respect to N to which it is connected.
  • the aryl group or heterocyclic group of Ar52 includes a substituent other than hydrogen at a position ortho-oriented with respect to N to which it is connected.
  • R51 to R53 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; halogen group; cyano group; a substituted or unsubstituted C1-C10 alkyl group; a substituted or unsubstituted C1-C30 alkylsilyl group; a substituted or unsubstituted C6-C90 arylsilyl group; a substituted or unsubstituted C3-C30 cycloalkyl group; a substituted or unsubstituted C1-C30 alkylamine group; a substituted or unsubstituted C6-C60 arylamine group; A substituted or unsubstituted C2-C60 heteroarylamine group; a substituted or unsubstituted C6-C30 aryl group; or a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocyclic group, or a C3-C30 aliphatic hydro
  • R51 to R53 are the same as or different from each other, and each independently hydrogen; heavy hydrogen; methyl group; tert-butyl group; phenyl group; a phenyl group substituted with a tert-butyl group; diphenylamine group; or a bis((tert-butyl)phenyl)amine group.
  • two adjacent R51, two adjacent R52s, or two adjacent R53s combine with each other to form a substituted or unsubstituted ring.
  • the ring is a C3-C30 aliphatic hydrocarbon ring; Or a C6-C30 aromatic hydrocarbon ring, specifically, a cyclopentene, cyclohexene, tetrahydronaphthalene ring, a benzene ring, or a naphthalene ring.
  • the dopant may be selected from the following structures, but is not limited thereto.
  • the dopant in the light emitting layer may be included in an amount of 0.01 parts by weight to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the host, preferably 0.1 parts by weight to 30 parts by weight, more preferably 1 part by weight to 10 parts by weight. It may be included in parts by weight.
  • 100 parts by weight of the host is based on the total weight of the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 above.
  • the organic material layer includes two or more light emitting layers, and one of the two or more light emitting layers includes the compound of Formula 1 above.
  • the maximum emission peaks of the two or more emission layers are different from each other.
  • the light emitting layer including the compound of Formula 1 has a blue color, and the light emitting layer not including the compound of Formula 1 may include a blue, red, or green light emitting compound known in the art.
  • the light emitting layer including the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 includes a fluorescent dopant
  • the light emitting layer that does not include the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 includes a phosphorescent dopant include
  • the organic material layer of the organic light emitting device includes two or more light emitting layers, the maximum emission peak of one light emitting layer (light emitting layer 1) is 400 nm to 500 nm, and the other light emitting layer (light emitting layer 2) ) has a maximum emission peak between 510 nm and 580 nm; Alternatively, it may exhibit a maximum emission peak of 610 nm to 680 nm.
  • the emission layer 1 includes the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 above.
  • the organic light emitting device may be a normal type organic light emitting device in which an anode, one or more organic material layers, and a cathode are sequentially stacked on a substrate.
  • the organic light emitting device may be an inverted type organic light emitting device in which a cathode, one or more organic material layers, and an anode are sequentially stacked on a substrate.
  • the structure of the organic light emitting device of the present specification may have a structure as shown in FIGS. 1 and 2 , but is not limited thereto.
  • FIG. 1 illustrates a structure of an organic light emitting device in which a substrate 101, an anode 102, a light emitting layer 106, and a cathode 110 are sequentially stacked.
  • the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be included in the emission layer 106 .
  • FIG. 1 shows a substrate 101, an anode 102, a hole injection layer 103, a first hole transport layer 104, a second hole transport layer 105, a light emitting layer 106, an electron transport layer 107, an electron injection layer.
  • the structure of the organic light emitting device in which the 108 and the cathode 110 are sequentially stacked is exemplified.
  • the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 may be included in the emission layer 106 .
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured using materials and methods known in the art, except that the organic material layer includes the compound.
  • the organic material layers may be formed of the same material or different materials.
  • the organic light emitting device of the present specification may be manufactured by sequentially stacking an anode, an organic material layer, and a cathode on a substrate.
  • a PVD (physical vapor deposition) method such as sputtering or e-beam evaporation
  • a metal or conductive metal oxide or an alloy thereof is deposited on the substrate to form the anode.
  • It can be prepared by forming an organic material layer including a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer and an electron transport layer thereon, and then depositing a material that can be used as a cathode thereon.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing a cathode material, an organic material layer, and an anode material on a substrate.
  • the compound may be formed as an organic material layer by a solution coating method as well as a vacuum deposition method when manufacturing an organic light emitting device.
  • the solution coating method refers to spin coating, dip coating, doctor blading, inkjet printing, screen printing, spraying, roll coating, and the like, but is not limited thereto.
  • an organic light emitting device may be manufactured by sequentially depositing an organic material layer and an anode material from a cathode material on a substrate.
  • the manufacturing method is not limited thereto.
  • anode material a material having a large work function is generally preferred so that holes can be smoothly injected into the organic material layer.
  • 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); ZnO:Al or SnO 2 : a combination of a metal such as Sb and an oxide; 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 material is preferably a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • metals or alloys thereof such as, for example, magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead; LiF/Al or a multi-layered material such as LiO 2 /Al, but is not limited thereto.
  • the emission layer may include a host material and a dopant material.
  • the host material includes a condensed aromatic ring derivative or a heterocyclic compound containing compound.
  • condensed aromatic ring derivatives include anthracene derivatives, pyrene derivatives, naphthalene derivatives, pentacene derivatives, phenanthrene compounds, fluoranthene compounds, and the like
  • heterocyclic-containing compounds include dibenzofuran derivatives, ladder-type furan compounds, and pyrimidine derivatives, but is not limited thereto.
  • the dopant material examples include an aromatic amine derivative, a strylamine compound, a boron complex, a fluoranthene compound, and a metal complex.
  • the aromatic amine derivative is a condensed aromatic ring derivative having a substituted or unsubstituted arylamine group, and includes pyrene, anthracene, chrysene, periplanthene, and the like, having an arylamine group.
  • the styrylamine compound is a compound in which at least one arylvinyl group is substituted with a substituted or unsubstituted arylamine, and one or two or more selected from the group consisting of an aryl group, a silyl group, an alkyl group, a cycloalkyl group, and an arylamine group A substituent is substituted or unsubstituted.
  • the metal complex includes an iridium complex, a platinum complex, and the like, but is not limited thereto.
  • the hole injection layer is a layer that receives holes from the electrode. It is preferable that the hole injecting material has the ability to transport holes and thus has a hole receiving effect from the anode and an excellent hole injecting effect for the light emitting layer or the light emitting material. In addition, a material excellent in the ability to prevent movement of excitons generated in the light emitting layer to the electron injection layer or the electron injection material is preferable. In addition, a material excellent in the ability to form a thin film is preferable. In addition, it is preferable that the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the hole injection material is between the work function of the positive electrode material and the HOMO of the surrounding organic material layer.
  • HOMO highest occupied molecular orbital
  • hole injection material metal porphyrin (porphyrin), oligothiophene, arylamine-based organic material; hexanitrile hexaazatriphenylene-based organic substances; quinacridone-based organic substances; perylene-based organic substances; Polythiophene-based conductive polymers such as anthraquinone and polyaniline, but are not limited thereto.
  • the hole transport layer is a layer that receives holes from the hole injection layer and transports holes to the light emitting layer, and may have a single layer or a multilayer structure of two or more layers.
  • the hole transport material is a material capable of receiving holes from the anode or the hole injection layer and transferring them to the light emitting layer, and a material having high hole mobility is preferable. Specific examples include, but are not limited to, an arylamine-based organic material, a carbazole-based compound, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together.
  • the hole transport layer has a multilayer structure of two or more layers. Specifically, it has a two-layer structure, and each layer contains a different material.
  • the electron transport layer is a layer that receives electrons from the electron injection layer and transports electrons to the light emitting layer.
  • the electron transport material is a material capable of well injecting electrons from the cathode and transferring them to the light emitting layer, and a material having high electron mobility is preferable. Specific examples include an Al complex of 8-hydroxyquinoline; complexes containing Alq 3 ; organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes, and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer may be used with any desired cathode material, as used in accordance with the prior art.
  • suitable cathode materials are conventional materials having a low work function, followed by a layer of aluminum or silver. Specifically, there are cesium, barium, calcium, ytterbium and samarium, and in each case, an aluminum layer or a silver layer is followed.
  • the electron injection layer is a layer that receives electrons from the electrode. It is preferable that the electron injection material has excellent electron transport ability and has an electron receiving effect from the second electrode and an excellent electron injection effect with respect to the light emitting layer or the light emitting material. In addition, a material that prevents excitons generated in the light emitting layer from moving to the hole injection layer and has excellent thin film formation ability is preferable. Specifically, fluorenone, anthraquinodimethane, diphenoquinone, thiopyran dioxide, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, perylene tetracarboxylic acid, preorenylidene methane, anthrone, etc. derivatives thereof; metal complex compounds, nitrogen-containing 5-membered ring derivatives, and the like, but are not limited thereto.
  • Examples of the metal complex compound include 8-hydroxyquinolinato lithium, bis(8-hydroxyquinolinato)zinc, bis(8-hydroxyquinolinato)copper, and bis(8-hydroxyquinolinato)manganese. , tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(2-methyl-8-hydroxyquinolinato)aluminum, tris(8-hydroxyquinolinato)gallium, bis(10-hydroxybenzo[h ]quinolinato)beryllium, bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)zinc, bis(2-methyl-8-quinolinato)chlorogallium, bis(2-methyl-8-quinolinato) (o-crezolato)gallium, bis(2-methyl-8-quinolinato)(1-naphtolato)aluminum, bis(2-methyl-8-quinolinato)(2-naphtolato)gallium, etc. , but is not limited thereto.
  • the electron blocking layer is a layer capable of improving the lifespan and efficiency of the device by preventing electrons injected from the electron injection layer from entering the hole injection layer through the emission layer.
  • a known material can be used without limitation, and may be formed between the light emitting layer and the hole injection layer or between the light emitting layer and the layer that simultaneously injects and transports holes.
  • the hole blocking layer is a layer that blocks the holes from reaching the cathode, and may be generally formed under the same conditions as the electron injection layer. Specifically, there are oxadiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, aluminum complexes, and the like, but is not limited thereto.
  • the organic light emitting device may be a top emission type, a back emission type, or a double side emission type depending on the material used.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 150 nm was placed in distilled water in which detergent was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • a product manufactured by Fischer Co. was used as the detergent
  • distilled water that was secondarily filtered with a filter manufactured by Millipore Co. was used as the distilled water.
  • ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes by repeating twice with distilled water.
  • ultrasonic washing was performed with a solvent of isopropyl alcohol, acetone and methanol, dried, and transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was transported to a vacuum evaporator.
  • HAT-CN compound was thermally vacuum deposited to a thickness of 5 nm to form a hole injection layer.
  • HTL1 was thermally vacuum deposited to a thickness of 100 nm to form a first hole transport layer
  • HTL2 was thermally vacuum deposited to a thickness of 10 nm to form a second hole transport layer.
  • BD as a dopant (2% by weight relative to 100% by weight of the total light emitting layer) and compounds BH 1-1 and BH 2-1 as a host (weight ratio 20:80, the host sum is 98% by weight relative to 100% by weight of the total light emitting layer)
  • a light emitting layer with a thickness of 20 nm was formed by deposition by means of vapor deposition.
  • ETL was vacuum-deposited to a thickness of 20 nm to form an electron transport layer.
  • LiF was vacuum-deposited to a thickness of 0.5 nm to form an electron injection layer.
  • aluminum was deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby manufacturing an organic light emitting diode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.04 nm/sec to 0.09 nm/sec, the lithium fluoride of the electron injection layer was maintained at a deposition rate of 0.03 nm/sec, and the aluminum of the negative electrode was maintained at a deposition rate of 0.2 nm/sec, During deposition, the vacuum degree was maintained at 1 ⁇ 10 -7 to 5 ⁇ 10 -5 torr, thereby manufacturing an organic light emitting diode.
  • Example 1 A device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the compounds shown in Table 1 below were used as host compounds of the light emitting layer in Example 1. Specifically, Examples 1 to 22 used a mixture of two types of hosts, Comparative Examples 1 to 7 used one type of host.
  • Example 1 (0.138,0.115) 3.80 6.80 100 460
  • Example 2 (0.138,0.116) 3.78 6.85 105 462
  • Example 3 (0.138,0.115) 3.62 6.65 120 462
  • Example 4 (0.138,0.116) 3.54 6.75 95 461
  • Example 5 (0.138,0.115) 3.80 6.87 110 462
  • Example 6 (0.138,0.115) 3.60 6.63 121 460
  • Example 7 (0.138,0.115) 3.50 6.72 99 461
  • Example 8 (0.138,0.116) 3.78 6.94 105 462
  • Example 9 (0.138,0.115) 3.63 6.86 117 462
  • Example 10 (0.138,0.116) 3.52 6.92 91 461
  • Example 11 (0.138,0.115) 3.77 6.96 108 461
  • Example 12 (0.138,0.115) 3.65 6.87 124 460
  • Example 13 (0.138,0.116) 3.51 6.92 93 462
  • Example 14 (0.138,0.115) 3.65 6.
  • Examples 1 to 22 of Table 1 include both the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2, and it can be seen that the low voltage, high efficiency, and long lifespan characteristics of the device are enhanced.
  • the emission spectrum was measured using a nitrogen laser (manufactured by Lasertechnik Berlin, MNL200) and a streak camera (manufactured by Hamamatsu Photonics, C4334).
  • E T1 Triplet energy
  • excitation light 360 nm
  • a tangent line was drawn with respect to the rising point of the phosphorescence spectrum, and the wavelength value ⁇ edge [nm] of the intersection of the tangent line and the x-axis was obtained.
  • the triplet energy of the compound of Formula 1 of the present invention is 2 eV or more, and is greater than the triplet energy of the compound of Formula 2 of the present invention.
  • the dopant further increases the efficiency through electron transition to the triplet energy level.
  • a glass substrate coated with a thin film of ITO (Indium Tin Oxide) with a thickness of 150 nm was placed in distilled water in which detergent was dissolved and washed with ultrasonic waves.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • a product manufactured by Fischer Co. was used as the detergent
  • distilled water that was secondarily filtered with a filter manufactured by Millipore Co. was used as the distilled water.
  • ultrasonic cleaning was performed for 10 minutes by repeating twice with distilled water.
  • ultrasonic washing was performed with a solvent of isopropyl alcohol, acetone and methanol, dried, and transported to a plasma cleaner.
  • the substrate was transported to a vacuum evaporator.
  • HAT-CN compound was thermally vacuum deposited to a thickness of 5 nm to form a hole injection layer.
  • HTL1 was thermally vacuum deposited to a thickness of 100 nm to form a first hole transport layer
  • HTL2 was thermally vacuum deposited to a thickness of 10 nm to form a second hole transport layer.
  • BD as a dopant 2% by weight relative to 100% by weight of the total light emitting layer
  • compound BH 1-1 as a host were deposited by co-deposition to form a first light emitting layer with a thickness of 5 nm.
  • BD as a dopant (2% by weight relative to 100% by weight of the total light-emitting layer) and compound BH 2-1 as a host were deposited by co-deposition to deposit a second light-emitting layer with a thickness of 20 nm.
  • ETL was vacuum-deposited to a thickness of 20 nm to form an electron transport layer.
  • LiF was vacuum-deposited to a thickness of 0.5 nm to form an electron injection layer.
  • aluminum was deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode, thereby manufacturing an organic light emitting diode.
  • the deposition rate of the organic material was maintained at 0.04 nm/sec to 0.09 nm/sec, the lithium fluoride of the electron injection layer was maintained at 0.03 nm/sec, and the deposition rate of the aluminum of the negative electrode was maintained at 0.2 nm/sec, During deposition, the vacuum degree was maintained at 1 ⁇ 10 -7 to 5 ⁇ 10 -5 torr, thereby manufacturing an organic light emitting diode.
  • a device was manufactured in the same manner as in Example 23, except that the compounds shown in Table 4 below were used as host compounds of the light emitting layer in Example 23. Comparative Examples 10 to 14 used only one light emitting layer.
  • Example 23 BH 1-1 BH 2-1
  • Example 24 BH 1-1 BH 2-2
  • Example 25 BH 1-2 BH 2-1
  • Example 26 BH 1-2 BH 2-2
  • Example 27 BH 1-2 BH 2-3
  • Example 28 BH 1-4 BH 2-1
  • Example 29 BH 1-4 BH 2-2
  • Example 30 BH 1-4 BH 2-3
  • Example 31 BH 1-5 BH 2-1
  • Example 32 BH 1-5 BH 2-2
  • Example 33 BH 1-5 BH 2-3
  • Example 34 BH 1-6 BH 2-1
  • Example 35 BH 1-6 BH 2-3
  • Example 36 BH 1-7 BH 2-1
  • Example 37 BH 1-7 BH 2-2
  • Example 38 BH 1-8 BH 2-1
  • Example 23 (0.139,0.117) 3.77 6.81 96 462
  • Example 24 (0.138,0.118) 3.64 6.68 125 464
  • Example 25 (0.139,0.117) 3.80 6.88 108 463
  • Example 26 (0.138,0.118) 3.63 6.65 120 462
  • Example 27 (0.138,0.117) 3.51 6.75 102
  • Example 28 (0.139,0.116) 3.75 6.95 110 462
  • Example 29 (0.139,0.117) 3.65 6.90 115 463
  • Example 30 (0.138,0.118) 3.55 6.95 95 462
  • Example 31 (0.138,0.116) 3.77 6.86 112 464
  • Example 32 (0.139,0.116) 3.60 6.61 134 463
  • Example 33 (0.138,0.117) 3.45 6.70 108 463
  • Example 34 (0.138,0.117) 3.82 6.91 116 464
  • Example 35 (0.139,0.117) 3.52 6.75 101 462
  • Example 36 Example 36
  • the device exhibits low voltage, high efficiency, and long lifespan characteristics similar to the case of using a single light emitting layer through co-evaporation.

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Abstract

본 명세서는 발광층을 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.

Description

유기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자
본 출원은 2020년 10월 16일에 한국 특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2020-0134369호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 유기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기에너지를 빛에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 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 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 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) 공개특허공보 10-2015-0011347
본 명세서는 유기 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 명세서는
양극; 음극; 및 상기 양극 및 상기 음극 사이에 구비된 유기물층을 포함하고,
상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
상기 발광층의 최대 발광 피크는 400 nm 내지 500 nm의 범위 내에 존재하고,
상기 발광층은 하기 화학식 1의 화합물 및 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000001
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기이고,
L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
X1은 O; 또는 S이고,
R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,
n1은 0 내지 3의 정수이고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000002
상기 화학식 2에 있어서,
D는 중수소이고,
Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
Ar13은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
m1은 0 내지 7의 정수이다.
본 명세서에 기재된 유기 발광 소자는 발광층에 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함함으로써, 낮은 구동전압을 가지고, 우수한 효율 특성, 및 우수한 수명을 갖는다. 구체적으로, 적절한 HOMO 에너지 준위와 LUMO 에너지 준위의 조절을 통하여 전자 수송 정도 및 정공 수송 정도를 조절하여 낮은 구동 전압, 높은 효율 및 수명이 개선될 수 있다.
특히, 화학식 1은 높은 삼중항 에너지 준위를 가지고 있어, 삼중항을 통한 추가적인 전자 전달 메커니즘을 통해 추가적인 효율 증가를 보일 수 있다.
도 1 및 2은 본 명세서의 일 실시상태에 따르는 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 화학식 1은 페난트레닐기, 파이레닐기, 트리페니레닐기, 또는 플루오란테닐기의 다환 아릴기에 디벤조퓨란 또는 디벤조티오펜이 연결된 구조이다. 화학식 1의 화합물은 청색 발광층의 호스트로 사용될 때, 안트라센계 호스트에 비해 월등히 높은 삼중항 에너지 준위를 활용하여, 도펀트의 삼중항 에너지 준위로의 전자 전이를 통한 추가적인 효율 증가 효과를 보일 수 있다.
본 발명의 화학식 2은 안트라센계 화합물로, 전자 및 정공의 이동, 주입이 우수하나, 일중항 에너지 준위를 통한 형광 발광을 하면서 에너지 효율이 높지 않다. 청색 발광층이 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 함께 포함하는 경우, 화학식 2의 안트라센계 화합물의 적절한 에너지 준위와 전자/정공 밸런스를 통한 안정적인 성능을 유지한 상태에서 화학식 1을 통한 추가적인 효율 증가 효과를 함께 얻을 수 있다.
본 명세서에 있어서, * 또는 점선은 연결되는 부위를 의미한다.
본 명세서에 있어서, Cn은 탄소수가 n개인 것을 의미하고, Cn-Cm은 탄소수 n 내지 m인 것을 의미한다.
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; 할로겐기; 시아노기; 알킬기; 시클로알킬기; 실릴기; 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.
본 명세서에 있어서, 2 이상의 치환기가 연결된다는 것은 어느 하나의 치환기의 수소가 다른 치환기로 대체된 것을 말한다. 예를 들어, 이소프로필기와 페닐기가 연결되어
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000003
또는
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000004
의 치환기가 될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 3개의 치환기가 연결되는 것은 (치환기 1)-(치환기 2)-(치환기 3)이 연속하여 연결되는 것뿐만 아니라, (치환기 1)에 (치환기 2) 및 (치환기 3)이 연결되는 것도 포함한다. 예를 들어, 2개의 페닐기 및 이소프로필기가 연결되어
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000005
또는
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000006
의 치환기가 될 수 있다. 4 이상의 치환기가 연결되는 것에도 전술한 것과 동일하게 적용된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; C1-C10의 알킬기; C3-C30의 시클로알킬기; 실릴기; C6-C30의 아릴기; 및 C2-C30의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, "치환 또는 비치환된" 이라는 용어는 중수소; 할로겐기; 시아노기; C1-C6의 알킬기; C3-C20의 시클로알킬기; 실릴기; C6-C20의 아릴기; 및 C2-C20의 헤테로고리기로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2 이상의 치환기로 치환되거나, 상기 군에서 선택된 2 이상의 치환기가 연결된 치환기로 치환되거나, 비치환된 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서, N% 중수소화되었다는 것은 해당 구조에서 이용가능한 수소의 N%가 중수소로 치환되는 것을 의미한다. 예를 들어, 디벤조퓨란에서 중수소로 25% 치환되었다고 하면, 디벤조퓨란의 8개의 수소 중 2개가 중수소로 치환된 것을 의미한다.
중수소를 포함하는 화학식 1 또는 2의 화합물은 공지된 중수소화 반응에 의하여 제조될 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 화학식 1의 화합물은 중수소화된 화합물을 전구체로 사용하여 형성하거나, 중수소화된 용매를 이용하여 산 촉매 하에서 수소-중수소 교환 반응을 통하여 중수소를 화합물에 도입할 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 중수소화된 정도는 핵자기 공명 분광법(1H NMR)이나 GC/MS 등의 공지의 방법으로 확인할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 할로겐기의 예로는 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드가 있다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 30; 1 내지 20; 1 내지 10; 또는 1 내지 5인 것이 바람직하다. 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, t-부틸, sec-부틸, 1-메틸부틸, 1-에틸부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, t-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥실메틸, 옥틸, n-옥틸, t-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸프로필, 1,1-디메틸프로필, 이소헥실, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 아릴기는 1가의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소 유도체의 1가의 기를 의미한다. 방향족 탄화수소는 pi 전자가 완전히 콘쥬게이션되고 평면인 고리를 포함하는 화합물을 의미하며, 방향족 탄화수소에서 유도되는 기란, 방향족 탄화수소에 방향족 탄화수소 또는 고리형 지방족 탄화수소가 축합된 구조를 의미한다. 또한 본 명세서에 있어서, 아릴기는 2 이상의 방향족 탄화수소 또는 방향족 탄화수소의 유도체가 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 아릴기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 6 내지 50; 6 내지 30; 6 내지 25; 6 내지 20; 6 내지 18; 또는 6 내지 13인 것이 바람직하며, 상기 아릴기는 단환식 또는 다환식일 수 있다. 구체적으로 단환식 아릴기로는 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다환식 아릴기로는 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 트리페닐기, 파이레닐기, 페릴레닐기, 크라이세닐기, 플루오레닐기 등이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 상기 플루오레닐기는 치환될 수 있으며, 인접한 치환기들이 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 플루오레닐기가 치환될 수 있다고 할 때, 치환된 플루오레닐기는 플루오렌의 5각 고리의 치환기가 서로 스피로 결합하여 방향족 탄화수소고리를 형성하는 화합물까지 모두 포함하는 것이다. 상기 치환된 플루오레닐기는 9,9'-스피로바이플루오렌, 스피로[사이클로펜탄-1,9'-플루오렌], 스피로[벤조[c]플루오렌-7,9-플루오렌] 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 치환된 아릴기에는 아릴기에 지방족 고리가 축합된 형태도 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 1가의 방향족 헤테로고리를 의미한다. 여기서 방향족 헤테로고리란 방향족 고리 또는 방향족 고리의 유도체의 1가의 기로서, 이종 원자로 N, O 및 S 중 1개 이상을 고리에 포함하는 기를 의미한다. 상기 방향족 고리의 유도체란, 방향족 고리에 방향족 고리 또는 지방족 고리가 축합된 구조를 모두 포함한다. 또한 본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 2 이상의 이종원자를 포함한 방향족 고리 또는 이종원자를 포함한 방향족 고리의 유도체가 서로 연결된 1가의 기를 포함하고자 한다. 상기 헤테로고리기의 탄소수 2 내지 50; 2 내지 30; 2 내지 20; 2 내지 18; 또는 2 내지 13인 것이 바람직하다. 헤테로고리기의 예로는 티오펜기, 퓨라닐기, 피롤기, 이미다졸기, 티아졸기, 옥사졸기, 피리딘기, 피리미딘기, 트리아진기, 트리아졸기, 아크리딘기, 피리다진기, 피라진기, 퀴놀린기, 퀴나졸린기, 퀴녹살린기, 이소퀴놀린기, 인돌기, 카바졸기, 벤즈옥사졸기, 벤즈이미다졸기, 벤조티아졸기, 벤조카바졸기, 벤조티오펜기, 디벤조티오펜기, 벤조퓨란기, 페난쓰롤리닐기, 디벤조퓨란기 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 있어서, 헤테로고리기는 단환 또는 다환일 수 있으며, 방향족, 지방족 또는 방향족과 지방족의 축합고리일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 시클로알킬기는 특별히 한정되지 않으나, 탄소수 3 내지 60인 것이 바람직하며, 일 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 30이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 시클로알킬기의 탄소수는 3 내지 6이다. 시클로알킬기는 단일고리기뿐만 아니라 다리목(bridgehead), 접합고리(fused ring), 스피로고리(spiro)와 같은 이중고리기를 포함한다. 구체적으로 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 아다만틸기 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 있어서, 지방족 탄화수소고리는 방향족 탄화수소고리를 제외한 모든 탄화수소고리를 의미하는 것으로, 시클로알킬고리, 시클로알켄고리을 포함할 수 있다. 시클로알킬고리는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 시클로알킬기에 관한 설명이 적용될 수 있으며, 시클로알켄고리는 2가기인 것을 제외하고는 전술한 시클로알케닐기에 관한 설명이 적용될 수 있다. 또한, 치환된 지방족 탄화수소 고리에는 방향족 고리가 축합된 지방족 탄화수소 고리도 포함된다.
본 명세서에 있어서, 아릴렌기는 아릴기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 아릴기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 헤테로아릴렌기는 헤테로고리기에 결합 위치가 두 개 있는 것 즉 2가기를 의미한다. 이들은 각각 2가기인 것을 제외하고는 전술한 헤테로고리기의 설명이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는
양극; 음극; 및 상기 양극 및 상기 음극 사이에 구비된 유기물층을 포함하고,
상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
상기 발광층의 최대 발광 피크는 400 nm 내지 500 nm의 범위 내에 존재하고,
상기 발광층은 하기 화학식 1의 화합물 및 하기 화학식 2의 화합물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000007
상기 화학식 1에 있어서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기이고,
L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
X1은 O; 또는 S이고,
R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,
n1은 0 내지 3의 정수이고,
[화학식 2]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000008
상기 화학식 2에 있어서,
D는 중수소이고,
Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
Ar13은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
m1은 0 내지 7의 정수이다.
이하, 화학식 1의 화합물에 관하여 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1은 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1은 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1은 페난트레닐기; 파이레닐기; 트리페닐레닐기; 또는 플루오란테닐기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar1은 하기 화학식 PAr1 내지 PAr4 중 어느 하나이다.
[화학식 PAr1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000009
[화학식 PAr2]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000010
[화학식 PAr3]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000011
[화학식 PAr4]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000012
상기 화학식 PAr1 내지 PAr4에 있어서,
점선은 상기 화학식 1의 L1에 연결되는 부위이고,
G1 내지 G7은 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
g1 및 g7은 각각 0 내지 3의 정수이고, g2은 0 내지 8의 정수이고, g3는 0 내지 9의 정수이고, g4는 0 내지 4의 정수이고, g5은 0 내지 5의 정수이고, g6은 0 내지 6의 정수이고,
g1 내지 g7이 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1 내지 G7은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, G1 내지 G7은 수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 PAr1은 하기 화학식 PAr1-1이다.
[화학식 PAr1-1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000013
상기 화학식 PAr1-1에 있어서,
점선, G1, G2, g1 및 g2는 상기 화학식 PAr1에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 PAr2은 하기 화학식 PAr2-1이다.
[화학식 PAr2-1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000014
상기 화학식 PAr2-1에 있어서,
점선, G3 및 g3은 상기 화학식 PAr2에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 PAr3은 하기 화학식 PAr3-1이다.
[화학식 PAr3-1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000015
상기 화학식 PAr3-1에 있어서,
점선, G4, G5, g4 및 g5은 상기 화학식 PAr3에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 PAr4은 하기 화학식 PAr4-1이다.
[화학식 PAr4-1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000016
상기 화학식 PAr4-1에 있어서,
점선, G6, G7, g6 및 g7은 상기 화학식 PAr4에서 정의한 바와 같다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C10의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 페닐렌기; 또는 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L1은 직접결합; 또는 하기 구조에서 선택된 어느 하나이다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000017
상기 구조에 있어서,
점선은 상기 화학식 1에 연결되는 부위이며,
상기 구조는 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 구조는 중수소로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, n1은 0 또는 1이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, X1은 O이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C90의 아릴실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 C5-C30의 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 C1-C6의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C3-C20의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C18의 알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 C5-C20의 고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이거나, 인접한 치환기 2개가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 C5-C20의 고리를 형성한다. 이때, 인접한 치환기 2개란 R1 및 R2; R2 및 R3; R3 및 R4; R5 및 R6; R6 및 R7; 또는 R7 및 R8이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C10의 아릴기이거나, R1 및 R2; R2 및 R3; R3 및 R4; R5 및 R6; R6 및 R7; 또는 R7 및 R8가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이거나, R1 및 R2; R2 및 R3; R3 및 R4; R5 및 R6; R6 및 R7; 또는 R7 및 R8가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 1-나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 2-나프틸기이거나, R1 및 R2; R2 및 R3; R3 및 R4; R5 및 R6; R6 및 R7; 또는 R7 및 R8가 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기이거나, R1 및 R2; R2 및 R3; R3 및 R4; R5 및 R6; R6 및 R7; 또는 R7 및 R8가 서로 결합하여 중수소로 치환 또는 비치환된 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 페닐기; 바이페닐기; 또는 나프틸기이거나, R1 및 R2; R2 및 R3; R3 및 R4; R5 및 R6; R6 및 R7; 또는 R7 및 R8가 서로 결합하여 벤젠고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R8 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, (L1)n1이 직접결합인 경우 R1 내지 R8 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, (L1)n1이 직접결합인 경우 R1 내지 R8 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화학식 101 내지 103 중 어느 하나이다.
[화학식 101]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000018
[화학식 102]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000019
[화학식 103]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000020
상기 화학식 101 내지 103에 있어서,
Ar1, L1 및 n1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
R1 내지 R12 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R12 중 어느 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R12 중 어느 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R12 중 어느 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 1-나프틸기; 또는 치환 또는 비치환된 2-나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R12 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R12 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1 내지 R12 중 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이고, 나머지는 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, (L1)n1이 직접결합인 경우 R1 내지 R12 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, (L1)n1이 직접결합인 경우 R1 내지 R12 중 하나 이상은 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, (L1)n1이 직접결합인 경우 R1 내지 R12 중 하나는 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸기이고, 나머지는 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R1은 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R2는 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R3은 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R4는 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R5는 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R6은 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R7은 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R8은 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R9는 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R10은 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R11은 L1에 연결된다. 또 하나의 실시상태에 있어서, R12는 L1에 연결된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중에서 선택된 하나이다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000021
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000022
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Figure PCTKR2021014505-appb-img-000033
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 상기 발광층은 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지 준위(T1)는 하기 화학식 2의 화합물의 삼중항 에너지 준위(T1) 보다 높다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지 준위(T1)가 2.0 eV 이상이다. 바람직하게는 2.01 eV 이상이다.
또 하나의 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지 준위(T1)는 3.0 eV 이하이다. 바람직하게는, 2.9 eV 이하, 더욱 바람직하게는 2.8 eV 이하일 수 있다.
상기 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지 준위는 상기 화학식 2의 화합물의 삼중항 에너지 준위보다 높으며, 상기 범위를 만족하는 경우, 도펀트의 삼중항 에너지 준위로의 전자 주입이 용이하게 되어 엑시톤의 형성 비율이 높아지게 되므로, 발광 효율이 상승하는 이점이 있다.
본 명세서에 있어서, 삼중항 에너지 준위(T1)는 형광과 인광 측정이 가능한 분광기기를 이용하여 측정 가능하고, 측정 조건의 경우 액화질소를 이용한 극저온 상태에서 톨루엔이나 테트라하이드로퓨란(THF)를 용매로 하여 10-6M 농도로 용액을 제조하고 용액에 물질의 흡수 파장대의 광원을 조사하여 발광하는 스펙트럼으로부터 일중항 발광을 제외하고, 삼중항에서 발광하는 스펙트럼을 분석하여 확인한다. 광원으로부터 전자가 역이되면 전자가 삼중항에 머물게되는 시간이 일중항에 머물게 되는 시간보다 훨씬 길기 때문에 극저온 상태에서 두 성분의 분리가 가능하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 삼중항 에너지 (ET1)는 하기와 같은 방법으로 계산될 수 있다. 시료를 77K로 냉각시킨 후 여기 광 (360 nm)을 인광 측정용 시료에 조사하고, 스트리크 카메라를 사용하여 인광 강도를 측정한 후 인광 스펙트럼의 상승 지점에 대하여 접선을 긋고, 그 접선과 x축의 교점의 파장값 λedge [㎚] 를 구하고, 이 파장값을 하기 식 1에 대입하여 에너지 값으로 환산한 ET1 값을 계산할 수 있다. 이때, 질소 레이저(Lasertechnik Berlin 사 제조, MNL200) 및 스트리크 카메라 (하마마츠 포토닉스사 제조, C4334)를 이용하여 발광 스펙트럼을 측정하였다.
[식 1]
ET1 [eV] = 1239.85/λedge
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 삼중항 에너지 준위(T1)는 미국 가우시안(Gaussian)사 제조의 양자 화학 계산 프로그램 가우시안 03을 이용하여 수행하여 계산될 수 있다. 구체적으로, 밀도 범함수 이론(DFT)을 이용하여, 범함수로서 B3LYP(Becke, three-parameter, Lee-Yang-Parr), 기저함수로서 6-31G*를 이용하여 최적화한 구조에 대해서 시간 의존 밀도 범함수 이론(TD-DFT)에 의해 삼중항 에너지의 계산치를 구할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층의 최대 발광 피크는 400 nm 내지 500 nm의 범위 내에 존재한다. 즉, 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함하는 발광층은 청색을 발광한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물의 중량비는 1:99 내지 50:50 이다. 바람직하게는, 5:95 내지 40:60 이다. 더욱 바람직하게는 10:90 내지 30:70 이다. 상기 범위를 만족하는 경우, 안트라센계 호스트의 저전압 및 고효율을 재현하면서, 도펀트의 삼중항 에너지 준위로의 전자 주입이 용이하게 되어 엑시톤의 형성 비율이 높아지게 되므로, 발광 효율이 상승하는 이점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물의 공증착을 통해 형성된다.
이하, 화학식 2의 화합물에 관하여 상세히 설명한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C60의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 헤테로고리기는 이종원소로 O 또는 S를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 페닐기; 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 치환 또는 비치환된 터페닐기; 치환 또는 비치환된 테트라페닐기; 치환 또는 비치환된 나프틸기; 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 또는 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 중수소, C6-C30의 아릴기, 또는 중수소로 치환된 C6-C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소, C6-C20의 아릴기, 또는 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 또는 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 1-나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2-나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 9-페난트레닐기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 1-디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 2-디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 3-디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 4-디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 바이페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 디벤조티오펜기; 나프토벤조퓨란기; 또는 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 페닐기; 나프틸기; 디벤조퓨란기; 또는 나프토벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11 및 Ar12 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기이고, 다른 하나는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11은 치환 또는 비치환된 아릴기이고, Ar12는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar11은 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고, Ar12는 치환 또는 비치환된 아릴기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 중수소, C6-C30의 아릴기, 또는 중수소로 치환된 C6-C30의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소, C6-C20의 아릴기, 또는 중수소로 치환된 C6-C20의 아릴기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 바이페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 터페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 디벤조티오펜기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 나프토벤조퓨란기; 또는 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 나프토벤조티오펜기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 중수소; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐기; 중수소로 치환 또는 비치환된 1-나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 2-나프틸기; 중수소로 치환 또는 비치환된 9-페난트레닐기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 1-디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 2-디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 3-디벤조퓨란기; 중수소, 페닐기, 또는 페닐-d5기로 치환 또는 비치환된 4-디벤조퓨란기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar13은 수소; 또는 중수소이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 중수소로 치환 또는 비치환된 페닐렌기; 중수소로 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기; 또는 중수소로 치환 또는 비치환된 나프틸렌기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11은 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L12는 직접결합이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 하기 구조에서 선택된 어느 하나이다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000034
상기 구조에 있어서, D는 중수소를 의미하고, k1은 0 내지 4의 정수이고, k2는 0 내지 6의 정수이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, k1은 1 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k1은 2 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k1은 3 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k1은 4 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, k2는 1 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k2는 2 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k2는 3 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k2는 4 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k2는 5 이상이다. 또 하나의 일 실시상태에 있어서, k2는 6 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, m1은 1 이상이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, m1은 2 이상이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, m1은 3 이상이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, m1은 4 이상이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, m1은 5 이상이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, m1은 6 이상이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, m1은 7 이상이다. 또 하나의 실시상태에 있어서, m1은 8 이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중에서 선택된 하나이다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000035
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000036
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000037
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000038
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본 명세서의 일 실시상태에 따른 화합물은 후술하는 제조 방법으로 제조될 수 있다. 필요에 따라, 치환기를 추가하거나 제외할 수 있으며, 치환기의 위치를 변경할 수 있다. 또한, 당 기술분야에 알려져 있는 기술을 기초로, 출발물질, 반응물질, 반응 조건 등을 변경할 수 있다. 제조 방법은 후술할 제조예에서 보다 구체화될 수 있으며, 화합물에 따라 상기 반응 순서는 바뀔 수 있으며, 상기 화학식 1의 안트라센 화합물 합성방법은 상기 방법에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서는 전술한 화합물을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 명세서에서 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 명세서에서 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, 상기 "층"은 본 기술분야에 주로 사용되는 '필름'과 호환되는 의미이며, 목적하는 영역을 덮는 코팅을 의미한다. 상기 "층"의 크기는 한정되지 않으며, 각각의 "층"은 그 크기가 동일하거나 상이할 수 있다. 일 실시상태에 있어서, "층"의 크기는 전체 소자와 같을 수 있고, 특정 기능성 영역의 크기에 해당할 수 있으며, 단일 서브픽셀(sub-pixel)만큼 작을 수도 있다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 B층에 포함된다는 의미는 i) 1종 이상의 A 물질이 하나의 B층에 포함되는 것과 ii) B층이 1층 이상으로 구성되고, A 물질이 다층의 B층 중 1층 이상에 포함되는 것을 모두 포함한다.
본 명세서에 있어서, 특정한 A 물질이 C층 또는 D층에 포함된다는 의미는 i) 1층 이상의 C층 중 1층 이상에 포함되거나, ii) 1층 이상의 D층 중 1층 이상에 포함되거나, iii) 1층 이상의 C층 및 1층 이상의 D층에 각각 포함되는 것을 모두 의미하는 것이다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 유기물층은 단층 구조로 이루어질 수도 있으나, 2층 이상의 유기물층이 적층된 다층 구조로 이루어질 수 있다. 예컨대, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 차단층, 정공 차단층 등을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 그러나 유기 발광 소자의 구조는 이에 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 단일 층으로 이루어질 수 있으나, 2층 이상의 발광층을 포함할 수 있다. 상기 발광층이 단일 층인 경우, 하나의 층에 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물이 포함된다. 상기 발광층이 2층 이상의 발광층을 포함하는 경우, 하나의 층에 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물이 포함될 수도 있고, 서로 다른 발광층에 각각 상기 화학식 1의 화합물과 상기 화학식 2의 화합물이 포함될 수 있다. 예컨대, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 제1 발광층 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 제2 발광층을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제2 발광층은 상기 제1 발광층과 상기 음극 사이에 구비될 수 있다. 상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층은 서로 접하여 구비될 수 있다. 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층에서 각각 상기 화학식 1의 화합물과 상기 화학식 2의 화합물을 호스트로서 포함하는 경우, 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층는 각각 도펀트 화합물을 더 포함한다. 이 때 제1 발광층 및 상기 제2 발광층는 서로 동일한 종류의 도펀트 물질을 포함할 수도 있고, 서로 상이한 종류의 도펀트 물질을 포함할 수 있으나, 동일한 종류의 도펀트 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 호스트로서 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 도펀트 물질을 더 포함한다. 상기 도펀트는 인광 도펀트 또는 형광 도펀트이며, 형광 도펀트로서는 아릴아민계 화합물, 또는 보론 함유 다환 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 발광층은 도펀트 물질을 더 포함하고, 상기 도펀트 물질은 아릴아민계 화합물, 또는 보론 함유 다환 화합물이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트는 하기 화학식 Z1 내지 Z3 중 어느 하나로 표시되는 화합물이다. 구체적으로 상기 아릴아민계 화합물은 하기 화학식 Z1 또는 Z2의 화합물이고, 보론 함유 다환 화합물은 하기 화학식 Z3의 화합물이다.
[화학식 Z1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000040
[화학식 Z2]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000041
[화학식 Z3]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000042
상기 화학식 Z1 내지 Z3에 있어서,
X3 및 X4는 각각 수소; 또는 중수소이거나, 서로 직접 단일결합하여 고리를 형성하고,
R41 및 R42는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 또는 치환 또는 비치환된 알킬기이고,
Ar31 내지 Ar34, Ar41 내지 Ar44, Ar51 및 Ar52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
Cy1 내지 Cy3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단환 내지 다환의 방향족 탄화수소고리; 또는 단환 내지 다환의 방향족 헤테로고리이고,
R31, R32, R43 내지 R46, R51 내지 R53은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 아민기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,
r41, r42 및 r51 내지 r53는 각각 0 내지 4의 정수이고, 2 이상인 경우 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar31 내지 Ar34, Ar41 내지 Ar44, Ar51 및 Ar52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar31 내지 Ar34, Ar41 내지 Ar44, Ar51 및 Ar52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 중수소, 할로겐기, 및 C1-C6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴기; 또는 중수소, 할로겐기, 및 C1-C6의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된 C2-C20의 헤테로고리기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy1 내지 Cy3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 단환 내지 3환의 방향족 탄화수소고리; 또는 N, O, 또는 S 함유 단환 내지 3환의 방향족 헤테로고리이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Cy1 내지 Cy3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 벤젠고리; 나프탈렌고리; 퓨란고리; 티오펜고리; 벤조퓨란고리; 벤조티오펜고리; 디벤조퓨란고리; 또는 디벤조티오펜고리이고, C5-C10의 지방족 탄화수소고리가 추가로 축합될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R31, R32, R43 내지 R46, R51 내지 R53은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C90의 아릴실릴기; 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C2-C60의 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 서로 결합하여 C3-C30의 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 도펀트는 상기 화학식 Z3의 화합물이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 Z3은 하기 화학식 Z3-1 내지 Z3-3 중 어느 하나이다.
[화학식 Z3-1]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000043
[화학식 Z3-2]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000044
[화학식 Z3-3]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000045
상기 화학식 Z3-1 내지 Z3-3에 있어서,
R51 내지 R53, r52, Ar51 및 Ar52은 화학식 Z3에서 정의한 바와 같고,
X5는 0; 또는 S이고,
r521은 0 내지 2의 정수이고, r521이 2 인 경우 R52는 서로 동일하거나 상이하다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar51 및 Ar52는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 지방족 탄화수소고리가 축합 또는 비축합된 C6-C30의 아릴기; 또는 C2-C30의 헤테로고리기이고, 상기 아릴기 또는 헤테로고리기는 중수소, 할로겐기, 및 C1-C10의 알킬기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기 또는 상기 군에서 선택된 2 이상의 기가 연결된 치환기로 치환 또는 비치환된다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar51의 아릴기 또는 헤테로고리기는 연결되는 N에 대해 ortho 배향의 위치에 수소가 아닌 치환기를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, Ar52의 아릴기 또는 헤테로고리기는 연결되는 N에 대해 ortho 배향의 위치에 수소가 아닌 치환기를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R51 내지 R53은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 할로겐기; 시아노기; 치환 또는 비치환된 C1-C10의 알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬실릴기; 치환 또는 비치환된 C6-C90의 아릴실릴기; 치환 또는 비치환된 C3-C30의 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 C1-C30의 알킬아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C60의 아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C2-C60의 헤테로아릴아민기; 치환 또는 비치환된 C6-C30의 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 C2-C30의 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 서로 결합하여 C3-C30의 지방족 탄화수소고리; 또는 치환 또는 비치환된 C6-C30의 방향족 탄화수소고리를 형성한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, R51 내지 R53은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 메틸기; tert-부틸기; 페닐기; tert-부틸기로 치환된 페닐기; 다이페닐아민기; 또는 비스((tert-부틸)페닐)아민기이다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 인접한 2개의 R51, 인접한 2개의 R52, 또는 인접한 2개의 R53이 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성한다. 이때 고리는 C3-C30의 지방족 탄화수소고리; 또는 C6-C30의 방향족 탄화수소고리이며, 구체적으로는 사이클로펜텐, 사이클로헥센, 테트라하이드로나프탈렌고리, 벤젠고리, 또는 나프탈렌고리이다.
본 명세서의 일 실시 상태에 있어서, 상기 도펀트는 하기의 구조에서 선택될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000046
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 발광층 내에 도펀트는 호스트 100 중량부를 기준으로 0.01 중량부 내지 50 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 중량부 내지 30 중량부, 더욱 바람직하게는 1 중량부 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내일 때, 호스트에서 도펀트로 에너지 전달이 효율적으로 일어난다. 이때, 호스트 100 중량부는 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물의 총 중량을 기준으로 한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 상기 2층 이상의 발광층 중 1층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 2층 이상의 발광층의 최대 발광 피크는 서로 상이하다. 상기 화학식 1의 화합물을 포함한 발광층은 청색을 띠며, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하지 않은 발광층은 당업계에 알려진 청색, 적색 또는 녹색 발광 화합물을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함한 발광층은 형광 도펀트를 포함하고, 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함하지 않은 발광층은 인광 도펀트를 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자의 유기물층은 2층 이상의 발광층을 포함하고, 한 층의 발광층(발광층 1)의 최대 발광 피크는 400 nm 내지 500 nm 이며, 다른 한 층의 발광층(발광층 2)의 최대 발광 피크는 510 nm 내지 580 nm; 또는 610 nm 내지 680 nm의 최대 발광 피크를 나타낼 수 있다. 이때, 발광층 1은 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 1층 이상의 유기물층 및 음극이 순차적으로 적층된 구조(normal type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 기판 상에 음극, 1층 이상의 유기물층 및 양극이 순차적으로 적층된 역방향 구조(inverted type)의 유기 발광 소자일 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자의 구조는 도 1 및 2에 나타난 것과 같은 구조를 가질 수 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 1에는 기판(101), 양극(102), 발광층(106) 및 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시 되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물은 발광층(106)에 포함될 수 있다.
도 1에는 기판(101), 양극(102), 정공주입층(103), 제1 정공수송층(104), 제2 정공수송층(105), 발광층(106), 전자수송층(107), 전자주입층(108) 및 음극(110)이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자의 구조가 예시 되어 있다. 이와 같은 구조에 있어서, 상기 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물은 발광층(106)에 포함될 수 있다.
본 명세서의 유기 발광 소자는 유기물층이 상기 화합물을 포함하는 것을 제외하고는 당 기술분야에 알려져 있는 재료와 방법으로 제조될 수 있다.
상기 유기 발광 소자가 복수개의 유기물층을 포함하는 경우, 상기 유기물층은 동일한 물질 또는 다른 물질로 형성될 수 있다.
예컨대, 본 명세서의 유기 발광 소자는 기판 상에 양극, 유기물층 및 음극을 순차적으로 적층시킴으로써 제조할 수 있다. 이 때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층을 포함하는 유기물층을 형성한 후, 그 위에 음극로 사용할 수 있는 물질을 증착시킴으로써 제조될 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질, 유기물층 및 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 제조할 수 있다.
또한, 화합물은 유기 발광 소자의 제조시 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 유기물층으로 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질로부터 유기물층, 양극 물질을 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수도 있다. 다만, 제조 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 예를 들어, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 예를 들어, 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, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층은 호스트 재료 및 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 호스트 재료는 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 디벤조퓨란 유도체, 래더형 퓨란 화합물, 피리미딘 유도체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도펀트 재료로는 방향족 아민 유도체, 스트릴아민 화합물, 붕소 착체, 플루오란텐 화합물, 금속 착체 등이 있다. 구체적으로, 방향족 아민 유도체로는 치환 또는 비치환된 아릴아민기를 갖는 축합 방향족환 유도체로서, 아릴아민기를 갖는 피렌, 안트라센, 크리센, 페리플란텐 등이 있다. 또한, 스티릴아민 화합물은 치환 또는 비치환된 아릴아민에 적어도 1개의 아릴비닐기가 치환되어 있는 화합물로, 아릴기, 실릴기, 알킬기, 시클로알킬기 및 아릴아민기로 이루어진 군에서 1 또는 2 이상 선택되는 치환기가 치환 또는 비치환된다. 구체적으로 스티릴아민, 스티릴디아민, 스티릴트리아민, 스티릴테트라아민 등이 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 금속 착체로는 이리듐 착체, 백금 착체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 주입층은 전극으로부터 정공을 수취하는 층이다. 정공 주입 물질은 정공을 수송하는 능력을 가져 양극으로부터 정공 수취 효과 및 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 정공 주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤의 전자 주입층 또는 전자 주입 재료에의 이동을 방지할 수 있는 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 바람직하다. 또한, 정공 주입 물질의 HOMO(highest occupied molecular orbital)가 양극 물질의 일함수와 주변 유기물층의 HOMO 사이인 것이 바람직하다. 정공 주입 물질의 구체적인 예로는, 금속 포피린(porphyrin), 올리고티오펜, 아릴아민 계열의 유기물; 헥사니트릴헥사아자트리페닐렌 계열의 유기물; 퀴나크리돈(quinacridone)계열의 유기물; 페릴렌(perylene) 계열의 유기물; 안트라퀴논, 폴리아닐린과 같은 폴리티오펜 계열의 전도성 고분자 등이 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다.
상기 정공 수송층은 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 단층 또는 2층 이상의 다층구조일 수 있다. 정공 수송 물질로는 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 아릴아민 계열의 유기물, 카바졸계 화합물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 정공 수송층은 2층 이상의 다층구조이다. 구체적으로는 2층 구조이고, 각 층에는 상이한 물질이 포함된다.
상기 전자 수송층은 전자 주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하는 층이다. 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는, 8-히드록시퀴놀린의 Al착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이, 임의의 원하는 음극 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 음극 물질은 낮은 일함수를 가지며, 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로, 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨 등이 있고, 각 경우 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따른다.
상기 전자 주입층은 전극으로부터 전자를 수취하는 층이다. 전자 주입물로는 전자를 수송하는 능력이 우수하고, 제2 전극으로부터의 전자 수취 효과, 발광층 또는 발광 재료에 대하여 우수한 전자주입 효과를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 발광층에서 생성된 엑시톤이 정공 주입층으로 이동하는 것을 방지하고, 박막 형성 능력이 우수한 물질이 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 한정되는 것은 아니다.
상기 금속 착체 화합물로는 8-히드록시퀴놀리나토 리튬, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)아연, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)구리, 비스(8-히드록시퀴놀리나토)망간, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(2-메틸-8-히드록시퀴놀리나토)알루미늄, 트리스(8-히드록시퀴놀리나토)갈륨, 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 비스(10-히드록시벤조[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 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 차단층은 전자 주입층으로부터 주입된 전자가 발광층을 지나 정공 주입층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 층이다. 공지된 재료는 제한 없이 사용 가능하며, 발광층과 정공 주입층 사이에, 또는 발광층과 정공 주입 및 정공 수송을 동시에 하는 층 사이에 형성될 수 있다.
상기 정공 차단층은 정공의 음극으로 도달을 저지하는 층으로, 일반적으로 전자 주입층과 동일한 조건으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 옥사디아졸 유도체나 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 알루미늄 착물 (aluminum complex) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 비교예 등을 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예 및 비교예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예 및 비교예에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예 및 비교예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[화학식 1 및 2의 제조]
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000047
(제조예 1) 화합물 BH 1-1의 제조
(제조예 1-1) 화합물 BH 1-1-1의 제조
3 구 플라스크에 phenanthren-9-ylboronic acid (50.0g, 225mmol), 2-bromo-6-chloronaphthalene (59.8g, 248mmol)을 1,4-디옥산 500ml에 녹이고 K2CO3 (62.1g, 450mmol)을 H2O 200ml에 녹여 넣었다. 여기에 Pd(P(t-Bu)3)2 (1.14g, 2.3mmol)를 넣고, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 BH 1-1-1을 49.9g 수득하였다. (수율 65%, MS[M+H]+=339)
(제조예 1-2) 화합물 BH 1-1의 제조
3구 플라스크에 BH 1-1-1 (20g, 58.9mmol), dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid (13.7g, 64.8mmol)을 1,4-디옥산 200ml에 녹이고 K3CO4 (25.0g, 117.8mmol)를 H2O 70ml에 녹여 넣었다. 여기에 Pd(P(t-Bu)3)2 (0.30g, 0.59mmol) 를 넣고, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 BH 1-1을 12.2g 수득하였다. (수율 44%, MS[M+H]+=471)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000048
(제조예 2) 화합물 BH 1-2의 제조
(제조예 2-1) 화합물 BH 1-2-1의 제조
2-bromo-6-chloronaphthalene 대신 1-bromo-4-chlorobenzene를 사용한 것 외에는 제조예 1-1과 같은 방법으로 화합물 BH 1-2-1을 48.1g 수득하였다. (수율 74%, MS[M+H]+=289)
(제조예 2-2) 화합물 BH 1-2의 제조
화합물 BH 1-1-1 대신 화합물 BH 1-2-1을 사용하고, dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid 대신 naphtho[2,3-b]benzofuran-3-ylboronic acid 외에는 제조예 1-2과 같은 방법으로 화합물 BH 1-2를 13.4g 수득하였다. (수율 41%, MS[M+H]+=471)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000049
(제조예 3) 화합물 BH 1-3의 제조
(제조예 3-1) 화합물 BH 1-3-1의 제조
phenanthren-9-ylboronic acid 대신 pyrene-1-ylboronic acid를 사용한 것 외에는 제조예 1-1과 같은 방법으로 화합물 BH 1-3-1을 45.0g 수득하였다. (수율 62%, MS[M+H]+=365)
(제조예 3-2) 화합물 BH 1-3의 제조
화합물 BH 1-1-1 대신 화합물 BH 1-3-1을 사용하고, dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid 대신 dibenzo[b,d]furan-4-ylboronic acid를 사용한 것 외에는 제조예 1-2과 같은 방법으로 화합물 BH 1-3을 10.9g 수득하였다. (수율 40%, MS[M+H]+=497)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000050
(제조예 4) 화합물 BH 1-4의 제조
(제조예 4-1) 화합물 BH 1-4-1의 제조
2-bromo-6-chloronaphthalene 대신 1-bromo-4-chlorobenzene를 사용한 것 외에는 제조예 3-1과 같은 방법으로 화합물 BH 1-4-1을 43.6g 수득하였다. (수율 69%, MS[M+H]+=315)
(제조예 4-2) 화합물 BH 1-4의 제조
화합물 1-3-1 대신 화합물 1-4-1을 사용하고, dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid 대신 (7-phenyldibenzo[b,d]furan-2-yl)boronic acid를 사용한 것 외에는 제조예 3-2와 같은 방법으로 화합물 BH 1-4를 12.8g 수득하였다. (수율 39%, MS[M+H]+=523)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000051
(제조예 5) 화합물 BH 1-5의 제조
(제조예 5-1) 화합물 BH 1-5-1의 제조
phenanthren-9-ylboronic acid 대신 triphenylen-2-ylboronic acid을 사용하고, 2-bromo-6-chloronaphthalene 대신 2-bromo-8-chlorodibenzo[b,d]furan을 사용한 것 외에는 제조예 1-1과 같은 방법으로 화합물 BH 1-5-1을 44.7g 수득하였다. (수율 57%, MS[M+H]+=429)
(제조예 5-2) 화합물 BH 1-5의 제조
화합물 BH 1-1-1 대신 화합물 BH 1-5-1을 사용하고, dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid 대신 naphthalene-2-ylboronic acid 을 사용한 것 외에는 제조예 1-2와 같은 방법으로 화합물 BH 1-5를 13.8g 수득하였다. (수율 57%, MS[M+H]+=521)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000052
(제조예 6) 화합물 BH 1-6의 제조
(제조예 6-1) 화합물 BH 1-6-1의 제조
phenanthren-9-ylboronic acid 대신 triphenylen-2-ylboronic acid을 사용한 것 외에는 제조예 1-1과 같은 방법으로 화합물 BH 1-6-1을 51.0g 수득하였다. (수율 71%, MS[M+H]+=389)
(제조예 6-2) 화합물 BH 1-6의 제조
화합물 BH 1-1-1 대신 화합물 BH 1-6-1을 사용한 것 외에는 제조예 1-2와 같은 방법으로 화합물 BH 1-6을 10.5g 수득하였다. (수율 39%, MS[M+H]+=521)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000053
(제조예 7) 화합물 BH 1-7의 제조
(제조예 7-1) 화합물 BH 1-7-1의 제조
phenanthren-9-ylboronic acid 대신 fluoranthen-3-ylboronic acid을 사용한 것 외에는 제조예 2-1과 같은 방법으로 화합물 BH 1-7-1을 41.2g 수득하였다. (수율 65%, MS[M+H]+=204)
(제조예 7-2) 화합물 BH 1-7의 제조
화합물 1-1-1 대신 화합물 1-7-1을 사용한 것 외에는 제조예 1-2와 같은 방법으로 화합물 BH 1-7을 13.0g 수득하였다. (수율 46%, MS[M+H]+=445)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000054
(제조예 8) 화합물 BH 1-8의 제조
dibenzo[b,d]furan-2-ylboronic acid 대신 naphtho[2,3-b]benzofuran-4-ylboronic acid을 사용한 것외에는 제조예 7-2와 같은 방법으로 화합물 BH 1-8을 12.2g 수득하였다. (수율 39%, MS[M+H]+=495)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000055
(제조예 9) 화합물 BH 2-1의 제조
(제조예 9-1) 화합물 BH 2-1-1의 제조
3 구 플라스크에 9-브로모안트라센(50.0g, 194mmol), 나프탈렌-1-보론산 (36.79g, 214mmol)을 1,4-디옥산 500ml에 녹이고 K2CO3 (80.6g, 583mmol)을 H2O 200ml에 녹여 넣었다. 여기에 Pd(P(t-Bu)3)2 (1.98g, 3.9mmol)를 넣고, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 BH 2-1-1을 49.8g 수득하였다. (수율 84%, MS[M+H]+=305)
(제조예 9-2) 화합물 BH 2-1-2의 제조
2 구 플라스크에 화합물 BH 2-1-1 (20.0g, 65.7mmol), N-브로모숙신이미드(NBS) (11.8g, 65.7mmol), 디메틸포름아마이드(DMF) 300ml를 넣고, 아르곤 분위기 하에서 상온에서 10시간 교반하였다. 반응 종료 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 에틸아세테이트로 유기층을 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조하고, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 BH 2-1-2를 18.5g 수득하였다. (수율 74%, MS[M+H]+=383)
(제조예 9-3) 화합물 BH 2-1의 제조
3 구 플라스크에 화합물 BH 2-1-2 (20.0g, 52.2mmol), 나프탈렌-2-보론산 (9.9g, 57.4mmol)을 1,4-디옥산 300ml에 녹이고 K2CO3 (14.4g, 104mmol)을 H2O 100ml에 녹여 넣었다. 여기에 Pd(P(t-Bu)3)2 (0.27g, 0.52mmol)를 넣고, 아르곤 분위기 환류 조건하에서 5시간 동안 교반하였다. 반응이 종료되면 상온으로 냉각한 후, 반응액을 분액 깔대기에 옮기고, 물과 톨루엔으로 추출하였다. 추출액을 MgSO4로 건조 후, 여과 및 농축한 후, 시료를 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 BH 2-1을 11.9g 수득하였다. (수율 52%, MS[M+H]+=431)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000056
(제조예 10) 화합물 BH 2-2의 제조
나프탈렌-2-보론산 대신 naphtho[2,1-b]benzofuran-10-ylboronic acid 을 사용한 것 외에는 제조예 9-3과 같은 방법으로 화합물 BH 2-2를 10.1g 수득하였다. (수율 37%, MS[M+H]+=521)
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000057
(제조예 11) 화합물 BH 2-3의 제조
(제조예 11-1) 화합물 BH 2-3-1의 제조
제조예 9-1과 같은 방법으로 화합물 BH 2-3-1을 40.3g 수득하였다. (수율 81%, MS[M+H]+=255)
(제조예 11-2) 화합물 BH 2-3-2의 제조
제조예 9-2와 같은 방법으로 화합물 BH 2-3-2를 18.8g 수득하였다. (수율 72%, MS[M+H]+=334)
(제조예 11-3) 화합물 BH 2-3의 제조
제조예 9-3과 같은 방법으로 화합물 BH 2-3을 11.7g 수득하였다. (수율 46%, MS[M+H]+=421)
[실험예 1] 유기 발광 소자의 제조
실시예 1
ITO(Indium Tin Oxide)가 150 nm의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤 및 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 질소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 HAT-CN 화합물을 5 nm의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 이어서, HTL1을 100 nm의 두께로 열 진공 증착하여 제1 정공수송층을 형성하고, 이어 HTL2를 10 nm의 두께로 열 진공 증착하여 제2 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 도펀트로서 BD (발광층 총 100 중량% 대비 2 중량%) 및 호스트로서 화합물 BH 1-1과 BH 2-1(중량비 20:80, 호스트 합은 발광층 총 100 중량% 대비 98 중량%)을 공증착의 방식으로 증착하여 20 nm 두께의 발광층을 형성하였다. 이어서, ETL을 20 nm의 두께로 진공 증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이어서, LiF을 0.5 nm의 두께로 진공 증착하여 전자주입층을 형성하였다. 이어서, 알루미늄을 100 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000058
상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 0.04 nm/sec 내지 0.09 nm/sec를 유지하였고, 전자주입층의 리튬 플루오라이드는 0.03 nm/sec, 음극의 알루미늄은 0.2 nm/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1Х10-7 내지 5Х10-5 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 2 내지 22 및 비교예 1 내지 7
상기 실시예 1에서 발광층의 호스트 화합물로 하기 표 1에 명시된 화합물들을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 구체적으로, 실시예 1 내지 22는 2종의 호스트를 혼합하여 사용하였으며, 비교예 1 내지 7은 1종의 호스트를 사용하였다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000059
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000060
상기 실시예 1 내지 22 및 비교예 1 내지 7에서 제조한 유기 발광 소자에 대하여 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 97%가 되는 시간(T97)을 측정하였다. 상기 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
발광층 호스트
(중량비)
실시예 1 BH 1-1 : BH 2-1
(중량비, 20:80)
실시예 2 BH 1-1 : BH 2-1
(중량비, 30:70)
실시예 3 BH 1-1 : BH 2-2
(중량비, 20:80)
실시예 4 BH 1-1 : BH 2-3
(중량비, 30:70)
실시예 5 BH 1-2 : BH 2-1
(중량비, 30:70)
실시예 6 BH 1-2 : BH 2-2
(중량비, 30:70)
실시예 7 BH 1-2 : BH 2-3
(중량비, 20:80)
실시예 8 BH 1-3 : BH 2-1
(중량비, 10:90)
실시예 9 BH 1-3 : BH 2-2
(중량비, 10:90)
실시예 10 BH 1-3 : BH 2-3
(중량비, 10:90)
실시예 11 BH 1-4 : BH 2-1
(중량비, 10:90)
실시예 12 BH 1-4 : BH 2-2
(중량비, 10:90)
실시예 13 BH 1-4 : BH 2-3
(중량비, 10:90)
실시예 14 BH 1-5 : BH 2-1
(중량비, 30:70)
실시예 15 BH 1-5 : BH 2-2
(중량비, 20:80)
실시예 16 BH 1-5 : BH 2-3
(중량비, 20:80)
실시예 17 BH 1-6 : BH 2-1
(중량비, 20:80)
실시예 18 BH 1-6 : BH 2-3
(중량비, 20:80)
실시예 19 BH 1-7 : BH 2-1
(중량비, 10:90)
실시예 20 BH 1-7 : BH 2-2
(중량비, 10:90)
실시예 21 BH 1-8 : BH 2-1
(중량비, 20:80)
실시예 22 BH 1-8 : BH 2-2
(중량비, 20:80)
비교예 1 BH 2-1
비교예 2 BH 2-2
비교예 3 BH 2-3
비교예 4 BH 1-1
비교예 5 BH 1-3
비교예 6 BH 1-5
비교예 7 BH 1-7
비교예 8 BH 1-8
색좌표(x,y) 전압 (V) 효율
(Cd/A)		 수명
(T97, h)		 최대 발광피크 (nm)
실시예 1 (0.138,0.115) 3.80 6.80 100 460
실시예 2 (0.138,0.116) 3.78 6.85 105 462
실시예 3 (0.138,0.115) 3.62 6.65 120 462
실시예 4 (0.138,0.116) 3.54 6.75 95 461
실시예 5 (0.138,0.115) 3.80 6.87 110 462
실시예 6 (0.138,0.115) 3.60 6.63 121 460
실시예 7 (0.138,0.115) 3.50 6.72 99 461
실시예 8 (0.138,0.116) 3.78 6.94 105 462
실시예 9 (0.138,0.115) 3.63 6.86 117 462
실시예 10 (0.138,0.116) 3.52 6.92 91 461
실시예 11 (0.138,0.115) 3.77 6.96 108 461
실시예 12 (0.138,0.115) 3.65 6.87 124 460
실시예 13 (0.138,0.116) 3.51 6.92 93 462
실시예 14 (0.138,0.116) 3.75 6.83 115 460
실시예 15 (0.138,0.115) 3.58 6.60 130 461
실시예 16 (0.138,0.116) 3.44 6.69 105 461
실시예 17 (0.138,0.116) 3.81 6.88 112 462
실시예 18 (0.138,0.115) 3.49 6.74 96 460
실시예 19 (0.138,0.116) 3.80 6.86 110 462
실시예 20 (0.138,0.116) 3.44 6.65 135 460
실시예 21 (0.138,0.116) 3.82 6.88 104 461
실시예 22 (0.138,0.114) 3.49 6.74 141 463
비교예 1 (0.138,0.115) 3.85 6.60 85 461
비교예 2 (0.138,0.115) 3.68 6.40 80 460
비교예 3 (0.138,0.116) 3.54 6.55 85 461
비교예 4 (0.138,0.113) 5.12 4.40 30 462
비교예 5 (0.138,0.118) 4.09 6.24 45 460
비교예 6 (0.138,0.118) 4.21 6.07 48 462
비교예 7 (0.138,0.118) 3.88 5.84 62 462
비교예 8 (0.138,0.118) 3.79 5.69 55 461
상기 표 1의 실시예 1 내지 22는 화학식 1의 화합물 및 화학식 2의 화합물을 모두 포함하여, 소자의 저전압, 고효율 및 장수명의 특성이 강화됨을 알 수 있다.
화학식 2의 화합물만을 포함한 비교예 1 내지 3에 비해, 본 발명의 실시예 1 내지 22의 전압은 최대 10.6% 감소하고, 효율은 최대 8.75% 상승하고, 수명은 최대 76.25% 증가하였다. 화학식 1의 화합물만을 포함한 비교예 4 내지 8에 비해, 본 발명의 실시예 1 내지 22의 전압은 최대 32.8% 감소하고, 효율은 최대 58.2% 상승하고, 수명은 최대 370% 증가하였다.
[실험예 2] 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지 측정
질소 레이저(Lasertechnik Berlin 사 제조, MNL200) 및 스트리크 카메라 (하마마츠 포토닉스사 제조, C4334)를 이용하여 발광 스펙트럼을 측정하였다.
삼중항 에너지 (ET1)은 시료를 77K로 냉각시킨 후 여기 광 (360 nm)을 인광 측정용 시료에 조사하고, 스트리크 카메라를 사용하여 인광 강도를 측정하였다. 그 후 인광 스펙트럼의 상승 지점에 대하여 접선을 긋고, 그 접선과 x축의 교점의 파장값 λedge [㎚] 를 구하였다. 이 파장값을 하기 식 1에 대입하여 에너지 값으로 환산한 ET1 값을 계산하여 하기 표 3에 기재하였다.
[식 1]
ET1 [eV] = 1239.85/λedge
화합물 삼중항 에너지 ET1 (eV)
BH 1-1 2.54
BH 1-2 2.57
BH 1-3 2.11
BH 1-4 2.08
BH 1-5 2.24
BH 1-6 2.21
BH 1-7 2.30
BH 1-8 2.33
BH 2-1 1.67
BH 2-2 1.69
BH 2-3 1.70
상기 표 3을 보면, 본 발명의 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지가 2 eV 이상이면서, 화학식 2의 화합물의 삼중항 에너지보다 큰 것을 알 수 있다. 화학식 1의 화합물이 높은 삼중항 에너지 준위를 활용하여, 도펀트의 삼중항 에너지 준위로의 전자 전이를 통한 추가적인 효율 증가를 확인할 수 있다.
실시예 23
ITO(Indium Tin Oxide)가 150 nm의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀리포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤 및 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 질소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
이렇게 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 HAT-CN 화합물을 5 nm의 두께로 열 진공 증착하여 정공주입층을 형성하였다. 이어서, HTL1을 100 nm의 두께로 열 진공 증착하여 제1 정공수송층을 형성하고, 이어 HTL2를 10 nm의 두께로 열 진공 증착하여 제2 정공수송층을 형성하였다. 이어서, 도펀트로서 BD (발광층 총 100 중량% 대비 2 중량%) 및 호스트로서 화합물 BH 1-1을 공증착의 방식으로 증착하여 5 nm 두께의 첫 번째 발광층을 형성하였다. 이어서 첫 번째 발광층 위에 도펀트로서 BD (발광층 총 100 중량% 대비 2 중량%) 및 호스트로서 화합물 BH 2-1을 공증착의 방식으로 증착하여 20 nm 두꼐의 두 번째 발광층을 증착하였다. 이어서, ETL을 20 nm의 두께로 진공 증착하여 전자수송층을 형성하였다. 이어서, LiF을 0.5 nm의 두께로 진공 증착하여 전자주입층을 형성하였다. 이어서, 알루미늄을 100 nm의 두께로 증착하여 음극을 형성하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000061
상기의 과정에서 유기물의 증착 속도는 0.04 nm/sec 내지 0.09 nm/sec를 유지하였고, 전자주입층의 리튬 플루오라이드는 0.03 nm/sec, 음극의 알루미늄은 0.2 nm/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 1Х10-7 내지 5Х10-5 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 24 내지 39 및 비교예 10 내지 14
상기 실시예 23에서 발광층의 호스트 화합물로 하기 표 4에 명시된 화합물들을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 23과 동일한 방법으로 소자를 제조하였다. 비교예 10 내지 14는 한 층의 발광층만 사용하였다.
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000062
Figure PCTKR2021014505-appb-img-000063
상기 실시예 23 내지 39 및 비교예 1 내지 7에서 제조한 유기 발광 소자에 대하여 10 mA/cm2의 전류 밀도에서 구동 전압과 발광 효율을 측정하였고, 20 mA/cm2의 전류 밀도에서 초기 휘도 대비 97%가 되는 시간(T97)을 측정하였다. 상기 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
제 1 발광층 제 2 발광층
실시예 23 BH 1-1 BH 2-1
실시예 24 BH 1-1 BH 2-2
실시예 25 BH 1-2 BH 2-1
실시예 26 BH 1-2 BH 2-2
실시예 27 BH 1-2 BH 2-3
실시예 28 BH 1-4 BH 2-1
실시예 29 BH 1-4 BH 2-2
실시예 30 BH 1-4 BH 2-3
실시예 31 BH 1-5 BH 2-1
실시예 32 BH 1-5 BH 2-2
실시예 33 BH 1-5 BH 2-3
실시예 34 BH 1-6 BH 2-1
실시예 35 BH 1-6 BH 2-3
실시예 36 BH 1-7 BH 2-1
실시예 37 BH 1-7 BH 2-2
실시예 38 BH 1-8 BH 2-1
실시예 39 BH 1-8 BH 2-2
비교예 9 BH 1-1
비교예 10 BH 1-3
비교예 11 BH 1-5
비교예 12 BH 2-1
비교예 13 BH 2-2
비교예 14 BH 2-3
색좌표(x,y) 전압 (V) 효율
(Cd/A)		 수명
(T97, h)		 최대 발광피크 (nm)
실시예 23 (0.139,0.117) 3.77 6.81 96 462
실시예 24 (0.138,0.118) 3.64 6.68 125 464
실시예 25 (0.139,0.117) 3.80 6.88 108 463
실시예 26 (0.138,0.118) 3.63 6.65 120 462
실시예 27 (0.138,0.117) 3.51 6.75 102 463
실시예 28 (0.139,0.116) 3.75 6.95 110 462
실시예 29 (0.139,0.117) 3.65 6.90 115 463
실시예 30 (0.138,0.118) 3.55 6.95 95 462
실시예 31 (0.138,0.116) 3.77 6.86 112 464
실시예 32 (0.139,0.116) 3.60 6.61 134 463
실시예 33 (0.138,0.117) 3.45 6.70 108 463
실시예 34 (0.138,0.117) 3.82 6.91 116 464
실시예 35 (0.139,0.117) 3.52 6.75 101 462
실시예 36 (0.138,0.118) 3.78 6.88 115 465
실시예 37 (0.138,0.118) 3.46 6.67 139 463
실시예 38 (0.139,0.118) 3.79 6.91 108 463
실시예 39 (0.138,0.116) 3.48 6.77 145 462
비교예 9 (0.138,0.113) 5.12 4.40 30 462
비교예 10 (0.138,0.118) 4.09 6.24 45 460
비교예 11 (0.138,0.118) 4.21 6.07 48 462
비교예 12 (0.138,0.115) 3.85 6.60 85 461
비교예 13 (0.138,0.115) 3.68 6.40 80 460
비교예 14 (0.138,0.116) 3.54 6.55 85 461
2층의 발광층을 구성하여 소자를 제작할 경우에도, 공증착을 통해 1층의 발광층을 사용하는 경우와 유사하게 소자의 저전압, 고효율 및 장수명의 특성을 보이는 것을 알 수 있다.
[부호의 설명]
101: 기판
102: 양극
103: 정공주입층
104: 제1 정공수송층
105: 제2 정공수송층
106: 발광층
107: 전자수송층
108: 전자주입층
110: 음극

Claims (14)

  1. 양극; 음극; 및 상기 양극 및 상기 음극 사이에 구비된 유기물층을 포함하고,
    상기 유기물층은 발광층을 포함하고,
    상기 발광층의 최대 발광 피크는 400 nm 내지 500 nm의 범위 내에 존재하고,
    상기 발광층은 하기 화학식 1의 화합물 및 하기 화학식 2의 화합물을 포함하는 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000064
    상기 화학식 1에 있어서,
    Ar1은 치환 또는 비치환된 페난트레닐기; 치환 또는 비치환된 파이레닐기; 치환 또는 비치환된 트리페닐레닐기; 또는 치환 또는 비치환된 플루오란테닐기이고,
    L1은 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    X1은 O; 또는 S이고,
    R1 내지 R8 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이거나, 인접한 치환기와 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성하고,
    n1은 0 내지 3의 정수이고,
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000065
    상기 화학식 2에 있어서,
    D는 중수소이고,
    Ar11 및 Ar12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    Ar13은 수소; 중수소; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    L11 및 L12는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 직접결합; 또는 치환 또는 비치환된 아릴렌기이고,
    m1은 0 내지 7의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지 준위(T1)는 하기 화학식 2의 화합물의 삼중항 에너지 준위(T1) 보다 높은 것인 유기 발광 소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물의 삼중항 에너지 준위(T1)가 2.0 eV 이상인 것인 유기 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 Ar1은 하기 화학식 PAr1 내지 PAr4 중 어느 하나인 유기 발광 소자:
    [화학식 PAr1]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000066
    [화학식 PAr2]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000067
    [화학식 PAr3]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000068
    [화학식 PAr4]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000069
    상기 화학식 PAr1 내지 PAr4에 있어서,
    점선은 상기 화학식 1의 L1에 연결되는 부위이고,
    G1 내지 G7은 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이고,
    g1 및 g7은 각각 0 내지 3의 정수이고, g2은 0 내지 8의 정수이고, g3는 0 내지 9의 정수이고, g4는 0 내지 4의 정수이고, g5은 0 내지 5의 정수이고, g6은 0 내지 6의 정수이고,
    g1 내지 g7이 각각 2 이상인 경우, 괄호 내의 치환기는 서로 동일하거나 상이하다.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1은 하기 화학식 101 내지 103 중 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    [화학식 101]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000070
    [화학식 102]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000071
    [화학식 103]
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000072
    상기 화학식 101 내지 103에 있어서,
    Ar1, L1 및 n1은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같고,
    R1 내지 R12 중 하나는 L1에 연결되고, 나머지는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소; 중수소; 시아노기; 할로겐기; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 시클로알킬기; 치환 또는 비치환된 실릴기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 치환 또는 비치환된 헤테로고리기이다.
  6. 청구항 1에 있어서,
    L1은 직접결합; 또는 하기 구조에서 선택된 어느 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000073
    상기 구조에 있어서,
    점선은 상기 화학식 1에 연결되는 부위이며,
    상기 구조는 중수소; 치환 또는 비치환된 알킬기; 치환 또는 비치환된 아릴기; 또는 치환 또는 비치환된 헤테로고리기로 치환 또는 비치환된다.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 1은 하기 화합물 중에서 선택된 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000074
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000075
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000076
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000077
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000078
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000079
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000080
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000081
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000082
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000083
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000084
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000085
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000086
    .
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 화학식 2는 하기 화합물 중에서 선택된 하나인 것인 유기 발광 소자:
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000087
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000088
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000089
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000090
    Figure PCTKR2021014505-appb-img-000091
    .
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물의 중량비는 1:99 내지 50:50인 것인 유기 발광 소자.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물 및 상기 화학식 2의 화합물을 호스트로서 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광층은 도펀트 물질을 더 포함하고,
    상기 도펀트 물질은 아릴아민계 화합물, 또는 보론 함유 다환 화합물인 것인 유기 발광 소자.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 발광층은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 제1 발광층 및 상기 화학식 2의 화합물을 포함하는 제2 발광층을 포함하는 것인 유기 발광 소자.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 제2 발광층은 상기 제1 발광층과 상기 음극 사이에 구비되는 것인 유기 발광 소자.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층은 서로 접하는 것인 유기 발광 소자.
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