이리듐 착물을 포함하는 전기발광 소자 document_id A220623053669

발광을 위한 유기 전기발광층 (EL-층)을 포함하는 다수의 박층으로 이루어지는 층 구조를 갖는 전기발광 소자 (OLED)가 공지되어 있다. 통상적인 구조는 ITO (인듐 주석 산화물)로 제조된 적어도 하나의 투명 전극, 금속으로 제조된 전극 및 전극 간에 배열된, 유기 물질의 전기발광층을 포함한다. 통상적으로, 투명 전극은 양극을, 금속 전극은 음극을 나타낸다. 층 구조체는 광 조사의 방향에 따라 투명 또는 불투명할 수 있는 기판상에 적층된다. 투명 기판에서, 빛은 기판을 통해 관찰자에 도달한다. 이 경우에, 투명 전극이 기판에 도포된다. 전기발광층에 사용되는 유기 물질은, 예를 들어, 발광 중합체 (PLED), 또는 유기 정공(hole) 또는 전자-수송 매트릭스 물질에 매립되어 있는 발광 유기 소분자이다. 전기발광층에 발광 소분자를 포함하는 OLED는 또한 SMOLED (소분자 유기 발광 다이오드)이라 명명된다. 전기발광층은 서로 접촉하고 재결합되는 정공과 전자를 갖는다. 발광 물질은 직접 또는 매트릭스 물질에 대한 발광 물질의 물질-의존적 전기적 커플링을 통한 에너지 전달에 의해 여기된다. 여기된 발광 물질은 빛을 방출시킴으로써 기저 상태로 돌아간다. 중심의 이리듐 이온과 3개의 리간드 L, M 및 N으로 이루어지는 이리듐 착물 Ir(Ⅲ)LMN은, 삼중항 엑시톤 (triplet exitons)의 사용으로 인해, SMOLED에 효과적인 발광 물질로 알려져 있다. 청록색 내지 적색 범위의 방출 색상은 이리듐 착물 중 리간드에서의 변화에 의해 생성될 수 있다. 매트릭스 물질에서 이리듐 착물의 농도는 통상적으로 5 중량% 내지 11 중량% 이다. 본 명세서에서 중량% 단위는 중량을 기준으로 한 퍼센트를 나타낸다. 보다 높은 농도의 이리듐 착물이 바람직하나, 이는 인접한 이리듐 착물의 이량체 형성 및 이와 관련된 농도 켄칭에 기인하는 양자 수율의 감소로 인하여 제한된다. 탄소 원자 외에 제2의 원자, 예컨대 질소가 또한 이리듐 원자에의 리간드 결합에 관여하는 경우, 3개의 동일한 리간드 L에서, 이리듐 착물 Ir(Ⅲ)L3는 면(fac) 이성질체 및 자오선(mer) 이성질체라 불리는 2종의 이성질체를 가질 수 있다. 예를 들어, 질소 원자는 면 이성질체에서 중심의 이리듐 이온에 대하여 3개의 공간 방향으로 배열하고, 자오선 이성질체에서는 이리듐 이온이 있는 평면에 배열된다. Ir(Ⅲ)(페닐 피리딘)3의 경우, 면 이성질체는 자오선 이성질체보다 현저히 높은 양자 수율을 갖는다. 아직 공개되지 않은 PCT 등록 출원 번호 PCT/IB2004/052328호인 문헌 D1에 디벤조[f,h]퀴놀린의 2 또는 3개의 경직(rigid) 리간드 L을 포함하는 이리듐 착물 Ir(Ⅲ)L2M 및 Ir(Ⅲ)L3가 기재되어 있다. 경직 리간드는 매트릭스 물질에의 전기적 결합의 측면에서 유리하고, 예를 들어 페닐 피리딘과 같이 덜 경직인 리간드보다 예리한 방출 스펙트럼를 나타낸다. 3개의 디벤조퀴놀린 리간드의 이리듐 착물은, 예를 들어 육안의 최대 감도인 555 nm에 가까운 545 nm의 방출을 갖는 Ir(디벤조퀴놀린)2(펜탄-2,4-디오네이트)와 같은 단지 2개의 디벤조퀴놀린 리간드를 포함하는 바람직한 이리듐 착물에서 보다 장파장인 595 nm에서 방출을 나타낸다. 그러나, 3개의 동일한 리간드를 갖는 이리듐 착물 Ir(Ⅲ)L3와 달리, 2개의 동일한 리간드를 갖는 이리듐 착물 Ir(Ⅲ)L2M은 양자 수율의 측면에서 어떠한 유리한 fac/mer 이성질체 특성도 갖지 않는다. 현재 전기발광 화합물의 점점 떨어지는 양자 수율로 인해, 개선된 광 수율을 갖는 신규한 전기발광 화합물에 대한 요구가 끊임없이 있어왔다.