KR20140075011A - 조명용 유기 전자 소자 - Google Patents

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KR20140075011A
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잉 왕
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이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Abstract

애노드(anode), 정공 수송 층(hole transport layer), 방출 층(emissive layer), 전자 수송 층(electron transport layer), 및 캐소드(cathode)를 포함하는 유기 전자 소자가 제공된다. 방출 층은 적어도 하나의 제1 전계발광 재료(electroluminescent material)를 포함하고, 전자 수송 층은 제1 전계발광 재료와 상이한 하나 이상의 전계발광 재료를 포함한다. 소자는 백색 광 방출을 갖는다.

Description

조명용 유기 전자 소자 {ORGANIC ELECTRONIC DEVICE FOR LIGHTING}
관련 출원 데이터
본 출원은 본 명세서에 전문이 참고로 포함된 2011년 10월 19일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/549,038호로부터 35 U.S.C. § 119(e) 하에 우선권을 주장한다.
배경 정보
본 발명은 일반적으로 유기 전자 소자(organic electronic device)에 관한 것이며, 특히 조명용으로 사용되는 소자에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드 ("OLED") 디스플레이 또는 OLED 조명 소자를 구성하는, OLED와 같은 유기 전자 소자에서는, 유기 활성 층이 2개의 전기 접촉 층 사이에 개재된다. OLED에서, 전기 접촉 층 중 적어도 하나는 광 투과성이며, 유기 활성 층은 전기 접촉 층을 가로질러 전압이 인가될 때 광투과성 전기 접촉 층을 통해 발광한다. 발광 다이오드에서 활성 성분으로서 유기 전계발광 화합물(organic electroluminescent compound)을 사용하는 것은 널리 공지되어 있다. 단순한 유기 분자, 공액 중합체, 및 유기금속 착물이 사용되어 왔다.
소자는 종종, 광활성 (예를 들어, 발광) 층과 전기 접촉 층(electrical contact layer) 사이에 위치되는 하나 이상의 전하 수송 층(charge transport layer)을 포함한다. 소자는 2개 이상의 접촉 층을 포함할 수 있다. 정공 수송 층(hole transport layer)은 광활성 층과 정공 주입 접촉 층(hole-injecting contact layer) 사이에 위치할 수 있다. 정공-주입 접촉 층은 또한 애노드(anode)로 불릴 수 있다. 전자 수송 층(electron transport layer)은 광활성 층과 전자 주입 접촉 층 사이에 위치할 수 있다. 전자-주입 접촉 층은 또한 캐소드(cathode)로 불릴 수 있다. 전하 수송 재료는 또한 광활성 재료와 조합하여 호스트로서 사용될 수 있다.
개선된 특성을 가진 소자에 대한 계속적인 필요성이 존재한다.
요약
애노드, 정공 수송 층, 방출 층(emissive layer), 전자 수송 층, 및 캐소드를 순서대로 포함하며, 여기서, 방출 층은 적어도 하나의 제1 전계발광 재료(electroluminescent material)를 포함하며, 전자 수송 층은 제1 전계발광 재료와 상이한 하나 이상의 전계발광 재료로 본질적으로 이루어지고, 여기서, 소자는 백색 광 방출을 갖는, 유기 전자 소자를 갖는다.
일부 실시양태에서, 전계발광 재료 중 하나 이상은 유기 리간드를 갖는 이리듐 착물이다.
상기의 일반적인 설명 및 하기의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적이며, 첨부된 청구의 범위에서 한정되는 본 발명을 제한하지 않는다.
실시양태는, 본 명세서에 제시되는 개념의 이해를 돕기 위해 수반되는 도면에서 설명된다.
<도 1>
도 1은 선행 기술 유기 전자 소자의 일례의 예시를 포함한다.
<도 2>
도 2는 3개의 에미터(emitter)가 한 층에 혼합되어 있는 선행 기술 유기 전자 소자의 다른 예시를 포함한다.
<도 3>
도 3은 3개의 에미터가 3개의 개별 층에 분포되어 있는 선행 기술 유기 전자 소자의 다른 예시를 포함한다.
<도 4>
도 4는 3개의 에미터가 2개의 개별 층에 분포되어 있는 선행 기술 유기 전자 소자의 다른 예시를 포함한다.
<도 5>
도 5는 본 발명의 일 실시양태에 따른 유기 전자 소자의 예시를 포함한다.
당업자는 도면의 물체가 단순함 및 명확함을 위해 예시되어 있으며 반드시 축척에 맞게 그려진 것은 아니라는 것을 인식한다. 예를 들어, 도면 내의 대상들 중 일부의 치수는 실시양태의 이해를 증진시키는 것을 돕기 위해 다른 대상에 비해 과장될 수도 있다.
많은 측면 및 실시양태가 위에서 설명되었으며, 이는 단지 예시적이며 제한하지 않는다. 본 명세서를 읽은 후에, 숙련자는 다른 측면 및 실시양태가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해한다.
실시양태들 중 임의의 하나 이상의 기타 특징 및 이익이 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 특허청구범위로부터 명백해질 것이다. 상세한 설명은 먼저 용어의 정의 및 해설을 언급하고, 이어서 전자 소자, 및 실시예를 언급한다.
1. 용어의 정의 및 해설
이하에 기술되는 실시양태의 상세 사항을 다루기 전에, 일부 용어를 정의 또는 해설하기로 한다.
용어 "청색"은 대략 380 내지 495 nm 범위의 파장에서 최대 방출을 갖는 방사선을 의미하고자 한다.
층, 재료, 부재, 또는 구조와 관련하여 용어 "전하 수송"은, 이러한 층, 재료, 부재, 또는 구조가, 상대적 효율 및 전하의 적은 손실을 가지면서 이러한 층, 재료, 부재, 또는 구조의 두께를 통과하여 이러한 전하의 이동을 촉진함을 의미하고자 하는 것이다. 정공 수송 재료는 양전하 이동을 촉진하며; 전자 수송 재료는 음전하 이동을 촉진한다.
용어 "CRI"는 국제 조명 위원회(Commission Internationale de L'Eclairage) (International Commission on Illumination, 또는 CIE)에 의해 고안된 연색 평가 지수(color rendering index)를 나타낸다. 이것은 유색 광의 품질의 척도이다. 이것은 일반적으로 단색인 저압 나트륨 증기 램프와 같은 광원의 경우에 있어서의 0내지 흑체 방사선(blackbody radiation)을 본질적으로 방출하는 백열 전구(incandescent light bulb)와 같은 광원의 경우에 있어서의 100의 번위이다.
용어 "도판트"는, 호스트 재료를 포함하는 층 내부에서, 그러한 재료의 부재 하에서의 층의 전자적 특성(들) 또는 방사선의 방출, 수용, 또는 여과의 파장(들)과 비교하여 층의 전자적 특성(들) 또는 방사선의 방출, 수용, 또는 여과의 목표 파장(들)을 변경시키는 재료를 의미하고자 한다. 주어진 색상의 도판트는, 그 색상의 광을 방출하는 도판트를 지칭한다.
용어 "전계발광 재료"는 전류의 통과 또는 강한 전기장에 반응하여 광을 방출하는 재료를 지칭한다.
용어 "발광"은 광을 방출하는 층을 지칭한다.
용어 "녹색"은 대략 495 내지 570 nm 범위의 파장에서 최대 방출을 갖는 방사선을 의미하고자 한다.
층, 재료, 부재, 또는 구조물을 언급할 때, 용어 "정공 주입"은 그러한 층, 재료, 부재, 또는 구조물이 상대적으로 효율적으로 그리고 적은 전하 손실로 그러한 층, 재료, 부재, 또는 구조물의 두께를 통한 양전하의 주입 및 이동을 용이하게 함을 의미하고자 한다.
용어 "호스트 재료"는 보통 층 형태의 재료를 의미하고자 하며, 여기에 도판트를 첨가할 수 있거나 첨가하지 않을 수 있다. 호스트 재료는 전자적 특성(들) 또는 방사선을 방출, 수용 또는 여과하는 능력을 갖거나 갖지 않을 수 있다. 도판트가 호스트 재료 내에 존재하는 경우, 호스트 재료는 도판트 재료의 방출 파장을 유의하게 변화시키지 않는다.
용어 "주황색"은 대략 590 내지 620 nm 범위의 파장에서 최대 방출을 갖는 방사선을 의미하고자 한다.
용어 "포토루미네선스 양자 수율(photoluminescence quantum yield)"은 루미네선스를 통해서 방출된 광자에 흡수된 광자의 비율을 의미하고자 한다.
용어 "적색"은" 대략 620 내지 780 nm 범위의 파장에서 최대 방출을 갖는 방사선을 의미하고자 한다.
화합물을 말할 때, 용어 "소분자"는 반복 단량체 단위를 갖지 않는 화합물을 의미하고자 한다. 한 실시양태에서, 소분자는 대략 2000g/몰 이하의 분자량을 갖는다.
용어 "기재"는 경성(rigid) 또는 가요성일 수 있으며 유리, 중합체, 금속 또는 세라믹 재료 또는 그 조합을 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는 하나 이상의 재료의 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 베이스 재료를 의미하고자 한다. 기재는 전자 성분, 회로, 또는 전도성 부재를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
용어 "백색 광"은 육안으로 볼 수 있는 색상의 광을 적합한 비율로 조합하여 광이 인간 눈에 백색이거나 무색으로 보이는 효과를 지칭한다. 백색의 각인은 가시광선 스펙트럼 전체에 걸친 광 강도의 3개의 합이기 때문에, 백색의 느낌을 생성하는 광 파장의 조합의 수는 실제로 무한하다. 백색 광의 각인은 광의 주색상인 적색, 녹색 및 청색 (RGB)의 적절한 강도를 혼합하여 생성될 수 있고, 이 과정은 다수의 디스플레이 기술에서 인지되는 바와 같이 부가 혼합(additive mixing)이라 지칭된다.
용어 "황색"은 대략 570 내지 590 nm 범위의 파장에서 최대 방출을 갖는 방사선을 의미하고자 한다.
본 명세서에서, 명백하게 달리 기술되거나 사용 맥락에 의해 반대로 지시되지 않으면, 본 명세서의 요지의 실시양태가 소정의 특징부 또는 요소를 포함하거나, 비롯하거나, 함유하거나, 갖거나, 이로 이루어지거나 이에 의해 또는 이로 구성되는 것으로서 기술되거나 설명된 경우에, 명백하게 기술되거나 설명된 것들에 더하여 하나 이상의 특징부 또는 요소가 실시양태에 존재할 수 있다. 본 명세서에 개시된 요지의 대안적 실시양태는 소정의 특징부 또는 요소로 본질적으로 이루어지는 것으로서 설명되는데, 이 실시양태에서는 실시양태의 작동 원리 또는 구별되는 특징을 현저히 변화시키는 특징부 또는 요소가 실시양태 내에 존재하지 않는다. 본 명세서에 기재된 요지의 추가의 대안적 실시양태는 소정의 특징부 또는 요소로 이루어지는 것으로서 기재되는데, 이 실시양태에서 또는 그의 크지 않은 변형예에서는 구체적으로 언급되거나 기재된 특징부 또는 요소만이 존재한다.
또한, 부정관사( "a" 또는 "an")의 사용은 본 명세서에서 설명되는 요소들 및 구성요소들을 설명하기 위해 채용된다. 이는 단지 편의상 그리고 본 발명의 범주의 일반적인 의미를 제공하기 위해 행해진다. 이러한 기술은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 파악되어야 하며, 단수형은 그 수가 명백하게 단수임을 의미하는 것이 아니라면 복수형을 또한 포함한다.
원소의 주기율표 내의 컬럼(column)에 대응하는 족(group) 번호는 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition (2000-2001)]에 나타난 바와 같은 "새로운 표기"(New Notation) 규정을 사용한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 등가인 방법 및 재료가 본 발명의 실시양태의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 후술된다. 본 명세서에서 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허, 및 다른 참조 문헌은 특정 구절이 인용되지 않으면 전체적으로 참고로 본 명세서에 포함된다. 상충되는 경우에는, 정의를 비롯하여 본 명세서가 좌우할 것이다. 또한 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 한정하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에 기술되지 않는 범위까지, 구체적인 재료, 가공 행위 및 회로에 관한 많은 상세 사항은 관용적이며, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 광검출기, 광전지 및 반도체 부재 기술 분야의 교재 및 기타 출처에서 확인할 수 있다.
2. 전자 소자
선행 기술의 백색 OLED 소자의 일례가 도 1에 도식적으로 도시되어 있다. 소자 (1)는 애노드 (100), 정공 주입 층 (200), 정공 수송 층 (300), 발광 층 (400), 전자 수송 층 (500), 전자 주입 층 (600), 및 캐소드 (700)로 이루어진다. 도시되지 않은 지지체가 애노드 또는 캐소드에 인접하게 존재할 수 있다. 발광 층에는, 2개의 에미터, 예컨대 청색 및 황색이 존재하여 조합된 방출이 백색 색상을 유발한다.
그러나, 일부 경우에, 3개 또는 4개의 에미터가 사용된다. 하기의 논의에서, 3개의 에미터가 예시 목적으로 사용될 것이다. 그러나, 3개 초과가 사용될 수 있다.
도 2에는, 적색, 녹색 및 청색 방출을 갖는 3개의 에미터가 단일 방출 층 (층 (401))에 존재하는 선행 기술 소자 (2)가 도시되어 있다. 하나의 단일 발광층은, 제조 공정이 더 저렴하다. 그러나, 청색, 녹색, 및 적색 에미터 3개 모두를 이용하여 그들의 최대 효율에서 작동할 수 있는 하나의 호스트 시스템을 찾기는 매우 어렵다. 따라서, 이러한 단일 방출 층 접근은 소자 성능 감소의 단점을 갖는다.
도 3에는, 각각의 에미터에 대한 개별 층인 층 (402), 층 (403), 및 층 (404)이 존재하는 선행 기술 소자가 도시되어 있다. 3개의 개별 방출 층을 사용할 경우, 각각의 색상이 개별적으로 자기 자신의 호스트와 최적화되어 최대 효율을 성취할 수 있다. 그러나, 3개의 개별 층을 사용할 경우 제조 방법이 더 복잡하다.
층 중 하나는 녹색 및 적색 에미터를 갖고, 나머지 층은 청색 에미터를 갖는 2개의 방출 층을 사용함으로써 타협이 행해질 수 있다. 이것이 도 4에 도시되어 있으며, 여기서, 층 (405)은 적색 및 녹색 에미터를 갖고, 층 (406)은 청색 에미터를 갖는다. 녹색 및 적색 에미터에 대한 공통의 호스트를 찾고, 이의 효율을 유지시키는 것은 훨씬 더 쉽지만, 청색 층은 별도로 최적화될 수 있다. 하나의 층을 제거함으로써 이중 방출 층을 갖는 이러한 구성의 제조 방법은 더 용이해지지만, 이것은 여전히 단일 방출 층 접근보다 하나의 여분의 층을 갖는다.
본 발명의 일 실시양태가 도 5에 도시되어 있다. 이 실시양태에서, 제2 에미터 층이 제거되고, 이의 기능은 전자 수송 층 (501)과 조합된다. 이 실시양태에서, 전자 수송 층은 제1 전계발광 재료와 상이한 하나 이상의 전계발광 재료로만 이루어지며, 호스트가 존재하지 않는다.
본 발명에 개시된 소자는 단일 방출 층 소자 (도 2)와 동일한 수의 층을 갖지만, 그 구조물은 청색 효율의 개별 최적화가 최대 소자 성능을 성취하도록 한다.
생성된 방출이 백색인 한, 임의의 조합의 전계발광 재료가 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 전계발광 재료는 청색 방출 색상을 갖고, 전자 수송 층은 황색 방출 색상을 갖는 전계발광 재료로 본질적으로 이루어진다. 일부 실시양태에서, 제1 전계발광 재료는 청록색 방출 색상을 갖고, 전자 수송 층은 적주황색(orange-red) 방출 색상을 갖는 전계발광 재료료 본질적으로 이루어진다. 일부 실시양태에서, 제1 전계발광 재료는 청색 방출 색상을 갖고, 전자 수송 층은 적주황색 방출 색상을 갖는 전계발광 재료로 본질적으로 이루어진다.
a. 방출 층
방출 층은 적어도 하나의 전계발광("EL") 재료를 포함한다. 소분자 유기 형광 화합물, 발광성(luminescent) 금속 착물, 공액 중합체 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 EL 재료가 소자에 사용될 수 있다. 형광 화합물의 예에는 크라이센, 피렌, 페릴렌, 루브렌, 쿠마린, 안트라센, 티아다이아졸, 이들의 유도체, 이들의 아릴아미노 유도체, 및 이들의 혼합물이 포함되지만, 이로 한정되지 않는다. 금속 착물의 예에는 트리스(8-하이드록시퀴놀라토)알루미늄(Alq3)과 같은 금속 킬레이트(metal chelated) 옥사이노이드 화합물과; 사이클로메탈화(cyclometalated) 이리듐 및 백금 전계발광 화합물, 예를 들어 미국 특허 제6,670,645호(Petrov 등) 및 공개된 PCT 출원 제WO 03/063555호 및 제WO 2004/016710호에 개시된 페닐피리딘, 페닐퀴놀린 또는 페닐피리미딘 리간드와 이리듐의 착물, 및 예를 들어 공개된 PCT 출원 제WO 03/008424호, 제WO 03/091688호 및 제WO 03/040257호에 기술된 유기금속 착물, 및 그의 혼합물을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 공액 중합체의 예에는 폴리(페닐렌비닐렌), 폴리플루오렌, 폴리(스피로바이플루오렌), 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌), 그 공중합체, 및 그 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
적색 내지 주황색 발광 재료의 예에는 페놀퀴놀린 또는 페닐아이소퀴놀린 리간드를 갖는 Ir의 착물, 페리플란텐, 풀루오란텐 및 페릴렌이 포함되지만, 이로 한정되지 않는다. 적색 발광 재료는, 예를 들어 미국 특허 제6,875,524호 및 미국 출원 공보 제2005-0158577호에 기재되어 있다.
녹색 내지 청록색 발광 재료의 예에는 페닐피리딘 리간드를 갖는 Ir의 착물, 비스(다이아릴아미노)안트라센 및 폴리페닐렌비닐렌 중합체가 포함되지만, 이로 한정되지 않는다. 녹색 발광 재료는, 예를 들어 공개된 PCT 출원 제WO 2007/021117호에 개시되어 있다.
청색 발광 재료의 예에는, 페닐피리딘 또는 페닐이미다졸 리간드를 갖는 Ir의 착물, 다이아릴안트라센, 다이아미노크라이센, 다이아미노피렌, 및 폴리플루오렌 중합체가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 청색 발광 재료는, 예를 들어 미국 특허 제6,875,524호 및 미국 출원 공보 제2007-0292713호 및 제2007-0063638호에 기재되어 있다.
황색 발광 재료의 예에는 페닐퀴놀린 또는 페닐아이소퀴놀린 리간드를 갖는 Ir의 착물, 페리플란텐, 플루오란텐 및 페릴렌이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 황색 발광 재료는, 예를 들어 미국 특허 제6,875,524호 및 공개된 미국 특허 출원 제2005-0158577호에 기재되어 있다.
일부 실시양태에서, 조명 응용을 위해서는, 삼중항 여기 상태 또는 혼합 단일항-삼중항 여기 상태로부터의 방출을 갖는 전계발광 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 일부 실시양태에서, 전계발광 재료는 유기금속 착물이다. 일부 실시양태에서, 유기금속 착물은 사이클로메탈화된다. "사이클로메탈화"란 착물이 적어도 두 지점에서 금속에 결합된 적어도 하나의 리간드를 함유하여 적어도 하나의 탄소-금속 결합을 갖는 적어도 하나의 5- 또는 6-원의 고리를 형성하는 것을 의미한다. 일부 실시양태에서, 발광 재료는 이리듐 또는 백금의 사이클로메탈화 착물이다. 이러한 재료는, 예를 들어, 미국 특허 제6,670,645호 및 공개된 PCT 출원 제WO 03/063555호, 제WO 2004/016710호, 및 제WO 03/040257호에 개시되어 있다.
일부 실시양태에서, 유기금속 착물은 전기적으로 중성이고, 화학식 IrL3을 갖는 이리듐의 트리스-사이클로메탈화 착물, 또는 화학식 IrL2Y를 갖는 이리듐의 비스-사이클로메탈화 착물이다. 일부 실시양태에서, L은 탄소 원자 및 질소 원자를 통해서 배위된 1가 음이온성 두자리 사이클로메탈화 리간드(monoanionic bidentate cyclometalating ligand)이다. 일부 실시양태에서, L은 아릴 N-헤테로사이클이며, 여기서, 아릴은 페닐 또는 나프틸이고, N-헤테로사이클은 피리딘, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 다이아진, 피롤, 피라졸 또는 이미다졸이다. 일부 실시양태에서, Y는 1가 음이온성 두자리 리간드이다. 일부 실시양태에서, L은 페닐피리딘, 페닐퀴놀린, 또는 페닐아이소퀴놀린이다. 일부 실시양태에서, Y는 β-다이엔올레이트, 다이케티민, 피콜리네이트, 또는 N-알콕시피라졸이다. 리간드는 비치환되거나, F, D, 알킬, 퍼플루오로알킬, 알콕실, 알킬아미노, 아릴아미노, CN, 실릴, 플루오로알콕실 또는 아릴 기로 치환될 수 있다.
일부 실시양태에서, 적색 내지 적주황색 방출을 갖는 유기금속 이리듐 착물은 한 고리 내의 질소 (N-배위 고리) 및 제2 고리 내의 탄소 (C-배위 고리)를 통해서 배위된 리간드의 비스 또는 트리스 착물이다. 일부 실시양태에서, N-배위 고리는 퀴놀린 또는 아이소퀴놀린이고, C-배위 고리는 페닐이다. 일부 실시양태에서, N-배위 고리는 피리딘이고, C-배위 고리는 다이아진이다. 방출되는 색상은 전자-주기(electron-donating) 및 전자-끌기(electron-withdrawing) 치환체의 선택 및 조합에 의해서 변화될 수 있다. 또한, 색상은 비스-사이클로메탈화 착물의 제3 리간드의 선택에 의해서 변화된다. 색상을 더 짧은 파장으로 이동시키는 것은 (a) N-배위 고리에 대해서 하나 이상의 전자-주기 치환체를 선택함으로써; 그리고/또는 (b) C-배위 고리에 대해서 하나 이상의 전자-끌기 치환체를 선택함으로써; 그리고/또는 (c) 피콜리네이트 또는 하이드록시에틸피라졸인 제3 리간드를 갖는 비스-사이클로메탈화 착물을 선택함으로써 성취된다. 반대로, 색상을 더 긴 파장으로 이동시키는 것은 (a) N-배위 고리에 대해서 하나 이상의 전자-끌기 치환체를 선택함으로써; 그리고/또는 (b) C-배위 고리에 대해서 하나 이상의 전자-주기 치환체를 선택함으로써; 그리고/또는 (c) 베타-다이케토네이트인 제3 리간드를 갖는 비스-사이클로메탈화 착물을 선택함으로써 성취된다. 전자-주기 치환체의 예에는 알킬, 알콕시, 실릴, 및 다이알킬아미노가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 전자-끌기 치환체의 예에는 F, CN, 플루오로알킬, 및 플루오로알콕시가 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
적색 내지 적주황색 방출 색상을 갖는 유기금속 이리듐 착물의 예에는 하기 화합물 R1 내지 R11이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
Figure pct00001
Figure pct00002
일부 실시양태에서, 황색 방출을 갖는 유기금속 이리듐 착물은 한 고리 내의 질소 (N-배위 고리) 및 제2 고리 내의 탄소 (C-배위 고리)를 통해서 배위된 리간드의 비스 또는 트리스 착물이다. 일부 실시양태에서, N-배위 고리는 퀴놀린 또는 아이소퀴놀린이고, C-배위 고리는 페닐이다. 일부 실시양태에서, N-배위 고리는 피리딘이고, C-배위 고리는 페닐 또는 다이아진이다. 방출되는 색상은 상기에 논의된 바와 같이 변화될 수 있다.
황색 방출 색상을 갖는 유기금속 이리듐 착물의 예에는 하기 화합물 Y1 내지 Y11이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
Figure pct00003
Figure pct00004
일부 실시양태에서, 청색 내지 청록색 방출을 갖는 유기금속 이리듐 착물은 한 고리 내의 질소 (N-배위 고리) 및 제2 고리 내의 탄소 (C-배위 고리)를 통해서 배위된 리간드의 비스 또는 트리스 착물이다. 일부 실시양태에서, N-배위 고리는 피리딘이고, C-배위 고리는 페닐, 피리딘, 피리미딘 또는 다이아진이다. 일부 실시양태에서, N-배위 고리는 다이아진이고, C-배위 고리는 페닐이다. 일부 실시양태에서, N-배위 고리 및 C-배위 고리 모두를 갖는 리간드는 7,8-벤조퀴놀린 또는 1,7-페난트롤린이다. 방출되는 색상은 상기에 논의된 바와 같이 변화될 수 있다.
청색 내지 청록색 방출 색상을 갖는 유기금속 이리듐 착물의 예에는 하기 화합물 B1 내지 B11이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
Figure pct00005
Figure pct00006
일부 실시양태에서, 방출 층은 가공 및/또는 전자적 특성을 개선시키기 위해서 호스트 재료를 추가로 포함한다. 호스트 재료의 예에는, 카르바졸, 인돌로카르바졸, 크라이센, 페난트렌, 트라이페닐렌, 페난트롤린, 트라이아진, 나프탈렌, 안트라센, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 퀴녹살린, 페닐피리딘, 벤조다이푸란, 금속 퀴놀리네이트 착물, 이들의 중수소화된(deuterated) 유사체, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
일부 실시양태에서, 방출 층은 제3 EL 재료를 추가로 포함한다.
일부 실시양태에서, 방출 층은 호스트, 및 이리듐의 사이클로메탈화 착물인 청색 내지 청록색 도판트로 본질적으로 구성된다. 일부 실시양태에서, 호스트는 인돌로카르바졸, 트라이아진, 크라이센, 이들의 중수소화된 유사체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 방출 층은 호스트, 및 비스(다이아릴아미노)안트라센, 비스(다이아릴아미노)크라이센, 및 이들의 중수소화된 유사체로부터 선택된 청색 내지 청록색 도판트로 본질적으로 구성된다. 일부 실시양태에서, 호스트는 아릴안트라센 유도체로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, 방출 층 내의 EL 도판트의 총 양은 층의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%이고; 일부 실시양태에서, 5 내지 20 중량%이다.
b. 전자 수송 층
전자 수송 층은 방출 층 내의 제1 EL재료와 상이한 하나 이상의 전계발광 재료로 본질적으로 이루어진다. 일부 실시양태에서, 전자 수송 층은 유기 리간드를 갖는 이리듐 착물로 본질적으로 이루어진다.
일부 실시양태에서, 전자 수송 층의 포토루미네선스 양자 수율 ("PLQY")은 20%를 초과하고; 일부 실시양태에서, 50%를 초과하고; 일부 실시양태에서, 70%를 초과한다. PLQY는 박막, 예컨대 적분구(integrating sphere)의 값을 측정하기 위해 설계된 장비를 사용하여 측정될 수 있다. 그러나, 흔히 PLQY는 용액 중에서 보다 편리하게 측정된다. 용액 PLQY는 루미넌스 스펙트로포토미터(luminance spectrophotometer)를 사용하여 측정될 수 있다. 일부 실시양태에서, PLQY는 유기 용매 중의 이리듐 착물의 용액에 대해서 측정된다. 일부 실시양태에서, 이러한 용액 PLQY는 20%를 초과하고; 일부 실시양태에서, 50%를 초과하고; 일부 실시양태에서, 70%를 초과한다.
일부 실시양태에서, 전자 수송 층은 황색 방출을 갖는 이리듐 착물로 본질적으로 이루어진다. 일부 실시양태에서, 전자 수송 층은 적주황색 내지 적색 방출을 갖는 이리듐 착물로 본질적으로 이루어진다.
c. 기타 소자 층
소자 내의 기타 층은 그러한 층에 유용한 것으로 공지된 임의의 재료로 제조될 수 있다.
도면에 도시되지 않은 기재가 애노드 또는 캐소드에 인접하게 존재할 수 있다. 일부 실시양태에서, 기재는 애노드에 인접한다. 기재는 강성이거나 또는 가요성일 수 있는 베이스 재료이다. 기재는 유리, 중합체, 금속 또는 세라믹 재료 또는 그 조합을 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는 하나 이상의 재료의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 기재는 전자 성분, 회로, 또는 전도성 부재를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
애노드는 양전하 담체(carrier)를 주입하는데 특히 효율적인 전극이다. 이는, 예를 들어 금속, 혼합된 금속, 합금, 금속 산화물 또는 혼합된-금속 산화물을 함유하는 재료로 만들어질 수 있고, 또는 전도성 중합체 및 이의 혼합물일 수 있다. 적합한 금속은 11족 금속, 4, 5 및 6족 금속, 및 8 내지 10족 전이 금속을 포함한다. 애노드가 광투과성이면, 12족, 13족 및 14족 금속의 혼합된-금속 산화물이 일반적으로 사용된다. 적합한 재료의 예에는 인듐-주석-산화물 ("ITO"), 인듐-아연-산화물 ("IZO"), 알루미늄-주석-산화물 ("ATO"), 알루미늄-주석-산화물 ("AZO"), 및 지르코늄-주석-산화물 ("ZTO")이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 일부 실시양태에서, 애노드는 플루오르화 산 중합체 및 전도성 나노입자를 포함한다. 이러한 재료는, 예를 들어, 미국 특허 제 7,749,407호에 설명되어 있다.
정공 주입 층은 정공 주입 재료를 포함한다. 일부 실시양태에서, 정공 주입 재료는 전기 전도성 재료 또는 반도체 재료이다.
정공 주입 재료는 중합체 재료, 예컨대 양성자성 산(protonic acid)으로 종종 도핑되는 폴리아닐린 (PANI) 또는 폴리에틸렌다이옥시티오펜 (PEDOT)일 수 있다. 양성자성 산은 예를 들어 폴리(스티렌설폰산), 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판설폰산) 등일 수 있다. 정공 주입 재료는 구리 프탈로시아닌 및 테트라티아풀발렌-테트라시아노퀴노다이메탄 시스템 (TTF-TCNQ)과 같은, 전하 전달 화합물 등을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 정공 주입 층은 전도성 중합체 및 콜로이드-형성 중합체성 산의 분산액으로부터 제조된다. 이러한 재료는 예를 들어, 미국 특허 제7,250,461호, 공개된 미국 특허 출원 제2004-0102577호, 제2004-0127637호, 및 제2005-0205860호 및 공개된 PCT 출원 제 WO2009/018009호에 기재되어 있다.
일부 실시양태에서, 정공 주입 층은 플루오르화 산 중합체 및 전도성 나노입자를 포함한다. 이러한 재료는, 예를들어, 미국 특허 제 7,749,407호에 설명되어 있다.
정공 수송 층을 위한 정공 수송 재료의 예는, 예를 들어 문헌 [Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, Fourth Edition, Vol. 18, p. 837-860, 1996, by Y. Wang]에 요약되어 있다. 정공 수송 분자 및 중합체 둘 모두가 사용될 수 있다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 분자는, N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민 (TPD), 1,1-비스[(다이-4-톨릴아미노) 페닐]사이클로헥산 (TAPC), N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-비스(4-에틸페닐)-[1,1'-(3,3'-다이메틸)바이페닐]-4,4'-다이아민 (ETPD), 테트라키스-(3-메틸페닐)-N,N,N',N'-2,5-페닐렌다이아민 (PDA), a-페닐-4-N,N-다이페닐아미노스티렌 (TPS), p-(다이에틸아미노)벤즈알데하이드 다이페닐하이드라존 (DEH), 트라이페닐아민 (TPA), 비스[4-(N,N-다이에틸아미노)-2-메틸페닐](4-메틸페닐)메탄 (MPMP), 1-페닐-3-[p-(다이에틸아미노)스티릴]-5-[p-(다이에틸아미노)페닐] 피라졸린 (PPR 또는 DEASP), 1,2-트랜스-비스(9H-카르바졸-9-일)사이클로부탄 (DCZB), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민 (TTB), N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스-(페닐)벤지딘 (NPB), 및 포르피린계 화합물, 예를 들어, 구리 프탈로시아닌이다. 통상적으로 사용되는 정공 수송 중합체는 폴리비닐카바졸, (페닐메틸)-폴리실란, 및 폴리아닐린이다. 전술된 것과 같은 정공 수송 분자를 폴리스티렌 및 폴리카르보네이트와 같은 중합체 내로 도핑함으로써 정공 수송 중합체를 또한 얻을 수 있다. 일부 경우에는, 트라이아릴아민 중합체, 특히 트라이아릴아민-플루오렌 공중합체를 사용한다. 일부 경우에, 중합체 및 공중합체는 가교결합성이다. 일부 실시양태에서, 정공 수송 층은 p-도판트를 추가로 포함한다. 일부 실시양태에서, 정공 수송 층은 p-도판트로 도핑된다. p-도판트의 예는, 테트라플루오로테트라시아노퀴노다이메탄 (F4-TCNQ: tetrafluorotetracyanoquinodimethane) 및 페릴렌-3,4,9,10-테트라카복실릭-3,4,9,10-다이언하이드라이드 (PTCDA: perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic-3,4,9,10-dianhydride)를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
소자의 응용에 따라, 광활성 층(400)은 (발광 다이오드 또는 발광 전기화학 전지에서와 같이) 인가된 전압에 의해 활성화되는 발광 층, 또는 (광검출기에서와 같이) 인가된 바이어스 전압에 의해 또는 바이어스 전압 없이 방사 에너지에 응답하여 신호를 발생시키는 재료의 층일 수 있다. 일 실시양태에서, 전기활성 층은 유기 전계발광 ("EL") 재료를 포함한다.
전자 주입 층은 Li-함유 유기금속 화합물, LiF, Li2O, Cs-함유 유기금속 화합물, CsF, Cs2O, 및 Cs2CO3으로 이루어진 군으로부터 선택된 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전자 주입 층을 위해 침착된 재료는 아래에 놓인 전자 수송 층 및/또는 캐소드와 반응하여, 측정가능한 층으로서 남아 있지 않는다.
캐소드는 전자 또는 음전하 담체를 주입하는데 특히 효율적인 전극이다. 캐소드는 애노드보다 낮은 일 함수를 갖는 임의의 금속 또는 비금속일 수 있다. 캐소드를 위한 재료는 1족의 알칼리 금속 (예를 들어, Li, Cs), 2족 (알칼리 토류) 금속, 12족 금속 (희토류 원소 및 란탄족 및 악티늄족 원소 포함)으로부터 선택될 수 있다. 알루미늄, 인듐, 칼슘, 바륨, 사마륨 및 마그네슘과 같은 재료와 더불어 그의 조합을 사용할 수 있다.
유기 전자 소자 내에 다른 층을 갖는 것이 알려져 있다. 각각의 성분 층의 재료의 선정은 바람직하게는, 에미터 층 내의 양전하 및 음전하의 균형을 맞추어 높은 전계발광 효율을 갖는 소자를 제공하도록 결정한다. 각각의 기능 층은 하나 초과의 층으로 이루어질 수 있는 것으로 이해된다.
그러나, 대부분의 조명 응용의 경우, 비용 감소를 위해서 최소 개수의 층을 사용하는 것이 바람직하다. 일부 실시양태에서, 소자는 순서대로 애노드, 정공 주입 층, 정공 수송 층, 방출 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층, 및 캐소드로 본질적으로 이루어지고, 여기서, 방출 층 및 전자 수송 층은 상기에 설명되어 있다.
일 실시양태에서, 상이한 층은 하기 범위의 두께를 가진다: 애노드는 500 내지 5000 Å이고, 일 실시양태에서는 1000 내지 2000 Å이고; 정공 주입 층은 50 내지 3000 Å이고, 일 실시양태에서는 200 내지 1000 Å이고; 정공 수송 층은 50 내지 2000 Å이고, 일 실시양태에서는 200 내지 1000 Å이고; 방출 층은 10 내지 2000 Å이고, 일 실시양태에서는 100 내지 1000 Å이고; 전자 수송 층은 100 내지 2000 Å이고, 일 실시양태에서 200 내지 1500 Å이고; 전자 주입 층은 1 내지 25 Å이고, 일 실시양태에서는 5 내지 15 Å이고; 캐소드는 200 내지 10000 Å이고, 일 실시양태에서는 300 내지 5000 Å이다. 층 두께들의 바람직한 비는 사용되는 재료의 정확한 속성에 따라 좌우될 것이다.
전자 수송 층은 증착에 의해서 형성된다. 다른 소자 층은 증착, 액체 침착, 및 열전사를 포함하는 임의의 침착 기술 또는 기술들의 조합에 의해 형성될 수 있다. 상기에 논의된 바와 같이 종래의 증착 기술이 사용될 수 있다. 유기 층은 스핀 코팅, 침지 코팅, 롤-투-롤(roll-to-roll) 기술, 잉크젯 인쇄, 연속식 노즐 인쇄(continuous nozzle printing), 스크린 인쇄, 그라비어 인쇄 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 종래의 코팅 또는 인쇄 기술을 이용하여 적합한 용매 중의 용액 또는 분산액으로부터 적용할 수 있다.
액체 침착 방법을 위해, 특정 화합물 또는 관련 부류의 화합물에 적합한 용매가 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 일부 응용에 있어서, 화합물을 비-수성 용매에 용해시키는 것이 바람직하다. 이러한 비-수성 용매는 C1 내지 C20 알코올, 에테르 및 산 에스테르와 같이 상대적으로 극성이거나, C1 내지 C12 알칸, 또는 톨루엔, 자일렌, 트라이플루오로톨루엔 등과 같은 방향족 등과 같이 상대적으로 비-극성일 수 있다. 신규 화합물을 포함하는, 본 명세서에 기술된 바와 같은 용액 또는 분산액으로서, 액체 조성물의 제조에 사용하기 위한 다른 적합한 액체는, 염소화 탄화수소(예를 들어, 메틸렌 클로라이드, 클로로포름, 클로로벤젠), 방향족 탄화수소(예를 들어, 치환된 톨루엔 및 자일렌, 및 비치환된 톨루엔 및 자일렌), 예를 들어 트라이플루로톨루엔)), 극성 용매(예를 들어, 테트라하이드로퓨란(THP), N-메틸 피롤리돈) 에스테르(예를 들어, 에틸아세테이트) 알코올(아이소프로판올), 케이톤(사이클로펜타톤) 및 그의 혼합물을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 전계발광 재료에 적합한 용매는, 예를 들어, 공개된 PTC 출원 제WO 2007/145979호에 기재되어 있다.
일부 실시양태에서, 소자는 정공 주입 층, 정공 수송 층 및 방출 층의 액체 침착, 및 전자 수송 층, 전자 주입 층 및 캐소드의 증착에 의해서 제조된다.
본 명세서에 기재된 신규 조성물로 제조된 소자의 효율은 소자 내의 다른 층을 최적화함으로써 추가로 개선될 수 있는 것으로 이해된다. 예를 들어, Ca, Ba 또는 LiF와 같은 더 효율적인 캐소드가 사용될 수 있다. 작동 전압의 감소로 이어지거나 또는 양자 효율을 증가시키는 형상화된 기재 및 신규 정공 수송 재료가 또한 적용가능하다.
본 명세서에서 기술되는 것과 유사하거나 균등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에서 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료는 하기에 기술된다. 또한 재료, 방법, 및 실시예는 단지 예시적인 것이며 한정하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에 언급되는 모든 간행물, 특허 출원, 특허 및 기타 참고 문헌은 원용에 의해 그 전체 내용이 포함된다.
실시예
본 명세서에 기재된 개념을 하기 실시예에 추가로 설명할 것인데, 하기 실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범주를 한정하지 않는다.
재료
HIJ-1은 정공 주입 재료이고, 전기 전도성 중합체 및 중합체성 플루오르화 설폰산의 수성 분산액으로부터 제조된다. 그러한 재료는, 예를 들어, 공개된 미국 특허 출원 제2004/0102577호, 제2004/0127637호, 및 제 2005/0205860호와, 공개된 PTC 출원 제WO 2009/018009호에 기재되어 있다.
NPB는 N,N'-비스- (1-나프탈레닐)-N,N'-비스-페닐-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민이다.
블루(Blue) 1이 하기에 도시되어 있다. 이러한 재료는 예를 들어 공개된 미국 특허 출원 제 2010-0187983호에 기재되어 있다.
Figure pct00007
호스트 1이 하기에 도시되어 있다. 이러한 재료는 예를 들어 공개된 미국 특허 출원 제 2011-0187983호에 기재되어 있다.
Figure pct00008
상기에 도시되어 있는 도판트Y11은 예를 들어 미국 특허 제6,670,645호, 및 공개된 미국 특허 출원 제2010-0148663호에 나타내어진 것과 유사한 절차를 사용하여 제조된다.
ETM-1은 "ZrQ"로 공지된 테트라키스(8-하이드록시퀴놀리네이토)지르코늄이다.
비교예 A 및 실시예 1
이 예들은 전자 수송 층으로서 이리듐 착물을 사용한 소자의 성능을 예시한다. 비교예 A에서, 전자 수송 층은 ETM-1이었다. 실시예 1에서, 전자 수송 층은 Y11이었다.
소자는 열거된 순서대로 하기의 소자 층을 가졌으며, 여기서, 모든 백분율은 층의 총 중량을 기준으로 하는 중량이다.
기재 = 유리
애노드 = 인듐 주석 산화물 ("ITO") (120 nm)
정공 주입 층 = HIJ-1 (50 nm)
정공 수송 층 = NPB (20 nm)
청색 방출 층 = (30 nm):
8% 블루 1
92% 호스트 1
전자 수송 층 = (20 nm)
비교예 A = ETM-1
실시예 1 = Y11
전자 주입 층 = CsF (1 nm, 침착하였을 때)
캐소드 = Al(100 nm)
유리 기재 상에 층을 침착시킴으로써 소자를 제조하였다. 수성 분산액으로부터의 스핀 코팅에 의해서 정공 주입 층을 침착시켰다. 모든 다른 층들은 증발 침착에 의해 적용하였다.
소자를 그의 (1) 전류-전압 (I-V) 곡선, (2) 전계발광 방사휘도(electroluminescence radiance) 대 전압, 및 (3) 전계발광 스펙트럼 대 전압을 측정함으로써 특성화하였다. 3 가지 측정 모두를 동시에 수행하고 컴퓨터로 제어하였다. 소자를 작동시키기 위해 필요한 전류 밀도로 LED의 전계발광 방사휘도를 나누어 특정 전압에서 소자의 전류 효율 (cd/A)을 결정한다. 전력 효율 (Lm/W)은 전류 효율을 작동 전압으로 나눈 것이다. 상관 색 온도(correlated color temperature) ("CCT")를 전계발광 스펙트럼으로부터 계산하였다. 결과를 표 1에 제공한다.
Figure pct00009
이들 예들은 Ir 착물이 형광 척색 소자 내에서 전자 수송 층으로서 사용될 수 있음을 나타낸다. 소자는 대등한 효율 및 청색 색상을 제공한다. 실시예 1의 소자는 1 V 더 낮은 작동 전압을 갖는다.
실시예 2
이 실시예는 전자 수송 층으로서 이리듐 착물을 갖는 백색 광 소자의 성능을 예시한다.
실시예 2는 열거된 순서대로 하기의 소자 층을 가졌으며, 여기서, 모든 백분율은 층의 총 중량을 기준으로 하는 중량이다.
기재 = 유리
애노드 = 인듐 주석 산화물 ("ITO") (120 nm)
정공 주입 층 = HIJ-1 (50 nm)
정공 수송 층 = NPB (20 nm)
청색 방출 층 = (30 nm):
8% 블루 1
92% 호스트 1
전자 수송 층 = Y11 (100 nm)
전자 주입 층 = CsF (1 nm, 침착하였을 때)
캐소드 = Al (100 nm)
실시예 1에서와 같이, 유리 기재 상에 층을 침착시킴으로써 소자를 제조하였다.
소자를 실시예 1에 대해서 상기에 기재된 바와 같이 특성화하였다. 결과는 표 2에 주어진다.
Figure pct00010
이 실시예는 이리듐 착물 만을 함유한 방출 전자 수송 층을 사용하여 백색 광 OLED를 형성할 수 있음을 예시한다.
전반적인 설명 또는 실시예에서 전술된 모든 작용이 요구되지는 않으며, 특정 작용의 일부가 요구되지 않을 수 있고, 설명된 것에 더하여 하나 이상의 추가의 작용이 수행될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 작용들이 나열된 순서는 반드시 그들이 수행되는 순서는 아니다.
상기 명세서에서, 개념들이 특정 실시양태를 참조하여 설명되었다. 그러나, 당업자는 이하의 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적이라기보다 예시적인 의미로 간주되어야 하며, 그러한 모든 변형은 본 발명의 범주 내에 포함시키고자 한다.
이득, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책이 특정 실시양태에 관해 전술되었다. 그러나, 이득, 이점, 문제에 대한 해결책, 그리고 임의의 이득, 이점, 또는 해결책을 발생시키거나 더 명확해지게 할 수 있는 임의의 특징부(들)는 임의의 또는 모든 특허청구범위의 매우 중요하거나, 요구되거나, 필수적인 특징부로서 해석되어서는 안된다.
소정 특징부가 명확함을 위해 별개의 실시양태들과 관련하여 본 명세서에서 설명되고, 단일 실시양태와 조합하여 또한 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 역으로, 간략함을 위해 단일 실시양태와 관련하여 설명된 여러 특징부들은 별개로 또는 임의의 하위 조합으로 또한 제공될 수 있다. 아울러, 범위로 기재된 값의 참조는 그 범위 내의 각각의 모든 값을 포함한다.

Claims (14)

  1. 애노드(anode), 정공 수송 층(hole transport layer), 방출 층(emissive layer), 전자 수송 층(electron transport layer), 및 캐쏘드(cathode)를 순서대로 포함하며, 여기서, 방출 층은 적어도 하나의 제1 전계발광 재료(electroluminescent material)를 포함하며, 전자 수송 층은 제1 전계발광 재료와 상이한 하나 이상의 전계발광 재료로 본질적으로 이루어지고, 여기서, 소자는 백색 광 방출을 갖는, 유기 전자 소자.
  2. 제1항에 있어서, 방출 층이 호스트 재료를 추가로 포함하는 소자.
  3. 제1항에 있어서, 제2 전계발광 재료가 유기 리간드를 갖는 이리듐 착물인 소자.
  4. 제1항에 있어서, 전자 수송 층이 제2 전계발광 재료로 본질적으로 이루어지는 소자.
  5. 제1항에 있어서, 제1 전계발광 재료가 청색 전계발광 재료이고, 제2 전계발광 재료가 황색 전계발광 재료인 소자.
  6. 제1항에 있어서, 제1 전계발광 재료가 청록색 전계발광 재료이고, 제2 전계발광 재료가 적주황색(orange-red)/적색 전계발광 재료인 소자.
  7. 제1항에 있어서, 제1 전계발광 재료가 하늘색 전계발광 재료이고, 제2 전계발광 재료가 적주황색 전계발광 재료인 소자.
  8. 제1항에 있어서, 순서대로 애노드, 정공 주입 층, 정공 수송 층, 방출 층, 전자 수송 층, 전자 주입 층(electron injection layer), 및 캐쏘드로 본질적으로 이루어진 소자.
  9. 제1항에 있어서, 전자 수송 층의 두께가 10 내지 200 nm 범위인 소자.
  10. 제3항에 있어서, 제1 전계발광 재료가 유기 리간드를 갖는 이리듐 착물인 소자.
  11. 제1항에 있어서, 전자 수송 층의 포토루미네선스 양자 수율(photoluminescence quantum yield)이 20%를 초과하는 소자.
  12. 제11항에 있어서, 전자 수송 층의 포토루미네선스 양자 수율이 50%를 초과하는 소자.
  13. 제1항에 있어서, 전자 수송 층의 하나 이상의 전계발광 재료가 20%를 초과하는 용액 포토루미네선스 양자 수율을 갖는 소자.
  14. 제13항에 있어서, 용액 포토루미네선스 양자 수율이 50%를 초과하는 소자.
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