KR101405278B1 - 고성능 탠덤 백색 ｏｌｅｄ - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전극 사이에 배치되어 서로 다른 방출 스펙트럼을 생성하는 제 1 및 제 2 발광 유니트(70, 80)로서 500nm 보다 더 긴 파장에서 다중 피크를 갖는 빛을 생성하며 480nm 보다 더 짧은 파장에서는 실질적으로 방출하지 않는 제 1 발광 유니트(80)와 500nm 보다 더 짧은 파장에서 상당한 방출을 갖는 빛을 생성하는 제 2 발광 유니트(70), 및 발광 유니트 사이에 배치된 중간 연결자(95)를 갖는 탠덤 OLED 디바이스에 관한 것이다.
Description
본 발명은 광대역 광-생성 OLED 디스플레이에 관한 것이다.
OLED라 불리는 유기 발광 다이오드 디바이스는, 흔히, 애노드, 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이에 삽입된 유기 전자발광(EL) 유니트를 포함한다. 유기 EL 유니트는 하나 이상의 정공-수송 층(HTL), 발광 층(LEL), 및 전자-수송 층(ETL)을 포함한다. OLED는 이들의 낮은 구동 전압, 높은 휘도, 넓은 시야각, 풀 컬러(full color) 디스플레이를 위한 능력 및 다른 용도 때문에 매력적이다. 탱(Tang) 등은 그들의 미국 특허 제4,769,292 호 및 제4,885,211호에서 이러한 다층 OLED를 개시하였다.
OLED는 이들의 LEL의 방출 성질에 따라 적색, 녹색, 청색 또는 백색과 같은 서로 다른 색을 방출할 수 있다. 최근, 고상 조명 공급원, 컬러 디스플레이 또는 풀 컬러 디스플레이와 같은 다양한 용도에 혼입하기 위한 광대역 OLED에 대한 요구가 증가하고 있다. 광대역 방출이란, OLED가 가시광 스펙트럼을 통해 충분히 넓은 광을 방출하여, 이런 광이 필터 또는 색 변화 모듈과 함께 이용되어 2개 이상의 서 로 다른 색을 갖는 디스플레이 또는 풀 컬러 디스플레이를 생성할 수 있다는 것을 의미한다. 특히, 스펙트럼의 적색, 녹색 및 청색 부분에서 상당한 방출이 있는 광대역 발광 OLED(또는 광대역 OLED), 즉, 백색 발광 OLED(백색 OLED)가 요구되고 있다. 컬러 필터와 함께 백색 OLED를 이용하면 따로따로 패턴화된 적색, 녹색 및 청색 이미터를 갖는 OLED에 비해 더 단순한 제조 과정을 제공한다. 이로 인해 산출량을 더 높이고, 수율을 증가시키고, 가격을 절감시킬 수 있다. 백색 OLED는 예를 들면 [Kido et al, Applied Physics Letters, 64, 815(1994)], 시(J. Shi) 등의 미국 특허 제5,683,823호, 사토(Sato) 등의 일본 특허 제07-142169호, [Deshpande et al., Applied Physics Letters, 75, 888(1999)] 및 [Tokito et al. Applied Physics Letters, 83, 2459(2003)]에 보고되어 있다.
각각의 유형의 분자가 일상적인 조건 하에서는 비교적 좁은 스펙트럼을 갖는 빛만을 방출하기 때문에, OLED로부터 광대역 방출을 수득하기 위해서는 한가지 이상의 유형의 분자가 여기되어야만 한다. 호스트 물질로부터 도판트로의 에너지 전달이 불완전한 경우, 호스트 물질 및 하나 이상의 발광 도판트를 갖는 발광 층은 호스트와 도판트 둘 모두로부터 발광을 수득할 수 있어 가시광 스펙트럼에서 광대역 발광을 생성한다. 단일 발광 층을 갖는 백색 OLED를 수득하기 위해, 발광 도판트의 농도는 조심스럽게 조절되어야만 한다. 이는 제조상의 어려움을 야기한다. 2개 이상의 발광 층을 갖는 백색 OLED는 하나의 발광 층을 갖는 디바이스에 비해 더 좋은 색 및 더 좋은 휘도 효율을 가질 수 있고, 도판트 농도의 변화 내성이 더 높다. 2개의 발광 층을 갖는 백색 OLED는 전형적으로 단일 발광 층을 갖는 OLED에 비해 보다 안정적인 것으로 또한 발견되었다. 그러나, 스펙트럼의 적색, 녹색 및 청색 부분에서 강한 강도를 갖는 발광을 달성하기란 어렵다. 2개의 발광 층을 갖는 백색 OLED는 전형적으로 2개의 강한 발광 피크를 갖는다.
탠덤 OLED 구조(종종 적층된 OLED 또는 캐스캐이드(cascaded) OLED라 불린다)는 존스(Jones) 등의 미국 특허 제6,337,492호, 다나카(Tanaka) 등의 미국 특허 제6,107,734호, 키도(Kido) 등의 일본 특허 공개 공보 제2003/045676A호 및 미국 특허 공개 공보 제2003/0189401호 및 리아오(Liao) 등의 미국 특허 제6,717,358호 및 미국 특허 공개 공보 제2003/0170491A1호에 개시되어 있다. 이 탠덤 OLED는 여러 개별적인 OLED 유니트를 수직으로 적층하고, 단일 전력원을 이용하여 적층체를 구동함으로써 제조된다. 장점은 휘도 효율, 수명 또는 이들 둘 모두가 증가된다는 점이다. 그러나, 탠덤 구조는 함께 적층된 OLED 유니트의 수에 대략 비례하여 구동 전압을 증가시킨다.
마츠모토(Matsumoto) 및 키도(Kido) 등은 [SID 03 Digest, 979(2003)]에서 녹색을 띠는 청색 EL 유니트와 주황색 EL 유니트를 디바이스에서 연결시킴으로써 탠덤 백색 OLED가 구축되고, 단일 전력원으로 이 디바이스를 구동시킴으로써 백색 발광을 달성하였음을 보고하였다. 비록 휘도 효율이 증가되었지만, 이 탠덤 백색 OLED 디바이스는 스펙트럼에서 더 약한 녹색 및 적색 색 성분을 갖는다. 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0170491A1호에서, 리아오 등은 적색 EL 유니트, 녹색 EL 유니트 및 청색 EL 유니트가 디바이스 내부에서 연속 연결된 탠덤 백색 OLED 구조를 개시하였다. 탠덤 백색 OLED가 단일 전력 공급원에 의해 구동되는 경우, 적색, 녹색 및 청색 EL 유니트로부터의 스펙트럼 조합에 의해 백색 방출이 형성된다. 비록 색 방출 및 휘도 효율이 개선되었지만, 이러한 탠덤 백색 OLED는 3개 미만의 EL 유니트로 제조될 수 없고, 이는 종래의 OLED에 비해 3배 이상 높은 구동 전압을 의미한다.
이러한 진보에도 불구하고, OLED 디바이스의 효율 및 발광 안정성을 개선시키고자 하는 필요성이 남아있다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 효율 및 휘도 안정성을 갖는 OLED 디바이스를 제공하는 것이다.
이 목적은 a) 전극 사이에 배치되어 서로 다른 방출 스펙트럼을 생성하는 제 1 및 제 2 발광 유니트, 즉, 500nm 보다 더 긴 파장에서 다중 피크를 갖는 빛을 생성하며 480nm 보다 더 짧은 파장에서는 실질적으로 방출하지 않는 제 1 발광 유니트와 500nm 보다 더 짧은 파장에서 상당한 방출을 갖는 빛을 생성하는 제 2 발광 유니트; 및 b) 발광 유니트 사이에 배치된 중간 연결자를 포함하는, 2개의 이격된 전극을 갖는 탠덤 OLED 디바이스에 의해 달성된다.
이점
본 발명의 이점은 광대역 용도에 적합한, OLED 디스플레이에 개선된 효율을 제공한다는 점이다. 본 발명의 추가의 이점은 디스플레이의 개선된 휘도 안정성을 제공한다는 것이다. 본 발명의 추가의 이점은 우수한 수명, 더 낮은 전력 소비 및 우수한 색 조율성과 함께 이들 개선점을 제공할 수 있다는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 탠덤 OLED 디바이스의 한 양태의 횡단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 탠덤 OLED 디바이스의 다른 양태의 횡단면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 한 양태에 대한 방출 휘도 대 파장의 그래프를 나타낸다.
디바이스의 특징 치수, 예를 들면 층 구께는 종종 마이크로미터 미만의 범위이므로, 도면은 치수 정확성 보다는 시각화되기 용이한 축적으로 그려졌다.
부품 설명
10: OLED 디바이스
15: OLED 디바이스
20: 기판
25r: 적색 컬러 필터
25g: 녹색 컬러 필터
25b: 청색 컬러 필터
30: 애노드
30r: 애노드
30g: 애노드
30b: 애노드
30w: 애노드
35: 정공-주입 층
40: 정공-수송 층
45: 정공-수송 층
50y: 황색 발광 층
50b: 청색 발광 층
51r: 적색 발광 층
51y: 황색 발광 층
51g: 녹색 발광 층
55: 전자-수송 층
60: 이격자 층
65: 전자-수송 층
70: 발광 유니트
75: 발광 유니트
80: 발광 유니트
85: 발광 유니트
90: 캐소드
95: 중간 연결자
110: 곡선
120: 곡선
130: 곡선
용어 "OLED 디바이스"는 픽셀로서 유기 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이스 디바이스라는 당 분야에서 인정되는 의미로 사용된다. 이는 단일 픽셀을 갖는 디바이스를 의미한다. 본원에서 사용되는 용어 "OLED 디스플레이"는 본원에서 서로 다른 색일 수 있는 여러 픽셀을 포함하는 OLED 디바이스를 의미한다. 컬러 OLED 디바이스는 하나 이상의 색의 빛을 방출한다. 용어 "멀티컬러"는 서로 다른 영역에서 서로 다른 색조의 빛을 방출할 수 있는 디스플레이 패널을 개시하기 위해 사용된다. 특히, 서로 다른 색의 이미지를 디스플레이할 수 있는 디스플레이 패널을 개시하는데 사용된다. 이들 영역이 연속적일 필요는 없다. 용어 "풀 컬러"는 가시광 스펙트럼의 적색, 녹색 및 청색 영역에서 발광할 수 있고, 색조의 임의의 조합으로 이미지를 디스플레이할 수 있는 멀티컬러 디스플레이 패널을 개시하기 위해 사용된다. 적색, 녹색 및 청색은 적절한 혼합에 의해 이들로부터 모든 다른 색이 생성될 수 있는 삼원색을 구성한다. 용어 "색조"는 가시광 스펙트럼 내부의 발광의 강도 프로파일을 의미하며, 서로 다른 색조는 색의 시각적으로 식별가능한 차이를 나타낸다. 용어 "픽셀"은 자극되어 다른 영역에 대해 독립적으로 발광하는 디스플레이 패널의 영역을 나타내는 당 분야에서 인식되는 의미로 사용된다. 풀 컬러 시스템에서는, 서로 다른 색의 여러 픽셀을 함께 이용하여 광범위한 색을 생성하고, 관찰자가 이런 그룹을 단일 픽셀이라 부를 수 있음을 인식할 것이다. 본 논의를 위해서, 이런 그룹은 여러 다른 색의 픽셀로 간주될 것이다.
본 명세서에 따르면, 광대역 방출은 가시광 스펙트럼의 여러 부분에서 중요한 성분, 예를 들면 청색 및 녹색을 갖는 빛이다. 광대역 방출은 또한 백색 광을 생성하기 위해 빛이 스펙트럼의 적색, 녹색 및 청색 부분에서 방출되는 상황을 포함할 수 있다. 백색 광이란 사용자에 의해 백색을 갖는 것으로 인지되는 빛, 또는 컬러 필터와 조합되어 이용되어 실제 풀 컬러 디스플레이를 생성하기에 충분한 방출 스펙트럼을 갖는 빛이다. 낮은 전력 소비를 위해, 종종 백색 발광 OLED의 색도가 CIE D65, 즉 CIEx = 0.31 및 CIEy = 0.33에 근접하는 것이 유리하다. 이는 적색, 녹색, 청색 및 백색 픽셀을 갖는 소위 RGBW 디스플레이의 경우 특히 그러하다. 비록 약 0.31의 CIEx, CIEy 좌표가 일부 상황에서는 이상적이지만, 실제 좌표는 매우 다양할 수 있고, 여전히 매우 유용하다. 본원에서 사용되는 용어 "백색 발광"은, 비록 이런 빛의 일부가 보여지기 전에 컬러 필터에 의해 제거될 수 있지만, 백색 광을 내부적으로 생성하는 디바이스를 의미한다.
이제 도 1을 설명하자면, 본 발명의 한 양태에 따른 탠덤 백색 발광 OLED 디바이스(10)의 픽셀의 횡단면도를 보여준다. OLED 디바이스(10)는 기판(20), 2개의 이격된 전극(애노드(30) 및 캐소드(90)), 전극 사이에 배치된 제 1 및 제 2 발광 유니트(80) 및 (70), 및 발광 유니트(70)과 (80) 사이에 배치된 중간 연결자(95)를 포함한다. 미국 특허 제11/393,767호에서 하트워(Hatwar) 등은 이러한 배열의 여러 발광 유니트의 이용을 개시하고 있다. 발광 유니트(70) 및 (80) 각각은 서로 다른 방출 스펙트럼을 생성한다. 제 1 발광 유니트(80)는 500nm보다 긴 파장, 예를 들면 가시광 스펙트럼의 녹색, 황색 및 적색 영역에서 여러 개의 피크를 갖는 빛을 생성한다. 제 1 발광 유니트(80)는 실질적으로 청색 방출을 생성하지 않고, 이는 480nm보다 짧은 파장에서의 방출 강도가 최대 방출 강도의 10% 미만이고, 490nm에서는 50% 이하임을 의미한다. 본 양태에서, 제 1 발광 유니트(80)는 제 1 발광 층, 예를 들면 녹색 발광 화합물을 포함하고 녹색 방출을 생성하는 녹색 발광 층(51g)을 포함한다. 제 1 발광 유니트(80)는 제 2 발광 층, 예를 들면 적색 발광 화합물을 포함하고 적색 방출을 생석하는 적색 발광 층(51r)을 추가로 포함한다. 제 2 방출 유니트(70)는 500nm보다 짧은 파장에서 상당한 방출을 갖는 빛을 생성한다. 제 2 발광 유니트(70)는 또한 다른 파장에서 방출을 가질 수 있다. 이 양태에서, 제 2 발광 유니트(70)는 청색 발광 화합물을 포함하는 청색 발광 층(50b) 및 황색 발광 화합물을 포함하는 황색 발광 층(50y)을 포함한한다. 본원에서 이용되는 용어 "황색 발광 화합물"은 황색 내지 적색 영역, 즉 약 570nm 내지 700nm에서 주된 발광을 갖는 물질을 의미한다. 발광 유니트(80)는 전자 수송 층(55) 및 정공-수송 층(45)을 포함한다. 발광 유니트(70)는 전자-수송 층(65)을 포함한다.
탠덤 OLED 디바이스(10)는 발광 유니트(70)과 (80)사이에 배치된 중간 연결자(95)를 추가로 포함한다. 중간 연결자는 인접한 EL 유니트로의 효과적인 담체 주입을 제공한다. 금속, 금속 화합물 또는 다른 무기 화합물이 담체 주입에 효과적이다. 그러나, 이런 물질은 종종 낮은 저항을 갖고, 이는 픽셀 누화(crosstalk)를 생성할 수 있다. 또한, 중간 연결자(95)를 구성하는 층의 광학적 투명성은 EL 유니트에서 생성되는 조사선이 디바이스를 나가는 것을 허용하도록 선택되어야만 한다. 따라서, 중간 연결자에 주로 유기 물질을 사용하는 것이 종종 바람직하다. 이 구성에 이용되는 중간 연결자(95) 및 물질은 미국 특허 출원 공개 공보 제2007/0001587호에 개시되어 있다. 중간 연결자의 일부 추가의 비한정적인 예는 미국 특허 제6,717,358호, 제6,872,472호 및 미국 특허 출원 공개 공보 제2004/0227460호에 개시되어 있다.
이제 다시 도 2를 보면, 본 발명에 따른 탠덤 OLED 디바이스(15)의 다른 양태의 횡단면도가 보인다. 이 양태에서, 제 1 발광 유니트(85)는 추가로 제 3 발광 층, 예를 들면 황색 발광 화합물을 포함하고 황색 방출을 생성하는 황색 발광 층(51y)을 포함한다. 제 3 발광 층은 제 1 발광 층 및 제 2 발광 층과 접촉하고 있다. 제 2 발광 유니트(75)는 추가로 청색 발광 층(50b)과 황색 발광 층(50y) 사이에 배치된 이격자 층(60)을 포함한다. 이격자 층(60)은 높은 효율 및 높은 안정성 청색 발광을 제공하기 위해 이용된다. 미국 특허 제11/393,316호에 개시된 바와 같이, 스핀들러(Spindler) 등은 또한 이격자 층을 이용하여 높은 효율 및 높은 안정성 청색 발광을 제공한다. 황색 발광 층(50y)이 없으면, 청색 발광 층(50b)은 열악한 안정성을 가질 것이다. 인접한 층으로서 황색 발광 층(50y)을 이용하여, 이 유니트는 백색 이미터로서 작용할 것이다. 이격자 층(60)의 존재는 청색 방출을 증가시키지만, 황색 방출을 감소시켜, 백색 이미터의 휘도 안정성을 유지시키면서도 상당한 청색 방출을 제공한다. 다르게는, 황색 발광 층(50y)은 적색 또는 녹색 발광 층으로 대체될 수 있다.
OLED 디바이스(15)는 또한 이들 각각의 밴드패스(bandpass)가 서로 다른 색이 광을 생성하도록 선택된 3가지 이상의 서로 다른 컬러 필터, 예를 들면 각각 적색, 녹색 및 청색 광을 생성하는 적색 컬러 필터(25r), 녹색 컬러 필터(25g) 및 청색 컬러 필터(25b)의 어레이를 추가로 포함한다. 어레이의 각각의 컬러 필터는 발광 유니트, 예를 들면 제 1 및 제 2 발광 유니트(85) 및 (75)로부터 광을 수용하여, 이에 의해 각각의 필터를 통해 서로 다른 색의 광을 생성한다. 각각의 컬러 필터는 바람직한 색의 광을 선택적으로 생성하기 위해 연결된 애노드, 예를 들면 애노드(30r), (30g) 및 (30b)를 갖는다. OLED 디바이스(15)는 또한 컬러 필터를 갖지 않고 따라서 OLED 디바이스(15)에 의해 생성되는 광대역 광의 방출을 허용하는 여과되지 않은 영역, 예를 들면 애노드(30w)의 영역을 갖는다.
이제 도 3을 살펴보자면, 도 2에 도시된 OLED 디바이스의 양태를 위한 방출 휘도 대 파장의 그래프가 도시되어 있다. 곡선(110)은 본원에 개시된 바와 같은 제 1 발광 유니트의 방출을 나타내고, 곡선(120)은 다른 방출 스펙트럼을 생성하는 유니트를 나타내는 제 2 발광 유니트의 방출을 나타낸다. 제 1 발광 유니트는 스펙트럼의 청색 영역에서 실질적으로 방출을 갖지 않는다. 즉, 이는 500nm 보다 더 긴 파장에서 여러 피크를 갖는 광을 생성하지만, 480nm 보다 더 짧은 파장에서는 실질적으로 방출을 생성하지 않는다. 490nm에서 곡선(110)의 휘도는 최대 휘도의 절반 미만이지만, 480nm 내지 400nm에서의 휘도는 최대 휘도의 10% 미만임을 알 수 있다. 곡선(110)은 녹색 및 적색 영역(각각 515nm 및 670nm 부근)에서 피크를 갖는다. 곡선(110)은 또한 황색 영역(605nm 부근)에서 피크를 갖고, 이는 또한 제 1 발광 유니트에서 바람직하다.
곡선(120)은 본원에 개시된 바와 같은 제 2 발광 유니트의 방출을 보여준다. 제 2 발광 유니트는 청색 영역, 즉 500nm보다 짧은 파장에서 상당한 방출을 갖는다. 도시된 바와 같이 곡선(120)의 방출의 최대 휘도는 400nm 내지 500nm이다.
곡선(130)은 본 발명의 탠덤 OLED 디바이스로 조합되었을 때 2가지 발광 유니트의 방출을 나타낸다.
본원에 도시된 바와 같은 발광 층은 정공-전자 재조합에 반응하여 광을 생성한다. 임의의 적합한 공정, 예를 들면 증발, 스퍼터링, 화학적 증착, 전기화학적 공정, 또는 도너 물질로부터의 조사 열 전달은 바람직한 유기 발광 물질에 침적될 수 있다. 유용한 유기 발광 물질이 잘 공지되어 있다. 미국 특허 제4,769,292호 및 제5,935,721호에 보다 완전하게 개시된 바와 같이 OLED 디바이스의 발광 층은 발광 또는 형광 물질을 포함하고, 여기서 전자발광은 이 영역에서의 전자-정공 쌍 재조합의 결과로서 생성된다. 발광 층은 단일 물질로 구성될 수 있지만, 보다 흔하게는 게스트 화합물 또는 도판트로 도핑된 호스트 물질을 포함하고, 여기서 발광은 주로 도판트로부터 나온다. 도판트는 특정 스펙트럼을 갖는 유색 광을 생성하도록 선택된다. 발광 층의 호스트 물질은 전자-수송 물질, 정공 수송 물질, 또는 정공-전자 재조합을 지지하는 다른 물질일 수 있다. 도판트는 일반적으로 매우 형광성인 염료로부터 선택되지만, 인광 화합물, 예를 들면 제WO98/55561호, 제WO00/18851호, 제WO00/57676호 및 제WO00/70655호에 개시된 바와 같은 전이 금속 착체 또한 유용하다. 도판트는 전형적으로 0.01중량% 내지 10중량%로서 호스트 물질에 코팅된다. 유용한 것으로 공지되어 있는 호스트 및 방출 분자는 미국 특허 제4,768,292호, 제5,141,671호, 제5,150,006호, 제5,151,629호, 제5,294,870호, 제5,405,709호, 제5,484,922호, 제5,593,788호, 제5,645,948호, 제5,683,823호, 제5,755,999호, 제5,928,802호, 제5,935,720호, 제5,935,721호 및 제6,020,078호에 개시된 것들을 포함하지만, 이로 한정되지는 않는다.
8-하이드록시퀴놀린의 금속 착체 및 유사한 유도체(화학식 A)는 전자발광을 지지할 수 있는 유용한 전자-수송 호스트 물질의 한 부류를 구성하고, 특히 500nm 보다 긴 파장, 예를 들면 녹색, 황색, 주황색 및 적색의 발광에 적합하다:
상기 식에서,
M은 1가, 2가 또는 3가 금속을 나타내고,
n은 1 내지 3의 정수이고,
Z는 각각 독립적으로 2개 이상의 융합된 방향족 고리를 갖는 핵을 완성하는 원자를 나타낸다.
Z는 그 중 하나 이상이 아졸 또는 아진 고리인 2개 이상의 융합된 방향족 고리를 함유하는 헤테로사이클릭 핵을 완성한다. 지방족 고리 및 방향족 고리 둘 모두를 포함하는 추가의 고리는 경우에 따라 2개의 필요한 고리와 융합될 수 있다. 기능을 개선시키지 않고 분자 벌크를 추가하는 것을 피하기 위해, 고리 원소의 수는 일반적으로 18 이하로 유지된다.
벤즈아졸 유도체는 전자발광을 지지할 수 있는 유용한 호스트 물질의 다른 부류를 구성하고, 400nm보다 더 긴 파장, 예를 들면 청색, 녹색, 황색, 주황색 또는 적색의 발광에 특히 적합하다. 유용한 벤즈아졸의 예는 2,2',2"-(1,3,5-페닐렌)트리스[1-페닐-1H-벤즈이미다졸]이다.
본 발명의 하나 이상의 발광 층의 호스트 물질은 9 및 10 위치에서 탄화수소 또는 치환된 탄화수소 치환체를 갖는 안트라센 유도체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 9,10-다이아릴안트라센의 일부 유도체(화학식 B)는 전자발광을 지지할 수 있는 유용한 호스트 물질의 부류를 구성하는 것으로 알려져 있고, 400nm보다 더 긴 파장, 예를 들면 청색, 녹색, 황색, 주황색 또는 적색의 발광에 특히 적합하다.
상기 식에서,
R1, R2, R3 및 R4는 각각의 고리 상의 하나 이상의 치환체를 나타내고, 여기서, 각각의 치환체는 다음의 그룹에서 개별적으로 선택된다:
제 1 그룹: 수소, 또는 탄소수 1 내지 24의 알킬;
제 2 그룹: 탄소수 5 내지 20의 아릴 또는 치환된 아릴;
제 3 그룹: 안트라세닐, 피레닐 또는 페릴레닐의 융합된 방향족 고리를 완성하는데 필요한 4 내지 24개의 탄소 원자
제 4 그룹: 푸릴, 티에닐, 피리딜, 퀴놀리닐 또는 다른 헤테로사이클릭 시스템의 융합된 헤테로방향족 고리를 완성하는데 필요한 5 내지 24개의 탄소 원자의 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴;
제 5 그룹: 탄소수 1 내지 24의 알콕시아미노, 알킬아미노 또는 아릴 아미노; 및
제 6 그룹: 불소, 염소, 브롬 또는 시아노.
R1 및 R2가 추가의 방향족 고리을 나타내는 화합물이 특히 유용하다. 발광 층에서 호스트로서 이용하기에 유용한 안트라센 물질의 특정한 예는 다음의 것들을 포함한다:
발광 층에서 호스트로서 유용한 정공-수송 물질은 방향족 3차 아민과 같은 화합물을 포함하는 것으로 잘 공지되어 있고, 여기서 방향족 3차 아민은 탄소 원자에만 결합된 하나 이상의 3가 질소 원자를 함유하며, 이중 하나 이상이 방향족 고리의 일원인 화합물로서 이해된다. 한 형태에서, 방향족 3차 아민은 아릴아민, 예를 들면 모노아릴아민, 다이아릴아민, 트라이아릴아민 또는 중합성 아릴아민일 수 있다. 클러펠(Klupfel) 등은 미국 특허 제3,180,730호에서 예시적인 단량체 트라이아릴아민을 예시한다. 브랜틀리(Brantley) 등은 미국 특허 제3,567,450호 및 제3,658,520호에서 하나의 비닐 라디칼로 치환되거나, 하나 이상의 활성 수소-함유 기를 포함하는 다른 적합한 트라이아릴아민을 개시한다.
방향족 3차 아민의 보다 바람직한 부류는 미국 특허 제4,720,432호 및 제5,061,569호에 개시된 바와 같은 2개 이상의 방향족 3차 아민 잔기를 포함하는 것들이다. 이런 화합물은 하기 구조식 C로 표현되는 것들을 포함한다:
상기 식에서,
Q1 및 Q2는 독립적으로 선택된 방향족 3차 아민 잔기이고,
G는 탄소 대 탄소 결합의 연결기, 예를 들면 아릴렌, 사이클로알킬렌 또는 알킬렌 기이다.
한 양태에서, Q1 또는 Q2중 하나 이상은 다환상 축합 고리 구조, 예를 들면 나프탈렌을 함유한다. G가 아릴 기인 경우, 이는 편리하게는 페닐렌, 바이페닐렌 또는 나프탈렌 잔기이다.
구조식 C를 만족하고 2개의 트라이아릴아민 잔기를 함유하는 유용한 부류의 트라이아릴아민은 하기 구조식 D로 표현된다:
상기 식에서,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 아릴 기 또는 알킬 기를 나타내거나, 또는 R1 및 R2는 함께 사이클로알킬 기를 완성하는 원자를 나타내고,
R3 및 R4는 각각 독립적으로 아릴 기를 나타내고, 이는 또한 하기 화학식 E로 표시되는 다이아릴 치환된 아미노기로 치환된다:
상기 식에서,
R5 및 R6은 각각 독립적으로 선택된 아릴 기이다. 한 양태에서, R5 또는 R6중 하나 이상은 다환상 융합 고리 구조, 예를 들면 나프탈렌을 함유한다.
방향족 3차 아민의 다른 부류는 테트라아릴다이아민이다. 바람직한 테트라아릴다이아민은, 예를 들면 화학식 F로 표현되는 것과 같은, 아릴렌 기를 통해 연결된 2개의 다이아릴아미노 기를 포함한다. 유용한 테트라아릴다이아민은 구조식 F로 표현되는 것들을 포함한다:
상기 식에서,
Are은 각각 독립적으로 선택된 아릴렌 기, 예를 들면 페닐렌 또는 안트라센 잔기이고,
n은 1 내지 4의 정수이고,
Ar, R7, R8 및 R9는 독립적으로 선택된 아릴 기이다.
전형적인 양태에서, Ar, R7, R8 및 R9중 하나 이상이 다환상 융합 고리 구조이고, 예를 들면 나프탈렌이다.
전술된 구조식 C, D, E 및 F의 다양한 알킬, 알킬렌, 아릴 및 아릴렌 잔기는 또한 각각 치환될 수 있다. 전형적인 치환체는 알킬 기, 알콕시 기, 아릴 기, 아릴옥시 기, 및 할로겐, 예를 들면 플루오라이드, 클로라이드 및 브로마이드를 포함한다. 다양한 알킬 및 알킬렌 잔기는 전형적으로 1 내지 약 6개의 탄소 원자를 함유한다. 사이클로알킬 잔기는 3 내지 약 10개의 탄소 원자를 함유할 수 있지만, 전형적으로 5, 6 또는 7개의 탄소 원자를 함유할 수 있고, 예를 들면 사이클로펜틸, 사이클로헥실 및 사이클로헵틸 고리 구조이다. 아릴 및 아릴렌 잔기는 일반적으로 페닐 및 페닐렌 잔기이다.
상기 개시된 바와 같은 호스트 물질에 추가하여, 녹색 발광 층(51g)은 또한 하기 화학식으로 표현되는 2,6-다이아미노안트라센 발광 도판트를 포함한다:
상기 식에서,
d1, d3 내지 d5, 및 d7 내지 d8은 동일하거나 상이하고, 각각 수소 또는 독립적으로 선택된 치환기를 나타내고,
h은 각각 동일하거나 상이하고, 각각 하나 이상의 독립적으로 선택된 치환체를 나타내고,
단, 2개의 치환체는 조합되어 고리 기를 형성하고,
a 내지 d, i 및 j는 독립적으로 0 내지 5이다.
이런 다이아미노안트라센은 클루벡(Klubek) 등의 미국 특허 출원 제11/668,515호에 개시되어 있고, 이의 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다. 녹색 발광 층(51g)의 호스트 물질은 바람직하게는 상기 개시된 바와 같은 안트라센 호스트이다.
녹색 발광 층(51g)은 선택적으로 안정화제로서 소량의 청색 발광 화합물을 포함할 수 있다. 더 높은 에너지 도판트인 청색 발광 화합물의 존재는 녹색 발광 도판트의 우수한 효율을 유지시키면서 2,6-다이아미노안트라센 도판트의 녹색 방출에 더 높은 휘도 안정성을 제공한다. 청색 발광 화합물은 청색 발광 층(50b)에 대해 하기 개시된 것들일 수 있다.
적색 발광 층(51r)에서 사용되는 것과 같은 적색 발광 화합물은 하기 화학식 H의 다이인데노페릴렌 화합물을 포함할 수 있다:
상기 식에서,
X1 내지 X16은 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 24의 알킬 기, 탄소수 5 내지 20의 아릴 또는 치환된 아릴 기, 하나 이상의 융합된 방향족 고리 또는 고리 시스템을 완성하는 탄소수 4 내지 24의 탄화수소 기, 또는 할로겐을 포함하는 치환체이고, 단, 치환체는 560nm 내지 640nm의 최대 발광을 제공하도록 선택된다.
이 부류의 유용한 적색 도판트의 예시적인 예는 하트워 등이 미국 특허 출원 공개 공보 제2005/0249972호(이의 내용은 본원에 참고로 혼입되어 있다)에서 나타내고 있다.
본 발명에서 유용한 다른 적색 도판트는 하기 화학식 I로 표현되는 DCM 부류에 속한다:
상기 식에서,
Y1 내지 Y5는 수소, 알킬, 치환된 알킬, 아릴 또는 치환된 아릴에서 독립적으로 선택되는 하나 이상의 기를 나타내고,
Y1 내지 Y5는 독립적으로 비환상 기이거나, 또는 쌍으로 연결되어 하나 이상의 융합된 고리를 형성할 수 있고,
단, Y3과 Y5는 함께 융합된 고리를 형성하지 않는다.
적색 발광을 제공하는 유용한 종래의 양태에서, Y1 내지 Y5는 수소, 알킬 및 아릴에서 독립적으로 선택된다. 미국 특허 출원 공개 공보 제2005/0181232호에서, DCM 부류의 특히 유용한 도판트의 구조가 도시되어 있고, 이의 내용은 본원에 참고 로 인용되어 있다.
황색 발광 층(50y) 또는 (51y)에 이용되는 것과 같은 발광 황색 화합물은 하기 구조식의 화합물을 포함할 수 있다:
상기 식에서,
A1 내지 A6 및 A1' 내지 A6'은 각각의 고리 상의 하나 이상의 치환체를 나타내고, 여기서 각각의 치환체는 개별적으로 하기 중 하나에서 선택된다:
제 1 그룹: 수소, 또는 탄소수 1 내지 24의 알킬;
제 2 그룹: 탄소수 5 내지 20의 아릴 또는 치환된 아릴;
제 3 그룹: 융합된 방향족 고리 또는 고리 시스템을 완성하는데 필요한 4 내지 24개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소;
제 4 그룹: 단일 결합에 의해 결합되어 있거나, 또는 융합된 헤테로방향족 고리를 완성하는, 티아졸릴, 푸릴, 티에닐, 피리딜, 퀴놀리닐 또는 다른 헤테로사이클릭 시스템과 같은 5 내지 24개의 탄소 원자의 헤테로아릴 또는 치환된 헤테로아릴;
제 5 그룹: 탄소수 1 내지 24의 알콕시아미노, 알킬아미노 또는 아릴 아미노; 또는
제 6 그룹: 불소, 염소, 브롬 또는 시아노.
특히 유용한 황색 도판트의 예는 릭스(Ricks) 등에 의해 도시되어 있다.
청색 발광 층(50b)에서 발견되는 것과 같은 청색 발광 화합물은 하기 구조식 K의 비스(아지닐)아젠 붕소 착체 화합물을 포함할 수 있다:
상기 식에서,
A 및 A'는 독립적으로 하나 이상의 질소를 함유하는 6원 방향족 고리 시스템에 상응하는 아진 고리 시스템이고;
(Xa)n 및 (Xb)m은 하나 이상의 독립적으로 선택된 치환체를 나타내고, 비환상 치환체를 포함하거나, 또는 연결되어 A 또는 A'에 융합된 고리를 형성하고,
m 및 n은 독립적으로 0 내지 4이고;
Za 및 Zb는 독립적으로 선택된 치환체이고,
1, 2, 3, 4, 1', 2', 3' 및 4'는 탄소 또는 질소 원자중 하나로서 독립적으로 선택되고;
단, Xa, Xb, Za 및 Zb, 1, 2, 3, 4, 1', 2', 3' 및 4'는 청색 발광을 제공하도록 선택된다.
릭스 등의 상기 문헌은 상기 부류의 도판트의 일부 예를 제시한다.
청색 도판트의 다른 부류는 페릴렌 부류이다. 페릴렌 부류의 특히 유용한 청색 도판트는 페릴렌 및 테트라-t-부틸페릴렌(TBP)을 포함한다.
본 발명에서 다른 특히 유용한 부류의 청색 도판트는 미국 특허 제5,121,029호에 개시된 화합물을 포함하는 이런 스티릴아렌 및 다이스티릴아렌의 청색 방출 유도체, 예를 들면 다이스티릴벤젠, 스티릴바이페닐 및 다이스티릴바이페닐을 포함한다. 청색 발광을 제공하는 이런 유도체 중에서 다이아릴아미노 기로 치환된 것들이 특히 유용하다. 예는 하기 구조식 L1의 비스[2-[4-[N,N-다이아릴아미노]페닐]비닐]-벤젠:
하기 구조식 L2의 [N,N-다이아릴아미노][2-[4-[N,N-다이아릴아미노]페닐]비닐]바이페닐:
및, 하기 구조식 L3의 비스[2-[4-[N,N-다이아릴아미노]페닐]비닐]바이페닐을 포함한다:
구조식 L1 내지 L3에서, X1 내지 X4는 동일하거나 상이하고, 개별적으로 하나 이상의 치환체, 예를 들면 알킬, 아릴, 융합된 아릴, 할로 또는 시아노를 나타낸다. 바람직한 양태에서, X1 내지 X4는 개별적으로 각각 탄소수 1 내지 약 10의 알킬 기이다. 릭스 등(상기 언급된 문헌)은 이 부류의 특히 바람직한 청색 도판트를 개시하고 있다.
본 발명에서 사용될 수 있는 다른 OLED 디바이스 층은 당 분야에 잘 개시되어 있고, OLED 디바이스(10) 및 (15), 및, 본원에 개시된 다른 이런 디바이스는 이런 디바이스에 흔히 사용되는 층을 포함할 수 있다. OLED 디바이스는 흔히 기판, 예를 들면 OLED 기판(20) 상에 형성된다. 이런 기판은 당 분야에 잘 개시되어 있다. 바닥부 전극은 OLED 기판(20) 상에 형성되고, 가장 흔하게는 애노드(30)로서 배열되어 있지만, 본 발명의 실시는 이 배열로 제한되지 않는다. EL 방출을 애노드를 통해 볼 경우, 애노드는 관심있는 방출에 대해 투명하거나 또는 실질적으로 투명해야만 한다. 본 발명에서 사용되는 흔한 투명한 애노드 물질은 인듐-주석 산화물(ITO), 인듐-아연 산화물(IZO) 및 주석 산화물이지만, 알루미늄- 또는 인듐-도핑된 아연 산화물, 마그네슘-인듐 산화물 및 니켈-텅스텐 산화물을 포함하지만 이로 한정되지 않는 다른 금속 산화물이 작동할 수 있다. 이들 산화물에 추가하여, 금속 질화물, 예를 들면 갈륨 질화물 및 금속 셀렌화물, 예를 들면 아연 셀렌화물, 및 금속 황화물, 예를 들면 아연 황화물이 애노드로서 이용된다. EL 방출이 단지 캐소드 전극을 통해서만 보이는 용도의 경우, 애노드의 전달 특성은 중요하지 않고, 투명, 반투명 또는 반사성인지와 무관하게 임의의 전도 물질이 사용된다. 본 발명의 예시적인 전도체는 금, 이리듐, 몰리브데늄, 팔라듐 및 백금을 포함하지만, 이로 한정되지 않는다. 전달성이거나 또는 다른 전형적인 애노드 물질은 4.0eV 이상의 일 함수를 갖는다. 증발, 스퍼터링, 화학적 증착 또는 전기화학적 공정과 같은 임의의 적합한 방법이 바람직한 애노드 물질을 침적시킬 수 있다. 애노드 물질은 잘 공지된 포토리토그래피 공정을 이용하여 패턴화될 수 있다.
정공-수송 층(40)은 애노드 상에서 형성되고 배치될 수 있다. 임의의 적합한 방법, 예를 들면 증발, 스퍼터링, 화학적 증착, 전기화학적 공정, 열 전달, 또는 도너 물질로부터의 레이저 열 전달이 바람직한 정공-수송 물질을 침적시킬 수 있다. 정공-수송 층에서 유용한 정공-수송 물질은 발광 호스트로서 상기 개시된 정공-수송 화합물을 포함한다.
전자-수송 층(55) 및 (65)은 또한 8-퀴놀리놀 또는 8-하이드록시퀴놀린으로 흔히 언급되는 옥신 그 자체의 킬레이트를 포함하는 하나 이상의 금속 킬레이트화된 옥시노이드 화합물을 함유할 수 있다. 다른 전자-수송 물질은 미국 특허 제4,356,429호에 개시된 다양한 부타다이엔 유도체, 및 미국 특허 제4,539,507호에 개시된 다양한 헤테로환상 광학 표백제를 포함한다. 벤즈아졸, 옥사다이아졸, 트라이아졸, 피리딘티아다이아졸, 트라이아진, 페난트롤린 유도체, 및 일부 실롤 유도체 또한 유용한 전자-수송 물질이다.
캐소드(90)로서 가장 흔히 배열되는 상부 전극은 전자-수송 층 상에 형성된다. 디바이스가 상부 방출이면, 전극은 투명하거나 거의 투명해야만 한다. 이런 용도의 경우, 금속은 얇아야만 하거나(바람직하게는 25nm 미만) 또는 투명한 전도성 산화물(예를 들면 인듐-주석 산화물, 인듐-아연 산화물) 또는 이들 물질의 조합을 이용해야만 한다. 선택적으로 투명한 캐소드는 미국 특허 제5,776,623호에 보다 상세하게 개시되어 있다. 증발, 스퍼터링 또는 화학적 증착은 캐소드 물질을 침적시킬 수 있다. 필요한 경우, 패턴화는 미국 특허 제5,276,380호 및 유럽 특허 제0,732,868호에 개시된 바와 같은 일체형 샤도우 마스킹, 마스크 통과 침적, 레이 저 융제, 및 선택적 화학적 증착을 포함하지만 이로 한정되지 않는 많은 잘 공지된 방법을 통해 달성될 수 있다.
본원에 개시된 바와 같은 OLED 디바이스에서, 전극중 하나가 가시 광에 반드시 투과성일 필요는 없다. 다른 전극은 반사성일 수 있다. 예를 들면, 도 2에서, 애노드는 전달성이지만, 캐소드는 반사성일 수 있다. 이런 구조에서, 제 1 발광 유니트(85)는 제 2 발광 유니트(75)보다 반사 전극에 더 가깝게 배치된다. 보로슨(Boroson) 등의 미국 특허 출원 공개 공보 제2007/0001588호에 개시된 바와 같이, 반사 전극으로부터 60 내지 90nm의 범위에 적색 내지 녹색 발광 유니트(예를 들면 제 1 발광 유니트(85)), 및 반사 전극으로부터 150 내지 200nm 범위에 청색 발광 유니트(예를 들면 제 2 발광 유니트(75))를 두는 것이 특히 유용할 수 있다.
OLED 디바이스(10) 및 (15)는 또한 다른 충을 포함할 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제4,720,432호, 미국 특허 제6,208,075호, 유럽 특허 제0,891,121A1호, 및 유럽 특허 제1,029,909A1호에 개시된 바와 같이, 정공-주입 층(35)이 애노드 상에 형성될 수 있다. 전자-주입 층(60), 예를 들면 알칼리 또는 알칼리 토금속, 알칼리 할라이드 염, 또는 알칼리 또는 알칼리 토금속-도핑된 유기 층이 캐소드와 전자-수송 층 사이에 존재할 수 있다.
본 발명 및 이의 이점은 하기 비교예에 의해 더 잘 인식될 수 있다. 실시예 2 내지 6은 본 발명의 대표적인 실시예이고, 실시예 1은 본 발명이 아닌 비교 목적 의 탠덤 OLED 실시예이다. 진공 침적된 것으로 개시된 층을 약 10-6 토르의 진공 하에서 가열된 보트로부터 증발시켜 침적시켰다. OLED 층을 침적시킨 후, 캡슐화시키기 위해 각각의 디바이스를 건조 상자로 이동시켰다. OLED는 10mm2의 방출 면적을 갖는다. 페이드(fade) 안정성을 80mA/cm2에서 시험한 점을 제외하고는, 전극을 가로질러 20mA/cm2의 전류를 인가하여 디바이스를 시험하였다. 실시예 1 내지 6의 결과가 표 1에 제공되어 있다. 실시예 7은 실시예 2의 제 2 발광 유니트만을 포함한다. 실시예 8은 실시예 2의 제 1 발광 유니트만을 포함한다. 실시예 7 및 8은 스펙트럼 비교를 위해 제공된다. 실시예 2, 7 및 8의 방출 스펙트럼은 도 3에서 각각 곡선(130), (120) 및 (110)으로 표현된다.
다른 유용한 척도는 본원에 개시된 바와 같은 발광체에 의해 생성될 수 있는 컬러 가뮷(color gamut)이다. 삼원색을 갖는 컬러 가뮷(컬러-가뮷-한정 원색)은 1931 CIEx,y 색도 다이어그램 상에서 삼각형에 의해 표현된다. 컬러 가뮷의 한가지 유용한 척도는 %NTSCx,y 비이고, 이는 NTSC 기준 적색, 녹색 및 청색 원색에 의해 생성된 삼각형의 영역에 대해 주어진 적색, 녹색 및 청색 원색 이미터에 의해 생성되는 삼각형의 면적의 비이다. NTSC 기준 원색은 예를 들면 [Fink, "Color Television Standard", McGraw-Hill, New York(1955)]에 개시되어 있다. 발광체의 스펙트럼 특징은 선택된 컬러 필터의 스펙트럼 전달, 및 ["Colorimetry", CIE Publication 15:2004 3rd Edition, published by the CIE Central Bureau in Vienna, Austria]에 개시된 바와 같은 1931 CIE 컬러 매칭 식을 이용하여 캐스캐이드될 수 있다. 이 캐스케이드의 결과는 1931 CIE 색도 다이어그램 상의 주어진 발광체에 대한 색도 좌표 세트이다. 이 캐스케이드에 이용된 컬러 필터의 제 1 세트는 상업적으로 이용가능한 LCD 텔레비전으로부터 수득되었다. 결과는 "LCD 필터"로 표지된 컬러 가뮷으로 표 1에 도시되어 있다. 이 캐스캐이드에 이용된 컬러 필터의 제 2 세트는 미국 특허 제11/595,199호에 개시되어 있는 것들이다. 결과는 "좁은 대역 필터"로 표지된 컬러 가뮷으로 도 1에 도시되어 있다.
실시예
1(
비교예
)
1. 깨끗한 유리 기판을 인듐 주석 산화물(ITO)을 이용하여 스퍼터링함으로써 60nm 두께의 투명 전극을 형성하였다.
2. 상기 제조된 ITO 표면을 플라즈마 산소 에칭으로 처리하였다.
3. 정공-주입 층(HIL)으로서 헥사시아노헥사아자트라이페닐렌(CHATP)의 10nm 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다:
4. 정공-수송 층(HTL)으로서 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(NPB)의 155nm 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
5. 16nm NPB(호스트로서) 및 4nm 9-(2-나프틸)-10-(4-바이페닐)안트라 센(BNA)을 공동-호스트로서 포함하는 20nm 황색 발광 층을 2% 황색-주황색 방출 도판트 다이페닐테트라-t-부틸루브렌(PTBR)과 함께 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다:
6. 28nm 2-페닐-9,10-비스(2-나프틸)안트라센(PBNA) 호스트 및 2nm NPB 공동-호스트를 포함하는 30nm 청색 방출 층을 청색 방출 도판트로서 1% BEP와 함께 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다:
7. 20nm 4,7-다이페닐-1,10-페난트롤(또한 바토펜 또는 Bphen으로 공지됨), 20nm 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(III)(ALQ)를 공동 호스트로서 포함하는 40nm 혼합된 전자-수송 층을 2% Li 금속과 함께 진공-침적시켰다.
8. p-형 도핑된 유기 층(HIL)으로 CHATP의 10nm 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
9. 정공-수송 층(HTL)으로서 NPB의 8nm 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
10. 황색 방출 도판트로서 0.5nm PTBR 및 19.5nm의 NPB를 포함하는 20nm 적 색 방출 층을 적색 방출 도판트로서 0.5% 다이벤조{[f,f']-4,4',7,7'-테트라페닐]다이인데노-[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]페릴렌(TPDBP)과 함께 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
11. 녹색 방출 도판트로서 0.3% 다이페닐퀴나크리돈(DPQ), 2.3nm NPB, 12.7nm PBNA를 포함하는 15nm 녹색 발광 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
12. 청색 방출 도판트로서 1.3% BEP와 함께 20nm PBNA를 포함하는 15nm 청색 발광 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
13. 공동-호스트로서 17.5nm Bphen, 17.5nm ALQ를 포함하는 35nm 혼합된 전자-수송 층을 2% Li 금속과 함께 진공 증착시켰다.
14. 100nm의 알루미늄 층을 기판 상에 증발 침적시켜 캐소드 층을 형성하였다.
실시예
2(본 발명)
1. 깨끗한 유리 기판을 ITO로 스퍼터링함으로써 60nm 두께의 투명 전극을 형성하였다.
2. 상기 제조된 ITO 표면을 플라즈마 산소 에칭으로 처리하였다.
3. HIL로서 CHATP의 10nm 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
4. HTL로서 130nm의 NPB 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
5. 호스트로서 13nm의 9-(1-나프틸)-10-(2-나프틸)안트라센(NNA) 및 공동-호스트로서 7nm의 NPB를 포함하는 20nm 황색 발광 층을 2% 황색-주황색 방출 도판트 PTBR과 함께 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다:
6. 7.5nm의 NNA 및 2.5nm의 NPB를 포함하는 10nm 이격자 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
7. 30nm의 NNA 호스트를 포함하는 30nm 청색 방출 층을 청색 방출 도판트로서 3% [N,N-다이-p-톨릴아미노][2-[4-[N,N-다이-p-톨릴아미노]페닐]비닐]바이페닐과 함께 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
8. 20nm의 Bphen, 20nm의 ALQ를 포함하는 40nm의 혼합된 전자 수송 층을 2% Li 금속과 함께 진공 증착하여 제 2 발광 유니트를 완성하였다.
9. p-형 도핑된 유기 층(HIL)으로서 CHATP의 10nm 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
10. 정공-수송 층(HTL)으로 NPB의 5nm 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
11. 적색 방출 도판트로서 0.5% TPDBP와 함께 12nm의 NPB 및 4nm의 NNA를 포함하는 16nm 적색 발광 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
12. 2%의 황색-주황색 방출 도판트 PTBR과 함께 호스트로서 3nm의 NNA 및 공동-호스트로서의 1nm NPB를포함하는 4nm 황색 발광 층을 증기 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
13. 녹색 방출 도판트로서 37.6nm의 PBNA, 2nm의 2,6-비스(다이페닐아미노)-9,10-다이페닐안트라센을 포함하는 40nm의 녹색 발광 층, 및 청색 방출 도판트로서 0.4nm의 BEP를 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
14. 2% Li 금속과 함께 공동-호스트로서 20nm Bphen, 20nm ALQ를 포함하는 40nm 혼합된 전자-수송 층을 진공 침적시켰다.
15. 100nm의 알루미늄 층을 기판으로 증발 침적시켜 캐소드 층을 형성시켰다.
실시예
3(본 발명)
단계 7이 하기와 같다는 점을 제외하면 실시예 2에 대해 상기 개시된 바와 같이 OLED 디바이스를 구축하였다.
7. 청색 방출 도판트로서 1% BEP 및 3% [N,N-다이-p-톨릴아미노][2-[4-[N,N-다이-p-톨릴아미노]페닐]비닐]바이페닐과 함께 30nm NNA를 포함하는 30nm 청색 발광 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
실시예
4(본 발명)
단계 13이 하기와 같다는 점을 제외하면 실시예 2에 대해 상기 개시된 바와 같이 OLED 디바이스를 구축하였다.
13. 녹색 방출 도판트로서 36.6nm의 PBNA, 3nm의 2,6-비스(다이페닐아미노)-9,10-다이페닐안트라센을 포함하는 40nm 녹색 발광 층, 및 청색 방출 도판트로서 0.4nm의 BEP를 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
실시예
5(본 발명)
단계 12가 하기와 같다는 점을 제외하면 실시예 2에 대해 상기 개시된 바와 같이 OLED 디바이스를 구축하였다.
12. 황색-주황색 방출 도판트 PTBR과 함께 2nm NNA 및 2nm NPB를 포함하는 4nm 황색 발광 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
실시예
6(본 발명)
단계 12가 하기와 같다는 점을 제외하면 실시예 2에 대해 상기 개시된 바와 같이 OLED 디바이스를 구축하였다.
12. 2% 황색-주황색 방출 도판트 PTBR과 함께 1nm NNA 및 3nm NPB를 포함하는 4nm 황색 발광 층을 진공 침적시킴으로써 상기 제조된 기판을 추가로 처리하였다.
실시예
7(단일
적층체
)
단계 8이 하기와 같다는 점을 제외하면, 실시예 2에 대해 상기 개시된 단계 1 내지 8 및 15를 이용하여 제 2 발광 유니트만을 포함하는 단일 적층체 OLED 디바이스를 구축하였다:
8. 2%의 Li 금속과 함께 15nm의 Bphen, 15nm의 ALQ를 포함하는 30nm의 혼합된 전자-수송 층을 진공 침적시켰다.
실시예
8(단일
적층체
)
실시예 2에 대해 상기 개시된 바와 같은 단계 1 및 9 내지 15를 이용하여 제 1 발광 유니트 만을 포함하는 단일 적층체 OLED 디바이스를 구축하였다.
이들 실시예를 시험한 결과를 하기 표 1에 도시한다. 본 발명의 실시예(2 내지 6)는, 비교예와 비교한, 개선된 휘도, 휘도 효율, 전력 효율, 양자 효율 및 페이드 안정성을 보여준다. 이들은 유사한 컬러 가뮷을 추가로 보여준다.
본 발명은 이의 일부 바람직한 양태에 대한 특정한 참조와 함께 상세하게 개시되어 있지만, 본 발명의 진의 및 범위를 벗어나지 않고 변이 및 개질할 수 있을 것으로 이해된다.
Claims (10)
- a) 전극 사이에 배치되어 서로 다른 방출 스펙트럼을 생성하는 제 1 및 제 2 발광 유니트로서, 500nm 보다 더 긴 파장에서 다중 피크를 갖는 빛을 생성하며 480nm 보다 더 짧은 파장에서는 방출하지 않는 제 1 발광 유니트와, 500nm 보다 더 짧은 파장에서 방출을 갖는 빛을 생성하는 제 2 발광 유니트, 상기 제 1 발광 유니트가 녹색, 황색 및 적색 피크를 갖는 광을 생성하고; 및b) 발광 유니트 사이에 배치된 중간 연결자를 포함하는, 2개의 이격된 전극을 갖는 탠덤 OLED 디바이스.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,이격된 전극중 하나가 반사성이고, 다른 것이 전달성이고, 제 1 발광 유니트가 제 2 발광 유니트보다는 반사성 전극에 더 가깝게 배치되어 있는 탠덤 OLED 디바이스.
- a) 전극 사이에 배치되어 서로 다른 방출 스펙트럼을 생성하는 제 1 및 제 2 발광 유니트로서, 500nm 보다 더 긴 파장에서 다중 피크를 갖는 빛을 생성하며 480nm 보다 더 짧은 파장에서는 방출하지 않는 제 1 발광 유니트와, 500nm 보다 더 짧은 파장에서 방출을 갖는 빛을 생성하는 제 2 발광 유니트, 상기 제 1 발광 유니트가 녹색, 황색 및 적색 피크를 갖는 빛을 생성하고;b) 각각의 발광 유니트 사이에 배치된 중간 연결자; 및c) 발광 유니트로부터 빛을 수용하는 디바이스와 연결된 3개 이상의 상이한 컬러 필터의 어레이(여기서 각각의 컬러 필터의 밴드패스(bandpass)가 서로 다른 색의 빛을 생성하도록 선택된다)를 포함하는, 2개의 이격된 전극을 갖는 탠덤 OLED 디바이스.
- 삭제
- 제 4 항에 있어서,이격된 전극중 하나가 반사성이고, 다른 것이 전달성이고, 제 1 발광 유니트가 제 2 발광 유니트보다는 반사성 전극에 더 가깝게 배치되어 있는 탠덤 OLED 디바이스.
- 제 6 항에 있어서,제 2 발광 유니트가 청색 발광 층, 및 녹색, 황색 또는 적색 방출중 하나를 생성하는 하나의 다른 발광 층을 갖는 탠덤 OLED 디바이스.
- 제 7 항에 있어서,청색 발광 층과 다른 발광 층 사이에 배치된 이격자 층을 추가로 포함하는 탠덤 OLED 디바이스.
- a) 전극 사이에 배치된 서로 다른 방출 스펙트럼을 생성하는 제 1 및 제 2 발광 유니트로서, 제 1 발광 유니트는 청색 방출을 생성하지 않고, 녹색 방출을 생성하는 제 1 발광 층, 및 적색 방출을 생성하는 제 2 발광 층을 갖고, 여기서 제 1 발광 층이 i) 안트라센 호스트 및 ii) 2,6-다이아미노안트라센 발광 도판트를 포함하는 제 1 및 제 2 발광 유니트;b) 청색 방출을 갖는 빛을 생성하는 제 2 발광 유니트; 및c) 발광 유니트 각각 사이에 배치된 중간 연결자를 포함하는, 2개의 이격된 전극을 갖는 탠덤 OLED 디바이스.
- 제 9 항에 있어서,제 1 및 제 2 발광 층과 접촉하고, 황색 방출을 생성하는 제 3 발광 층을 추가로 포함하는 탠덤 OLED 디바이스.
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