안트라센 유도체를 함유하는 전기발광 장치 document_id A220623064646

유기 전기발광(EL) 장치는 지난 20여년 간에 걸쳐 알려져 왔지만, 많은 바람직한 용도에서 그들의 성능 한계를 나타내었다. 가장 간단한 형태에서, 유기 EL 장치는 정공 주입을 위한 애노드(anode), 전자 주입을 위한 캐소드(cathode), 및 광선을 방출하는 전하 재결합(charge recombination)을 지지하기 위하여 이들 전극들 사이에 삽입된 유기 매질(organic medium)로 구성된다. 이러한 장치는 또한 통상적으로는 유기 발광 다이오드 또는 OLED라 지칭된다. 대표적인 종래의 유기 EL 장치가 1965년 3월 9일자로 거니(Gurnee) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,172,862 호; 1965년 3월 9일자로 거니에게 허여된 미국 특허 제 3,173,050 호; 드레스너(Dresner)의 문헌[참조: "Double Injection Electroluminescence in Anthracene", RCA Review, 30, 322, (1969)]; 및 1973년 1월 9일자로 드레스너에게 허여된 미국 특허 제 3,710,167 호에 기술되어 있다. 일반적으로 폴리사이클릭 방향족 탄화수소로 구성된 이들 장치내의 유기층은 매우 두꺼웠다(1㎛ 이상). 결과적으로, 작동 전압(operating voltage)이 때로는 100V 이상으로 매우 높았다. 보다 근래의 유기 EL 장치는 애노드와 캐소드 사이에 극히 얇은 층(예를 들면 003c#1.0㎛)으로 이루어진 유기 EL 소자를 포함한다. 여기서, 용어 "유기 EL 소자(organic EL element)"는 애노드와 캐소드 사이의 층을 포함한다. 두께가 감소되면 유기층의 저항이 낮아지며, 따라서 장치는 훨씬 더 낮은 전압에서 작동할 수 있게 된다. 먼저, 미국 특허 제 4,356,429 호에 기술된 기본적인 2-층 EL 장치 구조에서, 애노드에 인접한 EL 소자의 하나의 유기층은 구체적으로는 정공(hole)을 수송하도록 선택되고, 따라서 이는 정공-수송층(hole-transporting layer)이라 지칭되며, 다른 하나의 유기층은 구체적으로는 전자를 수송하도록 선택되며, 따라서 이는 전자-수송층(electron-transporting layer)이라 지칭된다. 유기 EL 소자내에 주입된 정공과 전자가 재결합하여 효과적인 전기발광을 일으킨다. 또한, 문헌[참조: C.Tang et al.(J. Applied Physics, Vol.65, 3610(1989))]에 개시되어 있는 바와 같은, 정공-수송층과 전자-수송층 사이에 유기 발광층(LEL)을 함유하는 3-층 유기 EL 장치도 제안되어 왔다. 통상적으로, 발광층은 달리는 도펀트로서 알려진 게스트 물질(guest material)로 도핑된 호스트 물질(host material)로 이루어진다. 또한, 미국 특허 제 4,769,292 호에서는 정공 주입층(HIL), 정공-수송층(HTL), 발광층(LEL) 및 전자-수송/주입층(ETL)을 포함하는 4-층 EL 소자가 제안되어 있다. 이러한 구조는 개선된 장치 효율을 나타내었다. 이러한 종래의 발명 이래로, 예를 들면, 많은 것들 중에서도 미국 특허 제 5,061,569 호, 제 5,409,783 호, 제 5,554,450 호, 제 5,593,788 호, 제 5,683,823 호, 제 5,908,581 호, 제 5,928,802 호, 제 6,020,078 호 및 제 6,208,077 호에 개시된 바와 같이, 장치 물질을 추가로 개선시킴으로써 색, 안정성, 휘도 효율 및 제조 적성과 같은 속성에서의 성능을 개선하여 왔다. 백색광을 방출하는 EL 장치는 매우 유용한 것으로 입증되었다. 그들을 칼라 필터와 함께 사용하여 풀-칼라 디스플레이 장치(full-color display device)를 제조할 수 있다. 그들은 또한 다른 멀티칼라 또는 기능성-칼라 디스플레이 장치내에서 칼라 필터와 함께 사용될 수도 있다. 이러한 디스플레이 장치내에 사용되는 백색 EL 장치는 제조하기 용이하며, 그들은 디스플레이의 각각의 픽셀내에서 확실한 백색광을 생성한다. OLED를 백색으로서 지칭하지만, 그들은 이러한 용도에 대해서 백색 또는 회백색을 나타낼 수 있고, OLED에 의해 방출된 광의 CIE 좌표는 각각의 칼라 필터에 의해 통과된 스펙트럼 성분이 그 광선내에서 충분한 강도로 존재해야 하는 요건보다 덜 중요하다. 따라서, 백색 OLED 장치내에 사용되는 높은 휘도 강도를 제공하는 새로운 물질이 필요하다. 많은 OLED 장치내에 사용되는 가장 통상적인 물질중 하나는 트리스(8-퀴놀리놀레이토)알루미늄(Ⅲ)(Alq)이다. 이 금속 착체는 탁월한 전자-수송 물질이며, 산업 분야에서 여러해 동안 사용되어 왔다. 그러나, 전기발광 장치 성능면에서 추가적인 개선을 제공하는 Alq를 대체할 새로운 물질을 찾는 것이 바람직하다. 하기에 열거된 2가지 화합물과 같은 치환된 1,10-페난트롤린 화합물도 또한 JP2003-115387; JP2004-311184; JP2001-267080; 및 WO 2002-043449 호에서 유용한 전자-수송 물질로서 기술되어 있다. 추가적인 페난트롤린 화합물이 JP 2004-311184, JP 2004-175691, JP 2003-138251, JP 2003-123983, JP 2003-115387, EP 1341403, EP 564224, 및 WO 2004-026870 호에 보고되어 있다. 그러나, 이들 페난트롤린 물질중 일부가 OLED 장치내에서 증가된 휘도 및 감소된 구동 전압을 제공할 수는 있지만, 장치 수명이 목적하는 바보다 더 짧아질 수 있다. 따라서, 목적하는 전기발광 특성 뿐만 아니라 양호한 장치 안정성 모두를 제공하는, 전자-수송 물질과 같은 새로운 물질이 계속 요구되고 있다. 발명의 개요 본 발명은 캐소드, 애노드, 및 그들 사이에 발광층을 포함하며, 캐소드와 발광층 사이에 2개 이하의 페난트롤린-함유 치환체만을 함유하는 단 하나의 안트라센 핵(여기서, 안트라센 핵은 2-, 3-, 6- 또는 7-위치에서 페난트롤린-함유 치환체로 치환된다)을 포함하는 화합물을 포함하는 층을 추가적으로 포함하는 OLED 장치를 제공한다. 이러한 물질이 전자-수송층과 같은 층내에 포함되는 경우, 이들은 바람직한 전기발광 특성 뿐만 아니라 양호한 장치 안정성 모두를 제공한다.