KR20170028963A - 상이한 리튬 화합물들을 포함하는 전자 수송층 스택을 포함하는 유기 발광 다이오드(oled) - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층(161/162)의 전자 수송층 스택(160)을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED)(100)에 관한 것으로서, 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로, 상기 제1 전자 수송층(161)은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고; 상기 제2 전자 수송층(162)은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며, 상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고; 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않다.
Description
본 발명은 전자 수송층 스택을 포함하는 유기 발광 다이오드, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 자발광 소자로서, 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답, 고휘도, 우수한 구동 전압 특성 및 색 재현성을 가진다. 일반적인 OLED는 기판 상에 순차적으로 적층된 애노드, 정공 수송층(HTL), 발광층(EML), 전자 수송층(ETL) 및 캐소드를 포함한다. 이와 관련하여, HTL, EML 및 ETL은 유기 화합물로 형성된 박막이다.
애노드와 캐소드에 전압이 인가되면, 애노드로부터 주입되는 정공이 HTL을 통해 EML로 이동하고 캐소드로부터 주입되는 전자는 ETL을 거쳐 EML로 이동한다. 정공과 전자는 EML에서 재결합하여 엑시톤을 생성한다. 엑시톤이 여기 상태에서 기저 상태로 떨어질 때, 빛이 방출된다. 상술한 구조를 갖는 OLED가 우수한 효율 및/또는 긴 수명을 갖기 위해서는, 정공 및 전자의 주입 및 흐름이 균형을 이루어야 한다.
본 발명의 실시 양태는 효율성 및/또는 수명을 증가시키고, 특히 cd/A로 측정하고, CIE-y로 나눈 값으로서의 효율성, 특히 청색 발광 OLED의 효율성을 증가시키고, 상부 및/또는 하부 방출 유기 발광 다이오드 (OLED) 수명을 증가시키는 방법을 제공한다. 본 발명은 발광층 및 전자 수송층 스택(ETL)을 포함하는 유기 발광 다이오드 (OLED), 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않은, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 동일한 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않은, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 매트릭스 화합물은 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않는, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 동일한 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 매트릭스 화합물은 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않는, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 포스핀 옥사이드계 화합물 및/또는 치환된 페난트롤린 화합물인, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일한 포스핀 옥사이드계 화합물 및/또는 동일한 치환된 페난트롤린 화합물인, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 포스핀 옥사이드계 화합물인, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일한 포스핀 옥사이드계 화합물인, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 치환된 페난트롤린 화합물인, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일한 치환된 페난트롤린 화합물인, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 실시 양태에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고, 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않은, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고, 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층은 발광층에 가장 가깝게 배열되고, 상기 제2 전자 수송층은 캐소드에 가장 가깝게 배열되는, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층의 전자 수송층 스택을 포함하는 유기발광 다이오드(OLED)로서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층은 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층은 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고;
상기 제1 전자 수송층은 발광층에 가장 가깝게 배열되고, 상기 제2 전자 수송층은 캐소드에 가장 가깝게 배열되는, 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 하부 방출 OLED 또는 상부 방출 OLED일 수 있다.
하기에 정의된 용어와 관련하여, 청구항 또는 본 명세서 다른 부분에서 다른 정의가 주어지지 않는 한, 하기 정의가 적용될 것이다.
색 공간은 CIE-x 및 CIE-y 좌표로 설명된다 (International Commission on Illumination 1931). 청색 방출의 경우 CIE-y가 특히 중요하다. CIE-y가 작을수록 더 진한 청색을 나타낸다. OLED의 효율은 cd/A로 기록된다. 칸델라는 광도의 SI 기본 단위이며, 광도 함수 (상이한 파장에 대한 인간의 눈 감도의 표준화된 모델)에 의해 가중된 특정 방향으로의 광원에 의해 방출되는 출력을 나타낸다. 인간의 눈은 진한 파란색과 진한 빨간색에 특히 민감하다. 따라서, cd/A 단위로 측정된 효율은 청색 방출의 경우 방출색 CIE-y에 대해 보정된다. 예를 들어, 청색 OLED가 진해지면, 양자 효율 (방출되는 광자에 대한 광자 비교)이 동일하더라도, 더 낮은 cd/A 효율을 가질 수 있다. cd/A로 측정된 효율을 CIE-y로 나눔으로써, 약간 다른 청색 음영을 갖는 OLED의 효율을 비교할 수 있다.
Eff.라고 명명된 효율은 암페어 당 칸델라 단위 (cd/A)로 측정되어 CIE-y로 나누어 진다.
리튬 유기 착물과 관련하여, 용어 "동일하지 않음" 또는 "상이함"은, 제1 전자 수송층이 제2 전자 수송층의 제2 리튬 유기 착물과 다른 화학 구조를 가지는 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 적어도 이들 각각의 리튬 유기 착물의 화학 구조로 달라진다.
용어 "OLED"와 "유기 발광 다이오드"는 동시에 사용되고 동일한 의미를 갖는다.
본 명세서에서 사용되는 "중량 퍼센트", "wt%", "중량에 대한 퍼센트", "중량%" 및 이들의 변형은, 조성물, 성분, 물질 또는 제제에 대한 것으로서, 각각 전자 수송층의 조성물, 성분, 물질 또는 제제의 중량을 그 조성물의 총 중량으로 나눈 값에 100을 곱한 값을 의미한다. 각각의 전자 수송층의 모든 성분, 물질 또는 제제의 총 중량%는 100 중량%를 초과하지 않는다.
모든 숫자 값은 명시적으로 표시되었는지 여부에 관계없이, "약"이라는 용어로 수식된 것으로 가정한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "약"은 발생할 수 있는 수치적 양의 변화를 나타낸다. "약"이라는 용어로 수식되었는지 여부에 관계없이, 청구항은 그 양과 균등한 양을 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "a", "an"및 "the"는 내용이 명확하게 달리 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다는 것으로 해석되어야 한다.
용어 "없음", "함유하지 않음", "포함하지 않음"은 불순물을 배제하지 않는다. 불순물은 본 발명에 의해 달성되는 목적과 관련하여 기술적 효과가 없다.
용어 "알킬"은 직쇄 또는 분지형 알킬기를 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어 "탄소수 1개 내지 20개"는 1 내지 20 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬기를 나타낸다. 알킬기는 메틸, 에틸 및 프로필, 부틸 또는 펜틸의 이성질체, 예를 들면, 이소프로필, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸 및/또는 이소펜틸을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 용어 "아릴"은 방향족 기, 예를 들면, 페닐 또는 나프틸을 의미한다.
여기서, 제1 구성이 제2 구성 "상에" 형성 또는 배치되는 것으로 언급될 때, 제1 구성은 제2 구성 상에 직접 배치될 수 있거나, 하나 이상의 다른 구성이 그 사이에 배치될 수있다. 제1 구성이 제2 구성 "상에 직접적으로" 형성되거나 배치되는 것으로 언급될 때, 그 사이에는 다른 구성이 배치되지 않는다.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층을 포함하는 전자 수송층 스택은 리튬 할라이드가 없을 수 있다.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층을 포함하는 전자 수송층 스택은 리튬 무기염이 없을 수 있다.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층을 포함하는 전자 수송층 스택은 리튬 화합물로서 리튬 유기 착물만을 함유할 수 있다.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 내지 약 65 중량% 이하, 또한 바람직하게는 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고; 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 내지 약 65 중량% 이하, 또한 바람직하게는 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하고; 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물의 상기 중량%는 상기 제1 전자 수송층의 총 중량을 기준으로 하고, 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물의 상기 중량%는 상기 제2 전자 수송층의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 할라이드는 LiF, LiCl, LiBr 및 LiJ를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있으며, 여기서 제1 리튬 할라이드는 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않다. 그러나, 가장 바람직한 것은 LiF이다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 리튬 유기 착물의 유기 리간드는 퀴놀레이트 일 수 있다. 바람직하게는 리튬 유기 착물은 하기 화학식 (I), 화학식 (II) 또는 화학식 (III)의 리튬 유기 착물이다:
상기 화학식에서,
A1 내지 A6은 동일하거나, 또는 독립적으로 CH, CR, N 또는 O로부터 선택되고,
R은 동일하거나, 또는 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1개 내지 20개의 알킬 또는 아릴 또는 헤테로 아릴로부터 선택되고; 더 바람직하게는 A1 내지 A6은 CH이다.
적합하게 사용될 수 있는 퀴놀레이트는 WO 2013079217 A1에 개시되며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 리튬 유기 착물의 유기 리간드는 보레이트계 유기 리간드일 수 있고, 바람직하게는 리튬 유기 착물은 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트이다. 적합하게 사용될 수 있는 보레이트계 유기 리간드는 WO 2013079676 A1에 개시되며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 리튬 유기 착물의 유기 리간드는 페놀레이트 리간드일 수 있고, 바람직하게는 리튬 유기 착물은 리튬 2-(디페닐포스포릴)페놀레이트이다. 적합하게 사용될 수 있는 페놀레이트 리간드는 WO 2013079678 A1에 개시되며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
나아가, 페놀레이트 리간드는 피리디놀레이트, 바람직하게는 2-(디페닐포스포릴)피리딘-3-올레이트의 군으로부터 선택될 수 있다. 적합하게 사용될 수 있는 피리딘 페놀레이트 리간드는 JP 2008195623에 개시되며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
추가적으로, 페놀레이트 리간드는 이미다졸 페놀레이트, 바람직하게는 2-(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페놀레이트의 군으로부터 선택될 수 있다. 적합하게 사용될 수 있는 이미다졸 페놀레이트 리간드는 JP 2001291593에 개시되며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
또한, 페놀레이트 리간드는 옥사졸 페놀레이트, 바람직하게는 2-(벤조[d]옥사졸-2-일)페놀레이트의 군으로부터 선택될 수 있다. 적합하게 사용될 수 있는 옥사졸 페놀레이트 리간드는 US 20030165711에 개시되며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
리튬 쉬프(Schiff) 유기 착물이 사용될 수 있다. 적합하게 사용될 수 있는 리튬 쉬프 염기 유기 착물은 하기 구조 100, 구조 101, 구조 102, 또는 구조 103을 가진다:
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함할 수 있다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물 종류는 동일한 것 또는 상이한 것 중에서 선택되며, 바람직하게는 동일한 것이다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일한 것 또는 상이한 것 중에서 선택되며, 바람직하게는 동일한 것이다.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물, 바람직하게는 제1 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일할 수 있고, 하기로부터 선택될 수 있고:
- 안트라센계 화합물 또는 헤테로 치환된 안트라센계 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 및/또는 N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"디아민;
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드 및/또는 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 또는
상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 전자 수송층은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 상기 매트릭스 화합물은 하기로부터 선택될 수 있다:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 하기로부터 선택될 수 있다:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 하기로부터 선택될 수 있다:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 하기로부터 선택될 수 있다:
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일하고, 하기로부터 선택될 수 있다:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일하고, 하기로부터 선택될 수 있다:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음.
OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일하고, 하기로부터 선택될 수 있다:
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 두께는 동일하거나, 또는 각각 독립적으로 약 0.5nm 이상 내지 약 95 nm 이하, 바람직하게는 약 3 nm 이상 내지 약 80 nm 이하, 더 바람직하게는 약 5nm 이상 내지 약 60 nm 이하, 또한 바람직하게는 약 6 nm 이상 내지 약 40 nm 이하, 추가적으로 바람직하게는 약 8 nm 이상 내지 약 20 nm 이하, 및 보다 바람직하게는 약 10 nm 이상 내지 약 18 nm 이하일 수 있다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 전자 수송층 스택의 두께는 약 25 nm 이상 내지 약 100 nm 이하, 바람직하게는 약 30 nm 이상 내지 약 80 nm 이하, 더 바람직하게는 약 35 nm 이상 내지 약 60 nm 이하, 및 보다 바람직하게는 약 36 nm 이상 내지 약 40 nm 이하일 수 있다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 전자 수송층 스택은 2개 내지 4개의 전자 수송층을 가지고, 보다 바람직하게는 2개의 전자 수송층을 가진다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, 제2 전자 수송층은 제1 전자 수송층 상에 직접적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면,
- 상기 제1 전자 수송층은 하기 a), b)를 포함하고:
a) 약 10 중량% 이상 내지 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 내지 약 65 중량% 이하, 또한 바람직하게는 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 리튬 할라이드, 또는 리튬 퀴놀레이트, 리튬 보레이트, 리튬 페놀레이트, 및/또는 리튬 쉬프(Schiff) 염기, 바람직하게는 하기 화학식 (I), 화학식 (II) 또는 화학식 (III)의 리튬 퀴놀레이트 착물의 리튬 유기 착물:
상기 화학식에서,
- A1 내지 A6은 동일하거나 또는 상이하고, CH, CR, N, O로부터 선택되고,
- R은 동일하거나, 또는 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1개 내지 20개의 알킬, 아릴 또는 헤테로 아릴로부터 선택되고, 더 바람직하게는 리튬 8-하이드록시퀴놀레이트이고,
b) 약 30 중량% 이상 내지 약 90 중량% 이하, 바람직하게는 약 35 중량% 이상 내지 약 80 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 40 중량% 이상 내지 약 50 중량% 이하의 매트릭스 화합물로서,
- 안트라센계 화합물 또는 헤테로 치환된 안트라센계 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 및/또는 N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"디아민;
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
이고, 더 바람직하게는 포스핀 옥사이드계 화합물이고, 가장 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드인, 매트릭스 화합물;
- 상기 제2 전자 수송층(162)은 하기 c), d)를 포함하고,
c) 약 10 중량% 이상 내지 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 내지 약 65 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 리튬 할라이드, 또는 리튬 퀴놀레이트, 바람직하게는 화학식 (I), 화학식 (II) 또는 화학식 (III)의 리튬 퀴놀레이트, 리튬 보레이트, 리튬 페놀레이트, 및/또는 리튬 쉬프(Schiff) 염기, 보다 바람직하게는 리튬 보레이트계 유기 리간드, 가장 바람직하게는 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트의 리튬 유기 착물:
d) 약 30 중량% 이상 내지 약 90 중량% 이하, 바람직하게는 약 35 중량% 이상 내지 약 80 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 40 중량% 이상 내지 약 50 중량% 이하의 매트릭스 화합물로서,
- 안트라센계 화합물 또는 헤테로 치환된 안트라센계 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 및/또는 N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"디아민; 또는
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
이고, 더 바람직하게는 포스핀 옥사이드계 화합물이고, 가장 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드인, 매트릭스 화합물;
상기 제1 전자 수송층의 상기 리튬 유기 착물 a)는 상기 제2 전자 수송층의 상기 리튬 유기 착물 c)와 동일하지 않고; 상기 제1 전자 수송층의 상기 리튬 할라이드 a)는 상기 제2 전자 수송층의 상기 리튬 할라이드 c)와 동일하지 않고; 상기 제1 전자 수송층의 성분들의 중량%는 총 중량%가 100 중량%를 초과하지 않도록 선택되며, 상기 제2 전자 수송층의 성분들의 중량%는 총 중량%가 100 중량%를 초과하지 않도록 선택되고, 상기 제1 전자 수송층의 성분들의 중량%는 상기 제1 전자 수송층의 총 중량을 기준으로 하며, 상기 제2 전자 수송층의 성분들의 중량%는 상기 제2 전자 수송층의 총 중량을 기준으로 한다.
OLED의 일 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물, 및 약 40 중량% 이상 내지 약 50중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 30 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물, 및 약 70 중량% 이상 내지 약 90중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함한다.
OLED의 일 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물, 및 약 40 중량% 이상 내지 약 50중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 30 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물, 및 약 70 중량% 이상 내지 약 90중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일하다.
OLED의 일 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물, 및 약 40 중량% 이상 내지 약 50중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 30 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물, 및 약 70 중량% 이상 내지 약 90중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드
의 매트릭스 화합물을 포함한다.
OLED의 일 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물, 및 약 40 중량% 이상 내지 약 50중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 30 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물, 및 약 70 중량% 이상 내지 약 90중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함한다.
OLED의 일 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물, 및 약 40 중량% 이상 내지 약 50중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 30 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물, 및 약 70 중량% 이상 내지 약 90중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일하다.
OLED의 일 구현예에 따르면, 제1 전자 수송층은 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물, 및 약 40 중량% 이상 내지 약 50중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 30 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물, 및 약 70 중량% 이상 내지 약 90중량% 이하의 매트릭스 화합물로서:
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
의 매트릭스 화합물을 포함하고,
상기 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물은 동일하다.
본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면:
- 제1 전자 수송층은 약 50 중량% 이상 내지 약 60중량% 이하의 리튬 8-하이드로퀴놀레이트, 및 약 40 중량% 이상 내지 약 50중량% 이하의 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드를 포함하고;
- 제2 전자 수송층은 약 10 중량% 이상 내지 약 30 중량% 이하의 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트, 및 약 70 중량% 이상 내지 약 90중량% 이하의 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드를 포함한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 2개 이상의 전극, 제1 애노드 전극 및 제2 캐소드 전극을 포함한다.
전자 수송층 또는 전자 수송층 스택은 전극이 아니다. 전자 수송층 또는 전자 수송층 스택은 두 개의 전극 사이에 끼워 넣어지고, 즉, 제1 애노드와 제2 캐소드 사이에 끼워 넣어진다.
본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 형성된 제1 애노드 전극; 제2 캐소드 전극; 및 상기 제1 애노드 전극과 상기 제2 캐소드 전극 사이에 형성되는 전자 수송층 스택을 포함하고, 상기 전자 수송층 스택은 2개 이상의 전자 수송층을 포함하거나, 또는 2개 이상의 전자 수송층으로 이루어지는 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
다양한 구현예에 따르면, OLED는 제1 애노드 전극과 전자 수송층 사이에 형성되는, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 정공 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 제1 애노드 전극과 전자 수송층 스택 사이에 형성되는, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 정공 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 전자 수송층과 제2 캐소드 전극 사이에 형성되는 전자 주입층을 더 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED)를 제공한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, OLED는 전자 주입층을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 실시 양태에 따르면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 제조 방법으로서,
- 하나 이상의 증착 소스, 바람직하게는 2개의 증착 소스, 및 보다 바람직하게는 3개 이상의 증착 소스; 및/또는
- 진공 열 증발을 통한 증착; 및/또는
- 용액 공정을 통한 증착으로서, 바람직하게는 상기 공정은 스핀-코팅, 프린팅, 캐스팅 및/또는 슬롯-다이 코팅으로부터 선택되는 증착
을 사용하는 유기 발광 다이오드(OLED)의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면,
- 매트릭스 화합물을 방출하기 위한 제1 증착 소스, 및
- 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물을 방출하기 위한 제2 증착 소스
를 사용하고,
유기 발광 다이오드(OLED)를 위해
- 상기 제1 증착 소스로부터 매트릭스 화합물을 방출하고, 상기 제2 증착 소스로부터 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 방출하여, 제1 전자 수송층을 형성하고,
- 상기 제1 전자 수송층 상에, 제3 증착 소스로부터 매트릭스 화합물을 방출하고, 제4 증착 소스로부터 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 방출하여, 제2 전자 수송층를 형성하며,
상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고; 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않으며,
상기 제1 전자 수송층의 매트릭스 화합물이 상기 제2 전자 수송층의 매트릭스 화합물과 동일한 경우, 바람직하게는 상기 증착 소스가 동일한, 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 제조 방법은 제1 애노드 전극 상에 발광층, 및 정공 주입층, 정공 수송층, 또는 정공 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 제조 방법은
- 기판 상에 제1 애노드 전극을 형성하고,
- 상기 제1 애노드 전극 상에 발광층을 형성하고,
- 상기 발광층 상에 전자 수송층 스택을 형성하고, 바람직하게는 제1 전자 수송층을 상기 발광층 상에 형성하고, 제2 전자 수송층을 상기 제1 전자 수송층 상에 직접적으로 형성하고,
- 상기 전자 수송층 스택 상에 제2 캐소드 전극을 형성하고,
- 선택적으로 정공 주입층, 정공 수송층, 및 정공 차단층을 상기 제1 애노드 전극과 상기 발광층 사이에 배치되도록 형성하고,
- 선택적으로 전자 주입층을 상기 전자 수송층과 상기 제2 캐소드 전극(190)을 형성하는,
유기 발광 다이오드(OLED)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 구현예에 따르면, 제조 방법은 전자 수송층 스택 상에 전자 주입층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명의 OLED의 다양한 구현예에 따르면, OLED는 전자 주입층을 포함하지 않을 수 있다.
발명의 추가적인 실시 양태 및/또는 이점은 하기의 설명 부분에서 설명될 것이며, 일부는 상세한 설명으로부터 명백해지거나, 발명의 실시예로부터 습득될 수 있다.
본 발명의 이러한 양태 및/또는 다른 양태 및 이점은, 첨부된 도면을 참조하여, 예시적인 구현예에 대한 하기의 설명으로부터 명확해지고, 보다 용이하게 이해될 것이다:
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 OLED의 개략적인 단면도이다.
도 3은 전자 주입층(ElL)이 없는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 OLED의 개략적인 단면도이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 OLED의 개략적인 단면도이다.
도 3은 전자 주입층(ElL)이 없는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 OLED의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 예시적인 구현예를 상세히 설명하도록 하며, 첨부된 도면에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있으며, 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 양태를 설명하기 위해 예시적인 구현예가 하기와 같이 설명된다.
여기서, 제1 구성이 제2 구성 "상에" 형성 또는 배치되는 것으로 언급될 때, 제1 구성은 제2 구성 상에 직접 배치될 수 있거나, 하나 이상의 다른 구성이 그 사이에 배치될 수있다. 제1 구성이 제2 구성 "상에 직접적으로" 형성되거나 배치되는 것으로 언급될 때는, 그 사이에는 다른 구성이 배치되지 않는다.
도 1은 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED) (100)의 개략적인 단면도이다. OLED(100)는 발광층(150), 및 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)를 포함하는 전자 수송층 스택(ETL) (160)을 포함하고, 제2 전자 수송층(162)은 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 배치된다.
도 2는 본 발명의 예시적인 구현예에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)(100)의 개략적인 단면도이다. OLED(100)는 기판(110), 제1 전극(120), 정공 주입층(HIL)(130), 정공 수송층(HTL)(140), 발광층(EML)(150), 전자 수송층(ETL)(160), 전자 주입층(EIL)(180), 및 제2 전극(190)을 포함한다. 전자 수송층(ETL)(160)은 매트릭스 물질, 및 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하는 제1 전자 수송층(161), 및 매트릭스 물질 및 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하는 제2 전자 수송층(162)을 포함하고, 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물과 동일하지 않다. 제2 전자 수송층(162)는 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 형성된다. 제1 층(161)은 EML(150) 상에 직접적으로 형성될 수 있다.
기판(110)은 유기 발광 다이오드의 제조에 일반적으로 사용되는 임의의 기판일 수 있다. 광이 기판을 통해 방출되는 경우, 기판(110)은 우수한 기계적 강도, 열 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급 용이성 및 방수성을 가지는, 투명한 재료일수 있으며, 예를 들면, 유리 기판 또는 투명한 플라스틱 기판일 수 있다. 광이 상부 면을 통해 방출되는 경우, 기판(110)은 투명한 재료 또는 불투명한 재료일 수 있으며, 예를 들면, 유리 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판 또는 실리콘 기판 일 수 있다.
제1 애노드 전극(120)은 상기 제1 애노드 전극(120)을 형성하기 위해 사용되는 화합물을 증착 또는 스퍼터링하여 형성될 수 있다. 제1 애노드 전극(120)을 형성하기 위해 사용되는 화합물은 정공 주입을 용이하게 하기 위해, 일-함수가 큰 화합물 일 수 있다. p-도핑된 HIL이 사용되는 경우, 애노드 물질은 낮은 일 함수 재료(즉, 알루미늄)로부터 선택될 수도 있다. 제1 애노드 전극(120)은 투명 전극 또는 반사 전극 일 수 있다. 제1 애노드 전극(120)은 인듐 틴 옥사이드(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 이산화주석(SnO2), 및 산화아연(ZnO)과 같은, 투명한 도전성 화합물로 형성될 수 있다. 제1 애노드 전극(120)은 또한 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag), 은(Ag), 금(Au) 등을 사용하여 형성될 수 있다.
HIL(130)은 제1 애노드 전극(120) 상에 진공 증착, 스핀 코팅, 프린팅, 캐스팅, 슬롯-다이 코팅, LB(Langmuir-Blodgett) 증착 등에 의해 형성될 수 있다. HIL(130)이 진공 증착을 이용하여 형성될 때, 증착 조건은 HIL(130)을 형성하는데 사용되는 화합물, 및 HIL(130)의 원하는 구조 및 열적 특성에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 일반적으로 진공 증착을 위한 조건은 100 ℃ 내지 500 ℃의 증착 온도, 10-8 내지 10-3 torr의 압력 (1 torr는 133.322 Pa과 같음), 및 0.1 내지 10 nm/sec의 증착 속도를 포함한다.
HIL(130)이 스핀 코팅, 프린팅을 사용하여 형성될 때, 코팅 조건은 HIL(130)을 형성하는데 사용되는 화합물, 및 HIL(130)의 원하는 구조 및 열적 특성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 코팅 조건은 약 2000 rpm 내지 약 5000 rpm의 코팅 속도, 약 80 ℃ 내지 약 200 ℃의 열처리 온도를 포함할 수 있다. 열처리는 코팅이 수행 된 후에 용매를 제거한다.
HIL(130)은 HIL을 형성하기 위해 일반적으로 사용되는 임의의 화합물로 형성 될 수 있다. HIL(130)을 형성하는데 사용될 수 있는 화합물의 예는, 구리 프탈로시아닌(CuPc)과 같은 프탈로시아닌, 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민(m-MTDATA), TDATA, 2T-NATA, 폴리아닐린/도데실벤젠술폰산(Pani/DBSA), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(4-스티렌술포네이트)(PEDOT/PSS), 폴리아닐린/캄퍼술폰산(Pani/CSA), 및 폴리아닐린/폴리(4-스티렌설포네이트)(PANI/PSS)를 포함한다.
HIL(130)은 p-도펀트의 순수한 층일 수 있거나, 또는 p-도펀트로 도핑된 정공 수송성 매트릭스 화합물로부터 선택될 수 있다. 공지된 산화 환원 도핑된 정공 수송 물질의 전형적인 예는 하기와 같다: HOMO 수준이 약 -5.2 eV인, 구리 프탈로시아닌 (CuPc)으로서, LUMO 수준이 약 -5.2eV인 테트라플루오로-테트라시아노퀴논디메탄(F4TCNQ)으로 도핑된 구리 프탈로시아닌(CuPc); F4TCNQ로 도핑된 아연 프탈로시아닌(ZnPc)(HOMO = -5.2eV); F4TCNQ로 도핑된 α-NPD(N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘); 2,2'-(퍼플루오로나프탈렌-2,6-디일리덴)디마로노니트릴(PD1)로 도핑된 α-NPD; 2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(p-시아노테트라플루오로페닐)아세토니트릴)(PD2)로 도핑된 α-NPD. 도펀트 농도는 1 중량% 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 3 중량% 내지 10 중량%로 선택 될 수 있다.
HIL(130)의 두께는 약 1nm 내지 약 100nm, 예를 들어 약 1nm 내지 약 25nm 일 수 있다. HIL(130)의 두께가 상기 범위 내에 있으면, 구동 전압을 실질적으로 증가시키지 않고, 우수한 정공 주입 특성을 가질 수 있다.
상기 정공 수송층(HTL)(140)은 HIL(130) 상에 진공 증착, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 프린팅, 캐스팅, LB (Langmuir-Blodgett) 증착 등으로 형성될 수 있다. HTL(140)이 진공 증착 또는 스핀 코팅에 의해 형성되는 경우, 증착 및 코팅 조건은 HIL(130)을 형성하는 경우와 유사할 수 있다. 그러나, 진공 또는 용액 증착 조건은 HTL(140)을 형성하는데 사용되는 화합물에 따라 달라질 수 있다.
HTL(140)은 HTL을 형성하기 위해 일반적으로 사용되는 임의의 화합물로 형성 될 수 있다. 적합하게 사용할 수 있는 화합물은, 예를 들면, Yasuhiko Shirota and Hiroshi Kageyama, Chem. Rev. 2007, 107, 953-1010 에 개시되어있다. HTL(140)을 형성하는데 사용될 수 있는 화합물의 예는 하기와 같다: N-페닐카바졸 또는 폴리비닐카바졸과 같은 카바졸 유도체; N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), 또는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐벤지딘 (알파-NPD); 및 4,4',4"-트리스(N-카바졸릴)트리페닐아민(TCTA)과 같은 트리페닐아민계 화합물. 이들 화합물들 중, TCTA는 정공을 수송할 수 있으며, 엑시톤이 EML로 확산되는 것을 억제할 수 있다.
HTL(140)의 두께는 약 5 nm 내지 약 250 nm, 바람직하게는 약 10 nm 내지 약 200 nm, 보다 바람직하게는 약 20 nm 내지 약 190 nm, 보다 바람직하게는 약 40 nm 내지 약 180 nm, 보다 바람직하게는 약 60 nm 내지 약 170nm, 보다 바람직하게는 약 80 nm 내지 약 160 nm, 보다 바람직하게는 약 100 nm 내지 약 160 nm, 보다 바람직하게는 약 120 nm 내지 약 140 nm의 범위의 두께를 가질 수 있다. HTL(140)의 바람직한 두께는 170 nm 내지 200 nm 일 수 있다.
HTL(140)의 두께가 상기 범위 내인 경우, HTL(140)은 구동 전압을 실질적으로 증가시키지 않으면서, 우수한 정공 수송 특성을 가질 수 있다.
EML(150)은 HTL(140) 상에 진공 증착, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 프린팅, 캐스팅, LB 등에 의해 형성될 수 있다. 진공 증착 또는 스핀 코팅을 이용하여 EML(150)을 형성하는 경우, 증착 및 코팅 조건은 HIL(130)을 형성하는 경우와 유사 할 수 있다. 그러나, 증착 및 코팅 조건은 EML(150)을 형성하는데 사용되는 화합물에 따라 달라질 수 있다.
발광층(EML)(150)은 호스트와 도펀트의 조합으로 형성될 수 있다. 호스트의 예로는 Alq3, 4,4'-N,N'-디카바졸-바이페닐(CBP), 폴리(n-비닐카바졸)(PVK), 9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센(ADN), TCTA, 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(TPBI), 3-tert-부틸-9,10-디-2-나프틸안트라센(TBADN), 디스티릴아릴렌(DSA), 비스(2-(2-하이드록시페닐)벤조티아졸레이트)아연(Zn(BTZ)2), 하기의 E3, AND, 하기 화합물 1, 및 하기 화합물 2를 들 수 있다.
E3
AND
화합물 1
화합물 2
도펀트는 인광 또는 형광 이미터일 수 있다. 인광 이미터는 더 높은 효율 때문에 바람직하다.
적색 도펀트의 예로는 PtOEP, Ir(piq)3, 및 Btp2lr(acac) 가 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 화합물은 인광 이미터이지만, 형광 적색 도펀트가 또한 사용될 수 있다.
인광 녹색 도펀트의 예로는 Ir(ppy)3 (ppy = 페닐피리딘), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3을 들 수 있다. 화합물 3은 형광 녹색 이미터의 예이고, 그 구조는 하기에 나타나 있다.
화합물 3
인광 청색 도펀트의 예로는 F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd) 및 Ir(dfppz) 3, ter-플루오렌을 들 수 있으며, 그 구조는 하기와 같다. 4.4'-비스(4-디페닐아미오스티릴)비페닐(DPAVBi), 2,5,8,11-테트라-tert-부틸페릴렌(TBPe), 및 하기 화합물 4는 형광 청색 도펀트의 예이다.
화합물 4
도펀트의 양은 호스트 100 중량부를 기준으로 하여 약 0.01 중량부 내지 약 50 중량부의 범위일 수 있다. EML(150)은 약 10 nm 내지 약 100 nm, 예를 들면, 약 20 nm 내지 약 60 nm의 두께를 가질 수 있다. EML(150)의 두께가 이 범위 내에 있는 경우, 구동 전압을 실질적으로 증가시키지 않으면서, 우수한 발광 특성을 가질 수 있다.
EML(150)이 인광 도펀트를 포함하는 경우, 삼중항 상태 엑시톤(triplet exciton) 또는 정공이 ETL(160)로 확산되는 것을 방지하기 위해, 정공 차단층(HBL) (도면에 도시되어 있지 않음)이 EML(150) 상에 진공 증착, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 프린팅, 캐스팅, LB 증착 등을 이용하여 형성될 수 있다. HBL이 진공 증착 또는 스핀 코팅을 사용하여 형성되는 경우, 증착 및 코팅 조건은 HIL(130)을 형성하는 조건과 유사할 수 있다. 그러나, 증착 및 코팅 조건은 HBL을 형성하는데 사용되는 화합물에 따라 달라질 수 있다. HBL을 형성하기 위해 일반적으로 사용되는 모든 화합물을 사용할 수 있다. HBL을 형성하기 위한 화합물의 예는 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, 및 페난트롤린 유도체를 포함한다.
HBL은 약 5 nm 내지 약 100 nm, 예를 들면 약 10 nm 내지 약 30 nm의 두께를 가질 수 있다. HBL의 두께가 이 범위 내에 있으면, HBL은 구동 전압을 실질적으로 증가시키지 않으면서 우수한 정공 차단성을 가질 수 있다.
ETL(160)은 EML(150) 상에 형성되거나, 또는 HBL이 형성되면 HBL 상에 형성 될 수 있다. ETL(160)은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하는 제1 층(161); 및 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하는 제2 전자 수송층(162)을 포함하고, 제1 리튬 유기 착물은 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않고, 제1 리튬 할라이드는 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않다.
ETL(160)은 전자의 주입 및 수송이 균형을 이룰 수 있고 정공이 효율적으로 차단될 수 있도록, 스택 구조를 가지며, 바람직하게는 2 개의 ETL층 (161/162)의 스택 구조를 갖는다. 종래의 OLED에서는, 시간에 따라 전자와 정공의 양이 달라지기 때문에, 구동이 시작된 후, 발광 영역에서 생성되는 엑시톤의 수가 줄어들 수 있다. 그 결과, 캐리어 밸런스가 유지되지 않아, OLED의 수명이 단축 될 수 있다.
그러나, ETL(160)에서, 제1 층(161) 및 제2 층(162)은 유사하거나, 또는 동일한 에너지 준위를 가지므로, 전자 운반 속도를 제어하면서 캐리어 균형이 균일하게 유지 될 수 있다. 따라서, OLED(100)의 수명 특성이 개선된다.
일반적으로, 제 1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)용 매트릭스 화합물은 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
적합하게 사용될 수 있는 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)용 매트릭스 화합물은 안트라센 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸을 포함하는 군으로부터 선택된다.
매트릭스 물질로서 사용될 수 있는 안트라센 화합물은 US 6878469 B에 개시되어 있으며, 참고문헌에 의해 원용된다.
사용될 수 있는 다른 매트릭스 화합물은 디페닐포스핀 옥사이드, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드, 페닐 비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀 옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드, 페닐디(피렌-1-일)포스핀 옥사이드이다.
매트릭스 물질로서 사용될 수 있는 디페닐포스핀 옥사이드 화합물은 EP 2395571 A1, WO 2013079217 A1, EP 13187905, EP 13199361 및 JP 2002063989 A1에 개시되어 있으며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
사용될 수 있는 다른 적합한 매트릭스 화합물은 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린이다. 매트릭스 물질로서 사용될 수 있는 페난트롤린 화합물은 EP 1786050 A1에 개시되어 있으며, 참고 문헌에 의해 원용된다.
제1 전자 수송층(161) 및/또는 제2 전자 수송층(162)의 매트릭스 화합물은 안트라센계 화합물, 디페닐포스핀 옥사이드계 화합물, 또는 페난트롤린계 화합물과 같은, 전자를 효율적으로 수송하는 화합물일 수 있으며, 바람직하게는 표 1에 언급된 매트릭스 화합물 일 수 있다. 예를 들면, 제1 전자 수송층(161) 및/또는 제2 전자 수송층(162)의 매트릭스 화합물은 하기의 화합물 5, 화학식 2로 표시되는 화합물, 및 화학식 3으로 표시되는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다:
화합물 5
화학식 2
화학식 3
화학식 2 및 화학식 3에서, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 하이드록시기, 시아노기, 치환된 또는 비치환된 C1-C30 알킬기, 치환된 또는 비치환된 C1-C30 알콕시기, 치환된 또는 비치환된 C1-C30 아크릴기, 치환된 또는 비치환된 C2-C30 알케닐기, 치환된 또는 비치환된 C2-C30 알키닐기, 치환된 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 또는 치환된 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴기이다. 적어도 2개의 인접한 R1 내지 R6 기는 선택적으로 서로 결합되어, 포화된 또는 불포화 고리를 형성한다. L1은 결합, 치환된 또는 비치환된 C1-C30 알킬렌기, 치환된 또는 비치환된 C6-C30 아릴렌기, 또는 치환된 또는 비치환된 C3-C30 헤테로 아릴렌기이다. Q1 내지 Q9는 각각 독립적으로 수소 원자, 치환된 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 또는 치환된 또는 비치환된 C3-C30 헤테로 아릴기이고, “a”는 1 내지 10의 정수이다.
예를 들면, R1 내지 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 하이드록시기, 시아노기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 피리디닐기, 및 피라지닐기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
특히, 화학식 2 및/또는 화힉식 3에서, R1 내지 R4는 각각 수소 원자일 수 있고, R5는 할로겐 원자, 하이드록시기, 시아노기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 부톡시기, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 피리디닐기, 및 피라지닐기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 또한, 화학식 3에서, R1 내지 R6은 각각 수소 원자 일 수 있다.
예를 들면, 화학식 2 및/또는 화학식 3에서, Q1 내지 Q9는 각각 독립적으로 수소 원자, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 피리디닐기 또는 피라지닐기이다. 특히, 화학식 2 및/또는 화학식 3에서, Q1, Q3-Q6, Q8 및 Q9는 수소 원자이고, Q2 및 Q7은 각각 독립적으로 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 피리디닐기, 및 피라지닐기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
예를 들면, 화학식 2 및/또는 화학식 3에서, L1은 페닐렌기, 나프틸렌기, 안트릴렌기, 피리디닐렌기, 및 피라지닐렌기로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 특히, L1은 페닐렌기 또는 피리디닐렌기일 수 있다. 예를 들면, "a"는 1, 2 또는 3 일 수 있다.
매트릭스 화합물은 화합물 5, 하기 화합물 6 또는 화합물 7로부터 추가적으로 선택 될 수 있다:
화합물 6
화합물 7
[표 1]
적합하게 사용될 수 있는 매트릭스 물질의 화학구조
제1 및 제2 리튬 할라이드, 및 제1 및 제2 리튬 유기 착물은 전자를 주입하고 정공을 차단할 수 있다. 제1 전자 수송층(161)은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하며; 제2 전자 수송층(162)은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하고, 상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않으며, 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않다.
제1 전자 수송층 또는 제2 전자 수송층에 사용될 수 있는 리튬 유기 착물을 형성하기에 적합한 유기 리간드는, 예를 들면 US 2014/0048792 및 Kathirgamanathan, Poopathy; Arkley, Vincent; Surendrakumar, Sivagnanasundram; Chan, Yun F.; Ravichandran, Seenivasagam; Ganeshamurugan, Subramaniam; Kumaraverl, Muttulingam; Antipan-Lara, Juan; Paramaswara, Gnanamolly; Reddy, Vanga R., Digest of Technical Papers - Society for Information Display International Symposium (2010), 41(Bk. 1), 465-468와 같은, 참고 문헌에 의해 원용된다.
[표 2]
적합하게 사용될 수 있는 리튬 유기 착물
제1 전자 수송층(161) 및/또는 제2 전자 수송층(162)의 리튬 유기 착물의 유기 리간드는 퀴놀레이트, 보레이트, 페놀레이트, 피리디놀레이트 또는 쉬프(Schiff) 염기 리간드로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 또는 표 2로부터 선택될 수 있고, 제1 전자 수송층(161)의 리튬 유기 착물은 제2 전자 수송층(162)의 리튬 유기 착물과 동일하지 않으며;
- 바람직하게는 리튬 퀴놀레이트 착물은 화학식 (I)을 가지고:
상기 화학식 (I)에서,
A1 내지 A6은 동일하거나, 또는 독립적으로 CH, CR, N, O로부터 선택되고;
R은 동일하거나, 또는 독립적으로 수소, 할로겐, 1 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 아릴 또는 헤테로 아릴로부터 선택되고; 보다 바람직하게는 A1 내지 A6은 CH이고;
- 바람직하게는 보레이트계 유기 리간드는 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트이고;
- 바람직하게는 페놀레이트는 2-(피리딘-2-일)페놀레이트 또는 2-(디페닐포스포릴)페놀레이트이고;
- 바람직하게는 리튬 쉬프 염기는 구조 100, 구조 101, 구조 102 또는 구조 103을 갖고:
-
보다 바람직하게는, 리튬 유기 착물은 표 2의 화합물로부터 선택된다.
제1 전자 수송층(161) 및/또는 제2 전자 수송층(162)의 리튬 할라이드는 LiF, LiCl, LiBr 또는 LiJ로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 LiF일 수 있다.
ETL 층 스택 두께는 라이트 아웃 커플링(light out coupling)이 최대화되도록 조정될 수 있다. 또한, ETL 층 스택 두께는 원하는 색상 튜닝을 위해 조정할 수 있으며, 예를 들면, 더 깊은 음영의 청색, 즉 더 작은 CIE-y를 얻기 위해 조정될 수 있다.
제1 전자 수송층(161) 및/또는 제2 전자 수송층(162)의 두께는 동일하거나, 또는 각각 독립적으로 약 0.5 nm 이상 내지 약 95 nm 이하, 바람직하게는 약 3 nm 이상 내지 약 80 nm 이하, 더욱 바람직하게는 약 5 nm 이상 내지 약 60nm 이하, 또한 바람직하게는 약 6 nm 이상 내지 약 40 nm 이하, 더 바람직하게는 약 8 nm 이상 내지 약 20nm 이하, 및 보다 바람직하게는 약 10nm 이상 내지 약 18 nm 이하일 수 있다.
제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)의 두께가 이 범위 내인 경우, 바람직하게는 약 10nm 이상 내지 약 18nm 이하인 경우, 전자 수송층(160)은 실질적으로 구동 전압을 증가시키지 않으면서, 효과적으로 전자를 주입 및 수송 할 수 있다.
청색 발광 OLED의 경우, ETL 층 스택의 두께는 10 nm 내지 50 nm이고, 바람직하게는 30 nm 내지 40 nm이다. 적색 및 녹색 발광 OLED의 경우, ETL의 두께는 20 nm 내지 100 nm이고, 바람직하게는 20 nm 내지 100 nmdlau, 보다 바람직하게는 30 nm 내지 80 nm이다. 두께는 발광 효율을 최대화하도록 선택된다.
제1 전자 수송층(161) 내의 리튬 유기 착물의 양은, 제1 전자 수송층(161)의 중량에 대해, 약 10 중량% 이상 내지 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 내지 약 65 중량% 이하, 또한 바람직하게는 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하일 수 있다.
제2 전자 수송층(162) 내의 리튬 유기 착물의 양은, 제2 전자 수송층(162)의 중량에 대해, 약 10 중량% 이상 내지 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 내지 약 65 중량% 이하, 또한 바람직하게는 약 50 중량% 이상 내지 약 60 중량% 이하일 수 있다.
제1 전자 수송층(161)의 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물의 양은, 제1 전자 수송층(161)의 중량에 대해, 약 10 몰% 이상 내지 약 95 몰% 이하, 바람직하게는 약 15 몰% 이상 내지 약 90 몰% 이하, 또한 바람직하게는 약 20 몰% 이상 내지 약 80 몰% 이하일 수 있다.
제2 전자 수송층(162)의 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물의 양은, 제2 전자 수송층(162)의 중량에 대해, 약 10 몰% 이상 내지 약 95 몰% 이하, 바람직하게는 약 15 몰% 이상 내지 약 90 몰% 이하, 또한 바람직하게는 약 20 몰% 이상 내지 약 80 몰% 이하일 수 있다.
[표 3]
하기 표에 나타낸 몰% 및 중량%의 비교
ETL(160)은 EML(150) 상에 진공 증착, 스핀 코팅, 슬롯-다이 코팅, 프린팅, 캐스팅 등에 의해 형성될 수 있다. ETL(160)이 진공 증착 또는 스핀 코팅에 의해 형성되는 경우, 증착 및 코팅 조건은 HIL(130)의 형성 조건과 유사할 수 있다. 그러나, 증착 및 코팅 조건은 ETL(160)을 형성하는데 사용되는 화합물에 따라 달라질 수 있다.
진공 증착법을 이용하는 경우, ETL(160)의 제1 전자 수송층(161)은 매트릭스 화합물을 증착하는 제1 증착 소스, 및 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물을 증착하는 제2 증착 소스를 사용하여 형성될 수 있다. 제1 전자 수송층(161)의 혼합된 증착 영역이 EML(150) 상에 직접적으로 형성되도록, 제1 증착 소스 및 제2 증착 소스는 서로 상대적으로 위치된다.
ETL(160)의 제2 전자 수송층(162)은, 제1 증착 소스, 또는 예를 들어, 매트릭스 물질이 ETL(161)과 상이한 경우 제3 증착 소스를 사용하여 형성 될 수 있으며, 제3 증착 소스 또는 제4 증착 소스를 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 화합물을 증착하는데 사용하여 형성될 수 있고, 상기 제1 전자 수송층(161)의 리튬 유기 착물은 상기 제2 전자 수송층(162)의 리튬 유기 착물과 동일하지 않으며, 상기 제1 전자 수송층(161)의 리튬 할라이드는 상기 제2 전자 수송층(162)의 리튬 할라이드와 동일하지 않다. 제2 전자 수송층(162)의 혼합된 증착 영역이 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 형성되도록, 증착 소스들는 서로 상대적으로 위치된다.
스택을 형성하는 프로세스는 종래 방법과 비교하여 보다 간단하고 신속하게 수행된다. 특히, 복수의 ETL 층이 하나의 챔버에서 거의 동시에 증착될 수 있기 때문에, 각 층을 형성한 후에 챔버를 비울(exhausted) 필요가 없다.
캐소드로부터 전자의 주입을 용이하게하는 EIL(180)은 ETL(160) 상에 형성될 수 있으며, 바람직하게는 제2 전자 수송층(162) 상에 직접적으로 형성될 수 있다. EIL(180)을 형성하기 위한 재료의 예는, 당업계에서 잘 알려진 LiF, NaCl, CsF, Li2O, Ca, Ba, Yb, Mg 를 포함한다. EIL(180)을 형성하는 증착 및 코팅 조건은, 증착 및 코팅 조건은 EIL(180)을 형성하는데 사용되는 화합물에 따라 달라질 수 있으나, HIL(130)의 형성 조건과 유사할 수 있다.
EIL(180)의 두께는 약 0.1 nm 내지 10 nm의 범위, 예를 들면 0.5 nm 내지 9 nm의 범위일 수있다. EIL(180)의 두께가 이 범위 내인 경우, EIL(180)은 구동 전압을 실질적으로 증가시키지 않으면서, 만족스러운 전자 주입 특성을 가질 수 있다.
제2 캐소드 전극(190)은 EIL(180)이 존재하는 경우, EIL(180) 상에 형성된다. 제2 캐소드 전극(190)은 전자 주입 전극인 캐소드일 수 있다. 제2 전극(190)은 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 제2 전극(190)은 낮은 일 함수를 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 전극(190)은 리튬 (Li), 마그네슘 (Mg), 알루미늄 (Al), 알루미늄 (Al)-리튬 (Li), 칼슘 (Ca), 바륨 (Ba), 이테르븀 (Yb), 마그네슘 (Mg)-인듐 (In), 마그네슘 (Mg)-은 (Ag) 등으로 형성될 수 있다. 추가적으로, 제2 전극(190)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명한 도전성 물질로 형성 될 수 있다.
캐소드 전극(190)의 두께는 약 5 nm 내지 1000 nm의 범위, 예를 들면 10 nm 내지 100 nm의 범위 일 수 있다. 캐소드 전극(190)이 5nm 내지 50nm의 범위 내의 두께를 가지는 경우, 금속 또는 금속 합금이 사용되더라도 전극은 투명할 것이다.
ETL(160)의 층들이 유사하거나 동일한 에너지 준위를 갖기 때문에, 전자들의 주입 및 수송이 조절될 수 있고, 정공이 효율적으로 차단될 수 있다. 따라서, OLED(100)는 긴 수명을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 예시적인 구현예에 따른 OLED(200)의 개략적인 단면도이다. 도 3의 OLED(100)는 전자 주입층(EIL)(180)을 가지지 않는다는 점에서, 도 3이 도 2와 구별된다.
도 3을 참조하면, OLED(200)는 기판(110), 제1 전극(120), HIL(130), HTL(140), EML(150), ETL(160) 및 제2 전극(190)을 포함한다. ETL 스택(160)은 제1 ETL 층(161) 및 제2 ETL 층(162)를 포함한다.
전자 수송층 스택(160)은 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)을 포함하고, 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 제1 전자 수송층은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 제2 전자 수송층은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며;
상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 동일하지 않으며, 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 동일하지 않고; 상기 제1 전자 수송층은 애노드에 가장 가깝게 배치되고, 상기 제2 전자 수송층은 캐소드에 가장 가깝게 배치된다.
ETL(161 및 162)의 층은 유사하거나 동일한 에너지 준위를 가지므로, 전자의 주입 및 수송이 조절될 수 있고, 정공이 효율적으로 차단될 수 있다. 따라서, OLED(200)는 긴 수명을 가질 수 있다.
OLED(200)의 기판(110), 제1 전극(120), 정공 주입층(130), 정공 수송층(140), 발광층(150), 및 전자 수송층(161,162)은 도 2를 참조하여 설명된 대응되는 구성과 유사하다. OLED(200)의 구조 및 OLED(200)의 제조 방법을 도 2를 참조하여 설명하지만, 당업계에 공지된 다른 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, ETL 스택(160)은 3개 이상의 ETL 층을 포함할 수 있지만, ETL(161 및 162)의 2개의 ETL 층이 바람직하다.
상기 설명에서, 본 발명의 OLED의 제조 방법은 제1 애노드 전극(120)이 형성된 기판(110)으로 시작되며, 제1 애노드 전극(120) 상에 발광층(150)을 형성한다. 전자 수송층 스택(160)은 상기 발광층(150) 상에 형성되고, 여기서, 제1 전자 수송층(161)은 발광층(150) 상에 형성되고, 제2 전자 수송층(162)은 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 형성되며, 상기 전자 수송층 스택(160) 상에, 이 경우에 상기 제2 전자 수송층(162) 상에 제2 캐소드 전극(190)이 형성되며, 선택적으로 정공 주입층(130), 및 정공 수송층(140)이 제1 애노드 전극(120)과 전자 수송층(160) 사이에 형성되고, 선택적으로 정공 차단층이 발광층과 ETL 층 스택 사이에 형성되고, 선택적으로 전자 수송층 (160)과 제 2 캐소드 전극 (190) 사이에는 선택적으로 전자 주입층(180)이 전자 수송층(160)과 제2 캐소드 전극(190) 사이에 형성된다. 그러나, 본 발명의 OLED는 또한 선택적으로 전자 주입층(180)이 형성된 제2 캐소드 전극(190)으로 시작하여 다른 방법으로 제조될 수 있다. 제2 캐소드 전극(190) 상에, 또는 전자 주입층(180)이 존재하는 경우 전자 주입층(180) 상에, 제2 전자 수송층(162)이 형성되고, 제2 전자 수송층(162) 상에 직접적으로 제1 전자 수송층(161) 등이 형성된다.
도 2 및 도 3에는 도시되지 않았지만, OLED(100,200)를 밀봉하기 위해, 제2 전극(190) 상에 밀봉층이 더 형성될 수 있다. 추가적으로, 다양한 다른 변형이 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 하나 이상의 예시적인 구현예를 하기 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명의 하나 이상의 예시적인 구현예의 목적 및 범위를 제한하려는 것이 아니다.
실시예
일반적인 절차
하부 방출 장치의 경우, 제1 전극을 제조하기 위해, 90 nm의 ITO를 갖는 15 Ω/cm2 유리 기판 (Corning Co.로부터 입수 가능)을 50 mm x 50 mm x 0.7 mm의 크기로 절단하였고, 5분 동안 이소프로필 알콜로 초음파 세정한 후, 순수한 물로 5분 동안 세정하고, 다시 UV 오존으로 30분 동안 세정하였다. 상부 방출 장치의 경우, 애노드 전극은 상기와 동일한 방법으로 제조된 유리 상에 100 nm 은으로부터 형성되었다.
이후, 92 중량%의 N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4”-디아민 및 8 중량%의 2,2',2"-(시클로프로판-1,2,3-트리일리덴)트리스(2-(p-시아노테트라플루오로페닐)아세토니트릴)을 ITO 전극 상에 진공 증착하였고, 10 nm의 두께를 가지는 HIL을 형성하였다. 이어서, N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"-디아민을 HIL 상에 진공 증착하였고, 130 nm의 두께를 가지는 HTL을 형성하였다. 호스트로서 97 중량%의 ABH113 (Sun Fine Chemicals) 및 도펀트로서 3 중량%의 NUBD370 (Sun Fine Chemicals)을 HTL 상에 증착하였고, 20 nm의 두께를 가지는 청색 발광 EML을 형성 하였다.
이어서, EML 상에 직접적으로 제1 증착 서스로부터 매트릭스 화합물, 또는 제2 증착 소스로부터 리튬 할라이드를 증착함으로써, 실시예 1 내지 실시예 39에 따른 매트릭스 화합물을 포함하는 제1 전자 수송층(ETL1)을 증착하여, ETL-층 스택을 형성한다.
이어서, 상기 제1 전자 수송층과 동일한 매트릭스 화합물을 사용하는 경우, 제1 증착 소스로부터 매트릭스 화합물을 증착하거나, 또는 상기 매트릭스 화합물이 상기 제1 전자 수송층에 사용된 매트릭스 화합물과 상이할 경우, 제 3 증착 소스로부터 매트릭스 화합물을 증착하고, 제3 증착 소스 또는 제4 증착 소스로부터 리튬 유기 착물 또는 리튬 할라이드를 증착하여, 상기 제1 전자 수송층(ETL1) 상에 직접적으로 실시예 1 내지 실시예 39에 따른 매트릭스 화합물을 포함하는 제2 전자 수송층(ETL2)를 형성한다.
비교예 1 내지 비교예 12에서는, ETL1 또는 ETL2인, 단지 하나의 전자 수송층이 형성된다.
ETL1 및 ETL2에 대한 리튬 유기 착물의 중량%는 표 4 내지 표 7로부터 취할 수 있으며, 이로써 매트릭스 화합물의 중량%는 각각 100 중량%이 될 때까지 첨가된다. 즉, ETL1의 리튬 유기 착물 및 ETL1의 매트릭스 화합물의 주어진 중량%가 ETL1 중량을 기준으로 총 100 중량%가 되도록, ETL1의 매트릭스 화합물이 중량% 양으로 첨가되고; ETL2의 리튬 유기 착물 및 ETL2의 매트릭스 화합물의 주어진 중량%가 ETL2 중량을 기준으로 총 100 중량%가 되도록, ETL2의 매트릭스 화합물이 중량% 양으로 첨가된다. 또한, ETL1 및 ETL2의 두께 d (㎚)는 표 4 내지 표 7에서 취할 수있다. 캐소드는 10-7 bar의 초고진공에서 증착되었다(evaporated). 따라서, 5 내지 1000 nm의 두께를 갖는 균질한 캐소드를 생성하기 위해, 0.1 내지 10 nm/s (0.01 내지 1ÅA/s)의 속도로 하나 또는 여러 개의 금속의 열적 단일 동시-증착(co-evaporation)이 수행되었다. 상부 방출 장치의 경우, 캐소드 전극은 13 nm 마그네슘(90 부피%)-은(10 부피 %) 합금으로부터 형성되었다. 하부 방출 장치의 경우, 캐소드 전극은 100 nm 알루미늄으로 형성되었다.
OLED 스택은 유리 슬라이드로 장치를 봉지함으로써 주변 조건으로부터 보호된다. 그렇게 함으로써, 추가적인 보호를 위한 게터 물질을 포함하는 캐비티가 형성된다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명의 실시예의 성능을 평가하기 위해, 전류 효율은 주위 조건(20 ℃) 하에서 측정된다. 전류 전압 측정은 Keithley 2400 소스 미터를 사용하여 수행되고, V로 기록된다. 15 mA/cm2에서, Instrument Systems의 교정 분광계(calibrated spectrometer) CAS140이 칸델라의 CIE 좌표 및 밝기 측정을 위해 사용된다. 장치의 수명 LT는 Keithley 2400 소스 미터를 사용하여 주변 조건(20 ℃) 및 15 mA/cm²²에서 측정하고 몇 시간 후에 기록된다. 장치의 밝기는 보정 된 포토 다이오드를 사용하여 측정된다. 수명 LT는 장치의 밝기가 초기 값의 97%로 감소될 때까지의 시간으로 정의된다.
상부 방출 장치에서, 방출은 앞으로 향하며, 비-램버시안(non-Lambertian)이고, 또한 마이크로-캐비티에 크게 의존한다. 장치의 성능에 대한 마이크로-캐비티 및 그로인한 방출 색의 영향을 최소화하기 위해, 효율 Eff.가 암페어 당 칸델라 (cd/A)로 측정되고, CIE-y로 나눠진다. 이 값은 하기 표에 기록되어 있다. 하부 방출 장치의 효율도 같은 방식으로 계산되었다.
본 발명의 기술적 효과
상부 방출 장치
a) 두 개의 전자 수송층 (ETL1 및 ETL2)에 의한 효율 개선
표 4에서, 결과는 제1 전자 수송층(ETL1) 및 제2 전자 수송층(ETL2)의 ETL-스택에서 두 개의 상이한 매트릭스 화합물을 갖는 상부 방출 장치에 대해 도시된다. 하나의 전자 수송층만을 갖는 방출 장치와 비교하여 효율 개선이 관찰된다 - 표 4 참조.
[표 4]
2개의 전자 수송층을 가진 상부 방출 OLED에서 효율성 개선 Eff/CIE-y
*1 = 매트릭스 화합물의 중량% 및 리튬 유기 착물의 중량%는, ETL1의 중량을 기준으로 총 100 중량%이다.
*2 = 매트릭스 화합물의 중량% 및 리튬 유기 착물의 중량%는, ETL2의 중량을 기준으로 총 100 중량%이다.
[표 5]
하나의 ET 층을 가지는 것과 비교하여, ETL 1 및 ETL 2의 두 개의 ET 층을 가지는 상부 방출 OLED의 효율 개선
*1 = 매트릭스 화합물의 중량% 및 리튬 유기 착물의 중량%는, ETL1의 중량을 기준으로 총 100 중량%이다.
*2 = 매트릭스 화합물의 중량% 및 리튬 유기 착물의 중량%는, ETL2의 중량을 기준으로 총 100 중량 %이다.
상기 표 5는 하나의 ET 층만을 갖는 동일한 OLED와 비교하여, 본 발명에 따른 2 개의 전자 수송층을 갖는 OLED에 대한 효율 개선을 나타낸다.
상기 표 5의 실시예 2 및 실시예 3을 참조하면, 이러한 유익한 효과는 매우 얇은 두 번째 ETL2에서도 이미 현저하다. 실시예 5, 실시예 9 및 실시예 11을 참조하면, 가장 크게 증가된 효율은 전형적으로 제1 전자 수송층 ETL1이 15nm 내지 20nm의 두께를 가질 때 관찰된다. 효율에 대한 긍정적인 효과는 리튬 유기 착물의 넓은 퍼센트 범위에서 관찰되며, 예를 들면 20 중량%의 리튬 유기 착물을 사용하는 경우 관찰되고, 다른 실시예에서는 50 중량% 또는 60 중량%가 사용되었다.
절대적으로 가장 높은 효율은, 각각 실시예 11 및 실시예 12에서, 포스핀 옥사이드, 특히 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드 및 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드를 함유하는 매트릭스 화합물과 리튬 8-하이드록시퀴놀레이트, 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트 및 리튬 2-(디페닐포스포릴)페놀레이트의 리튬 유기 착물에 대해서 얻어진다.
각각 표 5의 실시예 18 및 실시예 19에서, 하나 이상의 포스핀 옥사이드기를 함유하는 매트릭스 화합물이 사용되는 경우, 효율의 증가는 헤테로 치환된 안트라센계 매트릭스 화합물에 대해서도 볼 수 있다.
각각 실시예 9 및 실시예 11, 및 실시예 18 및 실시예 19에 따르면, 비교 가능한 LT에서, 포스핀 옥사이드 매트릭스 화합물을 포함하는 장치는 헤테로 치환된 안트라센계 매트릭스 화합물을 포함하는 것과 비교하여, 더 높은 효율 Eff/CIE-y를 보여준다.
상기 표 4와 비교하여, ETL1 및 ETL2에 동일한 매트릭스 화합물을 사용함으로써 효율을 증가시키는 유익한 효과를 얻을 수 있다. 이는 더 적은 증착 소스가 요구되기 때문에, 제조 분야에서 특히 중요하다.
두 개의 ET 층을 갖는 OLED에 대한 수명 개선이 표 6에 추가로 도시되어 있다. 실시예 20을 참조하면, 수명은 매우 얇은 제2 ET 층으로도 개선된다. 절대적으로 가장 우수한 수명은 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드 및 리튬 8-하이드록시퀴놀레이트 및 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트의 리튬 유기 착물에서 얻어진다 (실시예 25).
[표 6]
2 개의 ET 층을 갖는 상부 방출 OLED의 수명 개선
*1 = 매트릭스 화합물의 중량% 및 리튬 유기 착물의 중량%는, ETL1의 중량을 기준으로 총 100 중량 %이다.
*2 = 매트릭스 화합물의 중량 % 및 리튬 유기 착물의 중량%는 ETL2의 중량을 기준으로 총 100 중량 %이다.
하부 방출 장치
표 7의 하기 효율 데이터에서, 하나의 매트릭스 화합물을 갖는 하부 방출 장치에 대해 요약되어 있다. 실시예 29 및 실시예 30은 비교예 12의 하부 방출 OLED보다 높은 효율을 갖는다. 개선된 효율은 광 출력의 방향에 관계없이 관찰된다.
실시예 31 내지 실시예 33에서, 상이한 Li 유기 착물이 페난트롤린 매트릭스 화합물 MX9에서 시험된다. 포스핀 옥사이드 화합물 MX2 및 MX4와 비교하여, 매우 상이한 화학 구조를 가지는 이러한 매트릭스 화합물에 대해서조차도, ETL1과 ETL2 내의 상이한 Li 유기 착물의 소정의 범위에 대해 개선된 Eff/CIE-y가 관찰된다. 유익한 효과는 광범위한 매트릭스 화합물(표 1 참조), 및 Li 유기 착물(표 2 참조)에 대해 관찰된다.
[표 7]
하나의 매트릭스 화합물을 갖는 하부 방출 장치의 효율 개선
*1 = 매트릭스 화합물의 중량% 및 리튬 유기 착물의 중량%는, ETL1의 중량을 기준으로 총 100 중량%이다.
*2 = 매트릭스 화합물의 중량% 및 리튬 유기 착물의 중량%는, ETL2의 중량을 기준으로 총 100 중량%이다.
상기한 바와 동일한 방법으로, 매트릭스 화합물 및 리튬 플루오라이드(LiF)를 포함하는 제1 전자 수송층(161)이 발광층(150) 상에 증착될 수 있으며, 이어서 매트릭스 화합물 및 리튬 유기 착물을 포함하는 제2 전자 수송층(162)이 증착될 수 있다.
유사하게, 매트릭스 화합물 및 리튬 유기 착물을 포함하는 제1 전자 수송층(161)이 발광층(150) 상에 증착될 수 있고, 이어서 매트릭스 화합물 및 리튬 플루오라이드(LiF)를 포함하는 제2 전자 수송층이 증착될 수 있다. 두 개의 장치 실시예 모두에서, 매트릭스 물질 내의 리튬 플루오라이드의 농도는 10 중량% 내지 50 중량%이다.
제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층의 이중 ETL은 또한 다른 발광색, 예를 들면 녹색, 적색 및 백색 발광 장치에서도 사용될 수 있다.
다른 실시 양태는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함하는 장치에 관한 것이다. 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함하는 장치는 예를 들면 디스플레이다.
상술한 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 본 발명의 조성물 및 방법에 대해 변형 및 변경이 이루어질 수 있는 것임이 분명하다. 따라서, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 본 발명에 대한 모든 변형이, 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 것으로 의도되었다.
Claims (20)
- 발광층, 및 2개 이상의 전자 수송층(161/162)의 전자 수송층 스택(160)을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED)(100)로서, 제1 전자 수송층(161) 및 제2 전자 수송층(162)은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 추가적으로
- 상기 제1 전자 수송층(161)은 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층(162)은 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하며,
상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 상이하고, 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 상이한, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 제1 전자 수송층(161) 및 상기 제2 전자 수송층(162)은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 상기 제1 전자 수송층(161) 및 상기 제2 전자 수송층(162)의 매트릭스 화합물은 동일한, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 제1 전자 수송층(161) 및 상기 제2 전자 수송층(162)의 매트릭스 화합물은 포스핀 옥사이드계 화합물 및/또는 치환된 페난트롤린 화합물인, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
- 상기 제1 전자 수송층(161)은 약 10 중량% 이상 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 약 65 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 50 중량% 이상 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층(162)은 약 10 중량% 이상 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 약 65 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 50 중량% 이상 약 60 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 포함하고;
제1 리튬 할라이드 및 제1 리튬 유기 착물의 상기 중량%는 상기 제1 전자 수송층(161)의 총 중량을 기준으로 하고, 제2 리튬 할라이드 및 제2 리튬 유기 착물의 상기 중량%는 상기 제2 전자 수송층(162)의 총 중량을 기준으로 하는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
- 상기 제1 전자 수송층(161)의 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물의 함량은 상기 제1 전자 수송층(161)의 약 10 몰% 이상 약 95 몰% 이하, 바람직하게는 약 15 몰% 이상 약 90 몰% 이하, 더 바람직하게는 약 20 몰% 이상 약 80 몰% 이하이고; 및/또는
- 상기 제2 전자 수송층(162)의 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물의 함량은 상기 제2 전자 수송층(162)의 약 10 몰% 이상 약 95 몰% 이하, 바람직하게는 약 15 몰% 이상 약 90 몰% 이하, 더 바람직하게는 약 20 몰% 이상 약 80 몰% 이하인, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 리튬 할라이드는 LiF, LiCl, LiBr 또는 LiJ이고, 바람직하게는 상기 리튬 할라이드는 LiF이고, 상기 리튬 유기 착물의 유기 리간드는 퀴놀레이트, 보레이트, 페놀레이트, 피리디놀레이트 또는 쉬프(Schiff) 염기 리간드이고,
- 바람직하게는 상기 리튬 퀴놀레이트 착물은 하기 화학식 (I), 화학식 (II) 또는 화학식 (III)을 가지고:
상기 화학식에서,
A1 내지 A6은 동일하거나, 또는 독립적으로 CH, CR, N 또는 O로부터 선택되고,
R은 동일하거나, 또는 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1개 내지 20개의 알킬, 아릴 또는 헤테로 아릴로부터 선택되고;
- 바람직하게는 보레이트계 유기 리간드는 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트이고;
- 바람직하게는 페놀레이트는 2-(피리딘-2-일)페놀레이트, 2-(디페닐포스포릴)페놀레이트, 이미다졸 페놀레이트, 또는 2-(피리딘-2-일)페놀레이트이고, 더 바람직하게는 2-(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페놀레이트이고;
- 바람직하게는 피리디놀레이트는 2-(디페닐포스포릴)피리딘-3-올레이트이고;
- 바람직하게는 리튬 쉬프(Schiff) 염기는 하기 구조 100, 구조 101, 구조 102, 또는 구조 103을 가지는, 유기 발광 다이오드(OLED):
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 제1 전자 수송층(161) 및 상기 제2 전자 수송층(162)은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 상기 전자 매트릭스 화합물은 하기 화합물로부터 선택되거나:
- 안트라센계 화합물 또는 헤테로 치환된 안트라센계 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 및/또는 N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"디아민;
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 또는
상기 제1 전자 수송층(161) 및 상기 제2 전자 수송층(162)은 하나 이상의 매트릭스 화합물을 포함하고, 상기 전자 매트릭스 화합물은 하기 화합물로부터 선택되는, 유기 발광 다이오드(OLED):
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린; 및
- 안트라센계 화합물을 함유하지 않고, 헤테로 치환된 안트라센계 화합물을 함유하지 않음. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 전자 수송층 스택은 2개 내지 4개의 전자 수송층을 포함하고, 바람직하게는 2개의 전자 수송층(161/162)을 포함하는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 제2 전자 수송층(162)은 상기 제1 전자 수송층(161) 상에 직접적으로 형성된, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
전자 수송층 스택(160)은 2개의 전극인 제1 애노드 전극(110)과 제2 캐소드 전극(190) 사이에 형성된, 유기 발광 다이오드(OLED) - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
- 상기 제1 전자 수송층(161)은 하기 a) 및 b)를 포함하고:
a) 약 10 중량% 이상 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 약 65 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 50 중량% 이상 약 60 중량% 이하의 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물로서,
LiF, LiCl, LiBr 또는 LiJ를 포함하는 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 LiF인 리튬 할라이드, 또는
리튬 퀴놀레이트, 보레이트, 페놀레이트, 피리디놀레이트 또는 쉬프(Schiff) 염기 리간드이고, 바람직하게는 하기 화학식 (I), 화학식 (II) 또는 화학식 (III)을 가지는 리튬 유기 착물:
상기 화학식에서,
- A1 내지 A6은 동일하거나, 또는 독립적으로 CH, CR, N 또는 O로부터 선택되고,
- R은 동일하거나, 또는 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1개 내지 20개의 알킬, 아릴 또는 헤테로 아릴로부터 선택되고, 더 바람직하게는 리튬 8-하이드록시퀴놀레이트이고,
b) 약 30 중량% 이상 약 90 중량% 이하, 바람직하게는 약 35 중량% 이상 약 80 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 40 중량% 이상 약 50 중량% 이하의 매트릭스 화합물로서,
- 안트라센계 화합물 또는 헤테로 치환된 안트라센계 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 및/또는 N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"디아민;
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
이고, 더 바람직하게는 포스핀 옥사이드계 화합물이고, 가장 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드인, 매트릭스 화합물;
- 상기 제2 전자 수송층(162)은 하기 c) 및 d)를 포함하고,
c) 약 10 중량% 이상 약 70 중량% 이하, 바람직하게는 약 20 중량% 이상 약 65 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 50 중량% 이상 약 60 중량% 이하의 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물로서,
LiF, LiCl, LiBr 또는 LiJ를 포함하는 군으로부터 선택되고, 바람직하게는 LiF인 리튬 할라이드, 또는
리튬 퀴놀레이트, 보레이트, 페놀레이트, 피리디놀레이트 또는 쉬프(Schiff) 염기 리간드이고, 더 바람직하게는 리튬 보레이트계 유기 리간드이고, 가장 바람직하게는 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트인 리튬 유기 착물:
d) 약 30 중량% 이상 약 90 중량% 이하, 바람직하게는 약 35 중량% 이상 약 80 중량% 이하, 더 바람직하게는 약 40 중량% 이상 약 50 중량% 이하의 매트릭스 화합물로서,
- 안트라센계 화합물 또는 헤테로 치환된 안트라센계 화합물, 바람직하게는 2-(4-(9,10-디(나프탈렌-2-일)안트라센-2-일)페닐)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸 및/또는 N4,N4"-디(나프탈렌-1-일)-N4,N4"-디페닐-[1,1':4',1"-터페닐]-4,4"디아민;
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
이고, 더 바람직하게는 포스핀 옥사이드계 화합물이고, 가장 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀 옥사이드인, 매트릭스 화합물;
상기 제1 전자 수송층(161)의 상기 리튬 유기 착물 a)는 상기 제2 전자 수송층(162)의 상기 리튬 유기 착물 c)와 상이하고;
상기 제1 전자 수송층(161)의 성분들의 중량%는 총 중량%가 100 중량%를 초과하지 않도록 선택되며, 상기 제2 전자 수송층(162)의 성분들의 중량%는 총 중량%가 100 중량%를 초과하지 않도록 선택되고,
상기 제1 전자 수송층(161)의 성분들의 중량%는 상기 제1 전자 수송층(161)의 총 중량을 기준으로 하며, 상기 제2 전자 수송층(162)의 성분들의 중량%는 상기 제2 전자 수송층(162)의 총 중량을 기준으로 하는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 제1 전자 수송층(161)은
약 50 중량% 이상 약 60 중량% 이하의 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물, 및
약 40 중량% 이상 약 50중량% 이하의:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
을 포함하고,
상기 제2 전자 수송층(162)은
약 10 중량% 이상 약 30 중량% 이하의 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물, 및
약 70 중량% 이상 약 90중량% 이하의:
- 포스핀 옥사이드계 화합물, 바람직하게는 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드, 3-페닐-3H-벤조[b]디나프토[2,1-d:1',2'-f]포스페핀-3-옥사이드 및/또는 페닐비스(3-(피렌-1-일)페닐)포스핀옥사이드; 또는
- 치환된 페난트롤린 화합물, 바람직하게는 2,4,7,9-테트라페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-디페닐-2,9-디-p-톨릴-1,10-페난트롤린, 또는 2,9-디(비페닐-4-일)-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린
을 포함하는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
- 상기 제1 전자 수송층(161)은 약 50 중량% 이상 약 60 중량% 이하의 리튬 8-하이드로퀴놀레이트, 및 약 40 중량% 이상 약 50중량% 이하의 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드를 포함하고;
- 상기 제2 전자 수송층(162)은 약 10 중량% 이상 약 30 중량% 이하의 리튬 테트라(1H-피라졸-1-일)보레이트, 및 약 70 중량% 이상 약 90중량% 이하의 (3-(디벤조[c,h]아크리딘-7-일)페닐)디페닐포스핀옥사이드를 포함하는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
기판(110); 상기 기판(110) 상에 형성된 제1 애노드 전극(120); 제2 캐소드 전극(190); 및 상기 제1 애노드 전극(120)과 상기 제2 캐소드 전극(190) 사이에 형성된 전자 수송층 스택(160)을 포함하고,
상기 전자 수송층 스택은 2개 이상의 전자 수송층(161/162)을 포함하거나, 또는 2개 이상의 전자 수송층(161/162)으로 구성되는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 제1 애노드 전극(120)과 상기 전자 수송층 스택(160) 사이에 형성되는, 정공 주입층(130), 정공 수송층(140), 및 정공 차단층으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 더 포함하는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 수송층 스택(160)을 포함하며,
상기 전자 수송층 스택(160)과 상기 제2 캐소드 전극(190) 사이에 형성되는 전자 주입층(180)을 더 포함하거나, 또는 바람직하게는 상기 유기 발광 다이오드(OLED) (100)는 전자 주입층(180)을 포함하지 않는, 유기 발광 다이오드(OLED). - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 다이오드(OLED) (100)를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
- 3개 이상의 증착 소스; 및/또는
- 진공 열 증발을 통한 증착; 및/또는
- 용액 처리 공정(solution processing)을 통한 증착으로서, 바람직하게는 상기 용액 처리 공정은 스핀-코팅, 캐스팅, 프린팅 및/또는 슬롯-다이 코팅으로부터 선택되는, 증착
을 사용하는, 유기 발광 다이오드(OLED)의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 방법은,
- 매트릭스 화합물을 방출하기 위한 제1 증착 소스, 및
- 리튬 할라이드 또는 리튬 유기 착물을 방출하기 위한 제2 증착 소스
를 사용하고,
상기 방법은,
상기 제1 증착 소스로부터 매트릭스 화합물을 방출하고, 상기 제2 증착 소스로부터 제1 리튬 할라이드 또는 제1 리튬 유기 착물을 방출하여, 제1 전자 수송층(161)을 형성하고,
상기 제1 전자 수송층(161) 상에, 제3 증착 소스로부터 매트릭스 화합물을 방출하고, 제4 증착 소스로부터 제2 리튬 할라이드 또는 제2 리튬 유기 착물을 방출하여, 제2 전자 수송층(162)를 형성하여,
전자 수송층 스택을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 리튬 유기 착물은 상기 제2 리튬 유기 착물과 상이하며; 상기 제1 리튬 할라이드는 상기 제2 리튬 할라이드와 상이하고,
상기 제1 전자 수송층(161)의 매트릭스 화합물이 상기 제2 전자 수송층(162)의 매트릭스 화합물과 동일한 경우, 바람직하게는 상기 증착 소스가 동일한, 유기 발광 다이오드(OLED)의 제조 방법. - 제17항 또는 제18항에 있어서,
- 기판(110) 상에 제1 애노드 전극(120)을 형성하고,
- 상기 제1 애노드 전극(120) 상에 전자 수송층 스택(160)을 형성하고, 바람직하게는 상기 제1 애노드 전극(120) 상에 제1 전자 수송층(161)을 형성하고, 상기 제1 전자 수송층(161) 상에 제2 전자 수송층(162)을 형성하고,
- 상기 전자 수송층 스택(160) 상에 제2 캐소드 전극(190)을 형성하고,
- 선택적으로 상기 제1 애노드 전극(120)과 상기 전자 수송층 스택(160) 사이에 정공 주입층(130), 정공 수송층(140), 발광층(150), 및 정공 차단층을 이 순서대로형성하고,
- 선택적으로 상기 전자 수송층 스택(160)과 상기 제2 캐소드 전극(190) 사이에 전자 주입층(180)을 형성하는, 유기 발광 다이오드(OLED)의 제조 방법. - 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)를 하나 이상 포함하는, 장치.
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