KR20160035561A - 유기 발광 소자 - Google Patents
유기 발광 소자 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160035561A KR20160035561A KR1020150134018A KR20150134018A KR20160035561A KR 20160035561 A KR20160035561 A KR 20160035561A KR 1020150134018 A KR1020150134018 A KR 1020150134018A KR 20150134018 A KR20150134018 A KR 20150134018A KR 20160035561 A KR20160035561 A KR 20160035561A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- light emitting
- organic light
- doping
- emitting layer
- Prior art date
Links
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims abstract description 123
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 26
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 24
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 12
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- RQCBPOPQTLHDFC-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1,3-oxazole Chemical compound C1=COC(C=2C=CC=CC=2)=N1 RQCBPOPQTLHDFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYKHSBAVLOPISI-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1,3-thiazole Chemical compound C1=CSC(C=2C=CC=CC=2)=N1 WYKHSBAVLOPISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 description 2
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical compound C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMKMFBIYHXBKRX-UHFFFAOYSA-M lithium;quinoline-2-carboxylate Chemical compound [Li+].C1=CC=CC2=NC(C(=O)[O-])=CC=C21 IMKMFBIYHXBKRX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000000040 m-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 150000003220 pyrenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSVXWCZFSFKRDO-UHFFFAOYSA-N triphenyl-(3-triphenylsilylphenyl)silane Chemical compound C1=CC=CC=C1[Si](C=1C=C(C=CC=1)[Si](C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 XSVXWCZFSFKRDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 2
- -1 (N, N'-diphenyl benzidine) di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine Chemical compound 0.000 description 1
- BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzoxazole Chemical compound C1=CC=C2OC=NC2=C1 BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CIBBMXIYECPUAN-UHFFFAOYSA-N 4-(4-anilinophenyl)-2,3-bis(3-methylphenyl)-n-phenylaniline Chemical compound CC1=CC=CC(C=2C(=C(C=3C=CC(NC=4C=CC=CC=4)=CC=3)C=CC=2NC=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 CIBBMXIYECPUAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDRNXKXKFNHNCA-UHFFFAOYSA-N 4-(4-anilinophenyl)-n-phenylaniline Chemical compound C=1C=C(C=2C=CC(NC=3C=CC=CC=3)=CC=2)C=CC=1NC1=CC=CC=C1 FDRNXKXKFNHNCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBPCKEZNJVJYTC-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical compound C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 MBPCKEZNJVJYTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXAIEIRYBSKHDP-UHFFFAOYSA-N 4-phenyl-n-(4-phenylphenyl)-n-[4-[4-(4-phenyl-n-(4-phenylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]aniline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 WXAIEIRYBSKHDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N oxadiazole Chemical compound C1=CON=N1 WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H01L51/5036—
-
- H01L51/5016—
-
- H01L51/5024—
-
- H01L51/5056—
-
- H01L51/5072—
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12044—OLED
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
본 발명의 실시예에 따른 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 정공 수송층과 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 2개의 P도핑층을 포함하도록 구성되어 2개의 P도핑층이 없는 유기 발광 소자 구조 대비 효율이 상승되고, 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접하지 않도록 이격하여 배치됨으로써 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접한 유기 발광 소자 구조 대비 저계조에서 수평 누설 전류 및 수명 저하의 발생이 최소화된 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 구비한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 전자(electron)를 주입하는 음극(cathode)과 정공(hole)을 주입하는 양극(anode) 사이에 유기 발광층이 형성된 구조를 가지며, 음극에서 발생된 전자 및 양극에서 발생된 정공이 유기 발광층 내로 주입되면 주입된 전자 및 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 엑시톤이 여기 상태(excited state)에서 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 발광하는 소자이다.
이와 같은 유기 발광 소자는 적색의 광을 발광하는 적색 발광층을 구비한 적색 화소, 녹색의 광을 발광하는 녹색 발광층을 구비한 녹색 화소 및 청색의 광을 발광하는 청색 발광층을 구비한 청색 화소를 포함하여 이루어짐으로써 풀 컬러 화상을 디스플레이할 수 있다.
이하, 도면을 참조로 종래의 유기 발광 소자에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소를 포함하여 이루어진다.
상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각은 양극(Anode), 정공 주입층(Hole Injectig Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transporting Layer; HTL), 발광층(Emitting Layer; EML), 전자 수송층(Electron Transporting Layer; ETL), 전자 주입층(Electron Injecting Layer; EIL), 및 음극(Cathode)을 포함하여 이루어진다.
상기 정공 주입층(HIL)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되고, 상기 정공 수송층(HTL)은 상기 정공 주입층(HIL) 상에 형성된다.
상기 발광층(EML)은 상기 정공 수송층(HTL) 상에 형성된다. 상기 발광층(EML)은 적색(R) 화소에 형성된 적색 발광층(EML(R)), 녹색(G) 화소에 형성된 녹색 발광층(EML(G)), 및 청색(B) 화소에 형성된 청색 발광층(EML(B))을 포함한다.
상기 전자 수송층(ETL)은 상기 발광층(EML) 상에 형성되고, 상기 전자 주입층(EIL)은 상기 전자 수송층(ETL) 상에 형성되고, 상기 음극(Cathode)은 상기 전자 주입층(EIL) 상에 형성된다.
이와 같은 종래의 유기 발광 소자는 구동 전압이 커서 에너지 효율이 떨어지는 단점이 있다.
또한 종래의 유기 발광 소자의 경우, 낮은 그레이 레벨(gray level), 즉 저계조에서 도펀트(dopant)를 포함하여 전도성이 높은 공통층을 통해서 수평 누설 전류(lateral leakage current)가 발생하면서 원하지 않는 인접한 화소가 발광하는 문제가 나타나고 있다.
또한 종래의 유기 발광 소자의 경우, 유기 발광 소자에 자외선(UV) 조사 후에 유기 발광 소자의 수명 특성이 저하되는 현상이 발생하고 있다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 구동 전압을 낮출 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 저계조에서 수평 누설 전류의 발생을 최소화하여 신뢰성이 향상된 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 자외선(UV) 조사에 의해 발생할 수 있는 수명 저하 현상을 최소화할 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소를 포함하여 이루어지고, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 각각은, 양극과 양극 상에 구비된 제 1 P도핑 정공 수송층과 제 1 P도핑 정공 수송층 상에 구비된 제 1 정공 수송층과 제 1 정공 수송층 상에 구비된 발광층과 발광층 상에 구비된 전자 수송층과 전자 수송층 상에 구비된 전자 주입층 및 전자 주입층 상에 구비된 음극을 포함하여 이루어지고, 제 1 정공 수송층과 전자 수송층 사이에 도펀트가 도핑된 제 2 도핑층이 구비되어 있는 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
제 1 정공 수송층 상에 구비된 제 2 P도핑 정공 수송층을 더 포함하고, 제 2 도핑층은 제 2 P도핑 정공 수송층으로 이루어질 수 있다.
제 2 P도핑 정공 수송층과 발광층 사이에 제 2 정공 수송층이 추가로 구비될 수 있다.
발광층은 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 중에서 2개의 화소에 각각 구비된 유기 발광층 및 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 모두에 각각 구비된 공통 발광층으로 이루어지고, 제 2 도핑층은 공통 발광층으로 이루어질 수 있다.
공통 발광층은 유기 발광층 상에 구비될 수 있다.
유기 발광층은 적색 화소에 구비된 적색 유기 발광층 및 녹색 화소에 구비된 녹색 유기 발광층으로 이루어지고, 공통 발광층은 청색 공통 발광층으로 이루어질 수 있다.
유기 발광층은 적색 화소에 구비된 적색 유기 발광층 및 청색 화소에 구비된 청색 유기 발광층으로 이루어지고, 공통 발광층은 녹색 공통 발광층으로 이루어질 수 있다.
유기 발광층은 녹색 화소에 구비된 녹색 유기 발광층 및 청색 화소에 구비된 청색 유기 발광층으로 이루어지고, 공통 발광층은 적색 공통 발광층으로 이루어질 수 있다.
적색 화소 및 녹색 화소 각각에는 제 1 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 두께 조절층이 추가로 구비되어 있고, 적색 화소에 구비된 두께 조절층의 두께는 녹색 화소에 구비된 두께 조절층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
두께 조절층과 발광층 사이에 전자 블록층이 추가로 구비될 수 있다.
또한 다른 측면에서 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는
제 1 전극과 제 2 전극과 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 배치된 유기 발광층 및 제 1 전극과 유기 발광층 사이에 배치된 제 1 P도핑 정공 수송층과 제 1 정공 수송층을 포함하며, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층은 서로 이격되도록 배치된 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층 사이에 제 3 정공 수송층을 더 포함할 수 있다.
제 3 정공 수송층의 두께는 유기 발광 소자 전체 두께의 2% 이하일 수 있다.
제 1 정공 수송층 상에 배치된 제 2 P도핑 정공 수송층과 제 2 정공 수송층을 더 포함할 수 있다.
유기 발광층은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 모두에 대응되는 공통 발광층을 포함하여 이루어질 수 있다.
공통 발광층은 도펀트가 도핑된 도핑층을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 또 다른 측면에서 본 발명의 실시예에 따른 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 정공 수송층과 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 2개의 P도핑층을 포함하도록 구성되어 2개의 P도핑층이 없는 유기 발광 소자 구조 대비 효율이 상승되고, 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접하지 않도록 이격하여 배치됨으로써 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접한 유기 발광 소자 구조 대비 저계조에서 수평 누설 전류 및 수명 저하의 발생이 최소화된 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
정공 수송층은 제 1 P도핑층을 포함하고, 유기 발광층은 제 2 P도핑층을 포함할 수 있다.
제 1 전극과 제 1 P도핑층의 이격 거리는 20Å 이하일 수 있다.
유기 발광층은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 모두에 대응되는 공통 발광층을 포함하고, 공통 발광층은 제 2 P도핑층을 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층을 2층으로 구성함으로써, 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮출 수 있고 제품 초기에 휘도 상승을 방지하여 결국 유기 발광 소자의 효율이 향상될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 제 1 전극과 도핑층이 서로 인접하지 않도록 이격하여 배치함으로써 수평 누설 전류 발생을 최소화하여 유기 발광 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 제 1 전극과 도핑층을 인접하지 않도록 이격하여 배치함으로써 자외선 조사에 의해 발생할 수 있는 수명 저하 현상을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 1층 도핑의 경우, 2층 도핑의 경우, 및 3층 도핑의 경우 각각에 대해서 시간별 휘도 감소량을 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 전압-전류밀도 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 수명 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 1층 도핑의 경우, 2층 도핑의 경우, 및 3층 도핑의 경우 각각에 대해서 시간별 휘도 감소량을 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 전압-전류밀도 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 수명 평가 결과를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소를 포함하여 이루어진다.
상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각은 양극(Anode), 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL), 제 1 정공 수송층(1st HTL), 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL), 및 제 2 정공 수송층(2nd HTL)을 포함하여 이루어진다.
상기 양극(Anode)은 기판 상에 형성된 제 1 전극으로서, 전도성 및 일함수(work function)가 높은 투명한 도전물질, 예로서 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), SnO2 또는 ZnO 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)은 상기 양극(Anode) 상에 형성되어 있고, 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL)은 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 상에 형성되어 있고, 상기 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)은 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 상에 형성되어 있고, 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL)은 상기 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL) 상에 형성되어 있다.
상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 및 상기 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)은 P형 도펀트(dopant)가 도핑된 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 및 상기 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)은 서로 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 및 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL)은 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 제 1 정공 수송층(1st HTL) 및 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL)은 서로 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 서로 상이한 물질로 이루어질 수도 있다.
상기 제 1 정공 수송층(1st HTL)은 P형 도펀트가 포함되지 않은 것을 제외하고 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 동일한 공정 장비에서 연속 증착 공정으로 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)과 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL)을 형성할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL)은 P형 도펀트가 포함되지 않은 것을 제외하고 상기 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 이 경우 동일한 공정 장비에서 연속 증착 공정으로 상기 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)과 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 및 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL)을 서로 동일한 물질로 형성할 경우, 결국 동일한 공정 장비에서 연속 증착 공정으로 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL), 제 1 정공 수송층(1st HTL), 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL), 및 제 2 정공 수송층(2nd HTL)을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층으로서 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)과 상기 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)을 포함함으로써, 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮출 수 있어 에너지 효율이 향상될 수 있다.
본 발명자는 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층이 2층을 이루게 되면 공통으로 적용되는 도핑층이 없거나 또는 1층인 경우에 비하여 구동 전압을 낮출 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
한편, 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층이 3층을 이루게 되면 2층인 경우와 유사한 구동 전압을 가질 수 있지만 제품 초기에 휘도 상승이 발생하여 결국 유기 발광 소자의 효율이 저하되는 문제를 야기한다. 따라서, 구동 전압을 낮추고 제품 초기 휘도 상승을 방지하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층을 2층으로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 적색(R) 화소 및 상기 녹색(G) 화소에는 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL) 상에 두께 조절층(TCL)이 형성되어 있고, 상기 청색(B) 화소에는 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL) 상에 두께 조절층(TCL)이 형성되어 있지 않다. 또한, 상기 적색(R) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(R))의 두께는 상기 녹색(G) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(G))의 두께보다 두껍다. 이와 같은 두께 조절층(TCL)에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
발광층(EML)에서 발광한 광은 양극(Anode) 또는 음극(Cathode)으로 방출되면서 화상을 디스플레이한다. 이때 상기 발광층(EML)에서 발광한 광의 일부는 상기 양극(Anode) 또는 상기 음극(Cathode)으로 바로 방출되지만 상기 발광층(EML)에서 발광한 광의 나머지는 상기 양극(Anode)과 상기 음극(Cathode) 사이에서 반사 및 재반사를 반복한 후에 상기 양극(Anode) 또는 상기 음극(Cathode)으로 방출된다. 따라서, 상기 양극(Anode) 또는 상기 음극(Cathode)으로 바로 방출되는 광과 상기 양극(Anode)과 상기 음극(Cathode) 사이에서 반사 및 재반사를 반복하면서 방출되는 광이 서로 보강간섭을 일으킬 경우 최종적으로 방출되는 광이 증폭되어 광효율이 향상될 수 있다. 이와 같은 보강간섭을 통해 광을 증폭하기 위해서는 상기 양극(Anode)에서 상기 음극(Cathode)까지의 거리가 상기 발광층(EML)에서 방출되는 광의 반파장(λ/2)의 정수배가 되어야 한다. 각각의 화소 별로 광효율을 향상시키기 위해서는, 적색(R) 화소의 경우 가장 긴 파장(λ)의 광이 방출되므로 상기 양극(Anode)과 상기 음극(Cathode) 사이의 거리가 상대적으로 가장 멀어야 하고, 청색(B) 화소의 경우 가장 짧은 파장(λ)의 광이 방출되므로 상기 양극(Anode)과 상기 음극(Cathode) 사이의 거리가 상대적으로 가장 가까워야 한다.
상기 두께 조절층(TCL)은 위와 같은 보강간섭을 통해 광효율을 향상시키기 위해 형성하는 것이다. 전술한 바와 같이 청색(B) 화소는 상기 양극(Anode)과 상기 음극(Cathode) 사이의 거리가 상대적으로 가장 가까워야 하기 때문에, 상기 청색(B) 화소에는 상기 두께 조절층(TCL)이 구비되지 않는다. 또한, 상기 적색(R) 화소에서의 상기 양극(Anode)과 상기 음극(Cathode) 사이의 거리는 상기 녹색(G) 화소에서의 상기 양극(Anode)과 상기 음극(Cathode) 사이의 거리보다 크기 때문에, 상기 적색(R) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(R))의 두께는 상기 녹색(G) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(G))의 두께보다 두껍다.
상기 두께 조절층(TCL)은 정공수송능력이 있는 물질로 이루어진다. 구체적으로, 상기 두께 조절층(TCL)은 TPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine), NPD(N, N-dinaphthyl-N, N’-diphenyl benzidine), 또는 NPB(N,N'-di(naphthalen-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 두께 조절층(TCL)은 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 또는 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL)과 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 두께 조절층(TCL) 상에는 전자 블록층(Electron Blocking Layer; EBL)이 형성되어 있다. 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 모두 상기 전자 블록층(EBL)을 구비할 수 있다. 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 두께 조절층(TCL) 상에 상기 전자 블록층(EBL)이 형성되고, 상기 청색(B) 화소의 경우에는 상기 제 2 정공 수송층(2nd HTL) 상에 상기 전자 블록층(EBL)이 형성된다.
상기 전자 블록층(EBL)은 음극(Cathode)에서 생성된 전자(electron)가 발광층(EML)을 지나 양극(Anode) 방향으로 진행하는 것을 차단함으로써, 상기 전자(electron)를 상기 발광층(EML) 내에 가두어 발광효율을 향상시키는 역할을 한다. 이와 같은 전자 블록층(EBL)은 당업계에 공지된 다양한 전자블록특성을 가진 유기물로 이루어질 수 있다. 상기 전자 블록층(EBL)은 생략이 가능하다.
상기 전자 블록층(EBL) 상에는 유기 발광층(EML)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층(EML)은 적색(R) 화소에 형성된 적색 유기 발광층(EML(R)), 녹색(G) 화소에 형성된 녹색 유기 발광층(EML(G)), 및 청색(B) 화소에 형성된 청색 유기 발광층(EML(B))을 포함한다.
상기 적색 유기 발광층(EML(R))은 적색(R) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 600nm 내지 640nm 범위의 적색(R) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질 적색(R) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 적색 도펀트는 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)의 금속 착물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 녹색 유기 발광층(EML(G))은 녹색(G) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 500nm 내지 570nm 범위의 녹색(G) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질에 인광 녹색(G) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 카바졸계 화합물은 CBP(4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl), CBP 유도체, mCP(N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene) 또는 mCP 유도체 등을 포함할 수 있고, 상기 금속 착물은 ZnPBO(phenyloxazole) 금속 착물 또는 ZnPBT(phenylthiazole) 금속 착물 등을 포함할 수 있다.
상기 청색 유기 발광층(EML(B))은 청색(B) 광, 예를 들어 피크(peak) 파장 범위가 430nm 내지 490nm 범위의 청색(B) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색(B) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 발광층(EML) 상에는 전자 수송층(ETL)이 형성되어 있다. 상기 전자 수송층(ETL)은 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송층(ETL) 상에는 전자 주입층(EIL)이 형성되어 있다. 상기 전자 주입층(EIL)은 LiF(lithium fluoride) 또는 LiQ(lithium quinolate) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 주입층(EIL) 상에는 음극(Cathode)이 형성되어 있다. 상기 음극(Cathode)은 제 1 전극의 상부에 위치하는 제 2 전극으로서, 낮은 일함수를 가지는 금속, 예로서, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 리튬(Li) 또는 칼슘(Ca) 등으로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 음극(Cathode) 상에는 캡핑층(Capping Layer; CPL)이 형성되어 있다. 상기 캡핑층(CPL)은 광 추출 효과를 증진시키는 역할을 한다. 이와 같은 캡핑층(CPL)은 정공 수송능력이 있는 유기물로 이루어질 수도 있고, 발광층(EML)을 구성하는 호스트 물질로 이루어질 수도 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 다만, 상기 캡핑층(CPL)은 생략하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다. 이하에서는 재료 등과 같이 전술한 실시예와 동일한 사항에 대한 반복된 설명은 생략하기로 한다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각이 양극(Anode), 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL), 및 제 1 정공 수송층(1st HTL)을 포함하여 이루어지고, 전술한 실시예와 달리 제 2 P도핑 정공 수송층(도 2의 2nd P-HTL) 및 제 2 정공 수송층(도 2의 2nd HTL)은 포함하고 있지 않다.
전술한 바와 같이, 구동 전압을 낮추고 제품 초기 휘도 상승을 방지하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층을 2층으로 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층으로서 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 1층의 도핑층을 구성하고 후술하는 공통 발광층(CEML)이 2층의 도핑층을 구성하게 된다.
상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 상에는 두께 조절층(TCL)이 형성되어 있다. 상기 두께 조절층(TCL)은 상기 적색(R) 화소 및 상기 녹색(G) 화소에 형성되고, 상기 청색(B) 화소에는 형성되지 않는다. 또한, 상기 적색(R) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(R))의 두께가 상기 녹색(G) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(G))의 두께보다 두꺼운 것은 전술한 실시예와 동일하다.
상기 두께 조절층(TCL) 상에는 전자 블록층(Electron Blocking Layer; EBL)이 형성되어 있다. 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 두께 조절층(TCL) 상에 상기 전자 블록층(EBL)이 형성되고, 상기 청색(B) 화소의 경우에는 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 상에 상기 전자 블록층(EBL)이 형성된다.
상기 전자 블록층(EBL) 상에는 유기 발광층(EML)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층(EML)은 적색(R) 화소에 형성된 적색 유기 발광층(EML(R)) 및 녹색(G) 화소에 형성된 녹색 유기 발광층(EML(G))을 포함한다.
상기 유기 발광층(EML) 상에는 공통 발광층(CEML)이 형성되어 있다. 상기 공통 발광층(CEML)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색 화소(B) 모두에 공통으로 형성되어 있다. 따라서, 상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 유기 발광층(EML) 및 상기 유기 발광층(EML) 상에 형성된 상기 공통 발광층(CEML)에 의해 발광층이 구성되고, 상기 청색(B) 화소의 경우에는 상기 전자 블록층(EBL) 상에 형성된 상기 공통 발광층(CEML)에 의해 발광층이 구성된다.
상기 공통 발광층(CEML)은 청색(B)의 광을 발광하도록 구성된다. 따라서, 상기 청색(B) 화소에서는 상기 공통 발광층(CEML)에 의해서 청색(B) 광이 발광된다. 상기 청색(B)을 발광하는 공통 발광층(CEML(B))은 피크(peak) 파장 범위가 430nm 내지 490nm 범위의 청색(B) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 청색(B) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
상기 공통 발광층(CEML)은 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소 전체에 형성되기 때문에, 별도의 새도우 마스크 없이 진공 증착 공정(Vacuum evaporation process)으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 청색(B)의 광을 발광하는 공통 발광층(CEML)과 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 2층의 도핑층을 구성하게 되어, 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮추고 제품 초기 휘도 상승을 방지하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 공통 발광층(CEML) 상에는 전자 수송층(ETL)이 형성되어 있고, 상기 전자 수송층(ETL) 상에는 전자 주입층(EIL)이 형성되어 있고, 상기 전자 주입층(EIL) 상에는 음극(Cathode)이 형성되어 있고, 상기 음극(Cathode) 상에는 캡핑층(Capping Layer; CPL)이 형성되어 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 공통 발광층(CEML)이 녹색(G) 광을 발광하도록 구성된 것을 제외하고 전술한 도 3에 따른 유기 발광 소자와 동일하다.
도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각이 양극(Anode), 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL), 및 제 1 정공 수송층(1st HTL)을 포함하여 이루어진다.
상기 적색(R) 화소 및 상기 녹색(G) 화소의 경우 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 상에는 두께 조절층(TCL)이 형성되어 있고, 상기 청색(B) 화소의 경우 상기 두께 조절층(TCL)은 형성되지 않는다. 상기 적색(R) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(R))의 두께가 상기 녹색(G) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(G))의 두께보다 두껍다.
상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 경우 상기 두께 조절층(TCL) 상에 전자 블록층(EBL)이 형성되어 있고, 상기 청색(B) 화소의 경우 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 상에 전자 블록층(EBL)이 형성되어 있다.
상기 전자 블록층(EBL) 상에는 유기 발광층(EML)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층(EML)은 적색(R) 화소에 형성된 적색 유기 발광층(EML(R)) 및 청색(B) 화소에 형성된 청색 유기 발광층(EML(B))을 포함한다.
상기 유기 발광층(EML) 상에는 공통 발광층(CEML)이 형성되어 있다. 상기 공통 발광층(CEML)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색 화소(B) 모두에 공통으로 형성되어 있다. 상기 적색(R) 화소 및 청색(B) 화소의 경우에는 상기 유기 발광층(EML) 상에 상기 공통 발광층(CEML)이 형성되어 있고, 상기 녹색(G) 화소의 경우에는 상기 전자 블록층(EBL) 상에 상기 공통 발광층(CEML)이 형성되어 있다.
상기 공통 발광층(CEML)은 녹색(G)의 광을 발광하도록 구성된다. 따라서, 상기 녹색(G) 화소에서는 상기 공통 발광층(CEML)에 의해서 녹색(G) 광이 발광된다. 상기 녹색(G)을 발광하는 공통 발광층(CEML(G))은 피크(peak) 파장 범위가 500nm 내지 570nm 범위의 녹색(G) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질에 인광 녹색(G) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 카바졸계 화합물은 CBP(4,4-N,N'-dicarbazole-biphenyl), CBP 유도체, mCP(N,N'-dicarbazolyl-3,5-benzene) 또는 mCP 유도체 등을 포함할 수 있고, 상기 금속 착물은 ZnPBO(phenyloxazole) 금속 착물 또는 ZnPBT(phenylthiazole) 금속 착물 등을 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 녹색(G)의 광을 발광하는 공통 발광층(CEML)과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 2층의 도핑층을 구성하게 되어, 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮추고 제품 초기 휘도 상승을 방지하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 공통 발광층(CEML) 상에는 전자 수송층(ETL)이 형성되어 있고, 상기 전자 수송층(ETL) 상에는 전자 주입층(EIL)이 형성되어 있고, 상기 전자 주입층(EIL) 상에는 음극(Cathode)이 형성되어 있고, 상기 음극(Cathode) 상에는 캡핑층(Capping Layer; CPL)이 형성되어 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도로서, 이는 공통 발광층(CEML)이 적색(R) 광을 발광하도록 구성된 것을 제외하고 전술한 도 3에 따른 유기 발광 소자와 동일하다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소 각각이 양극(Anode), 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL), 및 제 1 정공 수송층(1st HTL)을 포함하여 이루어진다.
상기 적색(R) 화소 및 상기 녹색(G) 화소의 경우 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 상에는 두께 조절층(TCL)이 형성되어 있고, 상기 청색(B) 화소의 경우 상기 두께 조절층(TCL)은 형성되지 않는다. 상기 적색(R) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(R))의 두께가 상기 녹색(G) 화소에 형성된 두께 조절층(TCL(G))의 두께보다 두껍다.
상기 적색(R) 화소 및 녹색(G) 화소의 경우 상기 두께 조절층(TCL) 상에 전자 블록층(EBL)이 형성되어 있고, 상기 청색(B) 화소의 경우 상기 제 1 정공 수송층(1st HTL) 상에 전자 블록층(EBL)이 형성되어 있다.
상기 전자 블록층(EBL) 상에는 유기 발광층(EML)이 형성되어 있다. 상기 유기 발광층(EML)은 녹색(G) 화소에 형성된 녹색 유기 발광층(EML(G)) 및 청색(B) 화소에 형성된 청색 유기 발광층(EML(B))을 포함한다.
상기 유기 발광층(EML) 상에는 공통 발광층(CEML)이 형성되어 있다. 상기 공통 발광층(CEML)은 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색 화소(B) 모두에 공통으로 형성되어 있다. 상기 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소의 경우에는 상기 유기 발광층(EML) 상에 상기 공통 발광층(CEML)이 형성되어 있고, 상기 적색(R) 화소의 경우에는 상기 전자 블록층(EBL) 상에 상기 공통 발광층(CEML)이 형성되어 있다.
상기 공통 발광층(CEML)은 적색(R)의 광을 발광하도록 구성된다. 따라서, 상기 적색(R) 화소에서는 상기 공통 발광층(CEML)에 의해서 적색(R) 광이 발광된다.
상기 적색(R)을 발광하는 공통 발광층(CEML(R))은 피크(peak) 파장 범위가 600nm 내지 640nm 범위의 적색(R) 광을 발광할 수 있는 유기물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로, 카바졸계 화합물 또는 금속 착물으로 이루어진 인광 호스트 물질 적색(R) 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 적색 도펀트는 이리듐(Ir) 또는 백금(Pt)의 금속 착물로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 적색(R)의 광을 발광하는 공통 발광층(CEML)과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 2층의 도핑층을 구성하게 되어, 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮추고 제품 초기 휘도 상승을 방지하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 공통 발광층(CEML) 상에는 전자 수송층(ETL)이 형성되어 있고, 상기 전자 수송층(ETL) 상에는 전자 주입층(EIL)이 형성되어 있고, 상기 전자 주입층(EIL) 상에는 음극(Cathode)이 형성되어 있고, 상기 음극(Cathode) 상에는 캡핑층(Capping Layer; CPL)이 형성되어 있다.
아래 표 1은 전술한 도 2에 따른 유기 발광 소자와 같이 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 및 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)의 2층의 도핑층을 구비한 경우, 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)의 1층의 도핑층만을 구비한 경우, 및 상기 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 및 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)과 더불어 제 3 P도핑 정공 수송층을 추가로 구비함으로써 3층의 도핑층을 구비한 경우의 발광 효율과 구동 전압을 측정한 값을 보여주는 것이다.
표 1
위의 표 1에서 알 수 있듯이, 1층 도핑의 경우는 2층 도핑의 경우와 비교하여 발광 효율은 큰 차이를 보이지는 않지만, 구동 전압은 2층 도핑에 비하여 0.3~0.4V 정도 상승됨을 알 수 있다. 또한, 3층 도핑의 경우는 2층 도핑의 경우와 비교하여 구동 전압은 비슷하지만 발광 효율이 떨어짐을 알 수 있다. 따라서, 발광 효율 및 구동 전압 측면을 고려할 때 2층 도핑의 경우가 1층 도핑 및 3층 도핑에 비하여 바람직함을 알 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 위 표 1에서와 같이 1층 도핑의 경우, 2층 도핑의 경우, 및 3층 도핑의 경우 각각에 대해서 시간별 휘도 감소량을 보여주는 그래프이다.
도 6a는 적색(R) 화소에서의 시간별 휘도 감소량을 보여주는 그래프이고, 도 6b는 녹색(G) 화소에서의 시간별 휘도 감소량을 보여주는 그래프이고, 도 6c는 청색(B) 화소에서의 시간별 휘도 감소량을 보여주는 그래프이다.
도 6a 내지 도 6c에서 알 수 있듯이, 1층 도핑의 경우와 2층 도핑의 경우는 제품 초기 단계에서 휘도가 증가하지 않는 반면에 3층 도핑의 경우는 제품 초기 단계에서 휘도가 급격하게 증가한다. 따라서, 3층 도핑의 경우 초기 잔상 문제가 발생하게 되고 제품의 평균 수명을 도출하기는 것도 용이하지 않다.
따라서 위의 표 1 및 도 6에서의 결과를 종합할 때, 2층 도핑의 경우가 1층 도핑 및 3층 도핑에 비하여 발광 효율, 구동 전압 및 초기 휘도 측면에서 바람직한 것을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다. 이하에서는 재료 등과 같이 전술한 실시예와 동일한 사항에 대한 반복된 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소 각각은 양극(Anode), 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL), 제 1 정공 수송층(1st HTL), 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL), 및 제 2 정공 수송층(2nd HTL)을 포함하여 이루어진다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자는 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 대응되는 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)과 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL)의 2층의 도핑층을 포함하여 구성될 수 있다.
또한 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(Anode), 즉, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)의 사이에 배치된 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 더 포함하여 이루어진다.
즉, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자의 정공 수송층(HTL)은 연속된 하나의 공정으로 형성될 수 있으며, 정공 수송층(HTL)은 제 3 정공 수송층(3rd HTL), 제 1 P도핑층인 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL), 제 1 정공 수송층(1st HTL), 제 2 P도핑층인 제 2 P도핑 정공 수송층(2nd P-HTL) 및 제 2 정공 수송층(2nd HTL)을 포함하여 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자는 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 배치된 제 3 정공 수송층(3rd HTL)에 의해서 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)은 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
즉, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치하여 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 서로 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써, 낮은 그레이 레벨(gray level), 즉 저계조에서 도펀트(dopant)를 포함하는 전도성이 높은 공통층인 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)을 통해서 발생할 수 있는 수평 누설 전류(lateral leakage current)의 발생을 최소화할 수 있으며, 상기 수평 누설 전류에 의해 원하지 않는 인접한 화소가 발광하는 불량의 발생을 최소화하고 유기 발광 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 상기와 같이 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치하여 제 1 전극과 도핑층을 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써, 자외선(UV) 조사에 의해 발생할 수 있는 유기 발광 소자의 수명 저하 현상의 발생을 최소화할 수 있다.
여기서 제 3 정공 수송층(3rd HTL)의 두께는 유기 발광 소자 전체 두께의 2% 이하일 수 있다. 예를 들어서 제 3 정공 수송층(3rd HTL)의 두께, 즉 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)의 이격 거리는 유기 발광 소자의 원활한 정공 주입 특성을 고려할 때 낮은 수준으로 유지되어야 하며, 바람직하게는 20Å 이하일 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 개략적인 단면도이다. 이하에서는 재료 등과 같이 전술한 실시예와 동일한 사항에 대한 반복된 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소 및 청색(B) 화소 각각은 양극(Anode), 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 및 제 1 정공 수송층(1st HTL)을 포함하며, 유기 발광층은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 모두에 대응되는 공통 발광층(CEML(B))을 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 바와 같이, 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮추고 제품 초기 휘도 상승을 방지하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시키기 위해서, 상기 적색(R) 화소, 녹색(G) 화소, 및 청색(B) 화소에 공통으로 적용되는 도핑층을 2층으로 구성하는 것이 바람직하며, 따라서 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)에 추가적으로 본 실시예에서의 유기 발광층은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 모두에 대응되는 공통 발광층을 포함하고, 공통 발광층은 도펀트가 도핑된 제 2 P도핑층을 포함하거나 또는 공통 발광층이 도펀트가 도핑된 제 2 P도핑층일 수 있다.
또한 본 실시예에 따른 유기 발광 소자는 양극(Anode), 즉 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)의 사이에 배치된 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 더 포함하여 이루어진다.
즉, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자의 정공 수송층(HTL)은 연속된 하나의 공정으로 형성될 수 있으며, 정공 수송층(HTL)은 제 3 정공 수송층(3rd HTL), 제 1 P도핑층인 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)을 제 1 정공 수송층(1st HTL) 포함하여 이루어질 수 있고, 유기 발광층에 포함된 공통 발광층은 도펀트가 도핑된 제 2 P도핑층을 포함하거나 또는 공통 발광층이 도펀트가 도핑된 제 2 P도핑층일 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 배치된 제 3 정공 수송층(3rd HTL)에 의해서 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)은 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
즉, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치하여 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 서로 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써, 낮은 그레이 레벨(gray level), 즉 저계조에서 도펀트(dopant)를 포함하는 전도성이 높은 공통층인 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)을 통해서 발생할 수 있는 수평 누설 전류(lateral leakage current)의 발생을 최소화할 수 있으며, 수평 누설 전류에 의해 원하지 않는 인접한 화소가 발광하는 불량의 발생을 방지하고 유기 발광 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치하여 제 1 전극과 도핑층을 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써 자외선(UV) 조사에 의해 발생할 수 있는 유기 발광 소자의 수명 저하 현상을 최소화할 수 있다.
또한 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 너무 큰 이격 거리를 가지는 경우, 제 1 전극으로부터 유기 발광층으로 원활한 정공 주입에 있어 문제가 발생할 수 있으므로 낮은 수준으로 유지되어야 한다. 즉, 제 3 정공 수송층(3rd HTL)의 두께는 유기 발광 소자 전체 두께의 2% 이하일 수 있다. 예를 들어서 제 3 정공 수송층(3rd HTL)의 두께, 즉 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)의 이격 거리는 유기 발광 소자의 정공 주입 특성을 고려하여 바람직하게는 20Å 이하일 수 있다.
상기 결과를 종합하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 정공 수송층과 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 소자의 경우, 양극인 제 1 전극과 음극인 제 2 전극 사이에 2개의 P도핑층을 포함하도록 구성하여 2개의 P도핑층이 없는 유기 발광 소자 구조 대비 효율을 상승시킬 수 있고, 또한 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층의 배치를 통해 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접한 유기 발광 소자 구조 대비 저계조에서 수평 누설 전류 및 수명 저하의 발생을 최소화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 전압-전류 밀도 수준 평가 결과를 나타내는 도면이다.
보다 구체적으로 도 9는 도 2를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자인 실시예 1, 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자인 실시예 2 및 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자인 실시예 3에 있어서 저계조에서 전압 변화에 따른 전류 밀도 수준을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 실시예 3의 경우, 낮은 그레이 레벨(gray level), 즉 저계조에서 동일한 전압, 보다 구체적으로 2.5V의 전압에서 실시예 1 및 실시예 2와 대비할 때, 낮은 수준의 전류 밀도 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
상기 결과를 통해서 실시예 1과 실시예 2의 경우와 대비할 때, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치한 실시예 3의 경우, 저계조에서 낮은 전류 밀도 수준을 나타내어 특정 화소의 저계조 구동 시, 도펀트가 도핑된 공통층인 P도핑층을 통한 수평 누설 전류의 발생이 감소되면서 원하지 않는 인접한 화소가 발광하는 현상이 최소화될 수 있는 것을 알 수 있다.
즉, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치하여 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 서로 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써, 낮은 그레이 레벨(gray level), 즉 저계조에서 도펀트(dopant)를 포함하는 전도성이 높은 공통층인 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)을 통해서 발생할 수 있는 수평 누설 전류(lateral leakage current)의 발생을 최소화할 수 있으며, 상기 수평 누설 전류에 의해 원하지 않는 인접한 화소가 발광하는 불량의 발생을 방지하고 유기 발광 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 수명 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 10a는 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자인 실시예 2에 있어서의 자외선(UV) 조사 전후의 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다.
또한 도 10b는 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자인 실시예 3에 있어서의 자외선(UV) 조사 전후의 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다.
우선 도 10a를 참조하여, 본 발명의 실시예 2에 따른 유기 발광 소자에 있어서의 자외선(UV) 조사 전후의 수명 특성을 살펴보면, 실시예 1과 같이 양극(Anode), 즉, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 인접하여 위치하는 경우, 자외선 조사 전과 대비할 때 자외선 조사 후에 유기 발광 소자의 수명이 떨어진 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
보다 구체적으로, 유기 발광 소자에 자외선(UV)이 조사되는 경우, 제 1 전극의 하부에 위치하는 평탄화막(PLN)을 구성하는 물질 중에서 아민(Amine) 또는 퀴놀린(Quinoline)과 같은 물질이 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)에 포함된 강한 전자 받음 성질을 지닌 P형 도펀트와 서로 반응하게 되어 P형 도펀트를 포함한 정공 수송층의 정공 주입 성능이 떨어질 수 있다.
상기와 같이 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 인접하여 위치하는 경우, 자외선(UV) 조사 후 P도핑층의 정공 주입 특성이 저하되면서 유기 발광 소자의 소자의 수명 특성이 저하될 수 있다.
반면에 도 10b를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자인 실시예 3에 따른 유기 발광 소자에 있어서의 자외선(UV) 조사 전후의 수명 특성을 살펴보면, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치한 실시예 3의 경우, 자외선 조사 전과 대비할 때 자외선 조사 후에도 유기 발광 소자의 수명이 큰 차이를 보이지 않고 유사한 수준을 나타낸 것을 알 수 있다.
즉, 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층(3rd HTL)을 배치하여 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)이 서로 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써, 자외선(UV) 조사 후에 평탄화막(PLN) 물질과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)에 포함된 P형 도펀트와의 반응을 효과적으로 방지할 수 있으며, 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL)의 정공 수송 특성의 저하를 방지함으로써 유기 발광 소자의 수명 저하 현상의 발생을 최소화 할 수 있다.
상기 결과를 종합하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 정공 수송층과 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 소자의 경우, 양극인 제 1 전극과 음극인 제 2 전극 사이에 2개의 P도핑층을 포함하도록 구성하여 2개의 P도핑층이 없는 유기 발광 소자 구조 대비 효율을 상승시킬 수 있고, 또한 제 1 전극과 제 1 P도핑 정공 수송층(1st P-HTL) 사이에 제 3 정공 수송층의 배치를 통해 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접하지 않도록 이격하여 위치시킴으로써 제 1 전극과 2개의 P도핑층이 인접한 유기 발광 소자 구조 대비 저계조에서 수평 누설 전류 및 수명 저하의 발생을 최소화할 수 있다.
이상 설명한 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 화상을 표시하는 디스플레이 장치 이외에 조명 장치 등과 같이 당업계에 공지된 다양한 발광 장치에 적용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1st P-HTL: 제 1 P도핑 정공 수송층
1st HTL: 제 1 정공 수송층
2nd P-HTL: 제 2 P도핑 정공 수송층 2nd HTL: 제 2 정공 수송층
3rd HTL: 제 3 정공 수송층
TCL: 두께 조절층 EBL: 전자 블록층
EML: 유기 발광층 CEML: 공통 발광층
ETL: 전자 수송층 EIL: 전자 주입층
CPL: 캡핑층
2nd P-HTL: 제 2 P도핑 정공 수송층 2nd HTL: 제 2 정공 수송층
3rd HTL: 제 3 정공 수송층
TCL: 두께 조절층 EBL: 전자 블록층
EML: 유기 발광층 CEML: 공통 발광층
ETL: 전자 수송층 EIL: 전자 주입층
CPL: 캡핑층
Claims (20)
- 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소를 포함하여 이루어지고,
상기 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 각각은,
양극;
상기 양극 상에 구비된 제 1 P도핑 정공 수송층;
상기 제 1 P도핑 정공 수송층 상에 구비된 제 1 정공 수송층;
상기 제 1 정공 수송층 상에 구비된 발광층;
상기 발광층 상에 구비된 전자 수송층;
상기 전자 수송층 상에 구비된 전자 주입층; 및
상기 전자 주입층 상에 구비된 음극을 포함하여 이루어지고,
상기 제 1 정공 수송층과 상기 전자 수송층 사이에 도펀트가 도핑된 제 2 도핑층이 구비되어 있는 유기 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 정공 수송층 상에 구비된 제 2 P도핑 정공 수송층을 더 포함하고,
상기 제 2 도핑층은 상기 제 2 P도핑 정공 수송층으로 이루어진 유기 발광 소자. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 P도핑 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 제 2 정공 수송층이 추가로 구비된 유기 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 발광층은 상기 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 중에서 2개의 화소에 각각 구비된 유기 발광층 및 상기 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 모두에 각각 구비된 공통 발광층으로 이루어지고,
상기 제 2 도핑층은 상기 공통 발광층으로 이루어진 유기 발광 소자. - 제 4 항에 있어서,
상기 공통 발광층은 상기 유기 발광층 상에 구비된 유기 발광 소자. - 제 4 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 상기 적색 화소에 구비된 적색 유기 발광층 및 상기 녹색 화소에 구비된 녹색 유기 발광층으로 이루어지고,
상기 공통 발광층은 청색 공통 발광층으로 이루어진 유기 발광 소자. - 제 4 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 상기 적색 화소에 구비된 적색 유기 발광층 및 상기 청색 화소에 구비된 청색 유기 발광층으로 이루어지고,
상기 공통 발광층은 녹색 공통 발광층으로 이루어진 유기 발광 소자. - 제 4 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 상기 녹색 화소에 구비된 녹색 유기 발광층 및 상기 청색 화소에 구비된 청색 유기 발광층으로 이루어지고,
상기 공통 발광층은 적색 공통 발광층으로 이루어진 유기 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 적색 화소 및 상기 녹색 화소 각각에는 상기 제 1 정공 수송층과 상기 발광층 사이에 두께 조절층이 추가로 구비되어 있고,
상기 적색 화소에 구비된 두께 조절층의 두께는 상기 녹색 화소에 구비된 두께 조절층의 두께보다 두꺼운 유기 발광 소자. - 제 9 항에 있어서,
상기 두께 조절층과 상기 발광층 사이에 전자 블록층이 추가로 구비된 유기 발광 소자. - 제 1 전극과 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 배치된 유기 발광층; 및
상기 제 1 전극과 상기 유기 발광층 사이에 배치된 제 1 P도핑 정공 수송층과 제 1 정공 수송층; 을 포함하며,
상기 제 1 전극과 상기 제 1 P도핑 정공 수송층은 서로 이격되도록 배치된 유기 발광 소자. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 전극과 상기 제 1 P도핑 정공 수송층 사이에 제 3 정공 수송층을 더 포함하는 유기 발광 소자. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 3 정공 수송층의 두께는 상기 유기 발광 소자 전체 두께의 2% 이하인 유기 발광 소자. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 정공 수송층 상에 배치된 제 2 P도핑 정공 수송층과 제 2 정공 수송층을 더 포함하는 유기 발광 소자. - 제 11 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 모두에 대응되는 공통 발광층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자. - 제 15항에 있어서,
상기 공통 발광층은 도펀트가 도핑된 도핑층을 포함하여 이루어진 유기 발광 소자. - 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 정공 수송층과 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 소자에 있어서,
상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 2개의 P도핑층을 포함하도록 구성되어 상기 2개의 P도핑층이 없는 유기 발광 소자 구조 대비 효율이 상승되고, 상기 제 1 전극과 상기 2개의 P도핑층이 인접하지 않도록 이격하여 배치됨으로써 상기 제 1 전극과 상기 2개의 P도핑층이 인접한 유기 발광 소자 구조 대비 저계조에서 수평 누설 전류 및 수명 저하의 발생이 최소화된 유기 발광 소자. - 제 17 항에 있어서,
상기 정공 수송층은 제 1 P도핑층을 포함하고, 상기 유기 발광층은 제 2 P도핑층을 포함하는 유기 발광 소자. - 제 18 항에 있어서,
상기 제 1 전극과 상기 제 1 P도핑층의 이격 거리는 20Å 이하인 유기 발광 소자. - 제 19 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 모두에 대응되는 공통 발광층을 포함하고,
상기 공통 발광층은 상기 제 2 P도핑층을 포함하는 유기 발광 소자.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140127159 | 2014-09-23 | ||
| KR20140127159 | 2014-09-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160035561A true KR20160035561A (ko) | 2016-03-31 |
| KR102356334B1 KR102356334B1 (ko) | 2022-01-27 |
Family
ID=55652224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150134018A KR102356334B1 (ko) | 2014-09-23 | 2015-09-22 | 유기 발광 소자 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102356334B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106449715A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-22 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 一种有机发光显示面板及其制作方法 |
| WO2018070348A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | シャープ株式会社 | 表示装置およびその製造方法 |
| WO2020059143A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | シャープ株式会社 | 発光素子、発光デバイス、及び発光素子の製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130070671A (ko) * | 2011-12-16 | 2013-06-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
| KR20130078113A (ko) * | 2011-12-30 | 2013-07-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| KR20130080643A (ko) * | 2012-01-05 | 2013-07-15 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
| KR20140032628A (ko) * | 2012-09-07 | 2014-03-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
| KR20140087320A (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 |
-
2015
- 2015-09-22 KR KR1020150134018A patent/KR102356334B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130070671A (ko) * | 2011-12-16 | 2013-06-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드표시장치 |
| KR20130078113A (ko) * | 2011-12-30 | 2013-07-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법 |
| KR20130080643A (ko) * | 2012-01-05 | 2013-07-15 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 소자 |
| KR20140032628A (ko) * | 2012-09-07 | 2014-03-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
| KR20140087320A (ko) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018070348A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | シャープ株式会社 | 表示装置およびその製造方法 |
| JPWO2018070348A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2019-08-08 | シャープ株式会社 | 表示装置およびその製造方法 |
| CN106449715A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-22 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 一种有机发光显示面板及其制作方法 |
| WO2020059143A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | シャープ株式会社 | 発光素子、発光デバイス、及び発光素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102356334B1 (ko) | 2022-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102174919B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 유기 발광 표시장치 | |
| EP2372805B1 (en) | Organic light emitting diode device | |
| KR101666781B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR102125881B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| US9711749B2 (en) | Organic light emitting display apparatus and method for manufacturing the same | |
| WO2015064432A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス表示パネル | |
| KR20180078641A (ko) | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 | |
| KR20100073417A (ko) | 유기전계발광소자 | |
| US8927980B2 (en) | Organic electroluminescence display device | |
| KR20240139039A (ko) | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 | |
| KR102081723B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| KR101941084B1 (ko) | 유기전계발광소자 | |
| KR20190029353A (ko) | 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 | |
| KR20230098516A (ko) | 유기 발광 소자 | |
| JP2012059962A (ja) | 有機ｅｌ素子 | |
| KR20190080558A (ko) | 유기 발광소자 | |
| KR102356334B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| KR102349697B1 (ko) | 유기 발광 소자와 그 제조 방법 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치 | |
| KR102283502B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치 | |
| KR20180077765A (ko) | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 | |
| KR20150036970A (ko) | 유기 발광 소자 및 그 제조방법 | |
| KR102278961B1 (ko) | 유기 발광 소자 | |
| WO2015190550A1 (ja) | 有機素子 | |
| KR102722601B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 그를 이용한 유기 발광 표시 장치 | |
| EP4207968A1 (en) | Light-emitting device and light-emitting display device including the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20150922 |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20200818 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20150922 Comment text: Patent Application |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20210510 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20211111 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20220124 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20220124 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20241216 Start annual number: 4 End annual number: 4 |