JP2011119221A - 有機発光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電流特性を改善して駆動電圧を下げ、輝度を高めることができる有機発光装置を提供する。
【解決手段】アノード、前記アノードと対向するカソード、そして前記アノードと前記カソードの間に位置する発光部材を含み、前記発光部材は、同一であるかまたは互いに異なる色を表示する少なくとも二つの発光ユニット、そして前記発光ユニットの間に位置し、ドーピングされていない（ｕｎｄｏｐｅｄ）物質を含む第１電荷生成層及び第２電荷生成層を含む電荷生成層を含み、前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは前記第２電荷生成層の電子親和度と同一であるかまたはそれより小さい有機発光装置に関するものである。
【選択図】図２
【解決手段】アノード、前記アノードと対向するカソード、そして前記アノードと前記カソードの間に位置する発光部材を含み、前記発光部材は、同一であるかまたは互いに異なる色を表示する少なくとも二つの発光ユニット、そして前記発光ユニットの間に位置し、ドーピングされていない（ｕｎｄｏｐｅｄ）物質を含む第１電荷生成層及び第２電荷生成層を含む電荷生成層を含み、前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは前記第２電荷生成層の電子親和度と同一であるかまたはそれより小さい有機発光装置に関するものである。
【選択図】図２
Description
本記載は有機発光装置に関するものである。
最近、表示装置及び照明装置として有機発光装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｅｖｉｃｅ、ＯＬＥＤ ｄｅｖｉｃｅ）が注目されている。
有機発光装置は二つの電極とその間に位置する発光層を含み、一つの電極から注入された電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と他の電極から注入された正孔（ｈｏｌｅ）が発光層で結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、励起子がエネルギーを放出しつつ発光する。
有機発光装置は自発光型であって別途の光源を必要としないので、消費電力側面から有利であるだけでなく、応答速度、視野角、及びコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）も優れている。
このような有機発光装置においては、電流特性を改善して駆動電圧を下げ、輝度を高めるのが重要である。
本発明の一側面は、電流特性を改善して駆動電圧を下げ、輝度を高めることができる有機発光装置を提供する。
本発明の一具現例による有機発光装置は、アノード、前記アノードと対向するカソード、そして前記アノードと前記カソードとの間に位置する発光部材を含み、前記発光部材は、同一であるかまたは互いに異なる色を表示する少なくとも二つの発光ユニット、そして前記発光ユニットの間に位置し、ドーピングされていない（ｕｎｄｏｐｅｄ）物質を含む第１電荷生成層及び第２電荷生成層を含む電荷生成層を含み、前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは前記第２電荷生成層の電子親和度と同一であるかまたはそれより小さい。
前記第１電荷生成層は電子輸送特性を有することができ、前記第２電荷生成層は正孔輸送特性を有することができる。
前記第１電荷生成層は前記第２電荷生成層より前記アノードに近く位置することができる。
前記発光ユニットは、前記アノードと前記第１電荷生成層との間に位置する第１発光ユニット、そして前記カソードと前記第２電荷生成層との間に位置する第２発光ユニットを含むことができる。
前記第１電荷生成層及び前記第２電荷生成層は互いに異なる物質を含むことができる。
前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは前記第２電荷生成層の電子親和度と同一であるか、約５ｅＶ範囲内で小さいことができる。
前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは前記第２電荷生成層の電子親和度より約１乃至４ｅＶ小さいことができる。
前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは約２．０乃至５．０ｅＶであり、前記第２電荷生成層の電子親和度は約４．０乃至７．０ｅＶであることができる。
前記第１電荷生成層は、金属に置換されたテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（ｍｅｔａｌ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｔｅｔｒａ（ｈｅｘａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｍｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ））、アルカリ金属またはアルカリ金属の合金を含む化合物を含むことができる。
前記金属に置換されたテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）は、ジタングステンテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（ｄｉｔｕｎｇｓｔｅｎ ｔｅｔｒａ（ｈｅｘａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｍｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）、Ｗ２（ｈｐｐ）４）、ジクロムテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（Ｃｒ２（ｈｐｐ）４）またはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記アルカリ金属は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、フランシウム（Ｆｒ）またはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記第２電荷生成層は、ヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）誘導体、テトラフルオロ−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）誘導体、金属酸化物またはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記金属酸化物は、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）またはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記各発光ユニットは、色を表示する発光層、そして前記発光層の下部及び上部のうちの少なくとも一つに位置する補助層を含むことができる。
前記発光部材は、赤色発光ユニット、緑色発光ユニット、青色発光ユニット、オレンジ色発光ユニット、白色発光ユニットまたはこれらの組み合わせを含むことができる。
前記オレンジ色発光ユニットは赤色発光層及び緑色発光層が積層された構造を含むことができる。
前記オレンジ色発光ユニットは赤色発光物質と緑色発光物質が共にドーピングされた構造を含むことができる。
前記少なくとも二つの発光ユニットで放出される光を組み合わせて白色発光することができる。
前記有機発光装置は、互いに異なる色を表示する第１サブ画素、第２サブ画素、及び第３サブ画素と白色サブ画素を含むことができ、前記発光部材は、前記第１サブ画素、前記第２サブ画素、前記第３サブ画素、及び前記白色サブ画素に共通に形成されることができ、前記第１サブ画素、前記第２サブ画素、及び前記第３サブ画素は、前記発光部材の下部または上部に位置する赤色フィルター、緑色フィルター、及び青色フィルターをそれぞれ含むことができる。
本発明の有機発光装置によれば、駆動電圧を下げ、電流特性及び輝度を改善することができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の具現例について本発明が属する技術分野にて通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし、本発明は多様な相違した形態に具現され、ここで説明する具現例に限定されない。
図面では、多様な層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似した部分については同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるという場合、これは他の部分の直上にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上に”あるという場合にはその中間に他の部分がないことを意味する。
それでは、本発明の一具現例による有機発光装置について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の一具現例による有機発光装置を概略的に示した断面図である。
図１を参照すれば、本発明の具現例による有機発光装置は、互いに対向するアノード１００及びカソード２００、前記アノード１００とカソード２００との間に位置する有機発光部材３００を含む。
アノード１００及びカソード２００のうちの少なくとも一つは透明電極であり、アノード１００が透明電極である場合、下部に光を出す背面発光（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）であることができ、カソード２００が透明電極である場合、上部側に光を出す前面発光（ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）であることができる。しかし、アノード１００とカソード２００の上下配置が変わる場合、背面発光及び前面発光は変わることが可能である。また、アノード１００及びカソード２００が全て透明電極である場合には、下部及び上部に光を出す両面発光であることができる。
透明電極はＩＴＯ、ＩＺＯまたはこれらの組み合わせであることができ、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）またはこれらの組み合わせを薄い厚さに形成することもできる。アノード１００またはカソード２００が不透明電極である場合、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などの不透明金属で形成されることができる。
有機発光部材３００は、複数の発光ユニット２０、３０とその間に位置する電荷生成層５０を含む。
複数の発光ユニット２０、３０は互いに異なる色を表わし、これら発光ユニット２０、３０で放出される光を組み合わせて白色発光を行うことができる。
第１発光ユニット２０は、可視光線領域の光を出す発光層２２と、前記発光層２２の下部及び上部に位置する補助層２１、２３を含む。補助層２１は正孔注入層及び正孔伝達層より選択された少なくとも一つであることができ、補助層２３は電子注入層及び電子伝達層より選択された少なくとも一つであることができる。しかし、補助層２１、２３のうちの少なくとも一つは省略することができる。
第２発光ユニット３０は、可視光線領域の光を出す発光層３２と、前記発光層３２の下部及び上部に位置する補助層３１、３３を含む。補助層３１は正孔注入層及び正孔伝達層より選択された少なくとも一つであることができ、補助層３３は電子注入層及び電子伝達層より選択された少なくとも一つであることができる。しかし、補助層３１、３３のうちの少なくとも一つは省略することができる。
第１発光ユニット２０と第２発光ユニット３０は、それぞれ赤色の光を出す赤色発光ユニット、緑色の光を出す緑色発光ユニット、青色の光を出す青色発光ユニット、オレンジ色の光を出すオレンジ色発光ユニットまたはこれらより選択された二つの発光ユニットを組み合わせて光を出す白色発光ユニットであることができる。
例えば、第１発光ユニット２０は青色発光ユニットであり、第２発光ユニット３０はオレンジ色発光ユニットであることができる。
この時、オレンジ色発光ユニットに含まれているオレンジ色発光層は、一つの色を放出する単一層またはそれぞれ異なる色を放出する二つ以上の層が積層された複数層であることができる。
オレンジ色発光層が単一層である場合、オレンジ色発光層は約５５０乃至６５０ｎｍ波長領域のオレンジ色光を出す発光物質で形成される。
または、オレンジ色発光層は、ホスト物質を含む一つの層に赤色発光物質及び緑色発光物質が共にドーピングされていることができる。この場合、ホスト物質は緑色発光層のホストに使用される物質であることができ、三重項エネルギーがドーパントの三重項エネルギーより大きい物質を使用することができる。ドーパントは燐光物質であることができる。
オレンジ色発光層が複数層である場合、オレンジ色発光層は、赤色波長領域の光を出す赤色発光層と緑色波長領域の光を出す緑色発光層が積層された構造である。この場合、赤色発光層のホストは正孔輸送特性を有することができ、例えば、トリフェニルアミン誘導体を含むことができる。緑色発光層のホストは電子輸送特性を有することができ、例えば、スパイにフルオレン誘導体を含むことができる。
電荷生成層５０は電子−正孔対（ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｈｏｌｅ ｐａｉｒ）を形成することができる層であり、ここで生成された電子及び正孔は分離されて、それぞれ第１発光ユニット２０及び第２発光ユニット３０に伝達されることができる。
電荷生成層５０は、順に積層されている第１電荷生成層５０ａと第２電荷生成層５０ｂを含む。第１電荷生成層５０ａは第２電荷生成層５０ｂよりアノード１００により近く配置されており、第２電荷生成層５０ｂは第１電荷生成層５０ａよりカソード２００より近く配置されている。したがって、電荷生成層５０で生成された電子−正孔対のうち、電子はアノード１００側に近い第１発光ユニット２０に移動することができ、正孔はカソード２００側に近い第２発光ユニット３０に移動することができる。
具体的に、第１電荷生成層５０ａは電子輸送特性を有する。したがって、電荷生成層５０で生成された電子は第１電荷生成層５０ａを通過して第１発光ユニット２０に移動して、発光層２２でアノード１００から移動した正孔と結合して励起子を形成し、エネルギーを放出しつつ可視光線領域の光を出すことができる。
第２電荷生成層５０ｂは正孔輸送特性を有する。したがって、電荷生成層５０で生成された正孔は第２電荷生成層５０ｂを通過して第２発光ユニット３０に移動して、発光層３２でカソード２００から移動した電子と結合して励起子を形成し、エネルギーを放出しつつ可視光線領域の光を出すことができる。
この時、第１電荷生成層５０ａと第２電荷生成層５０ｂは、それぞれ電子及び正孔が容易に移動できるように、図２に示されたエネルギー準位を有する接合構造に形成されることができる。
これについて、図２及び図１を共に参照して説明する。
図２は、本発明の具現例による有機発光装置における電荷生成層のエネルギー準位を示した概略図である。
第１電荷生成層５０ａ及び第２電荷生成層５０ｂは、それぞれＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位とＬＵＭＯ（ｌｏｗｅｓｔ ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位を有し、各階のＨＯＭＯエネルギー準位とＬＵＭＯエネルギー準位の間はバンドギャップ（ｂａｎｄ ｇａｐ）である。
真空レベル（ｖａｃｕｕｍ ｌｅｖｅｌ）を基準にする時、イオン化エネルギー（ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ、ＩＥ）は、真空レベルからＨＯＭＯエネルギー準位までのエネルギーの絶対値と定義することができ電子親和度（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ａｆｆｉｎｉｔｙ、ＥＡ）は、真空レベルからＬＵＭＯエネルギー準位までのエネルギーの絶対値と定義することができる。
この時、第１電荷生成層５０ａのイオン化エネルギー（ＩＥ５０ａ）は、第２電荷生成層５０ｂの電子親和度（ＥＡ５０ｂ）と同じであるかまたはそれより小さいことができる。このように、第１電荷生成層５０ａのイオン化エネルギー（ＩＥ５０ａ）が第２電荷生成層５０ｂの電子親和度（ＥＡ５０ｂ）と同じであるかまたはそれより小さいことによって、外部から小さな電場をかける場合にも、第１電荷生成層５０ａと第２電荷生成層５０ｂの界面で電子−正孔対を生成することができ、ここで生成された電子及び正孔がエネルギー障壁なく、それぞれ第１電荷生成層５０ａ及び第２電荷生成層５０ｂに移動できるようになるので、外部からかけた電圧の降下を減らすことができる。つまり、第１電荷生成層５０ａと第２電荷生成層５０ｂの界面で生成された電子及び正孔が互いに反対方向に移動しやすい接合構造となるので、外部から認可された電圧の降下を減らし、駆動電圧を下げることができる。
この時、第１電荷生成層５０ａのイオン化エネルギー（ＩＥ５０ａ）と第２電荷生成層５０ｂの電子親和度（ＥＡ５０ｂ）は物質によって違うこともあるが、それぞれ約２．０乃至５．０ｅＶ及び約４．０乃至７．０ｅＶであることができる。また、第１電荷生成層５０ａのイオン化エネルギー（ＩＥ５０ａ）は第２電荷生成層５０ｂの電子親和度（ＥＡ５０ｂ）と同じであるかまたはそれより約５．０ｅＶの範囲内で小さいことができる。例えば、第１電荷生成層５０ａのイオン化エネルギー（ＩＥ５０ａ）が第２電荷生成層５０ｂの電子親和度（ＥＡ５０ｂ）より小さい場合、例えば約１．０乃至４．０ｅＶ程度小さいこともある。
第１電荷生成層５０ａ及び第２電荷生成層５０ｂは互いに異なる物質で形成されることができ、それぞれドーピングされていない（ｕｎｄｏｐｅｄ）物質で形成される。これにより、ドーピングされた形態に構成された物質を使用した場合に発生し得る電圧降下を減らし、ドーピング工程を省略できるので工程を単純化することができる。
このようなドーピングされていない純粋物質として、第１電荷生成層５０ａには、金属に置換されたテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（ｍｅｔａｌ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｔｅｔｒａ（ｈｅｘａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｍｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ））またはイオン化エネルギーが低い金属を含むことができる。
ここで、金属に置換されたテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）は、例えば、ジタングステンテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（ｄｉｔｕｎｇｓｔｅｎ ｔｅｔｒａ（ｈｅｘａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｍｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）、Ｗ２（ｈｐｐ）４）、ジクロムテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（Ｃｒ２（ｈｐｐ）４）またはこれらの組み合わせを含むことができる。イオン化エネルギーが低い金属は、例えば、アルカリ金属またはアルカリ金属の合金を含む化合物であることができ、ここにはアルカリ金属の酸化物、炭化物、硝酸塩など多様な形態の化合物を含むことができる。アルカリ金属としては、例えば、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、フランシウム（Ｆｒ）またはこれらの組み合わせが挙げられる。
第２電荷生成層５０ｂには、例えば、ヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）誘導体、テトラフルオロ−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）誘導体、金属酸化物またはこれらの組み合わせを含むことができる。ここで、金属酸化物は、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）またはこれらの組み合わせであることができる。
例えば、第１電荷生成層５０ａとして、約３．５１ｅＶのイオン化エネルギーを有するジタングステンテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（ｄｉｔｕｎｇｓｔｅｎ ｔｅｔｒａ（ｈｅｘａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｍｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）、Ｗ２（ｈｐｐ）４）を使用することができ、第２電荷生成層５０ｂとして、例えば、約６．０ｅＶの電子親和度を有するヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）誘導体を使用することができる。
前述の有機発光装置は複数の画素を含むことができ、各画素は複数のサブ画素を含むことができる。これについて、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、本発明の一具現例による有機発光装置における複数の画素の配置を例として示した平面図であり、図４は、本発明の一具現例による有機発光装置の構造を示した断面図である。
まず、図３を参照すれば、本発明の他の一具現例による有機発光装置は、赤色を表示する赤色サブ画素（Ｒ）、緑色を表示する緑色サブ画素（Ｇ）、青色を表示する青色サブ画素（Ｂ）、及び色を表示しない白色サブ画素（Ｗ）が交互に配置されている。
赤色サブ画素（Ｒ）、緑色サブ画素（Ｇ）、及び青色サブ画素（Ｂ）はフルカラー（ｆｕｌｌ ｃｏｌｏｒ）を表現するための基本画素である。白色サブ画素（Ｗ）は、光透過度を高めて素子の輝度を高める役割を果たす。
赤色サブ画素（Ｒ）、緑色サブ画素（Ｇ）、青色サブ画素（Ｂ）、及び白色サブ画素（Ｗ）を含んだ四つのサブ画素は一つの画素を構成し、このような画素は行及び／または列に沿って繰り返される。しかし、画素の配置は多様に変更される。
次の図４を参照して、赤色サブ画素（Ｒ）、緑色サブ画素（Ｇ）、青色サブ画素（Ｂ）、及び白色サブ画素（Ｗ）を含む有機発光装置の構造を説明する。
絶縁基板１１０の上に複数の薄膜トランジスターアレイ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ａｒｒａｙ）が配列されている。薄膜トランジスターアレイは、各サブ画素ごとに配置されているスイッチング薄膜トランジスター（Ｑｓ）及び駆動薄膜トランジスター（Ｑｄ）を含み、これらは電気的に連結されている。図４では、例として、各サブ画素ごとにスイッチング薄膜トランジスター（Ｑｓ）及び駆動薄膜トランジスター（Ｑｄ）を一つずつのみを示したが、これに限定されず、各サブ画素ごとに多様な個数で含まれることができる。
薄膜トランジスターアレイの上には下部絶縁膜１１２が形成されている。下部絶縁膜１１２には、スイッチング薄膜トランジスター（Ｑｓ）及び駆動薄膜トランジスター（Ｑｄ）の一部を露出する複数の接触孔（図示せず）が形成されている。
下部絶縁膜１１２の上には、赤色サブ画素（Ｒ）に赤色フィルター（２３０Ｒ）、緑色サブ画素（Ｇ）に緑色フィルター（２３０Ｇ）、青色サブ画素（Ｂ）に青色フィルター（２３０Ｂ）がそれぞれ形成されている。色フィルター（２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ）は色フィルターオンアレイ（ｃｏｌｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｏｎ ａｒｒａｙ、ＣｏＡ）方式で配置される。
白色サブ画素（Ｗ）には、色フィルターの代わりに、他のサブ画素の色フィルターと段差を合わせるための透明絶縁膜２３５が形成されている。しかし、透明絶縁膜２３５は省略することができる。
赤色フィルター（２３０Ｒ）、緑色フィルター（２３０Ｇ）、青色フィルター（２３０Ｂ）、及び透明絶縁膜２３５の間には遮光部材２２０が形成されている。遮光部材２２０は各画素の間で光が漏れるのを防止する。
赤色フィルター（２３０Ｒ）、緑色フィルター（２３０Ｇ）、青色フィルター（２３０Ｂ）、透明絶縁膜２３５、及び遮光部材２２０の上には上部絶縁膜１１４が形成されている。上部絶縁膜１１４には複数の接触孔（図示せず）が形成されている。
上部絶縁膜１１４の上には画素電極（１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ、１００Ｗ）が形成されている。画素電極（１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ、１００Ｗ）は接触孔（図示せず）を介して、駆動薄膜トランジスター（Ｑｄ）と電気的に連結されており、例えば、アノード（ａｎｏｄｅ）の役割を果たすことができる。
各画素電極（１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ、１００Ｗ）の上には、各サブ画素を定義するための複数の絶縁部材３６１が形成されており、画素電極（１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ、１００Ｗ）及び絶縁部材３６１の上には有機発光部材３００が形成されている。
有機発光部材３００は、図１に示されたように、発光層２２と補助層２１、２３を含む第１発光ユニット２０；発光層３２と補助層３１、３３を含む第２発光ユニット３０；第１発光ユニット２０と第２発光ユニット３０の間に位置する電荷生成層５０を含む。しかし、これに限定されずに三つ以上の発光ユニットを含むことができ、この場合、各発光ユニットの間には電荷生成層が形成されることができる。
電荷生成層５０は、第１電荷生成層５０ａ及び第２電荷生成層５０ｂを含む。第１電荷生成層５０ａ及び第２電荷生成層５０ｂはそれぞれ電子輸送特性及び正孔輸送特性を有し、それぞれドーピングされていない物質で形成される。第１電荷生成層５０ａのイオン化エネルギーは第２電荷生成層５０ｂの電子親和度と同一であるかまたはそれより小さいことによって、電子及び正孔が反対方向に容易に移動できる接合構造を有することができ、これにより、電圧降下を減らし、駆動電圧を下げることができる。
有機発光部材３００は白色発光することができる。
有機発光部材３００の上には共通電極２００が形成されている。共通電極２００は基板全面に形成されており、例えば、カソード（ｃａｔｈｏｄｅ）であることができる。共通電極２００は画素電極（１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ、１００Ｗ）と対を成して、有機発光部材３００に電流を流す。
以下では、本発明の一実施例と比較例によって製作された有機発光装置の電流特性及び光特性について、図５及び図６を参照して説明する。
図５は、実施例による有機発光装置の輝度対比電流効率を示したグラフであり、図６は、実施例による有機発光装置の波長に応じた光度／電流密度を示したグラフである。
ここで、実施例による有機発光装置は、前述の構造の有機発光装置で、第１電荷生成層としてジタングステンテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（Ｗ２（ｈｐｐ）４）を１５０Åの厚さに形成し、第２電荷生成層としてヘキサアザトリフェニレンを４５０Åの厚さに形成した。
比較例による有機発光装置は、第１電荷生成層としてジタングステンテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（Ｗ２（ｈｐｐ）４）の代わりにＮＤＮ１（ｎｏｖａｌｅｄ社製造）をドーピングしたＡｌｑ３を使用し、第２電荷生成層としてヘキサアザトリフェニレンを使用したことを除いては、実施例による有機発光装置と同一に製作した。
図５を参照すれば、実施例による有機発光装置（Ａ）は比較例による有機発光装置（Ｂ）と類似していて、広い輝度範囲で優れた電流効率を示していることが分かる。また、実施例による有機発光装置（Ａ）の場合にも、ロールオフ（ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）特性がほとんど見えないことより、広い電流範囲で優れた電荷生成特性を確認することができる。
図６を参照すれば、実施例による有機発光装置（Ａ）は比較例による有機発光装置（Ｂ）と類似した水準の白色発光特性を示すことが分かる。
以下、実施例と比較例による有機発光装置の電流特性を比較した。
表１から分かるように、実施例による有機発光装置は比較例による有機発光装置と比較して、電流効率及び色座標はほとんど類似していつつも駆動電圧は約０．５Ｖ程度低くすることができ、光効率は改善されていることが分かる。
電流特性及び輝度については、図７及び図８を参照して説明する。
図７は、実施例及び比較例による有機発光装置の電圧に応じた電流密度を示したグラフであり、図８は、実施例及び比較例による有機発光装置の電圧に応じた輝度を示したグラフである。
図７及び図８を参照すれば、同一な電圧で、実施例による有機発光装置（Ａ）が比較例による有機発光装置（Ｂ）より電流密度及び輝度が高いことが分かる。
前記のように、本具現例による有機発光装置は、電荷生成層で電子及び正孔が容易に移動できる接合構造を有することによって、電圧降下を減らし、駆動電圧を下げることができ、同一な電圧で電流密度及び輝度が改善されることができる。
以上、本発明の望ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
２０ 第１発光ユニット
２１、２３、３１、３３ 補助層
２２、３２ 発光層
３０ 第２発光ユニット
５０ 電荷生成層
５０ａ 第１電荷生成層
５０ｂ 第２電荷生成層
１００ アノード
１１０ 絶縁基板
１１２ 下部絶縁膜
１１４ 上部絶縁膜
２００ カソード
２２０ 遮光部材
２３５ 透明絶縁膜
３００ 有機発光部材
３６１ 絶縁部材
２１、２３、３１、３３ 補助層
２２、３２ 発光層
３０ 第２発光ユニット
５０ 電荷生成層
５０ａ 第１電荷生成層
５０ｂ 第２電荷生成層
１００ アノード
１１０ 絶縁基板
１１２ 下部絶縁膜
１１４ 上部絶縁膜
２００ カソード
２２０ 遮光部材
２３５ 透明絶縁膜
３００ 有機発光部材
３６１ 絶縁部材
Claims (19)
- アノード、
前記アノードと対向するカソード、及び
前記アノードと前記カソードとの間に位置する発光部材
を含み、
前記発光部材は、
同一であるかまたは互いに異なる色を表示する少なくとも二つの発光ユニット、及び
前記発光ユニットの間に位置し、ドーピングされていない（ｕｎｄｏｐｅｄ）物質を含む第１電荷生成層及び第２電荷生成層を含む電荷生成層
を含み、
前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは前記第２電荷生成層の電子親和度と同一であるかまたはそれより小さい、有機発光装置。 - 前記第１電荷生成層は電子輸送特性を有し、
前記第２電荷生成層は正孔輸送特性を有する、請求項１に記載の有機発光装置。 - 前記第１電荷生成層は前記第２電荷生成層より前記アノードに近く位置する、請求項２に記載の有機発光装置。
- 前記発光ユニットは、
前記アノードと前記第１電荷生成層との間に位置する第１発光ユニット、及び
前記カソードと前記第２電荷生成層との間に位置する第２発光ユニットを含む、請求項２に記載の有機発光装置。 - 前記第１電荷生成層及び前記第２電荷生成層は互いに異なる物質を含む、請求項２に記載の有機発光装置。
- 前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは、前記第２電荷生成層の電子親和度と同一であるか５ｅＶ範囲内で小さい、請求項５に記載の有機発光装置。
- 前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは前記第２電荷生成層の電子親和度より１乃至４ｅＶ小さい、請求項６に記載の有機発光装置。
- 前記第１電荷生成層のイオン化エネルギーは２．０乃至５．０ｅＶであり、
前記第２電荷生成層の電子親和度は４．０乃至７．０ｅＶである、請求項５に記載の有機発光装置。 - 前記第１電荷生成層は、金属に置換されたテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（ｍｅｔａｌ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ ｔｅｔｒａ（ｈｅｘａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｍｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ））、アルカリ金属またはアルカリ金属の合金を含む化合物を含む、請求項５に記載の有機発光装置。
- 前記金属に置換されたテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）は、ジタングステンテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（ｄｉｔｕｎｇｓｔｅｎ ｔｅｔｒａ（ｈｅｘａｈｙｄｒｏｐｙｒｉｍｉｄｏｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ）、Ｗ２（ｈｐｐ）４）、ジクロムテトラ（ヘキサヒドロピリミドピリミジン）（Ｃｒ２（ｈｐｐ）４）またはこれらの組み合わせを含む、請求項９に記載の有機発光装置。
- 前記アルカリ金属は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、フランシウム（Ｆｒ）またはこれらの組み合わせを含む、請求項９に記載の有機発光装置。
- 前記第２電荷生成層は、ヘキサアザトリフェニレン（ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）誘導体、テトラフルオロ−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）誘導体、金属酸化物またはこれらの組み合わせを含む、請求項５に記載の有機発光装置。
- 前記金属酸化物は、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）またはこれらの組み合わせを含む、請求項１２に記載の有機発光装置。
- 前記各発光ユニットは、
色を表示する発光層、及び
前記発光層の下部及び上部のうちの少なくとも一つに位置する補助層
を含む、請求項２に記載の有機発光装置。 - 前記発光部材は、赤色発光ユニット、緑色発光ユニット、青色発光ユニット、オレンジ色発光ユニット、白色発光ユニットまたはこれらの組み合わせを含む、請求項２に記載の有機発光装置。
- 前記オレンジ色発光ユニットは赤色発光層及び緑色発光層が積層された構造を含む、請求項１５に記載の有機発光装置。
- 前記オレンジ色発光ユニットは赤色発光物質と緑色発光物質が共にドーピングされた構造を含む、請求項１５に記載の有機発光装置。
- 前記少なくとも二つの発光ユニットで放出される光を組み合わせて白色発光する、請求項２に記載の有機発光装置。
- 互いに異なる色を表示する第１サブ画素、第２サブ画素、及び第３サブ画素と白色サブ画素を含み、
前記発光部材は、前記第１サブ画素、前記第２サブ画素、前記第３サブ画素、及び前記白色サブ画素に共通に形成されており、
前記第１サブ画素、前記第２サブ画素、及び前記第３サブ画素は、前記発光部材の下部または上部に位置する赤色フィルター、緑色フィルター、及び青色フィルターをそれぞれ含む、請求項２に記載の有機発光装置。
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