KR101958059B1 - Organic light emitting display device - Google Patents
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Abstract
유기 발광 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 반사층 및 반사층 상의 투명 도전층을 포함하는 애노드, 애노드 상에서 적층된 복수의 발광부 및 복수의 발광부 상에 배치되고 투명 도전성 물질로 이루어진 캐소드를 포함한다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 복수의 발광부 중 최상부에 위치하는 발광부는 호스트 및 도펀트로 이루어진 제1 층을 구비하는 전자 주입층을 포함하고, 이때, 전자 주입층은 제1 층 하부에 배치되고 호스트로 이루어진 제2 층 및 제1 층 상부에 배치되고 도펀트로 이루어진 제3 층 중 적어도 하나를 더 구비한다. 이로써, 유기 발광 표시 장치의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.An organic light emitting display device is provided. An organic light emitting display according to an embodiment of the present invention includes an anode including a transparent conductive layer on a reflective layer and a reflective layer, a plurality of light emitting portions stacked on the anode, and a cathode disposed on the plurality of light emitting portions and made of a transparent conductive material do. The organic light emitting display includes an electron injection layer having a first layer made of a host and a dopant. The electron injection layer is disposed at a lower portion of the first layer, and the host And a third layer disposed on the first layer and made of a dopant. Thus, the efficiency and lifetime of the organic light emitting display device can be improved.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 효율 및 수명이 개선된 탑 에미션(top emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
유기 발광 표시 장치는 자체 발광형 표시 장치로서, 액정 표시 장치(LCD)와는 달리 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조 가능하다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 저전압 구동에 의해 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 색상 구현, 응답 속도, 색시야각, 명암 대비비(contrast ratio; CR)도 우수하여, 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다.The organic light emitting display device is a self light emitting display device, and unlike a liquid crystal display (LCD), a separate light source is not required, and thus the light emitting device can be manufactured in a light and thin shape. Further, the organic light emitting display device is not only advantageous from the viewpoint of power consumption by low voltage driving but also excellent in hue of color, response speed, color viewing angle, and contrast ratio (CR) and is being studied as a next generation display.
유기 발광 표시 장치는 전자와 정공이 결합하여 광을 발광하는 유기 발광층을 포함한다. 일반적으로, 유기 발광 표시 장치는 애노드(anode), 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 유기 발광층(Emitting Layer; EML), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL) 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL) 및 캐소드(cathode)를 포함한다.The organic light emitting display includes an organic light emitting layer in which electrons and holes are combined to emit light. 2. Description of the Related Art Generally, an OLED display includes an anode, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an organic emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL), and a cathode.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광층에서 생성된 광을 발광하는 방향에 따라 탑 에미션 방식 및 바텀 에미션(bottom emission) 방식으로 구분된다. 이들 중 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층에서 발광된 광이 캐소드를 통해 상부로 방출되므로, 유기 발광층 하부에 배치된 박막 트랜지스터에 의해 개구율에 영향을 받는 바텀 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치에 비해 큰 개구율을 확보할 수 있는 장점이 있다. 이에, 근래에 들어, 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.The OLED display is divided into a top emission type and a bottom emission type according to a direction in which light emitted from the organic light emitting layer is emitted. In the top emission organic light emitting display, light emitted from the organic light emitting layer is emitted upward through the cathode. Therefore, the bottom emission organic light emitting display, which is affected by the aperture ratio by the thin film transistor disposed under the organic light emitting layer, There is an advantage that a larger aperture ratio can be secured compared with the device. Therefore, in recent years, studies on a top emission type organic light emitting display have been actively conducted.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 유기 발광층으로 전자를 주입하는 성능을 향상시키고, 정공이 유기 발광층을 지나 전자 주입층으로 이동하는 것을 억제하여 정공을 유기 발광층 내에 유지시킴으로써, 효율 및 수명이 향상된 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to improve the performance of injecting electrons into an organic light emitting layer and to suppress the movement of holes to the electron injection layer through the organic light emitting layer to keep the holes in the organic light emitting layer, Emitting display device.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 마이크로캐비티에 최적화된 유기층의 구조를 변경하지 않고, 복수의 발광부 중 최상부에 위치하는 발광부의 전자 주입층의 구성만을 변경함으로써, 마이크로캐비티를 통해 광 효율을 개선할 수 있는 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to change the structure of the electron injection layer of the light emitting portion located at the top of the plurality of light emitting portions without changing the structure of the organic layer optimized for the micro cavity, And a top emission type organic light emitting display device capable of improving the light emitting efficiency.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 반사층 및 반사층 상의 투명 도전층을 포함하는 애노드, 애노드 상에서 적층된 복수의 발광부 및 복수의 발광부 상에 배치되고 투명 도전성 물질로 이루어진 캐소드를 포함한다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 복수의 발광부 중 최상부에 위치하는 발광부는 호스트 및 도펀트로 이루어진 제1 층을 구비하는 전자 주입층을 포함한다. 전자 주입층은 제1 층 하부에 배치되고 호스트로 이루어진 제2 층 및 제1 층 상부에 배치되고 도펀트로 이루어진 제3 층 중 적어도 하나를 더 구비한다. 최상부에 배치된 전자 주입층에 정공의 확산을 억제하는 추가층 또는 전자 주입 성능을 향상시키는 추가층을 포함함으로써, 유기 발광 표시 장치의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting display including an anode including a transparent conductive layer on a reflective layer and a reflective layer, a plurality of light emitting portions stacked on the anode, And a cathode made of a transparent conductive material. Further, the organic light emitting display includes an electron injection layer having a first layer made of a host and a dopant, the light emitting portion located at the top of the plurality of light emitting portions. The electron injection layer is disposed under the first layer and further comprises at least one of a second layer made of a host and a third layer made of a dopant disposed on the first layer. The efficiency and lifetime of the organic light emitting display can be improved by including an additional layer for suppressing diffusion of holes or an additional layer for improving electron injection performance in the electron injection layer disposed at the top.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 서로 대향하는 애노드와 캐소드, 애노드와 캐소드 사이의 유기 발광층, 및 유기 발광층과 캐소드 사이의 전자 주입층을 포함한다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 전자 주입층은 도펀트 및 호스트로 이루어진 제1 층을 포함한다. 전자 주입층은, 제1 층 하부에 배치되고 호스트로 이루어진 제2 층 또는 제1 층 상부에 배치되고 도펀트로 이루어진 제3 층을 더 포함한다.An OLED display according to another embodiment of the present invention includes an anode and a cathode facing each other, an organic emitting layer between the anode and the cathode, and an electron injecting layer between the organic emitting layer and the cathode. In addition, the organic light emitting display includes a first layer composed of a dopant and a host, the electron injection layer. The electron injection layer further includes a second layer disposed on the lower portion of the first layer or a third layer made of a host disposed on the first layer and made of a dopant.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명은 최상부에 배치된 전자 주입층에 전자 주입 성능을 향상시키기 위한 추가층을 포함시켜, 유기 발광층으로의 전자 주입 성능을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the electron injection performance into the organic light emitting layer by including an additional layer for improving the electron injection performance in the electron injection layer disposed at the top.
또한, 본 발명은 최상부에 배치된 전자 주입층에 정공의 이동을 방해하기 위한 추가층을 포함시켜, 정공이 유기 발광층을 지나 전자 주입층으로 이동하는 현상을 억제할 수 있다.In addition, the present invention can suppress the phenomenon that holes move through the organic light-emitting layer to the electron-injecting layer by including an additional layer for hindering the movement of holes in the electron-injecting layer disposed at the top.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같이 전자 주입 성능을 향상시키고 정공이 전자 주입층으로 이동하는 것을 억제하여, 유기 발광 표시 장치의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.Further, as described above, the present invention can improve the electron injection performance and suppress the movement of holes to the electron injection layer, thereby improving the efficiency and lifetime of the organic light emitting display device.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제3 유기 발광층에서 방출된 광의 광학적 경로를 표시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 비교예 1에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 비교예 2에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 각각 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 청색 발광에 대한 수명을 나타내는 도면이다.
도 7은 각각 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 및 비교예 1 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 황녹색 발광에 대한 수명을 나타내는 도면이다.1A is a schematic cross-sectional view illustrating an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention.
1B is a schematic cross-sectional view illustrating a plurality of organic layers of an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention.
1C is a schematic cross-sectional view illustrating an optical path of light emitted from a third organic light emitting layer in an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view illustrating a plurality of organic layers of an organic light emitting display according to another embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view illustrating a plurality of organic layers of an organic light emitting diode display according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view for explaining a plurality of organic layers of the organic light emitting diode display according to Comparative Example 1. Fig.
5 is a schematic cross-sectional view for explaining a plurality of organic layers of an organic light emitting diode display according to a second comparative example.
6 is a diagram showing lifetime of blue light emission in the organic light emitting display devices according to Examples 1, 2, 3, and Comparative Example 1 and Comparative Example 2, respectively.
FIG. 7 is a diagram showing lifetime of yellow green light emission in the organic light emitting display according to Examples 1, 2, and 3 and Comparative Example 1, respectively.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다. The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Where the terms "comprises", "having", "done", and the like are used in this specification, other portions may be added unless "only" is used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다. In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship between two parts is described as 'on', 'on top', 'under', and 'next to' Or " direct " is not used, one or more other portions may be located between the two portions.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. An element or layer is referred to as being another element or layer "on ", including both intervening layers or other elements directly on or in between.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although the first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.The sizes and thicknesses of the individual components shown in the figures are shown for convenience of explanation and the present invention is not necessarily limited to the size and thickness of the components shown.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other, partially or wholly, technically various interlocking and driving, and that the embodiments may be practiced independently of each other, It is possible.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Various embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시에에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 기판(181), 박막 트랜지스터(190), 애노드(160), 복수의 유기층(EL1) 및 캐소드(170)를 포함한다. 1A is a schematic cross-sectional view illustrating an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention. 1A, an
유기 발광 표시 장치(100)는 복수의 서브 화소(sub pixel)를 포함한다. 서브 화소는 실제 광이 발광되는 최소 단위의 영역을 말한다. 또한, 복수의 서브 화소가 모여 백색 광을 표현할 수 있는 최소의 군을 이룰 수 있으며, 예를 들어, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 서브 화소가 하나의 군을 이룰 수 있다. 그러나, 이에 한정된 것은 아니며, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소, 청색 서브 화소 및 백색 서브 화소가 하나의 군을 이룰 수도 있으며, 다양한 서브 화소 설계가 가능하다. 도 1a에서는 설명의 편의를 위해 유기 발광 표시 장치(100)의 복수의 서브 화소 중 하나의 서브 화소만을 도시하였다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치이다. 구체적으로, 유기 발광 표시 장치(100)는 복수의 유기층(EL1)에서 발광된 광이 캐소드(170)을 통과하여 유기 발광 표시 장치(100) 상부로 방출되는 유기 발광 표시 장치를 의미한다. The
기판(181)은 유기 발광 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 지지하기 위하여 절연 물질로 이루어진다. 예를 들어, 기판(181)은 유리 또는 플라스틱과 같은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. The
기판(181) 상에 기판(181) 외부로부터의 수분(H2O) 및 수소(H2) 등의 침투로부터 유기 발광 표시 장치(100)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위한 버퍼층(182)이 형성된다. 다만, 버퍼층(182)은 유기 발광 표시 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.A
버퍼층(182) 상에 게이트 전극(191), 액티브층(192), 소스 전극(193) 및 드레인 전극(194)을 포함하는 박막 트랜지스터(190)가 형성된다. 예를 들어, 기판(181) 상에 액티브층(192)이 형성되고, 액티브층(192) 상에 액티브층(192)과 게이트 전극(191)을 절연시키기 위한 게이트 절연층(184)이 형성된다. 게이트 전극(191)과 소스 전극(193) 및 드레인 전극(194)을 절연시키기 위한 층간 절연층(183)이 형성되고, 층간 절연층(183) 상에 액티브층(192)과 각각 접하는 소스 전극(193) 및 드레인 전극(194)이 형성된다. 도 1a에서는 설명의 편의를 위해, 유기 발광 표시 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터 중 구동 박막 트랜지스터만을 도시하였으나, 스위칭 박막 트랜지스터, 커패시터 등도 유기 발광 표시 장치(100)에 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 박막 트랜지스터(190)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하였으나, 스태거드(staggered) 구조의 박막 트랜지스터도 사용될 수 있다.A
박막 트랜지스터(190) 상에 평탄화층(185)이 형성된다. 평탄화층(185)은 기판(181) 상부를 평탄화한다. 평탄화층(185)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(185)은 아크릴(acryl)계 유기 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 평탄화층(185)은 박막 트랜지스터(190)와 애노드(160)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함한다. A
애노드(160)는 평탄화층(185) 상에 배치된다. 애노드(160)는 복수의 유기층(EL1) 중 유기 발광층으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 애노드(160)는 반사층(161) 및 투명 도전층(162)을 포함한다. The
탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치에서 반사층(161)은 복수의 유기층(EL1)으로부터 발광된 광이 반사되어 보다 원활하게 상부 방향으로 방출될 수 있도록 구성된다. 반사층(161)은 반사성이 우수한 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 은(Ag) 또는 은을 포함하는 합금일 수 있으며, 예를 들어, 은 또는 APC(Ag/Pd/Cu)일 수 있다. 투명 도전층(162)은 투명 도전성 물질로 형성되고, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO) 등과 같은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)로 형성될 수 있다. 한편, 애노드(400)는 상술한 바와 같이, 투명 도전성 물질로 형성된 투명 도전층과 반사층이 차례로 적층된 2층 구조일 수 있으며, 또한, 투명 도전층, 반사층 및 투명 도전층이 차례로 적층된 3층 구조일 수 있다.In the top emission type organic light emitting diode display, the
애노드(160)는 평탄화층(185)의 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(190)와 전기적으로 연결되고, 예를 들어, 박막 트랜지스터(190)의 소스 전극(193)과 전기적으로 연결될 수 있다. 애노드(160)는 서브 화소 별로 이격되어 배치된다. The
애노드(160) 및 평탄화층(185) 상에 뱅크(186)가 형성된다. 뱅크(186)는 인접하는 서브 화소를 구분한다. 또한, 뱅크(186)는 복수의 서브 화소로 구성된 화소를 구분할 수도 있다. 예를 들어, 뱅크(186)는 아크릴(acryl)계 수지 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다A
캐소드(170)는 애노드(160) 상에 배치된다. 캐소드(170)는 복수의 유기층(EL1)으로 전자를 공급한다. 캐소드(170)는 전자를 공급하여야 하므로 일함수가 낮은 도전성 물질로 형성된다. 탑 에미션 방식인 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서, 캐소드(170)는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide, ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide, TiO) 계열의 투명 도전성 산화물로 이루어질 수도 있다. The
애노드(160)와 캐소드(170) 사이에 복수의 유기층(EL1)이 배치된다. 이하에서는 복수의 유기층(EL1)에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 1b를 함께 참조한다. A plurality of organic layers (EL1) are disposed between the anode (160) and the cathode (170). Hereinafter, FIG. 1B will be referred to for a more detailed description of the plurality of organic layers EL1.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 1b를 참조하면, 복수의 유기층(EL1)은 복수의 발광부(110, 120, 130) 및 복수의 전하 생성층(140, 150)을 포함한다. 구체적으로, 복수의 유기층(EL1)은 제1 발광부(110), 제1 전하 생성층(140), 제2 발광부(120), 제2 전하 생성층(150) 및 제3 발광부(130)를 포함한다.1B is a schematic cross-sectional view illustrating a plurality of organic layers of an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1B, a plurality of organic layers EL1 includes a plurality of light emitting
제1 발광부(110)는 애노드(160) 상에 적층되어 제1 색의 광을 발광한다. 구체적으로, 제1 발광부(110)는 애노드(160) 상에 배치된 제1 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL)(111), 제1 정공 주입층(111) 상에 배치된 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL)(112), 제1 정공 수송층(112) 상에 배치된 제1 유기 발광층(Emitting Layer; EML)(113) 및 제1 유기 발광층(113) 상에 배치된 제1 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL)(114)을 포함한다. 제1 정공 주입층(111)은 애노드(160)로부터 제1 유기 발광층(113)으로의 정공의 주입을 원활하게 하는 유기층이다. 제1 정공 주입층(111)은, 예를 들어, HATCN(dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10.11-hexacarbonitrile), CuPc(phthalocyanine), 및 NPD(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 정공 주입층(111)은 소자의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다. The first
제1 정공 수송층(112)은 제1 정공 주입층(111)으로부터 제1 유기 발광층(113)으로 정공을 전달하는 유기층이다. 제1 정공 수송층(112)은 정공의 수송을 원활하게 하며, NPD(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD(2,2',7,7'-tetrakis(N,N-dimethylamino)-9,9-spirofluorene) 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 정공 수송층(112)은 소자의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.The first
제1 유기 발광층(113)은 제1 정공 수송층(112) 상에 배치된다. 제1 유기 발광층(113)은 특정 색의 광을 발광할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 유기 발광층(113)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 황녹색 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 다른 색의 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수도 있다.The first organic
예를 들어, 제1 유기 발광층(113)이 적색 광을 발광하는 경우, 제1 유기 발광층(113)은, 예를 들어, CBP(4,4'-bis)carbozol-9-yl)biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)benzene)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(piq)3(tris(1-phenylisoquinoline)iridium), Ir(piq)2(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)(iridium) 및 PtOEP(octaethylporphine platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.For example, when the first
또한, 제1 유기 발광층(113)이 녹색 광 또는 황녹색 광을 발광하는 경우, 제1 유기 발광층(113)은, 예를 들어, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 Ir complex와 같은 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있고, 이와는 달리 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.When the first
또한, 제1 유기 발광층(113)이 청색 광을 발광하는 경우, 제1 유기 발광층(113)은, 예를 들어, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, FIrPic(bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxyprdidyl)iridium)을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 유기 발광층(113)은 spiro-BDAVBi(2,7-bis[4-(diphenylamino)styryl]-9,9'-spirofluorene), 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.When the first
제1 전자 수송층(114)은 제1 유기 발광층(113) 상에 배치되며, 제1 전하 생성층(140)으로부터 제1 유기 발광층(113)으로 전자를 전달하는 유기층이다. 제1 전자 수송층(114)의 두께는 전자 수송 특성을 고려하여 조절될 수 있다. 제1 전자 수송층(114)은, 예를 들어, Liq(8-hydroxyquinolinolato-lithium), PBD(2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole), TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), spiro-PBD 및 BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 전자 수송층(114)은 유기 발광 표시 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.The first
도 1b에는 도시하지 않았으나, 필요에 따라 제1 전자 수송층(114)상에 제1 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL)이 배치될 수도 있다. 제1 전자 주입층은 제1 전하 생성층(140)으로부터 제1 유기 발광층(113)으로의 전자 주입을 원활하게 할 수 있다. 제1 전자 주입층은 HAT-CN(dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10.11-hexacarbonitrile), CuPc(phthalocyanine), 및 NPD(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 유기 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Although not shown in FIG. 1B, a first electron injection layer (EIL) may be disposed on the first
제1 전하 생성층(Charge Generation Layer; CGL)(140)은 제1 발광부(110) 및 제2 발광부(120) 사이에 배치된다. 제1 전하 생성층(140)은 제1 발광부(110)의 제1 유기 발광층(113) 및 제2 발광부(120)의 제2 유기 발광층(123)의 전하 균형을 조절한다. 제1 전하 생성층(140)은 제1 N형 전하 생성층(N-CGL, 141) 및 제1 P형 전하 생성층(P-CGL, 142)을 포함한다. A first charge generation layer (CGL) 140 is disposed between the first
제1 N형 전하 생성층(141)은 제1 발광부(110)로 전자를 주입한다. 제1 N형 전하 생성층(141)은 N형 도펀트 및 N형 호스트 물질을 포함할 수 있다.The first N-type
보다 구체적으로, N형 도펀트는 제1 N형 전하 생성층(141)의 전기 전도도를 향상시킨다. N형 도펀트는 주기율표 상의 제1 족 및 제2 족의 금속 또는 전자 주입할 수 있는 유기물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 구체적으로 N형 도펀트는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 중 어느 하나일 수 있다. 여기서, 알칼리 금속은 리튬(Li), 세슘(Cs), 나트륨(Na) 및 칼륨(K) 등일수 있으며, 알칼리 토금속은 스트론륨(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra) 및 마그네슘(Mg) 등일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.More specifically, the N-type dopant improves the electric conductivity of the first N-type
제1 P형 전하 생성층(142)은 제2 발광부(120)로 정공을 주입한다. 제1 P형 전하 생성층(142)은 제1 N형 전하 생성층(141) 상에 배치되어 제1 N형 전하 생성층(141)과 접합된 구조를 가진다. The first P-type
제1 P형 전하 생성층(142)은 P형 도펀트 및 P형 호스트 물질을 포함할 수 있다. P형 도펀트는 금속 산화물, 테트라플루오로-테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), HAT-CN(dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10.11-hexacarbonitrile), 헥사아자트리페닐렌 등과 같은 유기물 또는 V2O5, MoOx, WO3 등과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다. P형 호스트 물질은 정공을 전달할 수 있는 물질, 예를 들면, NPD(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine) 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The first P-type
한편, 제1 N형 전하 생성층(141)과 제1 P형 전하 생성층(142)은 동일한 물질로 이루어질 수도 있고, 다른 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 P형 전하 생성층(142)과 제1 N형 전하 생성층(141)이 동일 물질로 이루어질 경우, 제1 P형 전하 생성층(142)과 제1 N형 전하 생성층(141)간의 계면이 제거될 수 있으므로, 소자 수명이 향상될 수 있다. 반면에, 제1 P형 전하 생성층(142)과 제1 N형 전하 생성층(141)이 다른 물질로 이루어질 경우, 전자 또는 정공의 캐리어의 전달 및 이동 등의 전송 효율에 유리할 수 있다.On the other hand, the first N-type
몇몇 실시예에서, 제1 전하 생성층(140)은 상술한 바와 같이 제1 N형 전하 생성층(141) 및 제1 P형 전하 생성층(142)을 포함하지 않고 단일층으로도 형성될 수 있다. 또한, 제1 전하 생성층(140)은 유기 발광 표시 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.In some embodiments, the first
제2 발광부(120)는 제1 발광부(110) 상에 배치되어 제2 색의 광을 발광한다. 구체적으로, 제2 발광부(120)는 제2 정공 수송층(122), 제2 유기 발광층(123) 및 제2 전자 수송층(124)을 포함한다. The second
제2 정공 수송층(122)은 제1 P형 전하 생성층(142)으로부터 제2 유기 발광층(123)으로 정공을 전달하는 유기층이다. 제2 정공 수송층(122)은 제1 정공 수송층(112)과 동일한 물질로 이루어지고 동일한 기능을 수행할 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다. The second
제2 유기 발광층(123)은 제2 정공 수송층(122) 상에 배치된다. 제2 유기 발광층(123)은 특정 색의 광을 발광할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 유기 발광층(123)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 황녹색 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 다른 색의 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수도 있다. 제2 유기 발광층(123)이 제1 유기 발광층(113)과 동일한 색의 광을 발광하도록 구성되는 경우, 제2 유기 발광층(123)은 제1 유기 발광층(113)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.The second organic
제2 전자 수송층(124)은 제2 유기 발광층(123) 상에 배치된다. 제2 전자 수송층(124)은 제1 전자 수송층(114)과 동일한 물질로 이루어지고 동일한 기능을 수행할 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다. The second
도 1b에는 도시하지 않았으나, 필요에 따라 제2 전자 수송층(124)상에 제2 전자 주입층이 배치될 수도 있고, 제2 정공 수송층(122) 아래에 제2 정공 주입층이 배치될 수도 있다. Although not shown in FIG. 1B, a second electron injection layer may be disposed on the second
제2 전하 생성층(150)은 제2 발광부(120) 및 제3 발광부(130) 사이에 배치된다. 제2 전하 생성층(150)은 제2 유기 발광층(123) 및 제3 유기 발광층(133)의 전하 균형을 조절한다. 제2 전하 생성층(150)은 제2 N형 전하 생성층(151) 및 제2 P형 전하 생성층(152)을 포함한다. 제2 전하 생성층(150)의 제2 N형 전자 생성층(151)은 제1 전하 생성층(140)의 제1 N형 전자 생성층(141)과 동일한 물질로 이루어지고 동일한 기능을 수행할 수 있다. 또한, 제2 전하 생성층(150)의 제2 P형 전자 생성층(152)은 제1 전하 생성층(140)의 제1 P형 전자 생성층(151)과 동일한 물질로 이루어지고 동일한 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 제2 전하 생성층(150)에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.The second
제3 발광부(130)는 제2 전하 생성층(150) 상에 배치되어 제3 색의 광을 발광한다. 제3 발광부(130)는 복수의 발광부(110, 120, 130) 중 최상부에 위치하는 발광부이다. 제3 발광부(130)는 제3 정공 수송층(132), 제3 유기 발광층(133), 제3 전자 수송층(134) 및 제3 전자 주입층(135)을 포함한다.The third
제3 정공 수송층(132)은 제2 P형 전하 생성층(152)으로부터 제3 유기 발광층(133)으로 정공을 전달하는 유기층이다. 제3 정공 수송층(132)은 제1 정공 수송층(112)과 동일한 물질로 이루어지고 동일한 기능을 수행할 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.The third
제3 유기 발광층(133)은 제3 정공 수송층(132) 상에 배치되고, 제3 색의 광을 발광하는 유기 발광층이다. 제3 유기 발광층(133)은 특정 색의 광을 발광할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 유기 발광층(133)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 황녹색 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 다른 색의 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수도 있다. 제3 유기 발광층(133)이 제1 유기 발광층(113)과 동일한 색의 광을 발광하도록 구성되는 경우, 제2 유기 발광층(133)은 제1 유기 발광층(113)과 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.The third organic
상술한 바와 같이, 제1 유기 발광층(113), 제2 유기 발광층(123) 및 제3 유기 발광층(133)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 황녹색 광 중 어느 하나를 발광할 수 있다. As described above, the first organic
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에 있어서, 제1 유기 발광층(113)은 청색 광, 제2 유기 발광층(123)은 황녹색 광 그리고 제3 유기 발광층(133)은 청색 광을 발광하여, 복수의 유기층(EL1)은 백색 광을 발광하는 것으로 설명한다. 또한, 복수의 유기층(EL1)에서 백색 광을 발광하는 경우, 캐소드(170) 상부에 컬러 필터가 배치될 수 있다.In the organic light emitting
제3 전자 수송층(134)은 제3 유기 발광층(133) 상에 배치된다. 제3 전자 수송층(134)은 제1 전자 수송층(114)과 동일한 물질로 이루어지고 동일한 기능을 수행할 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.The third
제3 전자 주입층(135)은 제3 전자 수송층(134) 상에 배치된다. 제3 전자 주입층(135)은 캐소드(170)로부터 복수의 유기층(EL1)으로의 전자의 주입을 원활하게 하고, 제2 전하 생성층(150)으로부터 유입된 정공이 제3 유기 발광층(133)을 지나 제3 전자 주입층(135)으로 이동하는 것을 블록(block)하는 유기층이다. 제3 전자 주입층(135)은 호스트 및 도펀트로 이루어진 제1 층(135a) 및 제1 층(135a) 하부에 배치되고 제1 층(135a)을 구성하는 호스트와 동일한 호스트만으로 이루어진 제2 층(135b)을 구비한다.The third
구체적으로, 제3 전자 주입층(135)의 제1 층(135a)은 캐소드(170)로부터 제3 유기 발광층(133)으로의 전자의 주입을 원활하게 한다. 제1 층(135a)은 전자 수송 특성을 가지는 호스트와 도펀트의 혼합층이다. Specifically, the
제3 전자 주입층(135)의 제2 층(135b)은 제1 층(135a)을 구성하는 호스트와 동일한 호스트 물질로 이루어진다. 제2 층(135b)은 정공이 제3 유기 발광층(133)을 넘어 캐소드 방향으로 이동하는 현상을 억제하는 정공 블록 역할을 한다. The
제1 층(135a)에 사용되는 도펀트는 주기율표 상의 제1 족 및 제2 족의 금속 또는 전자를 주입할 수 있는 유기물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 구체적으로 도펀트는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 중 어느 하나일 수 있다. 여기서, 알칼리 금속은 리튬(Li), 세슘(Cs), 나트륨(Na), 루비듐(Rb) 및 칼륨(K) 등일 있으며, 알칼리 토금속은 칼슘(Ca), 스트론륨(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra) 및 마그네슘(Mg) 등일 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 제1 층(135a)의 도펀트로서 향상된 전자 주입 성능을 위해 알칼리 할라이드 보다 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과 같은 금속 물질을 사용하는 것이 보다 바람직할 수 있다.The dopant used in the
제1 층(135a) 및 제2 층(135b)에 사용되는 호스트는, 전자 수송 성능을 가진 화합물일 수 있고, 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium), PBD(2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole), BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 호스트는 전자를 안정적으로 제3 유기 발광층(133)으로 전달할 수 있도록 질소 분자를 가지고 있는 헤테로 고리 화합물인 것이 더욱 바람직하다. 예를 들어, 제1 층(135a) 및 제2 층(135b)에 사용되는 호스트는 트리아진(triazine) 유도체, 히드록시퀴놀린(hydroxyquinoline) 유도체, 벤즈아졸(benzazole) 유도체, 피리미딘(pyrimidine) 유도체 및 페난트롤린(phenanthroline) 유도체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Host used for the first layer (135a) and second layer (135b) has, may be a compound having electron transporting performance, for example, Alq 3 (tris (8- hydroxyquinolino) aluminum), BAlq (bis (2 (4-biphenyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole), BCP (2,9-Dimethyl -4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline), but the present invention is not limited thereto. In particular, it is more preferable that the host is a heterocyclic compound having nitrogen molecules so that electrons can be stably transferred to the third organic
한편, 제3 유기 발광층(133)으로부터 제3 전자 주입층(135)으로 전달되는 정공을 막을 수 있도록, 제2 층(135b)에 사용되는 호스트 물질은 제3 전자 주입층(135)과 인접하는 제3 전자 수송층(134) 보다 HOMO 레벨(Highest Occupied Molecular Orbitals Level) 값이 작은 화합물일 수 있다. 보다 구체적으로, 제3 전자 수송층(134)과 접촉하는 제2 층(135b)을 구성하는 호스트의 HOMO 레벨 값이 제3 전자 수송층(134)의 HOMO 레벨 값보다 작은 경우, 제2 층(135b)은 높은 에너지 장벽을 형성하게 되어 제3 유기 발광층(133)에서 엑시톤을 형성해야 할 정공이 제3 전자 수송층(134)을 통해 제3 전자 주입층(135)으로 이동하는 현상을 보다 더 억제할 수 있다. 예를 들어, 제3 전자 주입층(135)의 제2 층(135b)의 HOMO 레벨 값과 제3 전자 수송층(134)의 HOMO 레벨 값의 차이는 0.2 eV 내지 0.8 eV일 수 있다. 제3 전자 주입층(135)의 제2 층(135b)과 제3 전자 수송층(134) 사이의 HOMO 레벨 차이가 상술한 범위를 만족하는 경우, 제3 유기 발광층(135)의 수명 및 효율이 증가할 수 있다. The host material used for the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 제3 전자 주입층(135)의 제2 층(135b)의 HOMO 레벨 값과 제3 전자 수송층(134)의 HOMO 레벨 값의 차이가 0.2 eV 내지 0.8 eV을 만족할 수 있도록, 제3 전자 주입층(135)의 제2 층(135b)의 HOMO 레벨은 -5.9 eV 내지 -6.1 eV일 수 있고, 제3 전자 수송층(134)의 HOMO 레벨은 -5.09 eV 내지 -5.90 eV인 것이 바람직하다.The HOMO level value of the
제1 층(135a) 및 제2 층(135b)에 사용되는 호스트는 상술한 HOMO 레벨을 만족시키기 위하여, 페난스롤린(phenanthroline) 유도체일 수 있다.The host used for the
더욱 바람직하게는, 제1 층(135a) 및 제2 층(135b)에 사용되는 호스트는 하기 [화학식 1]로 표시되는 화합물일 수 있다. More preferably, the host used for the
[화학식 1][Chemical Formula 1]
이때, 화학식 1에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로, 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기, 치환된 또는 비치환된 C1 내지 C18의 아릴기, 수소 또는 할로겐원소이다. 예를 들어, R1 내지 R3은 페닐기(phenyl), 나프탈렌기(naphthalenyl), 페난트롤린기(phenanthrolinyl) 또는 피렌기(pyrenyl)의 유도체일 수 있다. In
[화학식 1]로 표시되는 페난스롤린 유도체는 화합물내에 전자 밀도가 높은 질소 원자를 포함하고 있으므로, 전자를 안정적으로 전달할 수 있다. 또한, [화학식 1]로 표시되는 페난스롤린 유도체는 일반적으로 전자 수송층에 사용되는 화합물에 비하여 현저히 낮은 HOMO 레벨 값을 가지고 있으므로 정공이 전자 주입층으로 넘어오는 현상을 최소화할 수 있다.The Phenanthroline derivative represented by the formula (1) contains nitrogen atoms having a high electron density in the compound, so that electrons can be stably transported. In addition, since the phenansroline derivative represented by the formula (1) has a HOMO level value which is generally lower than that of the compound used in the electron transport layer, it is possible to minimize the phenomenon that the holes migrate to the electron injection layer.
한편, 제1 층(135a) 및 제2 층(135b)을 구성하는 호스트 물질인 페난스롤린 유도체에 대응하여, 제3 전자 주입층(135)에 접촉하는 제3 전자 수송층(134)을 구성하는 물질은 안트라센 유도체인 것이 바람직하다. 안트라센 유도체는 다른 호스트 물질에 비하여 전자의 모빌리티 측면에서 우위를 가지고 있는 분자구조를 가지고 있어, 전자 수송 능력이 우수하다. 또한, 안트라센 유도체의 HOMO 레벨은 -5.09 eV 내지 -5.20 eV의 값을 지니고 있는 바, 페난스롤린 유도체와 HOMO 레벨 값의 차이가 커, 정공이 제3 전자 수송층(134)에서 제3 전자 주입층(135)으로 이동하기 어렵게 된다. 따라서, 제3 전자 주입층(135)의 호스트로서 페난스롤린 유도체를 사용함과 동시에 제3 전자 수송층(134)를 구성하는 물질로서 안트라센 유도체를 사용함으로써, 전자의 이동은 향상시키면서 정공이 유기 발광층을 지나 이동하는 것은 억제시키는 효과를 극대화할 수 있다.On the other hand, the third
이때, 제3 전자 주입층(135)의 제1 층(135a)의 두께는 100Å 내지 300Å일 수 있다. 제1 층(135a)의 두께가 300Å을 초과하는 경우, 유기층의 두께가 필요 이상으로 증가하게 되어 구동 전압이 높아질 수 있고, 제1 층(135a)의 두께가 100Å 미만인 경우, 전자 주입 성능이 저하될 수 있다.At this time, the thickness of the
또한, 제3 전자 주입층(135)의 제2 층(135b)의 두께는 10Å 내지 100Å일 수 있다. 제2 층(135b)의 두께가 100Å을 초과하는 경우, 제3 전자 주입층(135)의 전자 주입 성능이 저하될 수 있고, 제2 층(135b)의 두께가 10Å 미만인 경우, 제3 유기 발광층(133)으로부터 정공이 이동하는 현상을 억제하기 어려울 수 있다.In addition, the thickness of the
한편, 3 전자 주입층(135)의 제1 층(135a)에서, 도펀트는 호스트에 대하여 대하여 1% 내지 5%의 도핑 농도로 도핑될 수 있다. 도펀트의 도핑 농도가 5%를 초과하는 경우, 누설 전류가 발생하여 의도치 않은 서브 화소가 작동하는 문제가 발생할 수 있으며, 도펀트의 도핑 농도가 1% 미만인 경우 제3 전자 주입층(135)의 전자 주입 성능이 저하될 수 있다.On the other hand, in the
종래의 유기 발광 표시 장치의 전자 주입층은 금속 화합물 또는 금속 할라이드 화합물을 전자 수송층 상에 도핑한 단일층이거나, 호스트와 도펀트를 혼합한 형태의 단일층으로 구성되었다. 일반적으로, 유기 발광 표시 장치에서는 애노드로부터 제공된 정공 및 캐소드로부터 제공된 전자는 유기 발광층으로 이동하고, 유기 발광층에서 정공과 전자가 재결합하여 엑시톤을 형성하여, 광이 발광된다. 그러나, 일반적으로 정공의 이동도가 전자의 이동도보다 크다. 이로 인해, 애노드에서 형성된 정공 중 일부는 빠른 이동도에 의하여 발광부의 유기 발광층에 속박되지 못하고, 유기 발광층을 넘어 전자 수송층 또는 전자 주입층으로 이동한다. 즉, 상당수의 정공은 유기 발광층에서 엑시톤을 형성하지 못하고 전자 수송층 또는 전자 주입층에서 엑시톤을 형성하게 된다. 결국, 동일한 구동 전압에서 유기 발광층에서 여기된 엑시톤의 수가 감소하게 되어 유기 발광 표시 장치의 효율 및 수명이 저하된다.The electron injection layer of a conventional organic light emitting display device is composed of a single layer doped with a metal compound or a metal halide compound on an electron transporting layer, or a single layer formed by mixing a host and a dopant. Generally, in an organic light emitting display, electrons provided from the anode and electrons provided from the cathode move to the organic light emitting layer, and holes and electrons recombine in the organic light emitting layer to form excitons, and light is emitted. However, in general, the mobility of holes is larger than the mobility of electrons. Due to this, some of the holes formed in the anode are not bound to the organic light emitting layer of the light emitting portion due to the fast mobility, and move to the electron transporting layer or the electron injecting layer beyond the organic light emitting layer. That is, a large number of holes can not form an exciton in the organic light emitting layer and form an exciton in the electron transporting layer or the electron injecting layer. As a result, the number of excitons excited in the organic light emitting layer decreases at the same driving voltage, thereby decreasing the efficiency and lifetime of the organic light emitting display.
이에 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는, 동일한 두께의 전자 주입층을 기준으로, 도펀트와 호스트를 포함하는 제1 층(135a) 및 제1 층(135a) 하부에 배치되고 제1 층(135a)과 동일한 호스트만을 포함하는 제2 층(135b)을 배치시킨 제3 전자 주입층(135)을 포함한다. 따라서, 제3 전자 수송층(134)과 제3 전자 주입층(135) 사이에 에너지 장벽이 형성되어 정공의 이동이 어려워질 수 있다. 구체적으로, 제2 층(135b)을 구성하는 호스트를 제3 전자 수송층(134)을 구성하는 호스트와 상이한 물질로 구성함으로써, 제3 전자 수송층(134)과 제3 전자 주입층(135) 간에 에너지 장벽이 형성된다. 따라서, 인접하는 물질 간의 에너지 차이에 의해 정공이 제3 전자 수송층(134)에서 제3 전자 주입층(135)으로 이동하기 어려워진다. 결국, 제3 유기 발광층(113)으로부터 제3 전자 수송층(134)으로 이동한 정공은 제3 전자 주입층(135)으로 이동하지 못한채 제3 전자 수송층(134)에 적체된다. 이로 인해, 제3 전자 주입층(135) 내부의 정공의 이동 속도가 감소하게 되어 제3 유기 발광층(113)으로부터 제3 전자 수송층(134)으로 이동하는 정공의 수가 줄어들게 된다. 이를 통해, 보다 많은 수의 정공을 제3 유기 발광층(133) 내에 유지시킬 수 있다.Accordingly, the
상술한 바와 같이, 유기 발광 표시 장치(100)는 복수의 발광부(110, 120, 130) 중 최상부에 위치하는 발광부인 제3 발광부(130)의 제3 유기 발광층(133)의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제2 발광부(120)의 제2 유기 발광층(123)의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다. 제1 층(135a) 하부에 배치되고 호스트만으로 구성된 제2 층(135b)에 의해 제3 전자 주입층(135)으로 이동하지 못한 정공들이 적체되고, 제3 유기 발광층(133) 및 제3 전자 수송층(134)에 적체되는 정공이 증가함에 따라, 상부로의 정공의 이동이 제한된다. 결국, 제3 발광부(130) 하부에 배치된 제2 유기 발광층(123)에서 제2 전자 수송층(124)으로 이동하려는 정공의 이동 속도도 감소되어 정공이 제2 유기 발광층(123) 내부에 유지되고, 제2 유기 발광층(123)에서 여기된 엑시톤의 수가 증가 된다. 결국 제2 유기 발광층(123)의 효율 및 수명도 향상될 수 있다.As described above, the organic light emitting
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)가 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치에서 보다 유리한 효과를 가질 수 있음을 설명하기 위해, 도 1c를 함께 참조한다. Hereinafter, FIG. 1C will be referred to in order to explain that the
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제3 유기 발광층에서 방출된 광의 광학적 경로를 표시한 개략적인 단면도이다. 도 1c에서는 복수의 발광부(110, 120, 130) 중 최상부에 위치하는 제3 발광부(130)의 제3 유기 발광층(133)에서 출사된 광 중 캐소드(170)를 통과하여 곧바로 상부로 방출되는 제1 광(L1) 및 애노드(160)의 반사층(161)에 반사된 다음 상부로 방출되는 제2 광(L2)으로 도시하였다.1C is a schematic cross-sectional view illustrating an optical path of light emitted from a third organic light emitting layer in an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention. 1C, among the light emitted from the third organic
마이크로캐비티(micro-cavity)는 광이 광로 길이만큼 떨어져 있는 2개의 층 사이에서 반사됨으로써 보강 간섭에 의해 특정 파장의 광이 증폭되는 것을 의미한다. 마이크로캐비티는 미세 공동 효과, 미세 공진 효과로도 지칭된다. 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치이므로, 도 1c에 도시된 복수의 유기층(EL1) 상부에 배치되는 캐소드(170)는 투명 도전성 물질로 구성된다. 따라서, 제3 유기 발광층(133)에서 상부로 바로 방출되는 제1 광(L1)과 애노드(160)의 반사층(161)에 반사되서 상부로 방출되는 제2 광(L2)가 보강 간섭이 이루어지도록, 제3 유기 발광층(133)과 반사층(161) 사이의 거리인 제1 거리(d1)가 설정되어야 한다.The micro-cavity means that the light of a specific wavelength is amplified by the constructive interference because the light is reflected between two layers separated by the optical path length. The micro-cavity is also referred to as a micro-cavity effect, a micro-resonance effect. As described above, since the
또한, 비록 도 1c에 도시되지는 않았으나, 제2 유기 발광층(123) 및 제1 유기 발광층(113)에서 방출되는 광에 대해서도 상부로 바로 방출되는 광과 애노드(160)의 반사층(161)에서 반사되어 상부로 방출되는 광이 보강 간섭이 이루어지도록 각각의 유기 발광층(113, 123)과 반사층(161)의 거리가 적절하게 설정되어야 한다. 즉, 복수의 유기층(EL1)에서의 유기층들의 두께는 제1 유기 발광층(113)에서 발광된 광에 대한 마이크로캐비티, 제2 유기 발광층(123)에서 발광된 광에 대한 마이크로캐비티 및 제3 유기 발광층(133)에서 발광된 광에 대한 마이크로캐비티를 만족시키도록 설정되어야 하며, 매우 복잡한 연산에 의해 각각의 유기층들의 두께가 설정된다.Although not shown in FIG. 1C, light emitted directly to the upper portion of the light emitted from the second organic
특히, 백색의 광을 구현하기 위해서는 화소 영역에서 특정 파장의 광으로 컬러 시프트(color shift)가 일어나 백색이 아닌 다른 특정 색의 광이 발광하게 되는 형상을 억제할 수 있도록 각각의 유기 발광층(113, 123, 133)과 반사층(161)의 거리가 적절하게 설정되어야 한다. In particular, in order to realize white light, in order to suppress a shape in which a color shift occurs due to light of a specific wavelength in the pixel region and light of a specific color other than white is emitted, 123, and 133 and the
이에, 상기 3가지 조건, 즉 각각의 유기 발광층(113, 123, 133)과 반사층(161)의 거리 조건을 만족시킬 수 있도록 각각의 유기층들의 두께가 최적화되어 있다. 그러나, 복수의 발광부(110, 120, 130) 중 어느 하나의 발광부에 대한 효율이나 수명을 개선시키기 위하여 최상부의 유기 발광층인 제3 유기 발광층(133)과 반사층(161) 사이의 유기층들의 두께를 변경시키거나 별도의 유기층이 추가되는 경우에는 상술한 3가지 조건이 모두 깨지게 된다. 따라서, 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치인 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서 최상부의 유기 발광층인 제3 유기 발광층(133)과 반사층(161) 사이의 유기층의 두께를 변경하거나 유기층을 추가하는 것은, 마이크로캐비티 구현을 위해 복수의 발광부(110, 120, 130) 설계를 전면적으로 수정해야 하므로 설계상 큰 어려움이 있다.Thus, the thickness of each organic layer is optimized so as to satisfy the above three conditions, that is, the distance condition between the organic
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서는 마이크로캐비티에 최적화된 제3 유기 발광층(133)의 하부 구조를 변경하지 않고, 제3 유기 발광층(133) 상부에 배치되는 제3 전자 주입층(135)의 구성만이 변경된다. 따라서, 제3 유기 발광층(133)과 반사층(161) 사이의 거리인 제1 거리(d1)를 변경하지 않고, 마이크로캐비티에 의한 광 효율 향상의 효과를 유지하면서 제3 전자 주입층(135)에 의해 유기 발광 표시 장치(100)의 효율 및 수명이 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서는 제3 전자 주입층(135)의 두께를 변경하지 않고, 동일한 두께 내에서 추가층을 형성함으로써 전자 주입층의 성능을 향상시킬 수 있다. 즉, 제3 유기 발광층(133)과 캐소드(170) 사이의 거리인 제2 거리(d2) 또한 변경하지 않고, 유기 발광 표시 장치(100)의 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the organic light emitting
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 2를 참조하면, 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층(EL2)은 제1 발광부(110), 제1 전하 생성층(140), 제2 발광부(120), 제2 전하 생성층(150) 및 제3 발광부(230)를 포함한다. 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층(EL2)은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 유기 발광 표시 장치(100)의 복수의 유기층(EL1)과 비교하여, 제3 발광부(230)의 제3 전자 주입층(235)의 구성만이 상이할 뿐이므로, 중복되는 구성요소에 대해서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.2 is a schematic cross-sectional view illustrating a plurality of organic layers of an organic light emitting display according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a plurality of organic layers EL2 of the organic light emitting display includes a first
제3 전자 주입층(235)은 캐소드(170)로부터 복수의 유기층(EL2)으로의 전자의 주입을 보다 향상시킨다. 제3 전자 주입층(235)은 호스트 및 도펀트로 이루어진 제1 층(235a) 및 제1 층(235a) 상부에 배치되고 제1 층(235a)을 구성하는 도펀트와 동일한 도펀트만으로 이루어진 제3 층(235c)을 구비한다. 제3 전자 주입층(235)의 제1 층(235a)은 도 1b에 도시된 제1 층(135a)과 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.The third
제3 전자 주입층(235)의 제3 층(235c)은 제1 층(235a) 상에 배치되고, 도펀트로만 구성된 층이다. 제3 층(235c)을 구성하는 도펀트는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 중 적어도 하나 이상이며, 예를 들어, 리튬(Li), 세슘(Cs), 나트륨(Na), 루비듐(Rb) 및 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스트론륨(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra) 및 마그네슘(Mg) 등일 수 있다.The
동일한 두께를 가지는 전자 주입층을 기준으로, 도펀트와 호스트의 혼합층인 제1 층만으로 구성된 전자 주입층에 비하여, 도 2에 도시된 제3 전자 주입층(235)과 같이 하부에 도펀트와 호스트의 혼합층인 제1 층(235a) 및 상부에 도펀트 만을 포함하는 제3 층(235c)을 포함하는 전자 주입층을 형성하는 경우, 전자 주입층의 전자 주입 성능이 크게 향상될 수 있다. 순수하게 도펀트로만 구성된 얇은 제3 층(235c)을 제1 층(235a) 상에 배치시키는 경우, 제3 층(235c)에 의해 캐소드로부터 제3 유기 발광층(133)으로 이동하는 전자의 주입이 더욱 원활하게 된다. 정공에 비해 이동도가 작은 전자의 주입이 향상되면, 제3 유기 발광층(133)에서 형성되는 엑시톤의 수가 크게 증가하게 되므로, 유기 발광 표시 장치의 효율 및 수명이 향상될 수 있다. The electron injection layer having the same thickness as that of the electron injection layer composed of only the first layer which is a mixed layer of the dopant and the host is used as the third
이때, 제3 전자 주입층(235)의 제3 층(235c)의 두께는 10Å 이하일 수 있다. 제3 층(235c)의 두께가 10Å를 초과하는 경우, 유기 발광 표시 장치의 구동 전압이 높아져 효율이 저하될 수 있다.At this time, the thickness of the
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서는, 100Å 내지 300Å의 두께를 가지는 도펀트와 호스트를 포함하는 제1 층(235a)에 상에 도펀트로만 구성된 10Å 이하의 얇은 두께의 제3 층(235c)만을 더 구비하는 제3 전자 주입층(235)을 형성함으로써, 유기 발광 표시 장치의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.In the OLED display according to another embodiment of the present invention, a
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 3을 참조하면, 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층(EL3)은 제1 발광부(110), 제1 전하 생성층(140), 제2 발광부(120), 제2 전하 생성층(150) 및 제3 발광부(330)를 포함한다. 도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치의 복수의 유기층(EL3)은 도 1a 내지 도 1c에 도시된 유기 발광 표시 장치(100)의 복수의 유기층(EL1)과 비교하여, 제3 발광부(330)의 제3 전자 주입층(335)의 구성만이 상이할 뿐이므로, 중복되는 구성요소에 대해서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.3 is a schematic cross-sectional view illustrating a plurality of organic layers of an organic light emitting diode display according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a plurality of organic layers EL3 of the organic light emitting display includes a first
제3 전자 주입층(335)은 정공이 제3 유기 발광층(133)을 제3 전자 주입층(335)으로 이동하는 것을 억제하는 동시에, 캐소드(170)로부터 복수의 유기층(EL3)으로의 전자 주입을 더욱 향상시킨다. 제3 전자 주입층(335)은 호스트 및 도펀트로 이루어진 제1 층(335a), 제1 층(335a) 하부에 배치되고 제1 층(335a)을 구성하는 호스트와 동일한 호스트만으로 이루어진 제2 층(335b) 및 제1 층(335a) 상부에 배치되고 제1 층(335a)을 구성하는 도펀트와 동일한 도펀트만으로 이루어진 제3 층(335c)을 구비한다.The third electron injection layer 335 is formed in such a manner that holes are prevented from moving the third
이때, 제3 전자 주입층(335)의 제1 층(335a)은 도 1b의 제1 층(135a)과 구성이 동일하고, 제2 층(335b)은 도 1b의 제2 층(135b)과 구성이 동일하며, 제3 층(335c)은 도 2의 제3 층(235c)과 구성이 동일하다. 즉, 제3 전자 주입층(335)의 제1 층(335a)은 캐소드(170)로부터 제3 유기 발광층(143)으로의 전자의 주입을 원활하게 하며, 제2 층(335b)은 정공이 제3 유기 발광층(133)을 지나 캐소드(170) 방향으로 이동하는 현상을 억제하며, 제3 층(335c)은 캐소드(170)로부터 제3 유기 발광층(133)으로 이동하는 전자의 주입을 더욱 증가시킨다. 이로 인해, 도 3에 도시된, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 정공이 제3 유기 발광층(133)을 지나 제3 전자 주입층(335) 이동하는 현상을 억제하는 성능 및 전자 주입 성능이 동시에 향상되어, 유기 발광 표시 장치의 효율 및 수명이 향상될 수 있다.The first layer 335a of the third electron injection layer 335 has the same structure as that of the
이하에서는 본 발명의 효과에 대해서 알아보기 위하여, 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 비교예 1 및 비교예 2의 유기 발광 표시 장치를 제조하였다. 다만, 하기에 개시되는 실시예들은 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기의 실시예들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, organic light emitting display devices of Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were manufactured in order to examine the effects of the present invention. However, the embodiments described below are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
실시예 1Example 1
실시예 1은 도 1b에 개시된 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치이다. 구체적으로, 100Å 두께의 MoTi를 반사층으로, 70Å 두께의 ITO를 투명 도전층으로 하는 애노드를 형성한 후 면적이 2mm x 2mm 크기가 되도록 패터닝 후 세정하였다. 애노드 상에, NPD를 포함하는 100Å 두께의 제1 정공 주입층, 아릴 아민(Aryl amine) 계열 물질을 포함하는 200Å 두께의 제1 정공 수송층, 안트라센 계열 물질의 호스트 및 도핑 농도 4%의 파이렌(pyren) 유도체의 도펀트를 포함하고 청색 광을 발광하는 200Å 두께의 제1 유기 발광층 및 헤테로 아릴 계열 물질을 포함하는 100Å 두께의 제1 전자 수송층을 포함하는 제1 발광부를 형성하였다. 제1 발광부 상에, 헤테로 아릴 계열의 물질 호스트 및 도핑 농도 1.2%의 알칼리 토금속 물질의 도펀트를 포함하는 200Å 두께의 제1 N형 전하 생성층 및 헤테로 아릴 계열 물질을 포함하는 120Å 두께의 제1 P형 전하 생성층을 포함하는 제1 전하 생성층을 형성하였다. 제1 전하 생성층 상에, 아릴 아민 계열 물질을 포함하는 950Å 두께의 제2 정공 수송층, 헤테로 아릴 계열의 호스트 1종 200Å, 다른 호스트 1종 200Å 및 도핑 농도 20%의 이리듐(Iridium) 화합물의 도펀트로 구성된 황녹색의 광을 발광하는 제2 유기 발광층 및 헤테로 아릴 계열 물질을 포함하는 110Å 두께의 제2 전자 수송층을 포함하는 제2 발광부를 형성하였다. 제2 발광부 상에, 헤테로 아릴 계열의 물질 호스트 및 도핑 농도 1.0%의 알칼리 토금속 물질의 도펀트를 포함하는 150Å 두께의 제2 N형 전하 생성층 및 헤테로 아릴 계열 물질을 포함하는 70Å 두께의 제2 P형 전하 생성층을 포함하는 제2 전하 생성층을 형성하였다. 제2 전하 생성층 상에, 아릴 아민 계열 물질을 포함하는 140Å 두께의 제3 정공 수송층, 안트라센 계열 물질의 호스트 및 도핑 농도 4%의 파이렌(pyren) 유도체의 도펀트를 포함하고 청색 광을 발광하는 250Å의 제3 유기 발광층 및 헤테로 아릴 계열 물질을 포함하는 230Å 두께의 제3 전자 수송층을 포함하는 제3 발광부를 형성하였다. 이때, 제3 전자 수송층 상에 페난트롤린 유도체의 호스트를 포함하는 50Å 두께의 제2 층과 페난트롤린 유도체의 호스트 및 도핑 농도 2%의 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 250Å 두께의 제1 층을 포함하는 제3 전자 주입층을 형성하였다. 제3 발광부, 즉, 제3 전자 주입층 상에, IZO로 구성된 1300Å 두께의 캐소드를 형성하여, 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치를 제조하였다.
실시예 2Example 2
실시예 2는 도 2에 개시된 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치로서, 제3 전자 주입층의 구조를 제외하고는 실시예 1의 유기 발광 표시 장치와 동일한 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치를 제조하였다.Example 2 is an organic light emitting display having the structure shown in FIG. 2, and an organic light emitting display having the same structure as that of the organic light emitting display of Example 1 except for the structure of the third electron injecting layer was manufactured.
실시예 2의 제3 전자 주입층은 제3 전자 수송층 상에 페난트롤린 유도체의 호스트 및 도핑 농도 2%의 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 250Å 두께의 제1 층을 형성한 다음, 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 2Å 두께의 제3 층을 도핑함으로써 형성된다.The third electron injection layer of Example 2 was formed by forming a 250 Å -thick first layer containing a phenanthroline derivative host and a 2% alkaline earth metal dopant as a dopant on the third electron transport layer, and then forming an alkaline earth metal material Lt; RTI ID = 0.0 > 2 < / RTI > thick.
실시예 3Example 3
실시예 3은 도 3에 개시된 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치로서, 제3 전자 주입층의 구조를 제외하고는 실시예 1의 유기 발광 표시 장치와 동일한 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치를 제조하였다.Example 3 is an organic light emitting display having the structure disclosed in FIG. 3, and an organic light emitting display having the same structure as that of the organic light emitting display of Example 1 except for the structure of the third electron injecting layer was manufactured.
실시예 3의 제3 전자 주입층은 제3 전자 수송층 상에 페난트롤린 유도체의 호스트를 포함하는 50Å 두께의 제2 층을 형성하고, 제2 층상에 페난트롤린 유도체의 호스트 및 도핑 농도 2%의 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 250Å 두께의 제1 층을 형성하고, 제1 층 상에 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 2Å 두께의 제3 층을 도핑함으로써 형성된다.The third electron injecting layer of Example 3 was formed by forming a 50 Å thick second layer containing a phenanthroline derivative host on the third electron transporting layer and forming a host layer of a phenanthroline derivative on the second layer and a doping concentration of 2% Of an alkaline earth metal material as a dopant and doping a second layer of 2 Å thickness containing an alkaline earth metal material as a dopant on the first layer.
비교예 1Comparative Example 1
비교예 1은 도 4에 개시된 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치이다. 도 4를 참조하면, 제3 전자 주입층(435)의 구조를 제외하고는 실시예 1의 유기 발광 표시 장치와 동일한 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치를 제조하였다.Comparative Example 1 is an organic light emitting display having the structure disclosed in FIG. Referring to FIG. 4, an OLED display device having the same structure as the OLED display device of Example 1 except for the structure of the third
비교예 1의 제3 전자 주입층(435)은 제3 전자 수송층(134) 상에 페난트롤린 유도체의 호스트 및 도핑 농도 2%의 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 300Å 두께의 단일층으로 형성된다.The third
비교예 2Comparative Example 2
비교예 2는 도 5에 개시된 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치이다. 도 5를 참조하면, 제3 전자 주입층(535)의 구조를 제외하고는 실시예 1의 유기 발광 표시 장치와 동일한 구조를 가지는 유기 발광 표시 장치를 제조하였다.Comparative Example 2 is an organic light emitting display having the structure disclosed in FIG. Referring to FIG. 5, an OLED display device having the same structure as the OLED display of Example 1 except for the structure of the third
이때, 제3 전자 주입층(535)은 제3 전자 수송층(134) 상에 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 2Å 두께의 제3 층(535c)을 먼저 형성한 다음, 페난트롤린 유도체의 호스트 및 도핑 농도 2%의 알칼리 토금속 물질을 도펀트로 포함하는 250Å 두께의 제1 층(535a)을 형성함으로써 제조된다.At this time, the third
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 효과에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 6 및 도 7을 참조한다6 and 7 for a more detailed description of the effect of the organic light emitting display according to an embodiment of the present invention
도 6은 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 청색 발광에 대한 수명을 나타내는 도면이다. 도 7은 각각 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 1에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 황녹색 발광에 대한 수명을 나타내는 도면이다. 도 6 및 도 7은 실시예 및 비교예에 의해 제조된 유기 발광 표시 장치에 40℃에서 22.5mA/cm2의 전류밀도로 전류를 인가하는 조건에서 휘도를 측정한 결과이다. 이하에서 T95 수명은 전류를 인가한 후 최초 휘도의 95%의 휘도값이 측정되는 시간으로서, T95 수명이 클수록 수명이 길고, T95 수명이 작을수록 수명이 짧은 것을 의미한다.6 is a graph showing lifetime of blue light emission in the organic light emitting display device according to Example 1, Example 2, Example 3, Comparative Example 1 and Comparative Example 2. FIG. FIG. 7 is a diagram showing lifetime of yellow green light emission in the organic light emitting display devices according to Examples 1, 2, 3 and Comparative Example 1. FIG. Figs. 6 and 7 are the results of measuring the luminance under the condition that a current is applied at 40 DEG C at a current density of 22.5 mA / cm < 2 > to the organic light emitting display manufactured by Examples and Comparative Examples. Hereinafter, the T95 lifetime is the time for which the luminance value of 95% of the initial luminance is measured after application of the current. The longer the T95 lifetime, the longer the lifetime and the shorter the T95 lifetime, the shorter the lifetime.
도 6을 참조하면, 동일하게 300Å 두께를 갖는 제3 전자 주입층을 갖는 유기 발광 표시 장치에 있어서, 전자 주입층이 도펀트와 호스트가 혼합된 단일층으로 구성된 비교예 1에 비하여, 전자 주입층이 복수의 층으로 구성된 실시예 1 내지 실시예 3의 청색 발광에 대한 T95 수명이 180 시간에서 약 310 시간 정도로 현저히 향상된 것을 확인할 수 있다. 그러나, 도펀트로만 구성된 제3 전자 주입층의 제3 층이 직접 제3 전자 수송층과 접촉하는 구조를 가지는 비교예 2의 경우, 실시예 1 내지 실시예3뿐만 아니라 비교예 1에 비해서도 T95 수명이 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, in the organic light emitting display device having the third electron injection layer having the thickness of 300 Å, the electron injection layer is composed of a single layer in which the dopant and the host are mixed, It can be seen that the T95 lifetime for blue light emission of Examples 1 to 3 composed of a plurality of layers was remarkably improved from 180 hours to about 310 hours. However, in the case of Comparative Example 2 in which the third layer of the third electron injecting layer consisting only of the dopant was directly in contact with the third electron transporting layer, the T95 lifetime was remarkably higher than that of Examples 1 to 3 as well as Comparative Example 1 .
도 7을 참조하면, 본 발명의 유기 발광 표시 장치는 최상부의 유기 발광층뿐만 아니라, 중간에 배치된 유기 발광층의 수명도 향상될 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 도 6에 개시된 청색 발광의 수명 향상 효과에는 다소 미치지 못하나, 최상부 유기 발광층인 제3 유기 발광층 하부에 배치되는 제2 유기 발광층에서 발광하는 황녹색에 대한 T95 수명이 420 시간에서 약 480 내지 580 시간으로 향상된 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 유기 발광 표시 장치에서 변경된 제3 전자 주입층은 가장 근접하는 유기 발광층인 제3 유기 발광층의 수명 만을 향상시키는 것이 아니라, 제2 유기 발광층의 수명 또한 향상시킬 수 있다는 효과를 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the lifetime of the organic light emitting layer disposed in the middle as well as the top organic light emitting layer can be improved. 6, the T95 lifetime for the yellowish green emitting in the second organic emission layer disposed under the third organic emission layer, which is the uppermost organic emission layer, is from 420 hours to about 480 to 480 hours, 580 hours. That is, the third electron injection layer changed in the organic light emitting display of the present invention not only improves the lifetime of the third organic emission layer, which is the nearest organic emission layer, but also improves the lifetime of the second organic emission layer there was.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to those embodiments and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 유기 발광 표시 장치
110: 제1 발광부
111: 제1 정공 주입층
112: 제1 정공 수송층
113: 제1 유기 발광층
114: 제1 전자 수송층
120: 제2 발광부
122: 제2 정공 수송층
123: 제2 유기 발광층
124: 제2 전자 수송층
130: 제3 발광부
132: 제3 정공 수송층
133: 제3 유기 발광층
134: 제3 전자 수송층
135, 235, 335: 제3 전자 주입층
135a, 235a, 335a: 제1 층
135b, 335b: 제2 층
235c, 335c: 제3 층
140: 제1 전하 생성층
141: 제1 N형 전하 생성층
142: 제1 P형 전하 생성층
150: 제2 전하 생성층
151: 제2 N형 전하 생성층
152: 제2 P형 전하 생성층
160: 애노드
161: 반사층
162: 투명 도전층
170: 캐소드100: organic light emitting display
110: first light emitting portion
111: first hole injection layer
112: First hole transport layer
113: first organic light emitting layer
114: first electron transport layer
120: a second light emitting portion
122: second hole transporting layer
123: second organic light emitting layer
124: Second electron transport layer
130: Third light emitting portion
132: Third hole transport layer
133: Third organic light emitting layer
134: Third electron transport layer
135, 235, 335: a third electron injection layer
135a, 235a, and 335a:
135b, 335b: second layer
235c, 335c: third layer
140: first charge generating layer
141: First N-type charge generation layer
142: First P-type charge generation layer
150: second charge generating layer
151: a second N-type charge generation layer
152: second P-type charge generation layer
160: anode
161: Reflective layer
162: transparent conductive layer
170: cathode
Claims (15)
상기 애노드 상에서 적층된 복수의 발광부; 및
상기 복수의 발광부 상에 배치되고 투명 도전성 물질로 이루어진 캐소드를 포함하고,
상기 복수의 발광부 중 최상부에 위치하는 발광부는 호스트 및 도펀트로 이루어진 제1 층을 구비하는 전자 주입층 및 상기 전자 주입층 하부에 배치된 전자 수송층을 포함하고,
상기 전자 주입층은, 상기 제1 층 하부에 배치되고 상기 호스트로 이루어진 제2 층 및 상기 제1 층 상부에 배치되고 상기 도펀트로 이루어진 제3 층 중 적어도 하나를 더 구비하고,
상기 호스트의 HOMO 레벨(Highest Occupied Molecular Orbitals Level) 값이 상기 전자 수송층의 HOMO 레벨 값보다 작은 유기 발광 표시 장치.An anode including a reflective layer and a transparent conductive layer on the reflective layer;
A plurality of light emitting units stacked on the anode; And
And a cathode disposed on the plurality of light emitting portions and made of a transparent conductive material,
Wherein the light emitting portion located at the top of the plurality of light emitting portions includes an electron injection layer having a first layer made of a host and a dopant and an electron transport layer disposed under the electron injection layer,
Wherein the electron injection layer further comprises at least one of a second layer disposed below the first layer and a third layer comprising the host and the dopant disposed over the first layer,
Wherein a value of a HOMO level of the host is less than a HOMO level of the electron transport layer.
상기 복수의 발광부는,
상기 애노드 상에 배치되고, 제1 유기 발광층을 포함하는 제1 발광부;
상기 제1 발광부 상에 배치되고, 제2 유기 발광층을 포함하는 제2 발광부; 및
상기 제2 발광부 상에 배치되고, 제3 유기 발광층을 포함하는 제3 발광부를 포함하고,
상기 제3 발광부가 상기 최상부에 위치하는 발광부이며,
상기 제1 유기 발광층에서 발광된 광, 상기 제2 유기 발광층에서 발광된 광 및 상기 제3 유기 발광층에서 발광된 광은 백색 광을 이루는 유기 발광 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of light-
A first light emitting portion disposed on the anode, the first light emitting portion including a first organic light emitting layer;
A second light emitting portion disposed on the first light emitting portion and including a second organic light emitting layer; And
And a third light emitting portion disposed on the second light emitting portion and including a third organic light emitting layer,
Wherein the third light emitting portion is a light emitting portion located at the uppermost portion,
Wherein light emitted from the first organic light emitting layer, light emitted from the second organic light emitting layer, and light emitted from the third organic light emitting layer form white light.
상기 제1 유기 발광층 및 상기 제3 유기 발광층은 청색 광을 발광하도록 구성되고,
상기 제2 유기 발광층은 황녹색 광을 발광하도록 구성된 유기 발광 표시 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the first organic light emitting layer and the third organic light emitting layer are configured to emit blue light,
And the second organic emission layer is configured to emit yellow-green light.
상기 애노드와 상기 캐소드 사이의 유기 발광층; 및
상기 유기 발광층과 상기 캐소드 사이의 전자 주입층 및 전자 주입층 하부에 배치된 전자 수송층을 포함하고,
상기 전자 주입층은 도펀트 및 호스트로 이루어진 제1 층을 포함하고,
상기 전자 주입층은, 상기 제1 층 하부에 배치되고 상기 호스트로 이루어진 제2 층 또는 상기 제1 층 상부에 배치되고 상기 도펀트로 이루어진 제3 층을 더 포함하고,
상기 호스트의 HOMO 레벨(Highest Occupied Molecular Orbitals Level) 값이 상기 전자 수송층의 HOMO 레벨 값보다 작은 유기 발광 표시 장치.An anode and a cathode facing each other;
An organic light emitting layer between the anode and the cathode; And
An electron injection layer between the organic light emitting layer and the cathode, and an electron transport layer disposed under the electron injection layer,
Wherein the electron injection layer comprises a first layer of a dopant and a host,
The electron injection layer further comprises a second layer disposed below the first layer and made of the host or a third layer disposed on the first layer and made of the dopant,
Wherein a value of a HOMO level of the host is less than a HOMO level of the electron transport layer.
상기 애노드와 상기 유기 발광층 사이에 하나 이상의 추가 유기 발광층을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치. 5. The method of claim 4,
Further comprising one or more additional organic light emitting layers between the anode and the organic light emitting layer.
상기 유기 발광 표시 장치는 탑 에미션(top emission) 방식인 유기 발광 표시 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the organic light emitting display is a top emission type organic light emitting display.
상기 호스트는 트리아진(triazine) 유도체, 히드록시퀴놀린(hydroxyquinoline) 유도체, 벤즈아졸(benzazole) 유도체, 피리미딘(pyrimidine) 유도체 및 페난트롤린(phenanthroline) 유도체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 유기 발광 표시 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The host may be at least one organic electroluminescent display selected from the group consisting of a triazine derivative, a hydroxyquinoline derivative, a benzazole derivative, a pyrimidine derivative, and a phenanthroline derivative. Device.
상기 도펀트는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속인 유기 발광 표시 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the dopant is an alkali metal or an alkaline earth metal.
상기 제1 층의 상기 도펀트는 상기 호스트에 대하여 1% 내지 5%의 도핑 농도로 도핑된 유기 발광 표시 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the dopant of the first layer is doped to the host at a doping concentration of 1% to 5%.
상기 전자 수송층은 안트라센 유도체를 포함하는 유기 발광 표시 장치.The method according to claim 1 or 4,
Wherein the electron transport layer comprises an anthracene derivative.
상기 제1 층의 두께는 100Å 내지 300Å인 유기 발광 표시 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the first layer has a thickness of 100 to 300 ANGSTROM.
상기 제2 층의 두께는 10Å 내지 100Å인 유기 발광 표시 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And the thickness of the second layer is in the range of 10 to 100 ANGSTROM.
상기 제3 층의 두께는 10 Å 이하인 유기 발광 표시 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And the third layer has a thickness of 10 A or less.
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