KR20140083413A - 적색 인광 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자 - Google Patents

적색 인광 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자 Download PDF

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KR20140083413A
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Abstract

본 발명은 주-리간드로서 피리딘과 퀴놀린이 금속 원소에 배위결합하고 있는 적색 인광 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자에 관한 것이다. 본 발명에 따른 적색 인광 화합물은 색순도가 양호하고 내부 양자 효율의 향상으로 인하여 발광 효율이 크게 개선되었다. 따라서 예를 들어 유기전계발광소자의 발광물질층 중에 도펀트로 사용하면 고 효율의 유기전계발광소자를 제작할 수 있다.

Description

적색 인광 화합물 및 이를 이용한 유기전계발광소자{Red Phosphorescent Compounds and Organic Electroluminescent Device Using the Same}
본 발명은 적색 인광 화합물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 색순도가 양호하고 내부 양자 효율이 우수한 적색 인광 화합물 및 이 화합물을 예를 들어 도펀트로 사용하는 고-효율의 유기전계발광소자에 관한 것이다.
최근 디스플레이 장치가 대형화함에 따라, 액정표시장치(liquid crystal display, LCD), 플라즈마디스플레이패널(plasma display panel, PDP) 등과 같은 종래의 평면표시소자에 대한 요구가 증가하고 있다. 하지만, 이들 평면표시소자는 기존의 음극선관(CRT)과 비교하여 응답 속도가 느리고, 시야각의 제한이 있다. 이러한 단점을 해소하는 동시에 상대적으로 적은 공간을 점유하는 평면표시소자에 대한 연구가 진행되고 있는데, 차세대 평면표시소자 중의 하나가 유기전계발광소자((organic light emitting diode: OLED)이다.
종래의 사용된 무기계 전계발광소자의 경우 구동전압이 교류 220V 이상이 요구되고, 소자가 진공상태에서 제작되기 때문에 대형화가 어렵다는 단점이 있었다. 이러한 문제점으로 인하여 유기물질을 이용한 유기전계발광소자에 대한 연구가 진행되고 있다.
유기전계발광소자는 플라스틱과 같은 flexible 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐만 아니라, LCD 등과 비교할 때 시야각이 양호하며, PDP나 무기 전계발광(EL) 디스플레이와 비교하여 낮은 전압(10V 이하)에서 구동이 가능하며 전력 소모가 비교적 적고, 색순도가 우수하다. 또한 유기전계발광소자는 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어서 full color display 소자이기 때문에 차세대 디스플레이 소자로서 많은 사람들의 주목을 받고 있다.
유기전계발광소자는 스스로 발광하는 유기물질을 이용한 디스플레이로서, 양극 및 음극에서 각각 전달된 정공 및 전자가 양 전극 사이에 형성된 발광물질층의 유기물질 내에서 결합하여 쌍을 이룬 후 소멸하면서 생성되는 에너지가 빛으로 방출되는 유기물 전기 발광을 이용하는 소자이다.
일반적으로 유기전계발광소자는 애노드, 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 유기발광물질층(EML), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 및 캐소드가 적층된 구조를 갖는데, 양쪽 전극에서부터 주입된 전자와 정공이 발광물질층에서 재결합되면서 여기자 (엑시톤, exciton)가 형성된다. 이 엑시톤의 전기에너지가 빛에너지로 전환되는 과정에서 발광물질층의 에너지 밴드갭에 해당하는 색상의 빛을 구현한다. 이때, 발광물질층을 어떻게 형성하느냐에 따라 청색, 녹색, 적색의 발광 소자를 각각 구현할 수 있다.
이와 같은 유기전계발광소자에서 빛이 방출되는 현상은 크게 형광(fluorescence)과 인광(phosphorescence)으로 구분될 수 있는데, 형광이 유기 분자가 단일항(single) 여기 상태로부터 바닥상태로 떨어질 때 빛을 방출하는 현상이라면 인광은 유기분자가 삼중항(triplet) 여기 상태로부터 바닥상태로 떨어질 때 빛을 방출하는 현상이다.
발광물질층의 에너지 밴드갭에 해당하는 색상의 빛을 구현하는 과정에서, 스핀이 0인 단일항 엑시톤(singlet exciton)과 스핀이 1인 삼중항 엑시톤(triplet exciton)이 1:3의 비율로 생성된다. 이때, 유기 분자의 바닥상태는 단일항 상태이므로 단일항 엑시톤은 빛을 내며 바닥상태로 전이를 할 수 있으나, 삼중항 엑시톤은 빛을 내며 전이를 할 수 없기 때문에, 형광 소재를 도핑한 유기전계발광소자의 경우 최대 내부 양자 효율은 25%로 제한된다.
반면, 스핀-궤도 결합(spin-orbital coupling)이 크면 단일항 형태와 삼중항 상태가 혼합되어 단일항-삼중항 상태 사이에서 계간전이(inter-system crossing)가 일어나므로 삼중항 엑시톤도 바닥상태로 인광을 내며 전이를 할 수 있다. 결국 삼중항 엑시톤을 모두 빛을 내는데 활용할 수 있으면 유기전계발광소자의 내부 양자효율은 이론적으로 100%까지 향상시킬 수 있다.
이와 같이 인광 재료는 형광재료에 비해 매우 높은 양자효율을 가질 수 있으므로 유기전계발광소자의 효율을 높이는 중요한 방법으로 많이 연구되고 있다. 현재까지 알려져 있는 대표적인 인광 소재를 살펴보면, 도펀트로 사용되는 적색 인광 소재로서 Bis(2-phenylquinoline)(acetylacetonate)iridium(Ⅲ)(Ir(2-phq)2(acac)), Bis(2-benzo[b]thiophene-2-yl-pyridine)(acetylacetonate)iridium(Ⅲ)(Ir(btp)2(acac)) 및 tris(2-phenylquinoline)iridium(Ⅲ)(Ir(2-phq)3)과 같은 이리듐계 착물이 개발되었다.
그런데, 인광 재료를 사용하여 높은 전류 발광 효율(Cd/A)을 얻기 위해서는 내부 양자 효율이 우수하여야 하며, 높은 색순도 및 긴 발광 수명이 요구된다. 특히, 적색 인광 물질의 경우, 도 1에 도시한 것과 같이 색순도가 높아질수록(CIE 색좌표의 X값이 커질수록) 시감도가 떨어지기 때문에, 내부 양자 효율이 높더라도 높은 발광 효율을 얻기 어려운 문제가 있다. 이에 따라, 우수한 색순도(CIE 색순도 X=0.65 이상)를 가지면서 높은 발광 효율을 갖는 적색 인광 화합물의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 색순도, 내부 양자 효율 및 발광 효율이 우수한 신규한 구조의 이리듐 착물로서의 적색 인광 화합물 및 이를 적용한 고효율의 유기전계발광소자를 제공하고자 하는 것이다.
전술한 목적을 갖는 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 적색 인광 화합물을 제공한다.
화학식 1
Figure pat00001
(상기 화학식 1에서,
Figure pat00002
은
Figure pat00003
으로 표시되며, 여기서 R1은 각각 C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 트리메틸실릴기, 트리플루오로메틸기, 할로겐, 및 시아노기로 구성되는 군에서 선택될 수 있고; R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 할로겐, 트리메틸실릴기, 및 트리플루오로메틸기로 구성되는 군에서 선택됨)
예를 들면, 상기 C1~C6의 알킬기는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸 및 t-부틸로 구성되는 군에서 선택될 수 있고, 상기 C1~C6의 알콕시기는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시 및 t-부톡시로 구성되는 군에서 선택될 수 있으며, 상기 할로겐은 F, Cl, Br, I를 포함할 수 있다.
한편, 상기 화학식 1의 보조리간드인
Figure pat00004
는 2,4-펜테인다이온, 2,2,6,6-테트라메틸헵테인-3,5-다이온, 1,3-프로페인다이온, 1,3-부테인다이온, 3,5-헵테인다이온, 1,1,1-트라이플루오로-2,4-펜테인다이온, 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜테인다이온 및 2,2-다이메틸-3,5-헥세인다이온으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1의
Figure pat00005
은 하기 화합물 중 어느 하나일 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00015
Figure pat00016
일예로, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 A-01 내지 A-105로 표시되는 어느 하나의 화합물일 수 있다.
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023
Figure pat00024
Figure pat00025
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
Figure pat00039
Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00042
Figure pat00043
Figure pat00044
Figure pat00045
Figure pat00046
Figure pat00047
Figure pat00048
Figure pat00049
Figure pat00050
Figure pat00051
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 기판 상에 이격된 형태로 적층되어 있는 제 1 전극 및 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성되며, 하기 화학식 1로 표시되는 적색 인광 화합물을 포함하는 발광물질층을 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다.
화학식 1
Figure pat00052
(상기 화학식 1에서,
Figure pat00053
은
Figure pat00054
으로 표시되며, 여기서 R1은 각각 C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 트리메틸실릴기, 트리플루오로메틸기, 할로겐, 및 시아노기로 구성되는 군에서 선택될 수 있고; R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 할로겐, 트리메틸실릴기, 및 트리플루오로메틸기로 구성되는 군에서 선택됨)
바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광물질층의 도펀트로 사용될 수 있다.
이때, 상기 발광물질층은 알루미늄 금속 착물, 아연 금속 착물, (알루미늄(III)비스{2-메틸-8-퀴놀리나토}-4-페닐페놀레이트(aluminum(III)bis{2-methyl-8-quinolinato}-4-phnylephenolate(BAlq) 및 카바졸 유도체 중 어느 하나를 호스트로 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 발광물질층의 상기 알루미늄 금속 착물 또는 상기 아연 금속 착물의 리간드는 페닐닐, 바이페닐닐, 퀴놀닐, 아이소퀴놀닐, 메틸퀴놀닐, 다이메틸퀴놀닐, 다이메틸아이소퀴놀닐 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 카바졸 유도체는 4,4'-N,N'-디카바졸-1,1'-바이페닐(4,4'-N,N'-dicarbazole-1,1-biphenyl, CBP)을 사용할 수 있다.
만약 본 발명의 적색 인광 화합물을 발광물질층의 도펀트로 사용하는 경우, 도펀트는 상기 발광물질층 중에 0.1 중량% ~ 50 중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명에서는 헤테로 방향족 화합물인 피리딘과 퀴놀린을 주-리간드로 하는 이리듐 착물로서의 적색 인광 화합물 및 이 화합물을 도펀트로 사용한 유기전계발광소자를 제안한다.
본 발명의 인광 화합물은 특히 헤테로 원자로서 전자 친화도가 높은 질소(N)를 갖는 피리딘과 퀴놀린을 주-리간드를 사용하여, 발광 소자에서 전자의 이동을 촉진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 치환기를 통하여 색순도가 우수하고 발광 효율을 크게 개선할 수 있으며, 이를 이용하여 고품질의 영상을 제공할 수 있는 고 효율의 유기전계발광소자를 제작할 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 유기전계발광소자의 색순도와 시감도(상대 민감도)의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시 양태에 따른 유기전계발광소자의 적층 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명은 특히 색순도가 우수하고 내부 양자 효율의 향상을 통하여 발광 효율을 크게 개선, 향상할 수 있는 적색 인광 물질 및 이 물질을 포함하는 유기전계발광소자에 관한 것이다. 이하, 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 적색 인광 화합물 및 이 화합물을 포함하는 유기전계발광소자에 대해서 설명한다.
전술한 것과 같이, 종래 유기전계발광소자에서 사용할 수 있도록 많은 발광 물질이 개발되었으나, 높은 순도의 적색 인광 화합물은 시감도가 감소하여 내부 양자 효율을 향상시키기 곤란하였다. 이에 본 발명에서는 적색 발광 특성 및 발광 효율을 향상시키고 특히 색순도를 개선하여, 유기전계발광소자의 발광물질층의 적색 도펀트로 사용될 수 있는 이리듐계 착물을 합성하여, 이를 적용한 유기전계발광소자를 개발하였다.
본 발명에 따라 합성된 적색 인광 화합물은 헤테로 방향족인 피리딘기와 퀴놀린기를 주-리간드(Main Ligand)로 가지는데, 하기 화학식 1의 구조를 갖는다.
화학식 1
Figure pat00055
(상기 화학식 1에서,
Figure pat00056
은
Figure pat00057
으로 표시되며, 여기서 R1은 각각 C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 트리메틸실릴기, 트리플루오로메틸기, 할로겐, 및 시아노기로 구성되는 군에서 선택될 수 있고; R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 할로겐, 트리메틸실릴기, 및 트리플루오로메틸기로 구성되는 군에서 선택됨)
이때, 화학식 1로 표시되는 적색 인광 화합물의 주-리간드의 하나인 피리딘에 부착되는 치환기인 R2 ~ R5 중 적어도 하나는 수소가 아닐 수 있다. 예를 들어, 화학식 1의 R2 ~ R5 중 적어도 하나는 C1~C6의 알킬기 또는 C1~C6의 알콕시기로 치환된 형태일 수 있다.
구체적으로, 퀴놀린(quinoline)의 치환기 R1 또는 피리딘(pyridine)의 치환기 R2 ~ R5에 포함될 수 있는 C1~C6의 알킬기는 치환되지 않거나 플루오로로 치환된 형태일 수 있다. 이러한 알킬기는 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸 및 t-부틸로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 한편, 플루오로로 치환되는 경우에는 1개 이상, 예를 들어 1~3개의 플루오로로 치환될 수 있다. 바람직하게는 3개의 플루오로로 치환된 C1~C6의 알킬기이고, 더욱 바람직하게는 트리플루오로메틸을 예로 들 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
또한, 퀴놀린의 치환기 R1 또는 피리딘의 치환기 R2 ~ R5에 포함될 수 있는 포함될 수 있는 C1~C6의 알콕시기는 예를 들어, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시 및 t-부톡시로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 한편, 퀴놀린의 치환기 R1 또는 피리딘의 치환기 R2 ~ R5에 포함될 수 있는 할로겐으로는 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br) 또는 요오드(I)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 화학식 1의 주-리간드인
Figure pat00058
은 화학식 2로 표시되는 다수의 물질 중 어느 하나일 수 있다
화학식 2
Figure pat00059
Figure pat00060
Figure pat00061
Figure pat00062
Figure pat00063
Figure pat00064
Figure pat00065
Figure pat00066
Figure pat00067
Figure pat00068
Figure pat00069
한편, 상기 화학식 1에서 보조 리간드(Ancilliary Ligand)인
Figure pat00070
는 2,4-펜테인다이온(
Figure pat00071
), 2,2,6,6-테트라메틸헵테인-3,5-다이온(
Figure pat00072
), 1,3-프로페인다이온(
Figure pat00073
), 1,3-부테인다이온(
Figure pat00074
), 3,5-헵테인다이온(
Figure pat00075
), 1,1,1-트리플루오로-2,4-펜테인다이온(
Figure pat00076
), 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜테인다이온(
Figure pat00077
) 및 2,2-디메틸-3,5-헥세인다이온(
Figure pat00078
)으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다.
전술한 주-리간드로와 보조 리간드가 이리듐에 배위 결합되어 있는 이리듐 착물로서의 적색 인광 화합물은 주-리간드와 보조 리간드의 선택에 따라, 하기 화학식 3로 표시되는 다수의 물질 중 어느 하나일 수 있다. 설명의 편의를 위하여 각각의 물질 하단에 A-01 ~ A-105의 기호를 부여하였다.
화학식 3
Figure pat00079
Figure pat00080
Figure pat00081
Figure pat00082
Figure pat00083
Figure pat00084
Figure pat00085
Figure pat00086
Figure pat00087
Figure pat00088
Figure pat00089
Figure pat00090
Figure pat00091
Figure pat00092
Figure pat00093
Figure pat00094
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이와 같이, 본 발명에 따라 합성된 이리듐 착물은 주-리간드로서 질소(N) 원자를 포함하는 헤테로 방향족인 피리딘과 퀴놀린을 도입하였다. 주-리간드로 도입된 질소 함유 방향족인 피리딘과 퀴놀린으로 인하여 전자 친화도가 좋은 다수의 질소를 구조 속에 포함하고 있다. 따라서 유기전계발광소자의 발광물질층으로 사용하는 경우에 전자 이동속도를 향상시킬 수 있다.
아울러, 이들 주-리간드로 도입된 방향족 화합물에 알킬기, 알콕시기, 알킬 치환된 실릴기 등으로 치환함으로써, 유기전계발광소자의 발광 효율, 수명, 색순도를 크게 개선할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 합성된 화학식 1의 적색 인광 화합물은 유기전계발광소자를 구성하는 발광물질층의 도펀트로 활용될 수 있다.
본 발명에 따른 적색 인광 화합물의 합성에 대해서 후술하는 실시예에서 상세하게 설명되어 있다. 하지만, 본 발명에 따른 적색 인광 화합물이 후술하는 실시예에 기재된 공정에 의해서만 제조되는 것은 아니라는 점에 유의하여야 할 것이다.
계속해서, 본 발명에 따른 적색 발광 화합물을 포함하는 유기전계발광소자에 대해서, 다층 구조의 유기전계발광소자의 적층 구조를 개략적으로 도시한 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2에 도시한 것과 같이, 본 발명의 유기전계발광소자(100)는 투명 기판(SUB, 110)과, 그 상부로 제 1 전극(120), 제 2 전극(122) 및 상기 제 1 및 제 2 전극(120, 122) 사이에 형성되는 유기물층(130)을 포함한다.
제 1 전극(120) 및 제 2 전극(122)은 예를 들어 각각 애노드(anode)와 캐소드(cathode)로 기능하는 부분이다. 제 1 전극(120)은 제 2 전극(122)과 비교해서 일함수(work function)가 큰 물질을 사용한다. 예를 들어, 제 1 전극(120)은 양전하 캐리어(positive-charged carrier)인 정공(hole)을 주입하는데 효과적인 물질로서 금속, 혼합금속, 합금, 금속산화물, 또는 혼합 금속산화물 또는 전도성 고분자 일 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 전극(120)으로는 투명하고 전도성이 양호한 바나듐, 구리, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 인듐주석산화물(indium-tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium-zinc oxide, IZO), FTO(Fluorine doped tin oxide), ZnO-Ga2O3, 또는 ZnO-Al2O3, SnO2-Sb2O3 등과 같은 혼합 금속산화물 또는 카본 블랙, 그래핀 등의 세라믹 소재 등의 물질이 사용될 수 있으며, 바람직한 실시예에 따르면 ITO이다.
반면, 전자주입층(EIL, 138)의 상부에 적층되는 제 2 전극(122)은 음전하 캐리어(negative-charged carrier)인 전자(electron)를 주입하는데 효과적인 물질로서 금, 알루미늄, 구리, 은, 또는 이들의 합금; 칼슘/알루미늄 합금, 마그네슘/은 합금, 알루미늄/리튬, 알루미늄/산화리튬 등과 같이 알루미늄, 인듐, 칼슘, 리튬, 바륨, 마그네슘, 칼륨, 납과 같은 금속 및 이들이 조합된 합금; 또는 경우에 따라서는 희토류, 란탄족(lanthanide), 악티늄족(actinide)에 속하는 금속에서 선택될 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄, 또는 알루미늄/칼슘 합금이다. 제 2 전극(122)은 예를 들어, 전자주입층(EIL, 138)의 상부에 캐소드 형성용 금속을 진공 증착하여 형성된다. 필요한 경우, 제 2 전극(122) 상에 보호막을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 제 1 전극(120) 및 제 2 전극(122)은 각각 진공 증착 등의 방법을 통하여 증착 될 수 있다. 예를 들어 제 1 전극(120)은 진공 증착의 방법을 사용하여 5 ~ 400 ㎚의 두께로 기판(110)의 상부에 형성될 수 있다.
한편, 상기 유기물층(130)은 발광효율을 극대화하기 위해, 다층 구조를 가질 수 있다. 일예로, 유기물층(130)은 제 1 전극(120)으로부터 순차적으로 정공주입층(hole injection layer; HTL, 132), 정공수송층(정공전달층, hole transport layer; HIL, 134), 발광물질층(emitting material layer; EML, 135), 전자수송층(전자전달층, electron transport layer; ETL, 136) 및 전자주입층(electron injection layer; EIL, 138)으로 구성될 수 있다. 이때, 본 발명에 따라 합성된 발광 화합물은 예를 들어, 발광물질층(135)의 도펀트로 특히 사용될 수 있다.
먼저, 제 1 전극(210)과 발광물질층(135) 사이에 적층되는 정공주입층(HIL, 132)은 제 1 전극(210)으로 사용되는 ITO와, 정공수송층(HTL, 134)으로 사용되는 유기물질 사이의 계면 특성을 개선할 뿐만 아니라 그 표면이 평탄하지 않은 ITO의 상부에 도포되어 ITO의 표면을 부드럽게 만들어주는 기능을 한다. 바람직하게는 정공주입층(HIL, 132)은 제 1 전극(120)으로 사용될 수 있는 ITO의 일함수 수준과 정공수송층(HTL, 134)의 HOMO 수준의 차이를 조절하기 위하여 ITO의 일함수 수준과 정공수송층(HTL, 134)의 HOMO 수준의 중간값을 가지는 물질로서, 특히 적절한 전도성을 갖는 물질을 선택한다. 예를 들어, 정공주입층(HIL, 132)에 사용될 수 있는 물질로는 구리프탈로시아닌(copper phthlalocyanine, CuPc) 외에도 4,4',4''-tris[methylphenyl(phenyl)amino] triphenyl amine(m-MTDATA), 4,4',4''-tris[1-naphthyl(phenyl)amino] triphenyl amine(1-TNATA), 4,4',4''-tris[2-naphthyl(phenyl)amino] triphenyl amine(2-TNATA), 1,3,5-tris[N-(4-diphenylaminophenyl)phenylamino] benzene(p-DPA-TDAB) 등의 방향족 아민류 4,4'-bis[N-[4-{N,N-bis(3-methylphenyl)amino}phenyl]-N-phenylamino]biphenyl (DNTPD), hexaazatriphenylene-hexacarbonitirile (HAT-CN) 등을 사용할 수 있다. 정공주입층(HIL, 132)는 예를 들어 10 ~ 100 nm의 두께로 제 1 전극(120)의 상부에 코팅될 수 있다.
한편, 정공주입층(HIL, 132)의 상부에는 정공주입층(HIL, 132)을 통하여 들어온 정공을 안정적으로 발광물질층(135)으로 공급할 수 있도록 정공수송층(HTL, 134)이 형성되는데, 정공이 원활하게 수송, 전달될 수 있도록 정공수송층(HTL, 134)의 HOMO 수준이 발광물질층(135)의 HOMO 수준보다 높은 물질이 선택된다. 정공수송층(HTL, 134)에 사용 가능한 물질로는 N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1'-diphenyl-4,4'-diamine(TPD), N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-biphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine(TPB), N,N′-bis-(1-naphyl)-N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine(NPB), 1-나프틸-N-페닐-아미노비페닐(1-naphthyl-N-phenyl-aminobiphenyl, NPD), 트리페닐아민(TPA), bis[4-(N,N-diethylamino)-2-methylphenyl](4-methylphenyl) methane(MPMP), N,N,N',N'-tetrakis(4-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4-diamine(TTB), N,N'-bis(4-methylphenyl)-N,N'-bis(4-ethylphenyl)-[1,1'-(3,3'-dimethyl)biphenyl]-4,4'-diamine(ETPD) 등의 정공 전달 물질을 특히 사용할 수 있다. 예를 들면, 정공수송층(HTL, 134)으로 NPB 또는 NPD를 을 사용할 수 있는데, 정공수송층(HTL, 134)은 약 30 ~ 60 ㎚의 두께로 정공주입층(HIL, 132)의 상부로 증착될 수 있다.
한편, 정공수송층(HTL, 134) 상부로 적층되는 발광물질층(EML, 135)으로는 본 발명에 따른 적색 인광 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따라 합성된 적색 인광 화합물은 발광물질층(EML, 135)의 도펀트로 사용될 수 있다. 이 경우, 도펀트의 함량은 발광물질층(EML, 135) 중 0.1 중량% ~ 50 중량%일 수 있다.
이때, 발광물질층(EML, 135)에는 색순도 변화와 소광 현상과 같은 에너지 소실 과정을 억제하여 발광 효율을 증가시킬 수 있도록 발광 물질인 호스트(host)가 포함된다. 예를 들어, 알루미늄 금속 착물, 아연 금속 착물, (알루미늄(III)비스{2-메틸-8-퀴놀리나토}-4-페닐페놀레이트(aluminum(III)bis{2-methyl-8-quinolinato}-4-phnylephenolate(BAlq) 및 카바졸 유도체 중 어느 하나를 호스트로 사용할 수 있다. 이때, 알루미늄 금속 착물 또는 상기 아연 금속 착물의 리간드는 페닐닐, 바이페닐닐, 퀴놀닐, 아이소퀴놀닐, 메틸퀴놀닐, 다이메틸퀴놀닐, 다이메틸아이소퀴놀닐 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 카바졸 유도체는 4,4'-N,N'-디카바졸-1,1'-바이페닐(4,4'-N,N'-dicarbazole-1,1-biphenyl, CBP) 또는 N,N-디카바조일-3,5-벤젠(N,N-dicarbazoyl-3,5-benzene, mCP) 등과 같은 인광 호스트가 사용될 수 있다. 발광물질층(135)은 대략 5 ~ 200 ㎚, 바람직하게는 30 ~ 60 ㎚의 두께로 정공수송층(HTL, 134)의 상부로 적층될 수 있다.
한편, 발광물질층(135)과 제 2 전극(122) 사이에는 정공주입층(HIL, 132) 및 정공수송층(HTL, 134)에 대응될 수 있는 전자주입층(EIL, 138) 및 전자수송층(ETL, 136)이 형성된다. 전자주입층(EIL, 138)은 원활한 전자 주입을 유도하기 위한 것으로, 예를 들면 LiF, BaF2, CsF 등과 같이 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속 이온 형태가 사용될 수 있다. 이들 금속 양이온에 의하여 전자수송층(ETL, 136)에 대한 도핑을 유도할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 전자수송층(ETL, 136)은 주로 전자를 끌어당기는 화학 성분이 포함된 재료로 구성되는데, 이를 위해서는 높은 전자 이동도가 요구되며 원활한 전자 수송을 통하여 발광물질층(EML, 135)으로 전자를 안정적으로 공급하는데, 적절한 전자받게 성분을 사용하여 전자 이동도를 향상시키는 것이 좋다. 이를 위해서 전자수송층(ETL, 136)으로 사용될 수 있는 물질로는 Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(Alq3), 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(DDPA), 2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butyl)-1,3,4-oxadizole(PBD), 3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butyl)-1,2,4-triazole(TAZ)과 같은 아졸 화합물; phenylquinozaline 등을 포함한다. 전자수송층(ETL, 136)은 예를 들면 5 ~ 150 ㎚의 두께로 발광물질층(EML, 135)의 상부에 적층될 수 있다.
한편, 도면으로는 표시하지 않았으나, 정공주입층(HIL, 132) 및 정공수송층(HTL, 134)을 경유하여 유입된 정공이 발광물질층(135)을 지나 제 2 전극(122)으로 진행하는 경우에 소자의 수명과 효율에 감소를 가져올 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 발광물질층(EML, 135)과 전자수송층(ETL, 136) 사이에 HOMO 수준이 매우 낮은 정공차단층(hole blocking layer, HBL)을 구성할 수 있다. 예를 들어 정공차단층(HBL)에 사용될 수 있는 물질로는 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP)을 들 수 있으며, 대략 5 ~ 150 ㎚의 두께로 발광물질층(EML, 135)의 상부에 증착될 수 있다.
이하, 예시적인 실시예를 통하여, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 결코 아니다.
합성예 1: A-02 적색 인광 화합물의 합성
1) 2-(6'-methypyridyl)-6-methylquinoline 의 합성
2-(6'-methypyridyl)-6-methylquinoline은 하기 반응식 1-1에 의해 합성된다.
반응식 1-1
Figure pat00114
구체적으로, 2-round flask에 2-chloro-6-methylquinoline(5g, 0.02 mol), 6-methyl-2-pyridine boronic acid(4.0g, 0.03 mol), K2CO3(8.3g), 소량의 Pd(PPh3)4를 THF/H2O(60 mL/60 mL)에 넣고 18시간 동안 reflux한다. TLC로 반응 확인 후 온도를 상온으로 내린 다음, methylene chloride로 extraction, solvent를 evaporating, silica gel column으로 정제하여 2-(6'-methylpyridyl)-6-methylquinoline(4.9g, yield: 80%)을 얻었다.
2) chloro-bridge dimer complex의 합성
chloro-bridge dimer complex는 하기 반응식 1-2에 의하여 합성된다.
반응식 1-2
Figure pat00115
구체적으로, Iridium Chloride (5 mmol)와, 1)에서 합성된 2-(6'-methypyridyl)-6-methylquinoline(10 mmol)을 2-ethoxyethanol : distilled H2O가 3:1로 혼합된 용액(30 mL)에 넣고 24시간 동안 환류시킨다. 물을 첨가하여 형성된 고체를 여과한 후 distilled Water로 여러 번 닦아준 후 chloro bridged dimer complex를 얻었다.
3) Iridium(Ⅲ) (2-(6'-methylpyridyl)-6-methylquinoline-N,C2')(2,4-pentanedionate-O,O)[A-02]의 합성
A-02 화합물은 하기 반응식 1-3에 의하여 합성된다.
반응식 1-3
Figure pat00116
구체적으로, 2)에서 합성된 Chloro-bridged dimer complex (1 mmol), 2,4-pentanedione (3 mmol)와 Na2CO3(6 mmol)을 2-ethoxyethanol(30 mL)에 넣고 24시간 동안 환류시킨다. 이를 상온으로 식힌 후 증류수를 첨가하여 여과 후 고체를 얻었다. 형성된 고체를 dichloromethane 에 녹인 후 silica gel을 이용하여 여과하였고 dichloromethane/ methanol로 재결정하여 화합물 A-02를 얻을 수 있다.
합성예 2: A-11 적색 인광 화합물의 합성
1) 2-(6'-methylpyridyl)-6-trimethlysillylquinoline의 합성
2-(6'-methylpyridyl)-6-trimethlysillylquinolined은 하기 반응식 2-1에 의하여 합성된다.
반응식 2-1
Figure pat00117
구체적으로, 2-round flask에 2-chloro-6-trimethylsilylquinoline(5g, 0.02 mol), 6-methyl-2-pyridineboronic acid(4.1g, 0.03 mol), K2CO3(8.3g), 소량의 Pd(PPh3)4를 THF/H2O(60 mL/60 mL)에 넣고 18시간 동안 reflux한다. TLC로 반응 확인 후 온도를 상온으로 내린 다음, methylene chloride로 extraction, solvent를 evaporating, silica gel column으로 purification하여 2-(6'-methylpyridyl)-6-trimethylsilylquinoline (5.0g, yield: 80%)을 얻었다
2) Chloro-bridged dimer complex의 합성
Chloro-bridged dimer complex는 하기 반응식 2-2에 의하여 합성된다.
반응식 2-2
Figure pat00118
구체적으로, Iridium Chloride (5 mmol)와, 1)에서 합성한 2-(6'-methypyridyl)-6-methylquinoline(10 mmol)을 2-ethoxyethanol:distilled H2O가 3:1로 혼합된 용액(30 mL)에 넣고 24시간 동안 reflux한다. 물을 첨가하여 형성된 고체를 여과한 후 distilled. Water로 여러 번 닦아준 후 chloro bridged dimer complex를 얻었다.
3) Iridium(Ⅲ) (2-(6'-methylpyridyl)-6-trimethylsilylquinoline-N,C2')(2,4-pentanedionate-O,O)[A-11]의 합성
A-11 화합물은 하기 반응식 2-3에 의하여 합성된다.
반응식 2-3
Figure pat00119
구체적으로, 2)에서 합성된 Chloro-bridged dimer complex (1 mmol), 2,4-pentanedione (3 mmol)와 Na2CO3 6mmol)을 2-ethoxyethanol (30 mL)에 넣고 24시간 동안 reflux한다. 이를 상온으로 식힌 후 증류수를 첨가하여 여과 후 고체를 얻었다. 형성된 고체를 dichloromethane에 녹인 후 silica gel을 이용하여 여과하였고 dichloromethane/ methanol로 재결정하여 화합물 A-11을 얻을 수 있다.
합성예 3: Iridium(Ⅲ) (2-(6'-methylpyridyl)-6-methylquinoline-N,C2')(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate-O,O)[A-56]의 합성
A-56 화합물은 하기 반응식 3에 의하여 합성된다.
반응식 3
Figure pat00120
구체적으로, 상기 합성예 1의 반응식 1-2에 의하여 합성된 Chloro-bridged dimer complex (1 mmol), 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptaneione (3 mmol)와 Na2CO3(6 mmol)을 2-ethoxyethanol (30 mL)에 넣고 24시간 동안 reflux한다. 이를 상온으로 식힌 후 증류수를 첨가하여 여과 후 고체를 얻었다. 형성된 고체를 dichloromethane 에 녹인 후 silica gel을 이용하여 여과하였고 dichloromethane/ methanol로 재결정하여 화합물 A-56을 얻을 수 있다.
합성예 4: Iridium(III) (2-(6'-methylpyridyl)-6-trimethylsilylquinoline-N,C2')(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate-O,O)[A-74]의 합성
A-74 화합물은 하기 반응식 4에 의하여 합성된다.
반응식 4
Figure pat00121
구체적으로, 상기 합성예 2의 반응식 2-2에 의하여 합성된 Chloro-bridged dimer complex (1 mmol), 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptaneione (3 mmol)와 Na2CO3(6 mmol)을 2-ethoxyethanol (30 mL)에 넣고 24시간 동안 reflux한다. 이를 상온으로 식힌 후 증류수를 첨가하여 여과 후 고체를 얻었다. 형성된 고체를 dichloromethane 에 녹인 후 silica gel을 이용하여 여과하였고 dichloromethane/ methanol로 재결정하여 화합물 A-74를 얻을 수 있다.
실시예 1: A-02를 도펀트로 이용한 발광소자 제작
ITO glass의 발광 면적이 3 mm X 3 mm 크기가 되도록 patterning한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후, base pressure가 1 X 10-6 torr가 되도록 한 후 ITO 위에 유기물을 CuPC(200Å), NPB(400Å), BAlq + A-02(5%)(200Å), Alq3(300Å), LiF(5Å), Al(1000Å)의 순서로 성막하였다.
0.9 mA에서 1880 cd/m2(5.5V)를 나타내었으며 이때 CIE x = 0.660, y = 0.322를 나타내었다. 수명(초기휘도의 반)은 2000 cd/m2에서 6,000시간이었다.
실시예 2: 화합물 A-11을 도펀트로 이용한 발광 소자 제작
ITO glass의 발광 면적이 3 mm X 3 mm 크기가 되도록 patterning한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 base pressure가 1 X 10-6 torr가 되도록 한 후 ITO 위에 유기물을 CuPC(200Å), NPB(400Å), BAlq+A-11(5%)(200Å), Alq3(300Å), LiF(5Å), Al(1000Å)의 순서로 성막하였다.
0.9 mA에서 2001 cd/m2(5.5V)를 나타내었으며 이때 CIE x = 0.662, y = 0.323를 나타내었다. 수명(초기휘도의 반)은 2000 cd/m2에서 6,500시간이었다.
실시예 3: 화합물 A-56을 도펀트로 이용한 발광 소자 제작
ITO glass의 발광 면적이 3 mm X 3mm 크기가 되도록 patterning한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 base pressure가 1 X 10-6 torr가 되도록 한 후 ITO 위에 유기물을 CuPC(200Å), NPD(400Å), Balq+A-56(5%)(200Å), Alq3(300Å), LiF(5Å), Al(1000Å)의 순서로 성막하였다.
0.9 mA에서 1892 cd/m2(5.4V)를 나타내었으며 이때 CIE x = 0.663, y = 0.332를 나타내었다. 수명(초기휘도의 반)은 2000cd/m2에서 5,500시간이었다.
실시예 4: 화합물 A-74를 도펀트로 이용한 발광 소자 제작
ITO glass의 발광 면적이 3 mm X 3mm 크기가 되도록 patterning한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 base pressure가 1 X 10-6 torr가 되도록 한 후 ITO 위에 유기물을 CuPC(200Å), NPD(400Å), Balq+A-74(5%)(200Å), Alq3(300Å), LiF(5Å), Al(1000Å)의 순서로 성막하였다
0.9 mA에서 2024 cd/m2(5.3V)를 나타내었으며 이때 CIE x = 0.665, y = 0.331를 나타내었다. 수명(초기휘도의 반)은 2000 cd/m2에서 6,000시간이었다.
비교예 1: (Ir(2-phq)2(acac)를 도펀트로 이용한 발광 소자 제작
ITO glass의 발광 면적이 3 mm X 3 mm 크기가 되도록 patterning한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 base pressure가 1 X 10-6 torr가 되도록 한 후 ITO 위에 유기물을 CuPC(200Å), NPD(400Å), BAlq+(Ir(2-phq)2(acac)(7%)(200Å), Alq3(300Å), LiF(5Å), Al(1000Å)의 순서로 성막하였다
0.9 mA에서 1173 cd/m2(6.0V)를 나타내었으며 이때 CIE x = 0.606, y = 0.375를 나타내었다. 수명(초기휘도의 반)은 2000 cd/m2에서 4000시간이었다.
비교예 2: (Ir(btp)2(acac)를 이용한 발광 소자 제작
ITO glass의 발광 면적이 3 mm X 3mm 크기가 되도록 patterning한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후 base pressure가 1 X 10-6 torr가 되도록 한 후 유기물을 ITO 위에 CuPC(200Å), NPD(400Å), BAlq+(Ir(btp)2(acac) (7%)(200Å), Alq3(300Å), LiF(5Å), Al(1000Å)의 순서로 성막하였다
0.9 mA에서 780 cd/m2(7.5V)를 나타내었으며 이때 CIE x = 0.659, y = 0.329를 나타내었다. 수명(초기휘도의 반)은 2000 cd/m2에서 2500시간이었다.
실험예: 소자의 물성 측정
위 실시예 및 비교예에서 각각 제작된 발광 소자의 물성을 측정하였다. 하기 표 1에서는 본 실험예에 따른 측정 결과를 정리하였다. 수명(초기휘도의 반)은 2000 cd/m2에서 측정하였다.
발광 소자의 구동 특성 및 물성 측정
소자 전압
(V)		 전류
(mA)		 휘도
(cd/m2)		 전류효율
(cd/A)		 전력효율
(lm/W)		 CIE
(X)		 CIE
(Y)		 수명(h)
초기휘도1/2
실시예 1 5.5 0.9 1880 18.8 10.7 0.660 0.322 6000
실시예 2 5.5 0.9 2001 20.0 11.4 0.662 0.323 6500
실시예 3 5.4 0.9 1892 18.9 11.0 0.663 0.332 5500
실시예 4 5.3 0.9 2024 20.2 12.0 0.665 0.331 6000
비교예 1 6.0 0.9 1173 11.7 6.2 0.606 0.375 4000
비교예 2 7.5 0.9 780 7.8 3.3 0.659 0.329 2500
표 1에서 알 수 있는 것처럼, 본 발명에 따라 합성된 적색 인광 화합물은 효율, 수명 및 색순도가 종래 사용된 인광 착물에 비하여 크게 개선되었음을 확인하였다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서의 통상의 기술자라면, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 유기전계발광소자 110: 기판
120: 제 1 전극 122: 제 2 전극
130: 유기물층 132: 정공주입층
134: 정공수송층 135: 발광물질층
136: 전자수송층 138: 전자주입층

Claims (10)

  1. 하기 화학식 1의 구조를 갖는 적색 인광 화합물.
    화학식 1
    Figure pat00122

    (상기 화학식 1에서,
    Figure pat00123
    은
    Figure pat00124
    으로 표시되며, 여기서 R1은 각각 C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 트리메틸실릴기, 트리플루오로메틸기, 할로겐, 및 시아노기로 구성되는 군에서 선택될 수 있고; R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 할로겐, 트리메틸실릴기, 및 트리플루오로메틸기로 구성되는 군에서 선택됨)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 C1~C6의 알킬기는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸 및 t-부틸로 구성되는 군에서 선택되고,
    상기 C1~C6의 알콕시기는 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시 및 t-부톡시로 구성되는 군에서 선택되며,
    상기 할로겐은 F, Cl, Br, I를 포함하는 것을 특징으로 하는 적색 인광 화합물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1의
    Figure pat00125
    는 2,4-펜테인다이온, 2,2,6,6-테트라메틸헵테인-3,5-다이온, 1,3-프로페인다이온, 1,3-부테인다이온, 3,5-헵테인다이온, 1,1,1-트라이플루오로-2,4-펜테인다이온, 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜테인다이온 및 2,2-다이메틸-3,5-헥세인다이온으로 구성되는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 적색 인광 화합물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 화학식 1의
    Figure pat00126
    은 하기 화합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 적색 인광 화합물.
    Figure pat00127

    Figure pat00128

    Figure pat00129

    Figure pat00130

    Figure pat00131

    Figure pat00132

    Figure pat00133

    Figure pat00134

    Figure pat00135

    Figure pat00136

    Figure pat00137

  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 하기 A-01 내지 A-105로 표시되는 어느 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 적색 인광 화합물.
    Figure pat00138

    Figure pat00139

    Figure pat00140

    Figure pat00141

    Figure pat00142

    Figure pat00143

    Figure pat00144

    Figure pat00145

    Figure pat00146

    Figure pat00147

    Figure pat00148

    Figure pat00149

    Figure pat00150

    Figure pat00151

    Figure pat00152

    Figure pat00153

    Figure pat00154

    Figure pat00155

    Figure pat00156

    Figure pat00157

    Figure pat00158

    Figure pat00159

    Figure pat00160

    Figure pat00161

    Figure pat00162

    Figure pat00163

    Figure pat00164

    Figure pat00165

    Figure pat00166

    Figure pat00167

    Figure pat00168

    Figure pat00169

    Figure pat00170

    Figure pat00171

    Figure pat00172

  6. 기판 상에 이격된 형태로 적층되어 있는 제 1 전극 및 제 2 전극; 및
    상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성되며, 하기 화학식 1로 표시되는 적색 인광 화합물을 포함하는 발광물질층
    을 포함하는 유기전계발광소자.
    화학식 1
    Figure pat00173

    (상기 화학식 1에서,
    Figure pat00174
    은
    Figure pat00175
    으로 표시되며, 여기서 R1은 각각 C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 트리메틸실릴기, 트리플루오로메틸기, 할로겐, 및 시아노기로 구성되는 군에서 선택될 수 있고; R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1~C6의 알킬기, C1~C6의 알콕시기, 할로겐, 트리메틸실릴기, 및 트리플루오로메틸기로 구성되는 군에서 선택됨)
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 상기 발광물질층의 도펀트로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 발광물질층은 알루미늄 금속 착물, 아연 금속 착물, (알루미늄(III)비스{2-메틸-8-퀴놀리나토}-4-페닐페놀레이트(aluminum(III)bis{2-methyl-8-quinolinato}-4-phnylephenolate(BAlq) 및 카바졸 유도체 중 어느 하나를 호스트로 사용하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 발광물질층의 상기 알루미늄 금속 착물 또는 상기 아연 금속 착물의 리간드는 페닐닐, 바이페닐닐, 퀴놀닐, 아이소퀴놀닐, 메틸퀴놀닐, 다이메틸퀴놀닐, 다이메틸아이소퀴놀닐 중 어느 하나로 이루어지고, 상기 발광물질층의 상기 카바졸 유도체는 4,4'-N,N'-디카바졸-1,1'-바이페닐(4,4'-N,N'-dicarbazole-1,1-biphenyl, CBP)인 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 도펀트는 상기 발광물질층 중에 0.1 중량% ~ 50 중량%의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자.
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