JP2024076963A - 有機発光ダイオード - Google Patents
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Abstract
【課題】熱安定性が向上した有機発光ダイオードと、これを含む有機発光装置を提供する。【解決手段】有機発光ダイオードの少なくとも１つの発光部を有する発光層は、対向する２個の電極の間に順次に位置する少なくとも１つの発光物質層、第１電子輸送層、第２電子輸送層および電子注入層および／または少なくとも１つの電荷生成層を含み、前記第１電子輸送層は、アントラセニル基で置換されたベンズイミダゾール系第１電子輸送物質を含み、前記第２電子輸送層は、スピロ構造を有するフルオレニル基で置換されたベンズイミダゾール系第２電子輸送物質を含み、前記電子注入層および／または少なくとも１つの電荷生成層は、フェナントロリン系有機化合物を含む。熱安定性に優れた第２電子輸送物質を電子注入層および／または少なくとも１つの電荷生成層に隣接して配置し、高温環境でも発光強度を維持することができ、優れた発光特性を有する有機発光ダイオードおよび有機発光装置を具現することができる。【選択図】図３
Description
本発明は、有機発光ダイオードに関し、より詳細には、発光効率および発光寿命が向上した有機発光ダイオードと、これを含む有機発光装置に関する。
平面表示素子の中で有機発光ダイオードは、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）を急速に代替する表示素子として注目を集めている。有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ；ＯＬＥＤ）は、２０００Å以下の薄い有機薄膜で形成され、用いられる電極の構成によって単方向または双方向に画像を具現することができる。また、有機発光ダイオードは、プラスチックのようなフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）透明基板の上に形成されることもできるので、フレキシブルまたはフォルダブル（ｆｏｌｄａｂｌｅ）表示装置を容易に具現する。さらに、有機発光ダイオードは、低電圧で駆動が可能であり、色純度に優れていて、液晶表示装置に比べて大きな長所を有する。
従来の一般的な蛍光物質は、一重項励起子のみが発光に参加するので、発光効率が低い。三重項励起子も発光に参加する燐光物質は、蛍光物質に比べて、発光効率が高い。しかしながら、代表的な燐光物質である有機金属化合物は、発光寿命が短く、商用化に限界がある。
本発明の目的は、熱安定性が向上した有機発光ダイオードと、これを含む有機発光装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、発光特性が改善された有機発光ダイオードと、これを含む有機発光装置を提供することにある。
一態様によれば、第１電極と、前記１電極と対向する第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に位置し、少なくとも１つの発光部を有する発光層とを含み、前記少なくとも１つの発光部は、前記第１電極および前記第２電極の間に位置する少なくとも１つの発光物質層と、前記少なくとも１つの発光物質層および前記第２電極の間に位置する少なくとも１つの電子輸送層と、前記少なくとも１つの電子輸送層および前記第２電極の間に位置する電子注入層とを含み、前記少なくとも１つの電子輸送層は、前記少なくとも１つの発光物質層および前記第２電極の間に順次に位置する第１電子輸送層および第２電子輸送層を含み、前記第１電子輸送層は、下記化学式１の構造を有する第１電子輸送物質を含み、前記第２電子輸送層は、下記化学式４の構造を有する第２電子輸送物質を含み、前記電子注入層は、下記化学式７の構造を有するフェナントロリン系有機化合物を含む有機発光ダイオードが開示される。
化学式１中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも１つは、非置換もしくは置換のアントラセニル基である。Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｍが複数の場合、それぞれのＲ３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｎが複数の場合、それぞれのＲ４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基である。ｍおよびｎは、それぞれ独立して、０～９の整数である。
化学式４中、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ２１およびＲ２２のうち少なくとも１つは、スピロ構造を有する非置換もしくは置換のフルオレニル基である。Ｒ２３およびＲ２４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｓが複数の場合、それぞれのＲ２３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｔが複数の場合、それぞれのＲ２４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基である。ｓおよびｔは、それぞれ独立して、０～７の整数である。
化学式７中、Ｒ４１～Ｒ４７は、それぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基である。Ａは、ｋ価の非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０芳香族であり、ｋ個が複数の場合、それぞれのフェナントロリン骨格は、同じでも異なっていてもよい。ｋは、１～６の整数である。
一例として、前記第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有していてもよい。
化学式２中、Ｒ１２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基である。Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基である。ｐは、１～３の整数である。ｑは、０～３の整数である。
なお、前記第２電子輸送物質は、下記化学式５の構造を有していてもよい。
化学式５中、Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基である。Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基である。Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基である。Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができる。ｕは、０～４の整数である。ｗは、０～３の整数である。ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数である。
他の実施形態において、前記第１電子輸送物質は、前記化学式２の構造を有し、前記第２電子輸送物質は、前記化学式５の構造を有し、前記フェナントロリン系有機化合物は、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）、２，４，７，９－テトラフェニル－１，１０－フェナントロリン（Ｔｐｈｅｎ）、（２－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（ＨＮＢｈｅｎ）および下記有機化合物のうち少なくとも１つであってもよい。
一実施形態において、前記発光層は、前記第１電極と前記第２電極の間に位置する第１発光部と、前記第１発光部と前記第２電極の間に位置する第２発光部と、前記第１発光部と前記第２発光部の間に位置する電荷生成層と、を含み、前記第２発光部は、前記少なくとも１つの発光物質層と、前記少なくとも１つの電子輸送層と前記電子注入層を含んでもよい。
前記発光層は、前記第１電極と前記第２電極の間に位置する第１発光部と、前記第１発光部と前記第２電極の間に位置する第２発光部と、前記第２発光部と前記第２電極の間に位置する第３発光部と、前記第１発光部と前記第２発光部の間に位置する第１電荷生成層と、前記第２発光部と前記第３発光部の間に位置する第２電荷生成層と、を含み、前記第３発光部は、前記少なくとも１つの発光物質層と、前記少なくとも１つの電子輸送層と、前記電子注入層を含んでもよい。
他の態様において、第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に位置する発光層とを含み、前記発光層は、前記第１電極および前記第２電極の間に位置し、第１発光物質層を含む第１発光部と、前記第１発光部と前記第２電極の間に位置し、第２発光物質層を含む第２発光部と、前記第１発光部と前記第２発光部の間に位置し、Ｎ型電荷生成層を含む電荷生成層と、を含み、前記第１発光部は、前記第１発光物質層と前記電荷生成層の間に位置する下部電子輸送層を含み、前記下部電子輸送層は、前記第１発光物質層と前記電荷生成層の間に順次に位置する下部第１電子輸送層と下部第２電子輸送層を含み、前記下部第１電子輸送層は、前記第１電子輸送物質を含み、前記下部第２電子輸送層は、前記第２電子輸送物質を含み、前記Ｎ型電荷生成層は、前記フェナントロリン系有機化合物を含む有機発光ダイオードが開示される。
一実施形態において、前記第２発光部は、前記第２発光物質層と前記第２電極の間に位置する上部電子輸送層と、前記上部電子輸送層と前記第２電極の間に位置する電子注入層と、をさらに含み、前記上部電子輸送層は、前記第２発光物質層と前記電子注入層の間に順次に位置する上部第１電子輸送層と上部第２電子輸送層を含み、前記上部第１電子輸送層は、前記第１電子輸送物質を含み、前記上部第２電子輸送層は、前記第２電子輸送物質を含み、前記電子注入層は、前記フェナントロリン系有機化合物を含んでもよい。
他の態様において、第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極の間に位置する発光層とを含み、前記発光層は、前記第１電極と前記第２電極の間に位置し、第１発光物質層と下部電子輸送層を含む第１発光部と、前記第１発光部と前記第２電極の間に位置し、第２発光物質層と中間電子輸送層を含む第２発光部と、前記第２発光部と前記第２電極の間に位置し、第３発光物質層を含む第３発光部と、前記第１発光部と前記第２発光部の間に位置し、第１のＮ型電荷生成層を含む第１電荷生成層と、前記第２発光部と前記第３発光部の間に位置し、第２のＮ型電荷生成層を含む第２電荷生成層と、を含み、前記下部電子輸送層と前記中間電子輸送層のうち少なくとも１つは、前記第１発光物質層と前記第２発光物質層のうち１つの発光物質層と、前記第１のＮ型電荷生成層と前記第２のＮ型電荷生成層のうち１つのＮ型電荷生成層の間に順次に位置する第１電子輸送層と第２電子輸送層を含み、前記第１電子輸送層は、前記第１電子輸送物質を含み、前記第２電子輸送層は、前記第２電子輸送物質を含み、前記第１のＮ型電荷生成層と前記第２のＮ型電荷生成層のうち前記第２電子輸送層に電子を供給する前記Ｎ型電荷生成層は、前記フェナントロリン系有機化合物を含む有機発光ダイオードが開示される。
一実施形態において、前記第３発光部は、前記第３発光物質層と前記第２電極の間に位置する上部電子輸送層と、前記上部電子輸送層と前記第２電極の間に位置する電子注入層と、をさらに含み、前記上部電子輸送層は、前記第３発光物質層と前記電子注入層の間に順次に位置する上部第１電子輸送層と上部第２電子輸送層を含み、前記上部第１電子輸送層は、前記第１電子輸送物質を含み、前記上部第２電子輸送層は、前記第２電子輸送物質を含み、前記電子注入層は、前記フェナントロリン系有機化合物を含んでもよい。
発光部は、少なくとも１つの発光物質層と第２電極の間に、少なくとも１つのアントラセニル基で置換されたベンズイミダゾール系有機化合物である第１電子輸送物質を含む第１電子輸送層と、少なくとも１つのスピロフルオレニル基で置換されたベンズイミダゾール系有機化合物である第２電子輸送物質を含む第２電子輸送層と、フェナントロリン系有機化合物であってもよい電子注入層および／または少なくとも１つの電荷生成層と、を含む。
耐熱特性に優れたスピロフルオレニル基で置換された第２電子輸送物質を熱的に脆弱な電子注入層および／または少なくとも１つの電荷生成層に隣接して配置し、有機発光ダイオードの高温安定性が向上することができる。これによって、発光物質層から放出された光の強度が安定的に維持され、有機発光ダイオードおよび有機発光装置の輝度および素子寿命を改善することができる。
また、電子輸送層は、陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）で生成された電子と結合し、発光物質に電子を伝達するベンズイミダゾール系有機化合物である電子輸送物質を含む。発光物質層のエネルギー準位と、ベンズイミダゾール系有機化合物を含む電子輸送層のエネルギー準位は、発光物質層に電子を効率的に伝達できるように調節される。
これによって、電子と正孔は、発光物質層にバランスよく注入され、発光特性が向上した有機発光ダイオードおよび有機発光装置を具現することができる。
以下、必要に応じて添付の図面を参照して本発明を説明する。
本発明は、電子移動特性が良好なアントラセンモイアティを有する第１電子輸送物質を含む第１電子輸送層を発光物質層に隣接して配置し、耐熱特性に優れたスピロフルオレンモイアティを有する第２電子輸送物質を含む第２電子輸送層を熱的に脆弱な電子注入層および／または少なくとも１つの電荷生成層に隣接して配置し、高温安定性を向上させ、光強度および発光特性を最大化できる有機発光ダイオードおよび有機発光装置を提案する。本発明の有機発光ダイオードは、有機発光表示装置または有機発光照明装置のような有機発光装置に適用することができる。
図１は、本発明による有機発光表示装置の概略的な回路を示す模式図である。図１に示されたように、有機発光表示装置には、互いに交差して画素領域Ｐを定義するゲート配線ＧＬと、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（Ｒ）の画素領域、緑色（Ｇ）の画素領域および青色（Ｂ）の画素領域を含んでもよい。例示的な実施形態において、有機発光表示装置１００は、マトリックス形態または他の形態で配置される多数の画素領域Ｐを含んでもよい。また、それぞれの画素領域Ｐは、１個以上のサブ画素を含んでもよいが、本発明はこれに限らない。
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に連結され、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の間に連結される。有機発光ダイオードＤは、駆動薄膜トランジスタＴｄに連結される。このような有機発光表示装置において、ゲート配線ＧＬに印加されたゲート信号によってスイッチング薄膜トランジスタＴｓがオン（ｔｕｒｎ－ｏｎ）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を介して駆動薄膜トランジスタＴｄのゲート電極とストレージキャパシタＣｓｔの作用電極に印加される。
駆動薄膜トランジスタＴｄは、ゲート電極１３０（図２）に印加されたデータ信号によってオンとなる。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、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で発光する。この際、ストレージキャパシタＣｓｔには、データ信号に比例する電圧で充電され、１フレーム（ｆｒａｍｅ）の間に駆動薄膜トランジスタＴｄのゲート電極の電圧が一定に維持される。したがって、有機発光表示装置は、所望の映像を表示することができる。
図２は、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。図２に示されたように、有機発光表示装置１００は、基板１０２と、該基板１０２の上部に配置される薄膜トランジスタＴｒと、該薄膜トランジスタＴｒに連結される有機発光ダイオードＤと、を含む。
例えば、基板１０２は、赤色の画素領域、緑色の画素領域および／または青色の画素領域が定義され、有機発光ダイオードＤは、それぞれの画素領域ごとに位置する。すなわち、赤色、緑色および青色の光を発光する有機発光ダイオードＤが赤色の画素領域、緑色の画素領域および青色の画素領域に設けられる。
基板１０２は、ガラス基板、薄いフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板または高分子プラスチック基板であってもよい。例えば、基板１０２は、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）、ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ；ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ；ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ；ＰＣ）および／またはこれらの組み合わせで製造されたり、含んでもよい。薄膜トランジスタＴｒと、有機発光ダイオードＤが上部に位置する基板１０２は、アレイ基板を成す。
基板１０２上にバッファー層１０６が形成され、バッファー層１０６上に薄膜トランジスタＴｒが形成される。バッファー層１０６は省略してもよい。
バッファー層１０６の上部に半導体層１１０が形成される。例えば、半導体層１１０は、酸化物半導体物質からなってもよい。半導体層１１０が酸化物半導体物質からなる場合、半導体層１１０の下部に遮光パターン（不図示）が形成されてもよい。遮光パターン（不図示）は、半導体層１１０に光が入射するのを防止し、半導体層１１０が光により劣化するのを防止する。別法として、半導体層１１０は、多結晶シリコンからなってもよく、この場合、半導体層１１０の両端に不純物がドープされてもよい。
半導体層１１０の上部には、絶縁物質からなるゲート絶縁膜１２０が基板１０２の全面に形成される。ゲート絶縁膜１２０は、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）またはシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）（０＜ｘ≦２）のような無機絶縁物質からなってもよい。
ゲート絶縁膜１２０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１１０の中央に対応して形成される。図２において、ゲート絶縁膜１２０は、基板１０２の全面に形成されているが、ゲート絶縁膜１２０は、ゲート電極１３０と同じ形にパターニングされてもよい。
ゲート電極１３０の上部には、絶縁物質からなる層間絶縁膜１４０が基板１０２の全面に形成される。層間絶縁膜１４０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で形成されたり、ベンゾシクロブテン（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）やフォトアクリル（ｐｈｏｔｏ－ａｃｒｙｌ）のような有機絶縁物質で形成されてもよい。
層間絶縁膜１４０は、半導体層１１０の両側の上面を露出する第１および第２半導体層コンタクトホール１４２、１４４を有する。第１および第２半導体層コンタクトホール１４２、１４４は、ゲート電極１３０の両側にゲート電極１３０から離隔して位置する。図２において、第１および第２半導体層コンタクトホール１４２、１４４は、ゲート絶縁膜１２０内にも形成することができる。別法として、ゲート絶縁膜１２０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１４２、１４４は、層間絶縁膜１４０内にのみ形成される。
層間絶縁膜１４０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１５２とドレーン電極１５４が形成される。ソース電極１５２とドレーン電極１５４は、ゲート電極１３０を中心に離隔して位置し、それぞれ、第１および第２半導体層コンタクトホール１４２、１４４を介して半導体層１１０の両側に接触する。
半導体層１１０、ゲート電極１３０、ソース電極１５２およびドレーン電極１５４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（ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）として働く。図２に示された薄膜トランジスタＴｒは、半導体層１１０の上部にゲート電極１３０、ソース電極１５２およびドレーン電極１５４が位置するコプレナー（ｃｏｐｌａｎａｒ）構造を有する。別法として、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ーン電極が位置する逆スタッガード（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｓｔａｇｇｅｒｅｄ）構造を有していてもよい。この場合、半導体層は、非晶質シリコンからなってもよい。
図２に示していないが、ゲート配線ＧＬ（図１参照）とデータ配線ＤＬ（図１参照）が互いに交差して画素領域を定義し、ゲート配線とデータ配線に連結されるスイッチング素子Ｔｓ（図１参照）がさらに形成される。前記スイッチング素子Ｔｓは、駆動素子である薄膜トランジスタＴｒに連結される。また、パワー配線ＰＬ（図１参照）がデータ配線ＤＬと平行に離隔して形成され、１フレーム（ｆｒａｍｅ）の間に駆動素子である薄膜トランジスタＴｒのゲート電極１３０の電圧を一定に維持するためのストレージキャパシタＣｓｔがさらに構成されてもよい。
ソース電極１５２とドレーン電極１５４の上部には、保護層１６０が薄膜トランジスタＴｒを覆い、基板１０２の全面に形成される。保護層１６０は、上面が平坦であり、薄膜トランジスタＴｒのドレーン電極１５４を露出するドレーンコンタクトホール１６２を有する。ここで、ドレーンコンタクトホール１６２は、第２半導体層コンタクトホール１４４の真上に形成されているが、第２半導体層コンタクトホール１４４から離隔して形成されてもよい。
有機発光ダイオードＤは、保護層１６０上に位置し、薄膜トランジスタＴｒのドレーン電極１５４に連結される第１電極２１０と、第１電極２１０上に順次積層される発光層２３０および第２電極２２０を含む。
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（ａｎｏｄｅ）であってもよく、仕事関数の値が比較的大きい導電性物質からなってもよい。例えば、第１電極２１０は、透明導電性酸化物（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｏｘｉｄｅ；ＴＣＯ）からなってもよい。一例として、第１電極２１０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／またはアルミニウム：酸化亜鉛（Ａｌ：ＺｎＯ；ＡＺＯ）からなってもよいが、これに限らない。
一実施形態において、有機発光表示装置１００がボトムエミッションタイプである場合、第１電極２１０は、透明導電性酸化物からなる単層構造を有していてもよい。他の実施形態において、有機発光表示装置１００がトップエミッションタイプ（ｔｏｐ－ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｔｙｐｅ）である場合、第１電極２１０の下部には、反射電極または反射層がさらに形成されてもよい。例えば、反射電極または反射層は、銀（Ａｇ）またはアルミニウム－パラジウム－銅（ａｌｕｍｉｎｕｍ－ｐａｌｌａｄｉｕｍ－ｃｏｐｐｅｒ：ＡＰＣ）合金からなってもよい。一例として、トップエミッションタイプの有機発光ダイオードＤにおいて第１電極２１０は、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯまたはＩＴＯ／ＡＰＣ／ＩＴＯの三重層構造を有していてもよい。
保護層１６０上に第１電極２１０の端部を覆うバンク層１６４が形成される。バンク層１６４は、画素領域に対応して第１電極２１０の中央を露出する。バンク層は省略してもよい。
第１電極２１０上に発光層２３０が形成される。一例を挙げると、発光層２３０は、発光物質層（ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｌａｙｅｒ，ＥＭＬ）のみからなってもよい。選択的に、発光層２３０は、発光物質層の他にも、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）および／または電荷生成層（ｃｈａｒｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ；ＣＧＬ）を含んでもよい（図３、図５および図６参照）。発光層２３０は、１つの発光部からなってもよく、２つ以上の発光部がタンデム構造を形成することもできる。
発光層２３０は、発光物質層に隣接して配置される第１電子輸送層と、第１電子輸送層と第２電極２２０の間に配置される第２電子輸送層と、を含んでもよい。これによって、有機発光ダイオードＤの高温安定性を改善して、発光物質層から放出される光の強度を安定的に維持することができる。
発光層２３０が形成された基板１０２の上部に第２電極２２０が形成される。第２電極２２０は、表示領域の全面に位置する。第２電極２２０は、仕事関数の値が比較的小さい導電性物質からなり、電子を注入する陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）であってもよい。例えば、第２電極２２０は、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、銀（Ａｇ）、これらの合金および／またはこれらの組み合わせ（例えば、アルミニウム－マグネシウム合金（ＡｌＭｇ））のような反射特性の良い素材からなってもよいが、これに限らない。有機発光表示装置１００がトップエミッションタイプである場合、第２電極２２０は、薄い厚さを有し、光透過（半透過）特性を有する。
第２電極２２０上には、外部の水分が有機発光ダイオードＤへ浸透するのを防ぐために、封止フィルム（ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ ｆｉｌｍ）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および第２無機絶縁層１７６の積層構造を有していてもよいが、これに限らない。封止フィルム１７０は省略してもよい。
有機発光表示装置１００は、外部光の反射を減らすための偏光板（不図示）が付着されていてもよい。例えば、偏光板（不図示）は、円偏光板であってもよい。有機発光表示装置１００がボトムエミッションタイプである場合、偏光板は、基板１０２の下部に位置してもよい。有機発光表示装置１００がトップエミッションタイプである場合、偏光板は、封止フィルム１７０の上部に位置してもよい。
また、トップエミッションタイプの有機発光表示装置１００では、封止フィルム１７０または偏光板（不図示）上にカバーウィンドウ（不図示）が付着されていてもよい。この際、基板１０２とカバーウィンドウ（不図示）がフレキシブル素材からなる場合、フレキシブル表示装置を構成することができる。
次に、有機発光ダイオードについてより具体的に説明する。図３は、本発明の例示的な実施形態によって単一の発光部を有する有機発光ダイオードを概略的に示す断面図である。図３に示されたように、例示的な実施形態に係る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２２０と、第１および第２電極２１０、２２０の間に位置する発光層２３０と、を含む。有機発光表示装置１００（図２参照）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／または青色の画素領域に位置してもよい。
一実施形態において、発光層２３０は、第１電極２１０と第２電極２２０の間に位置する発光物質層（ＥＭＬ）３４０を含む。発光層２３０は、第１電極２１０と発光物質層３４０の間に位置する正孔輸送層（ＨＴＬ）３２０と、発光物質層３４０と第２電極２２０の間に位置する電子輸送層（ＥＴＬ）３６０のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。また、発光層２３０は、第１電極２１０と正孔輸送層３２０の間に位置する正孔注入層３１０と、第２電極２２０と電子輸送層３６０の間に位置する電子注入層（ＥＩＬ）３７０のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。選択的にまたは追加的に、発光層２３０は、正孔輸送層３２０と発光物質層３４０の間に位置する第１励起子遮断層である電子遮断層（ＥＢＬ）３３０および／または発光物質層３４０と電子輸送層３６０の間に位置する第２励起子遮断層である正孔遮断層（ＨＢＬ）３５０をさらに含んでもよい。
第１電極２１０は、発光物質層３４０に正孔を供給する陽極であってもよい。第１電極２１０は、仕事関数（ｗｏｒｋ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の値が比較的大きい導電性物質、例えば、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）で形成されてもよい。例示的な実施形態において、第１電極２１０は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＴＺＯ、ＳｎＯ、ＺｎＯ、ＩＣＯおよび／またはＡＺＯからなってもよい。
第２電極２２０は、発光物質層３４０に電子を供給する陰極であってもよい。第２電極２２０は、仕事関数の値が比較的小さい導電性物質からなってもよい。例えば、第２電極２２０は、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｇ、これらの合金、および／またはこれらの組み合わせのような反射特性の良い素材からなってもよい。例えば、第１電極２１０および第２電極２２０は、それぞれ、１０～３００ｎｍの厚さを有していてもよいが、これに限らない。
正孔注入層３１０は、第１電極２１０と正孔輸送層３２０の間に位置するが、無機物である第１電極２１０と有機物である正孔輸送層３２０の間の界面特性を向上させる。例を挙げると、正孔注入層３１０内の正孔注入物質は、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（４，４，４”－Ｔｒｉｓ（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ；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（４，４，４”－Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－ａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ；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（４，４，４”－Ｔｒｉｓ（Ｎ－（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－１－ｙｌ）－Ｎ－ｐｈｅｎｙｌ－ａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ；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（４，４，４”－Ｔｒｉｓ（Ｎ－（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－２－ｙｌ）－Ｎ－ｐｈｅｎｙｌ－ａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ；２Ｔ－ＮＡＴＡ）、フタロシアニン銅（Ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ；ＣｕＰｃ）、トリス（４－カルバゾイル－９－イル－フェニル）アミン（Ｔｒｉｓ（４－ｃａｒｂａｚｏｙｌ－９－ｙｌ－ｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｅ；ＴＣＴＡ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ビス（１－ナフチル）－１，１’－ば－４，４”－ジアミン（Ｎ，Ｎ’－Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（１－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４，４”－ｄｉａｍｉｎｅ；ＮＰＢ；ＮＰＤ）、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（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ［４－［ｂｉｓ（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｐｈｅｎｙｌ］－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ；ＤＮＴＰＤ）、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（１，４，５，８，９，１１－Ｈｅｘａａｚａｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎｅｈｅｘａｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ，Ｄｉｐｙｒａｚｉｎｏ［２，３－ｆ：２’３’－ｈ］ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ－２，３，６，７，１０，１１－ｈｅｘａｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ；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、２，３，５，６－テトラフルオロ－７，７，８，８－テトラシアノキノジメタン（２，３，５，６－ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ－７，７，８，８－ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ，Ｆ４－ＴＣＮＱ）、１，３，４，５，７，８－ヘキサフルオロテトラシアノナフトキノジメタン（１，３，４，５，７，８－ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｔｅｔｒａｃｙａｎｏｎａｐｈｔｈｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ，Ｆ６－ＴＣＮＮＱ）、（１，３，５－ｔｒｉｓ［４－（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ；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ネート（ｐｏｌｙ（３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｐｈｅｎｅ）ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ；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（Ｎ－（ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｙｌ）－９，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－Ｎ－（４－（９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－３－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－９Ｈ－ｆｌｕｏｒｅｎ－２－ａｍｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ’－ジフェニル－Ｎ，Ｎ’－ジ－［４－（Ｎ，Ｎ－ジフェニル－アミノ）フェニル］ベンジジン（Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－Ｎ，Ｎ’－ｄｉ［４－（Ｎ，Ｎ－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－ａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ］ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ；ＮＰＮＰＢ）、ＭｇＦ２、ＣａＦ２および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
他の実施形態において、正孔注入層３１０は、後述する正孔輸送物質である正孔注入ホストと、正孔注入物質であってもよいＰ型ドーパントを含んでもよい。Ｐ型ドーパントは、ＨＡＴ－ＣＮ、Ｆ４－ＴＣＮＱ、Ｆ６－ＴＣＮＮＱ、ＮＰＤ９および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。この際、Ｐ型ドーパントは、正孔注入層３１０中に１～１０重量％の割合でドープされてもよいが、これに限らない。例えば、正孔注入層３１０は、１～１００ｎｍの厚さを有していてもよいが、これに限らない。有機発光ダイオードＤ１の特性によって正孔注入層３１０は省略してもよい。
正孔輸送層３２０は、第１電極２１０と発光物質層３４０の間に位置する。一例を挙げると、正孔輸送層３２０内の正孔輸送物質は、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（Ｎ，Ｎ’－Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ；ＴＰＤ）、ＮＰＢ（ＮＰＤ）、ＤＮＴＰＤ、Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’、Ｎ４’－テトラ［（１，１’－ビフェニル）－４－イル］－（１，１’－ビフェニル）－４，４’－ジアミン（Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’－Ｔｅｔｒａ［（１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）－４－ｙｌ］－（１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ；ＢＰＢＰＡ）、４，４’－ビス（Ｎ－カルバゾリル）－１，１’－ビフェニル（４，４’－ｂｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ；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［Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（４－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）－ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ］；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））］（Ｐｏｌｙ［（９，９－ｄｉｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｙｌ－２，７－ｄｉｙｌ）－ｃｏ－（４，４’－（Ｎ－（４－ｓｅｃ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ））］，ＴＦＢ）、ジ－［４－（Ｎ，Ｎ－ジ－ｐ－トリル－アミノ）フェニル］シクロヘキサン（Ｄｉ－［４－（Ｎ，Ｎ－ｄｉ－ｐ－ｔｏｌｙｌ－ａｍｉｎｏ）－ｐｈｅｎｙｌ］ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ；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（３，５－Ｄｉ（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）－Ｎ，Ｎ－ｄｉｐｈｅｎｙｌａｎｉｌｉｎｅ；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－（ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｙｌ）－９，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－Ｎ－（４－（９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－３－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－９Ｈ－ｆｌｕｏｒｅｎ－２－ａｍｉｎｅ）、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（Ｎ－（ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｙｌ）－Ｎ－（４－（９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－３－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ａｍｉｎｅ）、Ｎ－（［１，１’－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－（［１，１’－Ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４－ｙｌ）－９，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－Ｎ－（４－（９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－３－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－９Ｈ－ｆｌｕｏｒｅｎ－２－ａｍｉｎｅ）および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。例えば、正孔輸送層３２０は、２０～２００ｎｍの厚さを有していてもよいが、これに限らない。
発光物質層３４０は、ホストとドーパント（またはｅｍｉｔｔｅｒ）を含んでもよい。例えば、ホストは、Ｐ型ホスト（ｈｏｌｅ型ホスト）およびＮ型ホスト（ｅｌｅｃｔｒｏｎ型ホスト）を含んでもよい。
一実施形態において、発光物質層３４０は、青色ホストと、青色ドーパントを含んでもよい。例えば、青色ホストは、１，３－ビス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン（１，３－Ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ（ｍＣＰ）、９－（３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル）－９Ｈ－カルバゾール－３－カルボニトリル（９－（３－（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ－３－ｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ；ｍＣＰ－ＣＮ）、３，３－ジ（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル（３，３－Ｄｉ（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ｍＣＢＰ）、ＣＢＰ－ＣＮ、９－（３－（９Ｈ－Ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－３－（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌ）－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ（ｍＣＰＰＯ１）３，５－Ｄｉ（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ（Ｐｈ－ｍＣＰ）、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（Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ－ｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ；ＴＳＰＯ１）、９－（３’－（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）－［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－３－ｙｌ）－９Ｈ－ｐｙｒｉｄｏ［２，３－ｂ］ｉｎｄｏｌｅ（ＣｚＢＰＣｂ）、Ｂｉｓ（２－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｄｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌａｎｅ（ＵＧＨ－１）、１，４－Ｂｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ（ＵＧＨ－２）、１，３－Ｂｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ（ＵＧＨ－３）、９，９－Ｓｐｉｏｒｏｂｉｆｌｕｏｒｅｎ－２－ｙｌ－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ（ＳＰＰＯ１）、９，９’－（５－（Ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）－１，３－ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）ｂｉｓ（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ）（ＳｉｍＣＰ）、２－ｍｅｔｈｙｌ－９，１０－ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ（ＭＡＤＮ）および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
青色ドーパントは、青色燐光物質、青色蛍光物質および青色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。一例として、青色ドーパントは、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、４，４’－ビス［４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）スチリル］ビフェニル（４，４’－Ｂｉｓ［４－（ｄｉ－ｐ－ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ；ＤＰＡＶＢｉ）、４－（ジ－ｐ－トリルアミノ）－４，４’－［（ジ－ｐ－トリルアミノ）－スチリル］スチルベン（４－（Ｄｉ－ｐ－ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）－４－４’－［（ｄｉ－ｐ－ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ］ｓｔｉｌｂｅｎｅ；ＤＰＡＶＢ）、４，４’－ビス［４－（ジフェニルアミノ）スチリル］ビフェニル（４，４’－Ｂｉｓ［４－（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ；ＢＤＡＶＢｉ）、２，７－ビス（４－ジフェニルアミノ）スチリル）－９，９－スピロフルオレン（２，７－Ｂｉｓ（４－ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ）－９，９－ｓｐｉｒｏｆｌｕｏｒｅｎｅ；ｓｐｉｒｏ－ＤＰＶＢｉ）、［１，４－ビス［２－［４－（Ｎ，Ｎ－ジ（ｐ－トリル）アミノ）フェニル］ビニル］ベンゼン（［１，４－ｂｉｓ［２－［４－［Ｎ，Ｎ－ｄｉ（ｐ－ｔｏｌｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｐｈｅｎｙｌ］ｖｉｎｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ；ＤＳＢ）、１，４－ジ－［４－（Ｎ，Ｎ－ジフェニル）アミノ］スチリル－ベンゼン（１－４－ｄｉ－［４－（Ｎ，Ｎ－ｄｉｐｈｅｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］ｓｔｙｒｙｌ－ｂｅｎｚｅｎｅ；ＤＳＡ）、２，５，８，１１－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチルペリレン（２，５，８，１１－Ｔｅｔｒａ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｅｒｙｌｅｎｅ；ＴＢＰｅ）、ビス（２－ヒドロキシフェニル）－ピリジン］ベリリウム（Ｂｉｓ（２－ｈｙｄｒｏｘｙｌｐｈｅｎｙｌ）－ｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ，Ｂｅｐｐ２）、９－（９－フェニルカルバゾール－３－イル）－１０－（ナフタレン－１－イル）アントラセン（９－（９－Ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌ－３－ｙｌ）－１０－（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－１－ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ，ＰＣＡＮ）、ｍｅｒ－トリス（１－フェニル－３－メチルイミダゾリン－２－イリデン－Ｃ，Ｃ（２）’イリジウム（III）（ｍｅｒ－Ｔｒｉｓ（１－ｐｈｅｎｙｌ－３－ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｎ－２－ｙｌｉｄｅｎｅ－Ｃ，Ｃ（２）’ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；ｍｅｒ－Ｉｒ（ｐｍｉ）３）、ｆａｃ－トリス（１，３－ジフェニル－ベンズイミダゾリン－２－イリデン－Ｃ，Ｃ（２）’イリジウム（III）（ｆａｃ－Ｔｒｉｓ（１，３－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｉｎ－２－ｙｌｉｄｅｎｅ－Ｃ，Ｃ（２）’ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；ｆａｃ－Ｉｒ（ｄｐｂｉｃ）３）、ビス（３，４，６－トリフルオロ－２－（２－ピリジル）フェニル－（２－カルボキシピリジル）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（３，４，５－ｔｒｉｆｌｕｏｒｏ－２－（２－ｐｙｒｉｄｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ－（２－ｃａｒｂｏｘｙｐｙｒｉｄｙｌ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；（Ｉｒ（ｔｆｐｄ）２ｐｉｃ）、トリス（２－（４，６－ジフルオロフェニル）ピリジン）イリジウム（III）（ｔｒｉｓ（２－（４，６－ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ））ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；（Ｉｒ（Ｆｐｐｙ）３）、ビス［２－（４，６－ジフルオロフェニル）ピリドナト－Ｃ２，Ｎ］（ピコリナト）イリジウム（III）（Ｂｉｓ［２－（４，６－ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ－Ｃ２，Ｎ］（ｐｉｃｏｌｉｎａｔｏ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III），ＦＩｒｐｉｃ）、ＤＡＢＮＡ－１、ＤＡＢＮＡ－２、ｔ－ＤＡＢＮＡ、ｖ－ＤＡＢＮＡおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
他の実施形態において、発光物質層３４０は、赤色ホストと赤色ドーパントを含んでもよい。一例として、赤色ホストは、ｍＣＰ－ＣＮ、ＣＢＰ、ｍＣＢＰ、ｍＣＰ、ビス［２－（ジフェニルホスフィノ）フェニル］エーテルオキシド（Ｂｉｓ［２－（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ］ｅｔｈｅｒ ｏｘｉｄｅ；ＤＰＥＰＯ）、２，８－ビス（ジフェニルホスホリル）ジベンゾチオフェン（２，８－ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ；ＰＰＴ）、１，３，５－トリ［（３－ピリジル）－フェン－３－イル］ベンゼン（１，３，５－Ｔｒｉ［（３－ｐｙｒｉｄｙｌ）－ｐｈｅｎ－３－ｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ；ＴｍＰｙＰＢ）、２，６－ジ（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ピリジン（２，６－Ｄｉ（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ；ＰＹＤ－２Ｃｚ）、２，８－ジ（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ジベンゾチオフェン（２，８－ｄｉ（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏｔｈｉｏｐｈｅｎｅ；ＤＣｚＤＢＴ）、３’、５’－ジ（カルバゾール－９－イル）－［１，１’－ビフェニル］－３，５－ジカルボニトリル（３’、５’－Ｄｉ（ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）－［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－３，５－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＤＣｚＴＰＡ）、４’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３，５－ジカルボニトリル（４’－（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ－３，５－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ；ｐＣｚＢ－２ＣＮ）、３’－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）ビフェニル－３，５－ジカルボニトリル（３’－（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ－３，５－ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ；ｍＣｚＢ－２ＣＮ）、ＴＳＰＯ１、９－（９－フェニル－９Ｈ－カルバゾール－６－イル）－９Ｈ－カルバゾール（９－（９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－６－ｙｌ）－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ；ＣＣＰ）、４－（３－（トリフェニレン－２－イル）フェニル）ジベンゾ［ｂ，ｄ］チオフェン（４－（３－（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｅｎ－２－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏ［ｂ，ｄ］ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）、９－（４－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル）－９Ｈ－３，９’－ビカルバゾール（９－（４－（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－９Ｈ－３，９’－ｂｉｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９－（３－（９Ｈ－カルバゾール－９－イル）フェニル）－９Ｈ－３，９’－ビカルバゾール（９－（３－（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－９Ｈ－３，９’－ｂｉｃａｒｂａｚｏｌｅ）、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（９－（６－（９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎ－３－ｙｌ）－９Ｈ－３，９’－ｂｉｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９，９’－ジフェニル－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ビカルバゾール（９，９’－Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ，９’Ｈ－３，３’－ｂｉｃａｒｂａｚｏｌｅ；ＢＣｚＰｈ）、１，３，５－トリス（カルバゾール－９－イル）ベンゼン（１，３，５－Ｔｒｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ；ＴＣＰ）、ＴＣＴＡ、４，４’－ビス（カルバゾール－９－イル）－２，２’－ジメチルビフェニル（４，４’－Ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌｅ－９－ｙｌ）－２，２’－ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ；ＣＤＢＰ）、２，７－ビス（カルバゾール－９－イル）－９，９－ジメチルフルオレン（２，７－Ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌｅ－９－ｙｌ）－９，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ（ＤＭＦＬ－ＣＢＰ）、２，２’、７，７’－テトラキス（カルバゾール－９－イル）－９，９－スピロフルオレン（２，２’、７，７’－Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌ－９－ｙｌ）－９，９－ｓｐｉｒｏｆｌｕｏｒｅｎｅ；Ｓｐｉｒｏ－ＣＢＰ）、３，６－ビス（カルバゾール－９－イル）－９－（２－エチル－ヘキシル）－９Ｈ－カルバゾール（３，６－Ｂｉｓ（ｃａｒｂａｚｏｌｅ－９－ｙｌ）－９－（２－ｅｔｈｙｌ－ｈｅｘｙｌ）－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ；ＴＣｚ１）、ＢＰＢＰＡ、１，３，５－トリス（Ｎ－フェニルベンズイミダゾール－２－イル）ベンゼン（１，３，５－Ｔｒｉｓ（Ｎ－ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌ－２－ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ；ＴＢＰｉ）および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
赤色ドーパントは、赤色燐光物質、赤色蛍光物質および赤色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。一例として、赤色ドーパントは、ビス［２－（４，６－ジメチル）フェニルキノリン］（２，２，６，６－テトラメチルヘプタン－３，５－ジオナト）イリジウム（III）（Ｂｉｓ［２－（４，６－ｄｉｍｅｔｈｙｌ）ｐｈｅｎｙｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）］（２，２，６，６－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔａｎｅ－３，５－ｄｉｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）、ビス［２－（４－ｎ－ヘキシルフェニル）キノリン］（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ［２－（４－ｎ－ｈｅｘｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ］（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；（Ｈｅｘ－Ｉｒ（ｐｈｑ）２（ａｃａｃ））、トリス［２－（４－ｎ－ヘキシルフェニル）キノリン］イリジウム（III）（Ｔｒｉｓ［２－（４－ｎ－ｈｅｘｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；（Ｈｅｘ－Ｉｒ（ｐｈｑ）３）、トリス［２－フェニル－４－メチルキノリン］イリジウム（III）（Ｔｒｉｓ［２－ｐｈｅｎｙｌ－４－ｍｅｔｈｙｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（Ｍｐｈｑ）３）、ビス（２－フェニルキノリン）（２，２，６，６－テトラメチルヘプテン－３，５－ジオナト）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）（２，２，６，６－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔｅｎｅ－３，５－ｄｉｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｄｐｍ）ＰＱ２）、ビス（フェニルイソキノリン）（２，２，６，６－テトラメチルヘプテン－３，５－ジオナト）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）（２，２，６，６－ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｈｅｐｔｅｎｅ－３，５－ｄｉｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｄｐｍ）（ｐｉｑ）２）、ビス（１－フェニルイソキノリン）（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（１－ｐｈｅｎｙｌｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、ビス［（４－ｎ－ヘキシルフェニル）イソキノリン］（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ［（４－ｎ－ｈｅｘｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ］（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｈｅｘ－Ｉｒ（ｐｉｑ）２（ａｃａｃ））、トリス［２－（４－ｎ－ヘキシルフェニル）キノリン］イリジウム（III）（Ｔｒｉｓ［２－（４－ｎ－ｈｅｘｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｈｅｘ－Ｉｒ（ｐｉｑ）３）、トリス（２－（３－メチルフェニル）－７－メチル－キノラト）イリジウム（Ｔｒｉｓ（２－（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－７－ｍｅｔｈｙｌ－ｑｕｉｎｏｌａｔｏ）ｉｒｉｄｉｕｍ；Ｉｒ（ｄｍｐｑ）３）、ビス［２－（２－メチルフェニル）－７－メチル－キノリン］（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ［２－（２－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－７－ｍｅｔｈｙｌ－ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ］（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｄｍｐｑ）２（ａｃａｃ））、ビス［２－（３，５－ジメチルフェニル）－４－メチル－キノリン］（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ［２－（３，５－ｄｉｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－４－ｍｅｔｈｙｌ－ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ］（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｍｐｈｍｑ）２（ａｃａｃ））、トリス（ジベンゾイルメタン）モノ（１，１０－フェナントロリン）ユウロピウム（III）（Ｔｒｉｓ（ｄｉｂｅｎｚｏｙｌｍｅｔｈａｎｅ）ｍｏｎｏ（１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）ｅｕｒｏｐｉｕｍ（III）；Ｅｕ（ｄｂｍ）３（ｐｈｅｎ））および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
他の実施形態において、発光物質層３４０は、緑色ホストと緑色ドーパントを含んでもよい。例えば、緑色ホストは、前述した青色ホストおよび／または赤色ホストを含んでもよい。緑色ドーパントは、緑色燐光物質、緑色蛍光物質および緑色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。
一例として、緑色ドーパントは、［ビス（２－フェニルピリジン）］（ピリジル－２－ベンゾフロ［２，３－ｂ］ピリジン）イリジウム（［Ｂｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）］（ｐｙｒｉｄｙｌ－２－ｂｅｎｚｏｆｕｒｏ［２，３－ｂ］ｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ）、トリス［２－フェニルピリジン］イリジウム（III）（Ｔｒｉｓ［２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ｆａｃ－トリス（２－フェニルピリジン）イリジウム（III）（ｆａｃ－Ｔｒｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；ｆａｃ－Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２－フェニルピリジン）（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、トリス［２－（ｐ－トリル）ピリジン］イリジウム（III）（Ｔｒｉｓ［２－（ｐ－ｔｏｌｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ］ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３）、ビス（２－ナフタレン－２－イル）ピリジン）（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（２－（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－２－ｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｎｐｙ）２ａｃａｃ）、トリス（２－フェニル－３－メチル－ピリジン）イリジウム（Ｔｒｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌ－３－ｍｅｔｈｙｌ－ｐｙｒｉｄｉｎｅ）ｉｉｄｉｕｍ；Ｉｒ（３ｍｐｐｙ）３）、ｆａｃ－トリス（２－（３－ｐ－キシリル）フェニル）ピリジンイリジウム（III）（ｆａｃ－Ｔｒｉｓ（２－（３－ｐ－ｘｙｌｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；ＴＥＧ）およびこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
Ｐ型ホストおよびＮ型ホストを含むホストは、発光物質層３４０に５０～９９重量％、例えば８０～９５重量％の含有量で含まれ得、ドーパントは、発光物質層３４０に１～５０重量％、例えば５～２０重量％の含有量で含まれ得るが、これに限らない。発光物質層３４０がＰ型ホストおよびＮ型ホストを全て含む場合、Ｐ型ホストとＮ型ホストは、４：１～１：４、例えば、３：１～１：３の重量比で配合され得るが、これに限らない。一例として、発光物質層３４０は、１０～２００ｎｍの厚さを有していてもよいが、これに限らない。
発光物質層３４０と第２電極２２０の間には、電子輸送層３６０と電子注入層３７０が順次に積層されてもよい。電子輸送層３６０に含まれる電子輸送物質は、高い電子移動度が要求されるが、円滑な電子輸送を介して発光物質層３４０に電子を安定的に供給する。
電子輸送層３６０の電子輸送物質は、第２電極２２０から電子注入層３７０を経て伝達された電子と効率的に結合し、発光物質層３４０に電子を迅速に注入できるベンズイミダゾール系有機化合物を含んでもよい。ベンズイミダゾール系有機化合物を含む電子輸送層３６０のエネルギー準位（例えば、ＬＵＭＯエネルギー準位）と発光物質層３４０のエネルギー準位を制御し、発光物質層３４０に迅速に電子を注入することができる。
電子輸送層３６０は、発光物質層３４０と電子注入層３７０の間に順次に配置される第１電子輸送層３６０Ａおよび第２電子輸送層３６０Ｂを含む。すなわち、第１電子輸送層３６０Ａは、発光物質層３４０と電子注入層３７０の間に位置し、第２電子輸送層３６０Ｂは、第１電子輸送層３６０Ａと電子注入層３７０の間に位置する。
第１電子輸送層３６０Ａは、アントラセン置換基を有し、電子結合および電子輸送特性に優れた第１電子輸送物質（ＥＴＭ１）３６２を含んでもよい。第１電子輸送物質３６２は、下記化学式１の構造を有するベンズイミダゾール系有機化合物であってもよい。
化学式１中、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも１つは、非置換もしくは置換のアントラセニル基である。Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｍが複数の場合、それぞれのＲ３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｎが複数の場合、それぞれのＲ４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基である。ｍおよびｎは、それぞれ独立して、０～９の整数である。
化学式１中、ｍとｎがそれぞれ０の場合、第１電子輸送物質３６２は、下記構造を有していてもよい。
Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、化学式１で定義したのと同一である。
本明細書において「置換されない」または「置換されないか」とは、水素原子が置換されたことを意味し、この場合、水素原子は、軽水素、重水素および三重水素が含まれる。
本明細書において「置換された」という用語が使用される場合、置換基は、例えば、置換されないか、ハロゲンで置換されたアルキル基、置換されないか、ハロゲンで置換されたアルコキシ基、ハロゲン、シアノ基、カルボキシ基、カルボニル基、アミン基、アルキルアミン基、ニトロ基、ヒドラジル基（ｈｙｄｒａｚｙｌ ｇｒｏｕｐ）、スルホン酸基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基、シクロアルキルシリル基、アリールシリル基、置換されないかまたは置換されたアリール基、ヘテロアリール基などが挙げられるが、これに限らない。
本明細書において「ヘテロアリール基」、「ヘテロアリレン基」などで使用された用語「ヘテロ」は、これらの芳香族（ａｒｏｍａｔｉｃ）環を構成する炭素原子のうち１個以上、例えば、１～５個の炭素原子がＮ、Ｏ、Ｓ、Ｓｉ、Ｓｅ、Ｐ、Ｂおよびこれらの組み合わせからなる群から選ばれた１つ以上のヘテロ原子で置換されたことを意味する。
アリール基は、それぞれ独立して、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、ナフチル、アントラセニル、ペンタレニル、インデニル、インデノインデニル、ヘプタレニル、ビフェニルレニル、インダセニル、フェナレニル、フェナントレニル、ベンゾフェナントレニル、ジベンゾフェナントレニル、アズレニル、ピレニル、フルオランテニル、トリフェニルレニル、クリセニル、テトラフェニル、テトラセニル、プレイアデニル、ピセニル、ペンタフェニル、ペンタセニル、フルオレニル、インデノフルオレニルまたはスピロフルオレニルのような縮合されないかまたは縮合された（ｆｕｓｅｄ）アリール基であってもよいが、これに限らない。
ヘテロアリール基は、それぞれ独立して、ピロリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジニル、トリアジニル、テトラジニル、イミダゾリル、ピラゾリル、インドリル、イソインドリル、インダゾリル、インドリジニル、ピロリジニル、カルバゾリル、ベンゾカルバゾリル、ジベンゾカルバゾリル、インドロカルバゾリル、インデノカルバゾリル、ベンゾフロカルバゾリル、ベンゾチエノカルバゾリル、キノリニル、イソキノリニル、フタラジニル、キノキサリニル、シノリニル、キナゾリニル、キノゾリニル、キノリジニル、プリニル、ベンゾキノリニル、ベンゾイソキノリニル、ベンゾキナゾリニル、ベンゾキノキサリニル、アクリジニル、フェナントロリニル、ペリミジニル、フェナントリジニル、プテリジニル、ナフタリジニル、フラニル、ピラニル、オキサジニル、オキサゾリル、オキサジアゾリル、トリアゾリル、ジオキシニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、チオピラニル、キサンテニル、クロメニル、イソクロメニル、チオアジニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ジベンゾチオフェニル、ジフロピラジニル、ベンゾフロジベンゾフラニル、ベンゾチエノベンゾチオフェニル、ベンゾチエノジベンゾチオフェニル、ベンゾチエノベンゾフラニル、ベンゾチエノジベンゾフラニルまたはＮ－置換されたスピロフルオレニルのような縮合されないかまたは縮合されたヘテロアリール基であってもよいが、これに限らない。
例えば、化学式１中、Ｒ１～Ｒ４であってもよい前記Ｃ１－Ｃ１０アルキル基、前記Ｃ６－Ｃ３０アリール基および前記Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリール基は、それぞれ独立して、非置換、もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基、Ｃ６－Ｃ２０アリール基およびＣ３－Ｃ２０ヘテロアリール基のうち少なくとも１つで置換されてもよい。また、化学式１中、Ｌ１、Ｌ２およびＬ３であってもよい前記Ｃ６－Ｃ３０アリレン基および前記Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基は、それぞれ独立して、非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよい。
例示的な実施形態において、第１電子輸送物質３６２は、化学式１中、ベンズイミダゾールモイアティを構成する窒素原子または該窒素原子に連結され得るＬ１またはＬ２にアントラセニル基が連結されてもよい。このような構造を有する第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有していてもよい。
化学式２中、Ｒ１２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基である。Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基である。ｐは、１～３の整数である。ｑは、０～３の整数である。
例えば、化学式２中、Ｒ１２～Ｒ１４であってもよい前記Ｃ１－Ｃ１０アルキル基および前記Ｃ６－Ｃ３０アリール基は、それぞれ独立して、非置換、もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基およびＣ６－Ｃ２０アリール基のうち少なくとも１つで置換されてもよい。
一例として、化学式１および／または化学式２中、Ｒ１～Ｒ４およびＲ１２～Ｒ１４をそれぞれ構成するＣ１－Ｃ１０アルキル基は、Ｃ１－Ｃ５アルキル基であってもよい。化学式１および／または化学式２中、Ｒ１～Ｒ４およびＲ１２～Ｒ１４をそれぞれ構成する、前記Ｃ６－Ｃ３０アリール基は、それぞれ独立して、非置換、もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基、Ｃ６－Ｃ２０アリール基およびＣ３－Ｃ２０ヘテロアリール基のうち少なくとも１つで置換されてもよいフェニル基、ビフェニル基またはナフチル基であってもよい。また、化学式１および化学式２中、Ｌ１～Ｌ３およびＬ１１～Ｌ１３をそれぞれ構成するＣ６－Ｃ３０アリレン基は、それぞれ独立して、非置換、もしくは少なくとも１つ（例えば、１～２個）のＣ１－Ｃ５アルキル基で置換されてもよいフェニレン基、ビフェニレン基またはナフチレン基であってもよい。
例えば、第１電子輸送物質３６２は、下記化学式３の構造を有する少なくとも１つのベンズイミダゾール系有機化合物であってもよいが、これに限らない。
化学式１～化学式３の構造を有する第１電子輸送物質３６２は、電子に対する親和性に優れたベンズイミダゾールモイアティを含む。また、第１電子輸送物質３６２は、少なくとも１つのアントラセニル置換基を含み、発光物質層３４０に電子を効率的に注入させるのに適切なエネルギー準位（例えば、ＬＵＭＯエネルギー準位）を有する。第１電子輸送物質３６２を第１電子輸送層３６０Ａに導入し、発光物質層３４０に電子が迅速に注入される。正孔輸送層３２０から輸送された正孔と、電子輸送層３６０から輸送された電子がバランスよく発光物質層３４０に注入され、有機発光ダイオードＤ１の発光特性を改善することができる。
なお、第２電子輸送層３６０Ｂは、耐熱特性に優れたバルキー（ｂｕｌｋｙ）スピロフルオレン構造を含むベンズイミダゾール系有機化合物である第２電子輸送物質（ＥＴＭ２）３６４を含んでもよい。第２電子輸送物質３６４は、下記化学式４の構造を有するベンズイミダゾール系有機化合物であってもよい。
化学式４中、Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ２１およびＲ２２のうち少なくとも１つは、スピロ構造を有する非置換もしくは置換のフルオレニル基である。Ｒ２３およびＲ２４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｓが複数の場合、それぞれのＲ２３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｔが複数の場合、それぞれのＲ２４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基である。ｓおよびｔは、それぞれ独立して、０～７の整数である。
化学式４中、ｓおよびｔが、それぞれ、０である場合、第２電子輸送物質３６４は、下記構造を有していてもよい。
Ｒ２１、Ｒ２２、Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は、化学式４で定義したのと同一である。
例えば、化学式４中、Ｒ２１～Ｒ２４であってもよい前記Ｃ１－Ｃ１０アルキル基、前記Ｃ６－Ｃ３０アリール基および前記Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリール基は、それぞれ独立して、非置換、もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基、Ｃ６－Ｃ２０アリール基およびＣ３－Ｃ２０ヘテロアリール基のうち少なくとも１つで置換されてもよい。また、化学式４中、Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３であってもよい前記Ｃ６－Ｃ３０アリレン基および前記Ｃ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基は、それぞれ独立して、非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよい。
例示的な実施形態において、第２電子輸送物質３６４は、化学式４中、ベンズイミダゾールモイアティを構成する窒素原子または該窒素原子に連結され得るＬ２１またはＬ２２にスピロ構造を有するフルオレニル基が連結されてもよい。このような構造を有する第２電子輸送物質３６４は、下記化学式５の構造を有していてもよい。
化学式５中、Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基である。Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよい。Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基である。Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基である。Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができる。ｕは、０～４の整数である。ｗは、０～３の整数である。ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数である。
例えば、化学式５中、Ｒ３２～Ｒ３９であってもよい前記Ｃ１－Ｃ１０アルキル基および前記Ｃ６－Ｃ３０アリール基は、それぞれ独立して、非置換、もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基およびＣ６－Ｃ２０アリール基のうち少なくとも１つで置換されてもよい。
一実施形態において、化学式５のＸが単一結合である場合、フルオレンモイアティを含む全体環は、非置換もしくは置換の９，９－スピロビフルオレンモイアティを含んでもよい。他の実施形態において、化学式５のＸが窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含む場合、フルオレンモイアティを含む全体環は、それぞれ、置換されないかまたは置換されたアクリジンモイアティ、キサンテンモイアティまたはチオキサンテンモイアティとスピロ構造を形成する。
さらに他の実施形態において、化学式５のＸがＮＲ３９の場合、Ｒ３７またはＲ３８と、Ｒ３９が互いに結合し、置換されないかまたはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができる。これらの官能基が互いに結合して形成され得る環は、それぞれ、置換されないか、または少なくとも１つのＣ１－Ｃ５アルキル基で置換されてもよいピロール環およびインドール環を含んでもよいが、これに限らない。
一例として、化学式４および／または化学式５中、Ｒ２１～Ｒ２４およびＲ３２～Ｒ３９をそれぞれ構成するＣ１－Ｃ１０アルキル基は、Ｃ１－Ｃ５アルキル基であってもよい。化学式４および／または化学式５でＲ２１～Ｒ２４およびＲ３２～Ｒ３９をそれぞれ構成する、前記Ｃ６－Ｃ３０アリール基は、それぞれ独立して、非置換、もしくは置換されないか、Ｃ１－Ｃ１０アルキル基、Ｃ６－Ｃ２０アリール基およびＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基のうち少なくとも１つで置換されてもよいフェニル基、ビフェニル基またはナフチル基であってもよい。また、化学式４および／または化学式５中、Ｌ２１～Ｌ２３およびＬ３１～Ｌ３３をそれぞれ構成するＣ６－Ｃ３０アリレン基は、それぞれ、置換されないか、少なくとも１つ（例えば１－２個）のＣ１－Ｃ５アルキル基で置換されてもよいフェニレン基、ビフェニレン基またはナフチレン基であってもよい。
例えば、第２電子輸送物質３６４は、下記化学式６の構造を有する少なくとも１つのベンズイミダゾール系有機化合物であってもよいが、これに限らない。
化学式４～化学式６の構造を有する第２電子輸送物質３６４は、バルキー（ｂｕｌｋｙ）スピロフルオレン置換基を有するベンズイミダゾール系有機化合物である。２個の環が共有されるスピロモイアティは、自らの動きが抑制されるかたい（ｒｉｇｉｄ）モイアティである。前述した第１電子輸送物質３６２と比較して、同じ分子量を有する場合、バルキー（ｂｕｌｋｙ）置換基によって、第２電子輸送物質３６４は、耐熱特性に優れている。それだけでなく、第２電子輸送物質３６４において分子コアの障害（ｈｉｎｄｒａｎｃｅ）が増加し、隣接する層間の複合体（ｃｏｍｐｌｅｘ）が形成され、素子に悪影響を及ぼすのを防ぐことができる。
有機発光ダイオードＤ１が駆動するときに発生した高温の熱によって、電子輸送層３６０と電子注入層３７０の間の界面が崩壊したり、これらの有機層に含まれた素材が劣化することがある。しかしながら、本発明では、耐熱特性に優れた第２電子輸送物質３６４を電子注入層３７０に隣接する第２電子輸送層３６０Ｂに適用し、発光層２３０の高温安定性を確保することができる。有機発光ダイオードＤ１を長時間駆動しても、発光物質層３４０から放出される光の強度を維持することができる。したがって、輝度および発光寿命が向上した有機発光ダイオードＤ１を具現することができる。
電子注入層３７０は、第２電極２２０と電子輸送層３６０の間に位置するが、第２電極２２０の特性を改善し、素子の寿命を改善することができる。電子注入層３７０の電子注入物質は、下記化学式７の構造を有するフェナントロリン系有機化合物であってもよい電子注入物質３７２を含んでもよい。
化学式７中、Ｒ４１～Ｒ４７は、それぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基である。Ａは、ｋ価の非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０芳香族であり、ｋ個が複数の場合、それぞれのフェナントロリン骨格は、同でも異なっていてもよい。ｋは、１～６の整数である。
一実施形態において、化学式７中、ｋは、１または２であってもよい。化学式７中、ｋが１の場合、Ａは、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０芳香族、例えば、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であってもよい。化学式７中、ｋが２の場合、Ａは、２価の非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０芳香族連結機、例えば、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基であってもよい。
一例として、化学式７の構造を有するフェナントロリン系有機化合物の分子量は、４５０以上であってもよい。例えば、化学式７中、ｋが１のフェナントロリン系有機化合物の分子量は、４５０～６５０、ｋが２のフェナントロリン系有機化合物の分子量は、５００～８００、ｋが３のフェナントロリン系有機化合物の分子量は、６５０～１２５０、ｋが４のフェナントロリン系有機化合物の分子量は、９００～１４５０、ｋが５のフェナントロリン系有機化合物の分子量は、１０５０～１７００、ｋが６のフェナントロリン系有機化合物の分子量は、１２００～１８００であってもよいが、これに限らない。
例えば、電子注入層３７０に含まれ得るフェナントロリン系有機化合物である電子注入物質３７２は、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）、２，４，７，９－テトラフェニル－１，１０－フェナントロリン（Ｔｐｈｅｎ）、（２－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（ＨＮＢｈｅｎ）および下記化学式８の有機化合物のうち少なくとも１つであってもよいが、これに限らない。
他の実施形態において、電子注入層３７０は、化学式７～化学式８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物である電子注入物質３７２にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓのようなアルカリ金属および／またはＭｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａのようなアルカリ土類金属がドープされた有機層であってもよい。例えば、電子注入層３７０にアルカリ金属またはアルカリ土類金属は、約０．０１～３０重量％でドープされてもよい。
例えば、電子輸送層３６０および電子注入層３７０は、それぞれ、１～１００ｎｍの厚さを有していてもよいが、これに限らない。
正孔が発光物質層３４０を経て第２電極２２０に移動したり、電子が発光物質層３４０を経て第１電極２１０に移動する場合、素子の寿命と効率の減少をもたらすことができる。これを防止するために、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光ダイオードＤ１は、発光物質層３４０に隣接して少なくとも１つの励起子遮断層が位置してもよい。
例えば、例示的な実施形態に係る有機発光ダイオードＤ１は、正孔輸送層３２０と発光物質層３４０の間に電子の移動を制御、防止できる電子遮断層３３０が位置する。一例として、電子遮断層３３０内の電子遮断物質は、ＴＣＴＡ、トリス［４－（ジエチルアミノ）フェニル］アミン（ｔｒｉｓ［４－（ｄｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｐｈｅｎｙｌ］ａｍｉｎｅ）、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、ｍＣＰ、ｍＣＢＰ、ＣｕＰＣ、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（２，８－ｂｉｓ（９－ｐｈｅｎｙｌ－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌ－３－ｙｌ）ｄｉｂｅｎｚｏ［ｂ，ｄ］ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
また、発光物質層３４０と電子輸送層３６０の間に第２励起子遮断層として正孔遮断層３５０が位置し、発光物質層３４０と電子輸送層３６０の間に正孔の移動を防止する。例示的な実施形態において、正孔遮断層３５０内の正孔遮断物質は、オキサジアゾール系（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアゾール系（ｔｒｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、フェナントロリン系（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンゾオキサゾール系（ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンゾチアゾール系（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンズイミダゾール系（ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアジン系（ｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。
例えば、正孔遮断層３５０内の正孔遮断物質は、発光物質層３４０に使用された素材と比較して、ＨＯＭＯエネルギー準位が低い２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン（２，９－Ｄｉｍｅｔｈｙｌ－４，７－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，１０－ｐｈｅｎａｔｈｒｏｌｉｎｅ；ＢＣＰ）、ビス（２－メチル－８－キノリノラト－Ｎ１，Ｏ８）－（１，１’－ビフェニル－４－オラト）アルミニウム（Ｂｉｓ（２－ｍｅｔｈｙｌ－８－ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ－Ｎ１，Ｏ８）－（１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ；ＢＡｌｑ）、トリス（８－ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ｔｒｉｓ－（８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ ａｌｕｍｉｎｕｍ；Ａｌｑ３）、２－ビフェニル－４－イル－５－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－１，３，４－オキサジアゾール（２－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｙｌ－５－（４－ｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）－１，３，４－ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ；ＰＢＤ）、スピロ－ＰＢＤ、リチウムキノレート（ｌｉｔｈｉｕｍ ｑｕｉｎｏｌａｔｅ，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（ｂｉｓ－４，６－（３，５－ｄｉ－３－ｐｙｒｉｄｙｌｐｈｅｎｙｌ）－２－ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｉｍｉｄｉｎｅ；Ｂ３ＰＹＭＰＭ）、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およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる化合物を含んでもよいが、これに限らない。
電子遮断層３３０および／または正孔遮断層３５０は省略してもよい。一例として、電子遮断層３３０および正孔遮断層３５０は、それぞれ、１～１００ｎｍの厚さを有していてもよいが、これに限らない。
図３には、単一の発光部を有する有機発光ダイオードを示した。別法として、有機発光ダイオードは、２個以上の発光部を含んでもよいし（図５および図６参照）、それぞれの発光部は、同一または同様の発光波長範囲を有する発光物質層を含んでもよい。一例として、多数の発光部は、それぞれ、赤色で発光したり、緑色で発光したり、青色で発光することができる。
この際、多数の発光部のうち第２電極２２０に近接して配置される発光部は、発光物質層３４０と第２電極２２０の間に第１電子輸送物質３６２を含む第１電子輸送層３６０Ａと、第２電子輸送物質３６４を含む第２電子輸送層３６０Ｂが順次配置される構造を有する。これによって、高温安定性、発光輝度および発光寿命が向上したタンデム構造の有機発光ダイオードを構成することができる。
前述した実施形態では、単一の発光部からなる有機発光表示装置および有機発光ダイオードを中心に説明した。別法として、白色（Ｗ）発光を含むフルカラー表示装置をも具現することができるが、これについて説明する。
図４は、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。図４に示されたように、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光表示装置４００は、赤色の画素領域ＲＰ、緑色の画素領域ＧＰおよび青色の画素領域ＢＰをそれぞれ含む第１基板４０２と、第１基板４０２と対向する第２基板４０４と、第１基板４０２と第２基板４０４の間に位置し、白色光を発光する有機発光ダイオードＤと、有機発光ダイオードＤと第２基板４０４の間に位置するカラーフィルター層４８０と、を含む。
第１基板４０２および第２基板４０４は、それぞれ、ガラス基板、フレキシブル基板または高分子プラスチック基板であってもよい。例えば、第１および第２基板４０２、４０４は、それぞれ、ＰＩ、ＰＥＳ、ＰＥＮ、ＰＥＴ、ＰＣおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。第２基板４０４は省略してもよい。
第１基板４０２上にバッファー層４０６が形成され、バッファー層４０６上には、赤色の画素領域ＲＰ、緑色の画素領域ＧＰおよび青色の画素領域ＢＰそれぞれに対応して薄膜トランジスタＴｒが形成される。バッファー層４０６は省略してもよい。
バッファー層４０６上に半導体層４１０が形成される。一例として、半導体層４１０は、酸化物半導体物質からなってもよく、または多結晶シリコンからなってもよい。
半導体層４１０の上部には、絶縁物質、例えば、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なるゲート絶縁膜４２０が形成される。
ゲート絶縁膜４２０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４３０が半導体層４１０の中央に対応して形成される。ゲート電極４３０の上部には、絶縁物質、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や、ベンゾシクロブテンやフォトアクリル（ｐｈｏｔｏ－ａｃｒｙｌ）のような有機絶縁物質からなる層間絶縁膜４４０が形成される。
層間絶縁膜４４０は、半導体層４１０の両側の上面を露出する第１および第２半導体層コンタクトホール４４２、４４４を有する。第１および第２半導体層コンタクトホール４４２、４４４は、ゲート電極４３０の両側にゲート電極４３０から離隔して位置する。
層間絶縁膜４４０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４５２およびドレーン電極４５４が形成される。ソース電極４５２およびドレーン電極４５４は、ゲート電極４３０を中心に離隔して位置する。ソース電極４５２およびドレーン電極４５４は、それぞれ、第１および第２半導体層コンタクトホール４４２、４４４を介して半導体層４１０の両側と接触する。
半導体層４１０、ゲート電極４３０、ソース電極４５２およびドレーン電極４５４は、薄膜トランジスタＴｒを成し、薄膜トランジスタＴｒは、駆動素子（ｄｒｉｖｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ）として働く。
図４に示していないが、ゲート配線ＧＬ（図１参照）とデータ配線ＤＬ（図１参照）が互いに交差して画素領域を定義し、ゲート配線とデータ配線に連結されるスイッチング素子Ｔｓ（図１参照）がさらに形成される。前記スイッチング素子Ｔｓは、駆動素子である薄膜トランジスタＴｒに連結される。また、パワー配線ＰＬ（図１参照）がデータ配線ＤＬと平行に離隔して形成され、１フレーム（ｆｒａｍｅ）の間に駆動素子である薄膜トランジスタＴｒのゲート電極１３０の電圧を一定に維持させるためのストレージキャパシタＣｓｔをさらに構成してもよい。
ソース電極４５２およびドレーン電極４５４の上部には、保護層４６０が薄膜トランジスタＴｒを覆い、第１基板４０２の全面に形成される。保護層４６０は、薄膜トランジスタＴｒのドレーン電極４５４を露出するドレーンコンタクトホール４６２を有する。
保護層４６０上に有機発光ダイオードＤが位置する。有機発光ダイオードＤは、薄膜トランジスタＴｒのドレーン電極４５４に連結される第１電極５１０と、第１電極５１０と対向する第２電極５２０と、第１および第２電極５１０、５２０の間に位置する発光層５３０と、を含む。
それぞれの画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰ別に形成される第１電極５１０は、陽極（ａｎｏｄｅ）であってもよく、仕事関数の値が比較的大きい導電性物質からなってもよい。一例として、第１電極５１０は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＴＺＯ、ＳｎＯ、ＺｎＯ、ＩＣＯ、ＡＺＯおよび／またはこれらの組み合わせからなってもよいが、これに限らない。第１電極５１０の下部には、反射電極または反射層がさらに形成されてもよい。例えば、反射電極または反射層は、銀またはＡＰＣ合金からなってもよい。
保護層４６０上には、第１電極５１０の端部を覆うバンク層４６４が形成される。バンク層４６４は、画素領域ＲＰ、ＧＰ、ＢＰに対応して第１電極５１０の中央を露出する。バンク層４６４は省略してもよい。
第１電極５１０上に多数の発光部を含む発光層５３０が形成される。図５および図６に示されたように、発光層５３０は、多数の発光部６００、７００、７００Ａ、８００と１つ以上の電荷生成層６８０、７８０を含んでもよい。それぞれの発光部６００、７００、７００Ａ、８００は、少なくとも１つの発光物質層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子遮断層、正孔遮断層、電子輸送層および／または電子注入層をさらに含んでもよい。
発光層５３０が形成された第１基板４０２の上部に第２電極５２０が形成される。第２電極５２０は、表示領域の全面に位置し、仕事関数の値が比較的少ない物質からなり、電子を注入する陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）であってもよい。例えば、第２電極５２０は、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、銀（Ａｇ）、これらの合金および／またはこれらの組み合わせ（例えば、アルミニウム－マグネシウム合金（ＡｌＭｇ）のような反射特性の良い素材）からなってもよい。
なお、本発明の例示的な第２実施形態に係る有機発光表示装置４００は、発光層５３０から発光された光が第２電極５２０を介してカラーフィルター層４８０に入射するので、第２電極５２０は、光が透過できるように薄い厚さを有する。
カラーフィルター層４８０は、有機発光ダイオードＤの上部に位置し、赤色の画素領域ＲＰ、緑色の画素領域ＧＰおよび青色の画素領域ＢＰそれぞれに対応する赤色のカラーフィルターパターン４８２、緑色のカラーフィルターパターン４８４および青色のカラーフィルターパターン４８６を含む。図示してはいないが、カラーフィルター層４８０は、接着層によって有機発光ダイオードＤに付着されていてもよい。別法として、カラーフィルター層４８０は、有機発光ダイオードＤの真上に形成されてもよい。
外部の水分が有機発光ダイオードＤへ浸透するのを防ぐために、有機発光ダイオードＤとカラーフィルター層４８０の間に封止フィルム４７０が形成されてもよい。例えば、封止フィルム４７０は、第１無機絶縁層と、有機絶縁層と第２無機絶縁層の積層構造を有していてもよいが、これに限らない（図２の１７０参照）。また、第２基板４０４の外側面には、外部光反射を減らすための偏光板が付着されていてもよい。例えば、偏光板は、円偏光板であってもよい。
図４において、有機発光ダイオードＤから放出された光は、第２電極５２０を通過し、カラーフィルター層４８０は、有機発光ダイオードＤの上部に配置されている。すなわち、有機発光表示装置４００は、トップエミッションタイプであってもよい。別法として、有機発光表示装置４００がボトムエミッションタイプである場合、有機発光ダイオードＤの光は、第１電極５１０を通過し、カラーフィルター層４８０は、有機発光ダイオードＤと第１基板４０２の間に配置されてもよい。
図示してはいないが、有機発光ダイオードＤとカラーフィルター層４８０の間には、色変換層が設けられてもよい。色変換層は、赤色の画素領域ＲＰ、緑色の画素領域ＧＰおよび青色の画素領域ＢＰにそれぞれ対応し、赤色の色変換層、緑色の色変換層および青色の色変換層を含み、有機発光ダイオードＤから放出された白色光をそれぞれ赤色、緑色および青色に変換させることができる。例えば、色変換層は、量子ドットを含んでもよい。したがって、有機発光表示装置４００の色純度がさらに向上することができる。選択的な実施形態において、カラーフィルター層４８０の代わりに色変換層が含まれてもよい。
前述したように、有機発光ダイオードＤから放出された白色光は、赤色の画素領域ＲＰ、緑色の画素領域ＧＰおよび青色の画素領域ＢＰそれぞれに対応する赤色のカラーフィルター４８２、緑色のカラーフィルター４８４、青色のカラーフィルター４８６を通過することによって、赤色の画素領域ＲＰ、緑色の画素領域ＧＰおよび青色の画素領域ＢＰにそれぞれ赤色、緑色および青色光が表示される。
本発明の例示的な実施形態に係る有機発光表示装置に適用することができる有機発光ダイオードについてより具体的に説明する。図５は、本発明の例示的な実施形態によって２個の発光部がタンデム構造を成す有機発光ダイオードを概略的に示す断面図である。
図５に示されたように、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光ダイオードＤ２は、互いに対向する第１電極５１０および第２電極５２０と、第１電極５１０と第２電極５２０の間に位置する発光層５３０と、を含む。発光層５３０は、第１電極５１０と第２電極５２０の間に位置する第１発光部６００と、第１発光部６００と第２電極５２０の間に位置する第２発光部７００と、第１および第２発光部６００、７００の間に位置する電荷生成層６８０と、を含む。
第１電極５１０は、陽極であってもよく、仕事関数の値が比較的大きい導電性物質、例えば、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）で形成されてもよい。例を挙げると、第１電極５１０は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＴＺＯ、ＳｎＯ、ＺｎＯ、ＩＣＯおよび／またはＡＺＯからなってもよい。第２電極５２０は、陰極であってもよく、仕事関数の値が比較的小さい導電性物質、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｇ、これらの合金および／またはこれらの組み合わせのような反射特性の良い素材からなってもよい。
第１発光部６００は、第１発光物質層（下部発光物質層）６４０を含む。第１発光部６００は、第１電極５１０と第１発光物質層６４０の間に位置する正孔注入層６１０と、正孔注入層６１０と第１発光物質層６４０の間に位置する第１正孔輸送層（下部正孔輸送層、ＨＴＬ１）６２０と、第１発光物質層６４０と電荷生成層６８０の間に位置する下部電子輸送層（ｂｏｔｔｏｍ ＥＴＬ，Ｂ－ＥＴＬ）６６０のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。選択的にまたは追加的に、第１発光部６００は、第１正孔輸送層６２０と第１発光物質層６４０の間に位置する第１電子遮断層（下部電子遮断層、ＥＢＬ１）６３０および／または第１発光物質層６４０と下部電子輸送層６６０の間に位置する第１正孔遮断層（下部正孔遮断層、ＨＢＬ１）６５０をさらに含んでもよい。
第２発光部７００は、第２発光物質層（上部発光物質層）７４０を含む。第２発光部７００は、電荷生成層６８０と第２発光物質層７４０の間に位置する第２正孔輸送層（上部正孔輸送層、ＨＴＬ２）７２０と、第２電極５２０と第２発光物質層７４０の間に位置する上部電子輸送層（Ｕｐｐｅｒ ＥＴＬ，Ｕ－ＥＴＬ）７６０と、第２電極５２０と上部電子輸送層７６０の間に位置する電子注入層７７０のうち少なくとも１つを含んでもよい。選択的にまたは追加的に、第２発光部７００は、第２正孔輸送層７２０と第２発光物質層７４０の間に位置する第２電子遮断層（上部電子遮断層、ＥＢＬ２）７３０および／または第２発光物質層７４０と上部電子輸送層７６０の間に位置する第２正孔遮断層（上部正孔遮断層、ＨＢＬ２）７５０をさらに含んでもよい。
この際、第１発光物質層６４０および第２発光物質層７４０のうち少なくとも１つは、青色で発光することができる。第１発光物質層６４０および第２発光物質層７４０のうち他の１つは、青色より長波長帯域のカラー、例えば、赤緑色で発光し、有機発光ダイオードＤ２は、白色（Ｗ）発光を実現することができる。以下では、第１発光物質層６４０が青色で発光し、第２発光物質層７４０が赤緑色で発光する場合を中心に説明する。
正孔注入層６１０は、第１電極５１０と第１正孔輸送層６２０の間に位置し、無機物である第１電極５１０と有機物である第１正孔輸送層６２０の間の界面特性を向上させる。一例として、正孔注入層６１０の正孔注入物質は、ＭＴＤＡＴＡ、ＮＡＴＡ、１Ｔ－ＮＡＴＡ、２Ｔ－ＮＡＴＡ、ＣｕＰｃ、ＴＣＴＡ、ＮＰＢ（ＮＰＤ）、ＤＮＴＰＤ、ＨＡＴ－ＣＮ、Ｆ４－ＴＣＮＱ、Ｆ６－ＴＣＮＮＱ、ＴＤＡＰＢ、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、ＮＰＮＰＢ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。選択的に、正孔注入層６１０は、正孔輸送物質であるホストと、ＨＡＴ－ＣＮ、Ｆ４－ＴＣＮＱ、Ｆ６－ＴＣＮＮＱ、ＮＰＤ９およびこれらの組み合わせであってもよいＰ型ドーパントを含んでもよい。有機発光ダイオードＤ２の特性によって正孔注入層６１０は省略してもよい。
第１および第２正孔輸送層６２０、７２０内の正孔輸送物質は、それぞれ独立して、ＴＰＤ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＢＰＢＰＡ、ＣＢＰ、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ、ＴＦＢ、ＴＡＰＣ、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、Ｎ－（［１，１’－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－アミンおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
下部電子輸送層６６０および上部電子輸送層７６０は、それぞれ、第１発光部６００および第２発光部７００における電子輸送を円滑にする。電子注入層７７０は、第２電極５２０と上部電子輸送層７６０の間に位置するが、第２電極５２０の特性を改善し、素子の寿命を改善することができる。
また、第１および第２電子遮断層６３０、７３０内の電子遮断物質は、それぞれ独立して、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、ｍＣＰ、ｍＣＢＰ、ＣｕＰＣ、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／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
第１および第２正孔遮断層６５０、７５０の正孔遮断物質は、それぞれ独立して、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、ベンズ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つが使用できる。例えば、第１および第２正孔遮断層６５０、７５０の正孔遮断物質は、それぞれ独立して、ＢＣＰ、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、スピロ－ＰＢＤ、Ｌｉｑ、Ｂ３ＰＹＭＰＭ、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およびこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。第２正孔遮断層７５０は省略してもよい。
電荷生成層（ｃｈａｒｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ，ＣＧＬ）６８０は、第１発光部６００と第２発光部７００の間に位置する。電荷生成層６８０は、下部電子輸送層６６０と第２正孔輸送層７２０の間に位置するＮ型電荷生成層（Ｎ－ＣＧＬ）６８５と、Ｎ型電荷生成層６８４と第２正孔輸送層７２０の間に位置するＰ型電荷生成層（Ｐ－ＣＧＬ）６９０とを含む。Ｎ型電荷生成層６８５は、第１発光部６００の第１発光物質層６４０に電子を注入し、Ｐ型電荷生成層６９０は、第２発光部７００の第２発光物質層７４０に正孔を注入する。
一実施形態において、Ｐ型電荷生成層６９０は、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）、ベリリウム酸化物（Ｂｅ２Ｏ３）、バナジウム酸化物（Ｖ２Ｏ５）およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる無機物を含んでもよい。他の実施形態において、Ｐ型電荷生成層６９０は、ＮＰＤ、ＤＮＴＰＤ、ＨＡＴ－ＣＮ、Ｆ４－ＴＣＮＱ、Ｆ６－ＴＣＮＱ、ＴＰＤ、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラナフタレニル－ベンジジン（ＴＮＢ）、ＴＣＴＡ、Ｎ，Ｎ’－ジオクチル－３，４，９，１０－ペリレンジカルボキシミド（Ｎ，Ｎ’－ｄｉｏｃｔｙｌ－３，４，９，１０－ｐｅｒｙｌｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｉｍｉｄｅ；ＰＴＣＤＩ－Ｃ８）およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる有機物を含んでもよい。選択的に、Ｐ型電荷生成層６９０は、ＮＰＤ、ＤＮＴＰＤ、ＴＰＤ、ＴＮＢ、ＴＣＴＡおよび／またはこれらの組み合わせであってもよいホストと、Ｆ４－ＴＣＮＱ、Ｆ６－ＴＣＮＮＱ、ＮＰＤ－９およびこれらの組み合わせであってもよいＰ型ドーパントを含んでもよい。Ｐ型電荷生成層６９０中のＰ型ドーパントの含有量は、１～３０重量％、例えば、３～２５重量％であってもよいが、これに限らない。
有機発光ダイオードＤ２の発光層５３０を構成するＮ型電荷生成層６８５および／または電子注入層７７０のうち少なくとも１つは、フェナントロリン系有機化合物を含んでもよい。この際、フェナントロリン系有機化合物を含むＮ型電荷生成層６８５および／または電子注入層７７０に隣接する下部電子輸送層６６０および／または上部電子輸送層７６０は、２層で構成されてもよい。
例示的な実施形態において、Ｎ型電荷生成層６８５は、化学式７～８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質６８７を含んでもよい。他の実施形態において、Ｎ型電荷生成層６８５は、化学式７～化学式８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質６８７にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓのようなアルカリ金属および／またはＭｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａのようなアルカリ土類金属でドープされた有機層であってもよい。例えば、Ｎ型電荷生成層６８５にアルカリ金属またはアルカリ土類金属が約０．０１～３０重量％でドープされてもよい。
Ｎ型電荷生成層６８５が化学式７～８のフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質６８７を含む場合、Ｎ型電荷生成層６８５に隣接して位置する下部電子輸送層６６０は、第１発光物質層６４０とＮ型電荷生成層６８５の間に順次に位置する下部第１電子輸送層６６０Ａと下部第２電子輸送層６６０Ｂを含んでもよい。下部第１電子輸送層６６０Ａは、化学式１～化学式３の構造を有する第１電子輸送物質６６２を含み、下部第２電子輸送層６６０Ｂは、化学式４～化学式６の構造を有する第２電子輸送物質６６４を含んでもよい。
他の実施形態において、Ｎ型電荷生成層６８５は、無機物および／またはフェナントロリン系以外の他の有機化合物を含んでもよい。
Ｎ型電荷生成層６８５が無機物および／またはフェナントロリン系以外の他の有機化合物を含む場合、下部電子輸送層６６０は、単層構造を有していてもよい。一例として、単層構造の下部電子輸送層６６０の電子輸送物質は、オキサジアゾール系（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、トリアゾール系（ｔｒｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、フェナントロリン系（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンゾオキサゾール系（ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンゾチアゾール系（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンズイミダゾール系（ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、トリアジン系（ｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅｄ）化合物のうちいずれか１つを含んでもよい。
例えば、単層構造を有する下部電子輸送層６６０Ａの電子輸送物質は、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、スピロ－ＰＢＤ、Ｌｉｑ、ＴＰＢｉ、ＢＡｌｑ、Ｂｐｈｅｎ、ＮＢｐｈｅｎ、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（３－（４－Ｂｉｐｈｅｎｙｌ）－４－ｐｈｅｎｙｌ－５－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ－１，２，４－ｔｒｉａｚｏｌｅ；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（４－（Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－１－ｙｌ）－３，５－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－４Ｈ－１，２，４－ｔｒｉａｚｏｌｅ；ＮＴＡＺ）、１，３，５－トリ（ｐ－ピリド－３－イル－フェニル）ベンゼン（１，３，５－Ｔｒｉ（ｐ－ｐｙｒｉｄ－３－ｙｌ－ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ；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（２，４，６－Ｔｒｉｓ（３’－（ｐｙｒｉｄｉｎ－３－ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ－３－ｙｌ）１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ；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）－ａｌｔ－２，７－（９，９－ジオクチルフルオレン）］（Ｐｏｌｙ［９，９－ｂｉｓ（３’－（（Ｎ，Ｎ－ｄｉｍｅｔｈｙｌ）－Ｎ－ｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ）－ｐｒｏｐｙｌ）－２，７－ｆｌｕｏｒｅｎｅ］－ａｌｔ－２，７－（９，９－ｄｉｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）］；ＰＦＮＢｒ）、トリス（フェニルキノキサリンド）（ｔｒｉｓ（ｐｈｅｎｙｌｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ）；ＴＰＱ）、ＴＳＰＯ１、２－［４－（９，１０－ジ－ナフタレン－２－イル－アントラセン－２－イル）フェニル）］－１－フェニル－１Ｈ－ベンズイミダゾール（２－［４－（９，１０－Ｄｉ－２－ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｙｌ－２－ａｎｔｈｒａｃｅｎ－２－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ］－１－ｐｈｅｎｙｌ－１Ｈ－ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ；ＺＡＤＮ）および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
他の実施形態において、電子注入層７７０は、化学式７～化学式８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物である電子注入物質７７２を含んでもよい。電子注入層７７０が化学式７～８のフェナントロリン系有機化合物であってもよい電子注入物質７７２を含む場合、電子注入層７７０に隣接して位置する上部電子輸送層７６０は、第２発光物質層７４０と電子注入層７７０の間に順次に位置する上部第１電子輸送層７６０Ａおよび上部第２電子輸送層７６４を含んでもよい。上部第１電子輸送層７６０Ａは、化学式１～化学式３の構造を有する第１電子輸送物質７６２を含み、上部第２電子輸送層７６０Ｂは、化学式４～化学式６の構造を有する第２電子輸送物質７６４を含んでもよい。
さらに他の実施形態において、電子注入層７７０は、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＮａＦ、ＢａＦ２などのアルカリ金属ハライド系物質および／またはアルカリ土類金属ハライド系物質および／またはリチウムキノレート（ｌｉｔｈｉｕｍ ｑｕｉｎｏｌａｔｅ，Ｌｉｑ）、リチウムベンゾアート（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｅｎｚｏａｔｅ）、ステアリン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｓｔｅａｒａｔｅ）などの有機金属系物質を含んでもよい。
電子注入層７７０がアルカリ金属ハライド系物質および／またはアルカリ土類金属ハライド系物質および／または有機金属系物質を含む場合、電子注入層７７０に隣接して位置する上部電子輸送層７６０は、単層構造を有していてもよい。一例として、単層構造の上部電子輸送層７６０の電子輸送物質は、オキサジアゾール系（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアゾール系（ｔｒｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、フェナントロリン系（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンゾオキサゾール系（ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンゾチアゾール系（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンズイミダゾール系（ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアジン系（ｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物のうちいずれか１つを含んでもよい。
例えば、単層構造の上部電子輸送層７６０の電子輸送物質は、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、スピロ－ＰＢＤ、Ｌｉｑ、ＴＰＢｉ、ＢＡｌｑ、Ｂｐｈｅｎ、ＮＢｐｈｅｎ、ＢＣＰ、ＴＡＺ、ＮＴＡＺ、ＴｐＰｙＰＢ、ＴｍＰＰＰｙＴｚ、ＰＦＮＢｒ、ＴＰＱ、ＴＳＰＯ１、ＺＡＤＮおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
他の実施形態において、前述した電子輸送材料と電子注入材料は、互いに配合され、単一の電子輸送－電子注入層を形成することができる。電子輸送材料と電子注入材料は、４：１～１：４、例えば、２：１～１：２の重量比で配合されてもよいが、これに限らない。
電子輸送特性に優れた第１電子輸送物質６６２、７６２を含む第１電子輸送層６６０Ａ、７６０Ａを発光物質層６４０、７４０に隣接して配置し、耐熱特性に優れた第２電子輸送物質６６４、７６４からなる第２電子輸送層６６０Ｂ、７６４を熱的に脆弱なＮ型電荷生成層６８５および／または電子注入層７７０に隣接して配置し、高温安定性、光強度、発光輝度および発光寿命が向上した有機発光ダイオードＤ２を具現することができる。
有機発光ダイオードＤ２において第１発光物質層６４０は、青色発光物質層であってもよい。第１発光物質層６４０が青色発光物質層である場合、青色発光物質層の他にスカイブルー（Ｓｋｙ Ｂｌｕｅ）発光物質層または深青色（Ｄｅｅｐ Ｂｌｕｅ）発光物質層であってもよい。第１発光物質層６４０は、青色ホストと青色ドーパントを含んでもよい。青色ドーパントは、青色燐光物質、青色蛍光物質および青色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。青色ホストおよび青色ドーパントは、図３を参照して説明したのと同一であってもよい。
第２発光物質層７４０は、第２電子遮断層７３０と第２正孔遮断層７５０の間に位置する第１層７４２と、第１層７４２と第２正孔遮断層７５０の間に位置する第２層７４４と、を含んでもよい。第１層７４２と第２層７４４のうちいずれか一方は、赤色を発光し、他方は、緑色で発光することができる。以下では、第１層７４２が赤色で発光し、第２層７４４が緑色で発光する場合を中心に説明する。
第１層７４２は、赤色ホストと赤色ドーパントを含んでもよい。赤色ドーパントは、赤色燐光物質、赤色蛍光物質および赤色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。赤色ホストおよび赤色ドーパントは、図３を参照して説明したのと同一であってもよい。
第２層７４４は、緑色ホストと緑色ドーパントを含んでもよい。緑色ドーパントは、緑色燐光物質、緑色蛍光物質および緑色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。緑色ホストおよび緑色ドーパントは、図３を参照して説明したのと同一であってもよい。
第１発光物質層６４０および第２発光物質層７４０それぞれにおいて、ホストは、５０～９９重量％、例えば、８０～９５重量％の含有量で含まれ得、ドーパントは、１～５０重量％、例えば、５～２０重量％の含有量で含まれ得るが、これに限らない。第１発光物質層６４０および第２発光物質層７４０がそれぞれＰ型ホストとＮ型ホストを含む場合、Ｐ型ホストとＮ型ホストは、４：１～１：４、例えば、３：１～１：３の重量比で配合されてもよいが、これに限らない。
なお、第２発光物質層７４０は、第１層７４２と第２層７４４の間に黄緑色で発光しうる第３層７４６（図６参照）をさらに含んでもよい。
有機発光ダイオードは、３個以上の発光部がタンデム構造を有していてもよい。図６は、本発明の例示的な実施形態によって３個の発光部がタンデム構造を成す有機発光ダイオードを概略的に示す断面図である。
図６に示されたように、本発明の例示的な実施形態に係る有機発光ダイオードＤ３は、互いに対向する第１電極５１０および第２電極５２０と、第１電極５１０と第２電極５２０の間に位置する発光層５３０Ａと、を含む。発光層５３０Ａは、第１電極５１０と第２電極５２０の間に位置する第１発光部６００と、第１発光部６００と第２電極５２０の間に位置する第２発光部７００Ａと、第２発光部７００Ａと第２電極５２０の間に位置する第３発光部８００と、第１発光部６００と第２発光部７００Ａの間に位置する第１電荷生成層６８０と、第２発光部７００Ａと第３発光部８００の間に位置する第２電荷生成層７８０と、を含む。
第１発光部６００は、第１発光物質層（下部発光物質層）６４０を含む。第１発光部６００は、第１電極５１０と第１発光物質層６４０の間に位置する正孔注入層６１０と、正孔注入層６１０と第１発光物質層６４０の間に位置する第１正孔輸送層（下部正孔輸送層、ＨＴＬ１）６２０と、第１発光物質層６４０と第１電荷生成層６８０の間に位置する下部電子輸送層６６０のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。選択的にまたは追加的に、第１発光部６００は、第１正孔輸送層６２０と第１発光物質層６４０の間に位置する第１電子遮断層（下部電子遮断層）６３０と第１発光物質層６４０と下部電子輸送層６６０の間に位置する第１正孔遮断層（下部正孔遮断層）６５０のうちいずれか１つをさらに含んでもよい。
第２発光部７００Ａは、第２発光物質層（中間発光物質層）７４０Ａを含む。第２発光部７００Ａは、第１電荷生成層６８０と第２発光物質層７４０Ａの間に位置する第２正孔輸送層（中間正孔輸送層、ＨＴＬ２）７２０と、第２発光物質層７４０Ａと第２電荷生成層７８０の間に位置する中間電子輸送層（Ｍｉｄｄｌｅ ＥＴＬ，Ｍ－ＥＴＬ）７６０のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。選択的にまたは追加的に、第２発光部７００Ａは、第２正孔輸送層７２０と第２発光物質層７４０Ａの間に位置する第２電子遮断層（中間電子遮断層）７３０と第２発光物質層７４０Ａと中間電子輸送層７６０の間に位置する第２正孔遮断層（中間正孔遮断層）７５０のうちいずれか１つをさらに含んでもよい。
第３発光部８００は、第３発光物質層（上部発光物質層）８４０を含む。第３発光部８００は、第２電荷生成層７８０と第３発光物質層８４０の間に位置する第３正孔輸送層（上部正孔輸送層、ＨＴＬ３）８２０と、第３発光物質層７４０と第２電極５２０の間に位置する上部電子輸送層８６０と、上部電子輸送層８６０と第２電極５２０の間に位置する電子注入層８７０のうち少なくともいずれか１つを含んでもよい。選択的にまたは追加的に、第３発光部８００は、第３正孔輸送層８２０と第３発光物質層８４０の間に位置する第３電子遮断層（上部電子遮断層）８３０と第３発光物質層８４０と上部電子輸送層８６０の間に位置する第３正孔遮断層（上部正孔遮断層）８５０のうちいずれか１つをさらに含んでもよい。
この際、第１～第３発光物質層６４０、７４０Ａ、８４０のうち少なくともいずれか１つは、赤緑色で発光することができる。なお、第１～第３発光物質層６４０、７４０Ａ、８４０のうち他の１つは、青色で発光し、有機発光ダイオードＤ３は、白色（Ｗ）発光を具現することができる。以下では、第２発光物質層７４０Ａが赤緑色で発光する場合を中心に説明する。
正孔注入層６１０の正孔注入物質は、ＭＴＤＡＴＡ、ＮＡＴＡ、１Ｔ－ＮＡＴＡ、２Ｔ－ＮＡＴＡ、ＣｕＰｃ、ＴＣＴＡ、ＮＰＢ（ＮＰＤ）、ＤＮＴＰＤ、ＨＡＴ－ＣＮ、Ｆ４－ＴＣＮＱ、Ｆ６－ＴＣＮＮＱ、ＴＤＡＰＢ、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、ＮＰＮＰＢ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。選択的に、正孔注入層６１０は、正孔輸送物質であるホストと、ＨＡＴ－ＣＮ、Ｆ４－ＴＣＮＱ、Ｆ６－ＴＣＮＮＱ、ＮＰＤ９およびこれらの組み合わせであってもよいＰ型ドーパントを含んでもよい。有機発光ダイオードＤ２の特性によって正孔注入層６１０は省略してもよい。
第１～第３正孔輸送層６２０、７２０、８２０内の正孔輸送物質は、それぞれ独立して、ＴＰＤ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＢＰＢＰＡ、ＣＢＰ、Ｐｏｌｙ－ＴＰＤ、ＴＦＢ、ＴＡＰＣ、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、Ｎ－（［１，１’－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－アミンおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
下部電子輸送層６６０、中間電子輸送層７６０および上部電子輸送層８６０は、それぞれ、第１発光部６００、第２発光部７００および第３発光部８００において電子輸送を円滑にする。電子注入層８７０は、第２電極５２０と上部電子輸送層８６０の間に位置するが、第２電極５２０の特性を改善し、素子の寿命を改善することができる。
第１～第３電子遮断層６３０、７３０、８３０の電子遮断物質は、それぞれ独立して、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、ｍＣＰ、ｍＣＢＰ、ＣｕＰＣ、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／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
第１～第３正孔遮断層６５０、７５０、８５０の正孔遮断物質は、それぞれ独立して、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、ベンズ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つが使用できる。
第１電荷生成層６８０は、第１発光部６００と第２発光部７００Ａの間に位置し、第２電荷生成層７８０は、第２発光部７００Ａと第３発光部８００の間に位置する。第１電荷生成層６８０は、下部電子輸送層６６０と第２正孔輸送層７２０の間に位置する第１のＮ型電荷生成層６８５と、第１のＮ型電荷生成層６８５と第２正孔輸送層７２０の間に位置する第１のＰ型電荷生成層６９０と、を含む。第２電荷生成層７８０は、中間電子輸送層７６０と第３正孔輸送層８２０の間に位置する第２のＮ型電荷生成層７８５と、第２のＮ型電荷生成層７８５と第３正孔輸送層８２０の間に位置する第２のＰ型電荷生成層７９０と、を含む。
この際、第１および第２のＮ型電荷生成層６８５、７８５は、それぞれ、第１および第２発光部６００、７００Ａの第１および第２発光物質層６４０、７４０Ａに電子を注入し、第１および第２のＰ型電荷生成層６９０、７９０は、それぞれ、第２および第３発光部７００Ａ、８００の第２および第３発光物質層７４０Ａ、８４０に正孔を注入する。
第１および第２のＮ型電荷生成層６８５、７８５と、第１および第２のＰ型電荷生成層６９０、７９０は、それぞれ、図５を参照して説明したＮ型電荷生成層およびＰ型電荷生成層と同じ構成を有していてもよい。
有機発光ダイオードＤ３の発光層５３０Ａを構成する第１のＮ型電荷生成層６８５、第２のＮ型電荷生成層７８５および／または電子注入層８７０のうち少なくとも１つは、フェナントロリン系有機化合物を含んでもよい。この際、フェナントロリン系有機化合物を含む第１のＮ型電荷生成層６８５、第２のＮ型電荷生成層７８５および／または電子注入層７７０に隣接して位置する下部電子輸送層６６０、中間電子輸送層７６０および／または上部電子輸送層７６０は、２層で構成されてもよい。
一実施形態において、第１のＮ型電荷生成層６８５は、化学式７～８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質６８７を含んでもよい。選択的に、第１のＮ型電荷生成層６８５は、化学式７～化学式８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質６８７にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓのようなアルカリ金属および／またはＭｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｒａのようなアルカリ土類金属でドープされた有機層であってもよい。
第１のＮ型電荷生成層６８５が化学式７～化学式８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質６８７を含む場合、第１のＮ型電荷生成層６８５に隣接して位置する下部電子輸送層６６０は、第１発光物質層６４０とＮ型電荷生成層６８５の間に順次に位置する下部第１電子輸送層６６０Ａと下部第２電子輸送層６６０Ｂを含んでもよい。下部第１電子輸送層６６０Ａは、化学式１～化学式３の構造を有する第１電子輸送物質６６２を含み、下部第２電子輸送層６６０Ｂは、化学式４～化学式６の構造を有する第２電子輸送物質６６４を含んでもよい。
他の実施形態において、第１のＮ型電荷生成層６８５は、無機物および／またはフェナントロリン系以外の他の有機化合物を含んでもよい。
第１のＮ型電荷生成層６８５が無機物および／またはフェナントロリン系以外の他の有機化合物を含む場合、下部電子輸送層６６０は、単層構造を有していてもよい。一例として、単層構造を有する下部電子輸送層６６０の電子輸送物質は、オキサジアゾール系（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアゾール系（ｔｒｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、フェナントロリン系（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンゾオキサゾール系（ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンゾチアゾール系（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンズイミダゾール系（ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアジン系（ｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物のうちいずれか１つを含んでもよい。
例えば、下部電子輸送層６６０の電子輸送物質は、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、スピロ－ＰＢＤ、Ｌｉｑ、ＴＰＢｉ、ＢＡｌｑ、Ｂｐｈｅｎ、ＮＢｐｈｅｎ、ＢＣＰ、ＴＡＺ、ＮＴＡＺ、ＴｐＰｙＰＢ、ＴｍＰＰＰｙＴｚ、ＰＦＮＢｒ、ＴＰＱ、ＴＳＰＯ１、ＺＡＤＮおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
さらに他の実施形態において、第２のＮ型電荷生成層７８５は、化学式７～８の構造を有するフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質７８７を含み、選択的に、Ｎ型電荷生成物質７８７にドープされたアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属を含んでもよい。
第２のＮ型電荷生成層７８５が化学式７～８のフェナントロリン系有機化合物であるＮ型電荷生成物質７８７を含む場合、第２のＮ型電荷生成層７８５に隣接して位置する中間電子輸送層７６０は、第２発光物質層７４０Ａと第２のＮ型電荷生成層７８５の間に順次に位置する中間第１電子輸送層７６０Ａと中間第２電子輸送層７６４を含んでもよい。中間第１電子輸送層７６０Ａは、化学式１～化学式３の構造を有する第１電子輸送物質７６２を含み、中間第２電子輸送層６６０Ｂは、化学式４～化学式６の構造を有する第２電子輸送物質７６４を含んでもよい。
他の実施形態において、第２のＮ型電荷生成層７８５は、無機物および／またはフェナントロリン系以外の他の有機化合物を含んでもよい。
第２のＮ型電荷生成層７８５が無機物および／またはフェナントロリン系以外の他の有機化合物を含む場合、中間電子輸送層７６０は、単層構造を有していてもよい。一例として、単層構造を有する中間電子輸送層７６０の電子輸送物質は、オキサジアゾール系（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアゾール系（ｔｒｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、フェナントロリン系（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンゾオキサゾール系（ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンゾチアゾール系（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンズイミダゾール系（ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアジン系（ｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物のうちいずれか１つを含んでもよい。例えば、単層構造を有する中間電子輸送層７６０の電子輸送物質は、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、スピロ－ＰＢＤ、Ｌｉｑ、ＴＰＢｉ、ＢＡｌｑ、Ｂｐｈｅｎ、ＮＢｐｈｅｎ、ＢＣＰ、ＴＡＺ、ＮＴＡＺ、ＴｐＰｙＰＢ、ＴｍＰＰＰｙＴｚ、ＰＦＮＢｒ、ＴＰＱ、ＴＳＰＯ１、ＺＡＤＮおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
さらに他の実施形態において、電子注入層８７０は、化学式７～化学式８の構造を有する有機化合物である電子注入物質８７２を含んでもよい。電子注入層８７０が化学式７～８のフェナントロリン系有機化合物である電子注入物質８７２を含む場合、電子注入層８７０に隣接して位置する上部電子輸送層８６０は、第３発光物質層８４０と電子注入層８７０の間に順次に位置する上部第１電子輸送層８６０Ａと上部第２電子輸送層８６０Ｂを含んでもよい。上部第１電子輸送層８６０Ａは、化学式１～化学式３の構造を有する第１電子輸送物質８６２を含み、上部第２電子輸送層８６０Ｂは、化学式４～化学式６の構造を有する第２電子輸送物質８６４を含んでもよい。
さらに他の実施形態において、電子注入層８７０は、ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＮａＦ、ＢａＦ２などのアルカリ金属ハライド系物質および／またはアルカリ土類金属ハライド系物質および／またはリチウムキノレート（ｌｉｔｈｉｕｍ ｑｕｉｎｏｌａｔｅ，Ｌｉｑ）、リチウムベンゾアート（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｅｎｚｏａｔｅ）、ステアリン酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ ｓｔｅａｒａｔｅ）などの有機金属系物質が使用されることができるが、本発明がこれに限らない。
電子注入層８７０がアルカリ金属ハライド系物質および／またはアルカリ土類金属ハライド系物質および／または有機金属系物質を含む場合、電子注入層８７０に隣接して位置する上部電子輸送層８６０は、単層構造を有していてもよい。一例として、単層構造を有する上部電子輸送層８６０の電子輸送物質は、オキサジアゾール系（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアゾール系（ｔｒｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、フェナントロリン系（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンゾオキサゾール系（ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ－ｂａｓｅｄ）化合物、ベンゾチアゾール系（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、ベンズイミダゾール系（ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ－ｂａｓｅ）化合物、トリアジン系（ｔｒｉａｚｉｎｅ－ｂａｓｅ）化合物のうちいずれか１つを含んでもよい。例えば、単層構造を有する上部電子輸送層８６０の電子輸送物質は、Ａｌｑ３、ＰＢＤ、スピロ－ＰＢＤ、Ｌｉｑ、ＴＰＢｉ、ＢＡｌｑ、Ｂｐｈｅｎ、ＮＢｐｈｅｎ、ＢＣＰ、ＴＡＺ、ＮＴＡＺ、ＴｐＰｙＰＢ、ＴｍＰＰＰｙＴｚ、ＰＦＮＢｒ、ＴＰＱ、ＴＳＰＯ１、ＺＡＤＮおよび／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。
他の実施形態において、前述した電子輸送材料と電子注入材料は、互いに配合され、単一の電子輸送－電子注入層を形成することができる。電子輸送材料と電子注入材料は、４：１～１：４、例えば、２：１～１：２の重量比で配合されてもよいが、これに限らない。
第１発光物質層６４０および第３発光物質層８４０は、それぞれ青色発光物質層であってもよい。第１および第３発光物質層６４０、８４０が青色発光物質層である場合、青色発光物質層の他にスカイブルー（Ｓｋｙ Ｂｌｕｅ）発光物質層または深青色（Ｄｅｅｐ Ｂｌｕｅ）発光物質層であってもよい。第１および第３発光物質層６４０、８４０は、それぞれ、ホストと青色ドーパントを含んでもよい。青色ホストおよび青色ドーパントは、それぞれ、図３を参照して説明したのと同一であってもよい。例えば、青色ドーパントは、青色燐光物質、青色蛍光物質および青色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。選択的に、第１発光物質層６４０および第３発光物質層８４０の青色ドーパントは、カラーおよび発光効率が同じでも異なっていてもよい。
第２発光物質層７４０Ａは、第２電子遮断層７３０と第２正孔遮断層７５０の間に順次に位置する第１層７４２、第３層７４６および第２層７４４を含んでもよい。第１層７４２および第２層７４４のうちいずれか一方は、赤色を発光し、他方は、緑色で発光することができる。以下では、第１層７４２が赤色で発光し、第２層７４４が緑色で発光する場合を中心に説明する。
第１層７４２は、赤色ホストと赤色ドーパントを含んでもよい。赤色ホストと赤色ドーパントは、図３を参照して説明したのと同一であってもよい。例えば、赤色ドーパントは、赤色燐光物質、赤色蛍光物質および赤色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。
第２層７４４は、緑色ホストと緑色ドーパントを含んでもよい。緑色ホストと緑色ドーパントは、図３を参照して説明したのと同一であってもよい。例えば、緑色ドーパントは、緑色燐光物質、緑色蛍光物質および緑色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。
第３層７４６は、黄緑色（ｙｅｌｌｏｗ ｇｒｅｅｎ）発光物質層であってもよい。第３層７４６は、黄緑色ホストと黄緑色ドーパントを含んでもよい。一例として、黄緑色ホストは、赤色ホストおよび／または緑色ホストを含んでもよい。黄緑色ドーパントは、黄緑色燐光物質、黄緑色蛍光物質および黄緑色遅延蛍光物質のうち少なくとも１つを含んでもよい。
例えば、黄緑色ドーパントは、５，６，１１，１２－テトラフェニルナフタレン（５，６，１１，１２－Ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ；Ｒｕｂｒｅｎｅ）、２，８－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－５，１１－ビス（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－６，１２－ジフェニルテトラセン（２，８－Ｄｉ－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ－５，１１－ｂｉｓ（４－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）－６，１２－ｄｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｃｅｎｅ；ＴＢＲｂ）、ビス（２－フェニルベンゾチアゾラト）（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌａｔｏ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ＢＴ）２（ａｃａｃ））、ビス（２－（９，９－ジエチル－フルオレン－２－イル）－１－フェニル－１Ｈ－ベンゾ［ｄ］イミダゾラト）（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（２－（９，９－ｄｉｅｔｈｙ－ｆｌｕｏｒｅｎ－２－ｙｌ）－１－ｐｈｅｎｙｌ－１Ｈ－ｂｅｎｚｏ［ｄ］ｉｍｄｉａｚｏｌａｔｏ）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；Ｉｒ（ｆｂｉ）２（ａｃａｃ））、ビス（２－フェニルピリジン）（３－（ピリジン－２－イル）－２Ｈ－クロメン－２－オネート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（２－ｐｈｅｎｙｌｐｙｒｉｄｉｎｅ）（３－（ｐｙｒｉｄｉｎｅ－２－ｙｌ）－２Ｈ－ｃｈｒｏｍｅｎ－２－ｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；ｆａｃ－Ｉｒ（ｐｐｙ）２Ｐｃ）、ビス（２－（２，４－ジフルオロフェニル）キノリン）（ピコリナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（２－（２，４－ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）（ｐｉｃｏｌｉｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；ＦＰＱＩｒｐｉｃ）、ビス（４－フェニルチエノ［３，２－ｃ］ピリジナト－Ｎ、Ｃ２’（アセチルアセトナート）イリジウム（III）（Ｂｉｓ（４－ｐｈｅｎｙｌｔｈｉｅｎｏ［３，２－ｃ］ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ－Ｎ、Ｃ２’）（ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）ｉｒｉｄｉｕｍ（III）；ＰＯ－０１）および／またはこれらの組み合わせを含んでもよいが、これに限らない。第３層７４６は省略してもよい。
電子輸送特性に優れた第１電子輸送物質を含む第１電子輸送層６６０Ａ、７６０Ａ、８６０Ａを発光物質層６４０、７４０Ａ、８４０に隣接して配置し、耐熱特性に優れた第２電子輸送物質からなる第２電子輸送層６６０Ｂ、７６０Ｂ、８６０Ｂを熱的に脆弱な第１のＮ型電荷生成層６８５、第２のＮ型電荷生成層７８５および／または電子注入層８７０に隣接して配置し、高温安定性、光強度、発光輝度および発光寿命が向上した有機発光ダイオードＤ３を実現することができる。
以下、例示的な実施形態に基づいて本発明を説明するが、本発明が下記実施例に記載された技術思想に限定されるものではない。
実施例１：有機発光ダイオードの製造
発光物質層と陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）の間にアントラセンで置換されたベンズイミダゾール系有機化合物である化学式３の化合物１－１からなる第１電子輸送層、スピロフルオレンで置換されたベンズイミダゾール系有機化合物である化学式６の化合物２－１からなる第２電子輸送層、フェナントロリン系有機化合物であるＢｐｈｅｎを含む電子注入層が配置された有機発光ダイオードを製造した。ＩＴＯが厚さ１００ｎｍで薄膜コーティングされたガラス基板を洗浄し、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄を行った後、１００℃のＯｖｅｎで乾燥した。準備したＩＴＯ透明電極上に他の層を蒸着するために、蒸着チャンバーに移送した。約５～７×１０－７Ｔｏｒｒ真空下に加熱ボートから蒸発により次のような順序に有機物層を蒸着した。
発光物質層と陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）の間にアントラセンで置換されたベンズイミダゾール系有機化合物である化学式３の化合物１－１からなる第１電子輸送層、スピロフルオレンで置換されたベンズイミダゾール系有機化合物である化学式６の化合物２－１からなる第２電子輸送層、フェナントロリン系有機化合物であるＢｐｈｅｎを含む電子注入層が配置された有機発光ダイオードを製造した。ＩＴＯが厚さ１００ｎｍで薄膜コーティングされたガラス基板を洗浄し、イソプロピルアルコール、アセトン、メタノールなどの溶剤で超音波洗浄を行った後、１００℃のＯｖｅｎで乾燥した。準備したＩＴＯ透明電極上に他の層を蒸着するために、蒸着チャンバーに移送した。約５～７×１０－７Ｔｏｒｒ真空下に加熱ボートから蒸発により次のような順序に有機物層を蒸着した。
正孔注入層（ＨＩＬ、ＭｇＦ２（８０ｗｔ％））、Ｐ型ドーパント（２０ｗｔ％）、厚さ２０ｎｍ）；正孔輸送層（ＥＴＬ、ＤＮＴＰＤ、厚さ１００ｎｍ）；電子遮断層（ＥＢＬ、ＴＣＴＡ、厚さ５ｎｍ）、発光物質層（ＥＭＬ、ＭＡＤＮ（９５ｗｔ％））、ＤＡＢＮＡ－１（５ｗｔ％）、厚さ２０ｎｍ））；第１電子輸送層（ＥＴＬ１、化学式３の化合物１－１、厚さ１０ｎｍ）；第２電子輸送層（ＥＴＬ２、化学式６の化合物２－１、厚さ１０ｎｍ）；電子注入層（ＥＩＬ、Ｂｐｈｅｎ、厚さ１．５ｎｍ）；陰極（Ａｌ、厚さ１００ｎｍ）。
発光ダイオードを製造するために使用された化合物のうち、正孔輸送層、電子遮断層、発光物質層のホストおよびドーパントに使用された化合物の構造を下記に示す。
実施例２～実施例９：有機発光ダイオードの製造
第１電子輸送層および第２電子輸送層の有機化合物を下記表１に示されたように変更したことを除いて、実施例１と同じ物質および手続きを適用して、有機発光ダイオードを製造した。
第１電子輸送層および第２電子輸送層の有機化合物を下記表１に示されたように変更したことを除いて、実施例１と同じ物質および手続きを適用して、有機発光ダイオードを製造した。
比較例１－３：有機発光ダイオードの製造
電子輸送層を下記表２に示されたように単層（厚さ２０ｎｍ）に変更したことを除いて、実施例１と同じ物質および手続きを適用して、有機発光ダイオードを製造した。
電子輸送層を下記表２に示されたように単層（厚さ２０ｎｍ）に変更したことを除いて、実施例１と同じ物質および手続きを適用して、有機発光ダイオードを製造した。
比較例４－１２：有機発光ダイオードの製造
第１電子輸送層および第２電子輸送層の有機化合物を下記表２に示されたように変更したことを除いて、実施例１と同じ物質および手続きを適用して、有機発光ダイオードを製造した。
第１電子輸送層および第２電子輸送層の有機化合物を下記表２に示されたように変更したことを除いて、実施例１と同じ物質および手続きを適用して、有機発光ダイオードを製造した。
実験例１：有機発光ダイオードの高温安定性の評価
実施例１～実施例９と、比較例１～比較例１２でそれぞれ製造した有機発光ダイオードの高温安定性を評価した。製造されたそれぞれの有機発光ダイオードの青色光強度（Ｂｌｕｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）Ｂ．Ｉ．０ｈｒを測定した。それぞれの有機発光ダイオードを１３０℃に設定されたｏｖｅｎで１時間熱処理を行った後、青色光強度Ｂ．Ｉ．１ｈｒを測定した。それぞれの有機発光ダイオードにおけるＢ．Ｉ．ｏｈｒに対するＢ．Ｉ．１ｈｒの減少率（Ｂ減少率）の測定結果を下記表１および表２に示す。
実施例１～実施例９と、比較例１～比較例１２でそれぞれ製造した有機発光ダイオードの高温安定性を評価した。製造されたそれぞれの有機発光ダイオードの青色光強度（Ｂｌｕｅ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）Ｂ．Ｉ．０ｈｒを測定した。それぞれの有機発光ダイオードを１３０℃に設定されたｏｖｅｎで１時間熱処理を行った後、青色光強度Ｂ．Ｉ．１ｈｒを測定した。それぞれの有機発光ダイオードにおけるＢ．Ｉ．ｏｈｒに対するＢ．Ｉ．１ｈｒの減少率（Ｂ減少率）の測定結果を下記表１および表２に示す。
表１および表２に示されたように、アントラセン置換基を有するベンズイミダゾール系有機化合物を単層構造の電子輸送層に適用したり、スピロフルオレンモイアティを有するベンズジイミダゾール系有機化合物を発光物質層上部の第１電子輸送層に適用し、アントラセンモイアティを有するベンズイミダゾール系有機化合物を、フェナントロリン系有機化合物を導入した電子注入層に隣接する第２電子輸送層に適用した比較例１～１２の有機発光ダイオードは、高温安定性の評価において１３～２３％の青色光減少率を示した。一方、アントラセンモイアティを有するベンズジイミダゾール系有機化合物を発光物質層上部の第１電子輸送層に適用し、スピロフルオレンモイアティを有するベンズイミダゾール系有機化合物をフェナントロリン系有機化合物を導入した電子注入層に隣接する第２電子輸送層に適用した実施例の有機発光ダイオードは、高温安定性の評価において青色光強度が維持され、高温信頼性を確保した。
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、４００ 有機発光表示装置
２１０、５１０ 第１電極
２２０、５２０ 第２電極
２３０、５３０、５３０Ａ 発光層
３６０、６６０、７６０、８６０ 電子輸送層
３６０Ａ、６６０Ａ、７６０Ａ、８６０Ａ 第１電子輸送層
３６０Ｂ、６６０Ｂ、７６０Ｂ、８６０Ｂ 第２電子輸送層
３７０、７７０、８７０ 電子注入層
６８０、７８０ 電荷生成層
６８５、７８５ Ｎ型電荷生成層
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 有機発光ダイオード
Ｔｒ 薄膜トランジスタ
２１０、５１０ 第１電極
２２０、５２０ 第２電極
２３０、５３０、５３０Ａ 発光層
３６０、６６０、７６０、８６０ 電子輸送層
３６０Ａ、６６０Ａ、７６０Ａ、８６０Ａ 第１電子輸送層
３６０Ｂ、６６０Ｂ、７６０Ｂ、８６０Ｂ 第２電子輸送層
３７０、７７０、８７０ 電子注入層
６８０、７８０ 電荷生成層
６８５、７８５ Ｎ型電荷生成層
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３ 有機発光ダイオード
Ｔｒ 薄膜トランジスタ
Claims (21)
- 第１電極と、
前記１電極と対向する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に位置し、少なくとも１つの発光部を有する発光層と、を含み、
前記少なくとも１つの発光部は、前記第１電極と前記第２電極の間に位置する少なくとも１つの発光物質層と、前記少なくとも１つの発光物質層および前記第２電極の間に位置する少なくとも１つの電子輸送層と、前記少なくとも１つの電子輸送層および前記第２電極の間に位置する電子注入層とを含み、
前記少なくとも１つの電子輸送層は、前記少なくとも１つの発光物質層および前記第２電極の間に順次に位置する第１電子輸送層と第２電子輸送層とを含み、
前記第１電子輸送層は、下記化学式１の構造を有する第１電子輸送物質を含み、
前記第２電子輸送層は、下記化学式４の構造を有する第２電子輸送物質を含み、
前記電子注入層は、下記化学式７の構造を有するフェナントロリン系有機化合物を含む有機発光ダイオード。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも１つは、非置換もしくは置換のアントラセニル基であり、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｍが複数の場合、それぞれのＲ３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｎが複数の場合、それぞれのＲ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基であり、
ｍおよびｎは、それぞれ独立して、０～９の整数である。
Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ２１およびＲ２２のうち少なくとも１つは、スピロ構造を有する非置換もしくは置換のフルオレニル基であり、
Ｒ２３およびＲ２４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｓが複数の場合、それぞれのＲ２３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｔが複数の場合、それぞれのＲ２４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基であり、
ｓおよびｔは、それぞれ独立して、０～７の整数である。
Ｒ４１～Ｒ４７は、それぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ａは、ｋ価の非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０芳香族であり、ｋ個が複数の場合、それぞれのフェナントロリン骨格は、同でも異なっていてもよく、
ｋは、１～６の整数である。 - 前記第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有する、請求項１に記載の有機発光ダイオード。
Ｒ１２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
ｐは、１～３の整数であり、
ｑは、０～３の整数である。 - 前記第１電子輸送物質は、下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項１に記載の有機発光ダイオード。
- 前記第２電子輸送物質は、下記化学式５の構造を有する、請求項１に記載の有機発光ダイオード。
Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１Ｃ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、
Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができ、
ｕは、０～４の整数であり、
ｗは、０～３の整数であり、
ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数である。 - 前記第２電子輸送物質は、下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項１に記載の有機発光ダイオード。
- 前記フェナントロリン系有機化合物は、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）、２，４，７，９－テトラフェニル－１，１０－フェナントロリン（Ｔｐｈｅｎ）、（２－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（ＨＮＢｈｅｎ）および下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項１に記載の有機発光ダイオード。
- 前記発光層は、
前記第１電極と前記第２電極の間に位置する第１発光部と、
前記第１発光部と前記第２電極の間に位置する第２発光部と、
前記第１発光部と前記第２発光部の間に位置する電荷生成層と、を含み、
前記第２発光部は、前記少なくとも１つの発光物質層と、前記少なくとも１つの電子輸送層と前記電子注入層を含む、請求項１に記載の有機発光ダイオード。 - 前記第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有し、
Ｒ１２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
ｐは、１～３の整数であり、ｑは、０～３の整数であり、
前記第２電子輸送物質は、下記化学式５の構造を有し、
Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、
Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができ、
ｕは、０～４の整数であり、ｗは、０～３の整数であり、
ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数であり、
前記フェナントロリン系有機化合物は、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）、２，４，７，９－テトラフェニル－１，１０－フェナントロリン（Ｔｐｈｅｎ）、（２－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（ＨＮＢｈｅｎ）および下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項１に記載の有機発光ダイオード。
- 第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極の間に位置する発光層とを含み、
前記発光層は、
前記第１電極および前記第２電極の間に位置し、第１発光物質層を含む第１発光部と、
前記第１発光部および前記第２電極の間に位置し、第２発光物質層を含む第２発光部と、
前記第１発光部および前記第２発光部の間に位置し、Ｎ型電荷生成層を含む電荷生成層とを含み、
前記第１発光部は、前記第１発光物質層および前記電荷生成層の間に位置する下部電子輸送層を含み、
前記下部電子輸送層は、前記第１発光物質層および前記電荷生成層の間に順次に位置する下部第１電子輸送層と下部第２電子輸送層とを含み、
前記下部第１電子輸送層は、下記化学式１の構造を有する第１電子輸送物質を含み、
前記下部第２電子輸送層は、下記化学式４の構造を有する第２電子輸送物質を含み、
前記Ｎ型電荷生成層は、下記化学式７の構造を有するフェナントロリン系有機化合物を含む有機発光ダイオード。
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ１およびＲ２のうち少なくとも１つは、非置換もしくは置換のアントラセニル基であり、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｍが複数の場合、それぞれのＲ３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｎが複数の場合、それぞれのＲ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基であり、
ｍおよびｎは、それぞれ独立して、０～９の整数であり、
Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ２１およびＲ２２のうち少なくとも１つは、スピロ構造を有する非置換もしくは置換のフルオレニル基であり、
Ｒ２３およびＲ２４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｓが複数の場合、それぞれのＲ２３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｔが複数の場合、それぞれのＲ２４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基であり、
ｓおよびｔは、それぞれ独立して、０～７の整数であり、
Ｒ４１～Ｒ４７は、それぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ａは、ｋ価の非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０芳香族であり、ｋ個が複数の場合、それぞれのフェナントロリン骨格は、同でも異なっていてもよく、
ｋは、１～６の整数である。 - 前記第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有する、請求項９に記載の有機発光ダイオード。
Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
ｐは、１～３の整数であり、
ｑは、０～３の整数である。 - 前記第１電子輸送物質は、下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項９に記載の有機発光ダイオード。
- 前記第２電子輸送物質は、下記化学式５の構造を有する、請求項９に記載の有機発光ダイオード。
Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、
Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ６－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができ、
ｕは、０～４の整数であり、
ｗは、０～３の整数であり、
ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数である。 - 前記第２電子輸送物質は、下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項９に記載の有機発光ダイオード。
- 前記フェナントロリン系有機化合物は、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）、２，４，７，９－テトラフェニル－１，１０－フェナントロリン（Ｔｐｈｅｎ）、（２－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（ＨＮＢｈｅｎ）および下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項９に記載の有機発光ダイオード。
- 前記第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有し、
Ｒ１２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
ｐは、１～３の整数であり、
ｑは、０～３の整数であり、
前記第２電子輸送物質は、下記化学式５の構造を有し、
Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、
Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができり、
ｕは、０～４の整数であり、
ｗは、０～３の整数であり、
ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数であり、
前記フェナントロリン系有機化合物は、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）、２，４，７，９－テトラフェニル－１，１０－フェナントロリン（Ｔｐｈｅｎ）、（２－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（ＨＮＢｈｅｎ）および下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項９に記載の有機発光ダイオード。
- 前記第２発光部は、前記第２発光物質層および前記第２電極の間に位置する上部電子輸送層と、前記上部電子輸送層および前記第２電極の間に位置する電子注入層とをさらに含み、
前記上部電子輸送層は、前記第２発光物質層および前記電子注入層の間に順次に位置する上部第１電子輸送層と上部第２電子輸送層とを含み、
前記上部第１電子輸送層は、前記第１電子輸送物質を含み、
前記上部第２電子輸送層は、前記第２電子輸送物質を含み、
前記電子注入層は、前記フェナントロリン系有機化合物を含む、請求項９に記載の有機発光ダイオード。 - 第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第１電極および前記第２電極の間に位置する発光層とを含み、
前記発光層は、
前記第１電極および前記第２電極の間に位置し、第１発光物質層および下部電子輸送層を含む第１発光部と、
前記第１発光部および前記第２電極の間に位置し、第２発光物質層および中間電子輸送層を含む第２発光部と、
前記第２発光部および前記第２電極の間に位置し、第３発光物質層を含む第３発光部と、
前記第１発光部および前記第２発光部の間に位置し、第１のＮ型電荷生成層を含む第１電荷生成層と、
前記第２発光部および前記第３発光部の間に位置し、第２のＮ型電荷生成層を含む第２電荷生成層とを含み、
前記下部電子輸送層および前記中間電子輸送層のうち少なくとも１つは、前記第１発光物質層および前記第２発光物質層のうち１つの発光物質層と、前記第１のＮ型電荷生成層および前記第２のＮ型電荷生成層のうち１つのＮ型電荷生成層の間に順次に位置する第１電子輸送層および第２電子輸送層とを含み、
前記第１電子輸送層は、下記化学式１の構造を有する第１電子輸送物質を含み、
前記第２電子輸送層は、下記化学式４の構造を有する第２電子輸送物質を含み、
前記第１のＮ型電荷生成層および前記第２のＮ型電荷生成層のうち前記第２電子輸送層に電子を供給する前記Ｎ型電荷生成層は、下記化学式１の構造を有するフェナントロリン系有機化合物を含む有機発光ダイオード。
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｍが複数の場合、それぞれのＲ３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｎが複数の場合、それぞれのＲ４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１、Ｌ２およびＬ３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基であり、
ｍおよびｎは、それぞれ独立して、０～９の整数であり、
Ｒ２１およびＲ２２は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、Ｒ２１およびＲ２２のうち少なくとも１つは、スピロ構造を有する非置換もしくは置換のフルオレニル基であり、
Ｒ２３およびＲ２４は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリール基であり、ｓが複数の場合、それぞれのＲ２３は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｔが複数の場合、それぞれのＲ２４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ２１、Ｌ２２およびＬ２３は、それぞれ独立して、単一結合、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリレン基または非置換もしくは置換のＣ３－Ｃ３０ヘテロアリレン基であり、
ｓおよびｔは、それぞれ独立して、０～７の整数であり、
Ｒ４１～Ｒ４７は、それぞれ独立して、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ａは、ｋ価の非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０芳香族であり、ｋ個が複数の場合、それぞれのフェナントロリン骨格は、同でも異なっていてもよく、
ｋは、１～６の整数である。 - 前記第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有する、請求項１７に記載の有機発光ダイオード。
Ｒ１２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
ｐは、１～３の整数であり、
ｑは、０～３の整数である。 - 前記第２電子輸送物質は、下記化学式５の構造を有する、請求項１７に記載の有機発光ダイオード。
Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、
Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができ、
ｕは、０～４の整数であり、
ｗは、０～３の整数であり、
ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数である。 - 前記第１電子輸送物質は、下記化学式２の構造を有し、
Ｒ１２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ１３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｐが複数の場合、それぞれのＲ１３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ１４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｑが複数の場合、それぞれのＲ１４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｌ１１、Ｌ１２およびＬ１３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
ｐは、１～３の整数であり、
ｑは、０～３の整数であり、
前記第２電子輸送物質は、下記化学式５の構造を有し、
Ｒ３２は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、
Ｒ３３は、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、ｕが複数の場合、それぞれのＲ３３は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３４は、非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｗが複数の場合、それぞれのＲ３４は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３５およびＲ３６は、それぞれ独立して、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であり、ｙが複数の場合、それぞれのＲ３５は、互いに同じでも異なっていてもよく、ｚが複数の場合、それぞれのＲ３６は、互いに同じでも異なっていてもよく、
Ｒ３７およびＲ３８は、それぞれ独立して、水素または非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基であり、
Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ３３は、それぞれ独立して、単一結合、または非置換もしくは少なくとも１つのＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されてもよいＣ６－Ｃ３０アリレン基であり、
Ｘは、単一結合、ＮＲ３９、ＯまたはＳであり、Ｒ３９は、水素、非置換もしくは置換のＣ１－Ｃ１０アルキル基または非置換もしくは置換のＣ６－Ｃ３０アリール基であるか、Ｒ３７とＲ３９またはＲ３８とＲ３９は、互いに結合し、非置換もしくはＣ１－Ｃ１０アルキル基で置換されたＣ３－Ｃ２０ヘテロ芳香環を形成することができ、
ｕは、０～４の整数であり、
ｗは、０～３の整数であり、
ｙおよびｚは、それぞれ独立して、０～３の整数であり、
前記フェナントロリン系有機化合物は、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）、２，４，７，９－テトラフェニル－１，１０－フェナントロリン（Ｔｐｈｅｎ）、（２－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（ＨＮＢｈｅｎ）および下記有機化合物のうち少なくとも１つである、請求項１７に記載の有機発光ダイオード。
- 前記第３発光部は、
前記第３発光物質層および前記第２電極の間に位置する上部電子輸送層と、
前記上部電子輸送層および前記第２電極の間に位置する電子注入層とをさらに含み、
前記上部電子輸送層は、
前記第３発光物質層および前記電子注入層の間に位置する上部第１電子輸送層と、
前記上部第１電子輸送層および前記電子注入層の間に位置する上部第２電子輸送層とを含み、
前記上部第１電子輸送層は、前記第１電子輸送物質を含み、
前記上部第２電子輸送層は、前記第２電子輸送物質を含み、
前記電子注入層は、前記フェナントロリン系有機化合物を含む、請求項１７に記載の有機発光ダイオード。
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