KR20110135974A - 유기 전계발광 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광층에서의 적어도 2종의 매트릭스 재료의 혼합물 및 적어도 1종의 인광 발광체를 포함하는 인광 유기 전계발광 디바이스에 관한 것이다.

Description

유기 전계발광 디바이스{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 발명은 적어도 1종의 인광 도펀트 및 적어도 2종의 매트릭스 재료를 포함하는 적어도 1층을 포함하는 유기 전계발광 디바이스에 관한 것이다.
유기 반도체가 기능성 재료로 채택되는 유기 전계발광 디바이스 (OLED) 의 구조는, 예를 들어, US 4539507, US 5151629, EP 0676461 및 WO 98/27136 에 기재되어 있다. 유기 전계발광 디바이스 분야에서의 개발은 인광 (phosphorescent) OLED 이다. 이들은 형광 (fluorescent) OLED 와 비교하여 보다 높은 달성가능한 효율성으로 인해 상당한 이점을 가진다.
하지만, 인광 OLED 의 경우에 있어서의 개발이 여전히 요구되고 있다. 이것은, 특히 디바이스의 효율성 및 수명에 적용된다.
따라서, 본 발명이 기초하는 기술적 과제는, 개선된 수명을 가지는 인광 유기 전계발광 디바이스의 제공으로 이루어진다. 다른 과제는 개선된 효율성을 가지는 인광 유기 전계발광 디바이스의 제공으로 이루어진다.
종래 기술에 의하면, 케톤 (예를 들어, WO 2004/093207 에 의하거나 또는 비공개된 출원 DE 102008033943.1 에 의한 케톤) 또는 트리아진 유도체 (예를 들어, 비공개된 출원 DE 1002008036982.9 에 의한 트리아진 유도체) 를 포함한 전자 전도성 재료가 인광 발광체용 매트릭스 재료로 사용된다. 특히 케톤의 경우, 낮은 구동 전압 및 긴 수명이 달성되며, 이것은 이런 클래스의 화합물을 매우 흥미로운 매트릭스 재료가 되게 한다. 하지만, 다른 매트릭스 재료의 경우에서와 같이, 특히 디바이스의 효율성 및 수명과 관련하여, 이들 매트릭스 재료의 사용에 대한 개발이 여전히 요구되고 있다.
종래 기술은 또한 2종의 매트릭스 재료의 혼합물에 도핑된 인광 발광체를 포함하는 유기 전계발광 디바이스를 개시하고 있다.
US 2007/0252516 에는, 정공 전도성 매트릭스 재료 및 전자 전도성 매트릭스 재료의 혼합물을 포함하는 인광 유기 전계발광 디바이스가 개시되어 있다. 이들 OLED 에 대해서 개선된 효율이 개시되어 있다. 수명에 대한 효과는 없음이 분명하다.
US 2007/0099026 에는, 녹색 또는 적색 발광층이 인광 발광체 및 정공 전도성 매트릭스 재료 및 전자 전도성 매트릭스 재료의 혼합물을 포함하는, 백색 발광 유기 전계발광 디바이스가 개시되어 있다. 나타낸 정공 전도성 재료는, 그 중에서도, 트리아릴아민 및 카르바졸 유도체이다. 나타낸 전자 전도성 재료는, 그 중에서도, 알루미늄 및 아연 화합물, 옥사디아졸 화합물 및 트리아진 또는 트리아졸 화합물이다. 이들 OLED 에 대해 추가적인 개발이 또한 여전히 소망되고 있다.
놀랍게도, 저분자량 분자 (소위 저분자 (small molecule)) 에 기초한 인광 유기 전계발광 디바이스의 효율성 및 수명 모두가, 발광층에서의 인광 발광체에 사용된 매트릭스가 적어도 2종의 매트릭스 재료의 혼합물이고, 2종의 매트릭스 재료 중 하나가 전하를 수송할 수 있는 재료, 즉, 전자 수송 재료 또는 정공 수송 재료이고, 2종의 매트릭스 재료 중 다른 하나가 전하 수송과 관련되지 않도록 선택되는 재료인 경우, 상당히 개선된다는 것이 밝혀졌다. 이것은, HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 및 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 의 포지션, 및 에너지 갭 (밴드 갭) 이 상응하게 선택되는 재료에 의해서 달성된다. 특히 효율성 및 수명과 관련한, 보다 양호한 결과는, 인광 발광체의 매트릭스로서 전자 수송 재료 또는 정공 수송 재료의 혼합물을 포함하는 전계발광 디바이스보다, 이러한 종류의 전계발광 디바이스에 의해 달성된다.
즉, 본 발명은 애노드, 캐소드 및 2종의 재료 A 및 재료 B 의 혼합물에 도핑되는 적어도 1종의 인광 화합물을 포함하는 적어도 1층의 발광층을 포함하는 유기 전계발광 디바이스에 관한 것으로, 이들 재료 A 및 재료 B 는 2000 g/mol 이하의 저분자량을 갖는 저분자량 화합물로 정의되며, 재료 A 는 전하 수송 재료이고, 재료 B 는 HOMO 가 -5.4 eV 이하이고 LUMO 가 -2.4 eV 이상이며 에너지 갭이 적어도 3.5 eV 인 재료인 것을 특징으로 한다.
재료 A 및 재료 B 는 여기서 인광 화합물용 매트릭스 재료이고, 전계발광 디바이스에 의한 발광에는 스스로 관련되지 않는다.
전하 수송 매트릭스 재료 A 는 정공 수송 재료 또는 전자 수송 재료일 수 있다.
본 출원의 목적을 위해서, 정공 수송 재료는 HOMO 가 -5.4 eV 초과인 것을 특징으로 한다. 본 출원의 목적을 위해서, 전자 수송 재료는 LUMO 가 -2.4 eV 미만인 것을 특징으로 한다. 본 명세서에서 HOMO 및 LUMO 포지션 및 에너지 갭은, 일반적으로 실시예 부분에서 상세히 기재하는 것과 같이 결정된다.
본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스는, 상술한 바와 같이, 애노드, 캐소드 및 애노드와 캐소드 사이에 배열된 적어도 1층의 발광층을 포함한다. 발광층은 여기서 적어도 1종의 인광 화합물을 포함하고, 또한 적어도 1종의 전하 수송 매트릭스 재료 및 HOMO 가 -5.4 eV 이하이고 LUMO 가 -2.4 eV 이상이며 에너지 갭이 3.5 eV 이상인 다른 재료도 포함한다. 유기 전계발광 디바이스가 반드시 유기 또는 유기금속 재료로부터 빌드업되는 층만을 포함해야 하는 것은 아니다. 즉, 애노드, 캐소드 및/또는 1층 이상의 층이 무기 재료를 포함하거나 또는 완전히 유기 재료로부터 빌드업되는 것도 또한 가능하다.
본 발명의 목적을 위해서, 인광 화합물은 실온에서 상대적으로 높은 스핀 다중도의 여기 상태, 즉, 스핀 상태 > 1, 특히 여기 삼중항 상태로부터 루미네선스 (luminescence) 를 나타내는 화합물이다. 본 발명의 목적을 위해서, 모든 발광성 전이금속 착물, 특히 모든 발광성 이리듐, 백금 및 구리 화합물이 인광 화합물로서 간주될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 인광 화합물은 적색 인광 화합물 또는 녹색 인광 화합물이다.
매트릭스 재료 A 및 B 는 바람직하게 70 ℃ 초과의 유리 전이 온도 (TG), 특히 바람직하게 90 ℃ 초과의 유리 전이 온도, 매우 특히 바람직하게 110 ℃ 초과의 유리 전이 온도를 가진다.
발광층에서의 인광 화합물의 비율은 바람직하게 1 ∼ 50 체적%, 특히 바람직하게 3 ∼ 30 체적%, 매우 특히 바람직하게 5 ∼ 25 체적%, 특별히 10 ∼ 20 체적% 이다.
매트릭스 재료 A 및 매트릭스 재료 B 사이의 비율은 상이할 수 있다. 특히, OLED 의 전하 균형은 이 비율의 변화에 의해 단순하고 재현성있게 조절될 수 있다. 즉, 혼합비의 조절은, OLED 의 효율성이 용이하게 최적화될 수 있게 한다. 전하 수송 매트릭스 재료 A 및 매트릭스 재료 B 사이의 혼합비는 여기서 각각의 경우 체적에 기초하여 일반적으로 10:1 ∼ 1:10, 바람직하게 7:1 ∼ 1:7, 특히 바람직하게 4:1 ∼ 1:4 이다.
이하, 발광층 중에 본 발명에 따라서 존재하는 인광 화합물의 바람직한 실시형태 및 전하 수송 매트릭스 재료 A 및 매트릭스 재료 B의 바람직한 실시형태를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 전하 수송 매트릭스 재료 A 는 전자 전도성 화합물이다. 적합한 바람직한 전하 수송 매트릭스 재료들은, 방향족 케톤, 방향족 포스핀 옥사이드, 방향족 술폭시드, 방향족 술폰, 트리아진 유도체, 아연 착물 및 알루미늄 착물로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다.
본 출원의 목적을 위해서, 방향족 케톤은, 2개의 방향족 또는 헤테로방향족 기 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계가 직접 결합되는 카르보닐기를 의미하는 것으로 여겨진다. 방향족 술폰 및 술폭시드도 상응하게 정의된다. 본 출원의 목적을 위해서, 방향족 포스핀 옥사이드는, 3개의 방향족 또는 헤테로방향족기 또는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계가 직접 결합되는 포스핀 산화물기를 의미하는 것으로 여겨진다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 방향족 케톤은 하기 식 (1a) 의 화합물이고 방향족 포스핀 옥사이드는 하기 식 (1b) 의 화합물이다.
Figure pct00001
여기서, 사용된 심볼들에는 하기 내용을 적용한다.
Ar 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 각각의 경우 하나 이상의 기들 R1 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고,
R1 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, CHO, C(=O)Ar1, P(=O)(Ar1)2, S(=O)Ar1, S(=O)2Ar1, CR2=CR2Ar1, CN, NO2, Si(R2)3, B(OR2)2, B(R2)2, B(N(R2)2)2, OSO2R2, 1 ∼ 40 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 2 ∼ 40 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알케닐 또는 알키닐기 또는 3 ∼ 40 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시기이고, 그 각각은 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2 에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2, 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R2 에 의해 치환될 수 있는, 5 ~ 60 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R2 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자를 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 이들 계들의 조합물에 의해 대체될 수 있으며; 2개 이상의 인접하는 치환기 R1 은 여기서 또한 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있고;
Ar1 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 하나 이상의 라디칼들 R2 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고;
R2 는 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, H, D, CN 또는 1 ∼ 20 개의 C 원자를 갖는 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이고, 여기서 부가적으로 H 원자가 F 에 의해 대체될 수 있으며; 2개 이상의 인접하는 치환기 R2 는 여기서 또한 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수 있다.
본 발명의 목적을 위해서, 아릴기는 적어도 6개의 C 원자를 포함하고; 본 발명의 목적을 위해서, 헤테로아릴기는 적어도 2개의 C 원자 및 적어도 1개의 헤테로원자를 포함하며, 단, C 원자 및 헤테로 원자의 합은 적어도 5개이다. 헤테로원자는 바람직하게 N, O 및/또는 S 로부터 선택된다. 아릴기 또는 헤테로아릴기는 여기서 단순한 방향족 고리, 즉, 벤젠, 또는 단순한 헤테로방향족 고리, 예를 들어, 피리딘, 피리미딘, 티오펜 등, 또는 축합 아릴 또는 헤테로아릴기, 예를 들어, 나프탈렌, 안트라센, 피렌, 퀴놀린, 이소퀴놀린 등을 의미하는 것으로 여겨진다.
본 발명의 목적을 위해서, 방향족 고리계는 고리계에 적어도 6개의 C 원자를 포함한다. 본 발명의 목적을 위해서, 헤테로방향족 고리계는 고리계에 적어도 2개의 C 원자 및 적어도 1개의 헤테로원자를 포함하며, 단, C 원자 및 헤테로원자의 합은 적어도 5개이다. 헤테로원자는 바람직하게 N, O 및/또는 S로부터 선택된다. 본 발명의 목적을 위해서, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는 반드시 아릴 또는 헤테로아릴기만을 포함하는 것은 아니며, 대신에 부가적으로 복수의 아릴 또는 헤테로아릴기가 짧은 비방향족 단위 (바람직하게는 H 이외의 원자의 10% 미만), 예를 들어, sp3-혼성화 C, N 또는 O 원자 또는 카르보닐기에 의해 개입 (interrupt) 될 수도 있다. 즉, 예를 들어, 9,9'-스피로비플루오렌, 9,9-디아릴플루오렌, 트리아릴아민, 디아릴 에테르, 스틸벤, 벤조페논 등과 같은 계가 본 발명의 목적을 위한 방향족 고리계로 여겨지는 것으로 또한 의도된다. 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는 마찬가지로, 복수의 아릴 또는 헤테로아릴기가 단일 결합, 예를 들어, 비페닐, 터페닐 또는 비피리딘에 의해 서로 연결되는 계를 의미하는 것으로 여겨진다.
본 발명의 목적을 위해서, 추가로 개별 H 원자 또는 CH2 기가 상술한 기에 의해 치환될 수 있는, C1- 내지 C40-알킬기는, 특히 바람직하게 라디칼 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, t-펜틸, 2-펜틸, 네오펜틸, 시클로펜틸, n-헥실, s-헥실, t-헥실, 2-헥실, 3-헥실, 네오헥실, 시클로헥실, 2-메틸펜틸, n-헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 4-헵틸, 시클로헵틸, 1-메틸시클로헥실, n-옥틸, 2-에틸헥실, 시클로옥틸, 1-비시클로[2.2.2]옥틸, 2-비시클로[2.2.2]옥틸, 2-(2,6-디메틸)옥틸, 3-(3,7-디메틸)옥틸, 트리플루오로메틸, 펜타플루오로에틸 및 2,2,2-트리플루오로에틸을 의미하는 것으로 여겨진다. C2- 내지 C40-알케닐기는 바람직하게 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 펜테닐, 시클로펜테닐, 헥세닐, 시클로헥세닐, 헵테닐, 시클로헵테닐, 옥테닐 또는 시클로옥테닐을 의미하는 것으로 여겨진다. C2- 내지 C40-알키닐기는 바람직하게 에티닐, 프로피닐, 부티닐, 펜티닐, 헥시닐, 헵티닐 또는 옥티닐을 의미하는 것으로 여겨진다. C1- 내지 C40-알콕시기는 바람직하게 메톡시, 트리플루오로메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시 또는 2-메틸부톡시를 의미하는 것으로 여겨진다. 각각의 경우 상술한 라디칼 R에 의해 또한 치환될 수 있고, 임의의 원하는 위치를 통해서 방향족 또는 헤테로방향족 고리계에 연결될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는, 특히, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 벤즈안트라센, 벤조페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 플루오란텐, 벤조플루오란텐, 나프타센, 펜타센, 벤조피렌, 비페닐, 비페닐렌, 터페닐, 터페닐렌, 플루오렌, 벤조플루오렌, 디벤조플루오렌, 스피로비플루오렌, 디히드로페난트렌, 디히드로피렌, 테트라히드로피렌, cis- 또는 trans-인데노플루오렌, cis- 또는 trans-모노벤조인데노플루오렌, cis- 또는 trans-디벤조인데노플루오렌, 트룩센, 이소트룩센, 스피로트룩센, 스피로이소트룩센, 푸란, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 티오펜, 벤조티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 피롤, 인돌, 이소인돌, 카르바졸, 피리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 페노티아진, 페녹사진, 피라졸, 인다졸, 이미다졸, 벤즈이미다졸, 나프트이미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 옥사졸, 벤조옥사졸, 나프토옥사졸, 안트로옥사졸, 페난트로옥사졸, 이소옥사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 벤조티아졸, 피리다진, 벤조피리다진, 피리미딘, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 1,5-디아자안트라센, 2,7-디아자피렌, 2,3-디아자피렌, 1,6-디아자피렌, 1,8-디아자피렌, 4,5-디아자피렌, 4,5,9,10-테트라아자페릴렌, 피라진, 페나진, 페녹사진, 페노티아진, 플루오루빈, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트롤린, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 벤조트리아졸, 1,2,3-옥사디아졸, 1,2,4-옥사디아졸, 1,2,5-옥사디아졸, 1,3,4-옥사디아졸, 1,2,3-티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 테트라졸, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 푸린, 프테리딘, 인돌리진 및 벤조티아디아졸로부터 유도된 기를 의미하는 것으로 여겨진다.
식 (1a)의 적합한 화합물은, 특히 WO 04/093207 및 비공개된 DE 102008033943.1 에 개시된 케톤이고, 식 (1b)의 적합한 화합물은 WO 05/003253 에 개시된 포스핀 옥사이드이다. 이들은 참조로써 본 발명에 통합된다.
식 (1a) 및 (1b)의 화합물의 정의로부터, 이들이 하나의 카르보닐기 또는 포스핀 옥사이드기만을 포함해야 하는 것은 아니고, 대신에 복수의 이들 기를 또한 포함할 수 있다는 것이 명백하다.
식 (1a) 및 (1b)의 화합물에서의 Ar 기는 바람직하게 6 ∼ 40 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리계이고, 즉, 임의의 헤테로아릴기를 포함하지 않는다. 상기에 정의한 바와 같이, 방향족 고리계가 반드시 방향족기만을 포함해야 하는 것은 아니고, 대신에 2개의 아릴기가 비방향족기에 의해, 예를 들어, 다른 카르보닐기 또는 포스핀 옥사이드기에 의해 또한 개입될 수도 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서, Ar 기는 2개 이하의 축합 고리를 포함한다. 즉, 페닐기 및/또는 나프틸기로부터만 빌드업되는 것이 바람직하고, 페닐기로부터만 빌드업되는 것이 특히 바람직하지만, 예를 들어, 안트라센과 같은 임의의 보다 큰 축합 방향족기를 포함하지는 않는다.
카르보닐기에 결합되는 바람직한 Ar 기는, 페닐, 2-, 3- 또는 4-톨릴, 3- 또는 4-o-크실릴, 2- 또는 4-m-크실릴, 2-p-크실릴, o-, m- 또는 p-tert-부틸페닐, o-, m- 또는 p-플루오로페닐, 벤조페논, 1-, 2- 또는 3-페닐메타논, 2-, 3- 또는 4-비페닐, 2-, 3- 또는 4-o-터페닐, 2-, 3- 또는 4-m-터페닐, 2-, 3- 또는 4-p-터페닐, 2'-p-터페닐, 2'-, 4'- 또는 5'-m-터페닐, 3'- 또는 4'-o-터페닐, p-, m,p-, o,p-, m,m-, o,m- 또는 o,o-쿼터페닐, 퀸크페닐, 섹시페닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-플루오레닐, 2-, 3- 또는 4-스피로-9,9'-비플루오레닐, 1-, 2-, 3- 또는 4-(9,10-디히드로)페난트레닐, 1- 또는 2-나프틸, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-퀴놀리닐, 1-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- 또는 8-이소퀴놀리닐, 1- 또는 2-(4-메틸나프틸), 1- 또는 2-(4-페닐나프틸), 1- 또는 2-(4-나프틸나프틸), 1-, 2- 또는 3-(4-나프틸페닐), 2-, 3- 또는 4-피리딜, 2-, 4- 또는 5-피리미디닐, 2- 또는 3-피라지닐, 3- 또는 4-피리다지닐, 2-(1,3,5-트리아진)일, 2-, 3- 또는 4-(페닐피리딜), 3-, 4-, 5- 또는 6-(2,2'-비피리딜), 2-, 4-, 5- 또는 6-(3,3'-비피리딜), 2- 또는 3-(4,4'-비피리딜) 및 이들 라디칼의 하나 이상의 조합물이다.
Ar 기는 상술한 바와 같이 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있다. 이들 라디칼 R1 은 바람직하게, 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, H, F, C(=O)Ar1, P(=O)(Ar1)2, S(=O)Ar1, S(=O)2Ar1, 그 각각이 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있고, 하나 이상의 H 원자가 F 에 의해 치환될 수 있는, 1 ~ 4 개의 C 원자를 가지는 직쇄 알킬기 또는 3 ~ 5 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기, 또는 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있는, 6 ∼ 24 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리계, 또는 이들 계의 조합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되고; 2개 이상의 인접하는 치환기 R1 은 여기서 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 또한 형성할 수 있다. 유기 전계발광 디바이스가 용액으로부터 형성된다면, 10 개까지의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬기가 치환기 R1 으로서 또한 바람직하다. 라디칼 R1 은 특히 바람직하게, 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, H, C(=O)Ar1 또는 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있지만, 바람직하게는 치환되지 않는, 6 ∼ 24 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리계로부터 선택된다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에서, Ar1 기는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 하나 이상의 라디칼 R2 에 의해 치환될 수 있는, 6 ∼ 24 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리계이다. Ar1 은 특히 바람직하게, 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 6 ∼ 12 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 고리계이다.
특히 바람직한 방향족 케톤은, 3,5,3',5'-위치의 각각에서 5 ∼ 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계에 의해 치환되는 벤조페논 유도체이며, 이것은 차례로 상기에서 정의한 바와 같이, 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있다. 적어도 하나의 스피로비플루오렌기에 의해 치환되는 케톤 및 포스핀 옥사이드가 더욱 바람직하다.
따라서, 바람직한 방향족 케톤은 하기 식 (2) ∼ (5) 의 화합물이다.
Figure pct00002
여기서 Ar 및 R1 은 상술한 바와 동일한 의미를 가지며, 또한
Z 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, CR1 또는 N 이고;
n 은 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 0 또는 1 이다.
상기에 주어진 식 (2), (4) 및 (5) 에서 Ar 은 바람직하게, 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있는, 1 ∼ 30 개의 방향족 고리 원자를 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계를 나타낸다. 상기에서 언급된 Ar 기가 특히 바람직하다.
식 (1a)의 적합한 화합물의 예는 아래에 도시된 화합물 (1) ∼ (59) 이다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
Figure pct00008
적합한 방향족 포스핀 옥사이드 유도체의 예는 아래에 도시된 화합물 (1) ∼ (17) 이다.
Figure pct00009
Figure pct00010
매트릭스 재료 A 로서 사용될 수 있는 적합한 트리아진 유도체는, 특히, 적어도 1종의, 바람직하게는 적어도 2종의, 특히 바람직하게는 3종의 방향족 또는 헤테로방향족 고리계에 의해 치환된 1,3,5-트리아진이다. 즉, 하기 식 (6) 또는 (7)의 화합물이 특히 바람직하다.
Figure pct00011
여기서 R1 은 상기에 나타낸 의미를 가지며, 사용된 다른 심볼들에는 하기의 내용을 적용한다.
Ar2 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자를 갖는 1가 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고,
Ar3 은 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자를 갖는 2가 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이다.
식 (6) 및 (7)의 화합물에서, 적어도 하나의 Ar2 기가 하기 식 (8) ∼ (14) 의 기로부터 선택되고, 다른 Ar2 기가 상기에 나타낸 의미를 가지는 것이 바람직하다.
Figure pct00012
Figure pct00013
여기서 R1 은 상술한 것과 동일한 의미를 가지고, 점선 결합은 트리아진 유닛에 대한 연결을 나타내며, 또한,
X 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, B(R1), C(R1)2, Si(R1)2, C=O, C=NR1, C=C(R1)2, O, S, S=O, SO2, N(R1), P(R1) 및 P(=O)R1 로부터 선택되고;
m 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 0, 1, 2 또는 3 이고;
o 는 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 0, 1, 2, 3 또는 4 이다.
특히 바람직한 Ar2 기는 하기 식 (8a) ∼ (14a) 의 기로부터 선택된다.
Figure pct00014
여기서 사용된 심볼 및 인덱스는 상술한 것과 동일한 의미를 가진다. X 는 바람직하게 동일하거나 또는 상이하게, C(R1)2, N(R1), O 및 S 으로부터 선택되고, 특히 바람직하게 C(R1)2 로부터 선택된다.
식 (7) 의 화합물에서의 바람직한 Ar3 기는 하기 식 (15) ∼ (21) 의 기로부터 선택된다.
Figure pct00015
여기서 사용된 심볼 및 인덱스는 상술한 것과 동일한 의미를 가지며, 점선 결합은 2개의 트리아진 유닛에 대한 연결을 나타낸다.
특히 바람직한 Ar3 기는 하기 식 (15a) ∼ (21a) 의 기로부터 선택된다.
Figure pct00016
여기서 사용된 심볼 및 인덱스는 상술한 것과 동일한 의미를 가진다. X 는 여기서 바람직하게 동일하거나 또는 상이하게, C(R1)2, N(R1), O 및 S 로부터 선택되고, 특히 바람직하게 C(R1)2 로부터 선택된다.
Ar3 기가 상기에서 주어진 식 (15) ∼ (21) 로부터 선택되고, Ar2 가 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 상기에서 주어진 식 (8) ∼ (14) 또는 페닐, 1- 또는 2-나프틸, 오르토-, 메타- 또는 파라-비페닐로부터 선택되며, 그 각각이 하나 이상의 라디칼 R1 에 의해 치환될 수 있지만, 치환되지 않는 것이 바람직한, 상기에서 주어진 식 (7)의 화합물이 더욱 바람직하다.
상술한 바와 같이, 매트릭스 재료 B는 HOMO가 -5.4 eV 이하이고 LUMO가 -2.4 eV 이상이며, 또한 에너지 갭이 3.5 eV 이상인 재료이다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서, 매트릭스 재료 B는 HOMO가 -5.7 eV 이하이고, 특히 바람직하게 -6.0 eV 이하이다. 매트릭스 재료 B는 또한 바람직하게 에너지 갭이 3.7 eV 이상이고, 특히 바람직하게 3.9 eV 이상이다. HOMO, LUMO 및 에너지 갭의 상술한 조건을 가지는 재료의 선택을 통해서, 이 재료가 층 내의 전하 수송에 관여하지 않거나, 또는 상당한 정도 관여하지 않는 것이 보장된다. 매트릭스 재료 B는 또한 LUMO 가 -2.2 eV 이상인 것이 더욱 바람직하고, -2.0 eV 이상인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 매트릭스 재료 B는 디아자보롤 유도체이고, 특히 방향족 디아자보롤 유도체이다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시형태에서, 매트릭스 재료 B는 순수 탄화수소, 즉, 원자 탄소 및 수소로부터만 빌드업되고 탄소 및 수소 이외의 임의의 원자는 포함하지 않는 재료이다. 본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 매트릭스 재료 B는 방향족 탄화수소이다. 이것은, 방향족기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 하지만, 비방향족 탄소 원자, 예를 들어, 알킬기를 또한 추가로 포함할 수도 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시형태에서, 매트릭스 재료 B는 디아릴메탄 유도체, 플루오렌 유도체, 스피로비플루오렌 유도체 또는 디아자보롤 유도체로 이루어지는 그룹으로부터 선택된다. 즉, 특히 적합한 매트릭스 재료 B는 하기 식 (22), (23), (24) 및 (25)의 화합물이다.
Figure pct00017
여기서 Ar, R1 및 n 은 상기에 나타낸 의미를 가지며, 사용된 다른 심볼은 하기의 의미를 가진다.
Ar4 는 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 탄소 또는 수소 이외에 임의의 비방향족기를 포함하지 않는, 6 ∼ 60 개의 C 원자를 갖는 방향족 고리계이고; Ar4 는 여기서 하나 이상의 라디칼 R4 에 의해 치환될 수 있고;
R3 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 1 ∼ 20 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬기 또는 3 ∼ 20 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기, 또는 6 ∼ 60 개의 C 원자를 갖는 방향족 고리계이고, 이것은 탄소 및 수소 이외에 임의의 비방향족기를 포함하지 않고 하나 이상의 라디칼 R4 에 의해 치환될 수 있으며; 두 개 이상의 라디칼 R3 가 여기서 서로 고리계를 또한 형성할 수 있고;
R4 는 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 1 ∼ 20 개의 C 원자를 갖는 직쇄 알킬기 또는 3 ∼ 20 개의 C 원자를 갖는 분지형 또는 환형 알킬기이고; 두 개 이상의 라디칼 R4 가 여기서 서로 고리계를 또한 형성할 수 있고;
q 는 1, 2, 3 또는 4 이다.
상기에서 주어진 식 (22) ∼ (25)의 바람직한 매트릭스 재료 B의 예는 아래에 도시된 화합물 (1) ∼ (19) 이다.
Figure pct00018
Figure pct00019
적합한 인광 화합물은, 특히, 적합한 여기시 발광하고, 바람직하게 가시 영역에서 발광하며, 또한 원자수가 20 초과인 적어도 하나의 원자를 포함하는 화합물이다. 사용되는 인광 발광체는, 바람직하게 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 팔라듐, 백금, 은, 금 또는 유로퓸을 포함하는 화합물이고, 특히 이리듐, 백금 또는 구리를 포함하는 화합물이다.
특히 바람직한 유기 전계발광 디바이스는, 인광 화합물로서, 식 (26) ∼ (29) 중 적어도 하나의 화합물을 포함한다.
Figure pct00020
여기서 R1 은 식 (1)에 대해 상술한 것과 동일한 의미를 가지며, 사용된 다른 심볼들에 하기의 내용이 적용된다.
DCy 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 적어도 하나의 도너 원자, 바람직하게 질소, 카르벤 형태의 탄소 또는 인을 포함하는 환형기이고, 이것을 개재하여 환형기가 금속에 결합되며, 그리고 차례로 이것이 하나 이상의 치환기 R1 을 담지할 수 있고; DCy 기 및 CCy 기는 공유 결합을 통해 서로 결합되며;
CCy 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 탄소 원자를 포함하는 환형기이고, 이것을 개재하여 환형기가 금속에 결합되며, 그리고 차례로 이것이 하나 이상의 치환기 R1 을 담지할 수 있고;
A 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 1가 음이온성, 두자리 킬레이팅 리간드, 바람직하게 디케토네이트 리간드이다.
복수의 라디칼 R1 사이의 고리계의 형성으로 인해, 브릿지가 DCy 기 및 CCy 기 사이에 또한 존재할 수 있다. 또한, 복수의 라디칼 R1 사이의 고리계의 형성으로 인해, 브릿지가 2개 또는 3개의 리간드 CCy-DCy 사이 또는 1개 또는 2개의 리간드 CCy-DCy 및 리간드 A 사이에 존재할 수 있어, 다자리 또는 다각 리간드 계를 제공한다.
상술된 발광체의 예는 출원 WO 20/70655, WO 2001/41512, WO 2002/02714, WO 2002/15645, EP 1191613, EP 1191612, EP 1191614, WO 2004/081017, WO 2005/033244, WO 2005/042550, WO 2005/113563, WO 2006/008069, WO 2006/061182, WO 2006/081973, WO 2009/118087, WO 2009/146770 및 비공개된 출원 DE 102009007038.9 에 의해 나타내진다. 일반적으로, 인광 OLED 에 종래 기술에 따라서 사용되고, 유기 전계발광 분야의 당업자에 알려져 있는 모든 인광 착물이 적합하고, 그리고 당업자가 진보성없이 추가 인광 화합물을 사용할 수 있다. 특히, 당업자는 컬러를 방출하는 것에서 인광 착물이 발광한다는 것을 안다.
적합한 인광 화합물의 예는 하기 표에서 나타낸 구조 (1) 내지 (140) 이다.
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
상기에 기재된, 캐소드, 애노드 및 적어도 1층의 발광층으로부터 떨어져, 유기 전계발광 디바이스가 다른 층을 또한 포함할 수 있다. 이들은, 예를 들어, 각각의 경우 하나 이상의 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 블록킹층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전자 블록킹층, 엑시톤 블록킹층, 전하 생성층 및/또는 유기 또는 무기 p/n 정션으로부터 선택된다. 또한, 예를 들어, 디바이스 내의 전하 균형을 제어하는 층간층이 존재할 수도 있다. 특히, 이러한 층간층은, 2개의 발광층 사이의 층간층으로서 적절할 수 있고, 특히 형광층 및 인광층 사이의 층간층으로서 적절할 수도 있다. 또한, 층, 특히 전하 수송층이 또한 도핑될 수 있다. 층의 도핑은 개선된 전하 수송을 위해 이로울 수 있다. 하지만, 상기에서 언급된 층들 각각이 반드시 존재해야 하는 것은 아니며, 층들의 선택은 항상 사용되는 화합물에 의존한다는 것을 주목해야 한다. 이러한 종류의 층들의 사용은 당업자에게 알려져 있으며, 당업자는 진보성 없이 이 목적을 위한 층들로 알려져 있는 모든 재료를 종래 기술에 따라서 사용할 수 있다.
또한, 상이한 방출 컬러를 갖는 것이 바람직한, 1층 초과의 발광층, 예를 들어, 2층 또는 3층의 발광층을 사용하는 것이 가능하다. 본 발명의 특히 바람직한 실시형태는 백색 발광 유기 전계발광 디바이스에 관한 것이다. 이것은, 0.28/0.29 ∼ 0.45/0.41 의 범위에서 CIE 컬러 좌표를 갖는 광을 발광하는 것을 특징으로 한다. 이러한 종류의 백색 발광 전계발광 디바이스의 일반적인 구조는, 예를 들어, WO 05/011013 에 개시되어 있다.
본 발명에 의한 전계발광 디바이스의 캐소드는 일 함수가 낮은 금속, 금속 합금 또는 상이한 금속, 예를 들어, 알칼리 토금속, 알칼리 금속, 주족 금속 또는 란타노이드 (예를 들어, Ca, Ba, Mg, Al, In, Mg, Yb, Sm 등) 를 포함하는 적층 구조를 포함하는 것이 바람직하다. 적층 구조의 경우, 상기 금속 이외에 추가로, 예를 들어, Ag와 같이 일함수가 상대적으로 높은 다른 금속이 또한 사용될 수 있으며, 이 경우, 금속의 조합물, 예를 들어, Ca/Ag 또는 Ba/Ag 가 일반적으로 사용된다. 마찬가지로, 금속 합금, 특히 알카리 금속 또는 알카리 토금속 및 은을 포함하는 합금이 바람직하고, Mg 및 Ag 의 합금이 특히 바람직하다. 또한, 금속 캐소드 및 유기 반도체 사이에 높은 유전 상수를 갖는 재료의 얇은 층간층을 도입하는 것이 바람직할 수도 있다. 이 목적을 위해서는, 예를 들어, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 플루오라이드가 적합하지만, 또한 상응하는 산화물 또는 탄화물 (예를 들어, LiF, Li2O, CsF, Cs2CO3, BaF2, MgO, NaF 등) 도 적합하다. 이 층의 층 두께는 바람직하게 0.5 ~ 5nm 이다.
본 발명에 의한 전계발광 디바이스의 애노드는 일 함수가 높은 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 애노드는 진공에 비해 4.5 eV 초과의 일 함수를 갖는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해서는, 한편으로, 높은 레독스 포텐셜을 갖는 금속, 예를 들어, Ag, Pt 또는 Au 가 적합하다. 다른 한편, 금속/금속 산화물 전극 (예를 들어, Al/Ni/NiOx, Al/PtOx) 이 또한 바람직할 수 있다. 전극 중 적어도 하나는 여기서, 광의 커플링 아웃을 용이하게 하기 위해서 투명해야 한다. 바람직한 구조는 투명 애노드를 사용한다. 바람직한 애노드 재료는 여기서 전도성의 혼합 금속 산화물이다. 인듐 주석 산화물 (ITO) 또는 인듐 아연 산화물 (IZO) 이 특히 바람직하다. 또한 전도성의 도핑된 유기 재료가 바람직하고, 특히 전도성의 도핑된 폴리머가 바람직하다.
디바이스는 (애플리케이션에 의존하여) 상응하도록 구조화되고, 콘택이 제공되며, 그리고 마지막으로 이러한 종류의 디바이스의 수명은 물 및/또는 공기의 존재하에서 급속도로 단축되기 때문에 밀폐되도록 봉지된다.
일반적으로, 유기 전계발광 디바이스에 있어서 종래 기술에 따라 채용된 모든 추가 재료는, 상기에서 정의된 매트릭스 재료 A 및 B 및 적어도 하나의 인광 발광체를 포함하는, 본 발명에 의한 발광층과 조합하여 채용될 수 있다.
본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스의 정공 주입층 또는 정공 수송층, 또는 전자 수송층에서 사용될 수 있는, 적합한 전하 수송 재료는, 예를 들어, Y. Shirota 등의 Chem. Rev. 2007년, 107(4), 953-1010 에 개시되어 있는 화합물, 또는 이들 층에서 종래 기술에 따라 채용된 다른 재료들이다.
본 발명에 의한 전계발광 디바이스의 정공 수송층 또는 정공 주입층에서 사용될 수 있는 바람직한 정공 수송 재료의 예는 (예를 들어, WO 2006/122630 또는 WO 2006/100896 에 의한) 인데노플루오렌아민 및 유도체, EP 1661888 에 개시되어 있는 아민 유도체, (예를 들어, WO 2001/049806 에 의한) 헥사아자트리페닐렌 유도체, (예를 들어, US 5,061,569 에 의한) 축합 방향족 고리계를 포함하는 아민 유도체, WO 95/09147 에 개시되어 있는 아민 유도체, (예를 들어, WO 2008/006449 에 의한) 모노벤조인데노플루오렌아민 또는 (예를 들어, WO 2007/140847 에 의한) 디벤조인데노플루오렌아민이다. 더욱 적합한 정공 수송 및 정공 주입 재료는, JP 2001/226331, EP 676461, EP 650955, WO 2001/049806, US 4780536, WO 98/30071, EP 891121, EP 1661888, JP 2006/253445, EP 650955, WO 2006/073054 및 US 5061569 에 개시되어 있는 바와 같이, 상기에 나타낸 화합물의 유도체이다.
적합한 정공 수송 재료 또는 정공 주입 재료는 또한 예를 들어 하기 표에 열거된 재료이다.
Figure pct00032
Figure pct00033
본 발명에 의한 전계발광 디바이스의 적합한 전자 수송 재료 또는 전자 주입 재료는, 예를 들어, 아래 표에 열거된 재료이다. 더욱 적합한 전자 수송 및 전자 주입 재료는, JP 2000/053957, WO 2003/060956, WO 2004/028217 및 WO 2004/080975 에 개시된 바와 같이, 상기에 나타낸 화합물의 유도체이고, 일반적으로 벤즈이미다졸 유도체 및 트리아진 유도체이다.
Figure pct00034
재료가 10-5 mbar 미만, 바람직하게는 10-6 mbar 미만의 초기 압력의 진공 승화 유닛에서 증착되는 승화 (sublimation) 공정을 통해 하나 이상의 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스가 더욱 바람직하다. 하지만, 초기 압력이 또한 심지어 더 낮을 수도 있으며, 예를 들어, 10-7 mbar 일 수도 있음을 유의해야 한다.
마찬가지로, 재료가 10-5 mbar ~ 1 bar 의 압력에서 형성되는 캐리어 가스 승화의 도움으로 또는 OVPD (Organic Vapour Phase Deposition) 공정에 의해 하나 이상의 층이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스가 바람직하다. 이러한 공정의 특별한 경우는 OVJP (Organic Vapour Jet Printing) 이며, 여기서 재료는 노즐을 통해 직접 형성되며, 이로써 구조화된다 (예를 들어, M. S. Arnold 등, Appl. Phys. Lett. 2008년, 92, 053301).
하나 이상의 층이 용액으로부터 예를 들어, 스핀 코팅에 의해, 또는 임의의 원하는 인쇄 공정, 예컨대, 스크린 인쇄, 플렉소그래픽 인쇄, 오프셋 인쇄, LITI (Light Induced Thermal Imaging, 열 전달 인쇄), 잉크젯 인쇄 또는 노즐 인쇄에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스가 더욱 바람직하다. 이 목적을 위해서 가용성 화합물이 필요하다. 높은 용해성은 화합물의 적합한 치환을 통해서 달성될 수 있다. 여기서 개별 재료의 용액이 형성되는 것이 가능할 뿐만 아니라, 복수의 화합물, 예를 들어, 매트릭스 및 도펀트를 포함하는 용액도 또한 가능하다.
유기 전계발광 디바이스는 또한 하이브리드 시스템으로서, 용액으로부터 1층 이상의 층을 형성하고 증착 (vapour deposition) 에 의해 1층 이상의 추가층을 형성함으로써 제조될 수 있다.
유기 전계발광 디바이스는 다양한 애플리케이션에, 특히 디스플레이 애플리케이션에 또는 광원으로서, 예를 들어, 조명 애플리케이션 또는 의료 애플리케이션에 사용될 수 있다.
이들 공정은 일반적으로 당업자에게 알려져 있으며, 당업자에 의해 진보성 없이도 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스에 적용될 수 있다.
본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스는 종래 기술에 비해 하기의 놀라운 이점을 가진다.
1. 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스는 매우 높은 효율성을 가진다. 여기서 효율성은 전자 수송 매트릭스 재료를 정공 수송 매트릭스 재료와 조합하여 사용할 때 보다 좋다.
2. 본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스는 동시에 개선된 수명을 가진다. 여기서 수명은 전자 수송 매트릭스 재료를 정공 수송 매트릭스 재료와 조합하여 사용할 때 보다 길다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 보다 상세히 기재되며, 이것에 의해 한정되는 것은 원치 않는다. 당업자는, 진보성 없이, 본 발명에 의한 다른 유기 전계발광 디바이스를 제조할 수도 있을 것이다.
실시예 :
순환 전압전류법 ( cyclic voltammetry ) 및 흡수 스펙트럼으로부터 HOMO , LUMO 및 에너지 갭의 결정
본 발명의 목적을 위해서, HOMO 및 LUMO 값 및 에너지 갭이 아래에 기재된 일반적인 방법에 의해 결정된다.
HOMO 값은 실온에서 순환 전압전류법 (CV) 에 의해 측정되는 산화 포텐셜로부터 발생한다. 이 목적을 위해 사용되는 측정 기구는 메트롬 663 VA 스탠드를 구비한 ECO 오토랩 시스템이다. 작동 전극은 금 전극이고, 레퍼런스 전극은 Ag/AgCl 이고, 브릿지 전해질은 KCl (3 mol/l) 이며, 그리고 보조 전극은 백금이다.
측정을 위해서, 먼저 디클로로메탄 중의 테트라부틸-암모늄 헥사플루오로포스페이트 (NH4PF6) 의 0.11 M 전도성 염 용액을 조제하고, 측정 셀에 도입하고, 그리고 5분 동안 탈기한다. 하기의 파라미터를 이용하여 2회의 측정 사이클을 계속해서 수행한다.
측정 기술: CV
초기 퍼지 시간: 300 s
세정 포텐셜: -1 V
세정 시간: 10 s
퇴적 (deposition) 포텐셜: -0.2 V
퇴적 시간: 10 s
시작 포텐셜: -0.2 V
종료 포텐셜: 1.6 V
전압 스텝 (Voltage Step): 6 mV
스윕 레이트 (Sweep Rate): 50 mV/s
샘플 용액 1 ㎖ (디클로로메탄 1 ㎖ 중에 측정될 물질 10 mg) 를 계속하여 전도성 염 용액에 첨가하고, 그 혼합물을 5 분 동안 다시 탈기한다. 5회 추가 측정 사이클을 계속해서 수행하고, 그 중 마지막 3회는 평가를 위해 기록한다. 동일한 파라미터가 상술한 바와 같이 설정된다.
페로센 용액 0.1 ㎖ (디클로로메탄 1 ㎖ 중에 페로센 100 mg) 을 계속해서 용액에 첨가하고, 그 혼합물을 1 분 동안 탈기하고, 그리고 하기 파라미터를 이용하여 측정 사이클을 수행한다.
측정 기술: CV
초기 퍼지 시간: 60 s
세정 포텐셜: -1 V
세정 시간: 10 s
퇴적 포텐셜: -0.2 V
퇴적 시간: 10 s
시작 포텐셜: -0.2 V
종료 포텐셜: 1.6 V
전압 스텝 : 6 mV
스윕 레이트 : 50 mV/s
평가를 위해서, 샘플 용액 및 페로센 용액이 첨가된 용액에 대해서 제 1 산화 최대의 전압의 평균을 포워드 곡선으로부터 취하고, 관련 환원 최대의 전압의 평균을 리턴 곡선 (VP 및 VF) 으로부터 취하며, 여기서 각각의 경우 적용된 전압은 페로센에 대한 전압이다. 검사될 물질의 HOMO 값 EHOMO 은 EHOMO = -[e·(VP - VF) + 4.8 eV] 로 발생하고, 여기서 e 는 원소 전하를 나타낸다.
예를 들어, 검사될 물질이 디클로로메탄에서 가용성이 아니거나 또는 측정 동안 물질의 분해가 발생한다면, 측정 방법의 적절한 변경이 개별적인 경우 수행되어야 할 수도 있음을 유의해야 한다. 의미있는 측정이 상기 언급된 방법을 이용하는 CV 에 의해 가능해서는 안된다면, HOMO 에너지는 Riken Keiki Co. Ltd. 의 모델 AC-2 광전자 분광계 (http://www.rikenkeiki.com/pages/AC2.htm) 에 의한 광전자 분광법에 의해 결정될 것이며, 이 경우 획득된 값은 CV 에 의해 측정된 것보다 통상 0.3 eV 정도 낮음에 유의해야 한다. 이 특허의 목적을 위해서, HOMO 값은 Riken AC2 + 0.3 eV 의 값을 의미하는 것으로 여겨진다.
또한, -6 eV 보다 낮은 HOMO 값은 기재된 CV 법을 이용하거나 또는 기재된 광전자 분광법을 이용하여서는 신뢰성있게 측정될 수 없다. 이 경우, HOMO 값은 DFT (Density Functional Theory) 에 의해 양자-화학 계산으로부터 결정된다. 이것은 방법 B3PW91 / 6-31G(d)를 이용하는 시판되는 Gaussian 03W (Gaussian Inc.) 소프트웨어를 통해 수행된다. 계산된 값의 CV 값으로의 표준화는 CV 에 측정될 수 있는 재료와 비교하여 달성된다. 결국, 일련의 재료의 HOMO 값은 CV 법을 이용하여 측정되고, 또한 계산된다. 계산된 값은 이후 측정된 값에 의해 교정되고, 이 교정 팩터가 모든 다른 계산에 사용된다. 이러한 방식으로, CV 에 의해 측정된 값에 매우 잘 대응하는 HOMO 값을 계산하는 것이 가능하다. 특정 물질에 대한 HOMO 값이 상술된 CV 또는 Riken AC2 에 의해 측정될 수 없다면, 이 특허의 목적을 위해서, HOMO 값은, 이에 따라, 상술한 바와 같이, CV 로 교정된 DFT 계산에 의한 설명에 따라서 획득된 값을 의미하는 것으로 여겨진다. 일부 일반적인 유기 재료에 대해 이러한 방식으로 계산된 값의 예는: NPB = (HOMO -5.16 eV, LUMO -2.28 eV); TCTA (HOMO -5.33 eV, LUMO -2.20 eV); TPBI (HOMO -6.26 eV, LUMO -2.48 eV) 이다. 이들 값은 계산법의 교정에 사용될 수 있다.
에너지 갭은 층 두께가 50 nm 인 필름에 대해 측정된 흡수 스펙트럼의 흡수 에지로부터 결정된다. 흡수 에지는 여기서, 직선이 흡수 스펙트럼의 최장파장에서 떨어지는 플랭크 (flank) 로, 가장 가파른 지점에서, 피팅될 때 획득된 파장으로 정의되며, 그리고 이 직선이 파장축과 교차하는 값, 즉 흡수값 = 0 인 값이 결정된다.
LUMO 값은 상술한 HOMO 값에 에너지 갭을 부가함으로써 획득된다.
본 발명에 의한 유기 전계발광 디바이스의 제조 및 특성화
본 발명에 의한 전계발광 디바이스는 일반적으로, 예를 들어, WO 05/003253에 기재된 바와 같이 제조될 수 있다. 사용된 재료의 구조는 명확히 하기 위해서 아래에 도시된다.
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
Figure pct00038
여전히 최적화되지 않은 OLED 로서의 이들은 표준법에 의해 특성화된다: 이 목적을 위해서, (CIE 1931 에 의한) 컬러 좌표 및 전계발광 스펙트럼, 루미너느의 함수로서의 (cd/A로 측정된) 효율성, 및 전류-전압-루미너스 밀도 특성화 라인 (IUL 특성화 라인) 으로부터 계산된 동작 전압, 및 수명이 결정된다. 획득된 결과는 표 2에 요약된다.
다양한 OLED 에 대한 결과가 아래에서 비교된다. 사용된 매트릭스 재료에 대해서, HOMO, LUMO 및 에너지 값에 대한 하기 값이 상술된 일반적인 방법을 이용하여 결정된다 (표 1).
Figure pct00039
TMM 1 및 TMM2 는 여기서 전자 전도성 매트릭스 재료이고, CBP 및 TCTA 는 정공 전도성 매트릭스 재료이며, TMM3 ∼ TMM6 은 전자 전도성 매트릭스 재료도 아니고 정공 전도성 매트릭스 재료도 아니다. TMM7 은 전자 전도성 매트릭스 재료이다.
실시예 1:
본 발명에 의한 실시예 1a 및 1b는 하기 층 구조를 통해서 달성된다:
20 nm 의 HIM, 20 nm 의 HTM, 10% 의 TEG-1 로 비율 2:1 (1a) 또는 1:2 (1b) 로 도핑된 30 nm 의 혼합층 TMM1:TMM4, 10 nm 의 TMM1, 20 nm 의 ETM, 1 nm 의 LiF, 100 nm 의 Al.
정의에 따라서 TMM 1 은 여기서 전자 전도성 호스트를 나타내고, TMM4 는 뉴트럴 호스트를 나타낸다. 획득된 OLED 는 높은 효율성, 낮은 동작 전압 및 긴 동작 수명을 가지고 녹색을 방출한다.
실시예 2:
본 발명에 의한 실시예 2는 실시예 1a 와 동일한 층 구조를 통해서 달성되며, 재료 TMM3 이 TMM4 대신에 뉴트럴 호스트로서 사용된다. 이 OLED 는 또한 실시예 1a 및 1b와 마찬가지로 양호한 방출 특성을 가진다.
실시예 3:
본 발명에 의한 실시예 3은 실시예 2 와 동일한 층 구조를 통해 달성되며, TMM5 가 TMM3 대신에 뉴트럴 호스트로서 사용된다. 이 OLED 는 또한 실시예 2 와 마찬가지로 양호한 방출 특성을 가진다.
실시예 4 (비교):
비교예 4 는 실시예 1, 2 및 3 과 동일한 층 구조를 통해 달성되지만, 여기서 혼합층은 생략되며, 방출층은 10% 의 TEG-1로 도핑된, TMM1 만을 포함한다.
뉴트럴 재료의 혼합없는 전자 전도성 호스트의 사용이 다소 낮은 전압을 용이하게 하지만, 효율성 및 동작 수명은 실시예 1, 2 및 3에 나타낸 본 발명에 의한 혼합층을 가진 OLED 에 대한 데이터보다 상당히 아래이다.
실시예 5 (비교):
비교예 5 는 실시예 4 와 동일한 층 구조를 통해 달성되지만, 뉴트럴 호스트 TMM4 가 여기서 10% 의 TEG-1로 다시 도핑된, 방출층에 대한 유일한 호스트로서 사용된다.
이 재료는, 그 HOMO 및 LUMO 포지션으로 인해, 유용한 OLED 방출 특성을 획득하기 위한 유일한 호스트로서 부적합한 것임이 명백하다. 이 재료가 OLED 에서 양호한 전하 수송을 발생시키지 않는다는 것이, 단지 동작 전압이 매우 높다는 것으로부터 명백하다.
실시예 6 (비교):
비교예 6a 및 6b는 다시 호스트로서 혼합층을 포함하지만, 이들이 종래 기술에 따라서 전자 전도성 재료 TMM1 이외에 정공 전도성 재료 CBP 또는 TCTA 를 포함하기 때문에, 본 발명에 의한 것은 아니다. 이들은 실시예 1a 와 유사하게 하기 층 구조를 통해 달성된다:
20 nm 의 HIM, 20 nm 의 HTM, 10% 의 TEG-1 로 비율 2:1 로 도핑된 30 nm 의 혼합층 TMM1:CBP (6a) 또는 TMM1:TCTA (6b), 10 nm 의 TMM1, 20 nm 의 ETM, 1 nm 의 LiF, 100 nm 의 Al. TCTA 의 사용시 전압이, 실시예 1 및 2 의 본 발명에 의한 혼합층의 경우보다 다소 낮지만, 효율성 및 특히 동작 수명이 본 발명에 의한 혼합층보다 상당히 열악하다는 것이 명백하다.
실시예 7:
본 발명에 의한 실시예 7a 및 7b 는 하기 층 구조를 통해서 달성된다:
20 nm 의 HIM, 20 nm 의 HTM, 10% 의 TEG-1 로 비율 2:1 (1a) 또는 1:2 (1b) 로 도핑된 30 nm 의 혼합층 TMM7:TMM4, 10 nm 의 TMM1, 20 nm 의 ETM, 1 nm 의 LiF, 100 nm 의 Al.
정의에 따라서 TMM7 은 전자 전도성 호스트를 나타내고, TMM4 는 뉴트럴 호스트를 나타낸다. 획득된 OLED 는 높은 효율성, 낮은 동작 전압 및 비교에 8보다 긴 동작 수명을 가지고 녹색을 방출한다.
실시예 8 (비교):
비교예 8 은 실시예 7과 동일한 층 구조를 통해 달성되지만, 여기서 혼합층은 생략되며, 방출층은 10% 의 TEG-1 로 도핑된 TMM7 만을 포함한다.
뉴트럴 재료의 혼합없는 전자 전도성 호스트의 사용이 다소 낮은 전압을 용이하게 하지만, 효율성 및 동작 수명은 실시예 7에 나타낸 본 발명에 의한 혼합층을 가진 OLED 에 대한 데이터보다 아래이다.
실시예 9:
본 발명에 의한 실시예 9 는 하기 층 구조를 통해서 달성된다:
20 nm 의 HIM, 20 nm 의 HTM, 10% 의 TEG-1 로 비율 1:1 로 도핑된 30 nm 의 혼합층 TMM2:TMM4, 10 nm 의 TMM2, 25 nm 의 ETM, 1 nm 의 LiF, 100 nm 의 Al.
정의에 따라서 TMM2 는 전자 전도성 호스트를 나타내고, TMM4 는 뉴트럴 호스트를 나타낸다. 획득된 OLED 는 높은 효율성, 및 특히 비교에 10보다 긴 동작 수명을 가지고 녹색을 방출한다.
실시예 10 (비교):
비교예 10 은 실시예 9 와 동일한 층 구조를 통해 달성되지만, 여기서 혼합층은 생략되며, 방출층은 10% 의 TEG-1 로 도핑된 TMM2 만을 포함한다.
Figure pct00040
용액으로부터의 유기 전계발광 디바이스의 제조 및 특성화
본 발명에 의한 전계발광 디바이스는 또한 용액으로부터 제조될 수 있고, 그 결과 상당히 단순한 디바이스가 되고, 그럼에도 불구하고 양호한 특성을 나타낸다. 그러한 컴포넌트의 제조는 중합성 발광 다이오드 (PLED) 의 제조에 기초하며, 이는 이미 문헌 (예를 들어, WO 2004/037887) 에서 수회 기재되어 왔다. 본 발명의 경우, 상응하는 화합물이 톨루엔 또는 클로로벤젠에 용해된다. 여기에서와 같이, 디바이스의 통상적인 층 두께 80nm 가 스핀 코팅에 의해 달성된다면, 이러한 용액의 통상적인 고체 함량은 16 ∼ 25 g/l 이다. 도 1은 이러한 종류의 디바이스의 통상적인 구조를 나타낸다. 공동으로 용해된 매트릭스 재료 및 발광체는 비정질층의 형태로 발광층에 존재한다. 소위 버퍼층 (PEDOT, 실제로는 PEDOT:PSS) 의 재료 및 구조화된 ITO 기판은 시판된다 (테크노프린트 등의 ITO, H.C. Starck 의 Clevios 수분산액으로서 PEDOT:PPS). 사용된 층간층은 정공 주입의 기능을 하며; 이 경우 Merck 의 HIL- 012 가 사용되었다. 방출층은 비활성 가스 분위기, 본 발명에서는 아르곤의 분위기에서 스핀 코팅에 의해 도포되고, 160 ℃ 또는 180 ℃ 에서 10분 동안 가열함으로써 건조된다. 마지막으로, 바륨 및 알루미늄 캐소드가 진공 증착에 의해 형성된다. 상기 언급된 실시예에서 사용된 정공 블록킹층 및/또는 전자 수송층은 또한 발광층 및 캐소드 사이에 증착에 의해 형성될 수 있고, 그리고 층간층은 또한 하나 이상의 층에 의해 대체될 수 있으며, 이것은 단지, 용액으로부터 발광층을 퇴적하는 다운스트림 프로세싱 단계에 의해 다시 탈착되지 않는 조건을 만족시킬 필요가 있다. 용액으로부터 프로세싱된 디바이스는 또한 표준법에 의해 특성화되며, 언급된 OLED 실시예는 여전히 최적화되지 않고 있다. 표 3에서, 종래 기술에 의한 디바이스 결과가 매트릭스 재료 A 및 B 를 포함하는 혼합층에 의해 획득된 것과 비교된다. 용액으로부터 프로세싱된 디바이스의 분야에 있어서, 본 발명에 의한 재료가 컴포넌트의 효율성 및 수명을 상당히 개선한다는 것이 또한 명백하다.
실시예 11 (비교):
30 mg 의 TEG-2 및 150 mg 의 TMM1 을 건조된 무산소의 톨루엔 10 ㎖ 에 공동으로 용해한다. 아르곤-플러싱된 글로브 박스에서 1000 rpm 의 스핀 속도로 80 nm 의 EML (발광층) 을 미리 도포된 HIL-012 층 상에 퇴적시킨다. 캐소드의 증착 이전에, 그 층을 120 ℃ 에서 10분 동안 가열함으로써 건조한다.
실시예 12:
40 mg 의 TEG-2, 100 mg 의 TMM1 및 100 mg 의 TMM5 를 건조된 무산소의 톨루엔 10 ㎖ 에 공동으로 용해한다. 아르곤-플러싱된 글로브 박스에서 2110 rpm 의 스핀 속도로 80 nm 의 EML 을 미리 도포된 HIL-012 층에 퇴적시킨다. 캐소드의 증착 이전에, 그 층을 120 ℃ 에서 10분 동안 가열함으로써 건조한다.
실시예 13 (비교):
40 mg 의 TEG-2 및 200 mg 의 TMM2 를 건조된 무산소의 클로로벤젠 10 ㎖ 에 공동으로 용해한다. 아르곤-플러싱된 글로브 박스에서 1000 rpm 의 스핀 속도로 80 nm 의 EML 을 미리 도포된 HIL-012 층에 퇴적시킨다. 캐소드의 증착 이전에, 그 층을 180 ℃ 에서 10분 동안 가열함으로써 건조한다.
실시예 14:
40 mg 의 TEG-2, 100 mg 의 TMM2 및 100 mg 의 TMM4 를 건조된 무산소의 톨루엔 10 ㎖ 에 공동으로 용해한다. 아르곤-플러싱된 글로브 박스에서 3260 rpm 의 스핀 속도로 80 nm 의 EML 을 미리 도포된 HIL-012 층에 퇴적시킨다. 캐소드의 증착 이전에, 그 층을 160 ℃ 에서 10분 동안 가열함으로써 건조한다.
실시예 15:
40 mg 의 TEG-2, 100 mg 의 TMM2 및 100 mg 의 TMM6 을 건조된 무산소의 톨루엔 10 ㎖ 에 공동으로 용해한다. 아르곤-플러싱된 글로브 박스에서 2080 rpm 의 스핀 속도로 80 nm 의 EML 을 미리 도포된 HIL-012 층에 퇴적시킨다. 캐소드의 증착 이전에, 그 층을 160 ℃ 에서 10분 동안 가열함으로써 건조한다.
Figure pct00041

Claims (15)

  1. 애노드,
    캐소드 및
    2종의 재료 A 및 재료 B 의 혼합물에 도핑되는 적어도 1종의 인광 화합물을 포함하는 적어도 1층의 발광층을 포함하는 유기 전계발광 디바이스로서,
    상기 재료 A 및 상기 재료 B는 분자량이 2000 g/mol 이하인 저분자량 화합물로 정의되고,
    상기 재료 A 는 전하 수송 재료이고, 상기 재료 B 는 HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 가 -5.4 eV 이하이고 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 가 -2.4 eV 이상이며 에너지 갭이 적어도 3.5 eV 인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서.
    상기 전하 수송 매트릭스 재료 A 는 정공 수송 재료 또는 전자 수송 재료인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 발광층에서의 상기 인광 화합물의 비율은 1 ∼ 50 체적%, 바람직하게 3 ∼ 30 체적%, 특히 바람직하게 5 ∼ 25 체적%, 매우 특히 바람직하게 10 ∼ 20 체적% 인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전하 수송 재료 A 및 상기 재료 B 사이의 혼합비는 각각의 경우 체적에 기초하여 10:1 ∼ 1:10, 바람직하게 7:1 ∼ 1:7, 특히 바람직하게 4:1 ∼ 1:4 인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전하 수송 재료 A는 방향족 케톤, 방향족 포스핀 옥사이드, 방향족 술폭시드, 방향족 술폰, 트리아진 유도체, 아연 착물 및 알루미늄 착물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 전자 전도성 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방향족 케톤은 식 (1a)의 화합물이고 상기 방향족 포스핀 옥사이드는 식 (1b)의 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
    Figure pct00042

    식에서 사용된 심볼들에는 하기 내용을 적용한다:
    Ar 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 각각의 경우 하나 이상의 기들 R1 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고,
    R1 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, CHO, C(=O)Ar1, P(=O)(Ar1)2, S(=O)Ar1, S(=O)2Ar1, CR2=CR2Ar1, CN, NO2, Si(R2)3, B(OR2)2, B(R2)2, B(N(R2)2)2, OSO2R2, 1 ∼ 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 2 ∼ 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알케닐 또는 알키닐기 또는 3 ∼ 40 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시 또는 티오알콕시기이고, 그 각각은 하나 이상의 라디칼들 R2 에 의해 치환될 수 있으며, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기들은 R2C=CR2, C≡C, Si(R2)2, Ge(R2)2, Sn(R2)2, C=O, C=S, C=Se, C=NR2, P(=O)(R2), SO, SO2, NR2, O, S 또는 CONR2 에 의해 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자들은 F, Cl, Br, I, CN 또는 NO2, 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R2 에 의해 치환될 수 있는, 5 ~ 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R2 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 이들 계들의 조합물에 의해 대체될 수 있으며; 2개 이상의 인접하는 치환기들 R1 은 여기서 또한 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있고;
    Ar1 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 하나 이상의 라디칼들 R2 에 의해 치환될 수 있는 5 ∼ 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고;
    R2 는 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, H, D, CN 또는 1 ∼ 20 개의 C 원자들을 갖는 지방족, 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이고, 여기서 부가적으로 H 원자들은 F 에 의해 대체될 수 있으며; 2개 이상의 인접하는 치환기들 R2 는 여기서 또한 서로 단환 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있다.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 방향족 케톤은 식 (2), 식 (3), 식 (4) 또는 식 (5) 의 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
    Figure pct00043

    식에서, Ar 및 R1 은 제 6 항에 기재된 것과 동일한 의미를 가지며, 또한
    Z 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, CR1 또는 N 이고;
    n 은 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 0 또는 1 이다.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 트리아진 유도체는 식 (6) 또는 식 (7)의 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
    Figure pct00044

    식에서, R1 은 제 6 항에 나타낸 의미를 가지며, 사용된 다른 심볼들에는 하기의 내용을 적용한다.
    Ar2 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 1가 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고,
    Ar3 은 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수 있는, 5 ∼ 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 2가 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이다.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재료 B 는 HOMO 가 -5.7 eV 이하이고, 바람직하게 -6.0 eV 이하인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재료 B 는 에너지 갭이 3.7 eV 이상이고, 바람직하게 3.9 eV 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재료 B 는 LUMO 가 -2.2 eV 이상이고, 바람직하게 -2.0 eV 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재료 B 는 디아자보롤 또는 순수 탄화수소, 특히 방향족 탄화수소인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 매트릭스 재료 B 는 식 (22), 식 (23), 식 (24) 및 식 (25)의 화합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
    Figure pct00045

    식에서, Ar, R1 및 n 은 제 6 항 및 제 7 항에 나타낸 의미를 가지며, 사용된 다른 심볼들은 하기 의미를 가진다:
    Ar4 는 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 탄소 또는 수소 이외의 다른 임의의 비방향족기를 포함하지 않는, 6 ∼ 60 개의 C 원자들을 갖는 방향족 고리계이고; Ar4 는 여기서 하나 이상의 라디칼 R4 에 의해 치환될 수 있으며;
    R3 은 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 탄소 또는 수소 이외의 다른 임의의 비방향족기를 포함하지 않고, 하나 이상의 라디칼들 R4 에 의해 치환될 수 있는, 1 ∼ 20 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬기 또는 3 ∼ 20 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬기, 또는 6 ∼ 60 개의 C 원자들을 갖는 방향족 고리계이고; 2개 이상의 라디칼들 R3 은 여기서 또한 서로 고리계를 형성할 수도 있으며;
    R4 는 각각의 존재시, 동일하거나 또는 상이하게, 1 ∼ 20 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬기 또는 3 ∼ 20 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬기이고; 2개 이상의 라디칼들 R4 는 여기서 또한 서로 고리계를 형성할 수도 있으며;
    q 는 1, 2, 3 또는 4 이다.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인광 화합물은 식 (26) ∼ 식 (29) 의 화합물인 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스.
    Figure pct00046

    식에서, R1 은 제 6 항에 기재된 것과 동일한 의미를 가지고, 사용된 다른 심볼에는 하기의 내용이 적용된다:
    DCy 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 적어도 1종의 도너 원자, 바람직하게 질소, 카르벤 형태의 탄소 또는 인을 포함하는 환형기이고, 이것을 개재하여 환형기가 금속에 결합되며, 그리고 차례로 이것이 하나 이상의 치환기들 R1 을 담지할 수도 있고; DCy 기 및 CCy 기는 공유 결합을 통해 서로 결합되며;
    CCy 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게, 탄소 원자를 포함하는 환형기이고, 이것을 개재하여 환형기가 금속에 결합되며, 그리고 차례로 이것이 하나 이상의 치환기들 R1 을 담지할 수도 있고;
    A 는 각각의 존재시 동일하거나 또는 상이하게 1가 음이온성, 두자리 킬레이팅 리간드, 바람직하게 디케토네이트 리간드이다.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법으로서,
    1층 이상의 층들이 승화 (sublimation) 프로세스에 의해 형성되거나, 또는
    1층 이상의 층들이 OVPD (Organic Vapour Phase Deposition) 프로세스에 의해 또는 캐리어 가스 승화의 도움으로 형성되거나, 또는
    1층 이상의 층들이 용액으로부터 또는 인쇄 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 디바이스의 제조 방법.
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