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KR100581918B1 - Organic electroluminescence display - Google Patents

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KR100581918B1
KR100581918B1 KR1020040040315A KR20040040315A KR100581918B1 KR 100581918 B1 KR100581918 B1 KR 100581918B1 KR 1020040040315 A KR1020040040315 A KR 1020040040315A KR 20040040315 A KR20040040315 A KR 20040040315A KR 100581918 B1 KR100581918 B1 KR 100581918B1
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bis
light emitting
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hydroxyquinolato
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이준엽
천민승
최용중
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 한 쌍의 전극 사이에 인광 도펀트를 포함하는 발광층을 갖는 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 발광층은 호스트로서 정공 수송 물질 및 전자 수송 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 발광층 형성시 정공 수송 물질과 전자 수송 물질의 혼합물을 광 디바이스의 호스트로 사용함으로써 효율 및 수명 특성이 개선된다.The present invention provides an organic electroluminescent device having a light emitting layer comprising a phosphorescent dopant between a pair of electrodes, wherein the light emitting layer includes a hole transport material and an electron transport material as a host. . In the organic electroluminescent device of the present invention, efficiency and lifespan characteristics are improved by using a mixture of a hole transporting material and an electron transporting material as a host of an optical device in forming a light emitting layer.

Description

유기 전계 발광 소자{Organic electroluminescence display}Organic electroluminescence display

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 단면을 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하기로는 인광 도펀트를 포함하는 발광층을 채용하여 효율 및 수명 특성이 개선된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an organic electroluminescent device having improved efficiency and lifespan by employing a light emitting layer containing a phosphorescent dopant.

유기 전계 발광 소자의 발광 재료는 그 발광 메카니즘에 따라 일중항 상태의 엑시톤을 이용하는 형광 재료와 삼중항 상태를 이용하는 인광 재료로 나뉜다. The light emitting material of the organic electroluminescent device is classified into a fluorescent material using excitons in a singlet state and a phosphorescent material using a triplet state according to its light emitting mechanism.

인광 재료는 일반적으로 무거운 원자를 함유하는 유기금속 화합물 구조를 가지고 있으며 이러한 인광 재료를 이용하면, 원래 금지 전이이던 삼중항 상태의 엑시톤이 허용 전이를 거쳐 발광 하게 된다. 인광 재료는 75% 생성 확률을 갖는 삼중항 엑시톤을 사용할 수 있게 되어 25% 생성 확률을 갖는 일중항 엑시톤을 이용하는 형광 재료보다 매우 높은 발광 효율을 가질 수 있다.Phosphorescent materials generally have a structure of organometallic compounds containing heavy atoms, and when such phosphorescent materials are used, excitons in the triplet state, which were originally forbidden transitions, emit light through an allowable transition. The phosphorescent material can use triplet excitons with a 75% generation probability and can have a much higher luminous efficiency than fluorescent materials using singlet excitons with a 25% generation probability.

인광 재료를 이용한 발광층은 호스트 물질과 이로부터 에너지를 전이받아 발 광하는 도펀트 물질로 구성된다. 상기 도펀트 물질로는 프린스턴 대학과 남캘리포니아 대학에서 이리듐 금속 화합물을 이용한 여러 재료들이 보고되고 있다. 특히 청색 발광 재료로는 (4,6-F2ppy)2Irpic이나 불소화된 ppy(fluorinated ppy) 리간드 구조를 기본으로 하는 Ir 화합물이 개발되었으며 이들 물질의 호스트 재료로는 CBP(4,4'-N,N'-dicarbazole-biphenyl) 물질이 많이 사용되고 있다. CBP 분자는 그 삼중항 상태의 에너지 밴드 갭(band gap)이 녹색, 적색 재료의 에너지 갭에는 충분한 에너지 전이를 가능케 하지만 청색 재료의 에너지 갭보다는 적어 발열 에너지 전이가 아닌 매우 비효율적인 흡열 전이가 일어난다고 보고되고 있다. 이러한 결과로 CBP 호스트는 청색 도펀트로의 에너지 전이가 충분하지 못하므로 청색 발광 효율이 낮고 수명이 짧은 문제점들의 원인으로 지적되고 있다. The light emitting layer using the phosphorescent material is composed of a host material and a dopant material that emits light by transferring energy therefrom. As the dopant material, various materials using iridium metal compounds have been reported at Princeton University and the University of Southern California. In particular, as the blue light emitting material, Ir compounds based on (4,6-F 2 ppy) 2 Irpic or fluorinated ppy ligand structures have been developed, and the host material of these materials is CBP (4,4'-). N, N'-dicarbazole-biphenyl) materials are widely used. The CBP molecule has sufficient energy transfer in the triplet state of the energy gap of green and red materials, but it is less than the energy gap of blue materials, resulting in a very inefficient endothermic transition rather than exothermic energy transfer. Is being reported. As a result, the CBP host is pointed out as a cause of problems of low blue light emission efficiency and short lifespan due to insufficient energy transfer to the blue dopant.

최근에 인광 재료를 이용한 발광층 형성시 CBP보다 더 큰 삼중항 에너지 밴드 갭을 갖는 카바졸계 화합물을 호스트로 이용하는 방법이 공지되었다. Recently, a method of using a carbazole compound having a triplet energy band gap larger than CBP as a host when forming an emission layer using a phosphorescent material is known.

그러나 지금까지 알려진 카바졸계 화합물을 이용하는 경우, 인광 디바이스의 효율 및 수명 특성이 만족할 만한 수준에 이르지 못하여 개선의 여지가 많다.However, when the carbazole compound known to date is used, there is much room for improvement because the efficiency and lifespan characteristics of the phosphorescent device do not reach a satisfactory level.

이에 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 문제점을 해결하여 효율 및 수명 특성이 개선된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide an organic EL device having improved efficiency and lifetime characteristics by solving the above problems.

상기 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명에서는 한 쌍의 전극 사이에 인광 도펀트를 포함하는 발광층을 갖는 유기 전계 발광 소자에 있어서,In order to achieve the above technical problem, in the present invention, in the organic electroluminescent device having a light emitting layer comprising a phosphorescent dopant between a pair of electrodes,

상기 발광층은 호스트로서 정공 수송 물질 및 전자 수송 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자를 제공한다.The light emitting layer provides an organic electroluminescent device comprising a hole transport material and an electron transport material as a host.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서는 인광 도펀트를 포함하는 발광층 형성시 호스트로서 정공 수송 특성을 갖는 물질과 전자 수송 특성을 갖는 물질을 함께 사용하여 유기 전계 발광 소자의 발광 효율 및 수명 특성을 향상시킨 것이다.In the present invention, when the light emitting layer including the phosphorescent dopant is formed, a material having a hole transporting property and a material having an electron transporting property are used together to improve the luminous efficiency and lifespan of the organic EL device.

상기 정공 수송 특성을 갖는 정공 수송 물질로는 카바졸계 화합물을 사용하며, 상기 전자 수송 특성을 갖는 물질로는 금속과 유기 리간드를 포함하는 유기 금속 착체를 사용한다.A carbazole compound is used as the hole transport material having the hole transport property, and an organic metal complex including a metal and an organic ligand is used as the material having the electron transport property.

상기 카바졸계 화합물의 예로서, 상기 카바졸계 화합물이 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, m-비스카바졸릴페닐 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠 및 비스(4-카바졸릴페닐)실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상 또는 폴리비닐카바졸을 들 수 있고, 상기 유기 금속 착체의 예로는 비스(8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 금속{bis(8-hydroxyquinolato)biphenoxy 금속}, 비스(8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 금속{bis(8-hydroxyquinolato)phenoxy 금속}, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 금속{bis(2-methyl-8-hydroxyquinolato)biphenoxy 금속}, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 금속){bis(2-methyl-8-hydroxyquinolato)phenoxy 금속} 및 비스(2-(2-하이드록시페닐)퀴놀라토) 금속{bis(2-(2-hydroxyphenyl)quinolato) 금속}으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고, 상기 금속은 알루미늄(Al), 아연(Zn), 베릴륨(Be), 또는 갈륨(Ga)이다. 상기 전자 수송 물질은 특히 비스(8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 알루미늄, 비스(8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 알루미늄, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 알루미늄, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 알루미늄 또는 비스(2-(2-하이드록시페닐)퀴놀라토) 아연인 것이 바람직하다.As an example of the carbazole compound, the carbazole compound may be 1,3,5-tricarbazolylbenzene, 4,4'-biscarbazolylbiphenyl, m-biscarbazolylphenyl 4,4'-biscarbazolyl- 2,2'-dimethylbiphenyl, 4 ', 4 "-tri (N-carbazolyl) triphenylamine, 1,3,5-tri (2-carbazolylphenyl) benzene, 1,3,5-tris ( One or more polyvinylcarbazoles selected from the group consisting of 2-carbazolyl-5-methoxyphenyl) benzene and bis (4-carbazolylphenyl) silane; examples of the organometallic complex include bis (8- Hydroxyquinolato) biphenoxy metals {bis (8-hydroxyquinolato) biphenoxy metals}, bis (8-hydroxyquinolato) phenoxy metals {bis (8-hydroxyquinolato) phenoxy metals}, bis (2-methyl -8-hydroxyquinolato) biphenoxy metal {bis (2-methyl-8-hydroxyquinolato) biphenoxy metal}, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolato) phenoxy metal) {bis (2 -methyl-8-hydroxyquinolato) phenoxy metal} and bis (2- (2-hydroxy Cyphenyl) quinolato) metal and is at least one selected from the group consisting of bis (2- (2-hydroxyphenyl) quinolato) metal, and the metal is aluminum (Al), zinc (Zn), beryllium (Be), or Gallium (Ga) The electron transporting materials are in particular bis (8-hydroxyquinolato) biphenoxy aluminum, bis (8-hydroxyquinolato) phenoxy aluminum, bis (2-methyl-8-hydride Preference is given to oxyquinolato) biphenoxy aluminum, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolato) phenoxy aluminum or bis (2- (2-hydroxyphenyl) quinolato) zinc.

상기 발광층에서 호스트의 함량은 발광층 형성재료 총중량(즉, 호스트와 도펀트의 총중량) 100 중량부를 기준으로 하여 80 내지 99 중량부인 것이 바람직하다. 만약 호스트의 함량이 80 중량부 미만이면, 삼중항의 소광 현상이 일어나 효율이 저하되고, 99 중량부를 초과하면 발광 물질이 부족하여 효율 및 수명이 저하되어 바람직하지 못하다.The content of the host in the light emitting layer is preferably 80 to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the light emitting layer forming material (ie, the total weight of the host and the dopant). If the content of the host is less than 80 parts by weight, the quenching phenomenon of the triplet occurs and the efficiency is lowered. If the content of the host exceeds 99 parts by weight, the light emitting material is insufficient and the efficiency and life is lowered, which is not preferable.

상기 호스트를 구성하는 전자 수송 물질의 함량은 정공 수송 물질 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 2000 중량부인 것이 바람직하다. 만약 전자 수송 물질의 함량이 5 중량부 미만이면, 단일 호스트에 비하여 특성이 개선되지 못하고, 2000 중량부를 초과하면 특성 개선 효과가 나타나지 않기 때문에 바람직하지 못하다.The content of the electron transporting material constituting the host is preferably 5 to 2000 parts by weight based on 100 parts by weight of the hole transporting material. If the content of the electron transporting material is less than 5 parts by weight, the property is not improved compared to a single host, and if it exceeds 2000 parts by weight, it is not preferable because the property improvement effect does not appear.

본 발명의 발광층 형성시 사용되는 인광 도펀트는 발광 물질로서, 이의 비제한적인 예로서, 비스티에닐피리딘 아세틸아세토네이트 이리듐(bisthienylpyridine acetylacetonate Iridium), 비스(벤조티에닐피리딘)아세틸아세토네이트 이리듐{bis(benzothienylpyridine)acetylacetonate Iridium}, 비스(2-페닐벤조티아졸)아세틸아세토네이트 이리듐{Bis(2-phenylbenzothiazole)acetylacetonate Iridium}, 비스(1-페닐이소퀴놀린) 이리듐 아세틸아세토네이트{bis(1-phenylisoquinoline) Iridium acetylacetonate}, 트리스(1-페닐이소퀴놀린)이리듐{tris(1-phenylisoquinoline) Iridium} 등을 들 수 있다. The phosphorescent dopant used in forming the light emitting layer of the present invention is a light emitting material, and non-limiting examples thereof include bisthienylpyridine acetylacetonate iridium, bis (benzothienylpyridine) acetylacetonate iridium {bis benzothienylpyridine) acetylacetonate Iridium}, bis (2-phenylbenzothiazole) acetylacetonate iridium {Bis (2-phenylbenzothiazole) acetylacetonate Iridium}, bis (1-phenylisoquinoline) iridium acetylacetonate {bis (1-phenylisoquinoline) Iridium acetylacetonate}, tris (1-phenylisoquinoline) iridium {tris (1-phenylisoquinoline) Iridium} and the like.

이하, 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing method of the organic EL device of the present invention will be described.

도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계 발광소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 describes a method for manufacturing an organic EL device according to an embodiment of the present invention.

먼저 기판 상부에 제1전극인 애노드용 물질을 코팅하여 애노드를 형성한다. 여기에서 기판으로는 통상적인 유기 전계 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유기기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 그리고 애노드용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용한다.First, an anode is formed on a substrate by coating an anode material, which is a first electrode. Herein, a substrate used in a conventional organic electroluminescent device is used, and an organic substrate or a transparent plastic substrate having excellent transparency, surface smoothness, ease of handling, and waterproofness is preferable. As the anode material, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), and the like, which are transparent and have excellent conductivity, are used.

상기 애노드 상부에 홀 주입층 물질을 진공 열증착, 또는 스핀 코팅하여 홀 주입층(HIL)을 선택적으로 형성한다. 여기에서 홀 주입층의 두께는 50 내지 1500Å인 것이 바람직하다. 만약 홀주입층의 두께가 50Å 미만인 경우에는 홀주입 특성이 저하되고, 1500Å을 초과하는 경우에는 구동전압 상승 때문에 바람직하지 못하다.A hole injection layer (HIL) is selectively formed by vacuum thermal evaporation or spin coating of the hole injection layer material on the anode. It is preferable that the thickness of a hole injection layer is 50-1500 kPa here. If the thickness of the hole injection layer is less than 50 kV, the hole injection characteristic is lowered, and if the thickness of the hole injection layer is more than 1500 kV, it is not preferable because of the increase of the driving voltage.

상기 홀 주입층 물질로는 특별히 제한되지 않으며 구리 프탈로시아닌(CuPc) 또는 스타버스트(Starburst)형 아민류인 TCTA, m-MTDATA, IDE406 (이데미쯔사 재료) 등을 홀 주입층으로 사용할 수 있다. The hole injection layer material is not particularly limited, and copper phthalocyanine (CuPc) or starburst type amines such as TCTA, m-MTDATA, IDE406 (Idemitsu Corp.), and the like may be used as the hole injection layer.

Figure 112004023992621-pat00001
Figure 112004023992621-pat00001

상기 과정에 따라 형성된 홀 주입층 상부에 홀 수송층 물질을 진공 열증착 또는 스핀 코팅하여 홀 수송층(HTL)을 선택적으로 형성한다. 상기 홀 수송층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, N,N'-비스(3-메틸페닐)- N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘,N,N'-디(나프탈렌-1-일) -N,N'-diphenyl- benxidine :α-NPD), IDE320(이데미쯔사 재료) 등이 사용된다. 여기에서 홀 수송층의 두께는 50 내지 1500Å인 것이 바람직하다. 만약 홀수송층의 두께가 50Å 미만인 경우에는 홀전달 특성이 저하되며 1500Å를 초과하는 경우에는 구동전압 상승 때문에 바람직하지 못하다. A hole transport layer (HTL) is selectively formed by vacuum thermal evaporation or spin coating of the hole transport layer material on the hole injection layer formed by the above process. The hole transport layer material is not particularly limited, and N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1-biphenyl] -4,4'-diamine (TPD), N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl benzidine, N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benxidine: α-NPD) , IDE320 (Idemitsu Co., Ltd.), etc. are used. It is preferable that the thickness of a hole transport layer is 50-1500 kPa here. If the thickness of the hole transport layer is less than 50 kV, the hole transfer property is deteriorated.

Figure 112004023992621-pat00002
Figure 112004023992621-pat00002

이어서 홀 수송층 상부에, 호스트로서 상술한 전자 수송 물질과 정공 수송 물질의 혼합물과, 인광 도펀트를 함께 사용하여 발광층(EML)이 형성된다. 여기에서 발광층 형성 방법은 특별하게 제한되지는 않으나, 진공 증착, 잉크젯 프린팅, 레이저 전사법, 포토리소그래피법(photolithography)등의 방법을 이용한다. Subsequently, the light emitting layer EML is formed on the hole transport layer by using a mixture of the above-described electron transport material and hole transport material as a host and a phosphorescent dopant together. The light emitting layer forming method is not particularly limited, but a method such as vacuum deposition, inkjet printing, laser transfer, photolithography, or the like is used.

상기 발광층의 두께는 100 내지 800 Å인 것이 바람직하다. 만약 발광층의 두께가 100Å 미만이면, 효율 및 수명이 저하되고, 800 Å을 초과하면 구동전압이 상승하여 바람직하지 못하다.It is preferable that the thickness of the said light emitting layer is 100-800 GPa. If the thickness of the light emitting layer is less than 100 kW, the efficiency and lifetime are lowered. If the thickness of the light emitting layer is more than 800 kW, the driving voltage increases, which is not preferable.

상기 발광층 위에 홀 블로킹용 물질을 진공 증착 또는 스핀코팅하여 홀 블로킹층(HBL)을 선택적으로 형성된다. 이 때 사용되는 홀 블로킹층용 물질은 특별히 제한되지는 않으나 전자 수송 능력을 가지면서 발광 화합물 보다 높은 이온화 퍼텐셜을 가져야 하며 대표적으로 Balq, BCP, TPBI 등이 사용된다. 만약 홀블로킹층의 두께는 30 내지 500Å인 것이 바람직하다. 만약 홀블로킹층의 두께가 30 Å 미만인 경우에는 정공 방지 특성이 좋지 않아 효율이 저하되며, 500Å를 초과하는 경우에 는 구동전압 상승으로 바람직하지 못하다. The hole blocking layer HBL is selectively formed on the light emitting layer by vacuum deposition or spin coating a material for hole blocking. The material for the hole blocking layer used at this time is not particularly limited, but should have ionization potential higher than that of the light emitting compound while having electron transport ability, and typically, Balq, BCP, TPBI, and the like are used. If the thickness of the hole blocking layer is preferably 30 to 500 kPa. If the thickness of the hole blocking layer is less than 30 kW, the hole blocking property is not good, and thus the efficiency is lowered.

Figure 112004023992621-pat00003
Figure 112004023992621-pat00003

상기 홀 블로킹층 위에 전자 수송층이 진공 증착 방법, 또는 스핀 코팅 방법으로서 전자수송층(ETL)을 형성한다. 전자 수송층 재료로서는 특별히 제한되지는 않으며 Alq3를 이용할 수 있다. 상기 전자수송층의 두께는 50 내지 600Å인 것이 바람직하다. 만약 전자수송층의 두께가 50Å 미만인 경우에는 수명 특성이 저하되며, 600Å를 초과하는 경우에는 구동전압 상승으로 바람직하지 못하다. An electron transport layer forms an electron transport layer (ETL) on the hole blocking layer as a vacuum deposition method or a spin coating method. It does not restrict | limit especially as an electron carrying layer material, Alq3 can be used. It is preferable that the thickness of the said electron carrying layer is 50-600 GPa. If the thickness of the electron transport layer is less than 50 kW, the lifespan characteristics are lowered. If the electron transport layer is more than 600 kW, it is not preferable to increase the driving voltage.

또한 상기 전자 수송층 위에 전자 주입층(EIL)이 선택적으로 적층될 수 있다. 상기 전자 주입층 형성 재료로서는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO, Liq 등의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자 주입층의 두께는 1 내지 100Å인 것이 바람직하다. 만약 전자주입층의 두께가 1Å 미만인 경우에는 효과적인 전자주입층으로서 역할을 못하여 구동전압이 높고, 100Å를 초과하는 경우에는 절연층으로 작용하여 구동전 압이 높아 바람직하지 못하다. In addition, an electron injection layer EIL may be selectively stacked on the electron transport layer. As the electron injection layer forming material, materials such as LiF, NaCl, CsF, Li 2 O, BaO, and Liq can be used. It is preferable that the thickness of the said electron injection layer is 1-100 kPa. If the thickness of the electron injection layer is less than 1 kW, the driving voltage is not high because it does not serve as an effective electron injection layer, and if it exceeds 100 kW, the driving voltage acts as an insulating layer.

Figure 112004023992621-pat00004
Figure 112004023992621-pat00004

이어서, 상기 전자주입층 상부에 제2전극인 캐소드용 금속을 진공열 증착하여 제2전극인 캐소드를 형성함으로써 유기 전계 발광 소자가 완성된다.Subsequently, the organic electroluminescent device is completed by forming a cathode, which is a second electrode, by vacuum-heat deposition of a cathode metal, which is a second electrode, on the electron injection layer.

상기 캐소드 금속으로는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등이 이용된다. The cathode metal is lithium (Li), magnesium (Mg), aluminum (Al), aluminum-lithium (Al-Li), calcium (Ca), magnesium-indium (Mg-In), magnesium-silver (Mg-Ag ) And the like are used.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는 애노드, 홀 주입층, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 캐소드의 필요에 따라 한 층 또는 두 층의 중간층을 더 형성하는 것도 가능하다. 위에서 언급한 층 외에도 홀 블록킹층, 전자 블로킹층이 들어갈 수도 있다.The organic electroluminescent device of the present invention may further form an intermediate layer of one or two layers according to the needs of the anode, the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, the electron injection layer, and the cathode. In addition to the above-mentioned layers, a hole blocking layer and an electron blocking layer may also be included.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 들어 설명하기로 하되, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the following examples, but the present invention is not limited only to the following examples.

실시예 1Example 1

애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm 크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수 물 속에서 각 5 분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV, 오존 세정하여 사용하였다. The anode cuts a corning 15Ω / cm 2 (1200Å) ITO glass substrate to 50mm x 50mm x 0.7mm and ultrasonically cleans for 5 minutes in isopropyl alcohol and pure water, followed by UV and ozone cleaning for 30 minutes. Was used.

상기 기판 상부에 N,N'-디(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘(NPD)을 진공 증착 하여 홀 수송층을 600Å 두께로 형성하였다.N, N'-di (1-naphthyl) -N, N'-diphenylbenzidine (NPD) was vacuum deposited on the substrate to form a hole transport layer having a thickness of 600 kPa.

상기 홀 수송층 상부에 호스트인 전자수송물질인 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 알루미늄 50 중량부와 정공수송물질인 4,4'-비스카바졸릴비페닐 50중량부와 인광 도펀트인 비스(벤조티에틸피리딘)아세틸아세토네이트 이리듐{(bis(benzothienylpyridine)acetylacetonate Iridium) 10 중량부를 공증착하여 약 400Å의 두께로 발광층을 형성하였다.50 parts by weight of bis (2-methyl-8-hydroxyquinolato) biphenoxy aluminum, which is a host electron transport material, and 50 parts by weight of 4,4'-biscarbazolyl biphenyl, a hole transport material, on the hole transport layer 10 parts by weight of bis (benzothiethylylpyridine) acetylacetonate iridium (phosphate dopant) was co-deposited to form a light emitting layer having a thickness of about 400 GPa.

상기 발광층 상부에 전자 수송 물질인 Alq3를 증착하여 약 300Å 두께의 전자 수송층을 형성하였다.Alq3, an electron transporting material, was deposited on the emission layer to form an electron transporting layer having a thickness of about 300 kHz.

상기 전자 수송층 상부에 LiF 10Å (전자 주입층)과 Al 1000Å (캐소드)을 순차적으로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성하여 도 1에 도시한 바와 같은 유기 전계 발광 소자를 제조하였다. LiF 10 전극 (electron injection layer) and Al 1000 Å (cathode) were sequentially vacuum deposited on the electron transport layer to form a LiF / Al electrode, thereby manufacturing an organic EL device as shown in FIG. 1.

비교예 1Comparative Example 1

애노드는 코닝(corning) 15□/cm2 (1200Å) ITO 유리 기판을 50mm x 50mm x 0.7mm 크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수 물 속에서 각 5 분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV, 오존 세정하여 사용하였다. The anode was cut to a corning 15 □ / cm 2 (1200Å) ITO glass substrate 50 mm x 50 mm x 0.7 mm, ultrasonically cleaned in isopropyl alcohol and pure water for 5 minutes, and then UV, ozone for 30 minutes. It was used by washing.

상기 기판 상부에 NPD를 진공 증착하여 홀 수송층을 600Å 두께로 형성하였다. 상기 홀 수송층 상부에 호스트인 4,4'-비스카바졸릴비페닐에 인광 도펀트인 비스(벤조티에닐피리딘)아세틸아세토네이트 이리듐 10 중량부를 공증착하여 약 400Å의 두께로 발광층을 형성하였다.NPD was vacuum deposited on the substrate to form a hole transport layer having a thickness of 600 mm3. A light emitting layer was formed by co-depositing 10 parts by weight of a phosphorescent dopant bis (benzothienylpyridine) acetylacetonate iridium on a host 4,4'-biscarbazolylbiphenyl on the hole transport layer.

상기 발광층 상부에 전자 수송 물질인 Alq3를 증착하여 약 300Å 두께의 전자 수송층을 형성하였다.Alq3, an electron transporting material, was deposited on the emission layer to form an electron transporting layer having a thickness of about 300 kHz.

상기 전자 수송층 상부에 LiF 10Å (전자 주입층)과 Al 1000Å (캐소드)을 순차적으로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성하여 도 1에 도시한 바와 같은 유기 전계 발광 소자를 제조하였다.LiF 10 전극 (electron injection layer) and Al 1000 Å (cathode) were sequentially vacuum deposited on the electron transport layer to form a LiF / Al electrode, thereby manufacturing an organic EL device as shown in FIG. 1.

상기 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 유기 전계 발광 소자에 있어서, 효율 및 수명 특성을 조사하였다. In the organic EL device manufactured according to Example 1 and Comparative Example 1, the efficiency and lifespan characteristics were investigated.

그 결과, 비교예 1의 유기 전계 발광 소자의 효율은 약 4.3cd/A이고, 실시예 1의 유기 전계 발광 소자는 효율이 5.0 cd/A로서, 비교예 1의 경우에 비하여 효율이 개선되었다. As a result, the efficiency of the organic electroluminescent device of Comparative Example 1 was about 4.3 cd / A, the efficiency of the organic electroluminescent device of Example 1 was 5.0 cd / A, which was improved as compared with the case of Comparative Example 1.

또한, 수명 특성 조사 결과, 실시예 1의 유기 전계 발광 소자는 비교예 1의 경우와 비교하여 향상됨을 확인할 수 있었다.In addition, as a result of the life characteristics investigation, it was confirmed that the organic electroluminescent device of Example 1 is improved compared to the case of Comparative Example 1.

본 발명의 유기 전계 발광 소자는 발광층 형성시 정공 수송 물질과 전자 수송 물질의 혼합물을 인광 디바이스의 호스트로 사용함으로써 효율 및 수명 특성이 개선된다.The organic electroluminescent device of the present invention improves efficiency and lifespan characteristics by using a mixture of a hole transporting material and an electron transporting material as a host of a phosphorescent device in forming a light emitting layer.

Claims (9)

한 쌍의 전극 사이에 인광 도펀트를 포함하는 발광층을 갖는 유기 전계 발광 소자에 있어서,In an organic electroluminescent device having a light emitting layer comprising a phosphorescent dopant between a pair of electrodes, 상기 발광층은 호스트로서 정공 수송 물질 및 전자 수송 물질을 포함하며,The light emitting layer includes a hole transport material and an electron transport material as a host, 상기 정공 수송 물질이 카바졸계 화합물이고, 상기 전자 수송 물질이 유기 금속 착체이고,The hole transport material is a carbazole compound, the electron transport material is an organometallic complex, 상기 카바졸계 화합물이 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, m-비스카바졸릴페닐 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠 및 비스(4-카바졸릴페닐)실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상 또는 폴리비닐카바졸인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The carbazole compound is 1,3,5-tricarbazolylbenzene, 4,4'-biscarbazolylbiphenyl, m-biscarbazolylphenyl 4,4'-biscarbazolyl-2,2'-dimethylbiphenyl , 4 ', 4 "-tri (N-carbazolyl) triphenylamine, 1,3,5-tri (2-carbazolylphenyl) benzene, 1,3,5-tris (2-carbazolyl-5-meth At least one selected from the group consisting of methoxyphenyl) benzene and bis (4-carbazolylphenyl) silane or polyvinyl carbazole. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 유기 금속 착체가 비스(8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 금속, 비스(8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 금속, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 금속, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 금속) 및 비스(2-(2-하이드록시페닐)퀴놀라토) 금속으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상이고, 상기 금속은 Al, Zn, Be, 또는 Ga인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The method of claim 1, wherein the organometallic complex is a bis (8-hydroxyquinolato) biphenoxy metal, a bis (8-hydroxyquinolato) phenoxy metal, bis (2-methyl-8-hydroxy Quinolato) biphenoxy metal, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolato) phenoxy metal) and bis (2- (2-hydroxyphenyl) quinolato) metal Above, the metal is Al, Zn, Be, or Ga characterized in that the organic electroluminescent device. 제1항에 있어서, 상기 유기 금속 착체가 비스(8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 알루미늄, 비스(8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 알루미늄, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)비페녹시 알루미늄, 비스(2-메틸-8-하이드록시퀴놀라토)페녹시 알루미늄 또는 비스(2-(2-하이드록시페닐)퀴놀라토) 아연인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The organometallic complex of claim 1, wherein the organometallic complex is bis (8-hydroxyquinolato) biphenoxy aluminum, bis (8-hydroxyquinolato) phenoxy aluminum, bis (2-methyl-8-hydroxy Quinolato) biphenoxy aluminum, bis (2-methyl-8-hydroxyquinolato) phenoxy aluminum or bis (2- (2-hydroxyphenyl) quinolato) zinc Light emitting element. 제1항에 있어서, 상기 발광층에서 호스트의 함량은 발광층 형성재료 총중량 100 중량부를 기준으로 하여 80 내지 99 중량부인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the content of the host in the light emitting layer is 80 to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of the total weight of the light emitting layer forming material. 제1항에 있어서, 상기 발광층에서 전자 수송 물질의 함량은 정공 수송 물질 100 중량부를 기준으로 하여 5 내지 2000 중량부인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the content of the electron transporting material in the light emitting layer is 5 to 2000 parts by weight based on 100 parts by weight of the hole transporting material. 제1항에 있어서, 상기 발광층에서 인광 도펀트가,The method of claim 1, wherein the phosphorescent dopant in the light emitting layer, 비스티에닐피리딘 아세틸아세토네이트 이리듐, 비스(벤조티에닐피리딘)아세틸아세토네이트 이리듐, 비스(2-페닐벤조티아졸)아세틸아세토네이트 이리듐, 비스(1-페닐이소퀴놀린) 이리듐 아세틸아세토네이트, 트리스(1-페닐이소퀴놀린)이 리듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.Bisthienylpyridine acetylacetonate iridium, bis (benzothienylpyridine) acetylacetonate iridium, bis (2-phenylbenzothiazole) acetylacetonate iridium, bis (1-phenylisoquinoline) iridium acetylacetonate, tris ( 1-phenylisoquinoline) is at least one selected from the group consisting of lithium.
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