JP2023086672A - 有機発光表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】蛍光物質の発光効率が低い問題を解決を図る。【解決手段】本発明の有機発光表示装置は、第１ないし第３画素領域を含む基板と、透過電極、反射電極、そして前記透過電極と前記反射電極との間に位置する発光層を含み、前記基板の上部に位置し、前記第１ないし第３画素領域に対応する有機発光ダイオードとを含み、前記第１画素領域の有機発光ダイオードにおいて、前記発光層は、蛍光発光物質層である第１発光物質層と、前記第１発光物質層と前記透過電極との間に位置する燐光発光物質層である第２発光物質層とを含み、前記第２画素領域の有機発光ダイオードにおいて、前記発光層は、燐光発光物質層である第３発光物質層と、前記第３発光物質層と前記透過電極との間に位置する蛍光発光物質層である第４発光物質層とを含むことを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、有機発光表示装置に関し、さらに詳細には、優れた表示性能を示す有機発光表示装置に関する。
表示装置の大型化に伴い、スペース占有の少ないフラット表示素子に対する要求が増加している。かかるフラット表示素子の１つとして、有機発光ダイオードを備え、有機電界発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ、ＯＥＬＤ）とも呼ばれる有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）に関する技術が急速に進展している。
有機発光ダイオードでは、陽極から注入された正孔（Ｈｏｌｅ）と陰極から注入された電子（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ）が発光物質層で結合し、励起子を形成して不安定な励起状態（Ｅｘｃｉｔｅｄ ｓｔａｔｅ）になり、この状態から安定した基底状態（Ｇｒｏｕｎｄ ｓｔａｔｅ）へ戻る際に光が放出される。
蛍光物質は、発光体として有機発光ダイオードに用いることができる。ところが、蛍光物質は、一重項励起子だけが発光に寄与するため、発光効率の面で限界がある。
本発明の課題は、蛍光物質の発光効率が低い問題を解決することにある。
上述の課題を解決するため、本発明は、第１ないし第３画素領域を含む基板と、透過電極、反射電極、そして前記透過電極と前記反射電極との間に位置する発光層を含み、前記基板の上部に位置し、前記第１ないし第３画素領域に対応する有機発光ダイオードとを含み、前記第１画素領域の有機発光ダイオードにおいて、前記発光層は、蛍光発光物質層である第１発光物質層を含む第１発光部と、前記第１発光物質層と前記透過電極との間に位置する燐光発光物質層である第２発光物質層を含む第２発光部とを含み、前記第２画素領域の有機発光ダイオードにおいて、前記発光層は、燐光発光物質層である第３発光物質層を含む第３発光部と、前記第３発光物質層と前記透過電極との間に位置する蛍光発光物質層である第４発光物質層を含む第４発光部とを含むことを特徴とする有機発光表示装置を提供する。
本発明の有機発光表示装置において、前記第１発光物質層は、第１ないし第３化合物を含み、前記第１化合物は化学式６－１で表される。
（化学式６－１）
Figure 2023086672000002
前記化学式６－１中、ａ１およびａ２のそれぞれは、独立して０～４の整数である。Ｒ１およびＲ２のそれぞれは、独立して重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基から選択され、隣接するＲ１およびＲ２は、互いに結合してＯ、もしくはＳを含む環を形成することができる。ＸはＯ、Ｓ、ＮＲ３から選択され、Ｒ３は水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ1０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択される。前記第２化合物は、化学式７－１で表され、前記化学式７－１中、Ｙは化学式７－２で表され、ｂ１は、１～４の整数である。
（化学式７－１）
Figure 2023086672000003
 （化学式７－２）
Figure 2023086672000004
前記化学式７－２中、Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、独立して重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択され、ｂ２およびｂ３のそれぞれは、独立して０～４の整数であり、前記第３化合物は、化学式９－１で表される。
（化学式９－１）
Figure 2023086672000005
前記化学式９－１中、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３およびＲ２４のそれぞれは、独立して、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基であり、Ｒ２５、Ｒ２６およびＲ２７のそれぞれは、独立して水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択されることを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記化学式６－１は、化学式６－２で表される。
（化学式６－２）
Figure 2023086672000006
前記化学式６－２中、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ、ａ１、ａ２は、化学式６－１において定義された通りであることを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記化学式７－１は、化学式８－１で表される。
（化学式８－１）
Figure 2023086672000007
前記化学式８－１中、Ｙは化学式７－２で表され、ｂ１は、化学式７－１において定義された通りであることを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記第２発光物質層は、第１ホストおよび第１燐光ドーパントを含み、前記第１ホストは、化学式１５で表される化合物であり、前記第１燐光ドーパントは、化学式１６で表される化合物のうち、１つであることを特徴とする。
（化学式１５）
Figure 2023086672000008
 （化学式１６）
Figure 2023086672000009
本発明の有機発光表示装置において、前記第３発光物質層は、第４ないし第６化合物を含み、前記第４化合物は前記化学式６－１で表され、前記第５化合物は前記化学式７－１で表され、前記第６化合物は化学式１０－１で表される。
（化学式１０－１）
Figure 2023086672000010
前記化学式１０－１中、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３およびＲ３４のそれぞれは、独立して水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基から選択され、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３およびＲ３４のうち、少なくとも１つは、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基であり、Ｒ３５、Ｒ３６およびＲ３７のそれぞれは、独立して水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択されることを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記化学式６－１は化学式６－３で表される。
（化学式６－３）
Figure 2023086672000011
前記化学式６－３中、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ、ａ１、ａ２は、化学式６－１において定義された通りであることを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記化学式７－１は化学式８－２で表される。
（化学式８－２）
Figure 2023086672000012
前記化学式８－２中、Ｙは化学式７－２で表され、ｂ４は、０～３の整数であることを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記第４発光物質層は、第２ホストおよび第２燐光ドーパントを含み、前記第２ホストは、化学式１７で表される化合物であり、前記第２燐光ドーパントは、化学式１８で表される化合物のうち、１つであることを特徴とする。
（化学式１７）
Figure 2023086672000013
 （化学式１８）
Figure 2023086672000014
本発明の有機発光表示装置において、前記第１発光部は、前記第１発光物質層の一側の第１正孔輸送層と、前記第１発光物質層の他測の第１電子輸送層と、前記第１発光物質層と前記第１電子輸送層との間の第１正孔遮断層とをさらに含み、前記第２発光部は、前記第２発光物質層の一側の第２正孔輸送層と、前記第２発光物質層の他測の第２電子輸送層とをさらに含み、前記第３発光部は、前記第３発光物質層の一側の第３正孔輸送層と、前記第３発光物質層の他測の第３電子輸送層とをさらに含み、前記第４発光部は、前記第４発光物質層の一側の第４正孔輸送層と、前記第４発光物質層と前記第４正孔輸送層との間の第１電子遮断層と、前記第４発光物質層の他測の第４電子輸送層とをさらに含み、前記第１発光物質層の他測は前記第１正孔遮断層に接触し、前記第２発光物質層の他測は前記第２電子輸送層に接触し、前記第３発光物質層の一側は前記第３正孔輸送層に接触し、前記第４発光物質層の一側は前記第２電子輸送層に接触することを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記第１発光部は、前記第１発光物質層と前記第１正孔輸送層との間の第２電子遮断層をさらに含み、前記第４発光部は、前記第４発光物質層と前記第４電子輸送層との間の第２正孔遮断層をさらに含み、前記第１発光物質層の一側は前記第２電子遮断層に接触し、前記第２発光物質層の一側は前記第２正孔輸送層に接触し、前記第３発光物質層の他測は前記第３電子輸送層に接触し、前記第４発光物質層の他測は前記第２正孔輸送層に接触することを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、前記第２発光物質層の半値幅は、前記第１発光物質層の半値幅より小さく、前記第２発光物質層の量子効率は、前記第１発光物質層の量子効率より大きく、前記第４発光物質層の半値幅は、前記第３発光物質層の半値幅より小さく、前記第４発光物質層の量子効率は、前記第３発光物質層の量子効率より大きいことを特徴とする。
本発明の有機発光表示装置において、赤色の画素領域および緑色の画素領域のそれぞれにおける有機発光ダイオードは、遅延蛍光特性を有する化合物および蛍光特性を有する化合物を含む発光部（ＴＡＤＦ発光部）と、燐光特性を有する化合物を含む発光部（燐光発光部）とを含む二重スタック構造であり、その結果、有機発光表示装置の発光効率が向上する。
また、赤色の画素領域における有機発光ダイオードでは、燐光発光部が表示面側に位置し、緑色の画素領域における有機発光ダイオードでは、ＴＡＤＦ発光部が表示面側に位置することにより、有機発光表示装置の特性がさらに向上する。
さらに、燐光発光部が、発光物質層の下部に位置する電子遮断層と、発光物質層の上部に位置する正孔遮断層のうち、少なくとも１つをさらに含むことにより、有機発光表示装置の特性がさらに向上する。
本発明に係る有機発光表示装置の概略的な回路図である。 本発明の第１実施例に係る有機発光表示装置の概略的な断面図である。 本発明の第２実施例に係る有機発光表示装置の概略的な断面図である。 本発明の第１実施例に係る有機発光表示装置における１つの画素領域を示す断面図である。 本発明の第３実施例に係る有機発光ダイオードの概略的な断面図である。 本発明の第４実施例に係る有機発光ダイオードにおける赤色の画素領域の概略的な断面図である。 本発明の第４実施例に係る有機発光ダイオードにおける緑色の画素領域の概略的な断面図である。 本発明の第５実施例に係る有機発光ダイオードにおける赤色の画素領域の概略的な断面図である。 本発明の第５実施例に係る有機発光ダイオードにおける緑色の画素領域の概略的な断面図である。
以下、図面を参照し、本発明に係る好適な実施例について説明する。
図１は、本発明に係る有機発光表示装置の概略的な回路図である。
図１に示すように、有機発光表示装置には、互いに交差して画素領域Ｐを画定するゲート配線ＧＬ、データ配線ＤＬおよびパワー配線ＰＬが形成される。画素領域Ｐには、スイッチング薄膜トランジスタＴｓ、駆動薄膜トランジスタＴｄ、ストレージキャパシタＣｓｔおよび有機発光ダイオードＤが形成される。画素領域Ｐは、赤色の画素領域、緑色の画素領域および青色の画素領域を含むことができる。
スイッチング薄膜トランジスタＴｓは、ゲート配線ＧＬおよびデータ配線ＤＬに接続され、駆動薄膜トランジスタＴｄおよびストレージキャパシタＣｓｔは、スイッチング薄膜トランジスタＴｓとパワー配線ＰＬの間に接続される。有機発光ダイオードＤは、駆動薄膜トランジスタＴｄに接続される。
かかる有機発光表示装置では、ゲート配線ＧＬに印加されたゲート信号により、スイッチング薄膜トランジスタＴｓがオンすると、データ配線ＤＬに印加されたデータ信号がスイッチング薄膜トランジスタＴｓを介し、駆動薄膜トランジスタＴｄのゲート電極およびストレージキャパシタＣｓｔの一電極に印加される。
駆動薄膜トランジスタＴｄは、ゲート電極に印加されたデータ信号によりオンする。その結果、データ信号に比例する電流が、パワー配線ＰＬから駆動薄膜トランジスタＴｄを介して有機発光ダイオードＤに流れるようになり、有機発光ダイオードＤは、駆動薄膜トランジスタＴｄを介して流れる電流に比例する輝度に発光する。
このとき、ストレージキャパシタＣｓｔは、データ信号に比例する電圧に充電され、１フレームの間、駆動薄膜トランジスタＴｄのゲート電極の電圧が一定に保持されるようにする。
したがって、有機発光表示装置は、希望する映像を表示することができる。
図２は、本発明の第１実施例に係る有機発光表示装置の概略的な断面図である。
図２に示すように、有機発光表示装置１００は、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が画定された基板１１０と、基板１１０の上部に位置する薄膜トランジスタＴｒと、薄膜トランジスタＴｒの上部に位置し、薄膜トランジスタＴｒに接続される有機発光ダイオードＤとを含む。
例えば、第１画素領域Ｐ１は赤色の画素領域であり、第２画素領域Ｐ２は緑色の画素領域であり、第３画素領域Ｐ３は青色の画素領域であり得る。第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は単位画素を構成する。あるいは、単位画素は、白色の画素領域である第４画素領域をさらに含むことができる。
基板１１０は、ガラス基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。
基板１１０上にバッファー層１１２が形成され、バッファー層１１２上に薄膜トランジスタＴｒが形成される。バッファー層１１２は省略してもよい。
薄膜トランジスタＴｒは、バッファー層１１２上に位置する。薄膜トランジスタＴｒは半導体層、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極を含み、駆動素子として働く。すなわち、薄膜トランジスタＴｒは、駆動薄膜トランジスタ（図１のＴｄ）であり得る。
薄膜トランジスタＴｒ上には平坦化層１５０が位置する。平坦化層１５０はその上面が平坦であり、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極を露出するドレインコンタクトホール１５２を有する。
有機発光ダイオードＤは、平坦化層１５０上に位置し、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極に接続される第１電極２１０、第１電極２１０上に順次積層される発光層２２０および第２電極２３０を含む。有機発光ダイオードＤは、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれに位置し、互いに異なる色の光を発する。例えば、第１画素領域Ｐ１の有機発光ダイオードＤは赤色光を発し、第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤは緑色光を発し、第３画素領域Ｐ３の有機発光ダイオードＤは青色光を発することができる。
第１電極２１０は、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３毎に分離して形成され、第２電極２３０は、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対応して一体に形成される。
第１電極２１０は陽極と陰極のうち、一方であり、第２電極２３０は他方であり得る。また、第１電極２１０は反射電極であり、第２電極２３０は透過電極（または半透過電極）である。すなわち、有機発光ダイオードＤからの光は第２電極を透過し、映像が表示される（トップエミッション型の有機発光表示装置）。
例えば、第１電極２１０は陽極であり、仕事関数が比較的に大きい導電性物質、例えば透明導電性酸化物（ＴＣＯ）からなる透明導電性酸化物層と、反射層を含むことができる。
第２電極２３０は陰極であり、仕事関数が比較的に小さい導電性物質からなり得る。第２電極２３０はその厚さが薄く、光透過（半透過）性を示す。
発光ユニットである発光層２２０は、発光物質層（Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌａｙｅｒ、ＥＭＬ）の単層構造を有することができる。あるいは、発光層２２０は、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）、電子遮断層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ、ＥＢＬ）、正孔遮断層（Ｈｏｌｅ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ、ＨＢＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）のうち、少なくとも１つをさらに含み、多層構造を有することができる。また、２つ以上の発光層を互いに離間して配置することで、有機発光ダイオードＤをタンデム構造にすることもできる。
図に示していないが、有機発光ダイオードＤは、第２電極２３０上に位置するキャッピング層をさらに含むことができる。キャッピング層により、有機発光表示装置１００の光効率がさらに向上する。
第２電極２３０上には、外部の水分が有機発光ダイオードＤへ浸透することを防ぐため、封止フィルム１７０（Ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ Ｆｉｌｍ）が形成される。封止フィルム１７０は、無機絶縁層と有機絶縁層の積層構造を有することができる。
図に示していないが、有機発光表示装置１００は、赤色・緑色・青色の画素領域に対応するカラーフィルター（不図示）を含むことができる。例えば、カラーフィルターは、有機発光ダイオードＤの上部、または封止フィルム１７０の上部に位置することができる。
また、有機発光表示装置１００では、封止フィルム１７０、またはカラーフィルター（不図示）上にカバーウィンドウ（不図示）を取り付けることができる。このとき、基板１１０とカバーウィンドウがフレキシブルな素材からなる場合は、フレキシブル有機発光表示装置を構成することができる。
図３は、本発明の第２実施例に係る有機発光表示装置の概略的な断面図である。
図３に示すように、有機発光表示装置１００は、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が画定された基板１１０と、基板１１０の上部に位置する薄膜トランジスタＴｒと、薄膜トランジスタＴｒの上部に位置し、薄膜トランジスタＴｒに接続される有機発光ダイオードＤとを含む。
例えば、第１画素領域Ｐ１は赤色の画素領域であり、第２画素領域Ｐ２は緑色の画素領域であり、第３画素領域Ｐ３は青色の画素領域であり得る。第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は単位画素を構成する。あるいは、単位画素は、白色の画素領域である第４画素領域をさらに含むことができる。
基板１１０は、ガラス基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。
基板１１０上にバッファー層１１２が形成され、バッファー層１１２上に薄膜トランジスタＴｒが形成される。バッファー層１１２は省略してもよい。
薄膜トランジスタＴｒは、バッファー層１１２上に位置する。薄膜トランジスタＴｒは半導体層、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極を含み、駆動素子として働く。すなわち、薄膜トランジスタＴｒは、駆動薄膜トランジスタ（図１のＴｄ）であり得る。
薄膜トランジスタＴｒ上には平坦化層１５０が位置する。平坦化層１５０はその上面が平坦であり、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極を露出するドレインコンタクトホール１５２を有する。
有機発光ダイオードＤは、平坦化層１５０上に位置し、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極に接続される第１電極２１０、第１電極２１０上に順次積層される発光層２２０および第２電極２３０を含む。有機発光ダイオードＤは、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれに位置し、互いに異なる色の光を発する。例えば、第１画素領域Ｐ１の有機発光ダイオードＤは赤色光を発し、第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤは緑色光を発し、第３画素領域Ｐ３の有機発光ダイオードＤは青色光を発することができる。
第１電極２１０は、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３毎に分離して形成され、第２電極２３０は、第１ないし第３画素領域Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対応して一体に形成される。
第１電極２１０は陽極と陰極のうち、一方であり、第２電極２３０は他方であり得る。また、第１電極２１０は透過電極（または半透過電極）であり、第２電極２３０は反射電極である。すなわち、有機発光ダイオードＤからの光は第１電極を透過し、基板１１０側で映像が表示される（ボトムエミッション型の有機発光表示装置）。
例えば、第１電極２１０は陽極であり、仕事関数が比較的に大きい導電性物質、例えば透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含むことができる。
第２電極２３０は陰極であり、仕事関数が比較的に小さい導電性物質からなり得る。
発光ユニットである発光層２２０は、発光物質層（ＥＭＬ）の単層構造を有することができる。あるいは、発光層２２０は、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、電子遮断層（ＥＢＬ）、正孔遮断層（ＨＢＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）のうち、少なくとも１つをさらに含み、多層構造を有することができる。また、２つ以上の発光層を互いに離間して配置することで、有機発光ダイオードＤをタンデム構造にすることもできる。
第２電極２３０上には、外部の水分が有機発光ダイオードＤへ浸透することを防ぐため、封止フィルム１７０が形成される。封止フィルム１７０は、無機絶縁層と有機絶縁層の積層構造を有することができる。
図に示していないが、有機発光表示装置１００は、赤色・緑色・青色の画素領域に対応するカラーフィルター（不図示）を含むことができる。例えば、カラーフィルターは、有機発光ダイオードＤと基板１１０との間に位置することができる。
図４は、本発明の第１実施例に係る有機発光表示装置における１つの画素領域を示す断面図である。
図４に示すように、有機発光表示装置１００は、基板１１０と、基板１１０の上部に位置する薄膜トランジスタＴｒと、平坦化層１５０上に位置し、薄膜トランジスタＴｒに接続される有機発光ダイオードＤとを含む。
基板１１０は、ガラス基板であってもよく、フレキシブル基板であってもよい。例えば、フレキシブル基板は、ポリイミド（ＰＩ）基板、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、およびポリカーボネート（ＰＣ）基板のうち、いずれか１つであり得る。
基板１１０上にバッファー層１２２が形成され、バッファー層１２２上に薄膜トランジスタＴｒが形成される。バッファー層１２２は省略してもよい。また、バッファー層１２２は酸化シリコン、または窒化シリコンのような無機絶縁物質から形成することができる。
バッファー層１２２の上部に半導体層１２０が形成される。例えば、半導体層１２０は、酸化物半導体物質から形成することができる。半導体層１２０が酸化物半導体物質からなる場合、半導体層１２０の下部に遮光パターン（不図示）を形成することができる。遮光パターンは、半導体層１２０へ光が入射することを防止し、半導体層１２０が光によって劣化することを防止する。あるいは、半導体層１２０は多結晶シリコンから形成することもできるが、この場合、半導体層１２０の両端部に不純物をドープすることがある。
半導体層１２０の上部には、ゲート絶縁膜１２４が基板１１０の全面に亘って形成される。ゲート絶縁膜１２４は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、またはシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）のような無機絶縁物質から形成することができる。
ゲート絶縁膜１２４の上部には、金属のような導電性物質からなるゲート電極１３０が半導体層１２０の中央に対応して形成される。図４において、ゲート絶縁膜１２４は、基板１１０の全面に亘って形成されているが、ゲート絶縁膜１２４は、ゲート電極１３０と同じ形にパターニングしてもよい。
ゲート電極１３０の上部には、層間絶縁膜１３２が基板１１０の全面に亘って形成される。層間絶縁膜１３２は、シリコン酸化物やシリコン窒化物のような無機絶縁物質で形成してもよく、ベンゾシクロブテンやフォトアクリルのような有機絶縁物質で形成してもよい。
層間絶縁膜１３２は、半導体層１２０の両側上面を露出する第１および第２半導体層コンタクトホール１３４、１３６を有する。第１および第２半導体層コンタクトホール１３４、１３６は、ゲート電極１３０の両側に、ゲート電極１３０と離間して位置する。図４において、第１および第２半導体層コンタクトホール１３４、１３６は、層間絶縁膜１３２およびゲート絶縁膜１２４に形成されている。あるいは、ゲート絶縁膜１２４がゲート電極１３０と同じ形にパターニングされる場合、第１および第２半導体層コンタクトホール１３４、１３６は、層間絶縁膜１３２内にのみ形成されてもよい。
層間絶縁膜１３２の上部には、金属のような導電性物質からなるソース電極１４４およびドレイン電極１４６が形成される。ソース電極１４４とドレイン電極１４６は、ゲート電極１３０を介在し、離間して位置し、それぞれ第１および第２半導体層コンタクトホール１３４、１３６を介して、半導体層１２０の両側に接触する。
半導体層１２０、ゲート電極１３０、ソース電極１４４、およびドレイン電極１４６は、薄膜トランジスタＴｒを構成し、薄膜トランジスタＴｒは、駆動素子として働く。すなわち、薄膜トランジスタＴｒは、図１の駆動薄膜トランジスタＴｒである。
図４に示した薄膜トランジスタＴｒは、半導体層１２０の上部にゲート電極１３０、ソース電極１４４およびドレイン電極１４６が位置するコプラナ構造を有する。あるいは、薄膜トランジスタＴｒは、半導体層の下部にゲート電極が位置し、半導体層の上部にソース電極とドレイン電極が位置する逆スタッガード（Ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）構造を有することができる。この場合、半導体層は、非晶質シリコンからなり得る。
図に示していないが、有機発光表示装置において、ゲート配線とデータ配線が互いに交差して画素領域Ｐを画定し、ゲート配線およびデータ配線に接続されるスイッチング素子であるスイッチング薄膜トランジスタがさらに形成される。スイッチング素子は、駆動素子である薄膜トランジスタＴｒに接続される。また、有機発光表示装置には、ゲート配線またはデータ配線に平行に離間してパワー配線が形成され、１フレームの間、薄膜トランジスタＴｒのゲート電極の電圧を一定に維持するためのストレージキャパシタがさらに設けられてもよい。
基板１１０の全面に亘り、ソース電極１４４およびドレイン電極１４６の上部には平坦化層１５０が形成される。平坦化層１５０はその上面が平坦であり、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１４６を露出するドレインコンタクトホール１５２を有する。
有機発光ダイオードＤは、平坦化層１５０上に位置し、薄膜トランジスタＴｒのドレイン電極１４６に接続される第１電極２１０、第１電極２１０上に順次積層される発光層２２０および第２電極２３０を含む。有機発光ダイオードＤは、赤色の画素領域、緑色の画素領域および青色の画素領域のそれぞれに位置し、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を発することができる。
第１電極２１０は、画素領域毎に分離して形成される。第１電極２１０は陽極であり、仕事関数が比較的に大きい導電性物質、例えば透明導電性酸化物（ＴＣＯ）からなる透明導電性酸化物層と、反射層を含むことができる。
一方、本発明の第２実施例に係る有機発光表示装置においては、第１電極２１０が透明導電性酸化物層の単層構造であり得る。この場合、キャッピング層２９０は省略される。
第１電極２１０の透明導電性酸化物層は、インジウム・スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ）、インジウム・スズ・亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＺＯ）、スズ酸化物（ＳｎＯ）、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、インジウム・銅酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ Ｃｏｐｐｅｒ Ｏｘｉｄｅ、ＩＣＯ）、およびアルミニウム：酸化亜鉛（Ａｌ：ＺｎＯ、ＡＺＯ）のうち、いずれか１つからなり、反射層は、銀（Ａｇ）またはアルミニウム・パラジウム・銅（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｐａｌｌａｄｉｕｍ Ｃｏｐｐｅｒ、ＡＰＣ）合金からなることができる。例えば、第１電極２１０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ、またはＩＴＯ／ＡＰＣ／ＩＴＯの三層構造を有することができる。
また、平坦化層１５０上には、第１電極２１０の端部を覆うバンク層１６０が形成される。バンク層１６０は、画素領域に対応し、第１電極２１０の中央を露出させる。
第１電極２１０上には、発光ユニットである発光層２２０が形成される。発光層２２０は、発光物質層（ＥＭＬ）の単層構造を有することができる。あるいは、発光層２２０は、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、電子遮断層（ＥＢＬ）、正孔遮断層（ＨＢＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）のうち、少なくとも１つをさらに含み、多層構造を有することができる。また、２つ以上の発光層を互いに離間して配置することで、有機発光ダイオードＤをタンデム構造にすることもできる。
後述するが、赤色の画素領域および緑色の画素領域において、発光物質層は、遅延蛍光特性を有する化合物と蛍光特性を有する化合物を含み、その結果、高い発光効率と狭い半値幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）を有する。
発光層２２０の形成された基板１１０の上部に、第２電極２３０が形成される。第２電極２３０は、表示領域の全面に位置し、仕事関数が比較的に小さい導電性物質からなり、陰極（カソード）として用いることができる。例えば、第２電極２３０は、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、銀（Ａｇ）、またはこれらの合金、例えば、マグネシウム・銀（ＭｇＡｇ）合金からなり得る。第２電極２３０はその厚さが薄く、例えば、１０ｎｍ～３０ｎｍの厚さを有し、光透過（半透過）性を示す。
図に示していないが、有機発光ダイオードＤは、第２電極２３０上に位置するキャッピング層をさらに含むことができる。キャッピング層により、有機発光表示装置１００の光効率がさらに向上する。
第２電極２３０上には、外部の水分が有機発光ダイオードＤへ浸透することを防ぐため、封止フィルム１７０が形成される。封止フィルム１７０は、第１無機絶縁層１７２と有機絶縁層１７４、第２無機絶縁層１７６の積層構造を有することができるが、これに限定されるものではない。
図に示していないが、有機発光表示装置１００は、赤色・緑色・青色の画素領域に対応するカラーフィルター（不図示）を含むことができる。例えば、カラーフィルターは、有機発光ダイオードＤの上部、または封止フィルム１７０の上部に位置することができる。
また、有機発光表示装置１００では、封止フィルム１７０、またはカラーフィルター（不図示）上にカバーウィンドウ（不図示）を取り付けることができる。このとき、基板１１０とカバーウィンドウがフレキシブルな素材からなる場合は、フレキシブル有機発光表示装置を構成することができる。
図５は、本発明の第３実施例に係る有機発光ダイオードの概略的な断面図である。
図５に示すように、有機発光ダイオードＤ１は、互いに対向する第１電極２１０および第２電極２３０と、第１電極２１０と第２電極２３０との間に位置する発光層２２０とを含む。発光層２２０は発光物質層２４０（ＥＭＬ）を含む。また、有機発光ダイオードＤ１は、光取り出し向上のためのキャッピング層２９０をさらに含むことができる。
有機発光表示装置は、赤色の画素領域、緑色の画素領域および青色の画素領域を含み、有機発光ダイオードＤ１は、赤色の画素領域、緑色の画素領域および青色の画素領域のそれぞれに位置することができる。
第１電極２１０は陽極であり、第２電極２３０は陰極であり得る。また、第１電極２１０は反射電極であり、第２電極２３０は透過（半透過）電極である。例えば、第１電極２１０はＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ構造を有し、第２電極２３０はＭｇＡｇからなり得る。
発光層２２０は、第１電極２１０と発光物質層２４０との間に位置する正孔輸送層２６０（ＨＴＬ）と、発光物質層２４０と第２電極２３０との間に位置する電子輸送層２７０（ＥＴＬ）のうち、少なくともいずれか１つをさらに含むことができる。
また、発光層２２０は、第１電極２１０と正孔輸送層２６０との間に位置する正孔注入層２５０（ＨＩＬ）と、電子輸送層２７０と第２電極２３０との間に位置する電子注入層２８０（ＥＩＬ）のうち、少なくともいずれか１つをさらに含むことができる。
また、発光層２２０は、発光物質層２４０と正孔輸送層２６０との間に位置する電子遮断層２６５（ＥＢＬ）と、発光物質層２４０と電子輸送層２７０との間に位置する正孔遮断層２７５（ＨＢＬ）のうち、少なくともいずれか１つをさらに含むことができる。
例えば、正孔輸送層２６０は、化学式１で表される化合物のうち、１つからなり得る。
（化学式１）
Figure 2023086672000015
あるいは、正孔輸送層２６０は、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（３－メチルフェニル）－１，１’－ビフェニル－４，４’－ジアミン；ＴＰＤ、ＮＰＢ（ＮＰＤ）、４，４’－ビス（Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル；ＣＢＰ、ポリ［Ｎ，Ｎ’－ビス（４－ブチルフェニル）－Ｎ，Ｎ’－ビス（フェニル）－ベンジジン］；Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ、ポリ［（９，９－ジオクチルフルオレニル－２，７－ジイル）－ｃｏ－（４，４’－（Ｎ－（４－ｓｅｃ－ブチルフェニル）ジフェニルアミン））］；ＴＦＢ、ジ－［４－（Ｎ，Ｎ－ジ－ｐ－トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン；ＴＡＰＣ、３，５－ジ（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）－Ｎ，Ｎ－ジフェニルアニリン；ＤＣＤＰＡ、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－Ｎ－（４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル）－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－Ｎ－（４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル）ビフェニル）－４－アミン、および化学式１で表される化合物のうち、少なくとも１つからなり得る。
正孔注入層２５０は、化学式１で表される化合物の１つに、化学式２で表される化合物をドープして形成することができる。正孔注入層２５０中、化学式２で表される化合物は、約１重量％～１０重量％であり得る。
（化学式２）
Figure 2023086672000016
あるいは、正孔注入層２５０は、４，４’，４”－トリス（３－メチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン；ＭＴＤＡＴＡ、４，４’，４”－トリス（Ｎ，Ｎ－ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン；ＮＡＴＡ、４，４’，４”－トリス（Ｎ－（ナフタレン－１－イル）－Ｎ－フェニルアミノ）トリフェニルアミン；１Ｔ－ＮＡＴＡ、４，４’，４”－トリス（Ｎ－（ナフタレン－２－イル）－Ｎ－フェニルアミノ）トリフェニルアミン；２Ｔ－ＮＡＴＡ、フタロシアニン銅；ＣｕＰＣ、トリス（４－カルバゾイル－９－イル－フェニル）アミン；ＴＣＴＡ、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（１－ナフチル）－１，１’－ビフェニル－４，４”－ジアミン；ＮＰＢ；ＮＰＤ、１，４，５，８，９，１１－ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリル（ジピラジノ［２，３－ｆ：２’，３’－ｈ］キノキサリン－２，３，６，７，１０，１１－ヘキサカルボニトリル；ＨＡＴ－ＣＮ、１，３，５－トリス［４－（ジフェニルアミノ）フェニル］ベンゼン；ＴＤＡＰＢ、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸；ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－Ｎ－（４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル）－９Ｈ－フルオレン－２－アミンのうち、少なくとも１つからなり得る。
電子輸送層２７０は、化学式３で表される化合物のうち、少なくとも１つからなり得る。
（化学式３）
Figure 2023086672000017
あるいは、電子輸送層２７０は、オキサジアゾール系化合物、トリアゾール系化合物、フェナントロリン系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物のうち、いずれか１つからなり得る。例えば、電子輸送層２７０は、トリス（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム；Ａｌｑ３、２－ビフェニル－４－イル－５－（４－ｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール；ＰＢＤ、スピロ-ＰＢＤ、リチウムキノラート；Ｌｉｑ、１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンゾイミダゾール－２－イル）ベンゼン；ＴＰＢｉ、ビス（２－メチル－８－キノリノラト－Ｎ１，０８）－（１，１’－ビフェニル－４－オラト）アルミニウム；ＢＡｌｑ、４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン；Ｂｐｈｅｎ、２，９－ビス（ナフタレン－２－イル）－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン；ＮＢｐｈｅｎ、２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン；ＢＣＰ、３－（４－ビフェニル）－４－フェニル－５－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル－１，２，４－トリアゾール；ＴＡＺ、４－（ナフタレン－１－イル）－３，５－ジフェニル－４Ｈ－１，２，４－トリアゾール；ＮＴＡＺ、１，３，５－トリス（ｐ－ピリド－３－イル－フェニル）ベンゼン；ＴｐＰｙＰＢ、２，４，６－トリス（３’－（ピリジン－３－イル）ビフェニル－３－イル）－１，３，５－トリアジン；ＴｍＰＰＰｙＴｚ、ポリ［（９，９－ビス（３’－（（Ｎ，Ｎ－ジメチル）－Ｎ－エチルアンモニウム）－プロピル）－２，７－フルオレン）－アルト－２，７－（９，９－ジオクチルフルオレン）］；ＰＦＮＢｒ、トリス（フェニルキノキサリン）；ＴＰＱ、ジフェニル－４－トリフェニルシリル－フェニルホスフィンオキシド；ＴＳＰＯ１のうち、少なくとも１つからなり得る。
電子注入層２８０は、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＮａＦ、ＢａＦ２のようなアルカリハライド系物質を含むことができるが、これに限定されるものではない。
正孔輸送層２６０と発光物質層２４０との間に位置し、発光物質層２４０から正孔輸送層２６０への電子移動を防止するための電子遮断層２６５は、化学式４で表される化合物からなり得る。
（化学式４）
Figure 2023086672000018
あるいは、電子遮断層２６５は、ＴＣＴＡ、トリス［４－（ジエチルアミノ）フェニル］アミン、Ｎ－（ビフェニル－４－イル）－９，９－ジメチル－Ｎ－（４－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）フェニル）－９Ｈ－フルオレン－２－アミン、ＴＡＰＣ、ＭＴＤＡＴＡ、１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン；ｍＣＰ、３，３’－ビス（Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル；ｍＣＢＰ、ＣｕＰＣ、Ｎ，Ｎ’－ビス［４－［ビス（３－メチルフェニル）アミノ］フェニル］－Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－［１，１’－ビフェニル］－４，４’－ジアミン；ＤＮＴＰＤ、ＴＤＡＰＢ、ＤＣＤＰＡ、２，８－ビス（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－３－イル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン、および化学式４で表される化合物のうち、少なくとも１つを含むことができるが、これに限定されるものではない。
また、発光物質層２４０と電子輸送層２７０との間に位置し、発光物質層２４０から電子輸送層２７０への正孔移動を防止するための正孔遮断層２７５は、化学式５で表される化合物からなり得る。
（化学式５）
Figure 2023086672000019
あるいは、正孔遮断層２７５は、発光物質層２４０に含まれる物質に比べ、ＨＯＭＯエネルギー準位の低い物質、例えば、ＢＣＰ、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、スピロ－ＰＢＤ、Ｌｉｑ、ビス－４，６－（３，５－ジ－３－ピリジルフェニル）－２－メチルピリミジン；Ｂ３ＰＹＭＰＭ、ビス［２－（ジフェニルホスフィン）フェニル］エーテルオキシド；ＤＰＥＰＯ、９－（６－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ピリジン－３－イル）－９Ｈ－３，９’－ビカルバゾール、ＴＳＰＯ１、および化学式５で表される化合物のうち、少なくとも１つからなり得る。
キャッピング層２９０は第２電極２３０上に位置し、化学式１で表される化合物のうち、１つからなり得る。
赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１において、発光物質層２４０は、ホストである第１化合物、遅延蛍光物質（化合物）である第２化合物、蛍光物質（化合物）である第３化合物を含む。第２化合物は、補助ホスト、または補助ドーパントであり、第３化合物は発光体であり得る。
第２化合物の最低空軌道（Ｌｏｗｅｓｔ Ｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＬＵＭＯ）エネルギー準位は、－３．０ｅＶより低いか等しい。また、第１化合物の最高被占軌道（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ、ＨＯＭＯ）エネルギー準位と第２化合物のＨＯＭＯエネルギー準位との差は、０．４ｅＶより小さいか等しい。また、第２化合物のＬＵＭＯエネルギー準位と第３化合物のＬＵＭＯエネルギー準位との差は、０．３ｅＶより小さいか等しい。第３化合物のエネルギーバンドギャップは、１．８ｅＶ～２．２ｅＶである。
公知の多様な方法により、ＨＯＭＯエネルギー準位を決定（測定）することができる。例えば、ＨＯＭＯエネルギー準位は、ＲＫＩ機器製のＡＣ３表面分析機といった既存の表面分析機器を使用し、決定することができる。表面分析機器は、厚さが５０ｎｍの化合物の単体フィルム（純粋なフィルム）を測定するため、用いることができる。ＬＵＭＯエネルギー準位は、次のように計算することができる。ＬＵＭＯ＝ＨＯＭＯ－バンドギャップ。バンドギャップは、厚さが５０ｎｍの単体フィルムのＵＶ‐ｖｉｓ測定のように当業者に公知された任意の通常の方法で計算することができる。例えば、バンドギャップは、ＳＣＩＮＣＯ社製のＳ‐３１００分光光度計を使用し、測定することができる。本発明に開示された化合物のＨＯＭＯ値およびＬＵＭＯ値は、かかる方法で決定することができる。言い換えると、ＨＯＭＯ値およびＬＵＭＯ値は、５０ｎｍフィルムのような薄膜を用いて実験的、または経験的に決定した値であり得る。
また、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２において、発光物質層２４０は、ホストである第４化合物、遅延蛍光物質（化合物）である第５化合物、蛍光物質（化合物）である第６化合物を含む。第５化合物は、補助ドーパント（または補助ホスト）であり、第６化合物は発光体であり得る。
第５化合物のＬＵＭＯエネルギー準位は、－３．０ｅＶより低いか等しい。また、第４化合物のＨＯＭＯエネルギー準位と第５化合物のＨＯＭＯエネルギー準位との差は、０．４ｅＶより小さいか等しい。また、第５化合物のＬＵＭＯエネルギー準位と第６化合物のＬＵＭＯエネルギー準位との差は、０．３ｅＶより小さいか等しい。第６化合物のエネルギーバンドギャップは、２．２ｅＶ～２．４ｅＶである。
第１化合物と第４化合物のそれぞれは、化学式６－１で表される。
（化学式６－１）
Figure 2023086672000020
化学式６－１中、ａ１およびａ２のそれぞれは、独立して０～４の整数である。Ｒ１およびＲ２のそれぞれは、独立して重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基から選択され、隣接するＲ１およびＲ２は、互いに結合してＯまたはＳを含む環を形成することができる。ＸはＯ、Ｓ、ＮＲ３から選択され、Ｒ３は水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ1０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択される。
例えば、Ｒ３は、Ｃ６～Ｃ３０のアリール基（例えば、フェニル）であり得る。
すなわち、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１における発光物質層２４０のホストである第１化合物と、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２における発光物質層２４０のホストである第４化合物は、同じ化学構造式を持ち、互いに同一化合物であってもよく、異なる化合物であってもよい。
本発明の明細書において、Ｃ６～Ｃ３０のアリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ペンタレニル基、インデニル基、インデノインデニル基、ヘプタレニル基、ビフェニルレニル基、インダセニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、ベンゾフェナントレニル基、ジベンゾフェナントレニル基、アズレニル基、ピレニル基、フルオランテニル基、トリフェニルレニル基、クリセニル基、テトラフェニル基、テトラセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、フルオレニル基、インデノフルオレニル基、スピロフルオレニル基からなる群から選択することができる。
また、本発明の明細書において、Ｃ３～Ｃ４０のヘテロアリール基は、ピロリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、テトラジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、インドリル基、イソインドリル基、インダゾリル基、インドリジニル基、ピロリジニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、ジベンゾカルバゾリル基、インドロカルバゾリル基、インデノカルバゾリル基、ベンゾフロカルバゾリル基、ベンゾチエノカルバゾリル基、キノリニル基、イソキノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、シノリニル基、キナゾリニル基、キノゾリニル基、キノリジニル基、プリニル基、ベンゾキノリニル基、ベンゾイソキノリニル基、ベンゾキナゾリニル基、ベンゾキノキサリニル基、アクリジニル基、フェナントロリニル基、ペリミジニル基、フェナントレジニル基、プテリジニル基、シンノリニル基、ナフタリジニル基、フラニル基、ピラニル基、オキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、トリアゾリル基、ジオキシニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、チオピラニル基、ザンテニル基、クロメニル基、イソクロメニル基、チオアジニル基、チオフェニル基、ベンゾチオフェニル基、ジベンゾチオフェニル基、ジフロピラジニル基、ベンゾフロジベンゾフラニル基、ベンゾチエノベンゾチオフェニル基、ベンゾチエノジベンゾチオフェニル基、ベンゾチエノベンゾフラニル基、ベンゾチエノジベンゾフラニル基からなる群から選択することができる。
また、本明細書において、アルキル基、アリール基、および／またはヘテロアリール基が置換された場合、置換基は、重水素、三重水素、シアノ基、ハロゲン、Ｃ１～Ｃ２０のアルキル基、Ｃ１～Ｃ1０のアルコキシ基、Ｃ６～Ｃ３０のアリール基からなる群から選択することができる。
化学式６－１で表される化合物が、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の発光物質層におけるホストの第１化合物である場合、化学式６－１は、化学式６－２で表すことができる。
（化学式６－２）
Figure 2023086672000021
化学式６－２中、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ、ａ１、ａ２は、化学式６－１において定義された通りである。
化学式６－１で表される化合物が、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の発光物質層におけるホストの第４化合物である場合、化学式６－１は、化学式６－３で表すことができる。
（化学式６－３）
Figure 2023086672000022
化学式６－３中、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ、ａ１、ａ２は、化学式６－１において定義された通りである。
すなわち、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１における発光物質層２４０のホストである第１化合物と、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２における発光物質層２４０のホストである第４化合物は、リンカー（ビフェニレン、ジベンゾフラニレン、またはジベンゾチオフェニレン）に対する両側のヘテロアリール基の相対的な結合位置に相違点があり得る。言い換えると、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１における発光物質層２４０のホストである第１化合物において、リンカーと両側のヘテロアリール基はパラ位置で結合する一方、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２における発光物質層２４０のホストである第４化合物において、リンカーと両側のヘテロアリール基はメタ位置で結合する。
第１化合物と第４化合物のそれぞれは、独立して、化学式６－４で表される化合物のうち、１つであり得る。
（化学式６－４）
Figure 2023086672000023
例えば、第１化合物は、化合物１－５ないし化合物１－１２のうち、１つであり、第４化合物は、化合物１－１ないし化合物１－４、化合物１－１３、化合物１－１４のうち、１つであり得る。
第２化合物および第５化合物は、化学式７－１で表される。
（化学式７－１）
Figure 2023086672000024
化学式７－１中、Ｙは化学式７－２で表され、ｂ１は１～４の整数である。ここで、ｂ１が２以上の場合、Ｙは互いに同じであってもよく、異なってもよい。
（化学式７－２）
Figure 2023086672000025
化学式７－２中、Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、独立して重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択され、ｂ２およびｂ３のそれぞれは、独立して０～４の整数である。
例えば、ｂ１は３であってもよく、４であってもよいが、好ましくは４であり、ｂ２およびｂ３のそれぞれは、独立して０、または１であり得る。Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、独立してＣ１～Ｃ１０のアルキル基（例えば、メチル基）、Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基（例えば、カルバゾリル基）から選択することができる。
すなわち、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１における発光物質層２４０の補助ドーパントである第２化合物と、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２における発光物質層２４０の補助ドーパントである第５化合物は、同じ化学構造式を持ち、互いに同一化合物であってもよく、異なる化合物であってもよい。
化学式７－１で表される化合物が、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の発光物質層における補助ドーパントの第２化合物である場合、化学式７－１は、化学式８－１で表すことができる。
（化学式８－１）
Figure 2023086672000026
化学式８－１中、Ｙは化学式７－２で表され、ｂ１は化学式７－１において定義された通りである。
化学式７－１で表される化合物が、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の発光物質層における補助ドーパントの第５化合物である場合、化学式７－１は化学式８－２で表すことができる。
（化学式８－２）
Figure 2023086672000027
化学式８－２中、Ｙは化学式７－２で表され、ｂ４は０～３の整数である。例えば、ｂ４は２であってもよく、３であってもよく、２つのシアノ基（ＣＮ）は、オルト位置に結合することができる。
すなわち、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１における発光物質層２４０の補助ドーパントである第２化合物と、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２における発光物質層２４０の補助ドーパントである第５化合物は、フェニレン基に対する２つのシアノ基の相対的な結合位置に相違点があり得る。言い換えると、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１における発光物質層２４０の補助ドーパントである第２化合物において、２つのシアノ基はパラ位置でフェニレン基に結合する一方、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２における発光物質層２４０の補助ドーパントである第５化合物において、２つのシアノ基はメタ位置でフェニレン基に結合する。
第２化合物と第５化合物のそれぞれは、独立して、化学式８－３で表される化合物のうち、１つであり得る。
（化学式８－３）
Figure 2023086672000028
例えば、第２化合物は、化合物２－１、化合物２－２、化合物２－４、化合物２－５のうち、１つであり、第５化合物は、化合物２－３、化合物２－６、化合物２－７のうち、１つであり得る。
第３化合物は、化学式９－１で表される。
（化学式９－１）
Figure 2023086672000029
化学式９－１中、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３およびＲ２４のそれぞれは、独立して、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基であり、Ｒ２５、Ｒ２６およびＲ２７のそれぞれは、独立して水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択される。
例えば、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３およびＲ２４のそれぞれは、独立して、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基（例えば、メチル、もしくはｔｅｒｔ－ブチル）で置換されたフェニル基であり得る。また、Ｒ２５およびＲ２６は水素であり、Ｒ２７は、Ｃ１～Ｃ１０のアルコキシ基（例えば、メトキシ）もしくはＣ６～Ｃ３０のアリール基（例えば、ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）で置換されたＣ６～Ｃ３０のアリール基（フェニル）、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基（例えば、ジベンゾフラニル、もしくはカルバゾイル）から選択することができる。
第３化合物は、化学式９－２で表される化合物のうち、１つであり得る。
（化学式９－２）
Figure 2023086672000030
第６化合物は、化学式１０－１で表される。
（化学式１０－１）
Figure 2023086672000031
化学式１０－１中、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３およびＲ３４のそれぞれは、独立して水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基から選択され、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３およびＲ３４のうち、少なくとも１つは置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基である。Ｒ３５、Ｒ３６およびＲ３７のそれぞれは、独立して、水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択される。
例えば、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３およびＲ３４のうち、２つまたは４つは、Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基（例えば、メチル）であり得る。また、Ｒ３５およびＲ３６のそれぞれは、独立して、水素、Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基（例えば、エチル）から選択することができる。Ｒ３７は、非置換またはＣ１～Ｃ１０のアルキル基（例えば、メチル）、もしくはＣ６～Ｃ３０のアリール基（例えば、ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）で置換されたＣ６～Ｃ３０のアリール基（フェニル）、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基（例えば、ジベンゾフラニル）から選択することができる。
第６化合物は、化学式１０－２で表される化合物のうち、１つであり得る。
（化学式１０－２）
Figure 2023086672000032
赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の発光物質層２４０において、第２化合物の重量比は、第１化合物の重量比より小さく、かつ第３化合物の重量比より大きくあり得る。例えば、第１画素領域Ｐ１の発光物質層２４０において、第１化合物は４５重量％～５５重量％であり、第２化合物は４０重量％～５０重量％であり、第３化合物は０．１重量％～５重量％であり得る。
緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の発光物質層２４０において、第５化合物の重量比は、第４化合物の重量比より小さいか等しく、かつ第６化合物の重量比より大きくあり得る。例えば、第２画素領域Ｐ２の発光物質層２４０において、第４化合物および第５化合物のそれぞれは、４５重量％～５０重量％であり、第６化合物は０．１重量％～５重量％であり得る。
第１画素領域Ｐ１の発光物質層２４０における第３化合物の重量比は、第２画素領域Ｐ２の発光物質層２４０における第６化合物の重量比と等しいか、それより大きくあり得る。
青色の画素領域である第３画素領域Ｐ３において、発光物質層２４０は、ホストである第７化合物、および蛍光物質（化合物）である第８化合物を含む。第８化合物は、発光体であり得る。
第７化合物は、アントラセン誘導体であり得る。例えば、第７化合物は、化学式１１で表される化合物のうち、１つであり得る。
（化学式１１）
Figure 2023086672000033
第８化合物は、ピレン誘導体であり得る。例えば、第８化合物は、化学式１２で表される化合物のうち、１つであり得る。
（化学式１２）
Figure 2023086672000034
本発明の有機発光ダイオードＤ１は、第１画素領域Ｐ１および第２画素領域Ｐ２のそれぞれにおける発光物質層２４０が、高い量子効率を持つ第２化合物と、狭い半値幅を持つ第３化合物を含むことで、超蛍光を実現する。
陽極である第１電極２１０からの正孔と、陰極である第２電極２３０からの電子が第１化合物で結合し、第１化合物で励起子が形成される。励起子は第２化合物に移動し、第２化合物において、三重項励起子は一重項励起子へと変換する。第２化合物の一重項励起子が第３化合物に移動することで、第３化合物において最終的な発光が起こり、有機発光ダイオードＤ１は、狭い半値幅と高い発光効率を持つ。
有機発光ダイオード１
陽極、正孔注入層（化学式１２－１の化合物＋化学式２の化合物（８重量％）、１０ｎｍ）、正孔輸送層（化学式１２－１の化合物、７０ｎｍ）、電子遮断層（化学式４の化合物、１０ｎｍ）、発光物質層（４５ｎｍ）、正孔遮断層（化学式５の化合物、１０ｎｍ）、電子輸送層（化学式１２－２の化合物、２５ｎｍ）、電子注入層（ＬｉＦ、５ｎｍ）、陰極（Ａｌ、８０ｎｍ）を順次積層し、赤色の画素領域の有機発光ダイオードを作製した。
（化学式１２－１）
Figure 2023086672000035
 （化学式１２－２）
Figure 2023086672000036
 （化学式１２－３）
Figure 2023086672000037
１．比較例
（１）比較例１（Ｒｅｆ１）
化学式１３の化合物６－１（５０重量％）、化学式１４の化合物５－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（２）比較例２（Ｒｅｆ２）
化学式１３の化合物６－１（５０重量％）、化学式１４の化合物５－２（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（３）比較例３（Ｒｅｆ３）
化学式１３の化合物６－１（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（４）比較例４（Ｒｅｆ４）
化学式１３の化合物６－１（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－２（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（５）比較例５（Ｒｅｆ５）
化学式１３の化合物６－２（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（６）比較例６（Ｒｅｆ６）
化学式６－４の化合物１－５（５０重量％）、化学式１４の化合物５－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
２．実験例
（１）実験例１（Ｅｘ１）
化学式６－４の化合物１－１（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（２）実験例２（Ｅｘ２）
化学式６－４の化合物１－１３（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（３）実験例３（Ｅｘ３）
化学式６－４の化合物１－７（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（４）実験例４（Ｅｘ４）
化学式６－４の化合物１－５（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて発光物質層を形成した。
（化学式１３）
Figure 2023086672000038
 （化学式１４）
Figure 2023086672000039
比較例１ないし比較例６、実験例１ないし実験例４の有機発光ダイオードの発光特性（駆動電圧（Ｖｏｌｔａｇｅ）、外部量子効率（ＥＱＥ）、最大発光波長（ＥＬｍａｘ）、半値幅（ＦＷＨＭ））を測定し、下記の表１に記載した。
Figure 2023086672000040
表１に示すように、比較例１ないし比較例６の有機発光ダイオードに比べ、化学式６－１の第１化合物、化学式７－１の第２化合物、化学式９－１の第３化合物が赤色の発光物質層に含まれた実験例１ないし実験例４の有機発光ダイオードは、駆動電圧、発光効率（外部量子効率）、半値幅のうち、少なくとも１つにおいて長所がある。
すなわち、比較例１ないし比較例６に用いられた第１化合物、第２化合物、および第３化合物が前述した条件を満たさず、その結果、比較例１ないし比較例６の有機発光ダイオードの特性が低下する。
しかしながら、本発明の有機発光ダイオードでは、第１化合物、第２化合物、および第３化合物が前述した条件を満たし、第１化合物からのエネルギーが第２化合物を通じ、第３化合物へ効率的に移動し、第３化合物で発光が起こることで、本発明の有機発光ダイオードの特性が向上する。
さらに、化学式６－３で表される第１化合物（化合物１－１、化合物１－１３）を用いた実験例１および実験例２の有機発光ダイオードに比較し、化学式６－２で表される第１化合物（化合物１－７、化合物１－５）を用いた実験例３および実験例４の有機発光ダイオードにおいて、駆動電圧が大きく減少する。
図６は、本発明の第４実施例に係る有機発光ダイオードにおける赤色の画素領域の概略的な断面図であり、図７は、本発明の第４実施例に係る有機発光ダイオードにおける緑色の画素領域の概略的な断面図である。
図６に示すように、有機発光ダイオードＤ２－１は、反射電極である第１電極２１０と、第１電極２１０に対向し、透過電極（または半透過電極）である第２電極２３０と、第１電極２１０と第２電極２３０との間に位置する発光層２２０とを含む。発光層２２０は、蛍光発光層である第１発光物質層３２０を含む第１発光部３１０と、第１発光部３１０と第２電極２３０との間に位置する燐光発光層である第２発光物質層３４０を含む第２発光部３３０とを含む。発光層２２０は、第１発光部３１０と第２発光部３３０との間に位置する電荷発生層３５０をさらに含むことができる。また、有機発光ダイオードＤ２－１は、透過電極である第２電極２３０の外側に位置する光取り出し向上のためのキャッピング層３９０をさらに含むことができる。
有機発光表示装置１００は、赤色の画素領域、緑色の画素領域および青色の画素領域を含み、有機発光ダイオードＤ２－１は、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１に位置する。
第１電極２１０は陽極であり、第２電極２３０は陰極であり得る。
第１電極２１０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ構造を有し、第２電極２３０は、ＭｇＡｇからなり得る。あるいは、第１電極２１０は、ＩＴＯからなる単層構造の透過電極であり、第２電極２３０は反射電極であり得る。この場合、燐光発光層である第２発光物質層３４０を含む第２発光部３３０が第１電極２１０側に位置し、蛍光発光層である第１発光物質層３２０を含む第１発光部３１０が第２電極２３０側に位置する。
すなわち、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１に位置する有機発光ダイオードＤ２－１において、燐光発光層である第２発光物質層３４０が、透過電極側、すなわち、表示面側に位置し、蛍光発光層である第１発光物質層３２０は、反射電極側に位置する。言い換えると、蛍光発光層である第１発光物質層３２０は、反射電極と燐光発光層である第２発光物質層３４０との間に位置し、燐光発光層である第２発光物質層３４０は、透過電極と蛍光発光層である第１発光物質層３２０との間に位置する。
第１発光部３１０は、第１発光物質層３２０の下部に位置する正孔注入層３１２と、正孔注入層３１２と第１発光物質層３２０との間に位置する第１正孔輸送層３１４と、第１発光物質層３２０の上部に位置する第１電子輸送層３１６のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。
第１発光物質層３２０は、化学式６－１で表される第１化合物３２２と、化学式７－１で表される第２化合物３２４と、化学式９－１で表される第３化合物３２６とを含む。第１化合物３２２はホストであり、第２化合物３２４は補助ドーパント（または補助ホスト）であり、第３化合物３２６は発光体である。すなわち、前述した通り、第１発光物質層３２０は、蛍光物質である第３化合物で発光が起こる蛍光発光層である。
例えば、第１化合物３２２は化学式６－２で表し、第２化合物３２４は化学式８－１で表すことができる。第１化合物３２２は化学式６－４の化合物のうち、１つであり、第２化合物３２４は化学式８－３の化合物のうち、１つであり、第３化合物３２６は化学式９－２の化合物のうち、１つであり得る。
第１発光物質層３２０において、第２化合物３２４の重量比は、第１化合物３２２の重量比より小さく、かつ第３化合物３２６の重量比より大きくあり得る。例えば、第１発光物質層３２０において、第１化合物３２２は４５重量％～５５重量％であり、第２化合物３２４は４０重量％～５０重量％であり、第３化合物３２６は０．１重量％～５重量％であり得る。
第２発光部３３０は、第２発光物質層３４０の下部に位置する第２正孔輸送層３３２と、第２発光物質層３４０の上部に位置する電子注入層３３６と、第２発光物質層３４０と電子注入層３３６との間に位置する第２電子輸送層３３４のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。
第２発光物質層３４０は、第１ホスト３４２と赤色の燐光ドーパント３４４とを含む。第１ホスト３４２は、赤色の燐光ドーパント３４４より大きい重量比で含まれる。例えば、赤色の燐光ドーパント３４４は、第１ホスト３４２に対し、０．１重量比～５重量比を有することができる。
第１ホスト３４２は、化学式１５で表される化合物である。
（化学式１５）
Figure 2023086672000041
赤色の燐光ドーパント３４４は、化学式１６で表される化合物のうち、１つである。
（化学式１６）
Figure 2023086672000042
電荷発生層３５０は、第１発光部３１０と第２発光部３３０との間に位置する。すなわち、第１発光部３１０と第２発光部３３０は、電荷発生層３５０を介在して接続される。電荷発生層３５０は、Ｎ型電荷発生層３５２とＰ型電荷発生層３５４が接合されたＰＮ接合型電荷発生層であり得る。
Ｎ型電荷発生層３５２は、第１電子輸送層３１６と第２正孔輸送層３３２との間に位置し、Ｐ型電荷発生層３５４は、Ｎ型電荷発生層３５２と第２正孔輸送層３３２との間に位置する。Ｎ型電荷発生層３５２は、電子を第１発光部３１０の第１発光物質層３２０に伝達し、Ｐ型電荷発生層３５４は、正孔を第２発光部３３０の第２発光物質層３４０に伝達する。
Ｎ型電荷発生層３５２は、化学式３の化合物の１つに、Ｌｉをドープして形成することができる。Ｎ型電荷発生層３５２において、Ｌｉは１重量％～１０重量％であり得る。
Ｐ型電荷発生層３５４は、化学式１の化合物の１つに、化学式２の化合物をドープして形成することができる。Ｐ型電荷発生層３５４において、化学式２の化合物は１重量％～１０重量％であり得る。
図７に示すように、有機発光ダイオードＤ２－２は、反射電極である第１電極２１０と、第１電極２１０に対向し、透過電極（または半透過電極）である第２電極２３０と、第１電極２１０と第２電極２３０との間に位置する発光層２２０とを含む。発光層２２０は、燐光発光層である第１発光物質層４２０を含む第１発光部４１０と、第１発光部４１０と第２電極２３０との間に位置する蛍光発光層である第２発光物質層４４０を含む第２発光部４３０とを含む。発光層２２０は、第１発光部４１０と第２発光部４３０との間に位置する電荷発生層４５０をさらに含むことができる。また、有機発光ダイオードＤ２－１は、透過電極である第２電極２３０の外側に位置する光取り出し向上のためのキャッピング層４９０をさらに含むことができる。有機発光ダイオードＤ２－１のキャッピング層３９０と、有機発光ダイオードＤ２－２のキャッピング層４９０は一体に形成することができる。
有機発光表示装置１００は、赤色の画素領域、緑色の画素領域、および青色の画素領域を含み、有機発光ダイオードＤ２－２は、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２に位置する。
第１電極２１０は陽極であり、第２電極２３０は陰極であり得る。
第１電極２１０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ構造を有し、第２電極２３０は、ＭｇＡｇからなり得る。あるいは、第１電極２１０は、ＩＴＯからなる単層構造の透過電極であり、第２電極２３０は反射電極であり得る。この場合、蛍光発光層である第２発光物質層４４０を含む第２発光部４３０が第１電極２１０側に位置し、燐光発光層である第１発光物質層４２０を含む第１発光部４１０が第２電極２３０側に位置する。
すなわち、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２に位置する有機発光ダイオードＤ２－２において、蛍光発光層である第２発光物質層４４０が、透過電極側、すなわち、表示面側に位置し、燐光発光層である第１発光物質層４２０は、反射電極側に位置する。言い換えると、燐光発光層である第１発光物質層４２０は、反射電極と蛍光発光層である第２発光物質層４４０との間に位置し、蛍光発光層である第２発光物質層４４０は、透過電極と燐光発光層である第１発光物質層４２０との間に位置する。
第１発光部４１０は、第１発光物質層４２０の下部に位置する正孔注入層４１２と、正孔注入層４１２と第１発光物質層４２０との間に位置する第１正孔輸送層４１４と、第１発光物質層４２０の上部に位置する第１電子輸送層４１６のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。
第１発光物質層４２０は、第２ホスト４２２と緑色の燐光ドーパント４２４とを含む。第２ホスト４２２は、緑色の燐光ドーパント４２４より大きい重量比で含まれる。例えば、緑色の燐光ドーパント４２４は、第２ホスト４２２に対し、０．１重量比～５重量比を有することができる。
第２ホスト４２２は、化学式１７で表される化合物である。
（化学式１７）
Figure 2023086672000043
緑色の燐光ドーパント４２４は、化学式１８で表される化合物のうち、１つである。
（化学式１８）
Figure 2023086672000044
第２発光部４３０は、第２発光物質層４４０の下部に位置する第２正孔輸送層４３２と、第２発光物質層４４０の上部に位置する電子注入層４３６と、第２発光物質層４４０と電子注入層４３６との間に位置する第２電子輸送層４３４のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。
第２発光物質層４４０は、化学式６－１で表される第４化合物４４２と、化学式７－１で表される第５化合物４４４と、化学式１０－１で表される第６化合物４４６とを含む。第４化合物４４２はホストであり、第５化合物４４４は補助ドーパント（または補助ホスト）であり、第６化合物４４６は発光体である。すなわち、前述した通り、第２発光物質層４４０は、蛍光物質である第６化合物で発光が起こる蛍光発光層である。
例えば、第４化合物４４２は化学式６－３で表し、第５化合物４４４は化学式８－２で表すことができる。第４化合物４４２は化学式６－４の化合物のうち、１つであり、第５化合物４４４は化学式８－３の化合物のうち、１つであり、第６化合物４４６は化学式１０－２の化合物うち、１つであり得る。
第２発光物質層４４０において、第５化合物４４４の重量比は、第４化合物４４２の重量比より小さいか等しく、かつ第６化合物４４６の重量比より大きくあり得る。例えば、第２発光物質層４４０において、第４化合物４４２と第５化合物４４４のそれぞれは４５重量％～５０重量％であり、第６化合物４４６は０．１重量％～５重量％であり得る。
電荷発生層４５０は、第１発光部４１０と第２発光部４３０との間に位置する。すなわち、第１発光部４１０と第２発光部４３０は、電荷発生層４５０を介在して接続される。電荷発生層４５０は、Ｎ型電荷発生層４５２とＰ型電荷発生層４５４が接合されたＰＮ接合型電荷発生層であり得る。
Ｎ型電荷発生層４５２は、第１電子輸送層４１６と第２正孔輸送層４３２との間に位置し、Ｐ型電荷発生層４５４は、Ｎ型電荷発生層４５２と第２正孔輸送層４３２との間に位置する。Ｎ型電荷発生層４５２は、電子を第１発光部４１０の第１発光物質層４２０に伝達し、Ｐ型電荷発生層４５４は、正孔を第２発光部４３０の第２発光物質層４４０に伝達する。
Ｎ型電荷発生層４５２は、化学式３の化合物の１つにＬｉをドープして形成することができる。Ｎ型電荷発生層４５２において、Ｌｉは１重量％～１０重量％であり得る。
Ｐ型電荷発生層４５４は、化学式１の化合物の１つに、化学式２の化合物をドープして形成することができる。Ｐ型電荷発生層４５４において、化学式２の化合物は１重量％～１０重量％であり得る。
一方、青色の画素領域である第３画素領域Ｐ３において、有機発光ダイオードは、第１電極２１０と、第２電極２３０と、第１電極２１０と第２電極２３０との間に位置する発光層２２０とを含み、発光層２２０は、蛍光発光層である第１発光物質層を含む第１発光部と、第１発光部と第２電極２３０との間に位置する蛍光発光層である第２発光物質層を含む第２発光部とを含む。発光層２２０は、第１発光部と第２発光部との間に位置する電荷発生層をさらに含むことができる。また、有機発光ダイオードは、光取り出し向上のためのキャッピング層をさらに含むことができる。
青色の画素領域である第３画素領域Ｐ３の有機発光ダイオードにおいて、第１発光物質層と第２発光物質層のそれぞれは、アントラセン誘導体であるホストとピレン誘導体である蛍光ドーパントを含むことができる。例えば、ホストは化学式１１の化合物のうち、１つであり、蛍光ドーパントは化学式１２の化合物のうち、１つであり得る。第１発光物質層のホストと第２発光物質層のホストは、互いに同じであってもよく、異なってもよい。また、第１発光物質層の蛍光ドーパントと第２発光物質層の蛍光ドーパントは、互いに同じであってもよく、異なってもよい。
本発明の有機発光表示装置１００における赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の有機発光ダイオードＤ２－１および緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤ２－２において、透過電極側に位置する第２発光物質層３４０、４４０の半値幅は、反射電極側に位置する第１発光物質層３２０、４２０の半値幅より小さい。また、透過電極側に位置する第２発光物質層３４０、４４０の発光効率（量子効率）は、反射電極側に位置する第１発光物質層３２０、４２０の発光効率より大きい。
赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の有機発光ダイオードＤ２－１において、化学式１５で表される第１ホスト３４２と、化学式１６で表される化合物の１つである赤色の燐光ドーパント３４４とを含む第２発光物質層３４０の半値幅は、化学式６－１で表される第１化合物３２２と、化学式７－１で表される第２化合物３２４と、化学式９－１で表される第３化合物３２６とを含む第１発光物質層３２０の半値幅より小さい。また、化学式１５で表される第１ホスト３４２と、化学式１６で表される化合物の１つである赤色の燐光ドーパント３４４とを含む第２発光物質層３４０の発光効率は、化学式６－１で表される第１化合物３２２と、化学式７－１で表される第２化合物３２４と、化学式９－１で表される第３化合物３２６とを含む第１発光物質層３２０の発光効率より大きい。したがって、透過電極である第２電極２３０に隣接して第２発光物質層３４０を配置し、反射電極である第１電極２１０に隣接して第１発光物質層３２０を配置することで、第１画素領域Ｐ１に位置する有機発光ダイオードＤ２－１におけるキャビティ効果が増幅し、発光効率および寿命が向上する。
一方、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤ２－２において、化学式６－１で表される第４化合物４４２と、化学式７－１で表される第５化合物４４４と、化学式１０－１で表される第６化合物４４６とを含む第２発光物質層４４０の半値幅は、化学式１７で表される第２ホスト４２２と、化学式１８で表される化合物の１つである緑色の燐光ドーパント４２４とを含む第１発光物質層４２０の半値幅より小さい。また、化学式６－１で表される第４化合物４４２と、化学式７－１で表される第５化合物４４４と、化学式１０－１で表される第６化合物４４６とを含む第２発光物質層４４０の発光効率は、化学式１７で表される第２ホスト４２２と、化学式１８で表される化合物の１つである緑色の燐光ドーパント４２４とを含む第１発光物質層４２０の発光効率より大きい。したがって、透過電極である第２電極２３０に隣接して第２発光物質層４４０を配置し、反射電極である第１電極２１０に隣接して第１発光物質層４２０を配置することで、第２画素領域Ｐ２に位置する有機発光ダイオードＤ２－２におけるキャビティ効果が増幅し、発光効率および寿命が向上する。
図８に示すように、有機発光ダイオードＤ３－１は、反射電極である第１電極２１０と、第１電極２１０に対向し、透過電極（または半透過電極）である第２電極２３０と、第１電極２１０と第２電極２３０との間に位置する発光層２２０とを含む。発光層２２０は、蛍光発光層である第１発光物質層５２０、そして第１発光物質層５２０上に位置する正孔遮断層５１７を含む第１発光部５１０と、第１発光部５１０と第２電極２３０との間に位置する燐光発光層である第２発光物質層５４０を含む第２発光部５３０とを含む。発光層２２０は、第１発光部５１０と第２発光部５３０との間に位置する電荷発生層５５０をさらに含むことができる。また、有機発光ダイオードＤ３－１は、透過電極である第２電極２３０の外側に位置する光取り出し向上のためのキャッピング層５９０をさらに含むことができる。
有機発光表示装置１００は、赤色の画素領域、緑色の画素領域、および青色の画素領域を含み、有機発光ダイオードＤ３－１は、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１に位置する。
第１電極２１０は陽極であり、第２電極２３０は陰極であり得る。
第１電極２１０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ構造を有し、第２電極２３０は、ＭｇＡｇからなり得る。あるいは、第１電極２１０は、ＩＴＯからなる単層構造の透過電極であり、第２電極２３０は反射電極であり得る。この場合、燐光発光層である第２発光物質層５４０を含む第２発光部５３０が第１電極２１０側に位置し、蛍光発光層である第１発光物質層５２０を含む第１発光部５１０が第２電極２３０側に位置する。
すなわち、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１に位置する有機発光ダイオードＤ３－１において、燐光発光層である第２発光物質層５４０が、透過電極側、すなわち、表示面側に位置し、蛍光発光層である第１発光物質層５２０は、反射電極側に位置する。言い換えると、蛍光発光層である第１発光物質層５２０は、反射電極と燐光発光層である第２発光物質層５４０との間に位置し、燐光発光層である第２発光物質層５４０は、透過電極と蛍光発光層である第１発光物質層５２０との間に位置する。
第１発光部５１０は、第１発光物質層５２０の下部に位置する正孔注入層５１２と、正孔注入層５１２と第１発光物質層５２０との間に位置する第１正孔輸送層５１４と、正孔遮断層５１７上に位置する第１電子輸送層５１６のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。また、第１発光部５１０は、第１発光物質層５２０と第１正孔輸送層５１４との間に位置する電子遮断層（不図示）をさらに含むことができる。
電子遮断層は化学式４の化合物からなり、正孔遮断層５１７は化学式５の化合物からなり得る。
第１発光物質層５２０は、化学式６－１で表される第１化合物５２２と、化学式７－１で表される第２化合物５２４と、化学式９－１で表される第３化合物５２６とを含む。第１化合物５２２はホストであり、第２化合物５２４は補助ドーパント（または補助ホスト）であり、第３化合物５２６は発光体である。すなわち、前述した通り、第１発光物質層５２０は、蛍光物質である第３化合物で発光が起こる蛍光発光層である。
例えば、第１化合物５２２は化学式６－２で表し、第２化合物５２４は化学式８－１で表すことができる。第１化合物５２２は化学式６－４の化合物のうち、１つであり、第２化合物５２４は化学式８－３の化合物のうち、１つであり、第３化合物５２６は化学式９－２の化合物うち、１つであり得る。
第１発光物質層５２０において、第２化合物５２４の重量比は、第１化合物５２２の重量比より小さく、かつ第３化合物５２６の重量比より大きくあり得る。例えば、第１発光物質層５２０において、第１化合物５２２は４５重量％～５５重量％であり、第２化合物５２４は４０重量％～５０重量％であり、第３化合物５２６は０．１重量％～５重量％であり得る。
第２発光部５３０は、第２発光物質層５４０の下部に位置する第２正孔輸送層５３２と、第２発光物質層５４０の上部に位置する電子注入層５３６と、第２発光物質層５４０と電子注入層５３６との間に位置する第２電子輸送層５３４のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。
第１発光部５１０と異なり、第２発光部５３０は、電子遮断層および正孔遮断層を含まない。例えば、第１発光部５１０において、第１発光物質層５２０と第１電子輸送層５１６との間には正孔遮断層５１７が存在するため、第１発光物質層５２０は正孔遮断層５１７に接触するが、第１電子輸送層５１６には接触しない。一方、第２発光部５３０において、第２電子輸送層５３４は第２発光物質層５４０に接触する。
すなわち、赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の有機発光ダイオードＤ３－１において、正孔遮断層は、蛍光発光層である第１発光物質層５２０を含む第１発光部５１０に設けられ、燐光発光層である第２発光物質層５４０を含む第２発光部５３０には設けられない。電子遮断層は、第１発光部５１０にのみ設けられてもよく、第１発光部５１０と第２発光部５３０の両方共に設けられなくてもよい。
第２発光物質層５４０は、第１ホスト５４２および赤色の燐光ドーパント５４４を含む。第１ホスト５４２は、赤色の燐光ドーパント５４４より大きい重量比で含まれる。例えば、赤色の燐光ドーパント５４４は、第１ホスト５４２に対し、０．１重量比～５重量比を有することができる。
第１ホスト５４２は化学式１５の化合物であり、赤色の燐光ドーパント５４４は化学式１６の化合物のうち、１つである。
電荷発生層５５０は、第１発光部５１０と第２発光部５３０との間に位置する。すなわち、第１発光部５１０と第２発光部５３０は、電荷発生層５５０を介在して接続される。電荷発生層５５０は、Ｎ型電荷発生層５５２とＰ型電荷発生層５５４が接合されたＰＮ接合型電荷発生層であり得る。
Ｎ型電荷発生層５５２は、第１電子輸送層５１６と第２正孔輸送層５３２との間に位置し、Ｐ型電荷発生層５５４は、Ｎ型電荷発生層５５２と第２正孔輸送層５３２との間に位置する。Ｎ型電荷発生層５５２は、電子を第１発光部５１０の第１発光物質層５２０に伝達し、Ｐ型電荷発生層５５４は、正孔を第２発光部５３０の第２発光物質層５４０に伝達する。
図９に示すように、有機発光ダイオードＤ３－２は、反射電極である第１電極２１０と、第１電極２１０に対向し、透過電極（または半透過電極）である第２電極２３０と、第１電極２１０と第２電極２３０との間に位置する発光層２２０とを含む。発光層２２０は、燐光発光層である第１発光物質層６２０を含む第１発光部６１０と、第１発光部６１０と第２電極２３０との間に位置し、蛍光発光層である第２発光物質層６４０、第２発光物質層６４０の下部の電子遮断層６３３、そして第２発光物質層６４０上の正孔遮断層６３５を含む第２発光部６３０とを含む。発光層２２０は、第１発光部６１０と第２発光部６３０との間に位置する電荷発生層６５０をさらに含むことができる。また、有機発光ダイオードＤ３－２は、透過電極である第２電極２３０の外側に位置する光取り出し向上のためのキャッピング層６９０をさらに含むことができる。有機発光ダイオードＤ３－１のキャッピング層５９０と、有機発光ダイオードＤ３－２のキャッピング層６９０は一体に形成することができる。
有機発光表示装置１００は、赤色の画素領域、緑色の画素領域、および青色の画素領域を含み、有機発光ダイオードＤ３－２は、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２に位置する。
第１電極２１０は陽極であり、第２電極２３０は陰極であり得る。
第１電極２１０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ構造を有し、第２電極２３０は、ＭｇＡｇからなり得る。あるいは、第１電極２１０は、ＩＴＯからなる単層構造の透過電極であり、第２電極２３０は反射電極であり得る。この場合、蛍光発光層である第２発光物質層６４０を含む第２発光部６３０が第１電極２１０側に位置し、燐光発光層である第１発光物質層６２０を含む第１発光部６１０が第２電極２３０側に位置する。
すなわち、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２に位置する有機発光ダイオードＤ３－２において、蛍光発光層である第２発光物質層６４０が、透過電極側、すなわち、表示面側に位置し、燐光発光層である第１発光物質層６２０は、反射電極側に位置する。言い換えると、燐光発光層である第１発光物質層６２０は、反射電極と蛍光発光層である第２発光物質層６４０との間に位置し、蛍光発光層である第２発光物質層６４０は、透過電極と燐光発光層である第１発光物質層６２０との間に位置する。
第１発光部６１０は、第１発光物質層６２０の下部に位置する正孔注入層６１２と、正孔注入層６１２と第１発光物質層６２０との間に位置する第１正孔輸送層６１４と、第１発光物質層６２０の上部に位置する第１電子輸送層６１６のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。
第１発光物質層６２０は、第２ホスト６２２と緑色の燐光ドーパント６２４とを含む。第２ホスト６２２は、緑色の燐光ドーパント６２４より大きい重量比で含まれる。例えば、緑色の燐光ドーパント６２４は、第２ホスト６２２に対し、０．１重量比～５重量比を有することができる。
第２ホスト６２２は、化学式１７の化合物であり、緑色の燐光ドーパント６２４は、化学式１８の化合物のうち、１つである。
第２発光部６３０は、電子遮断層６３３の下部に位置する第２正孔輸送層６３２と、正孔遮断層６３５の上部に位置する電子注入層６３６と、正孔遮断層６３５と電子注入層６３６との間に位置する第２電子輸送層６３４のうち、少なくとも１つをさらに含むことができる。
第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤ３－２においては、第２発光部６４０と異なり、第１発光部６１０は、電子遮断層および正孔遮断層を含まない。例えば、第２発光部６３０において、第２発光物質層６４０と第２正孔輸送層６３２との間、そして第２発光物質層６４０と第２電子輸送層６３４との間には、電子遮断層６３３と正孔遮断層６３５がそれぞれ存在するため、第２発光物質層６４０は電子遮断層６３３および正孔遮断層６３５に接触するが、第２正孔輸送層６３２および第２電子輸送層６３４には接触しない。一方、第１発光部６１０において、第１正孔輸送層６１４および第１電子輸送層６１６は第１発光物質層６２０に接触する。
すなわち、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤ３－２において、正孔遮断層および電子遮断層は、蛍光発光層である第２発光物質層６４０を含む第２発光部６３０に設けられ、燐光発光層である第１発光物質層６２０を含む第１発光部６１０には設けられない。
第２発光物質層６４０は、化学式６－１で表される第４化合物６４２と、化学式７－１で表される第５化合物６４４と、化学式１０－１で表される第６化合物６４６とを含む。第４化合物６４２はホストであり、第５化合物６４４は補助ドーパント（または補助ホスト）であり、第６化合物６４６は発光体である。すなわち、前述した通り、第２発光物質層６４０は、蛍光物質である第６化合物で発光が起こる蛍光発光層である。
例えば、第４化合物６４２は化学式６－３で表され、第５化合物６４４は化学式８－２で表される。第４化合物６４２は化学式６－４の化合物のうち、１つであり、第５化合物６４４は化学式８－３の化合物のうち、１つであり、第６化合物３２６は化学式１０－２の化合物うち、１つであり得る。
第２発光物質層６４０において、第５化合物６４４の重量比は、第４化合物６４２の重量比より小さいか等しく、かつ第６化合物６４６の重量比より大きくあり得る。例えば、第２発光物質層６４０において、第４化合物６４２と第５化合物６４４のそれぞれは、４５重量％～５０重量％であり、第６化合物６４６は０．１重量％～５重量％であり得る。
電子遮断層６３３は化学式４の化合物からなり、正孔遮断層６３５は化学式５の化合物からなり得る。
電荷発生層６５０は、第１発光部６１０と第２発光部６３０との間に位置する。すなわち、第１発光部６１０と第２発光部６３０は、電荷発生層６５０を介在して接続される。電荷発生層６５０は、Ｎ型電荷発生層６５２とＰ型電荷発生層６５４が接合されたＰＮ接合型電荷発生層であり得る。
Ｎ型電荷発生層６５２は、第１電子輸送層６１６と第２正孔輸送層６３２との間に位置し、Ｐ型電荷発生層６５４は、Ｎ型電荷発生層６５２と第２正孔輸送層６３２との間に位置する。Ｎ型電荷発生層６５２は、電子を第１発光部６１０の第１発光物質層６２０に伝達し、Ｐ型電荷発生層６５４は、正孔を第２発光部６３０の第２発光物質層６４０に伝達する。
一方、青色の画素領域である第３画素領域Ｐ３において、有機発光ダイオードは、第１電極２１０と、第２電極２３０と、第１電極２１０と第２電極２３０との間に位置する発光層２２０とを含み、発光層２２０は、蛍光発光層である第１発光物質層を含む第１発光部と、第１発光部と第２電極２３０との間に位置する蛍光発光層である第２発光物質層を含む第２発光部とを含む。発光層２２０は、第１発光部と第２発光部との間に位置する電荷発生層をさらに含むことができる。また、有機発光ダイオードは、光取り出し向上のためのキャッピング層をさらに含むことができる。
青色の画素領域である第３画素領域Ｐ３の有機発光ダイオードにおいて、第１発光物質層と第２発光物質層のそれぞれは、アントラセン誘導体であるホストとピレン誘導体である蛍光ドーパントを含むことができる。例えば、ホストは化学式１１の化合物のうち、１つであり、蛍光ドーパントは化学式１２の化合物のうち、１つであり得る。第１発光物質層のホストと第２発光物質層のホストは、互いに同じであってもよく、異なってもよい。また、第１発光物質層の蛍光ドーパントと第２発光物質層の蛍光ドーパントは、互いに同じであってもよく、異なってもよい。
本発明の有機発光表示装置１００における赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の有機発光ダイオードＤ３－１および緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤ３－２において、透過電極側に位置する第２発光物質層５４０、６４０の半値幅は、反射電極側に位置する第１発光物質層５２０、６２０の半値幅より小さい。また、透過電極側に位置する第２発光物質層５４０、６４０の発光効率（量子効率）は、反射電極側に位置する第１発光物質層５２０、６２０の発光効率より大きい。
赤色の画素領域である第１画素領域Ｐ１の有機発光ダイオードＤ３－１において、化学式１５で表される第１ホスト５４２と、化学式１６で表される化合物の１つである赤色の燐光ドーパント５４４とを含む第２発光物質層５４０の半値幅は、化学式６－１で表される第１化合物５２２と、化学式７－１で表される第２化合物５２４と、化学式９－１で表される第３化合物５２６とを含む第１発光物質層５２０の半値幅より小さい。また、化学式１５で表される第１ホスト５４２と、化学式１６で表される化合物の１つである赤色の燐光ドーパント５４４とを含む第２発光物質層５４０の発光効率は、化学式６－１で表される第１化合物５２２と、化学式７－１で表される第２化合物５２４と、化学式９－１で表される第３化合物５２６とを含む第１発光物質層５２０の発光効率より大きい。したがって、透過電極である第２電極２３０に隣接して第２発光物質層５４０を配置し、反射電極である第１電極２１０に隣接して第１発光物質層５２０を配置することで、第１画素領域Ｐ１に位置する有機発光ダイオードＤ３－１におけるキャビティ効果が増幅し、発光効率および寿命が向上する。
一方、緑色の画素領域である第２画素領域Ｐ２の有機発光ダイオードＤ３－２において、化学式６－１で表される第４化合物６４２と、化学式７－１で表される第５化合物６４４と、化学式１０－１で表される第６化合物６４６とを含む第２発光物質層６４０の半値幅は、化学式１７で表される第２ホスト６２２と、化学式１８で表される化合物の１つである緑色の燐光ドーパント６２４とを含む第１発光物質層６２０の半値幅より小さい。また、化学式６－１で表される第４化合物６４２と、化学式７－１で表される第５化合物６４４と、化学式１０－１で表される第６化合物６４６とを含む第２発光物質層６４０の発光効率は、化学式１７で表される第２ホスト６２２と、化学式１８で表される化合物の１つである緑色の燐光ドーパント６２４とを含む第１発光物質層６２０の発光効率より大きい。したがって、透過電極である第２電極２３０に隣接して第２発光物質層６４０を配置し、反射電極である第１電極２１０に隣接して第１発光物質層６２０を配置することで、第２画素領域Ｐ２に位置する有機発光ダイオードＤ３－２におけるキャビティ効果が増幅し、発光効率および寿命が向上する。
有機発光ダイオード２
陽極、正孔注入層（化学式１２－１の化合物＋化学式２の化合物（８重量％）、７０ｎｍ）、第１正孔輸送層（化学式１２－１の化合物、３０ｎｍ）、第１発光物質層（４５ｎｍ）、第１電子輸送層（化学式１２－２の化合物、１５ｎｍ）、Ｎ型電荷発生層（化学式１２－２の化合物＋Ｌｉ（２重量％）、１０ｎｍ）、Ｐ型電荷発生層（化学式１２－１の化合物＋化学式２の化合物（８重量％）、８ｎｍ）、第２正孔輸送層（化学式１２－１の化合物、３０ｎｍ）、第１発光物質層（４５ｎｍ）、第２電子輸送層（化学式１２－２の化合物、３０ｎｍ）、電子注入層（ＬｉＦ、５ｎｍ）、陰極（Ａｇ：Ｍｇ、１５ｎｍ）、キャッピング層（化学式１２－３の化合物、１００ｎｍ）を順次積層し、赤色の画素領域の有機発光ダイオードを作製した。
（化学式１９）
Figure 2023086672000045
１．比較例
（１）比較例７（Ｒｅｆ７）
化学式６－４の化合物１－５（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて、第１および第２発光物質層を形成した。
（２）比較例８（Ｒｅｆ８）
化学式１５の化合物（９８重量％）、および化学式１６の化合物１６－１（２重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式６－４の化合物１－５（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。
２．実験例
（１）実験例５（Ｅｘ５）
化学式６－４の化合物１－５（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式１５の化合物（９８重量％）、および化学式１６の化合物１６－１（２重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。
（２）実験例６（Ｅｘ６）
化学式６－４の化合物１－５（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式１５の化合物（９８重量％）、および化学式１６の化合物１６－１（２重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。また、第１発光物質層と第１電子輸送層との間に、化学式５の化合物を用いて正孔遮断層（１０ｎｍ）を形成した。
（３）実験例７（Ｅｘ７）
化学式６－４の化合物１－５（５０重量％）、化学式８－３の化合物２－１（４９．５重量％）、および化学式９－２の化合物３－１（０．５重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式１５の化合物（９８重量％）、および化学式１６の化合物１６－１（２重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。また、第１発光物質層と第１正孔輸送層との間に、化学式４の化合物を用いて電子遮断層（１０ｎｍ）を形成し、第１発光物質層と第１電子輸送層との間に、化学式５の化合物を用いて正孔遮断層（１０ｎｍ）を形成した。
比較例７および比較例８、実験例５ないし実験例７の有機発光ダイオードの発光特性（駆動電圧（Ｖｏｌｔａｇｅ）、発光効率（ｃｄ／Ａ）、色座標、寿命（Ｔ９５））を測定し、下記の表２に記載した。
Figure 2023086672000046
表２に示すように、２つの蛍光発光層を含む有機発光ダイオード（Ｒｅｆ７）に比べ、蛍光発光層および燐光発光層を含む有機発光ダイオード（Ｒｅｆ８、Ｅｘ５、Ｅｘ６、Ｅｘ７）が駆動電圧、発光効率、および寿命において長所がある。
一方、透過電極である陰極側に蛍光発光層が配置される有機発光ダイオード（Ｒｅｆ８）に比べ、透過電極である陰極側に燐光発光層が配置される有機発光ダイオード（Ｅｘ５、Ｅｘ６、Ｅｘ７）が駆動電圧、発光効率、および寿命において長所がある。
また、蛍光発光層に隣接して正孔遮断層および電子遮断層が形成される有機発光ダイオード（Ｅｘ６、Ｅｘ７）が、発光効率、および寿命において大きな長所がある。
さらに、電子遮断層を設けず、蛍光発光層に隣接して正孔遮断層が形成される有機発光ダイオード（Ｅｘ６）の発光効率、および寿命がさらに向上する。
有機発光ダイオード３
陽極、正孔注入層（化学式１２－１の化合物＋化学式２の化合物（８重量％）、７０ｎｍ）、第１正孔輸送層（化学式１２－１の化合物、３０ｎｍ）、第１発光物質層（４５ｎｍ）、第１電子輸送層（化学式１２－２の化合物、１５ｎｍ）、Ｎ型電荷発生層（化学式１２－２の化合物＋Ｌｉ（２重量％）、１０ｎｍ）、Ｐ型電荷発生層（化学式１２－１の化合物＋化学式２の化合物（８重量％）、８ｎｍ）、第２正孔輸送層（化学式１２－１の化合物、３０ｎｍ）、第１発光物質層（４５ｎｍ）、第２電子輸送層（化学式１２－２の化合物、３０ｎｍ）、電子注入層（ＬｉＦ、５ｎｍ）、陰極（Ａｇ：Ｍｇ、１５ｎｍ）、キャッピング層（化学式１２－３の化合物、１００ｎｍ）を順次積層し、赤色の画素領域の有機発光ダイオードを作製した。
１．比較例
（１）比較例９（Ｒｅｆ９）
化学式６－４の化合物１－１（４９．９重量％）、化学式８－３の化合物２－６（４９．９重量％）、および化学式１０－２の化合物４－１（０．２重量％）を用いて、第１および第２発光物質層を形成した。
（２）比較例１０（Ｒｅｆ１０）
化学式６－４の化合物１－１（４９．９重量％）、化学式８－３の化合物２－６（４９．９重量％）、および化学式１０－２の化合物４－１（０．２重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式１７の化合物（９８重量％）、化学式１８の化合物１８－４（８重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。
２．実験例
（１）実験例８（Ｅｘ８）
化学式１７の化合物（９８重量％）、および化学式１８の化合物１８－４（８重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式６－４の化合物１－１（４９．９重量％）、化学式８－３の化合物２－６（４９．９重量％）、および化学式１０－２の化合物４－１（０．２重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。
（２）実験例９（Ｅｘ９）
化学式１７の化合物（９８重量％）、および化学式１８の化合物１８－４（８重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式６－４の化合物１－１（４９．９重量％）、化学式８－３の化合物２－６（４９．９重量％）、および化学式１０－２の化合物４－１（０．２重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。また、第２発光物質層と第２正孔輸送層との間に、化学式４の化合物を用いて電子遮断層（１０ｎｍ）を形成した。
（３）実験例１０（Ｅｘ１０）
化学式１７の化合物（９８重量％）、および化学式１８の化合物１８－４（８重量％）を用いて第１発光物質層を形成し、化学式６－４の化合物１－１（４９．９重量％）、化学式８－３の化合物２－６（４９．９重量％）、および化学式１０－２の化合物４－１（０．２重量％）を用いて第２発光物質層を形成した。
また、第２発光物質層と第２正孔輸送層との間に、化学式４の化合物を用いて電子遮断層（１０ｎｍ）を形成し、第２発光物質層と第２電子輸送層との間に、化学式５の化合物を用いて正孔遮断層（１０ｎｍ）を形成した。
比較例９および比較例１０、実験例８ないし実験例１０の有機発光ダイオードの発光特性（駆動電圧（Ｖｏｌｔａｇｅ）、発光効率（ｃｄ／Ａ）、色座標、寿命（Ｔ９５））を測定し、下記の表３に記載した。
Figure 2023086672000047
表３に示すように、２つの蛍光発光層を含む有機発光ダイオード（Ｒｅｆ９）に比べ、蛍光発光層および燐光発光層を含む有機発光ダイオード（Ｒｅｆ１０、Ｅｘ８、Ｅｘ９、Ｅｘ１０）が駆動電圧、発光効率、および寿命において長所がある。
一方、透過電極である陰極側に燐光発光層が配置される有機発光ダイオード（Ｒｅｆ１０）に比べ、透過電極である陰極側に蛍光発光層が配置される有機発光ダイオード（Ｅｘ８、Ｅｘ９、Ｅｘ１０）が駆動電圧、発光効率、および寿命において長所がある。
また、蛍光発光層に隣接して正孔遮断層および電子遮断層が形成される有機発光ダイオード（Ｅｘ９、Ｅｘ１０）が、発光効率、および寿命において大きなメリットがある。一方、正孔遮断層を設けず、蛍光発光層に隣接して電子遮断層が形成される有機発光ダイオード（Ｅｘ９）は、寿命において長所がある。
以上、本発明の例示的な実施形態および実施例に基づき、本発明を説明したが、本発明が必ずしも該実施形態および該実施例に記載の技術思想に限定されるものではない。むしろ、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、前述した実施形態および実施例に基づき、様々な変形および変更を容易に推考することができる。また、かかる変形および変更が本発明の権利範囲に属することは、請求の範囲から明らかになる。
１００ 有機発光表示装置
２１０ 第１電極
２２０ 発光層
２３０ 第２電極
２４０、３２０、３４０、４２０、４４０、５２０、５４０、６２０、６４０ 発光物質層
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２－１、Ｄ２－２、Ｄ３－１、Ｄ３－２ 有機発光ダイオード

Claims (18)

  1. 第１画素領域ないし第３画素領域を含む基板と、
    透過電極、反射電極、そして前記透過電極と前記反射電極との間に位置する発光層を含み、前記基板の上部に位置し、前記第１画素領域ないし前記第３画素領域に対応する有機発光ダイオードとを含み、
    前記第１画素領域の有機発光ダイオードにおいて、前記発光層は、蛍光発光物質層である第１発光物質層を含む第１発光部と、前記第１発光物質層と前記透過電極との間に位置する燐光発光物質層である第２発光物質層を含む第２発光部とを含み、
    前記第２画素領域の有機発光ダイオードにおいて、前記発光層は、燐光発光物質層である第３発光物質層を含む第３発光部と、前記第３発光物質層と前記透過電極との間に位置する蛍光発光物質層である第４発光物質層を含む第４発光部とを含むことを特徴とする有機発光表示装置。
  2. 前記第１発光物質層は、第１化合物ないし第３化合物を含み、
    前記第１化合物は化学式６－１で表され、
    （化学式６－１）
    Figure 2023086672000048
     前記化学式６－１中、ａ１およびａ２のそれぞれは、独立して０～４の整数であり、
    Ｒ１およびＲ２のそれぞれは、独立して重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基から選択され、隣接するＲ１およびＲ２は、互いに結合してＯまたはＳを含む環を形成することができ、
    ＸはＯ、Ｓ、ＮＲ３から選択され、
    Ｒ３は水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ1０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択され、
    前記第２化合物は、化学式７－１で表され、
    前記化学式７－１中、Ｙは化学式７－２で表され、
    ｂ１は１～４の整数であり、
    （化学式７－１）
    Figure 2023086672000049
     （化学式７－２）
    Figure 2023086672000050
     前記化学式７－２中、Ｒ１１およびＲ１２のそれぞれは、独立して重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択され、
    ｂ２およびｂ３のそれぞれは、独立して０～４の整数であり、
    前記第３化合物は、化学式９－１で表され、
    （化学式９－１）
    Figure 2023086672000051
     前記化学式９－１中、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３およびＲ２４のそれぞれは、独立して、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基であり、Ｒ２５、Ｒ２６およびＲ２７のそれぞれは、独立して水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
  3. 前記化学式６－１は、化学式６－２で表され、
    （化学式６－２）
    Figure 2023086672000052
     前記化学式６－２中、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ、ａ１、ａ２は、化学式６－１において定義された通りであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置。
  4. 前記第１化合物は、化学式６－４の化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置。
    （化学式６－４）
    Figure 2023086672000053
  5. 前記化学式７－１は、化学式８－１で表され、
    （化学式８－１）
    Figure 2023086672000054
     前記化学式８－１中、Ｙは前記化学式７－２で表され、
    ｂ１は、前記化学式７－１において定義された通りであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置。
  6. 前記第２化合物は、化学式（８－３）の化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置。
    （化学式８－３）
    Figure 2023086672000055
  7. 前記第３化合物は、化学式９－２の化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置。
    （化学式９－２）
    Figure 2023086672000056
  8. 前記第２発光物質層は、第１ホストおよび第１燐光ドーパントを含み、
    前記第１ホストは、化学式１５で表される化合物であり、
    前記第１燐光ドーパントは、化学式１６で表される化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項２に記載の有機発光表示装置。
    （化学式１５）
    Figure 2023086672000057
     （化学式１６）
    Figure 2023086672000058
  9. 前記第３発光物質層は、第４化合物ないし第６化合物を含み、
    前記第４化合物は、前記化学式６－１で表され、
    前記第５化合物は、前記化学式７－１で表され、
    前記第６化合物は、化学式１０－１で表され、
    （化学式１０－１）
    Figure 2023086672000059
     前記化学式１０－１中、Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３およびＲ３４のそれぞれは、独立して水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基から選択され、
    Ｒ３１、Ｒ３２、Ｒ３３およびＲ３４のうち、少なくとも１つは、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基であり、
    Ｒ３５、Ｒ３６およびＲ３７のそれぞれは、独立して水素、重水素、置換もしくは非置換Ｃ１～Ｃ１０のアルキル基、置換もしくは非置換Ｃ６～Ｃ３０のアリール基、置換もしくは非置換Ｃ５～Ｃ３０のヘテロアリール基から選択されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の有機発光表示装置。
  10. 前記化学式６－１は、化学式６－３で表され、
    （化学式６－３）
    Figure 2023086672000060
     前記化学式６－３中、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ、ａ１、ａ２は、前記化学式６－１において定義された通りであることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
  11. 前記第４化合物は、化学式６－４の化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
    （化学式６－４）
    Figure 2023086672000061
  12. 前記化学式７－１は、化学式８－２で表され、
    （化学式８－２）
    Figure 2023086672000062
     前記化学式８－２中、Ｙは前記化学式７－２で表され、
    ｂ４は、０～３の整数であることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
  13. 前記第５化合物は、化学式８－３の化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
    （化学式８－３）
    Figure 2023086672000063
  14. 前記第６化合物は、化学式１０－２の化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
    （化学式１０－２）
    Figure 2023086672000064
  15. 前記第４発光物質層は、第２ホストおよび第２燐光ドーパントを含み、
    前記第２ホストは、化学式１７で表される化合物であり、
    前記第２燐光ドーパントは、化学式１８で表される化合物のうち、１つであることを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
    （化学式１７）
    Figure 2023086672000065
     （化学式１８）
    Figure 2023086672000066
  16. 前記第１発光部は、前記第１発光物質層の一側の第１正孔輸送層と、前記第１発光物質層の他測の第１電子輸送層と、前記第１発光物質層と前記第１電子輸送層との間の第１正孔遮断層とをさらに含み、
    前記第２発光部は、前記第２発光物質層の一側の第２正孔輸送層と、前記第２発光物質層の他測の第２電子輸送層とをさらに含み、
    前記第３発光部は、前記第３発光物質層の一側の第３正孔輸送層と、前記第３発光物質層の他測の第３電子輸送層とをさらに含み、
    前記第４発光部は、前記第４発光物質層の一側の第４正孔輸送層と、前記第４発光物質層と前記第４正孔輸送層との間の第１電子遮断層と、前記第４発光物質層の他測の第４電子輸送層とをさらに含み、
    前記第１発光物質層の他測は前記第１正孔遮断層に接触し、
    前記第２発光物質層の他測は前記第２電子輸送層に接触し、
    前記第３発光物質層の一側は前記第３正孔輸送層に接触し、
    前記第４発光物質層の一側は前記第２電子輸送層に接触することを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
  17. 前記第１発光部は、前記第１発光物質層と前記第１正孔輸送層との間の第２電子遮断層をさらに含み、
    前記第４発光部は、前記第４発光物質層と前記第４電子輸送層との間の第２正孔遮断層をさらに含み、
    前記第１発光物質層の一側は前記第２電子遮断層に接触し、
    前記第２発光物質層の一側は前記第２正孔輸送層に接触し、
    前記第３発光物質層の他測は前記第３電子輸送層に接触し、
    前記第４発光物質層の他測は前記第２正孔輸送層に接触することを特徴とする、請求項１６に記載の有機発光表示装置。
  18. 前記第２発光物質層の半値幅は、前記第１発光物質層の半値幅より小さく、
    前記第２発光物質層の量子効率は、前記第１発光物質層の量子効率より大きく、
    前記第４発光物質層の半値幅は、前記第３発光物質層の半値幅より小さく、
    前記第４発光物質層の量子効率は、前記第３発光物質層の量子効率より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
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