KR101282574B1 - 금속 하이드록시퀴놀린 착물을 포함하는 광활성 물질 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광활성 화합물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물 및 정공 수송 화합물을 포함하는 광활성 조성물에 관한 것이다.
광활성 조성물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물, 전자 장치, 광-방출 다이오드, 전하 이동성

Description

금속 하이드록시퀴놀린 착물을 포함하는 광활성 물질{PHOTOACTIVE MATERIAL COMPRISING A METAL HYDROXYQUINOLINE COMPLEX}
본 발명은 일반적으로 금속 하이드록시퀴놀린 착물을 함유하는 광활성 물질에 관한 것이다. 광활성 물질은 예컨대 전자 장치에 사용될 수 있다.
광활성 물질은 광-방출 다이오드("OLED") 디스플레이를 구성하는 OLED와 같은 다양한 전자 장치에 사용될 수 있다. OLED에서, 광활성 물질은 2개의 전기 접촉 층 사이에 끼워져 있는 층에 존재한다. OLED에서, 전기 접촉 층들 사이에 전압이 인가되면 광활성 층은 광-투과 전기 접촉 층을 통하여 광을 방출한다.
유기 전자발광 화합물(electroluminescent compound)을 광-방출 다이오드의 광활성 물질로서 사용하는 것에 대한 것은 잘 알려져 있다. 간단한 유기 분자, 공액 폴리머(conjugated polymer) 및 유기금속 착물이 사용되어 왔다.
광활성 물질을 사용하는 장치들은 하나 이상의 전하 수송 층(charge transport layer)을 포함하는 경우가 많으며, 이것은 광활성(예, 광-방출) 층과 하나의 접촉 층 사이에 위치한다. 광활성 층과 양극(anode)이라고도 불리우는 공극-주사(hole-injection) 접촉 층의 사이에 정공 수송 층이 위치할 수 있다. 전자 수송 층은 광활성 층과 음극(cathode)이라고도 불리우는 전자-주입(electron- injecting) 접촉 층 사이에 위치할 수 있다.
많은 경우에, 전하 수송 층중 하나는 다른 것에 비해 더 높은 전하 이동성(mobility)을 가진다. 정공과 전자의 이동성은 광활성 층 내에서 꽤 다를 수도 있다. 이것은 광 활성 층 내 전자/정공 불균형으로 귀결될 수 있으며, 장치의 효율 및 수명을 감소시킬 수 있다. 이러한 장치에서 균형을 당성할 수 있는 한 가지 방법은 똑같이 높은 이동성을 가지는 정공 및 전자 수송 물질을 사용하는 것이다. 그러나, 단순히 수송 층 이동성의 균형을 맞추는 것으로는 충분하지 않다. 향상된 효율의 장치를 얻기 위해서는, 전하 수송 층의 전하 이동성에 상보적인(complementary)인 전하 이동성을 가지는 광활성 물질이 여전히 요구되고 있다.
<발명의 개요>
광활성 화합물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물 및 정공 수송 화합물을 포함하는 광활성 조성물을 제공한다.
일 구현예에서, 금속 하이드록시퀴놀린 착물은 하기 화학식 I을 가진다:
Figure 112007065079008-pct00001
상기 식 중,
M은 Ti, Zr, Hf, Nb, Re, Sn, 및 Ge에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, 및 R8은 각각 개별적으로 중수소, 할로, 니트릴, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 플루오로알콕시, 플루오로아릴옥시, 헤테로알킬, 헤테로아릴, 헤테로알콕시, 헤테로아릴옥시이며, 또는 인접 치환체는 결합하여 5원 또는 6원의 아릴, 헤테로아릴, 또는 싸이클로알킬 기를 형성할 수 있고,
a, b, c, d, e, f, g, 및 h는 각각 개별적으로 0, 1 , 2, 또는 3이다.
또한, 본 발명은 양극, 음극, 및 그 사이에 위치한 광활성 층을 포함하는 유기 전자 장치에 관한 것으로서, 상기 광활성 층은 광활성 화합물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물, 및 정공 수송 화합물을 포함한다.
전기한 일반적 설명 및 하기 상세한 설명은 오직 예시적이고 설명적인 것일 뿐, 첨부된 청구항에서 규정된 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
본 발명을 실시예 형식으로 도시하나, 첨부된 도면에 제한되는 것은 아니다.
도 1: 하나의 신규 유기 전자 장치를 도시한 예.
광활성 화합물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물, 및 정공 수송 화합물을 포함하는 광활성 조성물을 제공한다. 광활성 화합물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물, 및 정공 수송 화합물은 광활성 조성물의 "성분"으로 칭한다.
여기에 사용된 "광활성"이라는 용어는 인가된 전압에 의해 활성화되었을 때 광을 방출하는 물질(광 방출 다이오드 또는 전기화학 셀에서와 같은), 또는 바이어스(bias) 전압의 인가에 의해 또는 인가 없이 방사선 에너지에 응답하여 신호를 생성하는 물질(광검출기에서와 같은)을 말한다. "금속 하이드록시퀴놀린 착물"이라는 용어는 하이드록시퀴놀린 또는 치환된 하이드록시퀴놀린인 하나 이상의 리간드에 배위된 금속을 말한다. 금속은 질소 및 하이드록시 요소의 탈양자화된(deprotonated) 산소에 배위된다. 층, 물질, 구성원 또는 구조를 일컬을 때의 "정공 수송"이라는 용어는 그러한 층, 물질, 구성원 또는 구조의 두께 부분을 통하여 비교적 효율적으로 및 작은 전하 손실로 양전하의 이동을 촉진하는 층, 물질, 구성원 또는 구조를 의미하기 위한 것이다.
어떠한 유기 광활성 화합물도 신규 조성물에 사용될 수 있다. 소분자 유기 형광 화합물, 형광 및 인광 금속 착물, 공액 폴리머, 및 그의 혼합물을 포함한 전자발광("EL") 화합물이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 형광 화합물의 예에는 피렌, 페릴렌, 루브렌, 쿠마린, 그의 유도체, 및 그의 혼합물이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 금속 착물의 예에는, 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄(Alq3)과 같은 금속 킬레이트화 옥시노이드 화합물; 페트로프 등(Petrov et al.)의 미국 특허 6,670,645호 및 PCT 출원 공개 WO 03/063555호와 WO 2004/016710호에 개시된 바 있는 페닐피리딘, 페닐퀴놀린 또는 페닐피리미딘 리간드와의 이리듐의 착물, 및 예컨대 PCT 출원 공개 WO 03/008424호, WO 03/091688호 및 WO 03/040257호에 개시된 바 있는 유기금속 착물과 같은 싸이클로메탈화 이리듐 및 백금 전자발광 화합물, 및 그의 혼합물이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전하 운반 주체(host) 물질 및 금속 착물을 포함하는 전자발광 방출 층은 톰슨 등(Thompson et al.)에 의해 미국 특허 6,303,238호에, 및 버로우 및 톰슨(Burrows and Thompson) PCT 출원 공개 WO 00/70655호 및 WO 01/41512호에 개시된 바 있다. 공액 폴리머의 예에는 폴리(페닐렌비닐렌), 폴리플루오렌, 폴리(스피로비플루오렌), 폴리치오펜, 폴리(p-페닐렌), 그의 공중합체, 및 그의 혼합물이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
신규 광활성 조성물의 일 구현예에서, 광활성 화합물은 유기금속 화합물이다. 일 구현예에서, 금속은 Os, Ir 및 Pt에서 선택된다. 구체적인 유기금속 화합물의 예는, 예컨대 미국 특허 6,670,645호 및 6,303,238호, 및 특허 공개 US 2001/0019782호, EP 1191612호, WO 02/15645호, 및 EP 1191614호에 개시되어 있다.
일 구현예에서, 광활성 화합물은 싸이클로메탈화 이리듐 착물이다. 일 구현예에서, 싸이클로메탈화 이리듐 착물은 식 IrLiYjZk을 가진다. 이 식에서, L은 출현시마다 동일하거나 서로 다를 수 있으며, 질소를 통하여 헤테로방향족 고리 및 탄소에 배위된 단일음이온 2배위 리간드를 나타낸다. 일 구현예에서, L은 아릴헤테로싸이클 또는 헤테로아릴헤테로싸이클이다. L 리간드의 예에는 페닐피리딘, 페닐퀴놀린, 페닐이소퀴놀린, 치에닐피리딘, 치에닐퀴놀린, 피롤릴피리딘, 피롤릴퀴놀린 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 리간드 L은 치환된 것이거나 비치환된 것일 수 있다. 치환체의 예에는 중수소, 할로, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 플루오로알콕시, 플루오로아릴옥시, 헤테로알킬, 헤테로아릴, 헤테로알콕시, 헤테로아릴옥시가 포함되며, 인접 치환체가 결합하여 5원 또는 6원의 아릴, 헤테로아릴 또는 싸이클로알킬기를 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이리듐 착물의 식에서, Y는 단일음이온 리간드이다. Y는 단일배위, 2배위 또는 3배위일 수 있다. 단일배위 Y 리간드의 예에는 H-("하이드라이드") 및 배위 원자로서 C, O 또는 S를 가지는 리간드가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 배위 기에는 알콕사이드, 카르복실레이트, 치오카르복실레이트, 디치오카르복실레이트, 설포네이드, 치올레이트, 니트릴, 아릴, 카바메이트, 디치오카바메이트, 치오카바존 음이온, 설폰아미드 음이온 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 경우에, β-에놀레이트 및 포스피노알콕사이드와 같은 하기 언급 리간드는 단일배위 리간드로서 작용할 수 있다. 단일배위 리간드는 할라이드, 니트레이트, 설페이트, 헥사할로안티모네이트 등과 같은 배위 음이온일 수 있다. 이러한 리간드들은 일반적으로 시중에서 구입가능하다.
2배위 Y 리간드는 일반적으로 배위 원자로서 N, O, P 또는 S를 가지며, 금속에 배위되었을 때 5원 또는 6원의 고리를 형성한다. 적합한 배위 기에는 아미노, 이미노, 아미도, 알콕사이드, 카르복실레이트, 포스피노, 치올레이트 등이 포함된다. 이러한 리간드의 적합한 모화합물(parent compound)의 예에는 β-디카르보닐(β-에놀레이트 리간드) 및 그의 N 또는 S 유사체; 아미노 카르복실산(아미노카르복실레이트 리간드); 피리딘 카르복실산(이미노카르복실레이트 리간드); 살리실산 유도체(살리실레이트 리간드); 하이드록시퀴놀린(하이드록시퀴놀리네이트 리간드) 및 그의 S 유사체; 및 포스피노알칸올(포스피노알콕사이드 리간드)이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이리듐 착물의 식에서, Z는 중성 리간드이며, 단일배위 또는 2배위일 수 있다. 이러한 리간드의 예에는 CO, 단일- 및 2배위의 포스파인 리간드, 이소니트릴, 이민, 및 디이민이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이리듐 착물의 식에서, 아래첨자 i, j 및 k는 이리듐이 6배위를 가짐으로써 전체 착물이 대전되지 않도록 0 및 1-3의 정수에서 선택된다. 예를 들어, 상기 식은 IrL3이거나; IrL2Y이고, 여기서 Y는 2배위 리간드이거나; IrL2Y2이고, 여기서 양 Y 리간드는 단일배위이거나; IrLY2이고, 여기서 양 Y 리간드는 2배위이거나; IrLY2Z이고, 여기서 하나의 Y 리간드는 2배위이며 하나의 Y 리간드는 단일배위이고, Z 리간드는 단일배위이거나; IrLY2Z이고, 여기서 양 Y 리간드는 단일배위이고, Z 리간드는 2배위이거나; 또는 IrLY2Z2이고, 여기서 모든 Y 및 Z 리간드는 단일배위일 수 있다.
신규 조성물의 일 구현예에서, 금속 하이드록시퀴놀린 착물은 하기 화학식 I을 가진다:
<화학식 I>
Figure 112007065079008-pct00002
상기 식 중,
M은 Ti, Zr, Hf, Nb, Re, Sn, 및 Ge에서 선택되고;
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, 및 R8은 각각 개별적으로 중수소, 할로, 니트릴, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 플루오로알콕시, 플루오로아릴옥시, 헤테로알킬, 헤테로아릴, 헤테로알콕시, 헤테로아릴옥시이며, 또는 인접 치환체는 결합하여 5원 또는 6원의 아릴, 헤테로아릴, 또는 싸이클로알킬 기를 형성할 수 있고,
a, b, c, d, e, f, g, 및 h는 각각 개별적으로 0, 1 , 2, 또는 3이다.
식 I의 금속 하이드록시퀴놀린 착물은 다른 이성질 형태로 존재할 수 있다. 신규 광활성 조성물은 이러한 이성질체 또는 2 이상 이성질체 조합의 어느 것도 포함할 수 있다.
여기에서 사용된 "알킬"이라는 용어에는 지정된 수의 탄소 원자를 가지는 분지 및 직선 사슬형 모두의 포화 지방족 탄화수소 기가 포함된다. 다르게 지정되지 않는 한, 상기 용어는 싸이클릭 기도 포함하기 위한 것이다. 알킬 기의 예에는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, 세크부틸, 터트부틸, 펜틸, 이소펜틸, 싸이클로펜틸, 헥실, 싸이클로헥실, 이소헥실 등이 포함된다. "알킬"이라는 용어는 치환 및 비치환 탄화수소기를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 알킬 기는 하나의 치환체("모노-치환") 또는 2 이상의 치환체("폴리-치환")를 가질 수 있다. 어떤 구현예에서 알킬 기는 1 내지 20개의 탄소 원자를 가진다. 다른 구현예에서는 상기 기가 1 내지 6개의 탄소 원자를 가진다. 접두사 "플루오로"는 하나 이상의 수소 원자가 불소 원자로 치환되었음을 나타낸다. 접두사 "헤테로"는 하나 이상의 탄소 원자가 다른 원자로 치환되었음을 나타낸다. 일 구현예에서, 헤테로원자는 질소, 산소 및 황에서 선택된다.
"아릴"이라는 용어는 탄소 원자수 20까지의 방향족 카르복실 요소를 의미하며, 이것은 단일 고리(모노싸이클릭) 또는 서로 융합되거나 공유결합에 의해 결합된 다중 고리(비싸이클릭, 고리 3개까지)일 수 있다. 아릴 요소의 어떠한 적합한 고리 위치도 한정된 화학적 구조로 공유결합될 수 있다. 아릴 요소의 예에는 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 디하이드로나프틸, 테트라하이드로나프틸, 비페닐, 안트릴, 펜안트릴, 플루오레닐, 인다닐, 비페닐레닐, 아세나프테닐, 아세나프틸레닐 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일부 구현예에서, 아릴 기는 6 내지 20 탄소 원자를 가진다.
"알콕시"라는 용어는 부착점(point of attachment)으로서 말단 산소를 가지는 알킬 기를 의미한다.
"아릴옥시"라는 용어는 부착점으로서 카보사이클릭 고리에 있지 않은 산소 원자를 가지는 아릴 기를 의미한다.
"할로"라는 용어는 할로겐 원자 치환체를 의미한다. 일 구현예에서, 할로겐은 불소이다.
"니트릴"이라는 용어는 -CN을 의미하기 위한 것이다.
식 I의 일 구현예에서, M은 Zr이다. 일 구현예에서, a 내지 g는 0이다.
식 I의 일 구현예에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, 및 R8 중 하나 이상은 플루오로 또는 플루오로알킬이다. 일 구현예에서, 플루오로알킬은 CF3이다.
식 I의 일 구현예에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, 및 R8 중 하나 이상은 알콕시 기이다. 일 구현예에서, 알콕시 기는 -OCH3이다.
식 I의 일 구현예에서, a=c=f=h=0이며, b=d=e=g=1이다.
일 구현예에서, 금속 하이드록시퀴놀린 착물은 하기 화학식 II를 가진다:
Figure 112007065079008-pct00003
상기 식 중, R1 내지 R8은 상기 규정된 바와 같다.
식 II의 일 구현예에서, R2, R4, R6 및 R8은 불소 또는 플루오로알킬 기이다. 식 II의 일 구현예에서, R1, R3, R5 및 R7은 알콕시 기이다.
어떠한 유기 정공 수송 화합물도 신규 조성물에 사용될 수 있다. 정공 수송 화합물의 예는, 예컨대 와이. 왕(Y. Wang)에 의해 [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837-860, 1996]에 요약되어 있다. 정공 수송 소분자 및 폴리머 모두가 사용될 수 있다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 분자에는 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(TDATA); 4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)-트리페닐아민(mTDATA); N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1.1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD); 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]싸이클로헥산(TAPC); N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)- [1,1'-(3,3'-디메틸)비페닐]-4,4'-디아민(ETPD); 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌디아민(PDA); α-페닐-4-N,N-디페닐아미노스티렌(TPS); p-(디에틸아미노)벤즈알데하이드 디페닐하이드라존(DEH); 트리페닐아민(TPA); 비스[4-(N,N-디에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄(MPMP); 1-페닐-3-[p-(디에틸아미노)스티릴]-5-[p-(디에틸아미노)페닐]피라졸린(PPR 또는 DEASP); 1,2-트랜스-비스(9H-카바졸-9-일)싸이클로부탄(DCZB); N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(TTB); N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘(α-NPB); 및 코퍼 프탈로시아닌과 같은 포르피린 화합물이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 폴리머에는 폴리비닐카바졸, (페닐메틸)폴리실란, 폴리(디옥시치오펜), 폴리아닐린, 및 폴리피롤이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
신규 광활성 조성물의 일 구현예에서, 광활성 화합물은 조성물 총 중량을 기준으로 95중량%까지 포함된다. 일 구현예에서, 광활성 화합물은 조성물 총 중량을 기준으로 75중량%까지 포함된다. 일 구현예에서, 광활성 화합물은 조성물 총 중량 기준 50중량% 미만으로 포함된다. 일 구현예에서, 광활성 화합물은 조성물 총 중량 기준 30중량% 미만으로 포함된다. 일 구현예에서, 광활성 화합물은 조성물 총 중량 기준 15중량% 미만으로 포함된다. 일 구현예에서, 광활성 화합물은 조성물 총 부피 기준 20부피% 미만으로 포함된다.
신규 광활성 조성물의 일 구현예에서, 금속 하이드록시퀴놀린 착물 대 정공 수송 화합물의 중량 비는 99:1 내지 1:99 범위이다. 일 구현예에서, 상기 비는 90:10 내지 10:90 범위이다. 일 구현예에서, 상기 비는 75:25 내지 25:75 범위이다. 일 구현예에서, 상기 비는 60:40 내지 40:60 범위이다. 일 구현예에서, 상기 비는 약 1:1이다.
신규 광활성 조성물은 모든 통상적인 기술을 사용하여 성분들을 조합함으로써 형성될 수 있다. 일 구현예에서, 광활성 조성물은 액체 조성물이다. 액체 조성물은 성분들을 액체 매질에 첨가함으로써 형성될 수 있다. "액체 조성물"이라는 용어는 하나 이상의 물질이 용해되어 용액을 형성한 액체 매질, 하나 이상의 물질이 분산되어 분산액을 형성한 액체 매질, 또는 하나 이상의 물질이 현탁되어 현탁액 또는 에멀젼을 형성한 액체 매질을 의미하기 위한 것이다. "액체 매질"이라는 용어는 순수한 액체, 액체의 조합, 용액, 분산액, 현탁액 및 에멀젼을 포함하는 액체 물질을 의미하기 위한 것이다. 액체 매질은 용매가 하나 또는 그 이상 존재하는가에 관계없이 사용된다.
액체 매질은 광활성 조성물의 성분을 용해 또는 분산시킴으로써 막이 형성될 수 있는 모든 매질일 수 있다. 유기 액체 매질은 일반적으로 유기 액체를 포함한다. 정확한 액체의 선택은 광활성 조성물에 사용되는 화합물에 달려 있다. 적합한 일부 액체의 예에는 클로로포름, 디클로로메탄 및 클로로벤젠과 같은 염화 유기 액체; 톨루엔 및 자일렌과 같은 알킬화 방향족 화합물; 테트라하이드로퓨란; 및 N,N-디메틸피롤리돈이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에서, 액체 매질은 방향족 탄화수소 용매이다. 일 구현예에서, 액체 매질은 톨루엔, 자일렌, 메시타일렌, 아니솔, 클로로벤젠, 싸이클로헥산온, 감마-발레로락톤, 클로로포 름, 그의 유도체, 및 그의 혼합물에서 선택된다. 액체 매질은 점도, 표면 장력 등을 조정하는 공정 조제(processing aid)와 같이 막 형성을 촉진하는 다른 물질들을 함유할 수도 있다.
일 구현예에서, 성분들을 동시에 증기 증착시킴으로써 광활성 조성물의 성분들이 증기 상에서 조합된다. 일 구현예에서, 광활성 화합물은 금속 하이드록시퀴놀린 착물 및 정공 수송 화합물의 혼합물과 함께 증기 증착된다. 물리적 및 화학적 증기 증착을 포함하여 모든 알려진 증기 증착 기술이 사용될 수 있다.
일 구현예에서, 신규 광활성 조성물은 막의 형태이다. "막"이라는 용어는 "층"이라는 용어와 호환적으로 사용되며, 원하는 영역을 덮는 코팅을 말한다. 상기 용어가 크기의 제한을 받는 것은 아니다. 상기 영역은 전체 장치에 이를 만큼 클 수 있으며, 실제 가시적 디스플레이 또는 단일 하위-픽셀과 같은 특정 기능 영역만큼 작을 수 있다. 층 및 막은 증기 증착, 액체 증착(연속 및 불연속 기술) 및 열적 전이(thermal transfer)를 포함한 어떠한 통상적인 증착 기술에 의해서도 형성될 수 있다. 연속 증착 기술에는 스핀 코팅, 그라비아 코팅, 커튼 코팅, 딥(dip) 코팅, 슬롯-다이 코팅, 스프레이 코팅 및 연속 노즐 코팅이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 불연속 증착 기술에는 잉크젯 프린팅, 그라비아 프린팅 및 스크린 프린팅이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명은 하나 이상의 상기 조성물을 포함하는 유기 전자 장치에 관한 것이기도 하다. "유기 전자 장치"라는 용어는 하나 이상의 유기 반도체 층 또는 물질을 포함하는 장치를 의미하기 위한 것이다. 유기 전자 장치에는 하기가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다: (1) 전기 에너지를 방사선으로 전환하는 장치(예, 광-방출 다이오드, 광 방출 다이오드 디스플레이, 다이오드 레이저 또는 조명 패널), (2) 전자적 방법을 사용하여 신호를 검출하는 장치(예, 광검출기, 광전도 셀, 포토레지스터, 포토스위치, 포토트랜지스터, 포토튜브, 적외선("IR") 검출기 또는 바이오센서), (3) 방사선을 전기 에너지로 전환하는 장치(예, 광기전 장치 또는 태양 전지), (4) 하나 이상의 유기 반도체 층을 가지는 전자 부품 하나 이상을 포함하는 장치(예, 트랜지스터 또는 다이오드), 또는 상기 항목 (1) 내지 (4) 장치의 모든 조합.
유기 전자 장치 구조의 일 실례를 도 1에 나타내었다. 장치(100)는 양극 층(110) 및 음극 층(160)을 가지며, 이들의 사이에 광활성 층(130)을 가진다. 양극에 인접하여 정공 수송 물질을 포함하는 층(120)이 있다. 음극에 인접해서는 전자 수송 물질을 포함하는 층(140)이 있다. 임의로, 장치는 음극 다음에 다른 전자 수송 층 또는 전자 주입 층(150)을 종종 사용한다.
여기에서 층, 물질, 구성원 또는 구조를 칭할 때 사용된 "전자 수송"이라는 용어는 그러한 층, 물질, 구성원 또는 구조를 통한 다른 층, 물질, 구성원 또는 구조로의 전자의 이동을 증진 또는 촉진시키는 층, 물질, 구성원 또는 구조를 의미한다.
장치(100)의 적용처에 따라, 광활성 층(130)은 전압 인가에 의해 활성화되는 광-방출 층(광-방출 다이오드 또는 광-방출 전기화학 셀과 같은), 바이어스(bias) 전압의 인가에 의해 또는 인가 없이 방사선 에너지에 응답하여 신호를 생성하는 물 질의 층(광검출기에서와 같은)일 수 있다. 광검출기의 예에는 광전도 셀, 포토레지스터, 포토스위치, 포토트랜지스터, 포토튜브 및 광기전 셀이 포함되며, 이들 용어들은 [Kirk-Othmer Concise Encyclopedia of Chemical Technology, 4th edition, p.1537, (1999)]에 개시되어 있다.
광활성 층(130)은 신규 광활성 조성물을 포함한다. 2 이상의 광활성 조성물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 장치의 서로 다른 색의 픽셀을 형성하기 위하여, 3종의 서로 다른 조성물이 사용될 수 있다. 제1 조성물은 적색의 광을 방출하는 광활성 화합물을 가질 것이며; 제2 조성물은 녹색의 광을 방출하는 광활성 화합물을 가질 것이고; 제3 조성물 청색의 광을 방출하는 광활성 화합물을 가질 것이다. "적색의 광"이라는 용어는 대략 600-700nm 범위의 파장에서 최대 방출량을 가지는 방사선을 의미하기 위한 것이다. "녹색의 광"이라는 용어는 대략 500-580nm 범위의 파장에서 최대 방출량을 가지는 방사선을 의미하기 위한 것이다. "청색의 광"이라는 용어는 대략 400-500nm 범위의 파장에서 최대 방출량을 가지는 방사선을 의미하기 위한 것이다.
장치의 다른 층들은 이러한 층에 유용하다고 알려진 어떠한 물질로도 제조될 수 있다. 양극(110)은 양전하 캐리어 주입에 특히 효율적인 전극이다. 이것은, 예컨대 금속, 혼합 금속, 합금, 금속 산화물 또는 혼합-금속 산화물을 함유하는 물질로 제조될 수 있으며, 또는 전도성 폴리머 및 그의 혼합물일 수 있다. 적합한 금속에는 11족 금속, 4, 5 및 6족의 금속 및 8-10족의 전이금속이 포함된다. 양극이 광-방출을 하는 것일 경우, 인듐-틴-옥사이드와 같은 12, 13 및 14족 금속의 혼합-금속 산화물이 일반적으로 사용된다. 양극(110)은 ["Flexible light-emitting diodes made from soluble conducting polymer", Nature vol. 357, pp 477-479 (11 June 1992)]에 개시된 폴리아닐린과 같은 유기 물질을 포함할 수도 있다. 양극과 음극중 하나 이상은 생성된 광이 보일 수 있도록, 또는 침투한 광이 광활성 층에 도달할 수 있도록 적어도 부분적으로 투명해야 한다.
정공 수송 층은 그 층을 통하여 전자 장치의 다른 층으로 음전하가 이동되는 것을 촉진하는 층으로서, 어떠한 수의 물질도 포함할 수 있다. 층 (120)을 위한 정공 수송 물질의 예는, 예컨대 와이. 왕(Y. Wang)에 의한 [Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p.837-860, 1996]에 요약되어 있다. 정공 수송 분자 및 폴리머 모두가 사용될 수 있다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 분자에는 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(TDATA); 4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)-트리페닐아민(mTDATA); N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1.1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD); 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]싸이클로헥산(TAPC); N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-디메틸)비페닐]-4,4'-디아민(ETPD); 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌디아민(PDA); α-페닐-4-N,N-디페닐아미노스티렌(TPS); p-(디에틸아미노)벤즈알데하이드 디페닐하이드라존(DEH); 트리페닐아민(TPA); 비스[4-(N,N-디에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄(MPMP); 1-페닐-3-[p-(디에틸아미노)스티릴]-5-[p-(디에틸아미노)페닐]피라졸린(PPR 또는 DEASP); 1,2-트랜스-비스(9H-카바졸-9-일)싸이클로부탄(DCZB); N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(TTB); N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘(α-NPB); 및 코퍼 프탈로시아닌과 같은 포르피린 화합물이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 폴리머에는 폴리비닐카바졸, (페닐메틸)폴리실란 및 폴리아닐린이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 폴리스티렌 및 폴리카보네이트와 같은 폴리머에 상기 언급한 것과 같은 정공 수송 분자를 처리함으로써 정공 수송 폴리머를 얻는 것 또한 가능하다.
전자 수송 층(140) 및/또는 임의의 층(150)에 사용될 수 있는 전자 수송 물질은 임의로 폴리플루오렌 또는 폴리치오펜과 같은 폴리머를 포함할 수도 있다. 층 (140) 또는 층 (150)을 위한 적합한 전자 수송 물질에는 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄(Alq3)와 같은 금속 킬레이트화 옥시노이드 화합물; 및 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(PBD), 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-(4-t-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ), 및 1,3,5-트리(페닐-2-벤즈이미다졸)벤젠(TPBI)과 같은 아졸 화합물; 2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살린과 같은 퀴녹살린 유도체; 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(DPA) 및 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(DDPA)과 같은 페난트롤린; 및 그의 혼합물이 포함된다.
일 구현예에서, 전자 수송 층(140)은 식 I의 금속 하이드록시퀴놀린 화합물을 포함한다. 일 구현예에서, 금속은 지르코늄이다. 일 구현예에서, 화합물은 테트라키스-(8-하이드록시퀴놀리나토)지르코늄(IV)이다.
음극(160)은 전자 또는 음전하 캐리어를 주입하는 데에 특히 효율적인 전극이다. 음극은 양극에 비해 낮은 일 함수를 가지는 어떤 금속 또는 비금속일 수 있 다. 음극용 물질은 1족의 알칼리 금속(예, Li, Cs), 2족의 (알카리토) 금속, 희토류 원소 및 란탄족 원소를 포함한 12족의 금속, 및 악티늄족 원소에서 선택될 수 있다. 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마리움 및 마그네슘과 같은 물질은 물론 그 조합이 사용될 수 있다. 작동 전압을 낮추기 위하여, Li-함유 유기금속 화합물, LiF 및 Li2O가 유기 층과 음극 사이에 증착될 수도 있다.
유기 전자 장치가 다른 층을 가진다는 것은 알려져 있다. 예를 들어, 양전하 수송 및/또는 층들의 밴드-갭 정합(band-gap matching)을 촉진하기 위하여, 또는 보호 층으로서 작용하기 위하여, 양극(110)과 정공 수송 층(120)의 사이에 층(비도시)이 존재할 수 있다. 업계에 알려진 층이 사용될 수 있다. 또한, 상기한 층들중 어느 것도 2 이상의 층으로 제조될 수 있다. 다르게는, 양극 층(110), 정공 수송 층(120), 전자 수송 층(140)(150), 및 음극 층(160)의 일부 또는 전부가 전하 캐리어 수송 효율을 증가시키기 위하여 표면처리될 수 있다. 성분 층 각각에 대한 물질의 선택은 높은 효율의 장치를 제공하고자 하는 목표와 장치의 작동 수명 사이의 균형을 맞춤으로써 결정하는 것이 바람직하다.
일 구현예에서, 다른 층들은 하기 범위의 두께를 가진다: 양극(110)은 500-5000Å, 일 구현예에서 1000-2000Å; 정공 수송 층(120)은 50-2000Å, 일 구현예에서 200-1000Å; 광활성 층(130)은 10-2000Å, 일 구현예에서 100-1000Å; 층 (140) 및 (150)은 50-2000Å, 일 구현예에서 100-1000Å; 음극(160)은 200-10000Å, 일 구현예에서 300-5000Å. 장치 내에서의 전자-정공 재조합 구역의 위치 및 그에 따른 장치의 방출 스펙트럼은 각 층의 상대적인 두께에 의해 영향받을 수 있다. 따라서, 전자-수송 층의 두께는 전자-정공 재조합 구역이 광-방출 층 내에 있도록 선택되어야만 한다. 층 두께의 원하는 비율은 사용된 물질의 정확한 특성에 달려 있다.
여기에서 사용된 "포함하는"/"가지는"("comprises", "comprising", "include", "including", "has", "having") 또는 그의 다른 어떠한 변형들도 비-배제적인 포함을 포괄하여 의미하기 위한 것이다. 예를 들어, 일련의 원소들을 포함하는 공정, 방법, 제품 또는 장치가 반드시 그 원소들에 제한될 필요는 없으며, 명시적으로 나열되지 않았거나 또는 그러한 공정, 방법, 제품 또는 장치에 고유한 다른 원소들도 포함할 수 있는 것이다. 또한, 반대로 명시하여 언급하지 않는 이상, "또는"은 배제적인 또는이 아닌 포괄적인 또는을 말한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 하기 중 어느 것에 의해서도 충족된다: A는 참(또는 존재)이고 B는 거짓(또는 비존재), A는 거짓(또는 비존재)이고 B는 참(또는 존재), 및 A와 B 모두 참(또는 존재).
여기에서 사용된 "X는 A, B 및 C에서 선택된다"는 문구는 "X는 A, B 및 C로 이루어진 군에서 선택된다"라는 문구와 동의이며, X는 A, 또는 X는 B, X는 C, X는 A+B, X는 B+C, X는 A+C, 또는 X는 A+B+C라는 것을 의미하기 위한 것이다. "X는 1 내지 n에서 선택된다"라는 문구는 X는 1, 또는 X는 2, ... 또는 X는 n이라는 것을 의미하기 위한 것이다.
또한, 부정관사("a" 또는 "an")가 본 발명의 원소 및 성분들을 나타내기 위 하여 사용되었다. 이것은 단순히 편의상 이루어진 것으로서, 본 발명에 일반적 의미를 부여하기 위한 것이다. 이러한 기재는 하나 또는 하나 이상을 포함하는 것으로 받아들여져야 하며, 단일의 것은 다른 것을 의미하는 것이 명백하지 않은 이상 복수의 것도 포함한다.
다르게 규정되지 않는 한, 여기에 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명이 속하는 업계의 일반적인 기술자들이 통상적으로 이해하고 있는 것과 동일한 의미를 가진다. 식에서, 문자 L, M. R, Y 및 Z는 자체적으로 규정된 원자 또는 기를 표시하기 위하여 사용되었다. 모든 다른 문자들은 통상적인 원자 기호를 나타내기 위하여 사용되었다.
본 발명의 실시 및 시험에 여기에 기재된 것과 유사하거나 동일한 방법 및 물질들이 사용될 수 있다고 하더라도, 하기한 것들이 적합한 방법 및 물질들이다. 여기에 언급된 모든 출판물, 특허 출원, 특허 및 다른 참조문헌들은 그 전체가 참조로써 개재된다. 충돌하는 경우, 정의를 포함하여 본 명세서의 것이 우선한다. 또한, 물질, 방법 및 실시예는 예시만을 위한 것일 뿐, 제한하기 위한 것은 아니다.
장치 제작 절차
유리 상에 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide; "ITO")가 패턴화된 세척된 기재를 진공 챔버에 적재하고, 챔버를 10- 8토르까지 펌핑 감압하였다. 다음에, 산 소 플라즈마를 사용하여 약 1-2분 동안 기재를 더 세척하였다. 세척을 마친 다음, 열적 증착에 의해 기재 상에 박막의 다중 층을 순차적으로 증착하였다. 마지막으로, 마스크(mask)를 통하여 패턴화 Al 금속 전극을 증착하였다. 증착 동안 석영 결정 모니터(quartz crystal monitor)를 사용하여 막의 두께를 측정하였다. 다음에, 완성된 OLED 장치를 진공 챔버로부터 꺼내어 캡슐화 없이 즉시 특성분석하였다.
물질
"ZrQ4"는, M=Zr이고 a 내지 h가 모두 0인 경우의 식 I 화합물을 말한다:
Figure 112007065079008-pct00004
"Ir 화합물 1"은 미국 특허 6,670,645호 실시예 10의 절차에 따라 제조된 하기 화합물을 말한다:
Figure 112007065079008-pct00005
"mTDATA"는 하기 화합물을 말한다:
Figure 112007065079008-pct00006
"NPB"는 하기 화합물을 말한다:
Figure 112007065079008-pct00007
비교실시예
본 비교실시예는 광활성 층이 정공 수송 화합물 없이 광활성 화합물과 금속 하이드록시퀴놀린 착물을 포함하는 장치를 예시한다.
상기한 절차를 사용하여 하기의 층들을 가지는 장치를 제조하였으며, 층 두께를 괄호 안에 나타내었다:
ITO(1000Å)
MTDATA(800Å)
ZrQ4 내 7.4vol% Ir 화합물 1(443Å)
ZrQ4(307Å)
LiF(11Å)
Al(1004Å)
장치 성능의 결과를 표 1에 요약하였다.
실시예 1
본 실시예는 광활성 층이 광활성 화합물(Ir 화합물 1), 금속 하이드록시퀴놀린 착물(ZrQ4) 및 정공 수송 화합물(NPB)을 포함하는 장치를 예시한다. ZrQ4와 NPB의 1:1(중량 기준) 개시 혼합물이 증착에 사용되었다.
상기한 절차를 사용하여 하기의 층들을 가지는 장치를 제조하였으며, 층 두께를 괄호 안에 나타내었다:
ITO(1000Å)
MTDATA(808Å)
ZrQ4/NPB 혼합물 내 7.5vol% Ir 화합물 1(449Å)
ZrQ4(304Å)
LiF(10Å)
Al(1005Å)
장치 성능의 결과를 표 1에 요약하였다.
실시예 2
본 실시예는 광활성 층이 광활성 화합물(Ir 화합물 1), 금속 하이드록시퀴놀린 착물(ZrQ4) 및 정공 수송 화합물(mTDATA)을 포함하는 장치를 예시한다. ZrQ4와 mTDATA의 1:1(중량 기준) 개시 혼합물이 증착에 사용되었다.
상기한 절차를 사용하여 하기의 층들을 가지는 장치를 제조하였으며, 층 두께를 괄호 안에 나타내었다:
ITO(1000Å)
mTDATA(805Å)
ZrQ4/mTDATA 혼합물 내 7.5vol% Ir 화합물 1(449Å)
ZrQ4(305Å)
LiF(10Å)
Al(1006Å)
장치 성능의 결과를 표 1에 요약하였다.
표 1에 따르면, 광활성 화합물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물 및 정공 수송 화합물을 포함하는 광활성 층을 가지는 장치가 더 향상된 진홍색(deeper red) 전자발광, 더 높은 전류 효율 및 더 낮은 작동 전압을 가지는 것을 볼 수 있다.
표 1
실시예 비교실시예 실시예 1 실시예 2
색상 좌표 (0.641, 0.354) (0.653, 0.345) (0.654, 0.345)
500cd/m2에서의
효율		 5cd/A 10.8cd/A 9.4cd/A
500cd/m2에서의
작동 전압		 7.0V 6.5V 5.6V
상기 또는 하기에서 명료성을 위하여 개별적 구현예의 맥락으로 기재된 본 발명의 어떤 특징들이 단일의 구현예에 조합되어 제공될 수도 있다는 것이 인식되어야 한다. 반대로, 간결성을 위하여 단일 구현예의 맥락으로 기재된 본 발명의 다양한 특징들이 개별적으로 또는 어떤 조합으로 제공될 수도 있다. 또한, 범위로 언급된 값들의 기준은 그 범위 내의 각각 및 모든 값을 포함한다.

Claims (18)

  1. 광활성 화합물, 금속 하이드록시퀴놀린 착물 및 정공 수송 화합물을 포함하는 광활성 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 광활성 화합물이 유기금속 화합물인 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 유기금속 화합물이 싸이클로메탈화 이리듐 착물인 조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 이리듐 착물이 화학식 IrLiYjZk을 가지며, 여기서
    L은 질소를 통하여 헤테로방향족 고리 및 탄소에 배위된 단일음이온 2배위 리간드이고,
    Y는 단일음이온 리간드이며,
    Z는 중성 리간드이고,
    i, j 및 k는 이리듐이 6배위를 가짐으로써 전체 착물이 대전되지 않도록 0 및 1-3의 정수에서 선택되는 것인 조성물.
  5. 제 4항에 있어서, L이 아릴헤테로싸이클 및 헤테로아릴헤테로싸이클에서 선택되는 것인 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 금속 하이드록시퀴놀린 착물이 하기의 화학식 I을 가지는 것인 조성물.
    <화학식 I>
    Figure 112007065079008-pct00008
    상기 식 중,
    M은 Ti, Zr, Hf, Nb, Re, Sn, 및 Ge에서 선택되고;
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 개별적으로 중수소, 할로, 니트릴, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 플루오로알콕시, 플루오로아릴옥시, 헤테로알킬, 헤테로아릴, 헤테로알콕시, 헤테로아릴옥시이며, 또는 인접 치환체는 결합하여 5원 또는 6원의 아릴, 헤테로아릴 또는 싸이클로알킬 기를 형성할 수 있고,
    a, b, c, d, e, f, g 및 h는 각각 개별적으로 0, 1 , 2, 또는 3이다.
  7. 제 6항에 있어서, a, b, c, d, e, f, g 및 h가 0인 조성물.
  8. 제 6항에 있어서, R1 내지 R8 중 하나 이상이 플루오로 또는 플루오로알킬인 조성물.
  9. 제 1항에 있어서, 정공 수송 화합물이 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(TDATA); 4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)-트리페닐아민(mTDATA); N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD); 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]싸이클로헥산(TAPC); N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-디메틸)비페닐]-4,4'-디아민(ETPD); 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌디아민(PDA); α-페닐-4-N,N-디페닐아미노스티렌(TPS); p-(디에틸아미노)벤즈알데하이드 디페닐하이드라존(DEH); 트리페닐아민(TPA); 비스[4-(N,N-디에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄(MPMP); 1-페닐-3-[p-(디에틸아미노)스티릴]-5-[p-(디에틸아미노)페닐]피라졸린(PPR 또는 DEASP); 1,2-트랜스-비스(9H-카바졸-9-일)싸이클로부탄(DCZB); N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(TTB); N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘(α-NPB); 및 포르피린 화합물에서 선택되는 것인 조성물.
  10. 양극(anode), 음극(cathode) 및 그 사이에 위치하며 광활성 화합물, 금속 하 이드록시퀴놀린 착물 및 정공 수송 화합물을 포함하는 광활성 층을 포함하는 유기 전자 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 광활성 화합물이 유기금속 화합물인 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 유기금속 화합물이 싸이클로메탈화 이리듐 착물인 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 이리듐 착물이 화학식 IrLiYjZk을 가지며, 여기서
    L은 질소를 통하여 헤테로방향족 고리 및 탄소에 배위된 단일음이온 2배위 리간드이고,
    Y는 단일음이온 리간드이며,
    Z는 중성 리간드이고,
    i, j 및 k는 이리듐이 6배위를 가짐으로써 전체 착물이 대전되지 않도록 0 및 1-3의 정수에서 선택되는 것인 장치.
  14. 제 13항에 있어서, L이 아릴헤테로싸이클 및 헤테로아릴헤테로싸이클에서 선택되는 것인 장치.
  15. 제 10항에 있어서, 금속 하이드록시퀴놀린 착물이 하기의 화학식 I을 가지는 것인 장치.
    <화학식 I>
    Figure 112011009130267-pct00009
    상기 식 중,
    M은 Ti, Zr, Hf, Nb, Re, Sn, 및 Ge에서 선택되고;
    R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 및 R8은 각각 개별적으로 중수소, 할로, 니트릴, 알킬, 아릴, 알콕시, 아릴옥시, 플루오로알킬, 플루오로아릴, 플루오로알콕시, 플루오로아릴옥시, 헤테로알킬, 헤테로아릴, 헤테로알콕시, 헤테로아릴옥시이며, 또는 인접 치환체는 결합하여 5 또는 6원의 아릴, 헤테로아릴 또는 싸이클로알킬 기를 형성할 수 있고,
    a, b, c, d, e, f, g 및 h는 각각 개별적으로 0, 1 , 2, 또는 3이다.
  16. 제 15항에 있어서, a, b, c, d, e, f, g 및 h가 0인 장치.
  17. 제 15항에 있어서, R1 내지 R8 중 하나 이상이 플루오로 또는 플루오로알킬인 장치.
  18. 제 10항에 있어서, 정공 수송 화합물이 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(TDATA); 4,4',4"-트리스(N-3-메틸페닐-N-페닐-아미노)-트리페닐아민(mTDATA); N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(TPD); 1,1-비스[(디-4-톨릴아미노)페닐]싸이클로헥산(TAPC); N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-디메틸)비페닐]-4,4'-디아민(ETPD); 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌디아민(PDA); α-페닐-4-N,N-디페닐아미노스티렌(TPS); p-(디에틸아미노)벤즈알데하이드 디페닐하이드라존(DEH); 트리페닐아민(TPA); 비스[4-(N,N-디에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄(MPMP); 1-페닐-3-[p-(디에틸아미노)스티릴]-5-[p-(디에틸아미노)페닐]피라졸린(PPR 또는 DEASP); 1,2-트랜스-비스(9H-카바졸-9-일)싸이클로부탄(DCZB); N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(TTB); N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘(α-NPB); 및 포르피린 화합물에서 선택되는 것인 장치.
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