KR101200863B1 - 유기 발광 디바이스에서 방출 도판트로서 사용되는 비스(아진일) 메텐 붕소 착체 - Google Patents

유기 발광 디바이스에서 방출 도판트로서 사용되는 비스(아진일) 메텐 붕소 착체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 2 및 3 중 하나를 가지며 5개 이상의 융합 고리의 착체 시스템을 포함하고 하나 이상의 고리 탄소 또는 질소 상에, 에틸 아세테이트 용매 중의 <10-3M의 농도에서 측정 시, 520㎚ 미만의 최대 방출 파장을 제공하기에 충분한 치환체를 갖는 발광 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물을 함유하는 발광 층을 포함하는 OLED 디바이스를 개시한다:
화학식 2
Figure 112011097887847-pat00033

화학식 3
Figure 112011097887847-pat00034

상기 식에서,
각각의 Xa, Xb, Xc 및 Xd는 독립적으로 선택된 치환체이고, 이들 중 2개는 결합하여 융합 고리를 형성할 수 있으며 추가로 융합 고리 치환을 포함할 수 있고; m 및 n은 독립적으로 0 내지 2이고; o 및 p는 독립적으로 0 내지 4이며; Y는 H 또는 치환체이고; Za 및 Zb는 독립적으로 선택된 치환체이다.

Description

유기 발광 디바이스에서 방출 도판트로서 사용되는 비스(아진일) 메텐 붕소 착체{A BIS(AZINYL) METHENE BORON COMPLEX USED AS AN EMISSIVE DOPANT IN AN ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 비스(아진일)메텐 붕소 기를 함유하는 붕소 도판트 화합물을 함유하는 발광 층을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED) 전기발광(EL) 디바이스에 관한 것이다.
유기 전기발광(EL) 디바이스는 20년 이상동안 알려져 왔지만, 그의 성능 한계로 인해 많은 바람직한 용도들에 장애가 있었다. 가장 단순한 형태에서, 유기 EL 디바이스는 정공 주입용 애노드, 전자 주입용 캐쏘드, 및 이들 전극 사이에 샌드위치되어 빛을 방출시키는 전하 재조합을 지원하는 유기 매질로 구성된다. 이러한 디바이스는 통상적으로 유기 발광 다이오드, 또는 OLED으로도 지칭된다. 대표적인 초기 유기 EL 디바이스는 1965년 3월 9일자로 허여된 구르니(Gurnee) 등의 미국 특허 제 3,172,862 호; 1965년 3월 9일자로 허여된 구르니의 미국 특허 제 3,173,050 호; 드레스너(Dresner)의 문헌["Double Injection Electroluminescence in Anthracene", RCA Review, Vol. 30, pp. 322-334, 1969]; 및 1973년 1월 9일자로 허여된 드레스너의 미국 특허 제 3,710,167 호에 개시되어 있다. 이러한 디바이스에서의 유기 층들은 대개 폴리사이클릭 방향족 탄화수소로 구성되며, 매우 두껍다(1㎛를 훨씬 초과한다). 결과적으로, 작동 전압이 종종 >100V로 매우 높다.
보다 최근의 유기 EL 디바이스는 상기 애노드와 캐쏘드 사이에 극 박층(예를 들어 <1.0㎛)으로 이루어진 유기 EL 소자를 포함한다. 여기에서, 상기 유기 EL 소자는 상기 애노드와 캐쏘드 전극 사이에 층들을 포함한다. 상기 두께의 감소는 상기 유기 층의 저항을 낮추어 상기 디바이스를 훨씬 낮은 전압에서 작동할 수 있게 한다. 미국 특허 제 4,356,429 호에 처음으로 개시된 기본적인 2층 구조의 EL 디바이스에서는, 애노드에 인접한 EL 소자의 하나의 유기 층이 정공을 수송하도록 특별히 선택되고(따라서 상기 층을 정공 수송 층이라 칭한다), 다른 유기 층은 전자를 수송하도록 특별히 선택된다(이를 전자 수송 층이라 칭한다). 상기 두 층 사이의 계면은 주입된 정공/전자 쌍의 재조합과 생성된 전기발광에 효율적인 부위를 제공한다.
상기 정공 수송 층과 전자 수송 층 사이에 유기 발광 층(LEL)을 함유하는 3 층의 유기 EL 디바이스(예를 들어 탕(Tang) 등의 문헌[J. Applied Physics, Vol. 65, pages 3610-3616, 1989]에 개시된 바와 같은 디바이스)가 또한 제안되었다. 상기 발광 층은 통상적으로, 효율성을 개선시키고 색상 조정을 허용하는 게스트 물질 또는 도판트로 도핑된 호스트 물질로 이루어진다.
이러한 초기 발명 이래로, 디바이스 물질의 추가적인 개선은 특히, 예를 들어 미국 특허 제 5,061,569; 5,409,783; 5,554,450; 5,593,788; 5,683,823; 5,908,581; 5,928,802; 6,020,078; 및 6,208,077 호에 개시된 바와 같이 색상, 안정성, 발광 효율 및 제조 가능성 등의 특성에 있어서 성능을 개선시켰다.
이러한 발전에도 불구하고, 높은 색 순도 및 긴 반감기와 함께 높은 발광 효율을 제공하는 도판트와 같은 유기 EL 디바이스 성분들이 끊임없이 요구되고 있다.
유용한 부류의 도판트는 5,6,5-트라이사이클릭 피로메텐-BF2 착체로부터 유도되며 미국 특허 제 5,683,823 호; 일본 특허 제 09 289 081 A; 11 097 180A 호 및 미국 특허 공보 제 2003-0198829-A1 호에 개시되어 있다. 이러한 물질들은 전형적으로는 좁은 방출 스펙트럼을 특징으로 하며, 매력적으로 높은 색 순도를 생성시킬 수 있다. 그러나, 녹색을 방출하는 비치환되거나 알킬 치환된 피로메텐-BF2 착체는 비교적 낮은 전기발광 양자 효율을 나타낸다. 매우 효율적인 OLED를 성취하기 위해서, 치환체로서 페닐 고리를 사용하여 공액된 π 시스템을 연장시킬 필요가 있다. 그 결과, 상기 방출 파장은 전형적으로는 적색으로 이동하게 되어, 피로메텐-BF2 착체에 의해 양호한 효율로 방출될 수 있는 최단 파장의 빛인 적색을 띤 호박색을 생성시킨다. 간단히, 발광 효율적인 녹색 OLED는 도판트로서 사용되는 피로메텐 BF2 착체에 의해 편리하게 수득되지 않는 것으로 보인다.
본 발명은 OLED 디바이스의 발광 층에 개선된 발광 효율 및 바람직한 색상을 나타내는 발광 화합물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OLED 디바이스는, 5개 이상의 융합 고리의 착체 시스템을 포함하고 하나 이상의 고리 탄소 또는 질소 상에, 에틸 아세테이트 용매 중의 <10-3M의 농도에서 측정 시, 520㎚ 미만의 최대 방출 파장을 제공하기에 충분한 치환체를 갖는 발광 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물을 함유하는 발광 층을 포함함에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 OLED 디바이스에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 발광층이 하나 이상의 고리 탄소 또는 질소 상에 5개 이상의 융합 고리와 치환체를 갖는 발광 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물을 함유하므로, 발광 효율 을 개선하고 바람직한 색상을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 전형적인 OLED 디바이스의 개략적인 횡단면도이다.
본 발명은 일반적으로는 상술한 바와 같다.
본 발명의 OLED 디바이스는 캐쏘드, 애노드, 전하 주입 층(필요한 경우), 전하 수송 층, 및 특정한 발광 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물을 포함하는 발광 층(LEL)을 포함하는 다층 전기발광 디바이스이다. 아진 또는 아진일이라는 용어는 한치-위드만(Hantzsch-Widman) 계열의 [The Naming and Indexing of Chemical Substances for Chemical Abstracts-A Reprint of Index IV(Chemical Substance Index Names) from the Chemical Abstracts-1992 Index Guide; American Chemical Society: Columbus, OH, 1992; paragraph 146]에 의해 정의된 바와 같이 하나 이상의 질소를 함유하는 6 원 방향족 고리 시스템(아진 고리 시스템)을 지칭한다.
유용한 것으로 밝혀진 OLED 디바이스용 도판트의 부류에는 6,6,6-트라이사이클릭 비스(아진일)메테인 붕소 착체 기, 및 유용하게는 비스(피리딘일)메테인 붕소 착체 기가 있다. 그러나, 상기와 같은 트라이사이클릭 화합물들은 양자 방출 효율이 비효율적일 수 있다. 상기 양자 효율은 추가의 불포화 고리를 트라이사이클릭 핵에 융합시킨 유도체에서 개선될 수 있다. 더욱 또한, 상기 추가의 고리는 상기 도판트의 승화 성질을 개선시킬 수 있으며, 이는 생성되는 OLED 디바이스의 제조 가능성을 개선시킬 수 있다. 그러나, 상기 부가된 융합 고리의 유해 부작용은 상기 방출을 보다 긴 파장쪽으로 이동시켜 덜 바람직한 방출을 갖는 도판트를 생성시키는 것이다.
적합하게는, 상기 디바이스의 발광 층은 호스트와 도판트를 포함하며, 이때 상기 도판트는 상기 호스트의 10중량% 이하, 보다 전형적으로는 0.1 내지 5.0중량%의 양으로 존재한다. 상기 기는 적합하게는 5개 이상의 융합 고리의 고리 시스템을 포함하는 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물 및 유용하게는 5개 이상의 융합 고리의 고리 시스템을 포함하는 비스(피리딘일)메텐 붕소 착화합물, 및 바람직하게는 5 또는 6개의 융합 고리의 고리 시스템을 포함하는 비스(피리딘일)메텐 붕소 착화합물 또는 비스(퀴노일)메테인 붕소 착화합물이다. 상기 융합 고리는 바람직하게는 불포화를 포함하며, 상기 불포화된 융합 고리들은 편의상 방향족 고리 시스템을 형성한다. 하나 이상의 추가적인 고리 치환체 기, 특히 추가로 개시되는 기들이 존재하는 경우 양호한 결과가 획득된다.
상기 도판트에 의해 부여되는 이점은 호스트 특이적인 것은 아닌 것으로 보인다. 바람직한 호스트는 킬레이트화된 옥시노이드 화합물 또는 안트라센 화합물을 기본으로 하는 것들을 포함한다. 호스트의 특정한 예는 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III) 및 2-3급-뷰틸-9,10-다이-(2-나프틸)이다. 바람직하게는, 상기 옥시노이드와 안트라센 유형의 호스트의 조합을 공동 호스트로서 상기 층의 50중량% 이상 또는 심지어 75중량% 이상의 양으로 사용한다.
본 발명에 유용한 도판트의 실시양태는 녹색 색상 또는 청-녹색 색상을 갖는 방출광을 제공한다. 비스(아진일)메테인 붕소 착화합물을 함유하지 않는 디바이스에 비해 감소된 초기 발광 손실을 나타내는 실시양태를 제공하도록 치환체를 선택한다.
본 발명에 유용한 화합물을 적합하게는 하기 화학식 1로 표시된다:
Figure 112011097887847-pat00001
상기 식에서,
A 및 A'는 독립적으로 하나 이상의 질소를 함유하는 6 원 방향족 고리 시스템에 상응하는 아진 고리 시스템을 나타내고;
각각의 Xa 및 Xb는 독립적으로 선택된 치환체이며, 이들 중 2개는 결합하여 A 또는 A'에 융합 고리를 형성하고 추가로 융합 고리 치환을 포함할 수 있으며;
m 및 n은 독립적으로 0 내지 4이고;
Y는 H 또는 치환체이고;
Za 및 Zb는 독립적으로 선택된 치환체이고;
1, 2, 3, 4, 1', 2', 3' 및 4'는 탄소 또는 질소 원자로서 독립적으로 선택되나; 단,
각각의 Xa 및 Xb의 선택은 추가의 치환을 포함하여 5개 이상의 융합 고리의 융합 고리 시스템을 생성시키고;
또한 상기 융합 고리 시스템상에 비 양성자성 용매 중의 <10-3M의 농도에서 520㎚ 미만의 최대 방출 파장을 제공하기에 충분한 하나 이상의 치환체가 존재한다.
상기 디바이스에서, 1, 2, 3, 4, 1', 2', 3' 및 4'는 편의상 모두 탄소 원자이다. 상기 디바이스는 바람직하게는 결합된 치환체를 함유하여 융합 고리를 형성하는 고리 A 및 A' 중 하나 이상 또는 이들 모두를 함유할 수 있다. 하나의 유용한 실시양태에서, 할라이드 및 알킬, 아릴, 알콕시 및 아릴옥시 기로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상의 Xa 또는 Xb 기가 존재한다. 다른 실시양태에서, 플루오르 및 알킬, 아릴, 알콕시, 알킬티오, 아릴티오, 설파모일(-NRSO2R'), 아세트아미도(-NRCOR'), 다이아릴아미노 및 아릴옥시 기로 이루어진 군 중에서 독립적으로 선택된 Za 및 Zb 기가 존재한다. 바람직한 실시양태는 Za 및 Zb가 F인 실시양태이다. Y는 적합하게는 수소 또는 치환체, 예를 들어 사이아노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 알킬설폰일, 나이트로 또는 설폰아미도(-SO2NRR') 기이다.
상기 화합물의 방출 파장을 비 양성자성 용매, 예를 들어 에틸 아세테이트, 톨루엔, 헥세인, 테트라하이드로퓨란 또는 다이클로로메테인 중의 <10-3M 및 편의상 <10-5M의 농도에서 520㎚ 미만, 편의상 515㎚ 미만, 및 바람직하게는 510㎚ 미만의 최대 방출 파장을 갖는 색상 목표, 즉 녹색을 만족하도록 중심 비스(아진일)메텐 붕소 기 주위의 적합한 치환에 의해 어느 정도 조절할 수 있다.
화학식 1의 비스(아진일)메테인 붕소 착화합물의 하나의 유용한 실시양태를 하기 화학식 2로 표시한다:
Figure 112011097887847-pat00002
상기 식에서,
각각의 Xa, Xb, Xc 및 Xd는 독립적으로 선택된 치환체이며, 이들 중 2개는 결합하여 융합 고리를 형성하고 추가로 융합 고리 치환을 포함할 수 있으며;
m 및 n은 독립적으로 0 내지 2이고;
o 및 p는 독립적으로 0 내지 4이고;
Y는 H 또는 치환체이고;
Za 및 Zb는 독립적으로 선택된 치환체이나; 단,
상기 융합 고리 시스템상에 비 양성자성 용매 중의 <10-3M의 농도에서 520㎚ 미만의 최대 방출 파장을 제공하기에 충분한 하나 이상의 치환체가 존재한다.
화학식 1의 비스(아진일)메테인 붕소 착화합물의 또 다른 유용한 실시양태를 하기 화학식 3으로 표시한다:
Figure 112011097887847-pat00003
상기 식에서,
각각의 Xa, Xb, Xc 및 Xd는 독립적으로 선택된 치환체이며, 이들 중 2개는 결합하여 융합 고리를 형성하고 추가로 융합 고리 치환을 포함할 수 있으며;
m 및 p는 독립적으로 0 내지 2이고;
n 및 o는 독립적으로 0 내지 4이고;
Y는 H 또는 치환체이고;
Za 및 Zb는 독립적으로 선택된 치환체이나; 단,
상기 융합 고리 시스템상에 비 양성자성 용매 중의 10-3M의 농도에서 520㎚ 미만의 최대 방출 파장을 제공하기에 충분한 하나 이상의 치환체가 존재한다.
상기 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물을 대개는 호스트 화합물로 도핑시키며, 상기 호스트 화합물은 정공 수송 층과 전자 수송 층 사이에서 발광 층을 나타낸다. 상기 호스트를 상기 호스트로부터 비스(아진일)메텐 붕소 화합물로의 효율적인 에너지 전달이 존재하도록 선택한다. 상기 비스(아진일)메텐 붕소 착체는 상기 여기된 상태로부터 방출되어 밝고, 매우 효율적이며, 안정한 EL 디바이스를 제공한다.
본 발명의 EL 디바이스는 발광을 목적으로 하는 임의의 디바이스, 예를 들어 정지 또는 이동식 영상 디바이스, 예를 들어 텔레비전, 휴대폰, DVD 플레이어 또는 컴퓨터 모니터에서의 램프 또는 구성 요소에 유용하다.
본 발명에 유용한 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물의 예시적인 예는 하기와 같다:
Figure 112011097887847-pat00004
Figure 112011097887847-pat00005
Figure 112011097887847-pat00006
Figure 112011097887847-pat00007
Figure 112011097887847-pat00008
본 발명의 실시양태는 10-3M 미만으로 희석된 EtOAc중의 용액에서 측정 시 520㎚ 미만의 최대값을 갖는 방출 곡선에 의해 입증되는 바와 같이 개선된 발광 효율뿐만 아니라 바람직한 녹색 색상을 제공한다. 본 발명의 실시양태는 또한 70℃에서 작동 시의 방출 손실에 의해 측정되는 바와 같이 개선된 작동 안정성을 제공한다.
달리 구체적으로 나타내지 않는 한, "치환된" 또는 "치환체"란 용어의 사용은 수소(중수소에 대한 것) 이외의 다른 임의의 기 또는 원자를 의미한다. 또한, "기"란 용어가 사용되는 경우, 이는 치환체 기가 치환 가능한 수소를 함유하는 경우, 상기 치환체의 비치환 형태뿐만 아니라, 치환체가 디바이스 효용에 필요한 성질들을 파괴하지 않는 한, 본 발명에서 언급한 바와 같은 임의의 치환체 기(들)에 의해 추가로 치환된 형태를 포함함을 의미한다. 적합하게는 치환체 기는 할로겐이거나 또는 탄소, 규소, 산소, 질소, 인, 황, 셀레늄 또는 붕소의 원자에 의해 상기 분자의 나머지에 결합될 수 있다. 상기 치환체는 예를 들어 할로겐, 예를 들어 클로로, 브로모 또는 플루오로; 나이트로; 하이드록실; 사이아노; 카복실; 또는 추가로 치환될 수 있는 기, 예를 들어 직쇄 또는 분지 쇄 또는 사이클릭 알킬을 포함한 알킬, 예를 들어 메틸, 트라이플루오로메틸, 에틸, t-뷰틸, 3-(2,4-다이-t-펜틸페녹시)프로필, 및 테트라데실; 알켄일, 예를 들어 에틸렌, 2-뷰텐; 알콕시, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 뷰톡시, 2-메톡시에톡시, 2급-뷰톡시, 헥실옥시, 2-에틸헥실옥시, 테트라데실옥시, 2-(2,4-다이-t-펜틸페녹시)에톡시, 및 2-도데실옥시에톡시; 아릴, 예를 들어 페닐, 4-t-뷰틸페닐, 2,4,6-트라이메틸페닐, 나프틸; 아릴옥시, 예를 들어 페녹시, 2-메틸페녹시, 알파- 또는 베타-나프틸옥시, 및 4-톨릴옥시; 카본아미도, 예를 들어 아세트아미도, 벤즈아미도, 뷰티르아미도, 테트라데칸아미도, 알파-(2,4-다이-t-펜틸-페녹시)아세트아미도, 알파-(2,4-다이-t-펜틸페녹시)뷰티르아미도, 알파-(3-펜타데실페녹시)-헥산아미도, 알파-(4-하이드록시-3-t-뷰틸페녹시)-테트라데칸아미도, 2-옥소-피롤리딘-1-일, 2-옥소-5-테트라데실피롤린-1-일, N-메틸테트라데칸아미도, N-숙신이미도, N-프탈이미도, 2,5-다이옥소-1-옥사졸리딘일, 3-도데실-2,5-다이옥소-1-이미다졸릴, 및 N-아세틸-N-도데실아미노, 에톡시카보닐아미노, 페녹시카보닐아미노, 벤질옥시카보닐아미노, 헥사데실옥시카보닐아미노, 2,4-다이-t-뷰틸페녹시카보닐아미노, 페닐카보닐아미노, 2,5-(다이-t-펜틸페닐)카보닐아미노, p-도데실-페닐카보닐아미노, p-톨릴카보닐아미노, N-메틸유레이도, N,N-다이메틸유레이도, N-메틸-N-도데실유레이도, N-헥사데실유레이도, N,N-다이옥타데실유레이도, N,N-다이옥틸-N'-에틸유레이도, N-페닐유레이도, N,N-다이페닐유레이도, N-페닐-N-p-톨릴유레이도, N-(m-헥사데실페닐)유레이도, N,N-(2,5-다이-t-펜틸페닐)-N'-에틸유레이도, 및 t-뷰틸카본아미도; 설폰아미도, 예를 들어 메틸설폰아미도, 벤젠설폰아미도, p-톨릴설폰아미도, p-도데실벤젠설폰아미도, N-메틸테트라데실설폰아미도, N,N-다이프로필-설파모일아미노 및 헥사데실설폰아미도; 설파모일, 예를 들어 N-메틸설파모일, N-에틸설파모일, N,N-다이프로필설파모일, N-헥사데실설파모일, N,N-다이메틸설파모일, N-[3-(도데실옥시)프로필]설파모일, N-[4-(2,4-다이-t-펜틸페녹시)뷰틸]설파모일, N-메틸-N-테트라데실설파모일, 및 N-도데실설파모일; 카바모일, 예를 들어 N-메틸카바모일, N,N-다이뷰틸카바모일, N-옥타데실카바모일, N-[4-(2,4-다이-t-펜틸페녹시)뷰틸]카바모일, N-메틸-N-테트라데실카바모일, 및 N,N-다이옥틸카바모일; 아실, 예를 들어 아세틸, (2,4-다이-t-아밀페녹시)아세틸, 페녹시카보닐, p-도데실옥시페녹시카보닐 메톡시카보닐, 뷰톡시카보닐, 테트라데실옥시카보닐, 에톡시카보닐, 벤질옥시카보닐, 3-펜타데실옥시카보닐, 및 도데실옥시카보닐; 설폰일, 예를 들어 메톡시설폰일, 옥틸옥시설폰일, 테트라데실옥시설폰일, 2-에틸헥실옥시설폰일, 페녹시설폰일, 2,4-다이-t-펜틸페녹시설폰일, 메틸설폰일, 옥틸설폰일, 2-에틸헥실설폰일, 도데실설폰일, 헥사데실설폰일, 페닐설폰일, 4-노닐페닐설폰일, 및 p-톨릴설폰일; 설폰일옥시, 예를 들어 도데실설폰일옥시, 및 헥사데실설폰일옥시; 설핀일, 예를 들어 메틸설핀일, 옥틸설핀일, 2-에틸헥실설핀일, 도데실설핀일, 헥사데실설핀일, 페닐설핀일, 4-노닐페닐설핀일, 및 p-톨릴설핀일; 티오, 예를 들어 에틸티오, 옥틸티오, 벤질티오, 테트라데실티오, 2-(2,4-다이-t-펜틸페녹시)에틸티오, 페닐티오, 2-뷰톡시-5-t-옥틸페닐티오, 및 p-톨릴티오; 아실옥시, 예를 들어 아세틸옥시, 벤조일옥시, 옥타데카노일옥시, p-도데실아미도벤조일옥시, N-페닐카바모일옥시, N-에틸카바모일옥시 및 사이클로헥실카보닐옥시; 아민, 예를 들어 페닐아닐리노, 2-클로로아닐리노, 다이에틸아민, 도데실아민; 이미노, 예를 들어 1(N-페닐이미도)에틸, N-숙신이미도, 또는 3-벤질하이단토이닐; 포스페이트, 예를 들어 다이메틸포스페이트 및 에틸뷰틸포스페이트; 포스파이트, 예를 들어 다이에틸 및 다이헥실포스파이트; 헤테로사이클릭 기, 헤테로사이클릭 옥시 기 또는 헤테로사이클릭 티오 기(이들은 각각 치환될 수 있고 탄소 원자, 및 산소, 질소, 황, 인 및 붕소로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상의 헤테로원자로 구성된 3 내지 7 원 헤테로사이클릭 고리를 함유한다), 예를 들어 2-퓨릴, 2-티에닐, 2-벤즈이미다졸릴옥시 또는 2-벤조티아졸릴; 4급 암모늄, 예를 들어 트라이에틸암모늄; 4급 포스포늄, 예를 들어 트라이페닐포스포늄; 및 실릴옥시, 예를 들어 트라이메틸실릴옥시일 수 있다.
경우에 따라, 상기 치환체 자체를 개시된 치환체 기로 1회 이상 추가 치환시킬 수 있다. 사용되는 특정한 치환체는 특정의 용도에 목적하는 바람직한 성질을 획득하기 위해 당해 분야의 숙련가에 의해 선택될 수 있으며, 예를 들어 전자 끌기 기, 전자 공여 기 및 입체 기를 포함할 수 있다. 분자가 2개 이상의 치환체를 가질 수 있는 경우, 달리 제공되지 않는한, 상기 치환체들을 함께 결합시켜 융합 고리와 같은 고리를 형성시킬 수 있다. 일반적으로는, 상기 기 및 그의 치환체는 탄소수 48 이하, 전형적으로는 탄소수 1 내지 36, 대개는 탄소수 24 미만을 가질 수 있으나, 선택되는 특정 치환체에 따라 보다 큰 수도 가능하다.
일반적인 디바이스 구조
본 발명을 본 발명에 개시된 OLED 디바이스를 포함하는 대부분의 OLED 디바이스 구성 및 발광 디바이스에 사용할 수 있다. 상기는 단일 애노드 및 캐쏘드를 포함하는 매우 단순한 구조에서부터 보다 복잡한 디바이스, 예를 들어 애노드와 캐쏘드가 직교하는 배열로 구성되어 화소를 형성하는 수동 매트릭스 디스플레이, 및 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)의 경우, 각각의 화소가 독립적으로 조절되는 능동 매트릭스 디스플레이를 포함한다.
본 발명이 성공적으로 실시될 수 있는 다수의 유기 층들의 구성이 존재한다. 필수적인 요건은 캐쏘드, 애노드, HTL 및 LEL이다. 본 발명에 유용한 OLED 디바이스의 보다 전형적인 구조를 도 1에 나타내며, 이는 기판(101), 애노드(103), 임의의 정공 주입 층(105), 정공 수송 층(107), 발광 층(109), 전자 수송 층(111), 및 캐쏘드(113)를 포함한다. 본 발명에 개시된 OLED 디바이스에 발광 층(109)이 빛을 방출하도록 애노드(103)와 캐쏘드(113)를 통해 전압을 인가할 수 있다. 이들 층은 하기에 상세히 개시된다. 한편으로 상기 기판을 캐쏘드에 인접 배치시키거나, 또는 상기 기판이 실제로 애노드 또는 캐쏘드를 구성할 수도 있음에 주목한다. 또한, 상기 유기 층의 전체 합한 두께는 바람직하게는 500㎚ 미만이다.
기판
기판(101)은 의도하는 발광 방향에 따라 광 투과성이거나 또는 불투명할 수 있다. 상기 광 투과성 성질은 상기 기판을 통해 EL 방출을 관찰하는데 바람직하다. 투명한 유리 또는 유기 물질이 흔히 상기와 같은 경우에 사용된다. EL 방출을 상부 전극을 통해 관찰하는 용도의 경우, 기저 지지층의 투과 특성은 중요하지 않으며, 따라서 광 투과성이거나, 광 흡수성이거나 광 반사성일 수 있다. 이 경우에 사용하기 위한 기판은 유리, 플라스틱, 반도체 물질, 세라믹, 및 회로 기판 물질을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 물론, 이러한 디바이스 구성에 광 투명성 상부 전극을 제공할 필요가 있다.
애노드
전도성 애노드 층(103)은 통상적으로 기판 위에 형성되며, EL 방출을 상기 애노드를 통해 관찰하는 경우, 상기 층은 관심있는 방출에 투명하거나 또는 실질적으로 투명해야 한다. 본 발명에 사용되는 통상적인 투명한 애노드 물질은 산화 인듐 주석(ITO) 및 산화 주석이나, 다른 금속 산화물들, 예를 들어 비제한적으로 알루미늄- 또는 인듐-도핑된 산화 아연(IZO), 산화 마그네슘-인듐, 및 산화 니켈 텅스텐을 사용할 수 있다. 이들 산화물 이외에, 금속 질화물, 예를 들어 질화 갈륨, 및 금속 셀렌화물, 예를 들어 셀렌화 아연, 및 금속 황화물, 예를 들어 황화 아연을 층(103)에 사용할 수 있다. EL 방출을 상부 전극을 통해 관찰하는 용도의 경우, 층(103)의 투과 특성은 중요하지 않으며 임의의 전도성 물질, 즉 투명하거나, 불투명하거나 또는 반사성인 물질을 사용할 수 있다. 상기 용도에 대한 예시적인 전도체로는 금, 이리듐, 몰리브덴, 팔라듐 및 백금을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전형적인 애노드 물질은 투과성이거나 또는 달리 4.1eV 이상의 일 함수를 갖는다. 목적하는 애노드 물질을 통상적으로는 임의의 적합한 수단, 예를 들어 증발, 스퍼터링, 화학적 기상 증착 또는 전기화학적 수단에 의해 증착시킨다. 애노드를 널리 공지된 사진석판인쇄 방법을 사용하여 패턴화할 수 있다.
정공 주입 층( HIL )
항상 필요한 것은 아니지만, 애노드(103)와 정공 수송 층(107) 사이에 정공 주입 층(105)을 제공하는 것이 종종 유용하다. 상기 정공 주입 물질은 후속 유기 층들의 필름 형성 성질을 개선시키고 정공 수송 층 내로의 정공의 주입을 촉진시키는 작용을 할 수 있다. 상기 정공 주입 층에 사용하기에 적합한 물질에는 포르피린 화합물, 예를 들어 미국 특허 제 4,720,432 호에 개시된 것들, 및 플라스마 증착된 플루오로카본 중합체, 예를 들어 미국 특허 제 6,208,075 호에 개시된 것들이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다. 유기 EL 디바이스에 유용하다고 하는 또 다른 정공 주입 물질들이 EP 0 891 121 A1 및 EP 1 029 909 A1에 개시되어 있다.
정공 수송 층( HTL )
유기 EL 디바이스의 정공 수송 층(107)은 하나 이상의 정공 수송 화합물, 예를 들어 방향족 3차 아민을 함유하며, 이때 상기 아민은 오직 탄소 원자들(이중 하나 이상은 방향족 고리의 구성원이다)에만 결합된 하나 이상의 3가 질소 원자를 함유하는 화합물인 것으로 이해된다. 하나의 형태에서 상기 방향족 3차 아민은 아릴아민, 예를 들어 모노아릴아민, 다이아릴아민, 트라이아릴아민, 또는 중합체 아릴아민 기일 수 있다. 전형적인 단량체 트라이아릴아민들이 클루펠(Klupfel) 등의 미국 특허 제 3,180,730 호에 예시되어 있다. 하나 이상의 비닐 라디칼로 치환되고/되거나 하나 이상의 활성 수소 함유 기를 포함하는 다른 적합한 트라이아릴아민들은 브랜틀리(Brantley) 등의 미국 특허 제 3,567,450 호 및 3,658,520 호에 개시되어 있다.
방향족 3차 아민의 보다 바람직한 부류는 미국 특허 제 4,720,432 호 및 5,061,569 호에 개시된 바와 같은 2개 이상의 방향족 3차 아민 잔기를 포함하는 것들이다. 상기와 같은 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 것들을 포함한다:
Figure 112011097887847-pat00009
상기 식에서,
Q1 및 Q2는 독립적으로 선택된 방향족 3차 아민 잔기이고,
G는 결합 기, 예를 들어 아릴렌, 사이클로알킬렌, 또는 탄소-탄소 결합의 알킬렌 기이다.
하나의 실시양태에서, Q1 및 Q2 중 하나 이상은 폴리사이클릭 융합 고리 기, 예를 들어 나프탈렌을 함유한다. G가 아릴 기인 경우, 상기는 편의상 페닐렌, 바이페닐렌 또는 나프탈렌 기이다.
화학식 4를 만족하고 2개의 트라이아릴아민 기를 함유하는 트라이아릴아민 기의 유용한 부류를 하기 화학식 5로 표시된다:
Figure 112011097887847-pat00010
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 아릴 기 또는 알킬 기를 나타내거나, 또는 R1 및 R2가 함께 사이클로알킬 기를 완성하는 원자들을 나타내고;
R3 및 R4는 각각 독립적으로 아릴 기를 나타내고, 차례로 이는 하기 화학식 6으로 표시되는 바와 같은 다이아릴 치환된 아미노 기로 치환된다:
Figure 112011097887847-pat00011
상기 식에서,
R5 및 R6은 독립적으로 선택된 아릴 기이다.
하나의 실시양태에서, R5 및 R6 중 하나 이상은 폴리사이클릭 융합 고리 기, 예를 들어 나프탈렌을 함유한다.
방향족 3차 아민 기의 또 다른 부류는 테트라아릴다이아민이다. 바람직한 테트라아릴다이아민 기는 아릴렌 기를 통해 결합된, 화학식 6로 나타내는 바와 같은 2개의 다이아릴아미노 기를 포함한다. 유용한 테트라아릴다이아민은 하기 화학식 7로 표시되는 것들을 포함한다:
Figure 112011097887847-pat00012
상기 식에서,
각각의 Are는 독립적으로 선택된 아릴렌 기, 예를 들어 페닐렌 또는 안트라센 기이고,
n은 1 내지 4의 정수이고,
Ar, R7, R8 및 R9는 독립적으로 선택된 아릴 기이다.
전형적인 실시양태에서, Ar, R7, R8 및 R9 중 하나 이상은 폴리사이클릭 융합 고리 기, 예를 들어 나프탈렌이다.
상기 화학식 4, 5, 6, 7의 다양한 알킬, 알킬렌, 아릴 및 아릴렌 기는 각각 차례로 치환될 수 있다. 전형적인 치환체들로는 알킬 기, 알콕시 기, 아릴 기, 아릴옥시 기, 및 할로겐, 예를 들어 플루오라이드, 클로라이드 및 브로마이드가 있다. 상기 다양한 알킬 및 알킬렌 기는 전형적으로는 탄소수 약 1 내지 6을 함유한다. 상기 사이클로알킬 잔기는 탄소수 3 내지 약 10을 함유할 수 있으나, 전형적으로는 5, 6 또는 7개의 고리 탄소 원자, 예를 들어 사이클로펜틸, 사이클로헥실 및 사이클로헵틸 고리 구조를 함유할 수 있다. 상기 아릴 및 아릴렌 기는 대개는 페닐 및 페닐렌 잔기이다.
정공 수송 층은 방향족 3차 아민 화합물들 중 하나 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 구체적으로, 트라이아릴아민, 예를 들어 화학식 5를 만족하는 트라이아릴아민을 화학식 7로 표시되는 바와 같은 테트라아릴다이아민과 함께 사용할 수 있다. 트라이아릴아민을 테트라아릴다이아민과 함께 사용하는 경우, 상기 테트라아릴다이아민을 상기 트라이아릴아민과 전자 주입 및 수송 층 사이에 삽입된 층으로서 배치한다. 예시적인 유용한 방향족 3차 아민은 하기와 같다:
1,1-비스(4-다이-p-톨릴아미노페닐)사이클로헥세인
1,1-비스(4-다이-p-톨릴아미노페닐)-4-페닐사이클로헥세인
4,4'-비스(다이페닐아미노)콰드리페닐
비스(4-다이메틸아미노-2-메틸페닐)-페닐메테인
N,N,N-트라이(p-톨릴)아민
4-(다이-p-톨릴아미노)-4'-[4(다이-p-톨릴아미노)-스타이릴]스틸벤
N,N,N',N'-테트라-p-톨릴-4,4'-다이아미노바이페닐
N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'-다이아미노바이페닐
N,N,N',N'-테트라-1-나프틸-4,4'-다이아미노바이페닐
N,N,N',N'-테트라-2-나프틸-4,4'-다이아미노바이페닐
N-페닐카바졸
4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]바이페닐
4,4"-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]p-터페닐
4,4'-비스[N-(2-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4'-비스[N-(3-아세나프텐일)-N-페닐아미노]바이페닐
1,5-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]나프탈렌
4,4'-비스[N-(9-안트릴)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4"-비스[N-(1-안트릴)-N-페닐아미노]-p-터페닐
4,4'-비스[N-(2-페난트릴)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4'-비스[N-(8-플루오르안테닐)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4'-비스[N-(2-피렌일)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4'-비스[N-(2-나프타센일)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4'-비스[N-(2-페릴렌일)-N-페닐아미노]바이페닐
4,4'-비스[N-(1-코로넨일)-N-페닐아미노]바이페닐
2,6-비스(다이-p-톨릴아미노)나프탈렌
2,6-비스[다이-(1-나프틸)아미노]나프탈렌
2,6-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]나프탈렌
N,N,N',N'-테트라(2-나프틸)-4,4"-다이아미노-p-터페닐
4,4'-비스{N-페닐-N-[4-(1-나프틸)-페닐]아미노}바이페닐
4,4'-비스[N-페닐-N-(2-피렌일)아미노]바이페닐
2,6-비스[N,N-다이(2-나프틸)아민]플루오르
1,5-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]나프탈렌
또 다른 부류의 유용한 정공 수송 층 물질은 EP 1 009 041에 개시된 바와 같은 폴리사이클릭 방향족 화합물을 포함한다. 또한, 중합체 정공 수송 물질, 예를 들어 폴리(N-비닐카바졸)(PVK), 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린, 및 공중합체, 예를 들어 폴리(3,4-에틸렌다이옥시티오펜)/폴리(4-스타이렌설폰에이트)(또한 PEDOT/PSS라 칭한다)를 사용할 수 있다.
발광 층( LEL )
미국 특허 제 4,769,292 호 및 5,935,721 호에 보다 충분히 개시된 바와 같이, 유기 EL 소자의 발광 층(LEL)(109)은 상기 영역에서 전자 정공 쌍 재조합의 결과로서 전기발광이 발생하는 발광 또는 형광 물질을 포함한다. 상기 발광 층은 단일 물질로 구성될 수 있으나, 보다 통상적으로는 발광이 주로 도판트로부터 나오고 임의의 색상을 가질 수 있는 게스트 화합물 또는 화합물들에 의해 도핑된 호스트 물질로 이루어진다. 상기 발광 층 중의 호스트 물질은 하기 정의된 바와 같은 전자 수송 물질, 상기 정의한 바와 같은 정공 수송 물질, 또는 정공-전자 재조합을 지원하는 또 다른 물질 또는 물질들의 조합일 수 있다. 상기 도판트는 대개는 매우 형광성인 염료 중에서 선택되나, 인광 화합물, 예를 들어 WO 98/55561, WO 00/18851, WO 00/57676, 및 WO 00/70655에 개시된 바와 같은 전이 금속 착체도 또한 유용하다. 도판트를 전형적으로는 호스트 물질에 0.01 내지 10중량%로서 코팅시킨다.
도판트로서 염료를 선택하는데 중요한 관계는 상기 분자 중의 최고 점유 분자 오비탈과 최저 점유 분자 오비탈 간의 에너지 차이로서 정의되는 띠 간격 전위의 비교이다. 호스트에서 도판트 분자로의 효율적인 에너지 전달을 위해서, 필요한 조건은 도판트의 띠 간격이 호스트 물질의 띠 간격보다 작다는 것이다.
유익한 것으로 공지된 호스트 및 방출 분자들에는 미국 특허 제 4,768,292, 5,141,671, 5,150,006, 5,151,629, 5,405,709, 5,484,922, 5,593,788, 5,645,948, 5,683,823, 5,755,999, 5,928,802, 5,935,720, 5,935,721 및 6,020,078 호에 개시된 것들이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
8-하이드록시퀴놀린 및 유사 유도체의 금속 착체(화학식 8)는 전기발광을 지원할 수 있는 유용한 호스트 화합물의 한 부류를 구성하며, 500㎚ 초과 파장, 예를 들어 녹색, 황색, 오렌지색 및 적색의 발광에 특히 적합하다:
Figure 112011097887847-pat00013
상기 식에서,
M은 금속을 나타내고;
n은 1 내지 4의 정수이고;
Z는 각각의 경우에 독립적으로 2개 이상의 융합된 방향족 고리를 갖는 핵을 완성하는 원자들을 나타낸다.
상기로부터, 상기 금속이 1가, 2가, 3가 또는 4가 금속일 수 있음은 자명하다. 상기 금속은 예를 들어 알칼리 금속, 예를 들어 리튬, 나트륨 또는 칼륨; 알칼리 토 금속, 예를 들어 마그네슘 또는 칼슘; 토 금속, 예를 들어 알루미늄 또는 갈륨, 또는 전이 금속, 예를 들어 아연 또는 지르코늄일 수 있다. 일반적으로는 유용한 킬레이트 금속인 것으로 공지된 임의의 1가, 2가, 3가 또는 4가 금속을 사용할 수 있다.
Z는 2개 이상의 융합된 방향족 고리(이들 중 하나 이상은 아졸 또는 아진 고리이다)를 함유하는 헤테로사이클릭 핵을 완성한다. 지방족 및 방향족 고리 모두를 포함하는, 추가의 고리들을 경우에 따라 상기 2개의 필요한 고리들과 융합시킬 수 있다. 작용에 대한 개선 없이 분자 부피만 증가시키는 것을 피하기 위해서 고리 원자들의 수를 대개는 18 이하로 유지시킨다.
예시적인 유용한 킬레이트화된 옥시노이드 화합물은 하기와 같다:
CO-1: 알루미늄 트리스옥신[일명, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)]
CO-2: 마그네슘 비스옥신[일명, 비스(8-퀴놀리놀레이토)마그네슘(II)]
CO-3: 비스[벤조{f}-8-퀴놀리놀레이토]아연(II)
CO-4: 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)-μ-옥소-비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)
CO-5: 인듐 트리스옥신[일명, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)인듐]
CO-6: 알루미늄 트리스(5-메틸옥신)[일명, 트리스(5-메틸-8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)]
CO-7: 리튬 옥신[일명, (8-퀴놀리놀레이토)리튬(I)]
CO-8: 갈륨 옥신[일명, 트리스(8-퀴놀리놀레이토)갈륨(III)]
CO-9: 지르코늄 옥신[일명, 테트라(8-퀴놀리놀레이토)지르코늄(IV)]
CO-10: 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀레이토)-4-페닐페놀레이토알루미늄(III)
9,10-다이-(2-나프틸)안트라센의 유도체(화학식 9)는 전기발광을 지원할 수 있는 유용한 호스트 화합물의 한 부류를 구성하며, 400㎚ 초과 파장, 예를 들어 청색, 녹색, 황색, 오렌지색 또는 적색의 발광에 특히 적합하다:
Figure 112011097887847-pat00014
상기 식에서,
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 수소 또는 하기의 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환체를 나타낸다:
그룹 1: 수소, 전형적으로는 탄소수 1 내지 24의 알킬 및 알콕시 기;
그룹 2: 전형적으로는 탄소수 6 내지 20의 고리 기;
그룹 3: 카보사이클릭 융합 고리 기, 예를 들어 전형적으로는 탄소수 6 내지 30의 나프틸, 안트라센일, 피렌일 및 페릴렌일 기를 완성하는데 필요한 원자;
그룹 4: 헤테로사이클릭 융합 고리 기, 예를 들어 전형적으로는 탄소수 5 내지 24의 퓨릴, 티에닐, 피리딜 및 퀴놀린일 기를 완성하는데 필요한 원자;
그룹 5: 전형적으로는 탄소수 1 내지 24의 알콕실아미노, 알킬아미노 및 아릴아미노 기; 및
그룹 6: 플루오르, 염소, 브롬 및 사이아노 라디칼.
예시적인 예로는 9,10-다이-(2-나프틸)안트라센 및 2-t-뷰틸-9,10-다이-(2-나프틸)안트라센이 있다. 다른 안트라센 유도체들은, 예를 들어 9,10-비스[4-(2,2-다이페닐에텐일)페닐]안트라센의 유도체 및 EP 681,019에 개시된 바와 같은 페닐안트라센 유도체를 포함하여, LEL에서 호스트로서 유용할 수 있다.
벤즈아졸 유도체(화학식 10)는 전기발광을 지원할 수 있는 유용한 호스트의 또 다른 부류를 구성하며, 400㎚ 초과 파장, 예를 들어 청색, 녹색, 황색, 오렌지색 또는 적색의 발광에 특히 적합하다:
Figure 112011097887847-pat00015
상기 식에서,
n은 3 내지 8의 정수이고;
Z는 -O, -NR 또는 -S이고, 이때 R은 H 또는 치환체이며;
R'는 하나 이상의 임의의 치환체를 나타내고, 이때 R 및 각각의 R'는 H 또는 전형적으로는 탄소수 1 내지 24의 알킬 기, 예를 들어 프로필, t-뷰틸 및 헵틸 기; 카보사이클릭 또는 헤테로사이클릭 고리 기, 예를 들어 페닐 및 나프틸, 퓨릴, 티에닐, 피리딜 및 퀴놀린일 기, 및 전형적으로는 탄소수 5 내지 20의 융합된 방향족 고리 기를 완성하는데 필요한 원자; 및 할로, 예를 들어 클로로 및 플루오로이고;
L은 대개는 다수의 벤즈아졸들을 함께 공액 또는 비 공액 연결시키는 알킬 또는 아릴 기를 포함하는 결합 단위이다.
유용한 벤즈아졸의 예는 2,2',2"-(1,3,5-페닐렌)트리스[1-페닐-1H-벤즈이미다졸]이다.
미국 특허 제 5,121,029 호에 개시된 바와 같은 다이스티릴아릴렌 유도체가 또한 LEL에 유용한 호스트 물질이다.
바람직한 형광 도판트에는 융합 고리, 헤테로사이클릭 및 다른 화합물들, 예를 들어 안트라센, 테트라센, 잔텐, 페릴렌, 루브렌, 쿠마린, 로다민, 퀴나크리돈, 다이사이아노메틸렌피란, 티오피란, 폴리메틴, 피릴륨, 티아피릴륨 및 카보스티릴 화합물로부터 유도된 기들이 포함된다. 유용한 도판트의 예시적인 예로는 하기의 것들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다:
Figure 112011097887847-pat00016
Figure 112011097887847-pat00017
Figure 112011097887847-pat00018
Figure 112011097887847-pat00019
전자 수송 층( ETL )
본 발명의 유기 EL 디바이스의 전자 수송 층(111)을 형성하는데 사용하기에 바람직한 박막 형성 물질은 금속 킬레이트화된 옥시노이드 화합물, 예를 들어 옥신 자체의 킬레이트 화합물(또한 통상적으로 8-퀴놀리놀 또는 8-하이드록시퀴놀린이라 칭함)이다. 상기와 같은 화합물은 전자의 주입 및 수송을 도우며 높은 수행 성능 수준을 모두 나타내고 박막의 형태로 쉽게 제작된다. 예시적인 고려되는 옥시노이드 화합물은 앞서 개시된 화학식 8을 만족하는 것들이다.
하나의 전자 수송 물질은 미국 특허 제 4,356,429 호에 개시된 바와 같은 다양한 뷰타다이엔 유도체 및 미국 특허 제 4,539,507 호에 개시된 바와 같은 다양한 헤테로사이클릭 광학 증백제를 포함한다. 화학식 10을 만족하는 벤즈아졸은 또한 유용한 전자 수송 물질이다.
일부의 경우에, 층(109) 및 (111)을 발광 및 전자 수송 모두를 지원하는 작용을 하는 단일 층으로 임의로 붕괴시킬 수 있다.
캐쏘드
발광이 애노드를 통해 이루어지는 경우, 본 발명에 사용되는 캐쏘드 층(113)은 거의 모든 전도성 물질로 구성될 수 있다. 바람직한 물질은 하부 유기 층과 양호하게 접촉하고, 저 전압에서 전자 주입을 촉진시키고 양호한 안정성을 보장하는 양호한 필름 형성 성질을 갖는다. 유용한 캐쏘드 물질은 종종 낮은 일 함수(<4.0eV) 금속 또는 금속 합금을 함유한다. 하나의 바람직한 캐쏘드 물질은 Mg:Ag 합금으로 구성되며, 이때 은의 퍼센트는 미국 특허 제 4,885,221 호에 개시된 바와 같이 1 내지 20%의 범위이다. 또 다른 적합한 부류의 캐쏘드 물질에는 보다 두꺼운 전도성 금속 층으로 캡핑된 낮은 일 함수 금속 또는 금속 염의 박층으로 구성된 2층이 포함된다. 하나의 상기와 같은 캐쏘드는 미국 특허 제 5,677,572 호에 개시된 바와 같이 LiF의 박층에 이어서 보다 두꺼운 Al 층으로 구성된다. 다른 유용한 캐쏘드 물질에는 미국 특허 제 5,059,861, 5,059,862 및 6,140,763 호에 개시된 것들이 포함되지만, 이에 제한되지 않는다.
발광을 캐쏘드를 통해 관찰하는 경우, 상기 캐쏘드는 투명하거나 거의 투명해야 한다. 상기와 같은 용도를 위해서, 금속은 얇거나 또는 투명한 전도성 산화물, 또는 이들 물질의 조합을 사용해야 한다. 광학적으로 투명한 캐쏘드는 미국 특허 제 5,776,623 호에 보다 상세히 개시되었다. 캐쏘드 물질을 증발, 스퍼터링 또는 화학적 기상 증착에 의해 증착시킬 수 있다. 필요한 경우, 다수의 널리 공지된 방법, 예를 들어 비제한적으로 마스크를 통한 증착, 미국 특허 제 5,276,380 호 및 EP 0 732 868에 개시된 바와 같은 통합 쉐도우 마스킹, 레이저 삭마, 및 선택적인 화학적 기상 증착을 통해 패턴화를 달성할 수 있다.
유기 층의 증착
상기 언급한 유기 물질은 승화를 통해 적합하게 증착되지만, 필름 형성을 개선시키기 위해 임의의 결합제를 갖는 용매로부터 증착시킬 수 있다. 상기 물질이 중합체인 경우, 용매 증착이 대개 바람직하다. 승화에 의해 증착되는 물질을 종종 예를 들어 미국 특허 제 6,237,529 호에 개시된 바와 같은, 탄탈 물질로 구성된 승화기 "보트"로부터 기화시키거나, 또는 먼저 공여체 시트 상에 코팅시키고 이어서 기판에 아주 근접하여 승화시킬 수 있다. 물질들의 혼합물을 갖는 층은 별도의 승화기 보트를 사용하거나 또는 상기 물질들을 예비 혼합하고 단일 보트 또는 공여체 시트로부터 코팅시킬 수 있다. 쉐도우 마스크, 통합 쉐도우 마스크(미국 특허 제 5,294,870 호), 공여체 시트로부터의 공간 한정된 열 염료 전달(미국 특허 제 5,851,709 호 및 6,066,357 호) 및 잉크젯 방법(미국 특허 제 6,066,357 호)을 사용하여 패턴화된 증착을 달성할 수 있다.
캡슐화
대부분의 OLED 디바이스는 수분 및/또는 산소에 민감하며, 따라서 상기 디바이스를 통상적으로는 불활성 분위기, 예를 들어 질소 또는 아르곤 하에서 알루미나, 보크사이트, 황산 칼슘, 점토, 실리카젤, 제올라이트, 알칼리성 금속 산화물, 알칼리 토 금속 산화물, 설페이트 또는 금속 할라이드 및 퍼클로레이트와 같은 건조제와 함께 밀봉시킨다. 캡슐화 및 건조 방법은 미국 특허 제 6,226,890 호에 개시된 것들을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.
본 발명 및 그의 이점을 하기의 실시예 1에 의해 더욱 잘 이해할 수 있다.
최대 방출 및 발광 효율
방출 스펙트럼을 일련의 상기 본 발명의 실시예 1 및 하기 비교 실시예에 대해 획득하였다.
Figure 112011097887847-pat00020
방출 스펙트럼 및 양자 수율을 실온에서 에틸 아세테이트 용액 중의 10-5 내지 10-6M의 농도에서 수득하였으며 파장에 대한 단위 파장 간격당 단위 시간당 양자로서 나타내었다. 형광 과정은 당해 분야의 숙련가들에게 널리 공지되어 있다(예를 들어 문헌[C.A. Parker and W.T. Rees, Analyst, 85, 587(1960)]을 참조하시오). 최대 방출 스펙트럼을 상기와 같은 스펙트럼의 최고점에 상응하는 파장으로서 정의한다. 결과를 하기 표에 나타낸다.
Figure 112011097887847-pat00021
상기 표는 보다 적은 융합 고리를 갖는 대조용 화합물(Comp-1 및 Comp-2)이 바람직한 방출 파장을 갖지만, 양자 수율에 의해 나타나는 바와 같이 효율은 보다 낮음을 보여준다. 5개의 융합 고리(Comp-3)의 사용은 높은 효율을 갖지만, 520㎚의 방출 파장은 덜 바람직하다. 그러나, 본 발명에 따른 5개의 융합 고리와 치환체 기를 갖는 화합물(Inv-1 내지 Inv-6)은 높은 효율 및 바람직한 방출 파장을 갖는다.
비스(2-퀴놀린일)아세토나이트릴의 제조
톨루엔(200㎖) 중의 2-퀴놀릴아세토나이트릴(14.5g, 86.2밀리몰) 용액에 NaH(60% 오일 분산액 6.9g, 172밀리몰)를 서서히 가하였다. 반응 혼합물을 주변 온도에서 15분 동안 교반하였으며, 이 시점에서 H2 방출은 더 이상 분명하지 않았다. 톨루엔(150㎖) 중의 2-클로로퀴놀린(14.1g, 86.2밀리몰) 용액을 반응 플라스크에 가하고, 이어서 반응 혼합물을 18시간 동안 가열 환류시켰다. 반응 혼합물을 주변 온도로 냉각시키고, THF로 희석하고, H2O로 급냉시켰다. 유기 용액을 1N HCl(200㎖), NaHCO3의 포화 수용액 및 염수로 세척하였다. 오렌지색 고체가 상기 유기 층으로부터 침전되었으며 진공 여과를 통해 단리시켰다. 모액을 MgSO4 상에서 건조시키고 휘발성 성분들을 회전 증발기로 제거하였다. 생성된 고체를 여과를 통해 단리된 오렌지색 분말과 합하였다. 상기 고체를 에터와 헵테인의 혼합물로 세척하여 생성물 14.7g(57.6%)을 수득하였다. 1H NMR 분광학 및 전기분무 질량 분광학의 결과는 생성물과 일치한다.
다이플루오로[1,2- 다이하이드로 -2[(2-퀴놀린일-κN) 사이아노메틴 ] 퀴놀리네이토 -κN]붕소(Inv-1)의 제조
비스(2-퀴놀린일)아세토나이트릴, 다이아이소프로필에틸아민, BF3-에테레이트, 및 아세토나이트릴의 혼합물을 밀폐된 압력 병에 넣고 120℃ 오일 욕에서 8시간 동안 가열하였다. 일단 주변 온도로 냉각되었으면, 상기 고체를 수거하고 냉 아세토나이트릴로 세척하여 생성물을 77% 수율로 제공하였다. 1H NMR 분광 분석 결과는 생성물과 일치한다.
본 발명의 다른 물질들을 유사한 방식으로 제조하였다.
실시예 2 - EL 디바이스 제작 - 본 발명의 실시예
본 발명의 요건을 만족하는 EL 디바이스(샘플 1)를 하기의 방식으로 제작하였다:
1. 애노드로서 85㎚ 층의 산화 인듐 주석(ITO)으로 코팅된 유리 기판을 상업적인 세제로 연속적으로 초음파 처리하고, 탈이온수로 헹구고, 톨루엔 증기로 탈지시키고, 산소 플라스마에 약 1분간 노출시켰다.
2. 상기 ITO 상에 1㎚ 플루오로카본(CFx) 정공 주입 층(HIL)을 플라스마 지원된 CHF3 증착에 의해 증착시켰다.
3. 이어서 75㎚의 두께를 갖는 N,N'-다이-1-나프틸-N,N'-다이페닐-4,4'-다이아미노바이페닐(NPB)의 정공 수송 층(HTL)을 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
4. 이어서 25㎚의 2-3급-뷰틸-9,10-다이-(2-나프틸)안트라센(TBADN) 및 Inv-1(0.7중량%)의 발광 층(LEL)을 상기 정공 수송 층 상에 증착시켰다. 상기 물질들을 또한 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
5. 이어서 35㎚의 트리스(8퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(AlQ3) 전자 수송 층(ETL)을 상기 발광 층 상에 증착시켰다. 상기 물질을 또한 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
6. 상기 AlQ3 층의 상부에 10:1 부피 비의 Mg 대 Ag로부터 형성된 220㎚ 캐쏘드를 증착시켰다.
상기 순서는 EL 디바이스의 증착을 완성시켰다. 이어서 상기 디바이스를 주변 환경에 대해 보호하기 위해 건조한 글러브 상자에 밀봉 포장하였다.
샘플 2, 3, 4 및 5는 Inv-1을 포함하는 실시예와 동일한 방식으로 제작되었지만 표에 나타낸 바와 같은 수준의 Inv-2, Inv-5, Inv-6 또는 Comp-3를 포함하는 EL 디바이스였다. 상기와 같이 형성된 셀을 효율(발광 수율의 형태로)에 대해 시험하고 결과를 표 2에 나타낸다.
상기 디바이스를 70℃ 오븐에서 20mA/㎠로 작동시킴으로써 상기 디바이스의 안정성을 시험하였다. 안정성을 220시간 후에 표준화된 발광의 손실 퍼센트로서 표에 나타낸다.
Figure 112011097887847-pat00022
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의(INV) 도판트를 포함하는 모든 시험된 EL 디바이스들은 Comp-3을 함유하는 대조용 디바이스에 비해 우수한 색상을 나타내었다. 이들 도핑된 EL 디바이스는 504 내지 512㎚ 범위의 방출max을 갖는 녹색 전기발광을 나타낸다. 또한 상기 시험된 실시양태의 능력은 본 발명의 경우 우수하였다.
실시예 3 - EL 디바이스 제작 - 본 발명의 실시예
본 발명의 요건을 만족하는 EL 디바이스(샘플 6)를 하기의 방식으로 제작하였다:
1. 애노드로서 85㎚ 층의 산화 인듐 주석(ITO)으로 코팅된 유리 기판을 상업적인 세제로 연속적으로 초음파 처리하고, 탈이온수로 헹구고, 톨루엔 증기로 탈지시키고, 산소 플라스마에 약 1분간 노출시켰다.
2. 상기 ITO 상에 1㎚ 플루오로카본(CFx) HIL을 플라스마 지원된 CHF3 증착에 의해 증착시켰다.
3. 이어서 75㎚의 두께를 갖는 N,N'-다이-1-나프탈렌일-N,N'-다이페닐-4,4'-다이아미노바이페닐(NPB)의 HTL을 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
4. 이어서 37.5㎚의 트리스(8퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(AlQ3) 및 Inv-1(0.7중량%)의 LEL을 상기 정공 수송 층 상에 증착시켰다. 상기 물질들을 또한 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
5. 이어서 37.5㎚의 트리스(8퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(AlQ3)의 ETL을 상기 발광 층 상에 증착시켰다. 상기 물질을 또한 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
6. 상기 AlQ3 층의 상부에 10:1 부피 비의 Mg 대 Ag로부터 형성된 220㎚ 캐쏘드를 증착시켰다.
상기 순서는 EL 디바이스의 증착을 완성시켰다. 이어서 상기 디바이스를 주변 환경에 대해 보호하기 위해 건조한 글러브 상자에 밀봉 포장하였다.
샘플 7, 8, 9 및 10은 Inv-1을 포함하는 실시예와 동일한 방식으로 제작되었지만 표에 나타낸 바와 같은 수준의 Inv-2, Inv-5, Inv-6 또는 Comp-3를 포함하는 EL 디바이스였다. 상기와 같이 형성된 셀을 효율(발광 수율의 형태로)에 대해 시험하고 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112011097887847-pat00023
표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, AlQ3 호스트 중에 본 발명의(INV) 도판트를 포함하는 시험된 EL 디바이스들은 대조용 디바이스에 비해 우수한 색상을 나타내었다. 상기 대조용 디바이스는 본 발명의 보다 바람직한 녹색 방출(504 내지 512㎚)에 상반되게 황색-녹색 방출(540㎚의 최대 방출)을 나타내었다.
실시예 4 - 혼합된 호스트를 사용한 EL 디바이스 제작 - 본 발명의 실시예
본 발명의 요건을 만족하는 EL 디바이스(샘플 11)를 하기의 방식으로 제작하였다:
1. 애노드로서 85㎚ 층의 산화 인듐 주석(ITO)으로 코팅된 유리 기판을 상업적인 세제로 연속적으로 초음파 처리하고, 탈이온수로 헹구고, 톨루엔 증기로 탈지시키고, 산소 플라스마에 약 1분간 노출시켰다.
2. 상기 ITO 상에 1㎚ 플루오로카본(CFx) HIL을 플라스마 지원된 CHF3 증착에 의해 증착시켰다.
3. 이어서 75㎚의 두께를 갖는 N,N'-다이-1-나프탈렌일-N,N'-다이페닐-4,4'-다이아미노바이페닐(NPB)의 HTL을 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
4. 이어서 37.5㎚의 트리스(8퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(AlQ3) 및 Inv-2(0.5중량%)의 LEL을 상기 정공 수송 층 상에 증착시켰다. 상기 물질들을 또한 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
5. 이어서 37.5㎚의 트리스(8퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)(AlQ3)의 ETL을 상기 발광 층 상에 증착시켰다. 상기 물질을 또한 탄탈 보트로부터 증발시켰다.
6. 상기 AlQ3 층의 상부에 10:1 부피 비의 Mg 대 Ag로부터 형성된 220㎚ 캐쏘드를 증착시켰다.
상기 순서는 EL 디바이스의 증착을 완성시켰다. 이어서 상기 디바이스를 주변 환경에 대해 보호하기 위해 건조한 글러브 상자에 밀봉 포장하였다.
샘플 12, 13 및 14는 상기 실시예와 동일한 방식으로 제작되었지만 방출 층에 추가적인 공동-호스트 물질, tBADN을 포함하는 EL 디바이스였다. 이는 또 다른 탄탈 보트로부터의 tBADN을 ALQ 및 Inv-2와 함께 공 증발시킴으로써 수행되었다. 상기 방출 층의 전체 두께는 명목상 37.5㎚에서 유지시켰다. 상기 ALQ에 대한 tBADN의 대략적인 퍼센트 수준을 표 4에 나타낸다. 샘플 15, 16, 17 및 18은 Inv-2를 포함하는 실시예와 동일한 방식으로 제작되었지만, Inv-5를 사용한다. 샘플 19, 20, 21 및 22는 Inv-2를 포함하는 실시예와 동일한 방식으로 제작되었지만, Inv-6을 사용한다. 상기와 같이 형성된 셀을 효율(발광 수율의 형태로)에 대해 시험하고 결과를 표 4에 나타낸다. 상기 디바이스를 70℃ 오븐에서 20mA/㎠로 작동시킴으로써 상기 디바이스의 안정성을 시험하였다. 안정성을 220시간 후에 표준화된 발광의 손실 퍼센트로서 표에 나타낸다.
Figure 112011097887847-pat00024
표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 혼합된 방출 층(TBADN 및 AlQ3) 호스트를 포함하는 시험된 EL 디바이스는 ALQ 호스트 단독에 비해 우수한 안정성을 나타내었다. 또한 최상의 안정성과 발광의 바람직한 수준은 50% 초과 100% 미만의 TBADN임을 관찰할 수 있다.
본 명세서에서 언급된 특허 및 다른 공보들의 전체 내용은 본 발명에 참고로 인용된다. 본 발명을 그의 몇몇 바람직한 실시양태들을 특별히 참조하여 상세히 개시하였지만, 본 발명의 진의 및 범위 내에서 변화 및 변경을 수행할 수 있음을 이해할 것이다.
101: 기판 103: 애노드
105: 정공 주입 층(HIL) 107: 정공 수송 층(HTL)
109: 발광 층(LEL) 111: 전자 수송 층(ETL)
113: 캐쏘드

Claims (42)

  1. 5개 이상의 융합 고리들의 착체 시스템을 포함하고, 상기 융합 고리들 중 적어도 5개는 6원 방향족 고리 시스템이고,
    하기 화학식 1로 표시되는 발광 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물을 함유하는 발광 층을 포함하는 OLED 디바이스:
    화학식 1
    Figure 112012035389285-pat00036

    상기 화학식 1에서,
    A 및 A'는 독립적으로, 하나 이상의 질소를 함유하는 6 원 방향족 고리 시스템에 상응하는 아진 고리 기 시스템을 나타내고;
    각각의 Xa 및 Xb는 독립적으로 선택된 치환체이며, 이들 중 2개는 결합하여 A 또는 A'에 융합된 고리를 형성하고, 추가의 융합된 고리 치환을 포함할 수도 있으며;
    m 및 n은 독립적으로 1 내지 4이고;
    Y는 H이거나,
    Y는 사이아노, 트라이플루오로메틸, 플루오로, 알킬설폰일, 나이트로 또는 설폰아미도이고;
    Y가 H일 때, A, A'. Xa 및 Xb 중 적어도 하나는 할라이드, 알킬, 아릴, 알콕시 및 아릴옥시 기로 이루어진 군 중에서 선택되고, 상기 착체 시스템의 융합 고리와 융합되는 고리를 형성하지 않는 하나 이상의 치환체를 포함하고,
    Za 및 Zb는 독립적으로 선택된 치환체이며; 단,
    1, 2, 3, 4, 1', 2', 3' 및 4'는 탄소 또는 질소 원자로서 독립적으로 선택되고;
    각각의 Xa 및 Xb의 선택은, 추가의 치환을 포함하여, 5개 이상의 융합 고리의 융합 고리 시스템을 생성시킨다.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 층이 호스트, 및 상기 호스트의 10중량% 이하의 양으로 존재하는 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물 도판트를 포함하는 OLED 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 도판트가 상기 호스트의 0.1 내지 5중량%의 양으로 존재하는 OLED 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 붕소 착화합물이 비스(피리딘일)메텐 붕소 착체 기를 포함하는 OLED 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 붕소 착화합물이 비스(퀴놀린일)메텐 붕소 착체 기를 포함하는 OLED 디바이스.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 호스트가 킬레이트화된 옥시노이드 화합물 또는 안트라센 화합물을 포함하는 OLED 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 호스트가 킬레이트화된 옥시노이드 화합물을 포함하는 OLED 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 호스트가 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(III)을 포함하는 OLED 디바이스.
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 호스트가 9,10-다이-(2-나프틸)안트라센 화합물을 포함하는 OLED 디바이스.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 호스트가 2-3급-뷰틸-9,10-다이-(2-나프틸)안트라센 화합물을 포함하는 OLED 디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 치환체가 비스(아진일)메테인 붕소 착화합물을 함유하지 않는 디바이스에 비해 감소된 초기 발광 손실을 제공하는 OLED 디바이스.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 비스(아진일)메텐 붕소 착화합물이 6개의 융합 고리의 고리 시스템을 포함하는 OLED 디바이스.
  17. 삭제
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 융합 고리들 중 하나 이상이 방향족인 OLED 디바이스.
  19. 삭제
  20. 제 1 항에 있어서,
    1, 2, 3, 4, 1', 2', 3' 및 4'가 모두 탄소 원자인 OLED 디바이스.
  21. 제 1 항에 있어서,
    고리 A 및 A' 중 하나 이상이, 결합하여 융합 고리를 형성하는 치환체를 함유하는 OLED 디바이스.
  22. 제 1 항에 있어서,
    고리 A 및 A'이 모두, 결합하여 융합 고리를 형성하는 치환체를 함유하는 OLED 디바이스.
  23. 제 1 항에 있어서,
    할로 및 알킬, 아릴, 알콕시, 알킬티오, 아릴티오, 설파모일, 아세트아미도, 아미노 및 아릴옥시 기로 이루어진 군 중에서 선택된 하나 이상의 Xa 또는 Xb 기가 존재하는 OLED 디바이스.
  24. 제 1 항에 있어서,
    Za 및 Zb 중 하나 이상이 플루오로 및 알킬, 아릴, 알콕시 및 아릴옥시 기로 이루어진 군 중에서 독립적으로 선택되는 OLED 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    Za 및 Zb 중 하나 이상이 F인 OLED 디바이스.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 층이 호스트, 및 상기 호스트의 10중량% 이하의 양으로 존재하는 도판트를 포함하는 OLED 디바이스.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 도판트가 상기 호스트의 0.1 내지 5.0중량%의 양으로 존재하는 OLED 디바이스.
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 제 1 항에 있어서,
    상기 붕소 착화합물이 하기 중에서 선택되는 OLED 디바이스:
    Figure 112011097887847-pat00026

    Figure 112011097887847-pat00027

    Figure 112011097887847-pat00028

    Figure 112011097887847-pat00029

    Figure 112011097887847-pat00030

    Figure 112011097887847-pat00031
  36. 제 1 항의 OLED 디바이스를 함유하는 발광 디바이스.
  37. 제 1 항의 디바이스에 전압을 인가하는 것을 포함하는, 발광 방법.
  38. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 층이, 각각 상기 층의 5중량% 이상의 2개의 호스트를 포함하고, 이때 하나는 킬레이트화된 옥시노이드이고 다른 것은 안트라센 화합물인 OLED 디바이스.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 발광 층이, 각각 상기 층의 5중량% 이상의 2개의 호스트를 포함하고, 이때 하나가 하기 화학식 8로 표시되는 OLED 디바이스:
    화학식 8
    Figure 112011097887847-pat00032

    상기 식에서,
    M은 금속을 나타내고;
    n은 1 내지 4의 정수이고;
    Z는 각각의 경우에 독립적으로 2개 이상의 융합된 방향족 고리를 갖는 핵을 완성하는 원자들을 나타낸다.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 안트라센 호스트가 2-3급-뷰틸-9,10-다이-(2-나프틸)안트라센(TBADN)인 OLED 디바이스.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 안트라센이 상기 층의 50중량% 초과의 양으로 존재하는 OLED 디바이스.
  42. 제 38 항에 있어서,
    상기 안트라센이 상기 층의 75중량% 초과의 양으로 존재하는 OLED 디바이스.
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