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KR20230098516A - 유기 발광 소자 - Google Patents

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KR20230098516A
KR20230098516A KR1020230080000A KR20230080000A KR20230098516A KR 20230098516 A KR20230098516 A KR 20230098516A KR 1020230080000 A KR1020230080000 A KR 1020230080000A KR 20230080000 A KR20230080000 A KR 20230080000A KR 20230098516 A KR20230098516 A KR 20230098516A
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KR
South Korea
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layer
light emitting
type dopant
transport layer
charge generation
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020230080000A
Other languages
English (en)
Inventor
문상경
박은정
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of KR20230098516A publication Critical patent/KR20230098516A/ko
Priority to KR1020250051878A priority patent/KR20250058730A/ko
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 제 1 전극과 제 2 전극, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하며 정공 주입층, 제 1 정공 수송층 및 제1 전자 수송층을 포함하는 제 1 발광 유닛, 및 제 2 정공 수송층 및 제2 전자 수송층을 포함하는 제 2 발광 유닛을 포함하고, 제2 정공 수송층의 두께는 제1 정공 수송층의 두께보다 크다.

Description

유기 발광 소자{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 발광 소자에 있어서 효율 및 수명의 향상이 가능한 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(OLED)는 자체 발광형 표시 장치로서, 전자(electron) 주입을 위한 전극(cathode)과 정공(hole) 주입을 위한 전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 발광층 내부로 주입시켜, 주입된 전자와 정공이 결합한 엑시톤(exciton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하는 유기 발광 소자를 이용한 표시 장치이다.
유기 발광 표시 장치는 빛이 방출되는 방향에 따라서 상부 발광(Top Emission) 방식, 하부 발광(Bottom Emission) 방식 및 양면 발광(Dual Emission) 방식 등으로 나누어지고, 구동 방식에 따라서는 수동 매트릭스형(Passive Matrix)과 능동 매트릭스형(Active Matrix) 등으로 나누어진다.
유기 발광 표시 장치는 액정 표시 장치(LCD)와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조 가능하다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 저전압 구동에 의해 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 색상 구현, 응답 속도, 시야각, 명암비(contrast ratio: CR)도 우수하여, 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다.
고 해상도로 디스플레이가 발전하면서 단위 면적당 픽셀 개수가 증가하고, 높은 휘도가 요구되고 있지만 유기 발광 표시 장치의 발광 구조 상 단위 면적 전류(A)에 한계가 있고, 인가 전류의 증가로 인한 유기 발광 소자의 신뢰성 저하 및 소비 전력이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 유기 발광 표시 장치의 품질 및 생산성을 저해하는 요인이 되고 있는 유기 발광 소자의 발광 효율, 수명 향상 및 소비 전력 절감이라는 기술적 한계를 극복해야 하며, 색감 영역을 유지하면서도 발광 효율, 발광층의 수명 및 시야각 특성을 향상시킬 수 있는 유기 발광 소자 개발을 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다.
유기 발광 표시 장치의 품질 및 생산성 향상을 위해서 유기 발광 소자의 효율, 수명 향상 및 소비 전력 저감 등을 위한 다양한 유기 발광 소자 구조가 제안되고 있다.
이에 따라, 하나의 스택(1 stack) 즉, 하나의 발광 유닛(electroluminescence unit: EL unit)을 적용하는 유기 발광 소자 구조뿐만 아니라, 향상된 효율 및 수명 특성을 구현하기 위해 복수 개의 스택(stack), 즉 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용하는 탠덤(Tandem) 구조의 유기 발광 소자가 제안되고 있다.
그러나, 단지 복수 개의 발광 유닛을 단순히 적층하여 형성하는 것만으로는 발광 효과가 상승하는 것이 아니며, 복수 개의 발광 유닛으로부터 빛을 발광하는데 있어서 복수 개의 발광 소자를 직렬로 연결한 것과 같은 효과를 얻을 수 있어야 한다.
위와 같이 복수 개의 발광 소자를 연결하여 향상된 발광 효과를 얻기 위해서 적층된 복수 개의 발광 유닛의 사이에 전하 생성층(charge generation layer: CGL)을 적용하고 있다.
그러나, 이와 같은 탠덤 구조, 즉 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 2 스택 구조의 유기 발광 소자 구조에 있어서 전하 생성층(CGL)이 적용됨에 따라, 제 2 발광 유닛으로 정공 주입의 역할을 하는 p형 전하 생성층인 제 2 전하 생성층(P-CGL)은 p형 도펀트를 포함하여 이루어져야 하며, 또한 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층(HIL)과 마찬가지로 정공이 원활하게 주입되고 이동할 수 있도록 기능할 수 있어야 한다.
보다 구체적으로 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 2 스택 유기 발광 소자 구조에 있어서 p형 도펀트를 포함하고 제 1 발광 유닛으로 정공 주입의 역할을 하는 정공 주입층(HIL) 내의 p형 도펀트의 도핑 수준과 또한 p형 도펀트를 포함하고 제 2 발광 유닛으로 정공 주입의 역할을 하는 제 2 전하 생성층(p-CGL) 내의 p형 도펀트의 도핑 수준이 적정한 수준이 되지 않는 경우, 제 1 발광 유닛과 제 2 발광 유닛 각각의 유기 발광층 내에서 전자와 정공이 균형을 이루지 못하게 되며 이에 따라 유기 발광 소자의 효율, 구동 전압 및 수명 특성에 있어서 문제가 발생할 수 있다.
즉, p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층과 또한 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층은 모두 인접하고 있는 정공 수송층(HTL)으로부터 전자를 캡쳐하여 인접하고 물질로 전자를 전달해 주는 역할을 하는 것은 동일하지만, 정공 주입층의 경우 제 1 전극으로, 그리고 제 2 전하 생성층은 제 1 전하 생성층(N-CGL)으로 전자를 전달하게 되는 차이에 따라서 정공 주입층과 제 2 전하 생성층에 포함되는 p형 도펀트의 최적 도핑 농도의 차이가 발생할 수 있다.
따라서 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 2 스택 유기 발광 소자 구조에 있어서 제 1 발광 유닛의 제 1 발광층 및 제 2 발광 유닛의 제 2 유기 발광층 모두에서 정공과 전자가 원활하게 재결합하여 발광하도록 하기 위해서 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층 및 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층 각각의 p형 도펀트의 도핑 농도 최적화가 요구되고 있다.
이에 본 발명의 발명자는 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 유기 발광 소자 구조에 있어서, 효율 및 수명의 향상이 가능한 유기 발광 소자를 발명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 해결 과제는, 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 유기 발광 소자에 있어서 제 1 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층과 제 2 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층에 있어서 각각의 p형 도펀트 도핑 농도를 최적으로 설정함으로써 효율 및 수명 향상이 가능한 유기 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제 1 전극과 제 2 전극; 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하며, 정공 주입층, 제 1 정공 수송층, 및 제1 전자 수송층을 포함하는 제 1 발광 유닛; 및 제 2 정공 수송층 및 제 2 전자 수송층을 포함하는 제 2 발광 유닛을 포함하는 발광 소자를 포함하고, 상기 제2 정공 수송층의 두께는 상기 제1 정공 수송층의 두께보다 크다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 유기 발광 소자에 있어서 제 1 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층과 제 2 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층에 있어서 각각의 p형 도펀트 도핑 농도를 최적으로 설정함으로써 효율 및 수명 향상이 가능한 유기 발광 소자가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극과 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하며, 정공 주입층, 제 1 정공 수송층 및 제 1 유기 발광층을 포함하는 제 1 발광 유닛과 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하며, 제 2 정공 수송층 및 제 2 유기 발광층을 포함하는 제 2 발광 유닛 및 제 1 발광 유닛과 제 2 발광 유닛 사이에 위치하는 제 1 전하 생성층 및 제 2 전하 생성층을 포함하고, 정공 주입층은 제 1 p형 도펀트를 포함하고, 제 2 전하 생성층은 제 2 p형 도펀트를 포함하며, 정공 주입층에 포함된 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도와 제 2 전하 생성층에 포함된 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 서로 다른 유기 발광 소자인 것을 특징으로 한다.
정공 주입층에 포함된 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도는 제 2 전하 생성층에 포함된 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도보다 작을 수 있다.
정공 주입층에 포함된 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도는 1 내지 5%일 수 있다.
제 2 전하 생성층에 포함된 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 5% 내지 12%일 수 있다.
제 1 p형 도펀트 및 제 2 p형 도펀트는 F4-TCNQ 또는 NDP-9 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
제 1 p형 도펀트와 제 2 p형 도펀트는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
정공 주입층 및 제 2 전하 생성층은 HATCN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexanitrile), CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N′-Bis(3-methylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine), α-NPB(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine), TDAPB(1,3,5-tris(4-diphenylaminophenyl)benzene), TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-yl)triphenylamine), spiro-TAD(2,2′,7,7′-Tetrakis(N,N-diphenylamino)-9,9-spirobifluorene), CBP(4,4’-bis(carbazol-9-yl)biphenyl), BFA-1T(4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amino]phenyl group),spiro-TCBz(triclabendazole) 및 TBA 중 선택된 적어도 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
정공 주입층 및 제 2 전하 생성층은 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
정공 주입층 및 제 2 전하 생성층의 두께는 각각 약 20Å 내지 150Å일 수 있다.
정공 주입층 및 상기 제 2 전하 생성층의 두께는 서로 다를 수 있다.
제 1 유기 발광층은 적색 서브 화소 영역에 위치하는 제 1 적색 발광층, 녹색 서브 화소 영역에 위치하는 제 1 녹색 발광층 및 청색 서브 화소 영역에 위치하는 제 1 청색 발광층을 포함하여 이루어지고, 제 2 유기 발광층은 적색 서브 화소 영역에 위치하는 제 2 적색 발광층, 녹색 서브 화소 영역에 위치하는 제 2 녹색 발광층 및 청색 서브 화소 영역에 위치하는 제 2 청색 발광층을 포함하여 이루어질 수 있다.
제 1 전하 생성층 및 제 2 전하 생성층은 NP 접합 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 2 스택 구조의 유기 발광 소자에 있어서, 제 1 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층의 도핑 농도보다 제 2 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층의 도펀트의 도핑 농도를 낮도록 설정함으로써 유기 발광 소자의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.
또한 제 1 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층과 제 2 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층에 있어서 각각의 p형 도펀트 도핑 농도를 최적으로 설정하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시킴으로써 유기 발광 소자의 소비 전력을 낮출 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 정공 주입층 도핑 조건에 따른 전기 광학 특성 및 수명 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 청색 유기 발광 소자의 전기 광학 특성 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 청색 유기 발광 소자에 있어서 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 녹색 유기 발광 소자의 전기 광학 특성 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 녹색 유기 발광 소자에 있어서 수명 특성을 비교 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 적색 유기 발광 소자의 전기 광학 특성 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 적색 유기 발광 소자에 있어서 수명 특성을 비교 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 언급된 '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.
또한 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 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)는 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)이 정의되어 있는 기판 상에 형성되는 제 1 전극(110, anode)과 정공 주입층(120, hole injection layer: HIL), 제 1 정공 수송층(130, 1st hole transporting layer: 1st HTL), 제 1 적색 발광층(140, 1st Red emission layer: 1st Red EML), 제 1 녹색 발광층(141, 1st Green emission layer: 1st Green EML) 및 제 1 청색 발광층(142, 1st Blue emission layer: 1st Blue EML)으로 이루어지는 제 1 유기 발광층, 제 1 전자 수송층(150, 1st electron transporting layer: 1st ETL), 제 1 전하 생성층(160, 1st charge generation layer: N-CGL), 제 2 전하 생성층(165, 2nd charge generation layer: P-CGL), 제 2 정공 수송층(170, 2nd hole transporting layer: 2nd HTL), 제 2 적색 발광층(180, 2nd Red emission layer: 2nd Red EML), 제 2 녹색 발광층(181, 2nd Green emission layer: 2nd Green EML) 및 제 2 청색 발광층(182, 2nd Blue emission layer: 2nd Blue EML)으로 이루어지는 제 2 유기 발광층, 제 2 전자 수송층(190, 2nd electron transporting layer: 2nd ETL), 제 2 전극(200, cathode) 및 캡핑층(210, capping layer: CPL)을 포함하여 구성된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)는 제 1 전극(110)과 제 2 전극(200) 사이에 제 1 유기 발광층을 포함하는 제 1 발광 유닛(1100, 1st EL Unit) 및 제 2 유기 발광층을 포함하는 제 2 발광 유닛(1200, 2nd EL Unit)이 적층되어 구성된 2 스택(stack) 구조를 갖는 유기 발광 소자이다.
보다 구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)에 있어서 제 1 발광 유닛(1100)은 정공 주입층(120), 제 1 정공 수송층(130), 제 1 적색 발광층(140), 제 1 녹색 발광층(141) 및 제 1 청색 발광층(142)으로 이루어지는 제 1 유기 발광층 및 제 1 전자 수송층(150)을 포함하여 구성된다.
또한 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)에 있어서 제 2 발광 유닛(1200)은 제 2 정공 수송층(170), 제 2 적색 발광층(180), 제 2 녹색 발광층(181) 및 제 2 청색 발광층(182)으로 이루어지는 제 2 유기 발광층 및 제 2 전자 수송층(190)을 포함하여 구성된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)는 제 1 발광 유닛(1100)과 제 2 발광 유닛(1200)의 사이에 위치하는 n형 전하 생성층인 제 1 전하 생성층(160)과 p형 전하 생성층인 제 2 전하 생성층(165)을 포함하여 구성된다.
또한 도시하지 않았지만 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 있어, 기판 상에 서로 교차하여 각 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선과 이중 어느 하나와 평행하게 연장되는 전원 배선이 위치하며, 각 화소 영역에는 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결된 스위칭 박막트랜지스터와 스위칭 박막 트랜지스터에 연결된 구동 박막 트랜지스터가 위치한다. 구동 박막 트랜지스터는 상기 제 1 전극(110, anode)에 연결된다.
제 1 전극(110)은 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp)에 각각 대응되도록 기판 상에 위치하며, 반사 전극으로 이루어질 수 있다.
예를 들어서, 제 1 전극(110)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide: ITO)와 같이 일함수가 높은 투명 도전성 물질층과 은(Ag) 또는 은 합금(Ag alloy)과 같은 반사 물질층을 포함할 수 있다.
정공 주입층(120)은 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp) 모두에 대응되도록 제 1 전극(110) 상에 위치한다.
정공 주입층(120)은 정공의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, HATCN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexanitrile), CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N′-Bis(3-methylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine), α-NPB(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine), TDAPB(1,3,5-tris(4-diphenylaminophenyl)benzene), TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-yl)triphenylamine), spiro-TAD(2,2′,7,7′-Tetrakis(N,N-diphenylamino)-9,9-spirobifluorene), CBP(4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl), BFA-1T(4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amino]phenyl group),spiro-TCBz(triclabendazole) 및 TBA로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
정공 주입층(120)은 정공 수송층(130)을 구성하는 물질에 제 1 p형 도펀트(p-dopant)를 도핑함으로써 형성할 수 있다. 이 경우 하나의 공정 장비에서 연속 공정으로 정공 주입층(120)과 정공 수송층(130)을 형성할 수 있다. 상기 제 1 p형 도펀트는 F4-TCNQ(2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanl-quinidimethane) 또는 NDP-9 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 정공 수송층(130)과 제 2 정공 수송층(170)은 각각 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp) 모두에 대응되도록, 제 1 정공 수송층(130)은 정공 주입층(120) 상에, 제 2 정공 수송층(170)은 제 2 전하 생성층(165) 상에 위치한다.
제 1 정공 수송층(130)과 제 2 정공 수송층(170)은 정공의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), spiro-TAD(2,2',7,7'-Tetrakis(N,N-diphenylamino)-9,9-spirobifluorene) 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 적색 발광층(140)은 제 1 정공 수송층(130) 상의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 위치하며, 또한 제 2 적색 발광층(180)은 제 2 정공 수송층(170) 상의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 위치한다. 제 1 적색 발광층(140) 및 제 2 적색 발광층(180)은 각각 적색을 발광하는 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
보다 구체적으로 제 1 적색 발광층(140) 및 제 2 적색 발광층(180)은 CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함할 수 있으며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline) iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 녹색 발광층(141)은 제 1 정공 수송층(130) 상의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 위치하며, 또한 제 2 녹색 발광층(181)은 제 2 정공 수송층(170) 상의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 위치한다. 제 1 녹색 발광층(141) 및 제 2 녹색 발광층(181)은 녹색을 발광하는 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
보다 구체적으로 제 1 녹색 발광층(141) 및 제 2 녹색 발광층(181)은 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함할 수 있으며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 이리듐 착물(Ir complex)과 같은 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 청색 발광층(142)은 제 1 정공 수송층(130) 상의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 위치하며, 또한 제 2 청색 발광층(182)은 제 2 정공 수송층(170) 상의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 위치한다. 제 1 청색 발광층(142) 및 제 2 청색 발광층(182)은 청색을 발광하는 발광 물질을 포함할 수 있으며, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
보다 구체적으로 제 1 청색 발광층(142) 및 제 2 청색 발광층(182)은 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함할 수 있으며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있다. 또한, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 1 전자 수송층(150)은 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp) 모두에 대응되도록 제 1 적색 발광층(140), 제 1 녹색 발광층(141) 및 제 1 청색 발광층(142) 상에 위치하며, 제 2 전자 수송층(190)은 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp) 모두에 대응되도록 제 2 적색 발광층(180), 제 2 녹색 발광층(181) 및 제 2 청색 발광층(182) 상에 위치한다.
제 1 전자 수송층(150) 및 제 2 전자 수송층(190)은 전자의 수송 및 주입의 역할을 할 수 있으며, 제 1 전자 수송층(150) 및 제 2 전자 수송층(190)의 두께는 전자 수송 특성을 고려하여 조절될 수 있다.
제 1 전자 수송층(150) 및 제 2 전자 수송층(190)은 전자의 수송을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylpheny)-1,3,4oxadiazole), TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한 도 1에 도시하지 않았으나 전자 주입층(electron injection layer: EIL)을 별도로 제 2 전자 수송층(190) 상에 추가로 구성하는 것이 가능하다.
전자 주입층(EIL)은 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylpheny)-1,3,4oxadiazole), TAZ, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따라 그 구조가 한정되는 것은 아니며, 정공 주입층(120), 제 1 정공 수송층(130), 제 2 정공 수송층(170), 제 1 전자 수송층(150), 제 2 전자 수송층(190) 및 전자 주입층(EIL) 중에서 적어도 어느 하나가 생략될 수도 있다. 또한, 제 1 정공 수송층(130), 제 2 정공 수송층(170), 제 1 전자 수송층(150), 제 2 전자 수송층(190) 및 전자 주입층(EIL) 중 적어도 어느 하나를 두 개 이상의 층으로 형성하는 것도 가능하다.
제 1 전하 생성층(160)은 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp) 모두에 대응되도록 제 1 전자 수송층(150) 상에 위치하며, 제 2 전하 생성층(165)은 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp) 모두에 대응되도록 제 1 전하 생성층(160) 상에 위치하며, 제 1 전하 생성층(160) 및 제 2 전하 생성층(165)은 NP 접합 구조로 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면 제 1 전하 생성층(160)과 제 2 전하 생성층(165)은 제 1 발광 유닛(1100)과 제 2 발광 유닛(1200)의 사이에 위치하며, 제 1 전하 생성층(160) 및 제 2 전하 생성층(165)은 제 1 발광 유닛(1100)과 제 2 발광 유닛(1200)의 두 발광 유닛 간의 전하 균형을 조절하는 역할을 한다.
제 1 전하 생성층(160)은 제 1 전하 생성층(160)의 하부에 위치하는 제 1 발광 유닛(1100)으로 전자의 주입을 돕는 n형 전하 생성층(n-CGL)의 역할을 하며, 제 2 전하 생성층(165)은 제 2 전하 생성층(165)의 상부에 위치하는 제 2 발광 유닛(1200)으로 정공의 주입을 돕는 p형 전하 생성층(p-CGL)의 역할을 한다.
보다 구체적으로, 전자 주입의 역할을 하는 n형 전하 생성층(n-CGL)인 제 1 전하 생성층(160)은 알칼리 금속, 알칼리 금속 화합물 또는 전자 주입 역할을 하는 유기물 또는 이들의 화합물로 형성하는 것이 가능하다. 또한 제 1 전하 생성층(160)의 호스트 물질은 제 1 전자 수송층(150) 및 제 2 전자 수송층(190) 물질과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어서, 안트라센(Anthracene) 유도체와 같은 유기 물질에 리튬(Li)과 같은 도펀트(dopant)가 도핑된 혼합층으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 2 전하 생성층(165)은 제 1 전하 생성층(160) 상에 위치한다. 제 2 전하 생성층(165)은 정공 주입의 역할을 하는 p형 전하 생성층(p-CGL)의 역할을 하며, 제 2 전하 생성층(165)의 호스트 물질은 정공 주입층(120), 제 1 정공 수송층(130) 및 제 2 정공 수송층(170)의 물질과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, p형 물질로 이루어지는 제 2 p형 도펀트(dopant)를 포함할 수 있다. 예를 들어서, HATCN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexanitrile), CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N′-Bis(3-methylphenyl)-N,N′-bis(phenyl)-benzidine), α-NPB(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine), TDAPB(1,3,5-tris(4-diphenylaminophenyl)benzene), TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-yl)triphenylamine), spiro-TAD(2,2′,7,7′-Tetrakis(N,N-diphenylamino)-9,9-spirobifluorene), CBP(4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl), BFA-1T(4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amino]phenyl group),spiro-TCBz(triclabendazole) 및 TBA로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 상기와 같은 물질에 제 2 p형 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. 또한 상기 제 2 p형 도펀트는 F4-TCNQ 또는 NDP-9 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
제 2 전극(200)은 적색 서브 화소 영역(Rp), 녹색 서브 화소 영역(Gp) 및 청색 서브 화소 영역(Bp) 모두에 대응되도록 제 2 전자 수송층(190) 상에 위치한다. 예를 들어, 제 2 전극(200)은 마그네슘과 은의 합금(Mg:Ag)으로 이루어져 반투과 특성을 가질 수 있다. 즉, 유기 발광층으로부터 방출된 빛은 제 2 전극(200)을 통해 외부로 표시되는데, 제 2 전극(200)은 반투과 특성을 갖기 때문에, 일부의 빛은 다시 제 1 전극(110)으로 향하게 된다.
이와 같이, 반사층으로 작용하는 제 1 전극(110)과 제 2 전극(200)의 사이에서 반복적인 반사가 일어나는 마이크로 캐비티(micro cavity) 효과에 의해서 제 1 전극(110)과 제 2 전극(200) 사이의 캐비티 내에서 빛이 반복적으로 반사되어 광 효율이 증가하게 된다.
이 외에도, 제 1 전극(110)을 투과 전극으로 형성하고, 제 2 전극(200)을 반사 전극으로 형성하여 제 1 전극(110)을 통해 유기 발광층으로부터의 빛이 외부로 표시되는 것도 가능하다.
캡핑층(210)은 제 2 전극(200) 상에 위치한다. 캡핑층(210)은 유기 발광 소자에 있어서 광 추출 효과를 증가시키기 위한 것으로, 제 1 정공 수송층(130), 제 2 정공 수송층(170) 물질, 제 1 전자 수송층(150), 제 2 전자 수송층(190) 물질, 그리고 제 1 적색 발광층(140), 제 2 적색 발광층(180), 제 1 녹색 발광층(141), 제 2 녹색 발광층(181), 제 1 청색 발광층(142) 및 제 2 청색 발광층(182)의 호스트 물질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 캡핑층(210)은 생략하는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)에 있어서, 정공 주입층(120) 및 제 2 전하 생성층(165)은 유기 발광 소자의 정공 주입 및 이동 특성을 고려할 때 앞서 설명한 물질 중 선택된 서로 다른 유기 물질로 형성될 수 있다. 또한 정공 주입층(120)에 도핑되는 제 1 p형 도펀트 및 제 2 전하 생성층(165)에 도핑되는 제 2 p형 도펀트는 유기 발광 소자의 정공 주입 및 이동 특성을 고려할 때 앞서 설명한 p형 도펀트 물질 중에서 선택된 동일한 물질 또는 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(1000)에 있어서, 정공 주입층(120) 및 제 2 전하 생성층(165)의 두께는 유기 발광 소자의 정공 주입 및 이동 특성을 고려할 때 20Å 내지 150Å의 두께로 형성될 수 있으며, 상기 두께의 범위에서 정공 주입층(120) 및 제 2 전하 생성층(165)은 서로 다른 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 정공 주입층 도핑 조건에 따른 전기 광학 특성 및 수명 평가 결과를 나타내는 도면이다.
즉, 도 2는 비교예, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따라 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도 조건을 달리하여 유기 발광 소자를 제작한 후 각각의 유기 발광 소자에 대한 전기 광학 특성 및 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다.
우선 도 2의 실시예 1에 따른 유기 발광 소자 구조에 대해 구체적으로 설명한다.
기판 위에 제 1 전극(110)을 ITO/APC/ITO의 구조로 240Å의 두께로 형성하고 그 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine)를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전극(110)과 인접한 계면의 50Å은 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 3% 도핑하여 형성하였다. 여기서 APC는 은-팔라듐-구리 합금(Ag-Pd-Cu alloy)을 의미한다.
다음으로 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 1 청색 발광층(142)의 호스트 물질로 안트라센(Anthracene) 유도체를 200Å의 두께로 형성하고 도펀트 물질로 파이렌(Pyrene) 유도체를 5% 도핑하여 제 1 청색 발광층(142)을 형성하였다.
다음으로 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 1 녹색 발광층(141)의 호스트 물질로 안트라센(Anthracene) 유도체와 CBP를 혼합하여 370Å의 두께로 형성하고 도펀트 물질로 ppy2Ir(acac)(acetylacetonatobis(2-phenylpyridine)iridium(acetylacetonate))를 5% 도핑하여 제 1 녹색 발광층(141)을 형성하였다. 다음으로 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 1 적색 발광층(140)의 호스트 물질로 베릴륨 착물(Be complex) 유도체를 680Å의 두께로 형성하고 도펀트 물질로 btp2Ir(acac)(bis[2-(20-benzo[4,5-a]thienyl)pyridinato-N, C3']iridium(acetylacetonate))를 5% 도핑하여 제 1 적색 발광층(140)을 형성하였다.
다음으로 그 상부에 제 1 전자 수송층(150)을 Alq3로 250Å의 두께로 형성하고 그 상부에 제 1 전하 생성층(160)으로 안트라센 유도체를 100Å의 두께로 형성하고 도펀트로 리튬(Li)을 1% 도핑하여 제 1 전하 생성층(160)을 형성하였다.
그 상부에 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 9% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
다음으로 그 상부에 제 2 정공 수송층(170)을 NPD로 400Å의 두께로 형성하고, 그 상부의 청색 서브 화소 영역(Bp)에 제 2 청색 발광층(182)의 호스트 물질로 안트라센(Anthracene) 유도체를 200Å의 두께로 형성하고 도펀트 물질로 파이렌(Pyrene) 유도체를 5% 도핑하여 제 1 청색 발광층(142)을 형성하였다.
다음으로 제 2 정공 수송층(170) 상부의 녹색 서브 화소 영역(Gp)에 제 2 녹색 발광층(181)의 호스트 물질로 안트라센(Anthracene) 유도체와 CBP를 혼합하여 370Å의 두께로 형성하고 도펀트 물질로 ppy2Ir(acac)를 5% 도핑하여 제 2 녹색 발광층(181)을 형성하였다.
다음으로 제 2 정공 수송층(170) 상부의 적색 서브 화소 영역(Rp)에 제 2 적색 발광층(180)의 호스트 물질로 베릴륨 착물(Be complex) 유도체를 680Å의 두께로 형성하고 도펀트 물질로 btp2Ir(acac)를 5% 도핑하여 제 2 적색 발광층(180)을 형성하였다.
다음으로 그 상부에 제 2 전자 수송층(190)을 Alq3와 Liq를 혼합하여 350Å의 두께로 형성하고 그 상부에 제 2 전극(200)으로 은-마그네슘 합금(Ag:Mg)을 160Å의 두께로 형성하고 그 상부에 캡핑층(210)을 NPD로 650Å의 두께로 형성하여 실시예 1에 따른 유기 발광 소자를 제작하였다.
다음으로 도 2의 실시예 2에 따른 유기 발광 소자 구조에 대해 설명한다.
실시예 2의 유기 발광 소자 구조를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예 1과 다른 구성은 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도이므로, 이전 설명한 실시예 1과 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
실시예 2의 경우, 제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전극(110)과 인접한 계면의 50Å은 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 5% 도핑하여 형성하였다.
또한 실시예 2의 경우, 실시예 1과 동일하게 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 9% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
다음으로 도 2의 실시예 3에 따른 유기 발광 소자 구조에 대해 설명한다.
실시예 3의 유기 발광 소자 구조를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예 1과 다른 구성은 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도이므로, 이전 설명한 실시예 1과 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
실시예 3의 경우, 제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전극(110)과 인접한 계면의 50Å은 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 7% 도핑하여 형성하였다.
또한 실시예 3의 경우, 실시예 1과 동일하게 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 9% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
다음으로 도 2의 비교예에 따른 유기 발광 소자 구조에 대해 설명한다.
비교예에 따른 유기 발광 소자 구조를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 실시예 1과 다른 구성은 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 조건이므로, 이전 설명한 실시예 1과 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
비교예의 경우, 제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3과 다르게 제 1 전극(110)과 인접한 계면에 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 도핑하지 않고 형성하였다.
또한 비교예의 경우, 실시예 1과 동일하게 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 9% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
상기 설명한 비교예, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따라 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도를 달리하여 유기 발광 소자를 제작한 후 각각의 유기 발광 소자에 대한 전기 광학 특성 및 수명 특성을 비교 평가하였다.
도 2를 참조하여 비교예와 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압 측면을 비교하여 살펴보면, 비교예의 경우 000 nit의 휘도를 나타내는데 10.8V 수준의 구동 전압이 요구되었다. 또한 실시예 1의 경우 7.2V 수준의 구동 전압이 요구되었고, 실시예 2의 경우 7.1V, 실시예 3의 경우 7.1V 수준의 구동 전압이 요구되어 정공 주입층(120)에 제 1 p형 도펀트를 도핑한 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3의 경우에 있어서 비교예와 대비할 때 구동 전압이 감소한 결과를 나타내었다.
또한 도 2를 참조하여 비교예와 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 유기 발광 소자의 전류 효율 측면을 비교하여 살펴보면, 비교예의 경우 9.4Cd/A 수준의 효율을 나타내었다. 또한 실시예 1의 경우 10.8Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 2의 경우 10.6Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 3의 경우 10.2Cd/A 수준의 효율을 나타내어 정공 주입층(120)에 제 1 p형 도펀트를 도핑한 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3의 경우에 있어서 비교예와 대비할 때 효율이 상승한 결과를 나타내었다.
상기 결과를 살펴보면 정공 주입층(120)의 제 1 p형 도펀트 도핑 농도가 3%인 실시예 1의 경우 가장 우수한 효율을 나타내었고, 정공 주입층(120)의 제 1 p형 도펀트 도핑 농도가 7%인 실시예 3의 경우에 실시예 1 및 실시예 2와 대비할 때 효율이 떨어지는 결과를 나타내어, 유기 발광 소자의 효율 측면을 고려할 때 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도는 1 내지 5% 범위인 것이 바람직하다.
또한 도 2를 참조하면 외부 양자 효율(EQE)의 측면에 있어서도 비교예 대비 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 유기 발광 소자에 있어서 향상된 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
다음으로 도 2를 참조하여 비교예와 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3에 따른 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교하여 살펴보면, 비교예의 경우 초기 발광 휘도의 95% 수준의 발광 휘도를 나타내는데 까지의 시간, 즉 유기 발광 소자의 95% 수명 시간(T95)이 원하는 수준의 수명 특성을 나타내지 않았다. 실시예 1의 경우는 95% 수명 시간(T95)이 약 3000시간의 수준을 나타내었고 실시예 2의 경우는 95% 수명 시간(T95)이 약 2300시간의 수준을 나타내었고 실시예 3의 경우는 95% 수명 시간(T95)이 약 2000시간의 수준을 나타내었다.
즉, 정공 주입층(120)의 제 1 p형 도펀트 도핑 농도가 3%인 실시예 1의 경우 가장 우수한 수명 특성을 나타내었고, 정공 주입층(120)의 제 1 p형 도펀트 도핑 농도가 7%인 실시예 3의 경우에 실시예 1 및 실시예 2와 비교할 때 수명이 떨어지는 결과를 나타내어, 유기 발광 소자의 수명 특성을 고려할 때 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도는 1 내지 5% 범위인 것이 바람직하다.
상기 결과로부터, 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 스택 구조의 유기 발광 소자에 있어서, 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도는 1 내지 5%의 범위에서 적용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 3 내지 5% 범위에서 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 청색 유기 발광 소자의 전기 광학 특성 평가 결과를 나타내는 도면이다.
즉, 도 3은 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따라 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도 조건을 달리하여 유기 발광 소자를 제작한 후 각각의 청색 유기 발광 소자에 대한 전기 광학 특성 및 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다.
또한 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 청색 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타내는 도면이다.
도 3의 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7의 유기 발광 소자 구조를 설명함에 있어서, 앞서 설명한 도 2를 참조하여 설명한 실시예 1과 다른 구성은 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도이므로, 이전 설명한 실시예 1과 동일 또는 대응되는 구성 요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
실시예 4의 경우, 제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전극(110)과 인접한 계면의 50Å은 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 3% 도핑하여 형성하였다.
또한 실시예 4의 경우, 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 9% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
실시예 5의 경우, 실시예 4와 동일하게 제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전극(110)과 인접한 계면의 50Å은 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 3% 도핑하여 형성하였다.
또한 실시예 5의 경우, 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 6% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
실시예 6의 경우, 실시예 4와 동일하게 제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전극(110)과 인접한 계면의 50Å은 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 3% 도핑하여 형성하였다.
또한 실시예 6의 경우, 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 12% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
실시예 7의 경우, 실시예 4와 동일하게 제 1 전극(110)의 상부에 정공 주입층(120) 및 제 1 정공 수송층(130)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전극(110)과 인접한 계면의 50Å은 제 1 p형 도펀트인 NDP-9을 3% 도핑하여 형성하였다.
또한 실시예 7의 경우, 제 2 전하 생성층(165)으로 NPD를 총 375Å의 두께로 형성하고, 375Å 두께의 NPD 중 제 1 전하 생성층(160)과 인접한 계면의 50Å은 제 2 p형 도펀트인 NDP-9을 15% 도핑하여 제 2 전하 생성층(165)을 형성하였다.
도 3을 참조하여 실시예4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 청색 유기 발광 소자의 구동 전압 측면을 비교하여 살펴보면, 실시예 4의 경우 7.4V 수준의 구동 전압이 요구되었다. 또한 실시예 5의 경우 8.1V 수준의 구동 전압이 요구되었고, 실시예 6의 경우 7.5V, 실시예 7의 경우 7.5V 수준의 구동 전압이 요구되어 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 9% 이상 도핑된 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7의 경우에 있어서 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5와 대비할 때 구동 전압이 감소한 결과를 나타내었다.
또한 도 3을 참조하여 실시예4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 청색 유기 발광 소자의 전류 효율 측면을 비교하여 살펴보면, 실시예 4의 경우 10.3Cd/A 수준의 효율을 나타내었다. 또한 실시예 5의 경우 9.0Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 6의 경우 10.3Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 7의 경우 9.8Cd/A 수준의 효율을 나타내어 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 9% 이상 도핑된 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7의 경우에 있어서 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5와 대비할 때 효율이 상승한 결과를 나타내었다.
즉, 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 9% 도핑된 실시예 4 및 제 2 p형 도펀트가 12% 도핑된 실시예 6에 있어서 가장 우수한 효율을 나타내었고, 제 2 p형 도펀트가 15% 도핑된 실시예 7의 경우 실시예 4 및 실시예 6과 대비할 때 효율이 소폭 낮은 결과를 나타내었지만 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5 대비 높은 효율을 나타내어, 청색 유기 발광 소자의 효율 측면을 고려할 때 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 9 내지 15% 범위인 것이 바람직하다.
또한 도 3을 참조하면 외부 양자 효율(EQE)의 측면에 있어서도 실시예 5 대비 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 청색 유기 발광 소자에 있어서 외부 양자 효율(EQE)이 향상된 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
다음으로 도 4를 참조하여 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 청색 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교하여 살펴보면, 초기 발광 휘도의 95% 수준의 발광 휘도를 나타내는데 까지의 시간, 즉 청색 유기 발광 소자의 95% 수명 시간(T95)이 실시예 5와 대비할 때 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7에서 향상된 수명 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
상기 결과로부터, 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 스택 구조의 유기 발광 소자에 있어서, 청색 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율 및 수명 측면을 고려할 때, 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 9 내지 15%의 수준으로 적용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 9 내지 12% 범위에서 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 녹색 유기 발광 소자의 전기 광학 특성 평가 결과를 나타내는 도면이다.
즉, 도 5는 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따라 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도 조건을 달리하여 유기 발광 소자를 제작한 후 각각의 녹색 유기 발광 소자에 대한 전기 광학 특성 및 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다.
또한 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 녹색 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7는 앞서 도 3 및 4를 참조하여 설명한 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7과 동일한 정공 주입층(120) 및 제 2 전하 생성층(165) 도핑 조건을 가지므로 반복적인 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5을 참조하여 실시예4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 녹색 유기 발광 소자의 구동 전압 측면을 비교하여 살펴보면, 실시예 4의 경우 7.5V 수준의 구동 전압이 요구되었다. 또한 실시예 5의 경우 8.3V 수준의 구동 전압이 요구되었고, 실시예 6의 경우 7.6V, 실시예 7의 경우 7.7V 수준의 구동 전압이 요구되어 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 9% 이상 도핑된 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7의 경우에 있어서 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5와 대비할 때 구동 전압이 감소한 결과를 나타내었다.
또한 도 5를 참조하여 실시예4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 녹색 유기 발광 소자의 전류 효율 측면을 비교하여 살펴보면, 실시예 4의 경우 93.1Cd/A 수준의 효율을 나타내었다. 또한 실시예 5의 경우 92.1Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 6의 경우 96.0Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 7의 경우 93.1Cd/A 수준의 효율을 나타내어 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 9% 이상 도핑된 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7의 경우에 있어서 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5와 대비할 때 효율이 상승한 결과를 나타내었다.
즉, 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 12% 도핑된 실시예 6에 있어서 가장 우수한 효율을 나타내었고, 제 2 p형 도펀트가 9% 도핑된 실시예 4와 제 2 p형 도펀트가 15% 도핑된 실시예 7의 경우 실시예 6과 대비할 때 효율이 소폭 낮은 결과를 나타내었지만 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5 대비 높은 효율을 나타내어, 녹색 유기 발광 소자의 효율 측면을 고려할 때 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 9 내지 15% 범위인 것이 바람직하다.
또한 도 5를 참조하면 외부 양자 효율(EQE)의 측면에 있어서도 실시예 5 대비 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 녹색 유기 발광 소자에 있어서 외부 양자 효율(EQE)이 향상된 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
다음으로 도 6을 참조하여 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 녹색 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교하여 살펴보면, 초기 발광 휘도의 95% 수준의 발광 휘도를 나타내는데 까지의 시간, 즉 녹색 유기 발광 소자의 95% 수명 시간(T95)이 실시예 5와 대비할 때 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7에서 향상된 수명 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
상기 결과로부터, 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 스택 구조의 유기 발광 소자에 있어서, 녹색 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율 및 수명 측면을 고려할 때, 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 9 내지 15%의 범위에서 적용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 9 내지 12% 범위에서 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 적색 유기 발광 소자의 전기 광학 특성 평가 결과를 나타내는 도면이다.
즉, 도 7은 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따라 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도 조건을 달리하여 유기 발광 소자를 제작한 후 각각의 적색 유기 발광 소자에 대한 전기 광학 특성 및 수명 특성을 비교 평가한 결과를 나타낸 것이다.
또한 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에 있어서 제 2 전하 생성층 도핑 조건에 따른 적색 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교 평가 결과를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8에 도시된 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7는 앞서 도 3, 도4, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7과 동일한 정공 주입층(120) 및 제 2 전하 생성층(165) 도핑 조건을 가지므로 반복적인 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하여 실시예4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 적색 유기 발광 소자의 구동 전압 측면을 비교하여 살펴보면, 실시예 4의 경우 9.1V 수준의 구동 전압이 요구되었다. 또한 실시예 5의 경우 9.6V 수준의 구동 전압이 요구되었고, 실시예 6의 경우 9.0V, 실시예 7의 경우 9.2V 수준의 구동 전압이 요구되어 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 9% 이상 도핑된 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7의 경우에 있어서 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5와 대비할 때 구동 전압이 감소한 결과를 나타내었다.
또한 도 7을 참조하여 실시예4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 적색 유기 발광 소자의 전류 효율 측면을 비교하여 살펴보면, 실시예 4의 경우 77.6Cd/A 수준의 효율을 나타내었다. 또한 실시예 5의 경우 81.1Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 6의 경우 81.6Cd/A 수준의 효율을 나타내었고, 실시예 7의 경우 80.6Cd/A 수준의 효율을 나타내어 제 2 전하 생성층(165)에 제 2 p형 도펀트가 12% 도핑된 실시예 6에 있어서 제 2 p형 도펀트가 6% 도핑된 실시예 5와 대비할 때 효율이 상승한 결과를 나타내었다.
또한 도 7을 참조하면 외부 양자 효율(EQE)의 측면에 있어서 실시예 5 대비 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 적색 유기 발광 소자에 있어서 외부 양자 효율(EQE)이 향상된 결과를 나타낸 것을 알 수 있다.
다음으로 도 8을 참조하여 실시예 4, 실시예 5, 실시예 6 및 실시예 7에 따른 적색 유기 발광 소자의 수명 특성을 비교하여 살펴보면, 초기 발광 휘도의 95% 수준의 발광 휘도를 나타내는데 까지의 시간, 즉 적색 유기 발광 소자의 95% 수명 시간(T95)이 실시예 5와 대비할 때 실시예 4, 실시예 6 및 실시예 7에서 향상된 수명 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.
상기 결과로부터, 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 스택 구조의 유기 발광 소자에 있어서, 적색 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율 및 수명 측면을 고려할 때, 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 9 내지 15%의 범위에서 적용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 9 내지 12% 범위에서 적용될 수 있다.
상기 결과를 종합하면, 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 2 스택 구조의 유기 발광 소자에 있어서, 정공 주입층(120)에 포함되는 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도는 1 내지 5%의 범위에서 적용하고 또한 제 2 전하 생성층(165)에 포함되는 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 9 내지 15%의 범위에서 적용함으로써 유기 발광 소자의 구동 전압, 효율 및 수명 향상의 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 발광 유닛의 적층을 이용한 2 스택 구조의 유기 발광 소자에 있어서, 제 1 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층(120)의 도핑 농도보다 제 2 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층(165)의 도펀트의 도핑 농도를 낮도록 설정함으로써 유기 발광 소자의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.
또한 제 1 p형 도펀트를 포함하는 정공 주입층(120)과 제 2 p형 도펀트를 포함하는 제 2 전하 생성층(165)에 있어서 각각의 p형 도펀트 도핑 농도를 최적으로 설정하여 유기 발광 소자의 효율을 향상시킴으로써 유기 발광 소자의 소비 전력을 낮출 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 변형되어 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.
1000 : 유기 발광 소자
110 : 제 1 전극
120 : 정공 주입층
130 : 제 1 정공 수송층
140 : 제 1 적색 발광층
141 : 제 1 녹색 발광층
142 : 제 1 청색 발광층
150 : 제 1 전자 수송층
160 : 제 1 전하 생성층
165 : 제 2 전하 생성층
170 : 제 2 정공 수송층
180 : 제 2 적색 발광층
181 : 제 2 녹색 발광층
182 : 제 2 청색 발광층
190 : 제 2 전자 수송층
200 : 제 2 전극
210 : 캡핑층
1100 : 제 1 발광 유닛
1200 : 제 2 발광 유닛
Rp : 적색 서브 화소 영역
Gp : 녹색 서브 화소 영역
Bp : 청색 서브 화소 영역

Claims (29)

  1. 적색 서브 화소 영역, 녹색 서브 화소 영역 및 청색 서브 화소 영역이 구획된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 있으며, 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 발광층 및 제1 전자 수송층을 포함하는 제1 발광 유닛;
    상기 제1 발광 유닛 상에 배치되는 전하 생성층;
    상기 제1 발광 유닛 상에 있으며, 제2 정공 수송층, 제2 발광층 및 제2 전자 수송층을 포함하는 제2 발광 유닛; 및
    상기 제2 발광 유닛 상에 배치된 제2 전극을 포함하고,
    상기 제1 발광 유닛과 상기 제2 발광 유닛은 동일한 색을 발광하고,
    상기 정공 주입층 및 상기 제1 정공 수송층의 두께의 합은 상기 제2 정공 수송층의 두께보다 작은, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 전극의 청색 서브 화소 영역 상에서, 상기 제1 정공 수송층 상에 청색을 발광하는 발광 물질을 포함하는 상기 제1 발광층이 위치하고, 상기 제2 정공 수송층 상에 청색을 발광하는 발광 물질을 포함하는 상기 제2 발광층이 위치하는, 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 포함하는, 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 청색을 발광하는 상기 제1 발광층 및 상기 청색을 발광하는 상기 제2 발광층은 각각 CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하는, 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인광 물질은 (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는, 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 형광 물질은 spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는, 표시 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 전극의 적색 서브 화소 영역 상에서, 상기 제1 정공 수송층 상에 적색을 발광하는 발광 물질을 포함하는 상기 제1 발광층이 위치하고, 상기 제2 정공 수송층 상에 적색을 발광하는 발광 물질을 포함하는 상기 제2 발광층이 위치하고,
    상기 제1 전극의 녹색 서브 화소 영역 상에서, 상기 제1 정공 수송층 상에 녹색을 발광하는 발광 물질을 포함하는 상기 제1 발광층이 위치하고, 상기 제2 정공 수송층 상에 녹색을 발광하는 발광 물질을 포함하는 상기 제2 발광층이 위치하며,
    상기 정공 주입층은 상기 제1 전극의 적색 서브 화소 영역, 녹색 서브 화소 영역 및 청색 서브 화소 영역 모두에 대해 공통되도록 상기 제1 전극 상에 배치되는, 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 상기 제1 정공 수송층을 구성하는 물질에 제 1 p형 도펀트를 도핑하여 형성된 것인, 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전자 수송층의 두께는 상기 제 1 전자 수송층의 두께보다 큰, 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전하 생성층은,
    상기 제1 발광 유닛 상에 위치하는 제1 전하 생성층; 및
    상기 제1 전하 생성층과 상기 제2 발광 유닛의 사이에 위치하는 제2 전하 생성층을 포함하는, 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 전하 생성층의 호스트 물질은 상기 정공 주입층, 상기 제 1 정공 수송층 및 상기 제 2 정공 수송층 중 적어도 하나와 동일한 물질로 이루어진, 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 정공 주입층은 제 1 p형 도펀트를 포함하고,
    상기 제 2 전하 생성층은 제 2 p형 도펀트를 포함하는, 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 정공 주입층에 포함된 상기 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도와 상기 제 2 전하 생성층에 포함된 상기 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 서로 다른, 표시 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 전하 생성층에 포함된 상기 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 상기 정공 주입층에 포함된 상기 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도보다 큰, 표시 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 정공 주입층에 포함된 상기 제 1 p형 도펀트의 도핑 농도는 1% 내지 5%인, 표시 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 전하 생성층에 포함된 상기 제 2 p형 도펀트의 도핑 농도는 9% 내지 15%인, 표시 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 p형 도펀트 및 상기 제 2 p형 도펀트는 서로 다른 물질로 이루어진, 표시 장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전하 생성층의 호스트 물질은 상기 제 1 전자 수송층 및 제 2 전자 수송층 물질과 동일한 물질로 구성되는, 표시 장치.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 정공 주입층 및 상기 제 2 전하 생성층 중 어느 하나는 HATCN(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexanitrile), CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine), TPD(N,N′′α-NPB(Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine), TDAPB(1,3,5-tris(4-diphenylaminophenyl)benzene), TCTA(Tris(4-carbazoyl-9-yl)triphenylamine), spiro-TAD(2,2′,7,7′-Tetrakis(N,N-diphenylamino)-9,9-spirobifluorene), CBP(4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl), BFA-1T(4-[bis(9,9-dimethylfluoren-2-yl)amino]phenyl group), spiro-TCBz(triclabendazole) 및 TBA 중 적어도 하나 이상의 물질로 이루어진, 표시 장치.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 p형 도펀트 및 상기 제 2 p형 도펀트 중 어느 하나는 F4-TCNQ 또는 NDP-9 중 어느 하나로 이루어지는, 표시 장치.
  21. 제 10 항에 있어서,
    상기 정공 주입층 또는 상기 제 2 전하 생성층의 두께는 20Å내지 150Å인 표시 장치.
  22. 제 10 항에 있어서,
    상기 정공 주입층 및 상기 제 2 전하 생성층의 두께는 서로 다른, 표시 장치.
  23. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전하 생성층 및 상기 제 2 전하 생성층은 NP 접합 구조로 이루어진, 표시 장치.
  24. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 정공 수송층, 상기 제 2 정공 수송층, 상기 제 1 전자 수송층, 상기 제 2 전자 수송층 및 상기 전자 주입층 중 적어도 어느 하나는 두 개 이상의 층으로　구성되는, 표시 장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    기판 상에 서로 교차하여 배치되며, 화소 영역을 정의하는 게이트 배선 및 데이터 배선; 및
    상기 기판 상의 상기 화소 영역에 배치되며, 상기 제1 전극에 연결된 박막 트랜지스터를 더 포함하는, 표시 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되며, 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선 중 어느 하나와 평행하도록 연장되는 전원 배선을 더 포함하는, 표시 장치.
  27. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide: ITO)을 포함하는 투명 도전성 물질층 또는 은(Ag) 또는 은 합금(Ag alloy)을 포함하는 반사 물질층을 포함하는, 표시 장치.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전극은 마그네슘 및 은의 합금(Mg:Ag)으로 이루어진 반투과 특성을 갖는 물질로 이루어진, 표시 장치.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전극 상에 배치되는 캡핑층을 더 포함하는, 표시 장치.
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