WO2019216575A1 - 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자 Download PDF

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WO2019216575A1
WO2019216575A1 PCT/KR2019/004850 KR2019004850W WO2019216575A1 WO 2019216575 A1 WO2019216575 A1 WO 2019216575A1 KR 2019004850 W KR2019004850 W KR 2019004850W WO 2019216575 A1 WO2019216575 A1 WO 2019216575A1
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unsubstituted
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cyclic compound
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PCT/KR2019/004850
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김장주
임형철
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서울대학교산학협력단
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    • C07D491/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains three hetero rings
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    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers

Definitions

  • It relates to a condensed cyclic compound and an organic light emitting device comprising the same.
  • the organic light-emitting device is a self-luminous device, which has a wide viewing angle, excellent contrast, fast response time, excellent luminance, driving voltage and response speed, and multicoloring. .
  • the organic light emitting diode may have a structure in which an organic layer including a light emitting layer and a second electrode are sequentially formed on the first electrode. Holes injected from the first electrode and electrons injected from the second electrode may move to the emission layer. Carriers such as holes and electrons may be recombined in the emission layer to generate excitons. The excitons change from excited state to ground state and light is generated.
  • Embodiments of the present invention provide a condensed cyclic compound and an organic light emitting device including the same. Specifically, an organic light emitting device having an improved lifetime is provided.
  • a condensed cyclic compound represented by Formula 1 is provided:
  • R 11 to R 13 are each independently selected from hydrogen and the groups represented by Formulas 2-1 to 2-5;
  • X 11 is N or C (R 14 );
  • X 12 is N or C (R 15 );
  • X 13 is N or C (R 16 );
  • X 21 is selected from O and S;
  • a 21 and A 22 are each independently selected from a benzene group, a pyridine group, a pyrimidine group, a pyridazine group, a pyrazine group, a triazine group and a tetrazine group;
  • R 14 to R 15 and R 21 to R 24 are each independently hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, a substituted or unsubstituted C 1- C 60 alkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 60 alkenyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 60 alkynyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 60 alkoxy group, substituted or unsubstituted C 3 -C 10 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heterocycloalkyl group, substituted or unsubstituted C 3 -C 10 cycloalkenyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heterocycloalkenyl group, substituted or unsubstituted C 6 -C 60 aryl group
  • b21 is selected from 1, 2 and 3;
  • b22 is selected from 1, 2, 3 and 4;
  • the first electrode Second electrode; An organic layer including an emission layer interposed between the first electrode and the second electrode;
  • the organic layer is provided with an organic light emitting device including a condensed cyclic compound represented by Formula 1.
  • the organic light emitting device including the condensed cyclic compound may have a long lifespan.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing electroluminescence spectra (EL spectra) according to wavelengths of Examples 1, 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 1 is a graph showing electroluminescence spectra (EL spectra) according to wavelengths of Examples 1, 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing 1 H-NMR data of compound 9.
  • FIG. 4 is a diagram showing a mass spectrum of Compound 9.
  • FIG. 5 is a graph of L t / L 0 versus time at 1,000 cd / m 2 of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 5 is a graph of L t / L 0 versus time at 1,000 cd / m 2 of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 6 is a graph of L t / L 0 versus time at 3,000 cd / m 2 of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • FIG. 6 is a graph of L t / L 0 versus time at 3,000 cd / m 2 of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • the condensed cyclic compound may be represented by Formula 1 below:
  • R 11 to R 13 may be each independently selected from hydrogen and groups represented by Formulas 2-1 to 2-5.
  • R 11 to R 13 may be independently selected from the groups represented by Formulas 2-1 to 2-5, but are not limited thereto.
  • R 11 to R 13 may each independently be a group represented by Formula 2-1, but are not limited thereto.
  • R 11 to R 13 may be each independently selected from the group represented by Formula 2-11 to 2-90, but is not limited thereto:
  • X 21 refers to the description in Formula 2-1 above;
  • R 21a , R 21b , R 21c and R 21d each independently refer to the description for R 21 in Formula 2-1;
  • R 22a , R 22b , R 22c and R 22d each independently refer to the description for R 21 in Formula 2-1 above;
  • R 11 to R 13 may be each independently selected from the group represented by Formula 2-15 to 2-90, but is not limited thereto.
  • X 11 is N or C (R 14 ); X 12 is N or C (R 15 ); X 13 may be N or C (R 16 ).
  • X 11 may be C (R 14 ); X 12 is C (R 15 ); X 13 may be C (R 16 ), but is not limited thereto.
  • X 21 may be selected from O and S.
  • X 21 may be O, but is not limited thereto.
  • a 21 and A 22 may be each independently selected from a benzene group, a pyridine group, a pyrimidine group, a pyridazine group, a pyrazine group, a triazine group, and a tetrazine group. .
  • a 21 and A 22 may be each independently selected from a benzene group and a pyridine group, but are not limited thereto.
  • At least one of A 21 and A 22 in Formula 2-1 may be a pyridine group, but is not limited thereto.
  • R 14 to R 15 and R 21 to R 24 each independently represent hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, a hydroxyl group, Cyano group, nitro group, substituted or unsubstituted C 1 -C 60 alkyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 60 alkenyl group, substituted or unsubstituted C 2 -C 60 alkynyl group, substituted or unsubstituted C 1- C 60 alkoxy group, substituted or unsubstituted C 3 -C 10 cycloalkyl group, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heterocycloalkyl group, substituted or unsubstituted C 3 -C 10 cycloalkenyl group, substituted or Unsubstituted C 1 -C 10 heterocycloalkenyl group, substituted or Unsubstituted C 1 -C 10 heterocycloalkenyl group, substitute
  • R 14 to R 15 and R 21 to R 24 are each independently hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, hydroxyl group, cyano group, or nitro group And a substituted or unsubstituted C 1 -C 60 alkyl group, but is not limited thereto.
  • R 14 to R 15 and R 21 to R 24 are each independently hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I and It may be selected from a C 1 -C 10 alkyl group, but is not limited thereto.
  • B21 in Formulas 2-1 to 2-5 is selected from 1, 2, and 3; b22 may be selected from 1, 2, 3 and 4.
  • * is a binding site with a neighboring atom.
  • the condensed cyclic compound represented by Formula 1 may be represented by the following Formula 1-1, but is not limited thereto:
  • R 11 to R 13 may each be a group represented by Formula 2-1, but are not limited thereto.
  • R 11 to R 13 may be each independently selected from the groups represented by Formulas 2-11 to 2-90, but are not limited thereto.
  • the condensed cyclic compound represented by Formula 1 may be selected from Compounds 1 to 25, but is not limited thereto.
  • the condensed cyclic compound represented by Formula 1 necessarily includes a group represented by Formulas 2-1 to 2-5, the lowest triplet excitation energy level of the condensed cyclic compound may be high.
  • the groups represented by Formulas 2-1 to 2-5 include a pyridine group including N, the lowest excitation triplet energy level of the condensed cyclic compound may be particularly high. Accordingly, the condensed cyclic compound may be useful as an electron transporting layer material of an organic light emitting device that emits dark blue.
  • the condensed cyclic compound represented by Formula 1 may have a high bond dissociation energy (BDE) as the ring consisting of C and X 11 to X 13 and R 11 to R 13 in Formula 1 are each connected to a CC bond. . Therefore, the lifespan of the organic light emitting device including the same may be improved.
  • BDE bond dissociation energy
  • the condensed cyclic compound represented by Chemical Formula 1 is disposed in a ring formed of C and X 11 to X 13 in Chemical Formula 1 and R 11 to R 13 not tilted on the same plane, but bent at a predetermined angle.
  • agglomeration may occur relatively less when deposition is performed. Therefore, the lifespan of the organic light emitting device including the same may be improved.
  • the S1 energy level, T1 energy level, HOMO energy level, LUMO energy level, and binding dissociation energy of some compounds of the condensed cyclic compound represented by Formula 1 are based on B3LYP (DFT: B3LYP, 6-31G ** /
  • the results of evaluation using the Jaguar program accompanied by the molecular structure optimization by the structure optimization at the MIDIX level) are shown in Table 1 below.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an organic light emitting device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the organic light emitting diode 10 may include a first electrode 11; Second electrode 19; An organic layer (15) including an emission layer (16) interposed between the first electrode and the second electrode;
  • the organic layer may include a condensed cyclic compound represented by Chemical Formula 1.
  • the organic layer may include an electron transport region between the emission layer and the second electrode, and the electron transport region may include a condensed cyclic compound represented by Formula 1, but is not limited thereto.
  • a substrate may be further included on the lower portion of the first electrode 11 (the opposite side where the organic layer is disposed) or on the upper portion of the second electrode 19 (the opposite side where the organic layer is located).
  • a substrate used in a conventional organic light emitting device may be used, and a glass substrate or a transparent plastic substrate having excellent mechanical strength, thermal stability, transparency, surface smoothness, ease of handling, and water resistance may be used.
  • the first electrode 11 of the organic light emitting element 10 may be an anode to which a positive voltage is applied, and the second electrode 19 may be a cathode to which a negative voltage is applied. .
  • the first electrode 11 may be a cathode and the second electrode 19 may be an anode.
  • the first electrode 11 is an anode and the second electrode 19 will be described based on the case of a cathode.
  • the first electrode 11 may be formed as a transparent electrode or a reflective electrode, and in the case of a bottom emission type, may be formed as a transparent electrode.
  • ITO, IZO, ZnO or graphene When forming a transparent electrode, ITO, IZO, ZnO or graphene may be used, and when forming a reflective electrode, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, or a compound thereof After the reflection film is formed, it can be formed by forming a film thereon with ITO, IZO, ZnO or graphene.
  • the first electrode 11 may be formed using various known methods, for example, a deposition method, a sputtering method, or a spin coating method.
  • the organic layer 15 may further include a hole transport region between the light emitting layer 16 and the first electrode 11, and further include an electron transport region between the light emitting layer 16 and the second electrode 19. Can be.
  • the hole transport region is a region related to the injection and transport of holes from the anode to the light emitting layer
  • the electron transport region is a region related to the injection and transport of electrons from the cathode to the light emitting layer.
  • the hole transport region may include at least one of a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, and a buffer layer.
  • the hole transport region may include only a hole injection layer or only a hole transport layer.
  • the hole transport region may have a structure of a hole injection layer / hole transport layer or a hole injection layer / hole transport layer / electron blocking layer, which are sequentially stacked from the first electrode 11.
  • the hole injection layer HIL may be formed on the first electrode 11 using various methods such as vacuum deposition, spin coating, cast, LB, and the like. have.
  • a known hole injection material may be used.
  • a phthalocyanine compound such as copper phthalocyanine, m-MTDATA, TDATA, TAPC (4,4′-Cyclohexylidenebis [N, N-bis (4-methylphenyl) benzenamine]), 2-TNATA (4,4 ', 4' '-Tris [2-naphthyl (phenyl) amino] triphenylamine), PANI / DBSA (polyaniline / dodecylbenzenesulfonic acid), PEDOT / PSS (Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrenesulfonate)), PANI / CSA (polyaniline / camphorsulfonic acid) or PANI / PSS (polyaniline / poly (4-styrenesulfonate)), HATCN (1,4,5,8,9,11-hexaaza
  • the hole transport layer HIL may be formed on the first electrode 11 or on the hole injection layer by using various methods such as vacuum deposition, spin coating, casting, and LB. Can be formed.
  • the hole transport layer may be a known hole transport material, for example, mCP (1,3-bis (9-carbazolyl) benzene), TCTA (Tris (4-carbazoyl-9-yl-phenyl) amine), CBP (4,4′-Bis (N-carbazolyl) -1,1'-biphenyl), mCBP (3,3-bis (carbazol-9-yl) bipheny), NPB (N, N'-di (1-naphthyl ) -N, N'-diphenyl- (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine), m-MTDATA (4,4 ', 4 "-tris [phenyl (m-tolyl) amino] triphenylamine) , TPD (N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenylbenzidine) may be used, but is not limited thereto.
  • mCP 1,3-
  • the light emitting layer 16 may be formed on the hole transport region using various methods such as vacuum deposition, spin coating, casting, or LB.
  • the light emitting layer 16 may include a host and a dopant.
  • the host may include a condensed cyclic compound represented by Chemical Formula 1.
  • the host may be mCP (1,3-bis (9-carbazolyl) benzene), TCTA (Tris (4-carbazoyl-9-ylphenyl) amine), CBP (4,4′-Bis (N-carbazolyl) -1,1'-biphenyl), mCBP (3,3-bis (carbazol-9-yl) bipheny), NPB (N, N'-di (1-naphthyl) -N, N'-diphenyl- (1, 1'-biphenyl) -4,4'-diamine), m-MTDATA (4,4 ', 4 "-tris [phenyl (m-tolyl) amino] triphenylamine), TPD (N, N'-bis (3- methylphenyl) -N, N'-diphenylbenzidine), the following compound pBCb2Cz, B3PYMPM (bis-4,6- (3,5-di-3-
  • the light emitting layer 16 may include a dopant, a first host, and a second host.
  • the first host may be a hole transporting host
  • the second host may be an electron transporting host, but is not limited thereto.
  • the second host may include a condensed cyclic compound represented by Formula 1, but is not limited thereto.
  • the first host may be a carbazole derivative or an aromatic amine compound, but is not limited thereto.
  • the first host may be selected from pBCb2Cz, mCP, TCTA, CBP, mCBP, nNPB, m-MTDATA and TPD, but is not limited thereto.
  • the first host and the second host may form an exciplex.
  • the first host and the second host may be included in the weight ratio of 10:90 to 90:10 in the light emitting layer.
  • the dopant may be a phosphorescent dopant, a fluorescent dopant and / or a delayed fluorescent dopant.
  • the phosphorescent dopant may be, for example, Ir (ppy) 3 , Ir (ppy) 2 (acac), Ir (mppy) 3 , Ir (mpp) 2 acac, F 2 Irpic, (F 2 ppy) 2 Ir (tmd) , Ir (ppy) 2 tmd, Ir (pmi) 3 , Ir (pmb) 3 , FCNIr, FCNIrpic, FIr6, FIrN4, FIrpic, PtOEP, Ir (chpy) 3 , PO-01 (C 31 H 23 IrN 2 O 2 S 2 ), Ir (HFP) 2 (pic), Ir (HFP) 2 (mpic), Ir (ppz) 3 and Ir (dfppz) 3 may include at least one selected from, but is not limited thereto.
  • the fluorescent dopant is, for example, perylene, TBPe (2,5,8,11-tetra-tert-butylperylene), BCzVB (1,4-bis [2- (3-N-ethylcarbazoryl) vinyl] benzene), BCzVBi (4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1'-biphenyl), BDAVBi (4,4'-bis [4-diphenylamino] styryl) biphenyl), DPAVB (4- (di -p-tolylamino) -4 '-[(di-p-tolylamino) styryl] stilbene), DPAVBi (4,4'-bis [4- (di-p-tolylamino) styryl] bipnehyl), DSA-Ph (1 -4-di- [4- (N, N-diphenyl) amino] styryl-benzen
  • the delayed fluorescent dopant may include, but is not limited to, for example, 4CzIPN, 2CzPN, 4CzTPN-Ph, PXZ-DPS, DTPPDDA, and BDAPM.
  • the electron transport region may be disposed on the emission layer 16, and the electron transport region may include at least one of a hole blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • the electron transport region may have a structure of a hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer or an electron transport layer / electron injection layer, but is not limited thereto.
  • the electron transport layer may have a single layer or a multilayer structure including two or more different materials.
  • the formation conditions of the hole blocking layer, the electron transport layer, and the electron injection layer of the electron transport region may be referred to the formation conditions of the hole injection layer.
  • the electron transport layer may include a condensed cyclic compound represented by Chemical Formula 1.
  • the electron transport layer may be a known electron transport material in addition to the condensed cyclic compound represented by Formula 1, for example, Alq 3 , BCP (Bathocuproine), Bphen (4,7-diphenyl-1,10- phenanthroline), TAZ (3- (Biphenyl-4-yl) -5- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-4H-1,2,4-triazole), NTAZ (4- (naphthalen-1-yl ) -3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD (2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole), Balq (Bis (2-methyl-8-quinolinolato-N1, O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato) aluminum),
  • the electron injection layer may be formed using a material such as LiF, NaCl, CsF, Li 2 O, BaO, Liq, or the like.
  • the second electrode 19 is provided on the organic layer 15.
  • the second electrode 19 is an alkali metal such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, alkaline earth metal such as beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium , Metals such as europium, terbium and ytterbium, alloys of two or more of these, or alloys of one or more of these with gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten and tin And it can be formed from a structure containing at least two of these. If necessary, UV-ozone treated ITO may be used.
  • the alloy for example, ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO (zinc oxide), graphene or the like can be used.
  • the second electrode 19 may be formed of a transparent oxide such as ITO, IZO, ZnO, or graphene.
  • the organic light emitting device has been described above with reference to FIG. 1, but is not limited thereto.
  • the C 1 -C 60 alkyl group means a linear or branched aliphatic hydrocarbon monovalent group having 1 to 60 carbon atoms, and specific examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isobutyl group, and sec-butyl group. Groups, tert-butyl groups, pentyl groups, iso-amyl groups, hexyl groups and the like.
  • a C 2 -C 60 alkenyl group refers to a hydrocarbon group including at least one carbon double bond in the middle or terminal of the C 2 -C 60 alkyl group, and specific examples thereof include an ethenyl group, a propenyl group, and a butenyl group. Etc. are included.
  • a C 2 -C 60 alkynyl group refers to a hydrocarbon group including at least one carbon triple bond in the middle or terminal of the C 2 -C 60 alkyl group, and specific examples thereof include an ethynyl group, a propynyl group, and the like. Included.
  • the C 1 -C 60 alkoxy group refers to a monovalent group having a chemical formula of —OA 101 (where A 101 is the C 1 -C 60 alkyl group), and specific examples thereof include a methoxy group and an ethoxy group. , Isopropyloxy group and the like.
  • a C 3 -C 10 cycloalkyl group means a monovalent saturated hydrocarbon monocyclic group having 3 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclo Heptyl group and the like.
  • a C 1 -C 10 heterocycloalkyl group means a monovalent monocyclic group having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom selected from N, O, Si, P, and S as a ring-forming atom, Specific examples thereof include 1,2,3,4-oxatriazolidinyl group (1,2,3,4-oxatriazolidinyl), tetrahydrofuranyl group, tetrahydrothiophenyl group and the like.
  • a C 3 -C 10 cycloalkenyl group is a monovalent monocyclic group having 3 to 10 carbon atoms, and refers to a group having at least one double bond in a ring, but having no aromaticity, and examples thereof Examples include a cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cycloheptenyl group, and the like.
  • a C 1 -C 10 heterocycloalkenyl group is a monovalent monocyclic group having 1 to 10 carbon atoms including at least one hetero atom selected from N, O, Si, P, and S as a ring-forming atom, Have at least one double bond in it.
  • Specific examples of the C 1 -C 10 heterocycloalkenyl group include 4,5-dihydro-1,2,3,4-oxatriazolyl group, 2,3-hydrofuranyl group, and 2,3-hydrothiophenyl group Etc. are included.
  • a C 6 -C 60 aryl group refers to a monovalent group having a carbocyclic aromatic system having 6 to 60 carbon atoms.
  • Specific examples of the C 6 -C 60 aryl group include a phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, phenanthrenyl group, pyrenyl group, chrysenyl group and the like.
  • the C 6 -C 60 aryl group includes two or more rings, the two or more rings may be condensed with each other.
  • C 1 -C 60 heteroaryl group used herein includes a monovalent group having at least one hetero atom selected from N, O, Si, P, and S as a ring-forming atom and having a heterocyclic aromatic system having 1 to 60 carbon atoms. Means.
  • Specific examples of the C 1 -C 60 heteroaryl group include a pyridinyl group, a pyrimidinyl group, a pyrazinyl group, a pyridazinyl group, a triazinyl group, a quinolinyl group, an isoquinolinyl group, and the like.
  • the C 1 -C 60 heteroaryl group includes two or more rings, two or more rings may be condensed with each other.
  • C 6 -C 60 aryloxy group -OA point 102 (where, A 102 is the C 6 -C 60 aryl group), C 6 -C 60 arylthio group (arylthio) is -SA 103 (where, A 103 is a C 6 -C 60 aryl group.
  • the C 1 -C 60 heteroaryloxy group refers to -OA 104 (wherein A 104 is the C 1 -C 60 heteroaryl group), and the C 1 -C 60 heteroarylthio group is represented by -SA 105 (where A 105 represents a C 1 -C 60 heteroaryl group.
  • Q 11 to Q 13 , Q 21 to Q 23 and Q 31 to Q 33 are each independently hydrogen, deuterium, -F, -Cl, -Br, -I, hydroxyl group, cyano group, nitro group, or AMI. Dino group, hydrazino group, hydrazono group, C 1 -C 60 alkyl group, C 2 -C 60 alkenyl group, C 2 -C 60 alkynyl group, C 1 -C 60 alkoxy group, C 3 -C 10 cycloalkyl group, C 1 -C 10 heterocycloalkyl group, C 3 -C 10 cycloalkenyl group, C 1 -C 10 heterocycloalkenyl group, C 6 -C 60 aryl group, C 1 -C 60 heteroaryl group, monovalent non-aromatic It may be selected from a condensed polycyclic group, a monovalent non-aromatic heterocondensed polycyclic group, a biphenyl
  • DMAc is Dimethylacetamide and DMF is Dimethylformamide.
  • a 70 nm thick ITO patterned glass substrate as an anode electrode was pre-washed with isopropyl alcohol and acetone and exposed to UV-ozone for 10 minutes.
  • NPB was deposited on the glass substrate to form a hole transport layer having a thickness of 60 nm.
  • Ir (ppy) 3 was co-deposited to form a 5% sum of the weights of pBCb2Cz and Compound 14 to form a light emitting layer having a thickness of 30 nm.
  • ET1 was deposited on the emission layer to form an electron transport layer having a thickness of 55 nm.
  • An organic light emitting device was manufactured by depositing LiF on the electron transport layer to form an electron injection layer having a thickness of 1 nm, and then depositing Al to form a cathode having a thickness of 100 nm. At this time, the layers were thermally deposited while maintaining a vacuum of 5 ⁇ 10 ⁇ 7 Torr.
  • An organic light-emitting device of Example 2 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that Compound 9 was used instead of Compound 14.
  • An organic light-emitting device of Comparative Example 1 was manufactured in the same manner as in Example 1, except that B4PYMPM was used instead of Compound 14.

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따라, 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물이 제공된다.본 발명의 다른 측면에 따라, 제1전극; 제2전극; 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고; 상기 유기층은 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자가 제공된다.

Description

축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자
축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light-emitting device)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
상기 유기 발광 소자는 제1전극 상부에, 발광층을 포함하는 유기층 및 제2전극이 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 상기 제1전극으로부터 주입된 정공 및 제2전극으로부터 주입된 전자가 상기 발광층으로 이동할 수 있다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 상기 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성할 수 있다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
본 발명의 실시예들은 축합환 화합물 및 이를 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다. 구체적으로, 향상된 수명을 갖는 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물이 제공된다:
<화학식 1>
Figure PCTKR2019004850-appb-I000001
Figure PCTKR2019004850-appb-I000002
상기 화학식 1 및 2-1 내지 2-5 중,
R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 수소 및 상기 화학식 2-1 내지 2-5로 표시되는 기 중에서 선택되고;
X11은 N 또는 C(R14)이고; X12는 N 또는 C(R15)이고; X13는 N 또는 C(R16)이고;
X21은 O 및 S 중에서 선택되고;
A21 및 A22는 각각 독립적으로, 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 피라진 그룹, 트리아진 그룹 및 테트라진 그룹 중에서 선택되고;
R14 내지 R15 및 R21 내지 R24는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴티오기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
b21은 1, 2 및 3 중에서 선택되고;
b22는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1전극; 제2전극; 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 발광층을 포함하는 유기층을 포함하고; 상기 유기층은 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 축합환 화합물을 포함한 유기 발광 소자는 장수명을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2은 실시예 1, 2 및 비교예 1의 파장에 따른 전계 발광 스펙트럼(EL 스펙트럼)의 그래프를 나타낸 도면이다.
도 3은 화합물 9의 1H-NMR 데이터를 나타낸 도면이다.
도 4는 화합물 9의 Mass 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예 1, 2 및 비교예 1의 1,000 cd/m2에서의 시간 대 Lt/L0의 그래프를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시예 1, 2 및 비교예 1의 3,000 cd/m2에서의 시간 대 Lt/L0의 그래프를 나타낸 도면이다.
상기 축합환 화합물은 하기 화학식 1로 표시될 수 있다:
<화학식 1>
Figure PCTKR2019004850-appb-I000003
Figure PCTKR2019004850-appb-I000004
상기 화학식 1 중, R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 수소 및 상기 화학식 2-1 내지 2-5로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R11 내지 R13가 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1 내지 2-5로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1로 표시되는 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 하기 화학식 2-11 내지 2-90으로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2019004850-appb-I000005
Figure PCTKR2019004850-appb-I000006
Figure PCTKR2019004850-appb-I000007
Figure PCTKR2019004850-appb-I000008
Figure PCTKR2019004850-appb-I000009
Figure PCTKR2019004850-appb-I000010
상기 화학식 2-11 내지 2-90 중,
X21은 상기 화학식 2-1 중의 설명을 참조하고;
R21a, R21b, R21c 및 R21d는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1 중의 R21에 대한 설명을 참조하고;
R22a, R22b, R22c 및 R22d는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1 중의 R21에 대한 설명을 참조하고;
*는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 중, R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-15 내지 2-90으로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중, X11은 N 또는 C(R14)이고; X12는 N 또는 C(R15)이고; X13는 N 또는 C(R16)일 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, X11은 C(R14)이고; X12는 C(R15)이고; X13는 C(R16)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2-1 내지 2-5 중, X21은 O 및 S 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2-1 내지 2-5 중, X21은 O일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2-1 내지 2-5 중, A21 및 A22는 각각 독립적으로, 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 피라진 그룹, 트리아진 그룹 및 테트라진 그룹 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 2-1 내지 2-5 중, A21 및 A22는 각각 독립적으로, 벤젠 그룹 및 피리딘 그룹 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 2-1 중, A21 및 A22 중 적어도 하나는 피리딘 그룹일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 및 화학식 2-1 내지 2-5 중, R14 내지 R15 및 R21 내지 R24는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴티오기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, R14 내지 R15 및 R21 내지 R24는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기 및 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 화학식 1 및 2-1 내지 2-5 중, R14 내지 R15 및 R21 내지 R24는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I 및 C1-C10알킬기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 2-1 내지 2-5 중, b21은 1, 2 및 3 중에서 선택되고; b22는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택될 수 있다.
상기 화학식 2-1 내지 2-5 중, *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 1-1>
Figure PCTKR2019004850-appb-I000011
상기 화학식 1-1 중, R11 내지 R13에 대한 설명은 상기 화학식 1을 참조한다.
예를 들어, 상기 화학식 1-1 중, R11 내지 R13는 각각 상기 화학식 2-1로 표시되는 기일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 화학식 1-1 중, R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-11 내지 2-90으로 표시되는 기 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 하기 화합물 1 내지 25 중 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2019004850-appb-I000012
Figure PCTKR2019004850-appb-I000013
Figure PCTKR2019004850-appb-I000014
Figure PCTKR2019004850-appb-I000015
Figure PCTKR2019004850-appb-I000016
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 화학식 2-1 내지 2-5로 표시되는 기를 반드시 포함하므로, 상기 축합환 화합물의 최저 여기 삼중항 에너지 레벨이 높을 수 있다. 특히, 상기 화학식 2-1 내지 2-5로 표시되는 기가 N를 포함하는 피리딘 그룹 등을 포함하는 경우, 상기 축합환 화합물의 최저 여기 삼중항 에너지 레벨이 특히 높을 수 있다. 이에 따라, 상기 축합환 화합물은 진청색을 방출하는 유기 발광 소자의 전자 수송층 재료로서 유용할 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 화학식 1 중의 C와 X11 내지 X13으로 이루어진 고리와 R11 내지 R13가 각각 C-C 결합으로 연결됨에 따라, 결합 해리 에너지(BDE)가 높을 수 있다. 따라서, 이를 포함하는 유기 발광 소자의 수명이 향상될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 화학식 1 중의 C와 X11 내지 X13으로 이루어진 고리와 R11 내지 R13가 동일 평면 상에 위치 하지 않고, 소정의 각도로 휘어(tilted) 배치됨에 따라, 이를 증착하는 경우 뭉침(aggregation)이 상대적으로 적게 발생할 수 있다. 따라서, 이를 포함하는 유기 발광 소자의 수명이 향상될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 중 일부 화합물의 S1 에너지 레벨, T1 에너지 레벨, HOMO 에너지 레벨, LUMO 에너지 레벨 및 결합 해리 에너지를 B3LYP 에 기반한 density functional theory (DFT: B3LYP, 6-31G**/MIDIX 수준에서 구조 최적화함)에 의한 분자 구조 최적화를 수반한 Jaguar 프로그램을 이용하며 평가한 결과는 하기 표 1과 같다.
[표 1]
Figure PCTKR2019004850-appb-I000017
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자(10)의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
상기 유기 발광 소자(10)는 제1전극(11); 제2전극(19); 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 발광층(16)을 포함하는 유기층(15)을 포함하고; 상기 유기층은 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 유기층은 상기 발광층 및 상기 제2전극 사이에 전자 수송 영역을 포함하고, 상기 전자 수송 영역은 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1전극(11) 하부(유기층이 위치한 반대편) 또는 제2전극(19)의 상부(유기층이 위치한 반대편)에는 기판(미도시)을 추가로 포함할 수 있다. 기판(미도시)으로는 통상적인 유기 발광 소자에 사용되는 기판을 사용할 수 있으며, 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
유기 발광 소자(10)의 제1전극(11)은 (+) 전압이 인가되는 양극(anode)일 수 있고, 제2전극(19)은 (-) 전압이 인가되는 음극(cathode)일 수 있다. 이와 반대로 제1전극(11)이 음극일 수 있고 제2전극(19)은 양극일 수도 있다. 편의상 제1전극(11)이 양극이고 제2전극(19)은 음극인 경우를 중심으로 설명한다.
제1전극(11)은 투명 전극 또는 반사 전극으로 형성할 수 있으며, 배면 발광형인 경우에는 투명 전극으로 형성할 수 있다. 투명 전극으로 형성할 때는 ITO, IZO, ZnO 또는 그래핀 등을 사용할 수 있고, 반사 전극으로 형성할 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 또는 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 그래핀 등으로 막을 형성함으로써 형성할 수 있다. 제1전극(11)은 공지된 다양한 방법, 예를 들면, 증착법, 스퍼터링법 또는 스핀코팅법 등을 이용하여 형성될 수 있다.
한편, 유기층(15)은 발광층(16)과 제1전극(11) 사이에 정공 수송 영역을 더 포함할 수 있고, 발광층(16)과 제2전극(19) 사이에 전자 수송 영역을 더 포함할 수 있다. 정공 수송 영역은 양극으로부터 발광층으로의 정공의 주입 및 수송에 관련된 영역이고, 전자 수송 영역은 음극으로부터 발광층으로의 전자의 주입 및 수송에 관련된 영역이다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 저지층 및 버퍼층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 정공 수송 영역은 정공 주입층만을 포함하거나, 정공 수송층만을 포함할 수 있다. 또는, 상기 정공 수송 영역은, 제1전극(11)로부터 차례로 적층된, 정공 주입층/정공 수송층 또는 정공 주입층/정공 수송층/전자 저지층의 구조를 가질 수 있다.
정공 수송 영역이 정공 주입층을 포함할 경우, 정공 주입층(HIL)은 상기 제1전극(11) 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
정공 주입층에 사용되는 물질로는 공지된 정공 주입 재료를 사용할 수 있는데, 예를 들면, 구리프탈로시아닌 등과 같은 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA, TDATA, TAPC(4,4′-Cyclohexylidenebis[N,N-bis(4-methylphenyl)benzenamine]), 2-TNATA(4,4',4''-Tris[2-naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine), PANI/DBSA (폴리아닐린/도데실벤젠술폰산), PEDOT/PSS(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)), PANI/CSA (폴리아닐린/캠퍼술폰산) 또는 PANI/PSS (폴리아닐린/폴리(4-스티렌술포네이트)), HATCN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
정공 수송 영역이 정공 수송층을 포함할 경우, 정공 수송층(HIL)은 상기 제1전극(11) 상부 또는 정공 주입층 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
정공 수송층은 공지의 정공 수송 재료를 사용할 수 있는데, 예를 들면, mCP(1,3-bis(9-carbazolyl)benzene), TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-yl-phenyl)amine), CBP(4,4′-Bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl), mCBP(3,3-bis(carbazol-9-yl)bipheny),　NPB(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine), m-MTDATA(4,4',4"-tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine), TPD(N,N′-bis(3-methylphenyl)-N,N′-diphenylbenzidine) 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 정공 수송 영역 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법 또는 LB법 등과 같은 다양한 방법을 사용하여 발광층(16)이 형성될 수 있다.
발광층(16)은 호스트 및 도펀트를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 상기 호스트는 mCP(1,3-bis(9-carbazolyl)benzene), TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-ylphenyl)amine), CBP(4,4′-Bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl), mCBP(3,3-bis(carbazol-9-yl)bipheny),　NPB(N,N'-di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine), m-MTDATA(4,4',4"-tris[phenyl(m-tolyl)amino]triphenylamine), TPD(N,N′-bis(3-methylphenyl)-N,N′-diphenylbenzidine), 하기 화합물 pBCb2Cz, B3PYMPM(bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine), TPBi(2,2',2"-(1,3,5-benzenetriyl)tris-[1-phenyl-1H-benzimidazole]), 3TPYMB(Tris(2,4,6-triMethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane), BmPyPB(1,3-bis[3,5-di (pyridin-3-yl) phenyl]benzene), TmPyPB(3,3'-[5'-[3-(3-Pyridinyl)phenyl][1,1':3',1"-terphenyl]-3,3"-diyl]bispyridine), 하기 화합물 BSFM, 하기 화합물 PO-T2T, PO15(dibenzo[b,d]thiophene-2,8-diylbis(diphenylphosphine oxide)) 및 B4PYMPM(bis-4,6-(3,5-di-4-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine) 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2019004850-appb-I000018
Figure PCTKR2019004850-appb-I000019
Figure PCTKR2019004850-appb-I000020
Figure PCTKR2019004850-appb-I000021
Figure PCTKR2019004850-appb-I000022
Figure PCTKR2019004850-appb-I000023
Figure PCTKR2019004850-appb-I000024
Figure PCTKR2019004850-appb-I000025
Figure PCTKR2019004850-appb-I000026
다른 실시예에 있어서, 발광층(16)은 도펀트, 제1호스트 및 제2호스트를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1호스트는 정공 수송성 호스트이고, 상기 제2호스트는 전자 수송성 호스트일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 제2호스트는 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 제1호스트는 카바졸 유도체 또는 방향족 아민 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또 다른 예로서, 상기 제1호스트는 pBCb2Cz, mCP, TCTA, CBP, mCBP,　NPB, m-MTDATA 및 TPD 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1호스트 및 상기 제2호스트를 발광층에 포함하는 유기 발광 소자에 전압이 인가되면 상기 제1호스트 및 상기 제2호스트가 엑시플렉스를 형성할 수 있다.
상기 제1호스트 및 상기 제2호스트는 상기 발광층 중에 10:90 내지 90:10의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 도펀트는 인광 도펀트, 형광 도펀트 및/또는 지연 형광 도펀트일 수 있다.
상기 인광 도펀트는, 예를 들어 Ir(ppy)3, Ir(ppy)2(acac), Ir(mppy)3, Ir(mpp)2acac, F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(ppy)2tmd, Ir(pmi)3, Ir(pmb)3, FCNIr, FCNIrpic, FIr6, FIrN4, FIrpic, PtOEP, Ir(chpy)3, PO-01(C31H23IrN2O2S2), Ir(HFP)2(pic), Ir(HFP)2(mpic), Ir(ppz)3 및 Ir(dfppz)3 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 형광 도펀트는, 예를 들어 페릴렌, TBPe (2,5,8,11-tetra-tert-butylperylene), BCzVB (1,4-bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]benzene), BCzVBi (4,4'-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-1,1'-biphenyl), BDAVBi (4,4'-bis[4-diphenylamino]styryl)biphenyl), DPAVB (4-(di-p-tolylamino)-4'-[(di-p-tolylamino)styryl]stilbene), DPAVBi (4,4'-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]bipnehyl), DSA-Ph (1-4-di-[4-(N,N-diphenyl)amino]styryl-benzene), Coumarin 6, C545T, DMQA (N,N'-dimethyl-quinacridone), DBQA (5,12-Dibutylquinacridone), TTPA (9,10-bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracene), TPA (9,10-bis[phenyl(m-tolyl)-amino]anthracene), BA-TTB (N10,N10,N10',N10'-tetra-tolyl-9,9'-bianthracene-10,10'-diamine), BA-TAB (N10,N10,N10',N10'-tetraphenyl-9,9'-bianthracene-10,10'-diamine), BA-NPB (N10,N10'-diphenyl-N10,N10'-dinaphthalenyl-9,9'-bianthracene-10,10'-diamine), DEQ (N,N'-diethylquinacridone), DCM (4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-[p-(dimethylamino)styryl]-4H-pyran), DCM2 (4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran), DCJT (4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), DCJTB (4-(Dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), DCJTI, DCJMTB, DPP (6,13-diphenylpentacene), DCDDC (3-(dicyanomethylene)-5,5-dimethyl-1-[(4-dimethylamino)styryl]cyclohexene), AAAP (6-methyl-3-[3-(1,1,6,6-tetramethyl-10-oxo-2,3,5,6-tetrahydro-1H,4H,10H-11-oxa-3a-azabenzo[de]-anthracen-9-yl)acryloyl]pyran-2,4-dione), (PPA)(PSA)Pe-1 (3-(N-phenyl-N-p-tolylamino)-9-(N-p-styrylphenyl-N-p-tolylamino)perylene), BSN (1,10-dicyano-substituted bis-styrylnaphthalene derivative) DBP (tetraphenyldibenzoperiflanthene), TBRb (2,8-di-tert-butyl-5,11-bis(4-tert-butylphenyl)-6,12-diphenyltetracene) 및 루브렌(Rubrene) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 지연 형광 도펀트는, 예를 들어 4CzIPN, 2CzPN, 4CzTPN-Ph, PXZ-DPS, DTPPDDA 및 BDAPM 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
Figure PCTKR2019004850-appb-I000027
Figure PCTKR2019004850-appb-I000028
발광층(16) 상부에 전자 수송 영역이 배치될 수 있고, 전자 수송 영역은 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전자 수송 영역은 정공 저지층/전자 수송층/전자 주입층 또는 전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 전자 수송층은 단일층 또는 2 이상의 서로 다른 물질을 포함한 다층 구조를 가질 수 있다.
상기 전자 수송 영역의 정공 저지층, 전자 수송층 및 전자 주입층의 형성 조건은 정공 주입층의 형성 조건을 참조한다.
상기 전자 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전자 수송층은 상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물 외에, 공지의 전자 수송 재료를 사용할 수 있는데 예를 들면, Alq3, BCP(Bathocuproine), Bphen(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), TAZ(3-(Biphenyl-4-yl)-5-(4-tert-butylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole), NTAZ(4-(naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole), tBu-PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), Balq(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-Biphenyl-4-olato)aluminum), Bebq2(Bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium), AND(9,10-Di(naphth-2-yl)anthracene), B3PYMPM, TPBi, 3TPYMB, BmPyPB, TmPyPB, 상기 화합물 BSFM, 상기 화합물 PO-T2T, PO15 및 하기 화합물 ET1 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure PCTKR2019004850-appb-I000029
전자 주입층은 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등과 같은 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 유기층(15) 상부로는 제2전극(19)이 구비되어 있다. 제2전극(19)은 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 등의 알칼리 금속, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨 등의 알칼리 토금속, 알루미늄, 스칸듐, 바나듐, 아연, 이트륨, 인듐, 세륨, 사마륨, 유로퓸, 테르븀, 이테르븀 등의 금속, 이들 중 2개 이상의 합금, 또는 이들 중 1개 이상과 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티탄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1개 이상과의 합금, 및 이들 중 적어도 2종을 포함하는 구조체로 형성할 수 있다. 필요에 따라서는 ITO에 자외선-오존 처리한 것을 사용할 수도 있다. 합금으로서는, 예를 들면 ITO(인듐주석산화물), IZO(인듐아연산화물), ZnO(아연 산화물) 또는 그래핀 등을 사용할 수 있다. 전면 발광형인 경우 제2전극(19)은 ITO, IZO, ZnO 또는 그래핀 같은 투명한 산화물로 형성될 수 있다.
이상, 상기 유기 발광 소자를 도 1을 참조하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 중 C1-C60알킬기는, 탄소수 1 내지 60의 선형 또는 분지형 지방족 탄화수소 1가(monovalent) 그룹을 의미하며, 구체적인 예에는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C2-C60알케닐기는, 상기 C2-C60알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 이중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C2-C60알키닐기는, 상기 C2-C60알킬기의 중간 또는 말단에 하나 이상의 탄소 삼중 결합을 포함한 탄화수소 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 에티닐기, 프로피닐기, 등이 포함된다.
본 명세서 중 C1-C60알콕시기는, -OA101(여기서, A101은 상기 C1-C60알킬기임)의 화학식을 갖는 1가 그룹을 의미하며, 이의 구체적인 예에는, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로필옥시기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알킬기는, 탄소수 3 내지 10의 1가 포화 탄화수소 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는는 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알킬기는, N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 1 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 1,2,3,4-옥사트리아졸리디닐기(1,2,3,4-oxatriazolidinyl), 테트라히드로퓨라닐기(tetrahydrofuranyl), 테트라히드로티오페닐기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C3-C10시클로알케닐기는 탄소수 3 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 가지나, 방향족성(aromaticity)을 갖지 않는 그룹을 의미하며, 이의 구체예에는 시클로펜테닐기, 시클로헥세닐기, 시클로헵테닐기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C1-C10헤테로시클로알케닐기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함한 탄소수 1 내지 10의 1가 모노시클릭 그룹으로서, 고리 내에 적어도 하나의 이중 결합을 갖는다. 상기 C1-C10헤테로시클로알케닐기의 구체예에는, 4,5-디히드로-1,2,3,4-옥사트리아졸일기, 2,3-히드로퓨라닐기, 2,3-히드로티오페닐기 등이 포함된다.
본 명세서 중 C6-C60아릴기는 탄소수 6 내지 60개의 카보시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가(monovalent) 그룹을 의미한다. 상기 C6-C60아릴기의 구체예에는, 페닐기, 나프틸기, 안트라세닐기, 페난트레닐기, 파이레닐기, 크라이세닐기 등을 포함된다. 상기 C6-C60아릴기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 상기 2 이상의 고리들은 서로 축합될 수 있다.
본 명세서 중 C1-C60헤테로아릴기는 N, O, Si, P 및 S 중에서 선택된 적어도 하나의 헤테로 원자를 고리-형성 원자로서 포함하고 탄소수 1 내지 60개의 헤테로시클릭 방향족 시스템을 갖는 1가 그룹을 의미한다. 상기 C1-C60헤테로아릴기의 구체예에는, 피리디닐기, 피리미디닐기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기 등이 포함된다. 상기 C1-C60헤테로아릴기가 2 이상의 고리를 포함할 경우, 2 이상의 고리들은 서로 축합될 수 있다.
본 명세서 중 C6-C60아릴옥시기는 -OA102(여기서, A102는 상기 C6-C60아릴기임)를 가리키고, C6-C60아릴티오기(arylthio)는 -SA103(여기서, A103은 상기 C6-C60아릴기임)를 가리킨다.
본 명세서 중 C1-C60헤테로아릴옥시기는 -OA104(여기서, A104는 상기 C1-C60헤테로아릴기임)를 가리키고, C1-C60헤테로아릴티오기는 -SA105(여기서, A105는 C1-C60헤테로아릴기임)를 가리킨다.
본 명세서 중, 상기 치환된 트리아진 그룹, 치환된 C3-C10시클로알케닐렌기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐렌기, 치환된 C6-C60아릴렌기, 치환된 C1-C60헤테로아릴렌기, 치환된 2가 비-방향족 축합다환 그룹, 치환된 2가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 치환된 C1-C60알킬기, 치환된 C2-C60알케닐기, 치환된 C2-C60알키닐기, 치환된 C1-C60알콕시기, 치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환된 C6-C60아릴기, 치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환된 C6-C60아릴티오기, 치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환된 C1-C60헤테로아릴옥시기, 치환된 C1-C60헤테로아릴티오기, 치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹의 치환기 중 적어도 하나는,
중수소(-D), -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q11)(Q12)(Q13), -N(Q11)(Q12), -B(Q11)(Q12), -C(=O)(Q11), -S(=O)2(Q11) 및 -P(=O)(Q11)(Q12) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기 및 C1-C60알콕시기;
C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹;
중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, -Si(Q21)(Q22)(Q23), -N(Q21)(Q22), -B(Q21)(Q22), -C(=O)(Q21), -S(=O)2(Q21) 및 -P(=O)(Q21)(Q22) 중에서 선택된 적어도 하나로 치환된, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴티오기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹; 및
-Si(Q31)(Q32)(Q33), -N(Q31)(Q32), -B(Q31)(Q32), -C(=O)(Q31), -S(=O)2(Q31) 및 -P(=O)(Q31)(Q32);
중에서 선택되고,
상기 Q11 내지 Q13, Q21 내지 Q23 및 Q31 내지 Q33은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, C1-C60알킬기, C2-C60알케닐기, C2-C60알키닐기, C1-C60알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C1-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C1-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C1-C60헤테로아릴기, 1가 비-방향족 축합다환 그룹, 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹, 비페닐기 및 터페닐기 중에서 선택될 수 있다.
[실시예]
합성예 1: 화합물 9의 합성
하기 Scheme을 참조하여 화합물 9를 합성하였다.
Figure PCTKR2019004850-appb-I000030
a) Pd(PPh3)4, K2CO3, 1,4-Dioxane/H2O=5:1, 환류, 8 시간, 수율 92%;
b) BBr3(2 당량), CH2Cl2, 실온, 2 시간, 82%;
c) Cs2CO3(3 당량), DMAc, 환류, 3 시간, 87%;
d) Pd(dppf)Cl2(0.1 당량), KOAc(3 당량), DMF(10T), 환류, 8 시간, 99%;
e) Pd2(dba)3(0.1 당량), XPhos(0.2 당량), K2CO3(3 당량), 1,4-Dioxane/H2O=5:1(10T), 환류, 8h, 37%;
여기서, DMAc는 Dimethylacetamide이고, DMF는 Dimethylformamide이다.
1H-NMR 및 Mass 분석을 통해 화합물 9가 합성되었음을 확인하였고, 1H-NMR 및 Mass 분석 결과를 도 2 및 3에 나타내었다.
합성예 2: 화합물 14의 합성
상기 화합물 9(5) 대신 하기 3-chlorobenzofuro[2,3-b]pyridine을 사용하였다는 점을 제외하고는, 합성예 1과 동일한 방법을 사용하여 화합물 14를 합성하였다:
Figure PCTKR2019004850-appb-I000031
실시예 1
애노드 전극으로서 70 nm 두께의 ITO가 패터닝되어 있는 유리 기판을 이소프로필 알코올과 아세톤으로 미리 세정하였고, UV-오존에 10분 동안 노출시켰다. 상기 유리 기판 상부에 NPB를 증착하여 60 nm 두께의 정공 수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 pBCb2Cz 및 화합물 14를 1:1 몰비로 유지하면서, pBCb2Cz 및 화합물 14의 중량의 합의 5%가 되도록 Ir(ppy)3를 공증착하여 30 nm 두께의 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상부에 ET1을 증착하여 55 nm 두께의 전자 수송층을 형성하였다. 상기 전자 수송층 상부에 LiF를 증착하여 1 nm의 전자 주입층을 형성하고, 그 다음 Al을 증착하여 100 nm 두께의 캐소드 전극을 형성함으로써 유기 발광 소자를 제작하였다. 이때 각 층들은 5×10-7 Torr의 진공을 유지하면서 열증착되었다.
실시예 2
상기 화합물 14 대신 화합물 9를 사용하였다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 실시예 2의 유기 발광 소자를 제작하였다.
비교예 1
상기 화합물 14 대신 B4PYMPM을 사용하였다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 비교예 1의 유기 발광 소자를 제작하였다.
평가예
실시예 1, 2 및 비교예 1에 대하여, 휘도(luminance) 및 EL 스펙트럼이 프로그램 가능한 소스 미터 (Keithley 2400) 및 스펙트로포토미터(Spectrascan PR650, Photo Research)를 사용하여 측정되었다. 그 결과를 도 5 및 6에 나타내었다. 이 때, 수명은 각각 1000 cd/m2 및 3000 cd/m2에서 초기 휘도(L0)와 특정 시간(t)이 경과한 후의 휘도(Lt)를 측정하여 나타내었다.
도 5 및 6에 따르면, 실시예 1 및 2의 수명이 비교예 1의 수명에 비해 현저히 향상됨을 확인할 수 있다.

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물:
    <화학식 1>
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000032
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000033
    상기 화학식 1 및 2-1 내지 2-5 중,
    R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 수소 및 상기 화학식 2-1 내지 2-5로 표시되는 기 중에서 선택되고;
    X11은 N 또는 C(R14)이고; X12는 N 또는 C(R15)이고; X13는 N 또는 C(R16)이고;
    X21은 O 및 S 중에서 선택되고;
    A21 및 A22는 각각 독립적으로, 벤젠 그룹, 피리딘 그룹, 피리미딘 그룹, 피리다진 그룹, 피라진 그룹, 트리아진 그룹 및 테트라진 그룹 중에서 선택되고;
    R14 내지 R15 및 R21 내지 R24는 각각 독립적으로, 수소, 중수소, -F, -Cl, -Br, -I, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알킬기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C60알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C60알콕시기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C10시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C10헤테로시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C6-C60아릴티오기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 C1-C60헤테로아릴티오기, 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 축합다환 그룹 및 치환 또는 비치환된 1가 비-방향족 헤테로축합다환 그룹 중에서 선택되고;
    b21은 1, 2 및 3 중에서 선택되고; b22는 1, 2, 3 및 4 중에서 선택되고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  2. 제1항에 있어서,
    R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1로 표시되는 기인, 축합환 화합물.
  3. 제1항에 있어서,
    R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 하기 화학식 2-11 내지 2-90으로 표시되는 기 중에서 선택되는, 축합환 화합물:
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000034
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000035
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000036
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000037
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000038
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000039
    상기 화학식 2-11 내지 2-90 중,
    X21은 상기 화학식 2-1 중의 설명을 참조하고;
    R21a, R21b, R21c 및 R21d는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1 중의 R21에 대한 설명을 참조하고;
    R22a, R22b, R22c 및 R22d는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1 중의 R21에 대한 설명을 참조하고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  4. 제1항에 있어서,
    X11은 C(R14)이고; X12는 C(R15)이고; X13는 C(R16)인, 축합환 화합물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 축합환 화합물은 하기 화학식 1-1로 표시되는, 축합환 화합물:
    <화학식 1-1>
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000040
    상기 화학식 1-1 중,
    R11 내지 R13의 정의는 상기 화학식 1 중의 정의를 참조한다.
  6. 제5항에 있어서,
    R11 내지 R13는 각각 독립적으로, 하기 화학식 2-11 내지 2-90으로 표시되는 기 중에서 선택되는, 축합환 화합물:
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000041
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000042
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000043
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000044
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000045
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000046
    상기 화학식 2-11 내지 2-90 중,
    X21은 상기 화학식 2-1 중의 설명을 참조하고;
    R21a, R21b, R21c 및 R21d는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1 중의 R21에 대한 설명을 참조하고;
    R22a, R22b, R22c 및 R22d는 각각 독립적으로, 상기 화학식 2-1 중의 R21에 대한 설명을 참조하고;
    *는 이웃한 원자와의 결합 사이트이다.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 축합환 화합물은 하기 화합물 1 내지 25 중에서 선택되는, 축합환 화합물:
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000047
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000048
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000049
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000050
    Figure PCTKR2019004850-appb-I000051
  8. 제1전극;
    제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 개재되고 발광층을 포함한 유기층; 을 포함하고,
    상기 유기층은, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 축합환 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발광층이 상기 축합환 화합물을 포함하는, 유기 발광 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 발광층은 정공 수송성 호스트를 더 포함하는, 유기 발광 소자.
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