KR20170009836A - 발광 디바이스 및 전자 장비 - Google Patents

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우치다 마사히로
이토 마사키
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메르크 파텐트 게엠베하
세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 발광 디바이스는, 애노드들; 캐소드; 및 애노드들과 캐소드 사이에 제공된 정공 수송층들; 정공 수송층들과 접촉하는 상태로 정공 수송층들과 캐소드 사이에 제공되는 발광 기능층들; 정공 수송층과 접촉하는 상태로 정공 수송층과 캐소드 사이에 제공되고 발광 기능층들과 접촉하는 상태로 캐소드와 발광 기능층들 사이에 제공되는 정공 수송층; 및 정공 수송층과 접촉하는 상태로 정공 수송층과 캐소드 사이에 제공되는 발광 기능층을 포함하고, 정공 수송층의 두께는 2 nm 이하이다.

Description

발광 디바이스 및 전자 장비{LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC EQUIPMENT}
본 발명은 발광 디바이스 및 전자 장비에 관한 것이다.
유기 전계발광 소자 (이른바 유기 EL 소자) 는, 적어도 하나의 발광층이 애노드와 캐소드 사이에 삽입되는 구조를 갖는 발광 소자이다. 이 발광 소자에서는, 캐소드와 애노드 사이에 전계를 인가하는 것에 의해 전자들이 캐소드 측으로부터 발광층으로 주입되고 정공들이 애노드 측으로부터 발광층으로 주입되며, 발광층에서 전자들 및 정공들을 재결합하는 것에 의해 엑시터 (excitor) 가 생성되며, 엑시터가 접지 상태로 복귀하는 동안 에너지가 광으로서 발산 (release) 된다.
예를 들어, 디스플레이 디바이스가 발광 소자를 사용하여 구성될 때, 예를 들어 JP 2011/029666 A 에 개시된 바와 같이, 개별 적색 발광 소자들, 녹색 발광 소자들, 및 청색 발광 소자들은 이들의 조합의 형태로 사용된다. JP 2011/029666 A 에 개시된 발광 디바이스는 적색 발광층을 갖는 발광 소자, 녹색 발광층을 갖는 발광 소자, 및 청색 발광층을 갖는 발광 소자를 포함하고, 청색 발광층은 공통층으로서 적색 발광층 및 녹색 발광층 상에 형성된다. 발광 디바이스는 잉크젯 방법과 같은 액상 프로세스를 사용하여 적색 발광층 및 녹색 발광층을 형성하고, 증착 (deposition) 방법과 같은 기상 프로세스를 사용하여 청색 발광층의 캐소드 측 상에 추가 층으로서 청색 발광층 및 공통층을 형성하는 것에 의해 효율적으로 제조 될 수 있다.
하지만, JP 2011/029666 A 에 개시된 발광 디바이스는, 기상 프로세스에 의해 형성된 청색 발광층이 청색 발광 소자에서 액상 프로세스에 의해 형성된 정공 수송층 상에 직접 제공되기 때문에 발광 효율이 낮고 정공 수송층과 청색 발광층 사이의 계면에서 캐리어가 열악한 수송능력을 갖는다는 점에서 문제가 있다.
[기술적 문제]
본 발명의 목적은 서로 상이한 발광색 (luminescent color) 들을 갖는 복수의 발광 소자들 (제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자) 을 포함하고, 개별 발광 소자들의 발광 효율을 개선하며, 효율적으로 제작될 수 있는 발광 디바이스, 및 그러한 발광 디바이스를 포함하는 전자 장비를 제공하는 것이다.
[문제의 해결 방안]
본 발명은 상술한 문제들의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어지고 다음의 모드들 또는 적용 예들로서 실현될 수 있다.
(적용 예 1)
본 발명의 발광 디바이스는, 제 1 애노드, 공통 캐소드, 제 1 애노드와 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 1 정공 수송층, 및 제 1 정공 수송층과 접촉하는 상태로 제 1 정공 수송층과 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 1 발광 기능층을 포함하는 제 1 발광 소자; 및 제 2 애노드, 공통 캐소드, 제 2 애노드와 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 2 정공 수송층, 제 2 정공 수송층과 접촉하는 상태로 제 2 정공 수송층과 공통 캐소드 사이에 제공되는 공통 정공 수송층, 및 공통 정공 수송층과 접촉하는 상태로 공통 정공 수송층과 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 2 발광 기능층을 포함하는 제 2 발광 소자를 포함하고, 공통 정공 수송층은 제 1 발광 기능층과 접촉하는 상태로 공통 캐소드와 제 1 발광 기능층 사이에 제공되고, 공통 정공 수송층의 두께는 2 nm 이하이다.
발광 디바이스에 따라, 제 1 정공 수송층, 제 1 발광 기능층 및 제 2 정공 수송층은 액상 프로세스를 사용하여 개별 소자들의 각각에 대해 개별적으로 형성될 수 있고, 공통 정공 수송층 및 제 2 발광 기능층은 기상 프로세스를 사용하여 공통으로 2 개의 소자들 상에 개별적으로 형성될 수도 있다. 이에 따라, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자가 효과적으로 제조될 수 있다.
이러한 방식으로 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자가 형성될 때, 제 2 발광 기능층과 동일한 기상 프로세스를 사용하여 형성된 공통 정공 수송층이 제 2 발광 소자에서 제 2 정공 수송층과 제 2 발광 기능층 사이에 제공될 수 있고, 이로써 제 2 정공 수송층과 제 2 발광 기능층 사이의 캐리어의 이동과 관련된 전기 장벽이, 제 2 정공 수송층과 상이한 제조 방법에 의해 제조되는 제 2 발광 기능층 상에 제 1 정공 수송층이 직접 적층되는 경우와 비교할 때 낮아질 수 있다.
이에 따라, 캐리어 (정공) 가 제 2 발광 기능층으로 평활하게 수송되어 발광 효율이 개선될 수 있다.
다른 한편으로, 제 1 발광 소자에 있어서, 제 1 발광 기능층과 제 2 발광 기능층 사이에 제공된 공통 정공 수송층이 아주 얇기 때문에, 캐리어 (전자들) 가 제 2 발광 기능층으로부터 제 1 발광 기능층으로 전달될 수 있다. 이에 따라, 제 1 발광 기능층은 제 2 발광 기능층이 제 1 발광 소자에서 발광하는 것을 허용하지 않으면서 선택적으로 발광하도록 허용될 수 있다.
또한, 공통 정공 수송층이 아주 얇기 때문에, 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자 사이에 제공되는 공통 정공 수송층에 의해 야기되는 이들 소자들의 구동 전압 증가를 억제하는 것이 가능하다.
상술한 이유로, 서로 상이한 발광색들을 갖는 복수의 발광 소자들 (제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자) 를 포함하는 발광 소자에 있어서, 개별 발광 소자들의 발광 효율을 개선하고 발광 디바이스를 효과적으로 제조하는 것이 가능하다.
(적용 예 2)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 제 1 정공 수송층, 제 1 발광 기능층, 및 제 2 정공 수송층은 각각 액상 프로세스를 사용하여 형성되고, 공통 정공 수송층 및 제 2 발광 기능층은 기상 프로세스를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자를 효과적으로 제조하는 것이 가능하다.
(적용 예 3)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 제 1 정공 수송층은 고분자 정공 수송 재료를 사용하여 구성되고, 제 2 정공 수송층 및 공통 정공 수송층은 각각 저분자 정공 수송 재료를 사용하여 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 고차원 정확성을 갖는 제 1 정공 수송층이 액상 프로세스를 사용하여 효과적으로 형성될 수 있다. 부가적으로, 캐리어 (정공) 는, 액상 프로세스를 사용하여 제 1 발광 기능층 및 제 1 정공 수송층을 형성하는 것에 의해 제 1 정공 수송층으로부터 제 1 발광 기능층으로 평활하게 수송될 수 있다.
게다가, 고차원 정확성을 갖는 공통 정공 수송층 및 제 1 정공 수송층이 기상 프로세스를 사용하여 효과적으로 형성될 수 있다. 특히, 아주 얇은 공통 정공 수송층이 기상 프로세스를 사용하여 공통 정공 수송층을 형성하는 것에 의해 고 정확성 (탁월한 제어능력) 을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 제 2 정공 수송층 및 공통 정공 수송층이 서로 상이한 제조 방법들을 수행하는 것에 의해 형성될 때에도, 캐리어 (정공) 는, 제 2 정공 수송층 및 공통 정공 수송층을 구성하는 정공 수송 재료 모두 저분자량을 갖기 때문에 제 2 정공 수송층으로부터 공통 정공 수송층으로 평활하게 수송될 수 있다.
(적용 예 4)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 제 2 정공 수송층은 공통 정공 수송층의 구성 재료의 특성과 동일하거나 근사한 특성을 갖는 재료를 포함하는 것에 의해 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 캐리어 (정공) 는 공통 정공 수송층을 통해 제 2 정공 수송층으로부터 제 2 발광 기능층으로 평활하게 수송될 수 있다.
(적용 예 5)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 공통 정공 수송층의 구성 재료는 전자 차단 특성을 갖는 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 제 2 발광 소자에 있어서 공통 정공 수송층의 전자 차단 특성을 이용하는 것에 의해 제 2 발광 기능층이 효과적으로 발광하는 것이 가능하다. 대조적으로, 제 1 발광 소자에 있어서, 공통 정공 수송층의 전자 차단 특성이 극도로 높을 때, 제 1 발광 기능층이 발광하지 않거나 발광 효율이 상당히 감소된다. 이에 따라, 이 경우, 공통 정공 수송층의 두께를 아주 작게 하는 것에 의해 제 1 발광 소자에 있어서 공통 정공 수송층의 전자 차단 특성을 감소시키는 것이 아주 유용하다.
(적용 예 6)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 제 1 발광 기능층의 구성 재료가 주 재료로서 저분자량 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 제공된 공통 정공 수송층으로 인해 제 1 발광 소자의 발광 효율 감소를 보상하여 제 1 발광 기능층의 발광 효율을 개선하는 것이 가능하다. 그 결과, 제 1 발광 소자와 제 2 발광 소자 사이의 발광이 우수하게 밸런싱될 수 있다.
(적용 예 7)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 공통 정공 수송층의 두께가 1 nm 이하인 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 제 1 발광 소자에 있어서, 공통 정공 수송층의 전자 차단 특성을 감소시키는 것에 의해 캐리어 (전자들) 가 제 2 발광 기능층으로부터 제 1 발광 기능층으로 효과적으로 전달될 수 있다.
(적용 예 8)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 제 3 발광 소자가 제 3 애노드, 공통 캐소드, 제 3 애노드와 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 3 정공 수송층, 및 제 3 정공 수송층과 접촉하는 상태로 공통 캐소드와 제 3 정공 수송층 사이에 제공되는 제 3 발광 기능층을 포함하고, 공통 정공 수송층이 제 3 발광 기능층과 접촉하며, 제 3 발광 소자가 서로 상이한 발광색들을 갖는 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 서로 상이한 발광색들을 갖는 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 및 제 3 발광 소자를 포함하는 발광 디바이스에 있어서, 개별 발광 소자들의 발광 효율을 개선하고 발광 디바이스를 효과적으로 제조하는 것이 가능하다.
(적용 예 9)
본 발명의 발광 디바이스에 있어서, 제 1 발광 소자의 발광색은 적색이고, 제 2 발광 소자의 발광색은 청색이며, 제 3 발광 소자의 발광색은 녹색인 것이 바람직하다.
이러한 방식으로, 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 및 청색 발광 소자를 포함하는 발광 디바이스에 있어서, 개별 발광 소자의 발광 효율을 개선하고 발광 디바이스를 효과적으로 제조하는 것이 가능하다. 결과적으로, 저비용으로 고효율의 풀 컬러 디스플레이를 수행할 수 있는 발광 디바이스를 제공하는 것이 가능하다.
(적용 예 10)
본 발명의 전자 장비는 본 발명의 발광 디바이스를 포함한다.
그러한 전자 장비에 의하면, 전자 장비가 고효율 및 저비용을 갖는 발광 디바이스를 포함하기 때문에, 비용 및 전력 소비 감소를 달성하는 것이 가능하다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 발광 디바이스 (디스플레이 디바이스) 를 도시하는 횡단면도이다.
도 2a 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 2b 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 2c 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 2d 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 3a 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 3b 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 3c 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 3d 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 4a 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 4b 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 4c 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도이다.
도 5 는 본 발명의 전자 장비의 예인 모바일 (또는 랩탑) 개인용 컴퓨터의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 전자 장비의 예인 모바일 폰 (PHS 를 포함) 의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 7 은 본 발명의 전자 장비의 예인 디지털 스틸 카메라의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 8a 는 실시예들 1, 9 및 10 및 비교예들 1 및 2 에 있어서 G 화소들의 발광 소자의 수명을 도시하는 그래프이다.
도 8b 는 실시예들 1 및 10 및 비교예들 1 및 2 에 있어서 B 화소들의 발광 소자의 수명을 도시하는 그래프이다.
[실시형태들의 기재]
이하, 도면들에 도시된 바람직한 실시형태들을 참조하여 본 발명의 발광 디바이스 및 전자 장비가 설명될 것이다. 또한, 설명의 편의를 위해, 개별 유닛들의 스케일들은 각각의 도면들에서 적절히 변경되고, 이에 따라 도면들에 도시된 구성들의 스케일들이 그 실제 스케일들과 반드시 일치하지 않는다.
[발광 디바이스]
먼저, 본 발명의 발광 디바이스의 예인 디스플레이 디바이스가 설명될 것이다.
도 1 은 본 발명의 실시형태에 따른 발광 디바이스 (디스플레이 디바이스) 를 도시하는 횡단면도이다. 부가적으로, 이하, 설명의 편의를 위해, 도 1 에서 상부 측은 "상측" 으로 지칭되고 도 1 에서 하부 측은 "하측" 으로 지칭된다.
도 1 에 도시된 발광 디바이스 (100) 에는 서브 화소들 (100R)(R 화소), 100G (G 화소), 및 100B (B 화소) 와 상응하는 복수의 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 이 제공된다. 부가적으로, 본 실시형태에 있어서, 능동 매트릭스 시스템이 채용되는 예가 디스플레이 디바이스의 구동 시스템으로서 기재될 것이지만, 수동 매트릭스 시스템이 채용될 수도 있다.
발광 디바이스 (100) 는 회로 기판 (20), 회로 기판 (20) 상에 제공되는 복수의 발광 소자들 (1R, 1G, 및 1B), 및 밀봉 기판 (40) 을 포함한다.
회로 기판 (20) 은 기판 (21), 기판 (21) 상에 제공된 층간 절연막 (22), 복수의 스위칭 소자들 (23), 및 복수의 배선들 (24) 을 포함한다.
기판 (21) 은 실질적으로 투명 (무색 및 투명, 유색 및 투명, 또는 반투명) 하다. 이러한 이유로, 개별 발광 소자들 (1R, 1G, 및 1B) 로부터의 광은 기판 (21) 측으로부터 추출될 수 있다. 기판 (21) 의 구성 재료들의 예들은 수지 재료, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리프로필렌, 사이클로올레핀 중합체, 폴리아미드, 폴리에테르 술폰, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 또는 폴리아릴레이트; 및 유리 재료, 예컨대 석영 유리 또는 소다 유리를 포함하고, 이들 중 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다.
또한, 발광 소자들 (1R, 1G, 및 1B) 로부터의 광이 기판 (21) 에 대해 반대 측으로부터 추출되는 탑 에미션 (top emission) 구조가 채택될 때, 기판 (21) 은 불투명 기판일 수도 있다. 불투명 기판의 예들은, 알루미나와 같은 세라믹 재료로 구성된 기판; 표면이 산화물막 (절연막) 으로 형성되는 스테인레스 강과 같은 금속 기판; 및 수지 재료로 구성된 기판을 포함한다.
복수의 스위칭 소자들 (23) 은 기판 (21) 상에 매트릭스의 형태로 배열된다. 개별 스위칭 소자들 (23) 은 개별 발광 소자들 (1R, 1G, 및 1B) 와 상응하여 제공되며, 개별 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 를 구동하기 위한 트랜지스터들이다.
개별 스위칭 소자들 (23) 은 실리콘으로 이루어진 반도체층 (231), 반도체층 (231) 상에 형성된 게이트 절연층 (232), 게이트 절연층 (232) 상에 형성된 게이트 전극 (233), 소스 전극 (234) 및 드레인 전극 (235) 을 포함한다.
절연 재료로 구성된 층간 절연막 (22) 은 복수의 스위칭 소자들 (23) 을 피복하도록 형성된다. 배선 (24) 이 층간 절연막 (22) 상에 제공된다.
발광 소자들 (1R, 1G, 및 1B) 은 층간 절연막 (22) 상에 개별 스위칭 소자들 (23) 과 상응하여 제공된다. 본 실시형태에 있어서, 발광 소자 (1R) 는 적색 (R) 의 광이 방사되도록 구성되고, 발광 소자 (1G) 는 녹색 (G) 의 광이 방사되도록 구성되며, 발광 소자 (1B) 는 청색 (B) 의 광이 방사되도록 구성된다.
구체적으로, 발광 소자 (1R)(제 1 발광 소자) 는 층간 절연막 (22) 상에 애노드 (3R)(제 1 전극), 정공 주입층 (4R), 정공 수송층 (5R)(제 1 정공 수송층), 발광 기능층 (6R)(제 1 발광 기능층), 정공 수송층 (7)(공통 정공 수송층), 발광 기능층 (6B)(제 2 발광 기능층), 전자 수송층 (8), 전자 주입층 (9), 및 캐소드 (10)(공통 캐소드) 를 이 순서로 적층하는 것에 의해 구성된다.
동일한 방식으로, 발광 소자 (1G)(제 3 발광 소자) 는 층간 절연막 (22) 상에 애노드 (3G)(제 3 전극), 정공 주입층 (4G), 정공 수송층 (5G)(제 3 정공 수송층), 발광 기능층 (6G)(제 3 발광 기능층), 정공 수송층 (7)(공통 정공 수송층), 발광 기능층 (6B)(제 2 발광 기능층), 전자 수송층 (8), 전자 주입층 (9), 및 캐소드 (10)(공통 캐소드) 를 이 순서로 적층하는 것에 의해 구성된다.
다른 한편으로, 발광 소자 (1B)(제 2 발광 소자) 는 층간 절연막 (22) 상에 애노드 (3B)(제 2 전극), 정공 주입층 (4B), 정공 수송층 (5B)(제 2 정공 수송층), 정공 수송층 (7)(공통 정공 수송층 (중간층)), 발광 기능층 (6B)(제 2 발광 기능층), 전자 수송층 (8), 전자 주입층 (9), 및 캐소드 (10)(공통 캐소드) 를 이 순서로 적층하는 것에 의해 구성된다.
여기서, 대응 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 의 각각에 대해 개별적으로 제공되는 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 은 배선 (24) 을 통해 스위칭 소자 (23) 의 드레인 전극에 전기적으로 접속된다. 부가적으로, 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B), 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B), 발광 기능층 (6R), 및 발광 기능층 (6G) 는 대응 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 의 각각에 대해 개별적으로 제공된다. 추가로, 이하, 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 는 총괄적으로 "발광 소자들 (1)" 로 지칭되고, 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 는 총괄적으로 "애노드들 (3)" 으로 지칭되고, 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 는 총괄적으로 "정공 주입층들 (4)" 로 지칭되며, 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B) 는 총괄적으로 "정공 수송층들 (5)" 로 지칭된다.
다른 한편으로, 캐소드 (10) 는 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 에 공통으로 제공된 공통 전극을 구성한다. 또한, 정공 수송층 (7)(공통 정공 수송층), 발광 기능층 (6B), 전자 수송층 (8), 및 전자 주입층 (9) 은 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 에 공통으로 제공된다.
발광 디바이스 (100) 에 의하면, 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B) 및 발광 기능층들 (6R 및 6G) 은 액상 프로세스를 사용하여 개별 소자들의 각각에 대해 개별적으로 형성될 수 있고, 정공 수송층 (7) 및 발광 기능층 (6B) 는 기상 프로세스를 사용하여 3 개의 소자들에 공통으로 각각 형성될 수 있다. 이에 따라, 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 이 효과적으로 제조될 수 있다.
이러한 방식으로 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 이 형성될 때, 발광 기능층 (6B) 과 동일한 기상 프로세스를 사용하여 형성된 정공 수송층 (7) 은 발광 소자 (1B) 에 있어서 발광 기능층 (6B) 과 정공 수송층 (5B) 사이에 제공될 수 있고, 이로써 정공 수송층 (5B) 과 발광 기능층 (6B) 사이에서 캐리어의 이동과 관련된 전기 장벽이, 정공 수송층 (5B) 이 정공 수송층 (5B) 과는 상이한 제조 방법에 의해 제조되는 발광 기능층 (6B) 상에 직접 적층되는 경우와 비교할 때 낮아질 수 있다. 이에 따라, 캐리어 (정공) 가 발광 기능층 (6B) 에 평활하게 수송되어 발광 효율이 개선될 수 있다.
수지 재료로 구성된 파티션 (31)(뱅크) 가 인접 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 사이에 제공된다. 부가적으로 밀봉 기판 (40) 이 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지로 구성된 수지층 (32) 을 통해 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 에 본딩된다.
본 실시형태의 개별 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 은 상술한 바와 같이 바텀 에미션 (bottom emission) 타입들이기 때문에, 밀봉 기판 (40) 은 투명 기판 또는 불투명 기판일 수도 있고 밀봉 기판 (40) 의 구성 재료로서 상술한 기판 (21) 과 동일한 재료가 사용될 수 있다.
이하, 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 이 설명될 것이다.
발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 에 있어서, 전자들은 발광 기능층들 (6R, 6G 및 6B) 에 대해 캐소드 (10) 로부터 공급 (주입) 되고, 정공들은 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 로부터 공급 (주입) 된다. 부가적으로, 발광 기능층들 (6R, 6G 및 6B) 에 있어서, 정공들 및 전자들은 서로 재결합되고, 재결합 동안 발산되는 에너지에 의해 여기자들 (엑시터들) 이 생성되며, 여기자들의 상태가 접지 상태로 복귀할 때 에너지 (형광 또는 인광) 가 발산 (방출) 된다.
여기서, 발광 기능층 (6B) 은 발광 소자들 (1R 및 1G) 에 제공되지만, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 는 발광 기능층 (6B) 가 발광하는 것을 허용하지 않으면서 선택적으로 발광하도록 허용된다. 이러한 방식으로, 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 은 각각 적색의 광, 녹색의 광, 및 청색의 광을 방출한다.
이하, 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 의 개별 단위들의 구성들이 간단히 설명될 것이다.
[애노드]
애노드들 (3)(3R, 3G 및 3B) 은 정공 주입층 (4)(4R, 4G 및 4B) 으로 정공들을 주입하는 전극들이다. 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 의 구성 재료들로서 각각 큰 일함수 및 우수한 전도성을 갖는 재료들을 사용하는 것이 바람직하다.
애노드들 (3R, 3G 및 3B) 의 구성 재료들의 구체적인 예들은, 산화물, 예컨대 인듐 주석 산화물 (IT0), 인듐 아연 산화물 (IZO), In3O3, SnO2, Sb-함유 SnO2 또는 Al-함유 ZnO; Au, Pt, Ag, Cu, 또는 이들을 포함하는 합금을 포함하고, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다. 부가적으로, 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 의 구성 재료들은 서로 동일하거나 상이할 수도 있지만, 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 은 총괄적으로 생산성이 개선될 수 있도록 동일한 재료들을 사용하여 형성될 수 있다.
[정공 주입층]
정공 주입층들 (4)(4R, 4G 및 4B) 은 애노드들 (3)(3R, 3G 및 3B) 로부터의 정공 주입 효율을 개선하는 기능들을 갖는다.
특별히 제한되지 않는, 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 의 구성 재료들 (정공 주입 재료들) 의 예들은, 도펀트로서 폴리스티렌 술포네이트 (PSS) 가 폴리에틸렌 디옥시티오펜 (PEDOT) 과 같은 폴리티오펜 유도체에 첨가되는 혼합물 (PEDOT: PSS); 폴리스티렌; 폴리피롤; 폴리아닐린; 올리고아닐린; 폴리아세틸렌; 및 이들의 유도체의 고분자 정공 주입 재료를 포함하고, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다. 부가적으로, 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 의 구성 재료들은 서로 동일하거나 상이할 수도 있지만, 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 의 구성 재료들이 서로 동일할 때 높은 생산성 및 안정화된 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 이 저비용으로 형성될 수 있다.
특별히 제한되지 않는, 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 의 두께는, 바람직하게는 10 nm 내지 150 nm 범위, 더욱 바람직하게는 20 nm 내지 100 nm 범위이다.
[정공 수송층]
정공 수송층 (5R)(제 1 정공 수송층) 은 애노드 (3R) 로부터 정공 주입층 (4R) 을 통해 발광 기능층 (6R) 으로 주입되는 정공들을 수송하는 기능을 갖는다. 동일한 방식으로, 정공 수송층 (5G)(제 3 정공 수송층) 은 애노드 (3G) 로부터 정공 주입층 (4G) 을 통해 발광 기능층 (6G) 로 주입되는 정공들을 수송하는 기능을 갖는다.
부가적으로, 정공 수송층 (5R) 은 정공 주입층 (4R) 으로의 전자들의 침투로 인한 정공 주입층 (4R) 의 기능의 감소를 방지하는 기능 및 전자 차단 특성을 갖는다. 유사하게, 정공 수송층 (5G) 은 정공 주입층 (4G) 으로의 전자들의 침투로 인한 정공 주입층 (4G) 의 기능의 감소를 방지하는 기능 및 전자 차단 특성을 갖는다.
정공 수송층 (5B)(제 2 정공 수송층) 및 정공 수송층 (7)(공통 정공 수송층 (7)) 은 애노드 (3B) 로부터 정공 주입층 (4B) 을 통해 발광 기능층 (6B) 에 주입되는 정공들을 수송하는 기능을 갖는다.
게다가, 정공 수송층들 (5B 및 7) 은 정공 주입층 (4B) 으로의 전자들의 침투로 인한 정공 주입층 (4B) 의 기능의 감소를 방지하는 기능 및 전자 차단 특성을 갖는다. 부가적으로, 공통 정공 수송층 (7) 은 하기에 기재되는 바와 같이 아주 얇기 때문에, 정공 수송층 (7) 의 전자 차단 특성은 단독으로 아주 낮고 발광 소자들 (1R 및 1B) 에서 전자들의 이동이 억제되지 않는다.
정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B) 의 구성 재료들의 예들은, TFB (폴리(9,9-디옥틸-플루오렌-코-N-(4-부틸페닐)-디페닐아민)) 와 같은 트리페닐아민 기재 중합체 등의 아민 기재 화합물; 폴리플루오렌 유도체 (PF) 또는 폴리파라페닐렌 비닐렌 유도체 (PPV), 폴리파라페닐렌 유도체 (PPP), 폴리비닐 카르바졸 (PVK), 폴리티오펜 유도체, 및 폴리메틸 페닐 실란 (PMPS) 를 포함하는 폴리실란 기재 고분자량의 정공 수송 재료; m-MTDATA(4,4',4''-트리스(N-3-메틸페닐아미노)-트리페닐아민), TCTA(4,4',4''-트리(N-카르바졸기)트리페닐아민) 또는 알파-NPD(비스(N-(1-나프틸)-N-페닐)벤지딘) 과 같은 저분자 정공 수송 재료를 포함하고, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다. 또한, 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B)(제 1 정공 수송층, 제 2 정공 수송층 및 제 3 정공 수송층) 의 구성 재료들은 서로 동일하거나 상이할 수도 있지만, 정공 수송층들 (5R 및 5G)(제 1 정공 수송층 및 제 3 정공 수송층) 의 구성 재료들이 서로 동일하고 정공 수송층 (5B)(제 2 정공 수송층) 이 정공 수송층들 (5R 및 5G) 와 상이할 때, 발광 소자들 (1R 및 1G) 과 발광 소자 (1B) 사이의 발광 밸런스가 쉽게 조정될 수 있다.
또한, 정공 수송층들 (5R 및 5G) 은 각각 고분자량 정공 수송 재료를 사용하여 구성되고 정공 수송층들 (5B 및 7) 은 각각 저분자량 정공 수송 재료를 사용하여 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 고차원 정확성을 갖는 정공 수송층들 (5R 및 5G) 이 액상 프로세스를 사용하여 효과적으로 형성될 수 있다. 부가적으로, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 및 정공 수송층들 (5R 및 5G) 를 액상 프로세스를 사용하여 형성하는 것에 의해 정공 수송층들 (5R 및 5G) 로부터 발광 기능층들 (6R 및 6G) 로 캐리어 (정공) 이 평활하게 수송될 수 있다.
게다가, 고차원 정확성을 갖는 정공 수송층들 (5B 및 7) 이 기상 프로세스를 사용하여 효과적으로 형성될 수 있다. 특히, 아주 얇은 정공 수송층 (7) 이 기상 프로세스를 사용하여 정공 수송층 (7) 을 형성하는 것에 의해 고정확성 (우수한 제어능력) 으로 형성될 수 있다. 또한, 정공 수송층 (5B) 및 정공 수송층 (7) 이 서로 상이한 제조 방법들을 수행하는 것에 의해 형성될 때에도, 정공 수송층 (5B) 및 정공 수송층 (7) 을 구성하는 정공 수송 재료가 둘다 저분자량 분자들이기 때문에, 정공 수송층 (5B) 으로부터 정공 수송층 (7) 으로 캐리어 (정공) 이 평활하게 수송될 수 있다.
여기서, 정공 수송층 (5B) 이 저분자량 정공 수송 재료를 사용하여 구성되는 경우, 정공 수송층 (5B) 은 저분자량 정공 수송 재료에 부가하여 고분자량 정공 수송 재료를 포함할 수도 있고, 정공 수송층 (5B) 에 대한 저분자량 정공 수송 재료의 함량은, 바람직하게 50 wt% 내지 100 wt% 범위, 더 바람직하게 70 wt% 내지 100 wt% 범위, 그리고 가장 바람직하게 90 wt% 내지 100 wt% 범위이다.
또한, 공통 정공 수송층 (7) 의 구성 재료의 예들은, m-MTDATA(4,4',4''-트리스(N-3-메틸페닐아미노)-트리페닐아민), TCTA(4,4',4''-트리(N-카르바졸기)트리페닐아민) 또는 알파-NPD(비스(N-(1-나프틸)-N-페닐)벤지딘) 과 같은 저분자량 정공 수송 재료를 포함하고, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다. 또한, 정공 수송층 (7)(공통 정공 수송층) 의 구성 재료는 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B) 과 동일하거나 상이할 수도 있지만, 정공 수송층 (7) 의 구성 재료가 정공 수송층 (5B)(제 2 정공 수송층) 의 구성 재료와 동일하거나 근사한 재료를 포함할 때, 정공 수송층 (7) 을 통해 정공 수송층 (5B) 으로부터 발광 기능층 (6B) 으로 캐리어 (정공) 이 평활하게 수송될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 정공 수송층 (5B)(제 2 정공 수송층) 및 공통 정공 수송층 (7) 은 저분자량 정공 수송 재료로서 3 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리계 (Ar1, Ar2, Ar3) 를 갖는 트리아릴아민 화합물을 포함한다. 양자의 층들의 트리아릴아민 화합물들은 동일하거나 상이할 수도 있고, 바람직하게는 동일할 수도 있다.
바람직하게, 트리아릴아민 화합물은 다음의 식 (I) 을 갖는다:
Figure pct00001
식중,
Ar1 내지 Ar3 은, 각각의 발생 시, 각각의 경우에서 동일하게 또는 상이하게, 하나 이상의 라디칼들 R 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고;
R 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, CN, NO2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R1, S(=O)2R1, OSO2R1, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 3 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=S, C=NR1, P(=O)(R1), SO, SO2, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기, 또는 가교성기 Q 이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있고,
R1 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, 또는 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 5 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 부가적으로 하나 이상의 H 원자들은 F 에 의해 대체될 수도 있으며; 2 이상의 치환기들 R1 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있다.
바람직한 실시형태에서, 식 (I) 의 트리아릴아민 화합물은, Ar1, Ar2 및/또는 Ar3 중 적어도 하나가, 2 개의 오르토 자리들 중 적어도 하나에서, 바람직하게는 하나에서 Ar4 에 의해 치환되고, 여기서 Ar4 는 하나 이상의 라디칼들 R 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계인 것을 특징으로 한다.
여기서 Ar4 는 Ar1, Ar2 및/또는 Ar3 에, 직접, 즉 단일 결합을 통해, 또는 대안으로 연결기 X 를 통해 연결될 수도 있다.
바람직한 실시형태에서, Ar1, Ar2 및 Ar3 중 하나, 예를 들어 Ar3 는 2 개의 오르토 자리들 중 하나에 Ar4 에 의해 치환된다. 이로써 식 (I) 의 화합물은 바람직하게 다음의 식 (Ia) 를 갖는다:
Figure pct00002
식중, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4 및 R 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고,
q = 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게 0, 1, 2, 3 또는 4,
X = CR2, NR, SiR2, O, S, C=O 또는 P=O, 바람직하게 CR2, NR, O 또는 S, 그리고
r = 0 또는 1, 바람직하게 0.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (I) 의 화합물은, Ar3 이 2 개의 오르토 자리들 중 하나에서 Ar4 에 의해 치환되고, Ar3 이 치환된 오르토 자리에 인접하는 메타 자리에서 Ar4 에 부가적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이로써 식 (I) 의 화합물은 바람직하게 다음의 식 (Ib) 를 갖는다:
Figure pct00003
식중, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4 및 R 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고,
m = 0, 1, 2, 3 또는 4,
n = 0, 1, 2 또는 3,
X = CR2, NR, SiR2, O, S, C=O 또는 P=O, 바람직하게 CR2, NR, O 또는 S, 그리고
s 및 t 는 각각 0 또는 1 이며, 여기서 총합 (s + t) = 1 또는 2, 바람직하게 1.
먼저, 더 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (I) 의 화합물은 다음의 식 (II), (III) 및 (IV) 로부터 선택된다:
Figure pct00004
식중, Ar1, Ar2, Ar4 및 R 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고,
m = 0, 1, 2, 3 또는 4,
n = 0, 1, 2 또는 3, 그리고
X = CR2, NR, SiR2, O, S, C=O 또는 P=O, 바람직하게 CR2, NR, O 또는 S.
특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (II) 의 화합물은 다음의 식 (V) 로부터 선택된다:
Figure pct00005
식중, Ar1, Ar2, R 및 m 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고, 그리고
p = 0, 1, 2, 3, 4 또는 5.
식 (V) 의 바람직한 화합물들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00006
Figure pct00007
식중, Ar1, Ar2, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고, 그리고
k = 0, 1 또는 2.
추가로 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (III) 의 화합물은 다음의 식 (VI) 으로부터 선택된다:
Figure pct00008
식중, Ar1, Ar2, R, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (VI) 의 바람직한 화합물들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00009
Figure pct00010
식중, Ar1, Ar2, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
또한 추가로 특별히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (VI) 의 화합물은 다음의 식 (VII) 로부터 선택된다:
Figure pct00011
식중 Ar1, Ar2, R, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (VII) 의 바람직한 화합물들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00012
식중, Ar1, Ar2, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
매우 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (V) 의 화합물은 다음의 식 (VIII) 으로부터 선택된다:
Figure pct00013
식중, R, m 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (VIII) 의 바람직한 화합물들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00014
Figure pct00015
식중, R, k, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
추가로 매우 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (VI) 의 화합물은 다음의 식 (IX) 로부터 선택된다:
Figure pct00016
식중, R, X, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (IX) 의 바람직한 화합물들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00017
식중, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고, 그리고
v = 1 내지 20, 바람직하게 1 내지 10.
또한, 추가로 매우 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (VII) 의 화합물은 다음의 식 (X) 의 화합물들로부터 선택된다:
Figure pct00018
식중, R, X, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (X) 의 바람직한 화합물들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00019
식중, R, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
본 출원에 있어서 용어 "모노- 또는 다환, 방향족 고리계" 는, 반드시 방향족 기들만을 포함할 필요는 없으며, 그 대신 복수의 방향족 단위들이 또한 짧은 비방향족 단위 (H 이외의 원자들의 < 10%, 바람직하게는 H 이외의 원자들의 < 5%), 예를 들어, sp3-혼성화된 C 원자 또는 O 또는 N 원자, CO 기 등에 의해 인터럽될 수도 있는, 6 내지 60 개, 바람직하게 6 내지 30 개, 그리고 특히 바람직하게 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 고리계를 의미하도록 취해진다. 따라서, 예를 들어, 9,9´-스피로-비플루오렌, 9,9-디아릴플루오렌, 및 9,9-디알킬플루오렌과 같은 계들이 또한 방향족 고리계들인 것으로 취해지도록 의도된다.
방향족 고리계들은 모노- 또는 다환일 수도 있으며, 즉 이들은 1 개의 고리 (예를 들어, 페닐) 또는 복수의 고리들을 포함할 수도 있으며, 이들은 또한 축합되거나 (예를 들어 나프틸) 공유결합으로 연결될 (예를 들어, 비-페닐) 수도 있고, 또는 축합된 및 연결된 고리들의 조합을 포함할 수도 있다.
바람직한 방향족 고리계들은, 예를 들어 페닐, 비페닐, 터페닐, [1,1':3',1'']터페닐-2'-일, 쿼터페닐, 나프틸, 안트라센, 비나프틸, 페난트렌, 디히드로페난트렌, 피렌, 디히드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인딘, 인딘플루오렌 및 스피로비플루오렌이다.
본 출원에 있어서 용어 "모노- 또는 다환, 헤테로방향족 고리계" 는 5 내지 60 개, 바람직하게 5 내지 30 개, 그리고 특히 바람직하게 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 고리계를 의미하도록 취해지며, 여기서 이들 원자들의 하나 이상은 헤테로원자이다. 용어 "모노- 또는 다환, 헤테로방향족 고리계" 는 반드시 방향족 기들만을 포함할 필요는 없으며, 그 대신 짧은 비방향족 단위 (H 이외의 원자들의 < 10%, 바람직하게는 H 이외의 원자들의 < 5%), 예를 들어, sp3-혼성화된 C 원자 또는 O 또는 N 원자, CO 기 등에 의해 또한 인터럽될 수도 있다.
헤테로방향족 고리계들은 모노- 또는 다환일 수도 있으며, 즉 이들은 1 개의 고리 또는 복수의 고리들을 포함할 수도 있으며, 이들은 또한 축합되거나 또는 공유결합으로 연결 (예를 들어, 피리딜페닐) 될 수도 있고, 또는 축합된 및 연결된 고리들의 조합을 포함할 수도 있다. 전체 공액된 헤테로아릴기들로 주어지는 것이 선호된다.
바람직한 헤테로방향족 고리계들은, 예를 들어 5-원 고리들, 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 테트라졸, 푸란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 이소옥사졸, 1,2 티아졸, 1,3-티아졸, 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, 6 원 고리들, 예컨대 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 또는 복수의 고리들을 갖는 기들, 예컨대 카르바졸, 인데노카르바졸, 인돌, 이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤지미다졸, 벤조트리아졸, 푸린, 나프티미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤조옥사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이소옥사졸, 벤조티아졸, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7-8-퀴놀린, 벤조이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 디티에노티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 벤조티아디아조티오펜, 또는 이들 기들의 조합이다.
모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는 치환되지 않거나 치환될 수도 있다. 본 출원에 있어서 치환되는 것은 모노 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계가 하나 이상의 치환기들 R 을 포함하는 것을 의미한다.
R 은, 각각의 발생 시, 바람직하게 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, CN, NO2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R1, S(=O)2R1, OSO2R1, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 2 내지 40 개의 C 원자들의 갖는 알케닐 또는 알키닐기 또는 3 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=S, C=NR1, P(=O)(R1), SO, SO2, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있다.
R 은, 특히 바람직하게, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기 또는 2 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 또는 3 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=NR1, P(=O)(R1), NR1, O, 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 F, Cl, Br, 또는 I 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있다.
R 은, 각각의 발생시, 매우 특히 바람직하게, 동일하게 또는 상이하게, H, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기 또는 2 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 또는 3 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, C=O, C=NR1, NR1, O 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있다.
식 (I) 내지 (X) 의 화합물들은 바람직하게 ≤ 3000 g/mol 의 분자량, 더 바람직하게 ≤ 2000 g/mol 의 분자량, 그리고 가장 바람직하게 ≤ 1500 g/mol 의 분자량을 갖는다.
식 (I) 내지 (X) 의 화합물들은 바람직하게 ≥ 500 g/mol 의 분자량, 더 바람직하게 ≥ 700 g/mol 의 분자량, 그리고 가장 바람직하게 ≥ 900 g/mol 의 분자량을 갖는다.
추가로 바람직한 실시형태에 있어서, 정공 수송층 (5B)(제 1 정공 수송층) 은 식 (I) 내지 (X) 로 부터 선택된 저분자량 트리아릴아민 화합물 이외에 다음의 식 (XI) 의 적어도 하나의 구조 단위를 포함하는 중합체를 포함한다:
Figure pct00020
식중, Ar1 내지 Ar3 는, 각각의 발생 시, 각각의 경우 동일하게 또는 상이하게, 하나 이상의 라디칼들 R 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고;
R 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, CN, NO2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R1, S(=O)2R1, OSO2R1, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 3 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=S, C=NR1, P(=O)(R1), SO, SO2, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있고;
R1 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, 또는 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 5 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 부가적으로 하나 이상의 H 원자들은 F 에 의해 대체될 수도 있으며; 2 이상의 치환기들 R1 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있으며; 그리고
쇄선들은 중합체에서 인접 구조 단위들로의 결합들을 나타낸다.
바람직한 실시형태에 있어서, 식 (XI) 의 구조 단위는 Ar3 이 2 이상의 오르토 자리들 중 적어도 하나에서, 바람직하게 하나에서 Ar4 에 의해 치환되고, 여기서 Ar4 는 하나 이상의 라디칼들 R 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계인 것을 특징으로 한다.
여기서 Ar4 는 Ar3 에, 직접, 즉 단일 결합을 통해, 또는 대안으로 연결기 X 를 통해 연결될 수도 있다.
이로써 식 (XI) 의 구조 단위는 바람직하게 다음의 식 (XIa) 의 구조를 갖는다:
Figure pct00021
식중, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4 및 R 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고,
q = 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6, 바람직하게 0, 1, 2, 3 또는 4,
X = CR2, NR, SiR2, O, S, C=O 또는 P=O, 바람직하게 CR2, NR, O 또는 S, 그리고
r = 0 또는 1, 바람직하게 0.
본 출원에 있어서, 용어 중합체는 중합체성 화합물들, 올리고머 화합물들 및 덴드리머들 모두를 의미하도록 취해진다. 발명에 따른 중합체성 화합물은 바람직하게 10 내지 10000, 특히 바람직하게 10 내지 5000 그리고 매우 특히 바람직하게 10 내지 2000 구조 단위들 (즉, 순환 단위들) 을 포함한다. 발명에 따른 올리고머 화합물들은 바람직하게 3 내지 9 구조 단위들을 포함한다. 여기서 중합체들의 분지 팩터는 0 (선형 중합체, 분지점들이 없음) 과 1 (전체 분지형 덴드리머) 사이이다.
발명에 따른 중합체들은 바람직하게 1,000 내지 2,000,000 g/mol 범위의 분자량 (Mw), 특히 바람직하게 10,000 내지 1,500,000 g/mol 범위의 분자량 (Mw), 그리고 매우 특히 바람직하게 50,000 내지 1,000,000 g/mol 범위의 분자량 (Mw) 을 갖는다. 분자량 (Mw) 은 내부 폴리스티렌 표준에 대한 GPC (= gel permeation chromatography) 에 의해 결정된다.
발명에 따른 중합체들은 공액되거나, 부분적으로 공액되거나, 또는 공액되지 않은 중합체들이다. 공액되거나 부분적으로 공액된 중합체들이 주어지는 것이 선호된다.
식 (XI) 의 구조 단위들은 발명에 따라 중합체의 주쇄에 또는 측쇄에 통합될 수 있다. 하지만, 식 (XI) 의 구조 단위들은 바람직하게 중합체의 주쇄에 통합된다. 중합체의 측쇄로의 통합의 경우, 식 (XI) 의 구조 단위들은 1 가 또는 2 가 중 어느 하나일 수 있으며, 즉 이들은 중합체에서의 인접 구조 단위들에 하나 또는 2 개의 결합들을 갖는다.
본 출원의 의미에 있어서 "공액된 중합체들" 은, 상응하여 혼성화된 헤테로원자에 의해 또한 대체될 수도 있는, 주쇄에서 원리적으로 sp2-혼성화된 (또는 선택적으로 또한 sp-혼성화된) 탄소 원자들을 포함하는 중합체들이다. 가장 간단한 경우, 이것은 주쇄에 있어서 이중 및 단일 결합들의 교번 존재를 의미하지만, 예를 들어 메타 연결된 페닐렌과 같은 단위들을 포함하는 중합체들은 또한 본 출원의 의미에서 공액된 중합체들로서 간주되도록 의도된다. "원리적으로" 는 공액 인터럽션들에서 야기되는 당연히 (자발적으로) 발생하는 결함들이 용어 "공액된 중합체" 를 절하하지 않는 것을 의미한다. 용어 공액된 중합체들은 마찬가지로 공액된 주쇄 및 공액되지 않은 측쇄들을 갖는 중합체들에 적용된다. 또한, 용어 공액된은, 주쇄가 예를 들어, 아릴아민 단위들, 아릴포스핀 단위들, 소정의 헤테로환들 (즉, N, O 또는 S 원자를 통한 공액), 및/또는 유기금속 착물들 (즉, 금속 원자를 통한 공액) 를 포함하는 경우 본 출원에서 마찬가지로 사용된다. 유사한 상황이 공액된 덴드리머들에 적용된다. 대조적으로, 예를 들어 간단한 알킬 브리지들, (티오)에테르, 에스테르, 아미드 또는 이미드 연결들과 같은 단위들은 공액되지 않은 부분들로서 명백히 정의된다.
본 출원에서 부분적으로 공액된 중합체는, 주쇄에 있어서 상대적으로 긴 공액된 부분들이 공액되지 않은 부분들에 의해 인터럽되는, 특정 공액 인터럽터들 (예를 들어, 스페이서 기들), 공액되지 않은 부분들에 의해 서로로부터 분리되는 공액된 영역들을 포함하거나, 또는 주쇄에 있어서 공액되지 않은 중합체의 측쇄들에서 상대적으로 긴 공액된 부분들을 포함하는 중합체를 의미하기 위해 취해지도록 의도된다. 공액된 및 부분적으로 공액된 중합체들은 또한 공액된, 부분적으로 공액된, 또는 공액되지 않은 덴드리머들을 포함할 수도 있다.
본 출원에 있어서 용어 "덴드리머" 는 나무형 구조가 획득되도록, 규칙적인 구조에 분지형 모노머들이 결합되는, 멀티기능 중심 (코어) 으로부터 축적되는 고 분지형 화합물을 의미하기 위해 취해지도록 의도된다. 여기서, 코어 및 또한 모노머들의 양자는 순수 유기 단위들 및 또한 유기금속 화합물들 또는 배위 화합물들의 양자로 이루어지는 임의의 원하는 분지형 구조들을 채택할 수 있다. 여기서, "덴드리머" 는 일반적으로, 예를 들어 M. Fischer 및 F. Vogtle (Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 885) 에 의해 기재된 바와 같이 이해되도록 의도된다.
본 출원에 있어서 용어 "구조 단위" 는 적어도 2 개, 바람직하게 2 개의 반응기들을 포함하는 모노머 단위로부터 시작하는 단위가 그 부분으로서 결합 형성으로 반응에 의해 중합체 백본에 통합되고 이로써 연결된 순환 유닛으로서 준비된 중합체에 존재하는 것을 의미하도록 취해진다.
본 출원에 있어서 용어 "모노- 또는 다환, 방향족 고리계" 는, 반드시 방향족 기들만을 포함할 필요는 없으며, 그 대신 복수의 방향족 단위들이 또한 짧은 비방향족 단위 (H 이외의 원자들의 < 10%, 바람직하게는 H 이외의 원자들의 < 5%), 예를 들어, sp3-혼성화된 C 원자 또는 O 또는 N 원자, CO 기 등에 의해 인터럽될 수도 있는, 6 내지 60 개, 바람직하게 6 내지 30 개, 그리고 특히 바람직하게 6 내지 24 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 고리계를 의미하도록 취해진다. 따라서, 예를 들어, 9,9´-스피로-비플루오렌, 9,9-디아릴플루오렌, 및 9,9-디알킬플루오렌 등과 같은 계들이 또한 방향족 고리계들인 것으로 취해지도록 의도된다.
방향족 고리계들은 모노- 또는 다환일 수도 있으며, 즉 이들은 1 개의 고리 (예를 들어, 페닐) 또는 복수의 고리들을 포함할 수도 있으며, 이들은 또한 축합되거나 (예를 들어 나프틸) 공유결합으로 연결될 (예를 들어, 비-페닐) 수도 있고, 또는 축합된 및 연결된 고리들의 조합을 포함할 수도 있다.
바람직한 방향족 고리계들은, 예를 들어 페닐, 비페닐, 터페닐, [1,1':3',1'']터페닐-2'-일, 쿼터페닐, 나프틸, 안트라센, 비나프틸, 페난트렌, 디히드로페난트렌, 피렌, 디히드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인딘, 인딘플루오렌 및 스피로비플루오렌이다.
본 출원에 있어서 용어 "모노- 또는 다환, 헤테로방향족 고리계" 는 5 내지 60 개, 바람직하게 5 내지 30 개, 그리고 특히 바람직하게 5 내지 24 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 고리계를 의미하도록 취해지며, 여기서 이들 원자들의 하나 이상은 헤테로원자이다. 용어 "모노- 또는 다환, 헤테로방향족 고리계" 는 반드시 방향족 기들만을 포함할 필요는 없으며, 그 대신 짧은 비방향족 단위 (H 이외의 원자들의 < 10%, 바람직하게는 H 이외의 원자들의 < 5%), 예를 들어, sp3-혼성화된 C 원자 또는 O 또는 N 원자, CO 기 등에 의해 또한 인터럽될 수도 있다.
헤테로방향족 고리계들은 모노- 또는 다환일 수도 있으며, 즉 이들은 1 개의 고리 또는 복수의 고리들을 포함할 수도 있으며, 이들은 또한 축합되거나 또는 공유결합으로 연결 (예를 들어, 피리딜페닐) 될 수도 있고, 또는 축합된 및 연결된 고리들의 조합을 포함할 수도 있다. 전체 공액된 헤테로아릴기들로 주어지는 것이 선호된다.
바람직한 헤테로방향족 고리계들은, 예를 들어 5-원 고리들, 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 테트라졸, 푸란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 이소옥사졸, 1,2 티아졸, 1,3-티아졸, 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, 6 원 고리들, 예컨대 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트리아진, 1,2,4-트리아진, 1,2,3-트리아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진, 또는 복수의 고리들을 갖는 기들, 예컨대 카르바졸, 인데노 카르바졸, 인돌, 이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤지미다졸, 벤조트리아졸, 푸린, 나프티미다졸, 페난트리미다졸, 피리미디다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤조옥사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이소옥사졸, 벤조티아졸, 벤조푸란, 이소벤조푸란, 디벤조푸란, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7-8-퀴놀린, 벤조이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카르바졸, 벤조카르볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 디티에노-티오펜, 이소벤조티오펜, 디벤조티오펜, 벤조티아디아조티오펜, 또는 이들 기들의 조합이다.
모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계는 치환되지 않거나 치환될 수도 있다. 본 출원에 있어서 치환되는 것은 모노 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계가 하나 이상의 치환기들 R 을 포함하는 것을 의미한다.
R 은, 각각의 발생 시, 바람직하게 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, CN, NO2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R1, S(=O)2R1, OSO2R1, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 2 내지 40 개의 C 원자들의 갖는 알케닐 또는 알키닐기 또는 3 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=S, C=NR1, P(=O)(R1), SO, SO2, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있다.
R 은, 각각의 발생 시, 특히 바람직하게, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기 또는 2 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 또는 3 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=NR1, P(=O)(R1), NR1, O, 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 F, Cl, Br, 또는 I 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 30 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있다.
R 은, 각각의 발생 시, 매우 특히 바람직하게, 동일하게 또는 상이하게, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬 또는 알콕시기 또는 2 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 알케닐 또는 알키닐기, 또는 3 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬 또는 알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, C=O, C=NR1, NR1, O 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 20 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있다.
R1 은, 각각의 발생 시, 바람직하게, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, 또는 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 5 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 부가적으로 하나 이상의 H 원자들은 F 에 의해 대체될 수도 있으며; 2 이상의 치환기들 R1 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있다.
R1 은, 각각의 발생 시, 특히 바람직하게, 동일하게 또는 상이하게, H, D, 또는 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 5 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며; 여기서 2 이상의 치환기들 R1 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있다.
R1 은, 각각의 발생 시, 매우 특히 바람직하게, 동일하게 또는 상이하게, H, 또는 1 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 5 내지 10 개의 C 원자들을 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이다.
일 실시형태에 있어서, 중합체의 식 (XI) 의 적어도 하나의 구조 단위는, Ar3 이 2 개의 오르토 자리들 중 하나에서 Ar4 에 의해 치환되고, Ar3 이 치환된 오르토 자리에 인접하는 메타 자리에서 Ar4 에 부가적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
이로써 식 (XI) 의 구조 단위는 바람직하게 다음의 식 (XIb) 의 구조를 갖는다:
Figure pct00022
식중, Ar1, Ar2, Ar3, Ar4 및 R 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고,
m = 0, 1, 2, 3 또는 4,
n = 0, 1, 2 또는 3,
X = CR2, NR, SiR2, O, S, C=O 또는 P=O, 바람직하게 CR2, NR, O 또는 S, 그리고
s 및 t 는 각각 0 또는 1, 여기서 총합 (s + t) = 1 또는 2, 바람직하게 1.
바람직한 실시형태에 있어서, 식 (XI) 의 적어도 하나의 구조 단위는 다음의 식 (XII), (XIII) 및 (XIV) 의 구조 단위들로부터 선택된다:
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
식중, Ar1, Ar2, Ar4 및 R 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고,
m = 0, 1, 2, 3 또는 4,
n = 0, 1, 2 또는 3, 그리고
X = CR2, NR, SiR2, O, S, C=O 또는 P=O, 바람직하게 CR2, NR, O 또는 S.
특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (XII) 의 적어도 하나의 구조 단위는 다음의 식 (XV) 의 구조 단위로부터 선택된다:
Figure pct00026
식중, Ar1, Ar2, R 및 m 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고, 그리고
p = 0, 1, 2, 3, 4 또는 5.
식 (XV) 의 바람직한 구조 단위들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00027
식중, Ar1, Ar2, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고, 그리고
k = 0, 1 또는 2.
추가로 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (XIII) 의 적어도 하나의 구조 단위는 다음의 식 (XVI) 의 구조 단위로부터 선택된다:
Figure pct00028
식중, Ar1, Ar2, R, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (XVI) 의 바람직한 구조 단위들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00029
식중, Ar1, Ar2, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
추가로 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (XIV) 의 적어도 하나의 구조 단위는 다음의 식 (XVII) 의 구조 단위로부터 선택된다:
Figure pct00030
식중, Ar1, Ar2, R, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (XVII) 의 바람직한 구조 단위들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00031
식중, Ar1, Ar2, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
매우 특히 바람직한 실시형태에서, 식 (XV) 의 적어도 하나의 구조 단위는 다음의 식 (XVIII) 의 구조 단위로부터 선택된다:
Figure pct00032
식중, R, m 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (XVIII) 의 바람직한 구조 단위들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00033
Figure pct00034
식중, R, k, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
추가로 매우 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (XVI) 의 적어도 하나의 구조 단위는 다음의 식 (XIX) 의 구조 단위로부터 선택된다:
Figure pct00035
식중, R, X, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (XIX) 의 바람직한 구조 단위들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00036
Figure pct00037
식중, R, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있고, 그리고
v = 1 내지 20, 바람직하게 1 내지 10.
또한, 추가로 매우 특히 바람직한 실시형태에 있어서, 식 (XVII) 의 적어도 하나의 구조 단위는 다음의 식 (XX) 의 구조 단위로부터 선택된다:
Figure pct00038
식중, R, X, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (XX)의 바람직한 구조 단위들의 예들은 다음의 표에 도시된다:
Figure pct00039
식중, R, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (XVIII), (XIX) 및 (XX), 및 식 (XVIIIa) 내지 (XVIIIh), (XIXa) 내지 (XIXg) 및 (XXa) 내지 (XXc) 의 그 바람직한 실시형태들에 있어서, 쇄선들은 중합체에서 인접한 구조 단위들에 대한 결합들을 나타낸다. 여기서, 이들은 오르토-, 메타-, 또는 파라 자리에서, 동일하게 또는 상이하게, 바람직하게는 오르토-, 메타- 또는 파라 자리에서 동일하게, 특히 바람직하게는 메타- 또는 파라 자리에서, 그리고 매우 특히 바람직하게는 파라 자리에서 서로 독립적으로 배열된다.
중합체에서 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 또는 (XX) 의 구조 단위들은 비율은 1 내지 100 mol% 범위이다.
일 실시형태에 있어서, 중합체는 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 또는 (XX) 의 하나의 구조 단위만을 포함하며, 즉 중합체에서의 그 비율은 100 mol% 이다. 이 경우, 중합체는 동종중합체이다.
제 2 실시형태에 있어서, 중합체에서의 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 또는 (XX) 의 구조 단위들의 비율은, 중합체에서 구조 단위들로서 존재하는 모든 공중합성 모노머들의 100 mol% 에 기초하여, 50 내지 95 mol% 범위, 특히 바람직하게는 60 내지 95 mol% 범위이며, 즉 중합체가 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및/또는 (XX) 의 하나 이상의 구조 단위들 이외에, 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및/또는 (XX) 의 구조 단위들과 상이한 구조 단위들을 또한 추가로 포함하는 것이다.
제 3 실시형태에 있어서, 중합체에서 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 또는 (XX) 의 구조 단위들의 비율은, 중합체에서 구조 단위들로서 존재하는 모든 공중합성 모노머들의 100 mol% 에 기초하여, 5 내지 50 mol% 범위, 특히 바람직하게 25 내지 50 mol% 범위이며, 즉 중합체가 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및/또는 (XX) 의 하나 이상의 구조 단위들 이외에, 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및 (XX) 의 구조 단위들과 상이한 구조 단위들을 또한 추가로 포함하는 것이다.
식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및 (XX) 의 구조 단위들과 상이한, 이들 구조 단위들은, 그 중에서도, WO 02/077060 A1 및 WO 2005/014689 A2 에 광범위하게 열거되고 개시된 것들이다. 추가 구조 단위들은, 예를 들어 다음의 분류들로부터 유래될 수 있다:
그룹 1: 중합체들의 정공 주입 및/또는 정공 수송 특성들에 영향을 미치는 단위들;
그룹 2: 중합체들의 전자 주입 및/또는 정공 수송 특성들에 영향을 미치는 단위들;
그룹 3: 그룹 1 및 그룹 2 로부터의 개별 단위들의 조합들을 갖는 단위들;
그룹 4: 발광 특성들을 전자 형광 대신 전자 인광이 획득될 수 있는 범위로 변경하는 단위들;
그룹 5: 일중항 상태로부터 삼중항 상태로의 수송을 개선하는 단위들;
그룹 6: 결과의 중합체들의 방출색에 영향을 미치는 단위들;
그룹 7: 중합체 백본으로서 통상 사용되는 단위들;
그룹 8: 결과의 중합체들의 막 모폴로지 및/또는 리올로지 특성들에 영향을 미치는 단위들.
발명에 따른 바람직한 중합체들은 적어도 하나의 구조 단위가 전하 수송 특성들을 갖는, 즉 그룹 1 및/또는 그룹 2 로부터의 단위들을 포함하는 것들이다.
정공 주입 및/또는 정공 수송 특성들을 갖는 그룹 1 로부터의 구조 단위들은, 예를 들어 트릴아릴아민, 벤지딘, 테트라아릴-파라-페닐렌디아민, 트리아릴포스핀, 페노티아지, 페녹사진, 디히드로 펜타진, 티안트라센, 디벤조-파라-디옥신, 페녹사티엔, 카르바졸, 아줄렌, 티오펜, 피롤 및 푸란 유도체들 및 추가로 O, S 또는 N 함유 헤테로환들이다.
그룹 1 로부터의 바람직한 구조 단위들은 다음의 식 (1a) 내지 (1q) 의 구조 단위들이다:
Figure pct00040
Figure pct00041
식중, R, k, m 및 n 은 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (1a) 내지 (1q) 에 있어서, 쇄선들은 중합체에서 인접한 구조 단위들에 대해 가능한 결합들을 나타낸다. 식에 2 개의 쇄선들이 존재하는 경우, 구조 단위들은 인접 구조 단위들에 대해 1 개 또는 2 개, 바람직하게는 2 개의 결합들을 갖는다. 식에 3 개의 쇄선들이 존재하는 경우, 구조 단위는 인접 구조 단위들에 대해 1 개, 2 개 또는 3 개, 바람직하게는 2 개의 결합들을 갖는다. 식에 4 개의 쇄선들이 존재하는 경우, 구조 단위는 인접 구조 단위들에 대해, 1 개, 2 개, 3 개 또는 4 개, 바람직하게는 2 개의 결합들을 갖는다. 이들은 여기서 오르토-, 메타- 또는 파라 자리에서, 동일하게 또는 상이하게, 서로 독립적으로 배열될 수 있다.
전자 주입 및/또는 전자 수송 특성들을 갖는 그룹 2 로부터의 구조 단위들은, 예를 들어 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 피라진, 옥사디아졸, 퀴놀린, 퀴녹살린, 안트라센, 벤잔트라센, 피렌, 페릴렌, 벤지미다졸, 트리아진, 케톤, 포스핀 산화물 및 펜타진 유도체들이지만, 또한 트리아릴보란들 및 추가로 O, S 또는 N 함유 헤테로환들이다.
중합체들은 정공 이동도에 영향을 미치는 구조들 및 전자 이동도를 증가시키는 구조들이 서로 직접 결합되는 그룹 3 으로부터의 유닛들 (즉, 그룹 1 및 2 로부터의 유닛들) 을 포함하거나 정공 이동도 및 전자 이동도의 양자 모두를 증가시키는 구조를 포함하는 것이 바람직할 수도 있다. 이들 유닛들의 일부는 에미터들로서 작용하고 방출 색은 녹색, 황색 또는 적색으로 시프트할 수 있다. 이로써, 그 사용은, 예를 들어 원래 청색 방출 중합체들로부터 다른 방출 색들의 생성을 위해 적합하다.
그룹 4 의 구조 단위들은, 상온에서도, 고효율을 갖는 삼중 상태로부터 발광할 수 있는, 즉 에너지 효율에서의 증가를 종종 야기하는, 전자형광 대신 전자인광을 발현하는 것들이다. 우선, 36 보다 큰 원자 번호를 갖는 중원자들을 포함하는 화합물들이 이러한 목적을 위해 적합하다. 위에 언급된 조건을 만족하는 d 또는 f 전이 금속들을 포함하는 화합물들이 주어지는 것이 선호된다. 여기서 그룹들 8 내지 10 의 원소들 (Ru, Os, Rh, Ir, Pd, Pt) 을 포함하는 대응 구조 유닛들로 주어지는 것이 특히 선호된다. 여기서 중합체들에 대해 적합한 구조 유닛들은, 예를 들어, WO 02/068435 A1, WO 02/081488 A1, EP 1239526 A2 및 WO 2004/026886 A2 에 기재된 바와 같은, 예를 들어 다양한 착물들이다. 대응 모노머들은 WO 02/068435 A1 및 WO 2005/042548 A1 에 기재되어 있다.
그룹 5 의 구조 단위들은, 일중 상태로부터 삼중 상태로의 수송을 개선하고 그룹 4 의 구조 원소들을 지지하는데 채용되며, 이들 구조 원소들의 인광 특성들을 개선하는 것들이다. 특히, 예를 들어 WO 2004/070772 A2 및 WO 2004/113468 A1 에 기재된 바와 같은, 카르바졸 및 가교된 카르바졸 다이머 유닛들이 이러한 목적을 위해 적합하다. 또한, 예를 들어 WO 2005/040302 A1 에 기재된 바와 같은, 케톤들, 포스핀 산화물들, 술폭시드들, 술폰들, 실란 유도체들 및 유사한 화합물들이 이러한 목적을 위해 적합하다.
위에 언급된 것들 이외에, 그룹 6 의 구조 단위들은, 위에 언급된 그룹들의 영향을 받지 않는 적어도 하나의 추가 방향족 구조 또는 공액된 구조를 갖는 것들이며, 즉 전하 캐리어 이동도들에만 단지 작은 영향을 갖는 것들이고, 유기 금속 착물들은 아니며, 또는 일중-삼중 수송에 영향을 미치지 않는다. 이러한 타입의 구조 원소들은 결과의 중합체들의 방출색에 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 단위에 의존하여, 이들은 또한 에미터들로서 채용될 수 있다. 여기서, 각각 하나 이상의 라디칼들 R 에 의해 치환될 수도 있는, 톨란, 스틸벤, 또는 비스스티릴아릴렌 유도체들, 또는 6 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 방향족 구조들로 주어지는 것이 선호된다. 여기서, 바람직하게 치환되거나 또는 바람직하게 공액된 푸시-풀 계들 (도너 및 억셉터 치환기들에 의해 치환되는 계들) 또는 바람직하게 치환되는 스쿼린들 또는 퀴나크리돈들과 같은 계들인, 1,4- 또는 9,10-안트릴렌, 1,6, 2,7- 또는 4,9-피레닐렌, 3,9- 또는 3,10-페릴레닐렌, 4,4‘-톨아닐렌, 4,4'-스틸베닐렌, 벤조티아디아졸 및 대응 산소 유도체들, 퀴녹살린, 페노티아진, 페녹사진, 디히드로페나진, 비스(티오페닐)아릴렌, 올리고(티오페닐렌), 페나진, 루브렌, 펜타센 또는 페릴렌 유도체들의 결합으로 주어지는 것이 특히 선호된다.
그룹 7 의 구조 단위들은, 중합체 백본으로서 통상 사용되는, 6 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 방향족 구조들을 포함하는 유닛들이다. 이들은, 예를 들어 4,5-디히드로피렌 유도체들, 4,5,9,10-테트라히드로피렌 유도체들, 풀루오렌 유도체들, 9,9'-스피로비플루오렌 유도체들, 페난트렌 유도체들, 9,10-디히드로페난트렌 유도체들, 5,7-디히드로-디벤조세핀 유도체들 및 시스 (cis)- 및 트랜스 (trans)-인데노풀루오렌 유도체들이지만, 또한 1,2-, 1,3- 또는 1,4-페닐렌, 1,2-, 1,3- 또는 1,4-나프틸렌, 2,2'-, 3,3'- 또는 4,4'-비페닐렌, 2,2"-, 3,3"- 또는 4,4''-터페릴렌, 2,2'-, 3,3'- 또는 4,4' bi 1,1'-나프틸렌 또는 2,2"'-, 3,3"'- 또는 4,4"'-쿼터페닐렌 유도체들이다.
그룹 7 로부터의 바람직한 구조 단위들은 다음의 식 (7a) 내지 (7o) 의 구조 단위들이다:
Figure pct00042
식중, R, k, m, n 및 p 는 위에 나타낸 의미들을 채택할 수 있다.
식 (7a) 내지 (7o) 에 있어서, 쇄선들은 중합체에서 인접 구조 단위들에 대한 가능한 결합들을 나타낸다. 식에 2 개의 쇄선들이 존재하는 경우, 구조 단위는 인접 구조 단위들에 대해 1 개 또는 2 개, 바람직하게는 2 개의 결합들을 갖는다. 식 (식 (7g), (7h) 및 (7i)) 에 4 개 이상의 쇄선들이 존재하는 경우, 구조 단위들은 인접 구조 단위들에 대해 1 개, 2 개, 3 개 또는 4 개, 바람직하게 2 개의 결합들을 갖는다. 여기서 이들은, 오르토-, 메타-, 또는 파라 자리에서, 동일하게 또는 상이하게, 서로 독립적으로 배열될 수 있다.
그룹 8 의 구조 단위들은 중합체들의 막 모폴로지 및/또는 리올로지 특성들에 영향을 미치는 것들, 예를 들어 실록산들, 알킬 쇄들 또는 플루오르화된 기들, 그러나 또한 특히 강성 또는 가소성 단위들, 액정 형성 단위들 또는 가교성 기들이다.
식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및/또는 (XX) 의 구조 단위들 이외에, 동시에 또는 부가적으로 또한 그룹들 1 내지 8 로부터 선택된 하나 이상의 단위들을 포함하는 중합체들로 주어지는 것이 선호된다. 마찬가지로, 그룹으로부터 하나 보다 많은 추가 구조 단위가 동시에 존재하는 것이 바람직할 수도 있다.
여기서, 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및/또는 (XX) 의 적어도 하나의 구조 단위 이외에, 그룹 7 로부터의 단위들을 또한 포함하는 중합체들로 주어지는 것이 선호된다.
마찬가지로, 중합체들이 전하 수송 또는 전하 주입을 개선하는 유닛들, 즉 그룹 1 및/또는 2 로부터의 유닛들을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 중합체들이 그룹 7 로부터의 구조 유닛들 및 그룹 1 및/또는 2 로부터의 유닛들을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
중합체들은 공중합체들 또는 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 또는 (XX) 의 구조 단위들을 포함하는 동종 중합체들이다. 중합체들은 선형 또는 분지형, 바람직하게 선형일 수도 있다. 식 (XI), (XII), (XIII), (XIV), (XV), (XVI), (XVII), (XVIII), (XIX) 및/또는 (XX) 의 하나 이상의 구조 단위들 이외에, 공중합체들은 위에 언급된 그룹들 1 내지 8 로부터의 하나 이상의 추가 구조들을 잠재적으로 갖는다.
공중합체들은 무작위, 교번 또는 블록형 구조들을 포함하거나 또한 복수의 이들 구조들을 교번 방식으로 가질 수 있다. 발명에 따른 공중합체들은 무작위 또는 교번 구조들을 포함하는 것이 특히 바람직하다. 공중합체들은 특히 바람직하게 무작위 또는 교번 공중합체들이다. 블록형 구조들을 갖는 공중합체들이 획득될 수 있는 방식 및 이러한 목적을 위해 특히 어떤 추가 구조 엘리먼트들이 바람직하게는, 예를 들어 WO 2005/014688 A2 에 상세하게 기재되어 있다.
특히 제한되지 않는, 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B) 의 두께는, 바람직하게 15 nm 내지 25 nm 범위이다.
또한, 정공 수송층 (7) 의 두께 (t) 는, 2 nm 이하, 바람직하게 0.1 nm 내지 1.5 nm 범위, 더 바람직하게 0.1 nm 내지 1 nm 범위, 그리고 가장 바람직하게 0.1 nm 내지 0.9 nm 이다. 이러한 방식으로, 발광 소자들 (1R 및 1G) 에 있어서, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 과 발광 기능층 (6B) 사이에 제공된 정공 수송층 (7) 은 아주 얇기 때문에, 캐리어 (전자들) 이 발광 기능층 (6B) 로부터 발광 기능층들 (6R 및 6G) 로 전달될 수 있다. 이에 따라, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 은 발광 기능층 (6B) 가 발광 소자들 (1R 및 1G) 에서 발광하는 것을 허용하지 않으면서 선택적으로 발광하도록 허용될 수 있다. 추가로, 정공 수송층 (7) 은 아주 얇기 때문에, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 와 발광 기능층 (6B) 사이에 제공되는 정공 수송층 (7) 에 의해 야기되는 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 의 구동 전압 증가를 억제하는 것이 가능하다.
여기서, 정공 수송층 (7) 의 구성 재료는 위에 기재된 바와 같이 전자 차단 특성을 갖기 때문에, 발광 기능층 (6B) 이 발광 소자 (1B) 에서 정공 수송층 (7) 의 전자 차단 특성을 사용하는 것에 의해 효과적으로 발광하는 것이 가능하다. 대조적으로, 발광 소자들 (1R 및 1G) 에 있어서, 정공 수송층 (7) 의 전자 차단 특성이 극도로 높을 때, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 은 발광하지 않거나 발광 효율이 상당히 감소된다. 이에 따라, 정공 수송층 (7) 의 두께를 아주 작게 하는 것에 의해 발광 소자들 (1R 및 1G) 에서 정공 수송층 (7) 의 전자 차단 특성을 감소시키는 것이 아주 유용하다.
대조적으로, 정공 수송층 (7) 의 두께 (t) 가 극도로 작을 때, 정공 수송층 (7) 을 제공하는 것에 의해 생성된 위에 기재된 효과가 아주 작아지게 되는 경향이 있다. 대조적으로, 정공층 (7) 의 두께 (t) 가 극도로 클 때, 발광 소자들 (1R 및 1G) 의 구동 전압이 급격히 커지게 되거나 (발광 효율이 급격히 낮아지게 되거나) 발광 기능층 (6B) 이 발광 소자들 (1R 및 1G) 에서 발광하기 때문에 원하는 발광색이 획득될 수 없다.
[발광 기능층]
발광 기능층 (6R) 은 정공 수송층 (5R) 과 접촉하여 제공된다. 부가적으로, 발광 기능층 (6G) 이 정공 수송층 (5G) 과 접촉하여 제공된다. 추가로, 발광 기능층 (6B) 가 정공 수송층 (7) 과 접촉하여 제공된다.
발광 기능층들 (6R, 6G 및 6B) 은 발광 재료들을 포함하는 것에 의해 각각 구성된다. 특히 제한되지 않는, 발광 재료들의 예들은 다양한 종류의 형광성 재료들 및 인광성 재료들을 포함하며, 이들 중 하나의 이상의 종류들은 조합으로 사용될 수 있다. 발광 기능층 (6R) 은 발광 재료로서 적색 형광성 재료 또는 적색 인광성 재료를 사용하고, 발광 기능층 (6G) 는 발광 재료로서 녹색 형광성 재료 또는 녹색 인광성 재료를 사용하며, 발광 기능층 (6B) 은 발광 재료로서 청색 형광성 재료 또는 청색 인광성 재료를 사용한다.
재료들이 적색 형광을 방출하는 한 특히 제한되지 않는, 적색 형광 재료의 예들은, 페릴렌 유도체, 예컨대 디인데노페닐렌 유도체, 유로퓸 착물, 벤조피란 유도체, 로다민 유도체, 벤조티옥산텐 유도체, 포르피린 유도체, 나일 (Nile) 적색, 2-(1,1-디메틸에틸)-6-(2-(2,3,6,7-테트라히드로-1,1,7,7-테트라메틸-1H,5H-벤조(ij)퀴놀리진-9-일)에테닐)-4H-피란-4H-일리덴)프로판디니트릴 (DCJTB), 4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란 (DCM), 및 ADS111RE (American Dye Source Co., Ltd. 제조) 을 포함한다.
재료들이 적색 인광을 방출하는 한 특별히 제한되지 않는, 적색 인광 재료의 예들은, 이리듐 착물들, 예컨대 Bt2Ir(acac)(비스(2-페닐벤조티오졸라토-N,C2')이리듐(III)(아세틸아테토네이트)), 및 Btp2Ir(acac)(비스(2,2'-벤조티에닐)-피리디나토-N,C3)이리듐(아세틸아세토네이트)), 및 플래티늄 착물, 예컨대 PtOEP(2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르핀, 플래티늄(II)) 을 포함한다.
재료들이 녹색 형광을 방출하는 한 특별히 제한되지 않는, 녹색 형광 재료들의 예들은, 퀴나크리돈, 예컨대 쿠마린 유도체 또는 퀴나크리돈 유도체 및 그 유도체; 9,10-비스[(9-에틸-3-카르바졸)-비닐에닐]-안트라센, 폴리(9,9-디헥실-2,7-비닐렌플루오레닐렌), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-코-(1,4-디페닐렌-비닐렌-2-메톡시-5-{2-에틸헥실옥시}벤젠)], 폴리[(9,9-디옥틸-2,7-디비닐렌플루오레닐렌)-오르토-코-(2-메톡시-5-(2-에톡시헥실옥시)-1,4-페닐렌)], 및 ADS109GE (American Dye Source Co., Ltd. 제조) 를 포함한다.
재료들이 녹색 인광을 방출하는 한 특별히 제한되지 않는, 녹색 인광 재료의 예들은, 이리듐 착물들, 예컨대 Ir(ppy)3(Fac-트리스(2-페니피리딘)이리듐) 및 Ppy2Ir(acac)(비스(2-페닐-피리디나토-N-C2)이리듐(아세틸아세톤)) 을 포함한다.
청색 형광을 방출하는 한 특별히 제한되지 않는, 청색 형광 재료의 예들은, 디스티릴아민 유도체, 예컨대 디스티릴아민 기재 화합물; 플루오란텐 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌, 페릴렌 유도체, 안트라센 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 크리센 유도체, 페난트렌 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 테트라페닐 부타디엔, 4,4'-비스(9-에틸-3-카르바조비닐렌)-1,1'-비페닐(BCzVBi), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-코-(2,5-디메톡시벤젠-1,4-디일)], 폴리[(9,9-디헥실옥시플루오렌-2,7-디일)-오르토-코-(2-메톡시-5-{2-에톡시헥실옥시}페닐렌-1,4-디일)], 및 폴리[(9,9-디옥틸플로우렌-2,7-디일)-코-(에티닐벤젠)], ADS136BE (American Dye Source Co., Ltd. 제조) 를 포함한다.
재료들이 청색 인광을 방출하는 한 특별히 제한되지 않는 청색 인광 재료의 예들은, 이리듐 착물들, 예컨대 FIrpic(이리듐-비스(4,6-디플루오로페닐-피리디나토-N,C2)-피콜리네이트), Ir(pmb)3(이리듐-트리스(1-페닐-3-메틸벤지미다졸린-2-일리덴-C,C(2)'), FIrN4(이리듐(III)비스(4,6-디플루오로페닐피리디나토)(5-(피리딘-2-일)테트라졸레이트)), 및 FIrtaz(이리듐(III)비스(4,6-디플루오로페닐피리디나토)(5-(피리딘-2-일)-1,2,4-트리아졸레이트)) 를 포함한다.
부가적으로, 발광 기능층들 (6R, 6G, 및 6B) 은 위에 기재된 발광 재료들에 부가하여 발광 재료들이 게스트 재료들로서 첨가되는 호스트 재료들을 포함할 수도 있다. 호스트 재료는 정공들 및 전자들을 재결합하는 것에 의해 여기자들을 발생하고, 그 여기자들의 에너지를 발광 재료로 이동 (포스터 이동 또는 덱스터 이동) 시키는 것에 의해 발광 재료를 여기시키는 기능을 갖는다. 그러한 호스트 재료가 사용되는 경우, 게스트 재료인 발광 재료는 도펀트로서 호스트 재료에 도핑되는 것에 의해 사용될 수 있다.
재료들이 발광 재료에 대해 위에 기재된 기능을 발현하는 한 특별히 제한되지 않는, 호스트 재료의 예들은, 저분자량 호스트 재료들, 예컨대 TDAPB(1,3,5-트리스-(N,N-비스-(4-메톡시-페닐)아미노페닐)-벤젠), CBP(4,4'-비스(9-디카르바졸일)2,2'-비페닐), BAlq(비스-(2-메틸-8-퀴놀리놀레이트)-4-(페닐페놀레이트)알루미늄), mCP(N,N-디카르바졸일-3,5-벤젠: CBP 유도체), CDBP(4,4'-비스(9-카르바졸일)-2,2'-디메틸-비페닐), DCB(N,N'-디카르바졸일-1,4-디메탄-벤젠), P06(2,7-비스(디페닐포스핀옥사이드)9,9-디메틸플루오렌), SimCP(3,5-비스(9-카르바졸일)테트라페닐실란), 및 UGH3(W-비스(트리페닐실일)벤젠) 을 포함하고, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다.
발광 기능층들 (6R 및 6B) 의 구성 재료들은, 위에 기재된 정공 수송층들 (5R 및 5G) 이 구성 재료들이 용매에서 가용성인 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 및 정공 수송층들 (5R 및 5G) 은 동일한 용매를 사용하여 액상 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 즉, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 이 액상 프로세스에 의해 형성될 때, 정공 수송층들 (5R 및 5G) 이 액상 프로세스에 의해 형성될 때와 동일한 용매가 사용될 수 있다. 그 결과, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 과 정공 수송층들 (5R 및 5G) 사이의 계면의 접착력 또는 친화력이 개선될 수 있고, 정공 수송층들 (5R 및 5G) 로부터 발광 기능층들 (6R 및 6G)로의 캐리어 (정공) 의 수송능력이 개선될 수 있다.
추가로, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 의 구성 재료는, 바람직하게 주 재료로서 저분자량 재료들로 구성되고, 더욱 바람직하게 주 재료들로서 저분자량 게스트 재료들 및 저분자량 호스트 재료들로 구성된다. 이러한 방식으로, 정공 수송층 (7) 이 제공되는 것에 기인하여 발광 기능층들 (6R 및 6G) 의 발광 효율을 개선하는 것에 의해 발광 소자들 (1R 및 1G) 의 발광 효율 감소를 보상하는 것이 가능하다. 그 결과, 발광 소자들 (1R 및 1G) 및 발광 소자 (1B) 의 발광이 우수하게 밸런싱될 수 있다. 이러한 관점으로부터, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 에서의 저분자량의 함량은 바람직하게 60 wt% 이상, 더욱 바람직하게 80 wt% 이상, 그리고 가장 바람직하게 90 wt% 이상이다.
특별히 제한되지 않는, 개별 발광 기능층들 (6R, 6G 및 6B) 의 두께는, 바람직하게 5 nm 내지 100 범위이고, 더욱 바람직하게 10 nm 내지 50 nm 범위이다.
[전자 수송층]
전자 수송층 (8) 은 캐소드 (10) 로부터 전자 주입층 (9) 을 통해 발광 기능층 (6B) 으로 주입되는 전자들을 수송하는 기능을 갖는다.
전자 수송층 (8) 의 구성 재료 (전자 수송 재료) 의 예들은, BAlq, OXD-1(1,3,5-트리스(5-(4-터트-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸)), BCP(Bathocuproine), PBD(2-(4-비페닐)-5-(4-터트-부틸페닐)-1,2,4-옥사디아졸), TAZ(3-(4-비페닐)-5-(4-터트-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸), DPVBi(4,4'-비스(1,1-비스-디페닐에테닐)-비페닐), BND(2,5-비스(1-나프틸)-1,3,4-옥사디아졸), DTVBi(4,4'-비스(1,1-비스(4-메틸페닐)에테닐)비페닐), BBD(2,5-비스(4-비페닐릴)-1,3,4-옥사디아졸), 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄 (Alq3), 옥사디아졸 유도체, 옥사졸 유도체, 페난트롤린 유도체, 안트라퀴노-디메탄 유도체, 벤조퀴논 유도체, 나프토퀴논 유도체, 안트라퀴논 유도체, 테트라시아노안트라퀴논디메탄 유도체, 플루오렌 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 유도체, 디페노퀴논 유도체, 및 히드록실 퀴놀린 유도체를 포함하고, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다.
특별히 제한되지 않는, 전자 수송층 (8) 의 두께는, 바람직하게 1 nm 내지 100 nm 범위이고, 더욱 바람직하게 5 nm 내지 50 nm 범위이다.
부가적으로, 전자 수송층 (8) 은 구성 재료 또는 다른 층의 두께에 의존하여 생략될 수 있다.
[전자 주입층]
전자 주입층 (9) 은 캐소드 (10) 로부터의 전자 주입 효율을 개선하는 기능을 갖는다.
전자 주입층 (9) 의 구성 재료 (전자 주입 재료) 의 예들은 다양한 무기 절연 재료들 및 다양한 무기 반도체 재료들을 포함한다.
무기 절연 재료의 예들은, 알칼리 금속 칼코게나이드 (옥사이드, 술피드, 셀레나이드, 텔루라이드), 알칼리 토금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할라이드 및 알칼리 토금속의 할라이드를 포함하고, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다. 전자 주입 특성은 주 재료들로서 이들로 전자 주입층을 구성하는 것에 의해 더욱 개선될 수 있다. 특히, 발광 소자 (1) 는 알칼리 금속 화합물 (알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할라이드 등) 이 아주 작은 일함수를 갖기 때문에 이들 재료로 전자 주입층 (9) 을 구성하는 것에 의해 고휘도를 얻을 수 있다.
알칼리 금속 칼코게나이드의 예들은, Li2O, LiO, Na2S, Na2Se, 및 NaO 를 포함한다. 알칼리 토금속 칼코게나이드의 예들은 CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, 및 CaSe 를 포함한다. 알칼리 금속의 할라이드의 예들은 CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, 및 NaCl 을 포함한다. 알칼리 토금속의 할라이드의 예들은 CaF2, BaF2, SrF2, MgF2, 및 BeF2 를 포함한다.
부가적으로, 무기 반도체 재료의 예들은, Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, 및 Zn 중에서 적어도 하나의 원소를 포함하는 옥사이드, 나이트라이드 또는 옥시나이트라이드를 포함하며, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다.
특별히 제한되지 않는 전자 주입층 (9) 의 두께는 바람직하게 0.01 nm 내지 10 nm 범위이고, 더욱 바람직하게 0.1 nm 내지 10 nm 범위이다.
추가로, 전자 정공층 (9) 은 구성 재료 또는 다른 층의 두께에 의존하여 생략될 수 있다.
[캐소드]
캐소드 (10) 는 전자 주입층 (9) 을 통해 전자 수송층 (8) 으로 전자들을 주입하는 전극이다. 캐소드 (10) 의 구성 재료로서, 작은 일함수를 갖는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
캐소드 (10) 의 구성 재료의 예들은, Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Al, Cs, 및 Rb, 또는 이들을 포함하는 합금을 포함하며, 이들의 하나 이상의 종들이 조합으로 사용될 수 있다 (예를 들어, 다중 층들의 적층 등).
특히 캐소드 (10) 의 주 재료로서 합금을 사용하는 경우, 안정적인 금속 원소들, 예컨대 Ag, Al, 및 Cu 를 포함하는 합금 또는 MgAg, AlLi, 또는 CuLi 와 같은 합금이 바람직하게 사용된다. 전자 주입 효율 및 캐소드 (10) 의 안정성은 캐소드 (10) 의 구성 재료로서 그러한 합금을 사용하는 것에 의해 개선될 수 있다.
더욱이, 본 실시형태의 발광 소자 (1) 는 바텀 에미션 타입이기 때문에, 캐소드 (10) 는 광학 투과도를 갖지 않을 수도 있다. 발광 소자 (1) 가 바텀 에미션 타입인 경우, 금속들 또는 합금들, 예컨대 Al, Ag, AlAg, 및 AlNd 가 캐소드 (10) 의 구성 재료로서 바람직하게 사용된다. 캐소드 (10) 의 안정성 및 전자 주입 효율은 캐소드 (10) 의 구성 재료로서 그러한 금속들 또는 합금들을 사용하는 것에 의해 개선될 수 있다.
특별히 제한되지 않는, 바텀 에미션 타입의 경우에서의 캐소드 (10) 의 두께는 바람직하게 50 nm 내지 1000 nm 범위이고, 더욱 바람직하게 100 nm 내지 500 nm 범위이다.
부가적으로, 발광 소자 (1) 가 탑 에미션 타입인 경우, 금속들 또는 합금들, 예컨대 MgAg, MgAl, MgAu, 및 AlAg 가 캐소드 (10) 의 구성 재료로서 바람직하게 사용된다. 캐소드 (10) 의 구성 재료들로서 그러한 금속들 또는 합금들을 사용하는 것에 의해 캐소드 (10) 의 광학 투과도를 보장하면서 캐소드 (10) 의 안정성 및 전자 주입 효율이 개선될 수 있다.
특별히 제한되지 않는, 탑 에미션 타입의 경우에서의 캐소드 (10) 의 두께는 바람직하게 1 nm 내지 50 이고, 더욱 바람직하게 5 nm 내지 20 nm 이다
상술한 방식으로 구성된 발광 디바이스 (100) 에 따라, 개별 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B) 및 발광 기능층들 (6R 및 6G) 은 액상 프로세스를 사용하여 소자들의 각각에 대해 개별적으로 형성될 수 있고, 정공 수송층 (7) 및 발광 기능층 (6B) 은 기상 프로세스를 사용하여 공통으로 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 에 개별적으로 형성된다. 이에 따라, 발광 소자들 (1R, 1G, 및 1B) 이 효과적으로 제조될 수 있다.
이러한 방식으로 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 이 형성될 때, 발광 기능층 (6B) 과 동일한 기상 프로세스를 사용하여 형성된 정공 수송층 (7) 이 발광 소자들 (1B) 에 있어서 정공 수송층 (5B) 과 발광 기능층 (6B) 사이에 제공될 수 있고, 이로써 정공 수송층 (5B) 과 발광 기능층 (6B) 사이의 캐리어의 이동과 관련된 전자 장벽이, 정공 수송층 (5B) 과 상이한 제조 방법에 의해 제조되는 발광 기능층 (6B) 상에 정공 수송층 (5B) 이 직접 적층되는 경우와 비교할 때 낮아질 수 있다. 따라서, 캐리어 (정공) 가 발광 기능층 (6B) 에 평활하게 수송되어 발광 효율이 개선될 수 있다.
다른 한편으로, 발광 소자들 (1R 및 1G) 에 있어서, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 와 발광 기능층 (6B) 사이에 제공된 정공 수송층 (7) 이 아주 얇기 때문에, 캐리어 (전자들) 가 발광 기능층 (6B) 로부터 발광 기능층 (6R 및 6G) 로 전달될 수 있다. 이에 따라, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 은 발광 기능층 (6B) 가 발광 소자들 (1R 및 1G) 에서 발광하는 것을 허용하면서 선택적으로 발광하도록 허용될 수 있다.
추가로, 정공 수송층 (7) 이 매우 얇기 때문에, 정공 수송층 (7) 을 제공하는 것에 의해 야기되는 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 의 구동 전압 증가를 억제하는 것이 가능하다.
상술한 이유로, 서로 상이한 발광색들을 갖는 복수의 발광 소자들 (1R, 1G 및 1을 포함하는 발광 디바이스 (100) 에 있어서, 개별 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 의 발광 효율을 개선하고 발광 디바이스 (100) 를 효과적으로 제조하는 것이 가능하다.
[발광 디바이스를 제조하는 방법]
이하, 상술한 발광 디바이스 (100) 를 제조하는 방법의 예가 기재될 것이다.
도 2a 내지 도 4c 는 도 1 에 도시된 발광 디바이스를 제조하는 방법을 기재하는 도들이다. 이하, 각각의 프로세스가 순차적으로 기재될 것이다.
(1) 먼저, 회로 기판 (20) 이 준비되고, 회로 기판 (20) 상에 애노드들 (3R, 3G, 및 3B) 이 형성되며, 그 후 도 2a 에 도시된 바와 같이, 파티션 (31) 이 형성된다.
증착 방법 또는 CVD 방법과 같은 기상 막 형성 방법을 사용하여 전극 재료로 회로 기판 (20) 상에 막 형성이 수행된 후, 식각 등을 사용하여 전극 재료 상에서 패터닝을 수행하는 것에 의해 애노드들 (3R, 3G, 및 3B) 이 획득될 수 있다.
추가로, 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 이 노출되도록 포토리소그라피 방법을 사용하여 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 상에서 패터닝을 수행하는 것에 의해 파티션 (31) 이 형성될 수 있다.
여기서, 파티션 (31) 의 구성 재료는 내열성, 액체 반발성, 잉크 내용제성, 및 회로 기판 (20) 에 대한 접착성 등을 고려하여 선택될 수 있다. 구체적으로, 파티션 (31) 의 예들은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 에폭시 수지와 같은 유기 재료, 및 SiO2 와 같은 무기 재료를 포함한다.
부가적으로, 애노드들 (3R, 3G, 및 3B) 및 파티션 (31) 이 형성된 후, 파티션 (31) 및 애노드들 (3R, 3G, 및 3B) 의 표면들이 산소 플라즈마 처리될 수도 있다. 이러한 방식으로, 애노드들 (3R, 3G, 및 3B) 의 표면들에 친액성 특성을 적용하고, 파티션 (31) 및 애노드들 (3R, 3G, 및 3B) 의 표면들에 부착되는 유기물을 제거 (세척) 하며, 그리고 애노드들 (3R, 3G, 및 3B) 의 표면들의 주변들에서의 일함수를 조정하는 것이 가능하다.
여기서, 산소 플라즈마 처리의 조건들로서, 예를 들어 대략 100 W 내지 800 W 의 플라즈마 전력, 대략 50 ml/min 내지 100 ml/min 의 산소 가스 유량, 처리될 부재들 (애노드들 (3R, 3G, 및 3B)) 의 대략 수송 속도가 대략 0.5 mm/sec 내지 10 mm/sec, 그리고 회로 기판 (20) 의 온도가 대략 70 ℃ 내지 90 ℃ 인 것이 바람직하다.
부가적으로, 산소 플라즈마 처리 후에, 처리 가스로서 CF4 와 같은 플로린 기재 가스에 대해 플라즈마 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 플로린 기재 가스는 유기 재료이고 액체를 반발하는 광감성 수지로 이루어진 파티션 (31) 의 표면과만 반응한다. 따라서, 파티션 (31) 의 내부에 도포되는 액체의 불필요한 습윤 확산을 감소시키는 것이 가능하다.
(2) 다음, 도 2b 에 도시된 바와 같이, 정공 주입층을 형성하기 위한 잉크 (4a) 가 잉크 젯 헤드 (20) 로부터 파티션 (31) 에서 개별 애노드들 (3R, 3G 및 3B) 에 도포된다.
잉크 (4a) 는 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 의 구성 재료들 또는 그 전구체가 용매에 용해되거나 분산매에 분산되는 것을 허용한다. 분산매 또는 용매의 예들은 다양한 무기 용매들, 다양한 유기 용매들, 및 이들을 포함하는 혼합 용매를 포함한다.
후속하여, 애노드 (3) 상의 잉크 (4a) 를 건조 (용매를 제거 또는 분산매를 제거) 하고 필요에 따라 열처리를 수행하는 것에 의해 2c 에 도시된 바와 같이 정공 주입층들 (4R, 4G 및 4B) 이 형성된다.
건조는 상압 또는 감압 분위기에서 그대로 잉크를 두고, 열처리를 수행하거나 불활성 가스를 스프레이하는 것에 의해 수행될 수 있지만, 5 Pa 이하의 진공에서 10 분 내지 1 시간 동안 감압에서 건조가 수행된 후 150℃ 내지 250 ℃ 의 온도 범위에서 5 분 내지 30 분 동안 상압으로 오븐에서 잉크를 가열하고 건조하는 것이 바람직하다. 따라서, 평탄하고 우수한 특성들을 갖는 정공 주입층들 (4R, 4G, 및 4B) 이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 정공 주입층들 (4R, 4G, 및 4B) 은 잉크 (4a) 를 사용하여 액상 프로세스에 의해 형성된다.
(3) 다음, 도 2d 에 도시된 바와 같이, 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크 (5a) 가 잉크 젯 헤드 (200) 로부터 파티션 (31) 에서 개별 정공 주입층들 (4R 및 4G) 에 도포된다.
잉크 (5a) 는 정공 수송층들 (5R 및 5G) 의 구성 재료들 또는 그 전구체가 용매에 용해되거나 분산매에 분산되는 것을 허용한다. 분산매 또는 용매의 예들은 다양한 무기 용매들, 다양한 유기 용매들, 및 이들을 포함하는 혼합 용매를 포함한다.
후속하여, 정공 주입층들 (4R 및 4G) 상의 잉크 (5a) 를 건조 (용매를 제거 또는 분산매를 제거) 하고 필요에 따라 열처리를 수행하는 것에 의해 3a 에 도시된 바와 같이 정공 수송층들 (5R 및 5G) 이 형성된다.
건조는 상압 또는 감압 분위기에서 그대로 잉크를 두고, 열처리를 수행하거나 불활성 가스를 스프레이하는 것에 의해 수행될 수 있지만, 5 Pa 이하의 진공에서 10 분 내지 1 시간 동안 감압에서 건조가 수행된 후 150℃ 내지 250 ℃ 의 온도 범위에서 5 분 내지 30 분 동안 질소 분위기로 오븐에서 잉크를 가열하고 건조하는 것이 바람직하다. 따라서, 평탄하고 우수한 특성들을 갖는 정공 수송층들 (5R 및 5G) 이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 정공 수송층들 (5R 및 5G) 은 잉크 (5a) 를 사용하여 액상 프로세스에 의해 형성된다.
(4) 다음, 도 3b 에 도시된 바와 같이, 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크들 (6a 및 6b) 이 잉크 젯 헤드 (200) 로부터 파티션 (31) 에서 개별 정공 수송층들 (5R 및 5G) 에 도포된다.
잉크 (6a) 는 발광 기능층 (6R) 의 구성 재료 또는 전구체가 용매에 용해되거나 분산매에 분산되는 것을 허용한다. 잉크 (6b) 는 발광 기능층 (6G) 의 구성 재료 또는 그 전구체가 용매에 용해되거나 분산매에 분산되는 것을 허용한다. 분산매 또는 용매의 예들은 다양한 무기 용매들, 다양한 유기 용매들, 및 이들을 포함하는 혼합 용매를 포함한다.
후속하여, 정공 수송층들 (5R 및 5G) 상의 잉크들 (6a 및 6b) 을 건조 (용매를 제거 또는 분산매를 제거) 하고 필요에 따라 열처리를 수행하는 것에 의해 3c 에 도시된 바와 같이 발광 기능층들 (6R 및 6G) 가 형성된다.
건조는 상압 또는 감압 분위기에서 그대로 잉크를 두고, 열처리를 수행하거나 불활성 가스를 스프레이하는 것에 의해 수행될 수 있지만, 5 Pa 이하의 진공에서 10 분 내지 1 시간 동안 감압에서 건조가 수행된 후 150℃ 내지 250 ℃ 의 온도 범위에서 5 분 내지 30 분 동안 상압으로 오븐에서 잉크를 가열하고 건조하는 것이 바람직하다. 따라서, 평탄하고 우수한 특성들을 갖는 발광 기능층들 (6R 및 6G) 이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 발광 기능층들 (6R 및 6G) 는 잉크들 (6a 및 6b) 을 사용하여 액상 프로세스에 의해 형성된다.
(5) 다음, 도 3d 에 도시된 바와 같이, 정공 수송층 (5B) 을 형성하기 위한 잉크 (5b) 가 잉크 젯 헤드 (200) 로부터 파티션 (31) 에서 정공 주입층 (4B) 에 도포된다.
잉크 (5b) 는 정공 수송층 (5B) 의 구성 재료 또는 전구체가 용매에 용해되거나 분산매에 분산되는 것을 허용한다. 분산매 또는 용매의 예들은 다양한 무기 용매들, 다양한 유기 용매들, 및 이들을 포함하는 혼합 용매를 포함한다.
후속하여, 정공 주입층 (4B) 상의 잉크 (5b) 를 건조 (용매를 제거 또는 분산매를 제거) 하고 필요에 따라 열처리를 수행하는 것에 의해 4a 에 도시된 바와 같이 정공 수송층 (5B) 이 형성된다.
건조는 상압 또는 감압 분위기에서 그대로 잉크를 두고, 열처리를 수행하거나 불활성 가스를 스프레이하는 것에 의해 수행될 수 있지만, 5 Pa 이하의 진공에서 10 분 내지 1 시간 동안 감압에서 건조가 수행된 후 150℃ 내지 250 ℃ 의 온도 범위에서 5 분 내지 30 분 동안 상압으로 오븐에서 잉크를 가열하고 건조하는 것이 바람직하다. 따라서, 평탄하고 우수한 특성들을 갖는 정공 수송층 (5B) 이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 정공 수송층 (5B) 이 잉크 (5b) 를 사용하여 액상 프로세스에 의해 형성된다.
(6) 다음, 도 4b 에 도시된 바와 같이, 정공 수송층 (7), 발광 기능층 (6B), 전자 수송층 (8), 전자 주입층 (9) 및 캐소드 (10) 가 이 순서대로 파티션 (31) 에 걸쳐 정공 주입층 및 발광 기능층들을 피복하도록 발광 기능층들 (6R 및 6G) 및 정공 수송층 (5B) 상에 형성된다.
정공 수송층 (7), 발광 기능층 (6B), 전자 수송층 (8), 전자 주입층 (9), 및 캐소드 (10) 는 진공 증착 등과 건식 도금 방법을 사용하여 기상 프로세스에 의해 개별적으로 형성될 수 있다.
(7) 마지막으로, 도 4c 에 도시된 바와 같이, 밀봉 기판 (40) 이 수지층 (32)(밀봉층) 을 통해 캐소드 (10) 에 부착된다. 이러한 방식으로, 발광 디바이스 (100) 가 획득될 수 있다.
상술한 바와 같이, 개별 정공 수송층들 (5R, 5G 및 5B) 및 발광 기능층들 (6R 및 6G) 은 액상 프로세스를 사용하여 소자들의 각각에 대해 개별적으로 형성될 수 있고, 정공 수송층 (7) 및 발광 기능층들 (6B) 은 기상 프로세스를 사용하여 공통으로 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 에 개별적으로 형성된다. 이에 따라, 발광 소자들 (1R, 1G 및 1B) 가 효과적으로 제조될 수 있다.
[전자 장비]
도 5 는 본 발명이 적용되는 모바일 (또는 랩탑) 개인용 컴퓨터의 구성을 도시시하는 사시도이다.
도면에서, 개인용 컴퓨터 (1100) 는 디스플레이부를 포함하는 디스플레이 유닛 (1106) 및 키보드 (1102) 를 포함하는 본체 (1104) 로 구성되며, 디스플레이 유닛 (1106) 은 힌지 구조를 통해 본체 (1104) 에 의해 회전가능하게 지지된다.
개인용 컴퓨터 (1100) 에 있어서, 디스플레이 유닛 (1106) 에 포함된 디스플레이부는 상술한 발광 디바이스 (100) 로 구성된다.
도 6 은 본 발명의 전자 장비가 적용되는 모바일 폰 (PHS 포함) 의 구성을 도시하는 사시도이다.
도면에서, 모바일 폰 (1200) 은 복수의 동작 버튼들 (1202), 수화기 (1204), 송화기 (1206), 및 디스플레이부를 포함한다.
모바일 폰 (1200) 에 있어서, 디스플레이부는 상술한 발광 디바이스 (100) 로 구성된다.
도 7 은 본 발명의 전자 장비가 적용되는 디지털 스틸 카메라의 구성을 도시하는 사시도이다. 부가적으로, 외부 디바이스들과의 접속들이 도면에 간단히 도시되어 있다.
여기서, 일반 카메라는 대상의 광학 이미지에 의해 은염 사진 필름을 노출시키는 반면, 디지털 스틸 카메라 (1300) 는 전하 커플 디바이스 (CCD) 와 같은 이미징 소자를 통해 대사의 광학적 이미지를 광전기적으로 변환하는 것에 의해 이미징 신호 (이미지 신호) 를 생성한다.
디스플레이부는 디지털 스틸 카메라 (1300) 는 케이스 (바디)(1302) 의 후면에 제공되고, 디스플레이가 CCD 로부터의 이미징 신호에 기초하여 수행되고 전자 이미지로서 대상을 디스플레이하는 파인더로서 기능하도록 구성된다.
디지털 스틸 카메라 (1300) 에 있어서, 디스플레이부는 상술한 발광 디바이스 (100) 로 구성된다.
회로 기판 (1308) 는 케이스에 배치된다. 이미징 신호가 저장 (메모리) 되는 메모리는 회로 기판 (1308) 에 배치된다.
부가적으로, 광학 렌즈 (이미징 광학 시스템) 및 CCD 를 포함하는 수광 유닛 (1304) 은 케이스 (1302) 의 전면 측 (도면에 도시된 구성에서 후면 측) 에 제공된다.
포토그래퍼가 디스플레이부 상에 디스플레이되는 대상 이미지를 확증하고 셔터 버튼 (1306) 을 누를 때, CCD 의 이미징 신호는 회로 기판 (1308) 의 메모리로 전송되고 거기에 저장된다.
부가적으로, 디지털 스틸 카메라 (1300) 에서, 비디오 신호 출력 단자 (1312) 및 데이터 통신을 위한 입력 및 출력 단자 (1314) 는 케이스 (1302) 의 측면 상에 제공된다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이, TV 모니터 (1430) 및 개인용 컴퓨터 (1440) 가 비디오 신호 출력 단자 (312) 및 데이터 통신을 위한 입력 및 출력 단자 (1314) 에 필요에 따라 개별적으로 접속된다. 게다가, 회로 기판 (1308) 의 메모리에 저장된 이미징 신호는 미리 결정된 동작에 의해 개인용 컴퓨터 (1440) 및 TV 모니터 (1430) 로 출력되도록 구성된다.
본 발명의 전자 장비는 우수한 신뢰성을 갖는다.
부가적으로, 본 발명의 전자 장비는, 도 5 에서의 개인용 컴퓨터 (모바일 개인용 컴퓨터), 도 6 에서의 모바일 폰, 및 도 7 에서의 디지털 스틸 카메라에 부가하여, 예를 들어 TV, 비디오 카메라, 뷰 파이터 타입 비디오 테이프 레코더, 모니터 다이렉트 뷰 타입 디디오 테이프 레코더, 랩탑 개인용 컴퓨터, 카 네비게이션 시스템, 페이저, (통신 기능을 갖는) 전자 수첩, 전자 사전, 전자 달력, 전자 게임 머신, 워드 프로세서, 워크스테이션, 비디오폰, 보안용 TV 모니터, 전자 쌍안경, POS 단말기, 터치 패널을 포함하는 장비 (예를 들어, 금융 기관의 현금 자동 지급기 또는 자동 티켓 벤딩 머신), 의학 장비 (예를 들어, 전자 체온계, 혈압계, 혈당계, ECG 디스플레이 디바이스, 초음파 진단 디바이스, 또는 내시경 디스플레이 디바이스), 피시 파인더, 다양한 측정 장비, 미터들 (예를 들어, 차량, 항공기, 및 선박의 미터들), 비행 시뮬레이터, 다양한 모니터들 및 프로젝터와 같은 프로젝션 타입 디스플레이 디바이스에 적용될 수 있다.
상술한 본 발명의 발광 디바이스 및 전자 장비는 도면들에 도시된 실시형태들을 참조하여 기재되었지만, 거기에 본 발명이 제한되지 않는다.
작업 예들 : 파트 A
다음, 본 발명의 예들이 상세하게 기재될 것이다.
(1. 발광 소자의 제조)
[예 1]
먼저, 0.5 mm 의 두께를 갖는 투명 유리 기판이 준비되었다. 다음, 스퍼터링 방법을 사용하여 RGB 화소들의 개별 화소 전극들로서 기판 상에 100 nm 의 두께는 갖는 ITO 전극들 (제 1 애노드, 제 2 애노드 및 제 3 애노드) 이 형성되었다. 후속하여, 아크릴 수지로 이루어진 절연층이 형성되었고, 포토리소그라피 방법을 사용하여 개별 ITO 전극들을 노출시키도록 절연층 상에서 패터닝을 수행하는 것에 의해 파티션 (뱅크) 가 형성되었다.
부가적으로, 기판은 아세톤 및 그 후 2-프로판올에 침지되고 초음파로 세척된 후 산소 플라즈마 처리 및 아르곤 플라즈마 처리되었다. 이러한 플라즈마 처리들은 개별 기판들이 70 ℃ 내지 90℃ 의 온도에서 가열된 상태에서 100 w 의 플라즈마 전력, 20 sccm 의 가스 유량, 그리고 5 초의 처리 시간 동안 수행되었다.
다음, 정공 주입층을 형성하기 위한 잉크가 잉크 젯 방법을 사용하여 RGB 화소들의 개별 파티션들에 충전되고, ITO 전극들에 적용되고, 감압에서 건조되고, 그 후 열처리 (소성 (firing)) 됨으로써, 50 nm 의 두께를 갖는 정공 주입층을 형성하였다.
여기서, 정공 주입층을 형성하기 위한 잉크로서, PEDOT:PSS 의 혼합물의 수성 분산액이 사용되었다. 또한, 소성은 200 ℃ 의 온도에서 10 분 동안 감압으로 수행되었다.
다음, 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크가 잉크 젯 방법을 사용하여 RG 화소들의 개별 파티션들에 충전되고, 정공 주입층에 도포되고, 감압에서 건조되고, 그 후 열처리 (소성) 됨으로써, 20 nm 의 두께를 갖는 정공 수송층들 (제 1 및 제 3 정공 수송층들) 을 형성하였다.
여기서, 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크로서, 1.5 wt% 의 TFB (폴리(9,9-디옥틸-플루오렌-코-N-(4-부틸페닐)-디페닐아민)) 를 포함하는 테트라메틸 벤젠 용액이 사용되었다. 부가적으로, 200 ℃ 의 온도에서 30 분 동안 질소로 충전된 글로부 박스에서 소성이 수행되었다.
다음, 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크가 잉크 젯 방법을 사용하여 RG 화소들의 개별 파티션들에 충전되고, 정공 수송층에 도포되고, 감압에서 건조되고, 그 후 열 처리 (소성) 됨으로써, 20 nm 의 두께를 갖는 발광 기능층들 (제 1 및 제 3 발광 기능층들) 을 형성하였다.
여기서, 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크로서, CBP(4,4'-비스(9-디카르바조일)-2,2'-비페닐) 및 Ir(ppy)3(Fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐) 이 90:10 의 중량비로 서로 혼합되는 테트라메틸 벤젠 용액 (농도 1.2 wt%) 이 형성된다. 부가적으로, 건조는 5 Pa 이하의 진공도에서 10 분 동안 감압에서 수행되었다. 또한, 소성은 220 ℃ 의 온도에서 10 분 동안 질소로 충전된 글로브 박스에서 수행되었다.
다음, 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크가 잉크 젯 방법을 사용하여 B 화소들의 파티션에 충전되고, 정공 주입층에 도포되고, 감압에서 건조되고, 그 후 열 처리 (소성) 됨으로써, 20 nm 의 두께를 갖는 정공 수송층 (제 2 정공 수송층) 을 형성하였다.
여기서, 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크로서, 저분자량 정공 재료인, 0.3 wt% 의 농도로 α-NPD 를 포함하는 CHB (시클로헥실벤젠) 용액이 사용되었다. 또한, 소성은 160 ℃ 의 온도에서 10 분 동안 질소로 충전된 글로부 박스에서 수행되었다.
다음, 정공 수송층을 형성하기 위한 재료 (중간층을 형성하기 위한 재료) 로 증착에 의해 RGB 화소들에 걸쳐 막 형성이 수행됨으로써, 1 nm 의 두께를 갖는 정공 수송층 (공통 정공 수송층 (중간층)) 을 형성하였다.
여기서, 정공 수송층을 형성하기 위한 재료 (중간층을 형성하기 위한 재료) 로서, 저분자량 정공 수송 재료인 α-NPD 가 사용되었다.
다음, 증착에 의해 발광 기능층을 형성하기 위한 재료로 RGB 화소들에 걸쳐 막 형성이 수행됨으로써, 20 nm 의 두께를 갖는 발광 기능층 (제 2 발광 기능층) 을 형성하였다.
여기서, 발광 기능층을 형성하기 위한 재료로서, 90 질량부의 CBP(4,4'-비스(9-디카르바조일)-2,2'-비페닐) 에 대해 10 질량부의 FIrpic 가 도핑된 재료가 사용되었다. 부가적으로, 건조는 5 Pa 이하의 진공도에서 10 분 동안 감압에서 수행되었다.
다음, 진공 증착 방법에 의해 Alq3 로 제 2 발광 기능층 상에서 막 형성이 수행됨으로써, 20 nm 두께를 갖는 전자 수송층을 형성하였다.
다음, 진공 증착 방법에 의해 리튬 플루오라이드 (LiF) 로 전자 수송층 상에서 막 형성이 수행됨으로써, 1 nm 두께를 갖는 전자 주입층을 형성하였다.
다음, 진공 증착 방법에 의해 Al 로 전자 주입층 상에서 막 형성이 수행됨으로써, 200 nm 두께를 갖는 Al 으로 이루어진 캐소드를 형성하였다.
상술한 프로세스에 있어서, RGB 화소들 (제 1 내지 제 3 발광 소자들) 을 포함하는 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 2]
저분자량 정공 수소 재료인 α-NPD 및 고분자량 정공 수송 재료인 TFB (폴리(9,9-디옥틸-플루오렌-코-N-(4-부틸페닐)-디페닐아민)) 의 혼합 재료 (질량비에 관하여 50:50 의 혼합비) 가 B 화소들의 정공 수송층 (제 2 정공 수송층) 을 형성하기 위한 재료로서 사용된 것을 제외하고, 상술한 실시예 1 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 3]
RG 화소들이 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크로 코팅되고, B 화소들이 정공 수송층을 형성하기 위한 재료로 코팅되며, 건조 및 소성이 이들 화소들에 대해 개별적으로 수행된 것을 제외하고, 상술한 실시예 1 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 4]
RG 화소들이 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크로 코팅되고, B 화소들이 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크로 코팅되며, 건조 및 소성이 이들 화소들에 대해 개별적으로 수행된 것을 제외하고, 상술한 실시예 2 와 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 5]
3-페녹시톨루엔이 RG 화소들을 위해 사용된 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크 및 B 화소들을 위해 사용된 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크의 각각에 대한 용매로서 사용된 것을 제외하고, 상술한 실시예 1 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 6]
3-페녹시톨루엔이 RG 화소들을 위해 사용된 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크 및 B 화소들을 위해 사용된 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크의 각각에 대한 용매로서 사용된 것을 제외하고, 상술한 실시예 2 와 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 7]
3-페녹시톨루엔이 RG 화소들을 위해 사용된 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크 및 B 화소들을 위해 사용된 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크의 각각에 대한 용매로서 사용된 것을 제외하고, 상술한 실시예 3 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 8]
3-페녹시톨루엔이 RG 화소들을 위해 사용된 발광 기능층을 형성하기 위한 잉크 및 B 화소들을 위해 사용된 정공 수송층을 형성하기 위한 잉크의 각각에 대한 용매로서 사용된 것을 제외하고, 상술한 실시예 4 와 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 9]
공통 정공 수송층 (중간층) 의 두께가 1.5 nm 로 설정된 것을 제외하고, 상술한 실시예 1 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
[실시예 10]
공통 정공 수송층 (중간층) 의 두께가 2 nm 로 설정된 것을 제외하고, 상술한 실시예 1 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
(비교예 1)
공통 정공 수송층 (중간층) 의 두께가 3 nm 로 설정된 것을 제외하고, 상술한 실시예 1 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
(비교예 2)
공통 정공 수송층 (중간층) 의 형성이 생략된 것을 제외하고, 상술한 실시예 1 과 동일한 방식으로 발광 디바이스가 제조되었다.
(2. 평가)
상술한 방식으로 제조된 개별 실시예들 및 개별 비교예들의 발광 디바이스들에서 RGB 화소들의 발광 소자들의 수명 (LT50) 이 측정되었을 때, R 화소들 및 G 화소들의 발광 소자들과 B 화소들의 발광 소자들 사이의 수명 및 개별 화소들의 발광 소자들의 수명이 개별 비교예들의 발광 디바이스들과 비교할 때 우수하였다.
실시예들 1, 9 및 10 및 비교예들 1 및 2 의 발광 디바이스들에 있어서 G 화소들의 발광 소자들의 수명을 측정한 결과가 도 8a 에 나타나 있다. 부가적으로, 실시예들 1 및 10 및 비교예들 1 및 2 의 발광 디바이스들에 있어서 B 화소들의 발광 소자들의 수명을 측정한 결과는 도 8b 에 나타나 있다.
추가로, 실시예 2 의 발광 디바이스는 실시예 1 의 발광 디바이스와 비교할 때 G 화소들의 발광 소자들의 높은 발광 효율을 가졌다.
작업 예들: 파트 B
용액 기재 OLED 들의 준비
이러한 타입의 용액 기재 OLED들의 제조는 문헌에, 예를 들어 WO 2004/037887 에 이미 여러번 기재되었다. 또한, 진공 기반 OLED들의 제조가, 예를 들어 WO 2004/058911 에 이미 여러번 기재되었다. 다음에 기재되는 예들에 있어서, 하나의 OLED 내에서, 층들이 용액 기반 또는 진공 기반 중 어느 하나로 도포되며, 적색 및 녹색 발광층을 포함하는 프로세싱은 용액으로부터 수행되고, 반면 후속층들 (공통 청색 방출층, 정공 차단층 및 전자 주입층) 은 진공에서 프로세싱된다. 상술한 일반적인 프로세스들은 본 출원의 조건들 (두께의 변동, 재료들) 에 적응되고 및/또는 결합된다.
적색 및 녹색 발광 소자들의 구조는 다음과 같다:
- 기판
- ITO (50 nm)
- 홀 주입층 (녹색 소자에 대해 20 nm 및 적색 소자에 대해 60 nm)
- 홀 수송층 (HTL) (20 nm)
- 방출층 (EML) (60 nm)
- 공통 청색 방출층 (BCL) (20 nm)
- 전자 수송층 (ETL) (20 nm)
- 캐소드
청색 발광 소자들의 구조는 다음과 같다:
- 기판
- ITO (50 nm)
- 홀 주입층 (20 nm)
- 홀 수송층 (HTL) (40 nm)
- 방출층 (BCL) (20 nm)
- 전자 수송층 (ETL) (20 nm)
- 캐소드
녹색 및 적색 방출 소자의 경우 방출층과 공통 청색 방출층 사이, 그리고 녹색 방출 소자의 경우 정공 수송층과 공통 청색층 사이에, "표면 개선층 (SIL)" 으로 또한 칭할 수 있는, 공통 정공 수송층이 도입된다. 다음에 언급되는 비교예들은 그러한 공통 정공 수송층을 갖지 않는다.
50 nm 의 두께로 구조화된 ITO (인튬 틴 옥사이드) 로 코팅된 유리 플레이트들이 기판으로서 작용한다. 이들은 보다 양호한 프로세싱을 위해 PEDOT:PSS 로 코팅된다. PEDOT:PSS (폴리(3,4-에틸렌디옥시-2,5-티오펜) : 폴리스티로술포네이트) 는 독일 Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG 로부터 매입된다. PEDOT:PSS 의 스핀 코팅이 공기 중 수분으로부터 수행된다. 후속하여, PEDOT:PSS 는 180℃ 에서 10 분 동안 가열에 의해 공기에서 건조되어, 물의 잔류물을 제거한다. 정공 수송층 및 방출층은 이들 코팅된 유리 플레이트들에 적용된다. 사용된 정공 수송층은 가교성이다. 다음 구조의 정공 수송층 중합체가 적색 및 녹색 화소를 위해 사용되며, 이는 WO 2010/097155 에 따라 합성될 수 있다.
Figure pct00044
정공 수송 중합체는 톨루엔에서 용해된다. 여기에서와 같이, 디바이스에 대해 통상적인 20 nm 의 층 두께가 스핀 코팅에 의해 달성될 경우, 그러한 용액들의 통상의 고체 함량은 약 5 g/l 이다. 층들은 불활성 가스 분위기, 본 경우에는 아르곤에서 스핀 코팅에 의해 도포되고, 180℃ 에서 60 분 동안 가열하는 것에 의해 건조된다.
적색 및 방출층은 항상 적어도 하나의 매트릭스 재료 (호스트 재료) 및 방출 도펀트 (에미터) 로 구성된다. 또한, 복수의 매트릭스 재료들 및 코-도펀트들의 혼합물이 발생할 수도 있다. 여기서 H1 (40%) : H2 (40%) : D4 (20%) 와 같은 표현은, 재료 H1 이 40% 의 중량비로 방출층에 존재하고, 재료 H2 가 40% 의 중량비로 방출층에 존재하며, 도펀트 D4 가 20% 의 중량비로 방출층에 존재하는 것을 의미한다. 방출층의 혼합물은 톨루엔에서 또는 선택적으로 클로르벤젠에서 용해된다. 여기에서와 같이, 디바이스에 대해 통상적인 60 nm 의 층 두께가 스핀 코팅에 의해 달성될 경우, 그러한 용액들의 통상의 고체 함량은 약 18 g/l 이다. 층들은 불활성 가스 분위기, 본 경우에 있어서 아르곤에서 스핀 코팅에 의해 도포되고, 160℃ 에서 10 분 동안 가열하는 것에 의해 건조된다. 본 발명의 작업 예들에서 사용되는 매트릭스 재료들은 표 1 에 나타나 있다.
공통 청색 방출층을 위한 재료 뿐만 아니라 전자 수송층은 진공에서 열 증발에 의해 형성된다. 여기서, 예를 들어 전자 수송층은, 공증발에 의해 소정의 체적비로 서로 혼합되는, 하나 보다 많은 재료로 이루어질 수도 있다. 여기서 ETM1:ETM2 (50%:50%) 와 같은 표현은, 재료들 ETM1 및 ETM2 가 95%:5% 의 체적비로 층에 존재하는 것을 의미한다. 본 발명의 작업 예들에서 사용되는 재료들은 표 1 에 나타나 있다.
캐소드는 100 nm 두께로 알루미늄층의 열 증발에 의해 형성된다.
OLED들은 표준 방법들에 의해 특징화된다. 이러한 목적을 위해, 람베르트 (Lambert) 방출 특성들 및 동작 (수명) 을 가정하는 전자발광 스펙트럼들, 전류/전압/발광 밀도 특성 라인들 (IUL 특성 라인들) 이 결정된다. IUL 특성 라인들은 소정의 휘도에서 동작 전압 (V 로) 및 외부 양자 효율 (% 로) 과 같은 특성 숫자들을 결정하기 위해 사용된다. LT80 @ 10000 cd/m2 는 OLED 가 10000 cd/m2 의 초기 휘도로부터 초기 강도의 80% 까지, 즉 8000 cd/m2 까지 강하되는 수명이다.
상이한 OLED들의 광전자 특성들은 표 12 내지 표 17 에서 요약된다. 예들 Comp_R, Comp_G, Comp_B 뿐만 아니라 Comp_B2-6 는 종래 기술에 따른 비교예들이고, 예들 E_R,E_G,E_B 뿐만 아니라 E_B2-8 는 사용된 재료들 및 발명의 층 조성을 갖는 OLED들의 데이터를 나타낸다.
다음에서, 본 발명에서 사용된 재료들의 이점을 주목하기 위해 일부 예들이 상세하게 설명된다. 그럼에도 불구하고, 표 12 내지 표 17 에 나타낸 바와 같은 데이터의 선택만이 주목되어야 한다.
적어도 하나의 중합체 및 적어도 하나의 저분자량 화합물의 청구된 복합층과 함께, 기재된 공통 정공 수송층 (표면 개선층 (SIL)) 은 청색 공통층 OLED 디바이스 내에서 청색 화소들에 대한 개선된 OLED 성능을 유도한다. 공통 정공 수송층이 포함되면, 공통 정공 수송층이 없는 디바이스와 비교하여, 효율 및 수명이 모두 증가된다.
실시예 E_B 및 비교예 Comp_B 에 나타낸 바와 같이, 청색 화소에 대하여, 수명이 2 배 커지고, (20h vs. 9h), 효율이 10% 보다 더 증가되며, 1000cd/m²에서의 구동 전압이 4.3 V 에서 4.1 V 로 감소된다. 적색 및 녹색 화소들에 대하여, 효율은 약간만 감소된다 (3% 미만), 보다 양호한 청색 성능을 달성하기 위한 절충으로서 적색 및 녹색 화소들의 수명은 감소된다.
모든 언급된 재료 조합들은 청색 화소 성능에 대해 그러한 긍정적인 효과를 나타낸다. 적색 및 녹색 화소 성능은 약간만 감소된다.
Figure pct00045
표 1 : OLED 에 사용된 재료들의 구조식
Figure pct00046
Figure pct00047
표 2 : 공통 정공 수송층에 사용된 재료들의 구조식
Figure pct00048
표 3 : OLED들의 정공 수송층들에 사용된 중합체들의 구조식
Figure pct00049
표 4 : OLED들의 정공 수송층들에 사용된 중합체들 및 SIL-재료들의 혼합물
50:50 의 중합체 및 대응 SIL 재료 이외의 다른 혼합비들이 프로세스능력 및 인쇄능력을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
다음에, 디바이스 예들이 나타나 있다. 명백한 이유들로, 항상 동일한 (HIL, HTL, BCL, ETL, 캐소드 및 애노드) 를 갖는 층들은 명시적으로 언급되지 않는다. 상이한 화소의 완전한 구조는, 하기의 구조로 이루어진다.
Figure pct00050
표 5 : RGB 화소의 예시적인 구조
Figure pct00051
표 6 : 공통 정공 수송층 (SIL) 이 없는 RGB 화소
Figure pct00052
표 7 : 공통 정공 수송층 (SIL) 을 갖는 RGB 화소
Figure pct00053
표 8 : 비교예들 : 공통 정공 수송층 (SIL) 이 없는 청색 화소
Figure pct00054
표 9 : 디바이스 실시예들, 공통 정공 수송층 (SIL)(동일한 정공 수송층, 상이한 공통 정공 수송층) 을 갖는 청색 화소
Figure pct00055
표 10 : 디바이스 실시예들, 공통 정공 수송층 (SIL)(상이한 정공 수송층, 동일한 공통 정공 수송층) 을 갖는 청색 화소
Figure pct00056
표 11 : 디바이스 실시예들, 공통 정공 수송층 (또한 정공 수송층에서의 SIL 분자, 동일한 중합체) 을 갖는 청색 화소
Figure pct00057
표 12 : 공통 정공 수송층 (SIL) 이 없는 RGB 화소
Figure pct00058
표 13 : 공통 정공 수송층 (SIL) 을 갖는 RGB 화소
Figure pct00059
표 14 : 비교예들, 공통 정공 수송층 (SIL) 이 없는 청색 화소
Figure pct00060
표 15 : 디바이스 실시예들, 공통 정공 수송층 (SIL)(동일한 정공 수송층, 상이한 공통 정공 수송층) 을 갖는 청색 화소
Figure pct00061
표 16 : 디바이스 실시예들, 공통 정공 수송층 (SIL)(상이한 정공 수송층, 동일한 공통 정공 수송층) 을 갖는 청색 화소
Figure pct00062
표 17 : 디바이스 실시예들, 공통 정공 수송층(SIL)(또한 정공 수송층에서의 SIL 분자, 동일한 중합체) 을 갖는 청색 화소
1 발광 소자
1B 발광 소자
1G 발광 소자
1R 발광 소자
3 애노드
3B 애노드
3G 애노드
3R 애노드
4B 정공 주입층
4G 정공 주입층
4R 정공 주입층
4a 잉크
5B 정공 수송층
5G 정공 수송층
5R 정공 수송층
5a 잉크
5b 잉크
6B 발광 기능층
6G 발광 기능층
6R 발광 기능층
6a 잉크
6b 잉크
7 정공 수송층
8 전자 수송층
9 전자 주입층
10 캐소드
20 회로 기판
21 기판
22 층간 절연막
23 스위칭 소자
24 배선
31 파티션
32 수지층
40 밀봉 기판
100 발광 디바이스
100R 서브 화소
100G 서브 화소
100B 서브 화소
200 잉크 젯 헤드
231 반도체층
232 게이트 절연층
233 게이트 전극
234 소스 전극
235 드레인 전극
1100 개인용 컴퓨터
1102 키보드
1104 본체
1106 디스플레이 유닛
1200 모바일 폰
1202 동작 버튼
1204 수화기
1206 송화기
1300 디지털 스틸 카메라
1302 케이스
1304 수광 유닛
1306 셔터 버튼
1308 회로 기판
1312 비디오 신호 출력 단자
1314 입력 및 출력 단자
1430 TV 모니터
1440 개인용 컴퓨터

Claims (14)

  1. 제 1 애노드, 공통 캐소드, 상기 제 1 애노드와 상기 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 1 정공 수송층, 및 상기 제 1 정공 수송층과 접촉하는 상태로 상기 제 1 정공 수송층과 상기 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 1 발광 기능층을 포함하는 제 1 발광 소자; 및
    제 2 애노드, 상기 공통 캐소드, 상기 제 2 애노드와 상기 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 2 정공 수송층, 상기 제 2 정공 수송층과 접촉하는 상태로 상기 제 2 정공 수송층과 상기 공통 캐소드 사이에 제공되는 공통 정공 수송층, 및 상기 공통 정공 수송층과 접촉하는 상태로 상기 공통 정공 수송층과 상기 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 2 발광 기능층을 포함하는 제 2 발광 소자를 포함하고,
    상기 공통 정공 수송층은 상기 제 1 발광 기능층과 접촉하는 상태로 상기 공통 캐소드와 상기 제 1 발광 기능층 사이에 제공되고,
    상기 공통 정공 수송층의 두께는 2 nm 이하인, 발광 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 정공 수송층, 상기 제 1 발광 기능층 및 상기 제 2 정공 수송층은 각각 액상 프로세스를 사용하여 형성되고; 그리고
    상기 공통 정공 수송층 및 상기 제 2 발광 기능층은 기상 프로세스를 사용하여 형성되는, 발광 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 정공 수송층은 고분자량 정공 수송 재료를 사용하여 구성되고, 그리고
    상기 제 2 정공 수송층 및 상기 공통 정공 수송층은 각각 저분자량 정공 수송 재료를 사용하여 구성되는, 발광 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층 및 상기 공통 정공 수송층은 저분자량 정공 수송 재료로서 3 개의 방향족 또는 헤테로방향족 고리계들을 갖는 트리아릴아민 화합물을 포함하는, 발광 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 트리아릴아민 화합물은 다음의 식 (I) 을 갖고:
    Figure pct00063

    식중,
    Ar1 내지 Ar3 은, 각각의 발생 시, 각각의 경우에서 동일하게 또는 상이하게, 하나 이상의 라디칼들 R 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고;
    R 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, CN, NO2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R1, S(=O)2R1, OSO2R1, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 3 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=S, C=NR1, P(=O)(R1), SO, SO2, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기, 또는 가교성기 Q 이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있고,
    R1 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, 또는 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 5 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 부가적으로 하나 이상의 H 원자들은 F 에 의해 대체될 수도 있으며; 2 이상의 치환기들 R1 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있는, 발광 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층은, 상기 공통 정공 수송층의 구성 재료의 특성과 동일하거나 근사한 특성을 갖는 재료를 포함하는 것에 의해 구성되는, 발광 디바이스.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 정공 수송층은, 상기 저분자량 정공 수송 재료 이외에 고분자량 정공 수송 재료를 또한 포함하여 구성되는, 발광 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 고분자량 정공 수송 재료는, 다음의 식 (XI) 의 적어도 하나의 구조 단위를 포함하는 중합체이고:
    Figure pct00064

    식중,
    Ar1 내지 Ar3 은, 각각의 발생 시, 각각의 경우 동일하게 또는 상이하게, 하나 이상의 라디칼들 R 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계이고;
    R 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, Cl, Br, I, N(R1)2, CN, NO2, Si(R1)3, B(OR1)2, C(=O)R1, P(=O)(R1)2, S(=O)R1, S(=O)2R1, OSO2R1, 각각이 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 1 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 직쇄 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 또는 3 내지 40 개의 C 원자들을 갖는 분지형 또는 환형 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기 (여기서, 하나 이상의 인접하지 않은 CH2 기들은 R1C=CR1, C≡C, Si(R1)2, C=O, C=S, C=NR1, P(=O)(R1), SO, SO2, NR1, O, S 또는 CONR1 에 의해 대체될 수도 있고, 그리고 하나 이상의 H 원자들은 D, F, Cl, Br, I 또는 CN 에 의해 대체될 수도 있음), 또는 각각의 경우 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 모노- 또는 다환, 방향족 또는 헤테로방향족 고리계, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아릴옥시 또는 헤테로아릴옥시기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 치환될 수도 있는, 5 내지 60 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 아랄킬 또는 헤테로아랄킬기, 또는 하나 이상의 라디칼들 R1 에 의해 치환될 수도 있는, 10 내지 40 개의 방향족 고리 원자들을 갖는 디아릴아미노기, 디헤테로아릴아미노기 또는 아릴헤테로아릴아미노기이고, 여기서, 2 이상의 라디칼들 R 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족, 방향족 및/또는 벤조 융합 고리계를 형성할 수도 있고;
    R1 은, 각각의 발생 시, 동일하게 또는 상이하게, H, D, F, 또는 1 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 지방족 탄화수소 라디칼, 5 내지 20 개의 C 원자들을 갖는 방향족 및/또는 헤테로방향족 탄화수소 라디칼이며, 여기서 부가적으로 하나 이상의 H 원자들은 F 에 의해 대체될 수도 있으며; 2 이상의 치환기들 R1 은 또한 서로 모노- 또는 다환, 지방족 또는 방향족 고리계를 형성할 수도 있으며; 그리고
    쇄선들은 상기 중합체에서 인접 구조 단위들로의 결합들을 나타내는, 발광 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공통 정공 수송층의 구성 재료는 전자 차단 특성을 갖는, 발광 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 기능층의 구성 재료는 주 재료로서 저분자량 재료로 구성되는, 발광 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공통 정공 수송층의 두께는 1 nm 이하인, 발광 디바이스.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 3 애노드, 상기 공통 캐소드, 상기 제 3 애노드와 상기 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 3 정공 수송층, 및 상기 제 3 정공 수송층과 접촉하는 상태로 상기 제 3 정공 수송층과 상기 공통 캐소드 사이에 제공되는 제 3 발광 기능층을 포함하는 제 3 발광 소자를 더 포함하고,
    상기 공통 정공 수송층은 상기 제 3 발광 기능층과 접촉하고,
    상기 제 1 발광 소자, 상기 제 2 발광 소자, 및 상기 제 3 발광 소자는 서로 상이한 발광색들을 갖는, 발광 디바이스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 소자의 발광색은 적색이고,
    상기 제 2 발광 소자의 발광색은 청색이며,
    상기 제 3 발광 소자의 발광색은 녹색인, 발광 디바이스.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 디바이스를 포함하는, 전자 장비.
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