KR102050445B1 - Organic light emitting display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 P 타입 전하 생성층에 정공 수송층을 도핑하여 구동 전압을 감소시키면서 수명을 증가시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 대향된 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 상에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 발광층, 제1 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제1 스택과, 상기 제1 스택과 제2 전극 사이에 제2 정공 수송층, 제2 발광층, 제2 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제2 스택과, 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층을 포함하며, 상기 P 타입 전하 생성층은 상기 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 1%~20%으로 정공 수송 물질이 도핑된 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an organic light emitting display device which can increase a lifespan while reducing a driving voltage by doping a hole transport layer to a P-type charge generating layer. And a first stack in which a second electrode, a hole injection layer, a first hole transport layer, a first light emitting layer, and a first electron transport layer are sequentially stacked on the first electrode, and between the first stack and the second electrode. A second stack of two hole transport layers, a second light emitting layer, and a second electron transport layer, and an N type charge generation layer and a P type formed between the first stack and the second stack to control charge balance between the stacks. And a charge generation layer comprising a charge generation layer, wherein the P type charge generation layer is doped with a hole transport material at 1% to 20% based on the volume ratio of the P type charge generation layer.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로 특히, P 타입 전하 생성층에 정공 수송 물질을 도핑하여 구동 전압을 감소시키면서 수명을 증가시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치로 유기 발광층의 발광량을 제어하여 영상을 표시하는 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치가 각광받고 있다. 이러한, 유기 발광 표시 장치는 별도의 광원을 요구하지 않으며, 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 경쟁력 있는 어플리케이션으로 고려되고 있다.Video display devices that realize various information as screens are the core technologies of the information and communication era, and are developing in a direction of thinner, lighter, portable and high performance. Accordingly, an organic light emitting diode display using an organic light emitting diode that displays an image by controlling the amount of light emitted from the organic light emitting layer as a flat panel display capable of reducing weight and volume, which is a disadvantage of a cathode ray tube (CRT), has been in the spotlight. Such an organic light emitting diode display does not require a separate light source and is considered as a competitive application for compactness and vivid color display of the device.
이때, 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device: OLED)는 전극 사이의 얇은 발광층을 이용한 자발광 소자로 종이와 같이 박막화가 가능하다는 장점을 갖고 있다. 구체적으로, 유기 발광 소자는 양극(anode), 정공 주입층(Hole Injection Layer;HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer;HTL), 발광층, 전자 수송층(Electron Transport Layer;ETL), 전자 주입층(Electron Injection Layer;EIL), 음극(cathode)을 포함한다.At this time, the organic light emitting device (OLED) is a self-luminous device using a thin light emitting layer between the electrodes has the advantage that can be thinned like a paper. Specifically, the organic light emitting device is an anode, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (Hole Transport) A layer (HTL), an emission layer, an electron transport layer (ETL), an electron injection layer (EIL), and a cathode.
이와 같이, 유기 발광 표시 장치에 이용되는 유기 발광 소자는 단일-스택으로 이루어지기도 하지만, 다수개의 스택을 가지는 멀티-스택의 구조로 되어가고 있다.As described above, the organic light emitting diode used in the organic light emitting diode display may be formed as a single stack, but has a multi-stack structure having a plurality of stacks.
이러한, 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 양극과 음극, 양극과 음극 사이에 순차적으로 적층된 제1 스택, 전하 생성층, 제2 스택을 포함한다.Such an organic light emitting device having a multi-stack structure includes a first stack, a charge generating layer, and a second stack sequentially stacked between an anode and a cathode, an anode and a cathode.
이때, 제1 스택은 양극 상에 형성된 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함하며, 제2 스택은 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함한다.In this case, the first stack includes a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer formed on the anode, and the second stack includes a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer.
전하 생성층은 제1 및 제2 스택 사이에 위치하여 제1 및 제2 스택의 전하 균형을 조절하며, N 타입 전하 생성층과 P 타입 전하 생성층을 포함한다. The charge generation layer is positioned between the first and second stacks to adjust the charge balance of the first and second stacks, and includes an N type charge generation layer and a P type charge generation layer.
이때, P 타입 전하 생성층은 정공과 전자를 생성하며, N 타입 전하 생성층으로 전자를 주입하며, 제2 스택의 정공 수송층으로 정공을 주입한다. 하지만, P 타입 전하 생성층은 현재 HAT(CN)6를 단독으로 사용하고 있는데, 이러한 재료는 정공의 생성과 정공 주입이 원활하지 않아 구동 전압이 높아지는 문제가 발생되며, 그에 따른 수명 감소에 영향을 줄 수 있다.In this case, the P-type charge generating layer generates holes and electrons, injects electrons into the N-type charge generating layer, and injects holes into the hole transport layer of the second stack. However, the P type charge generation layer currently uses HAT (CN) 6 alone, which causes a problem of high driving voltage due to poor hole generation and hole injection. Can give
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, P 타입 전하 생성층에 정공 수송층을 도핑하여 구동 전압을 감소시키면서 수명을 증가시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and to provide an organic light emitting display device which can increase the life while reducing the driving voltage by doping the hole transport layer to the P-type charge generation layer.
이를 위하여, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 대향된 제1 및 제2 전극과, 상기 제1 전극 상에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 발광층, 제1 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제1 스택과, 상기 제1 스택과 제2 전극 사이에 제2 정공 수송층, 제2 발광층, 제2 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제2 스택과, 상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층을 포함하며, 상기 P 타입 전하 생성층은 상기 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 1%~20%으로 정공 수송층이 도핑된 것을 특징으로 한다. To this end, the organic light emitting diode display according to the present invention includes first and second electrodes facing each other on a substrate, and a hole injection layer, a first hole transport layer, a first light emitting layer, and a first electron transport layer on the first electrode. A first stack sequentially stacked; a second stack in which a second hole transport layer, a second light emitting layer, and a second electron transport layer are sequentially stacked between the first stack and the second electrode; and the first stack and the second stack A charge generation layer formed between the stacks to form an N-type charge generation layer and a P-type charge generation layer to control charge balance between the stacks, wherein the P-type charge generation layer is based on a volume ratio of the P-type charge generation layer; It is characterized in that the hole transport layer is doped with 1% to 20%.
여기서, 상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도가 5.0×10-5Vs/㎠~1.0×10-2Vs/㎠인 재료가 이용된 것을 특징으로 한다. Here, the hole transport material doped in the P-type charge generating layer is characterized in that a material having a mobility of 5.0 × 10 -5 Vs /
그리고, 상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송층의 HOMO Level은 5.0eV~6.0eV의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다. In addition, the HOMO level of the hole transport layer doped in the P-type charge generating layer is characterized in that it has a range of 5.0eV ~ 6.0eV.
또한, 상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송층의 LUMO Level은 2.0eV~3.5eV의 범위를 가지는 것을 특징으로 한다.In addition, the LUMO level of the hole transport layer doped in the P-type charge generating layer is characterized in that it has a range of 2.0eV ~ 3.5eV.
그리고, 상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 9.0×10-3Vs/㎠을 가지며, LUMO Level은 2.1eV을 가지며, HOMO Level은 5.2eV을 가지는 재료가 이용된 것을 특징으로 한다. The hole transport material doped into the P-type charge generating layer has a mobility of 9.0 × 10 −3 Vs /
또한, 상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 1.0×10-4Vs/㎠을 가지며, LUMO Level은 2.2eV을 가지며, HOMO Level은 5.5eV을 가지는 재료가 이용된 것을 특징으로 한다. In addition, the hole transport material doped into the P-type charge generating layer has a mobility of 1.0 × 10 −4 Vs /
그리고, 상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 6.0×10-4Vs/㎠을 가지며, LUMO Level은 2.3eV을 가지며, HOMO Level은 5.6eV을 가지는 재료가 이용된 것을 특징으로 한다. The hole transport material doped into the P-type charge generating layer has a mobility of 6.0 × 10 −4 Vs /
또한, 상기 정공 수송층이 도핑된 P 타입 전하 생성층과 상기 N 타입 전하 생성층 사이에 버퍼층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. The method may further include a buffer layer between the P type charge generation layer doped with the hole transport layer and the N type charge generation layer.
그리고, 상기 제2 스택의 제2 정공 수송층은 정공 수송층이 도핑된 P 타입 전하 생성층과 제2 스택의 제2 정공 수송층을 공증착하여 형성된 것을 특징으로 한다. The second hole transport layer of the second stack may be formed by co-depositing a P-type charge generating layer doped with the hole transport layer and a second hole transport layer of the second stack.
또한, 상기 제1 스택의 제1 정공 수송층과 제1 발광층 사이에 상기 제1 정공 수송층과 다른 재료의 정공 수송층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, a hole transport layer of a material different from the first hole transport layer is further provided between the first hole transport layer and the first light emitting layer of the first stack.
그리고, 상기 제2 스택의 제2 정공 수송층과 제2 발광층 사이에 상기 제2 정공 수송층과 다른 재료의 정공 수송층을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.And a hole transport layer of a material different from that of the second hole transport layer between the second hole transport layer and the second light emitting layer of the second stack.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1 발광층을 포함하는 제1 스택, P 타입 전하 생성층과 N타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층, 제2 발광층을 포함하는 제2 스택으로 이루어진 멀티-스택 구조이며, P 타입 전하 생성층에는 정공 수송 물질이 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 1~20%로 도핑되어 형성됨으로써 정공 생성 및 정공 주입이 용이하게 되어 구동 전압이 감소되며, 소자의 수명도 향상되는 효과를 가진다. The organic light emitting diode display according to the present invention includes a multi-stack including a first stack including a first light emitting layer, a charge generating layer including a P type charge generating layer and an N type charge generating layer, and a second stack including a second light emitting layer. The P-type charge generation layer is formed by doping a hole transporting material at 1-20% based on the volume ratio of the P-type charge generation layer, thereby facilitating hole generation and hole injection, and thus reducing driving voltage and lifespan of the device. Also has the effect of improving.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 R,G,B,W 화소에 대한 등가 회로도들이다.
도 2는 도 1a 내지 도 1d에 도시된 R,G,B,W 서브 화소 영역에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 백색 유기 발광 소자의 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 백색 유기 발광 소자의 밴드다이어그램이다.
도 5a 및 도 5b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case A에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case B에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case C에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case D에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.
도 9a 내지 도 9d는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자와, NPB 또는 TPD의 정공 수송 물질이 도핑된 P타입 전하 생성층을 가지는 본 발명에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자와, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.
도 12a 및 도 12b는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자와, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 P타입 전하 생성층의 두께에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.
도 13은 도 10b에 도시된 P타입 전하 생성층의 제조 장치의 제1 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 10b에 도시된 P타입 전하 생성층의 제조 장치의 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 10c에 도시된 P타입 전하 생성층의 제조 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 16a 내지 도 16d는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.1A to 1D are equivalent circuit diagrams for R, G, B, and W pixels of an organic light emitting diode display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an organic light emitting diode display according to the R, G, B, and W sub pixel areas shown in FIGS. 1A to 1D.
3 is a perspective view of the white organic light emitting diode illustrated in FIG. 2.
FIG. 4 is a band diagram of the white organic light emitting diode illustrated in FIG. 2.
5A and 5B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transport material according to Case A of the present invention.
6A and 6B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transporting material according to Case B of the present invention.
7A and 7B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transporting material according to Case C of the present invention.
8A and 8B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transporting material according to Case D of the present invention.
9A to 9D are graphs comparing driving voltage and lifetime of a white organic light emitting diode according to the present invention having a white organic light emitting diode according to a comparative example and a P-type charge generating layer doped with a hole transporting material of NPB or TPD. to be.
10A to 10C are cross-sectional views illustrating a white organic light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.
11A and 11B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of the white organic light emitting diode according to the comparative example and the white organic light emitting diode according to the second embodiment of the present invention.
12A and 12B illustrate driving voltages and lifetimes of white organic light emitting diodes according to Comparative Examples and white organic light emitting diodes according to thicknesses of first and second P-type charge generation layers according to a second embodiment of the present invention. One graph.
FIG. 13 is a diagram for describing a first embodiment of an apparatus for manufacturing a P-type charge generating layer illustrated in FIG. 10B.
FIG. 14 is a diagram for describing a second embodiment of the apparatus for manufacturing a P-type charge generating layer illustrated in FIG. 10B.
FIG. 15 is a diagram for describing an apparatus for manufacturing a P-type charge generating layer illustrated in FIG. 10C.
16A to 16D are cross-sectional views illustrating a white organic light emitting diode according to a third embodiment of the present invention.
17 is a cross-sectional view illustrating a white organic light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성 요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The construction of the present invention and the effects thereof will be clearly understood through the following detailed description. Prior to the detailed description of the present invention, the same components will be denoted by the same reference numerals as much as possible even if shown on different drawings, and the known components will be omitted if it is determined that the gist of the present invention may obscure the gist of the present invention. do.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1a 내지 도 8b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1A to 8B.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 R,G,B,W 화소에 대한 등가 회로도들이고, 도 2는 도 1a 내지 도 1d에 도시된 R,G,B,W 서브 화소 영역에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면도이다. 그리고, 도 3은 도 2에 도시된 백색 유기 발광 소자의 사시도이고, 도 4은 도 2에 도시된 백색 유기 발광 소자의 밴드다이어그램이다.1A to 1D are equivalent circuit diagrams for R, G, B, and W pixels of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is R, G, B, and W shown in FIGS. 1A to 1D. A cross-sectional view of an organic light emitting diode display according to a sub pixel area. 3 is a perspective view of the white organic light emitting diode shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a band diagram of the white organic light emitting diode shown in FIG. 2.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 매트릭스형태로 형성된 다수의 서브 화소 영역들에 의해 표시 영역이 정의된 기판과 기판 상에 형성된 서브 픽셀들을 수분이나 산소로부터 보호하기 위한 밀봉기판 또는 박막 필름형 인캡(Thin-Film Encap)을 포함한다. An organic light emitting diode display according to the present invention includes a substrate or a thin film encap for protecting a substrate from which a display area is defined by a plurality of sub pixel regions formed in a matrix form and sub pixels formed on the substrate from moisture or oxygen. Thin-Film Encap).
다수의 서브 화소 영역은 R 서브 화소 영역, G 서브 화소 영역, B 서브 화소, W 서브 화소 영역으로 구성되며, R,G,B,W 서브 화소 영역들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하게 된다. 이러한, 다수의 서브 화소 영역은 도 1a에 도시된 바와 같이 R,G,B,W 서브 화소 영역들이 게이트 라인과 나란하게 일렬로 1행 X 4열과 같이 배치될 수 있으며, 도 1b에 도시된 바와 같이 데이터 라인과 나란하게 일렬로 4행 X 1열과 같이 배치될 수 있다. R,G,B,W 서브 화소 영역 순서로 배치되었으나, R,B,G,W 서브 화소 영역 순서로 배치되거나, W,R,G,B 화소 영역 순서로 배치될 수 있으므로 배치 순서는 한정되지 않으며, 사용자의 필요에 따라 변경 가능하다. The plurality of sub-pixel areas are composed of an R sub pixel area, a G sub pixel area, a B sub pixel, and a W sub pixel area, and the R, G, B, and W sub pixel areas are arranged in a matrix to display an image. As shown in FIG. 1A, the plurality of sub pixel regions may be arranged in a row, four rows, and four rows of R, G, B, and W sub pixel regions in parallel with the gate line, as shown in FIG. 1B. Likewise, the data lines may be arranged in parallel with the data lines such as 4
또한, R,B,G,W 서브 화소 영역은 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이 2행 X 2열로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 1c에 도시된 바와 같이 R 서브 화소 영역은 제2i(여기서, i=1 이상의 자연수)-1 번째 데이터 라인(DL2i-1)과 제2i-1 번째 게이트 라인(GL2i-1)의 교차 영역에 형성되며, G 서브 화소 영역은 제2i번째 데이터 라인(DL2i)과 제2i-1번째 게이트 라인(GL2i-1)의 교차 영역에 형성되며, B 서브 화소 영역은 제2i-1번째 데이터 라인(DL2i-1)과 제2i번째 게이트 라인(GL2i)의 교차 영역에 형성되며, W 서브 화소 영역은 제2i번째 데이터 라인(DL2i)과 제2i번째 게이트 라인(GL2i)의 교차 영역에 형성되어 배치될 수 있다.In addition, the R, B, G, and W sub pixel regions may be arranged in two rows by two columns as shown in FIGS. 1C and 1D. For example, as illustrated in FIG. 1C, the R sub pixel area includes a second i (where i = 1 or more natural number) -first data line DL2i-1 and a second i-1th gate line GL2i-1. And the G sub pixel area is formed at the cross area of the second i-th data line DL2i and the second i-th gate line GL2i-1, and the B sub pixel area is the second i-first time. The W sub-pixel region is formed at the intersection of the data line DL2i-1 and the second i-th gate line GL2i, and the W sub-pixel region is formed at the intersection of the second i-th data line DL2i and the second i-th gate line GL2i. Can be arranged.
그리고, 도 1d에 도시된 바와 같이 R 서브 화소 영역은 제2i-1 번째 데이터 라인인(DL2i-1)과 제2i-1 번째 게이트 라인인(GL2i-1)의 교차 영역에 형성되며, B 서브 화소 영역은 제2i번째 데이터 라인인(DL2i)과 제2i-1번째 게이트 라인(GL2i-1)의 교차 영역에 형성되며, G 서브 화소 영역은 제2i-1 번째 데이터 라인(DL2i-1)과 제2i번째 게이트 라인(GL2i)의 교차 영역에 형성되며, W 서브 화소 영역은 제2i번째 데이터 라인(DL2i)과 제2i번째 게이트 라인(GL2i)의 교차 영역에 형성되어 배치될 수 있다.As shown in FIG. 1D, the R sub pixel area is formed at the intersection of the second i-1 th data line DL2i-1 and the second i-1 th gate line GL2i-1, and the B sub pixel area. The pixel area is formed at the intersection of the second i-th data line DL2i and the second i-th gate line GL2i-1, and the G sub-pixel area is formed of the second i-th data line DL2i-1. The W sub-pixel area may be formed in the intersection area of the second i-th gate line GL2i and the W sub-pixel area may be formed in the intersection area of the second i-th data line DL2i and the second i-th gate line GL2i.
이러한, R,G,B,W 서브 화소 영역 각각에는 셀 구동부(200)와, 셀 구동부(200)와 접속된 백색 유기 발광 소자를 구비한다. Each of the R, G, B, and W sub pixel regions includes a
셀 구동부(200)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 스위치 박막 트랜지스터(TS)와, 스위치 박막 트랜지스터(TS) 및 전원 라인(PL)과 백색 유기 발광 소자의 제1 전극(242) 사이에 접속된 구동 박막 트랜지스터(TD)와, 전원 라인(PL)과 스위치 박막 트랜지스터(TS)의 드레인 전극(110) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(C)를 구비한다. 서브 화소 영역들은 스위치 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 커패시터 및 유기 발광 소자를 포함하는 구조로 구성되거나, 트랜지스터 및 커패시터가 더 추가된 구조로 구성될 수 있다. 또한, 구동 박막 트랜지스터가 백색 유기 발광 소자의 제1 전극과 직접 연결될 수도 있지만, 구동 박막 트랜지스터와 백색 유기 발광 소자 사이에 다른 박막 트랜지스터가 형성될 수 있다. The
스위치 박막 트랜지스터(TS)의 게이트 전극은 게이트 라인(GL)과 접속되고 소스 전극은 데이터 라인(DL)과 접속되며 드레인 전극은 구동 박막 트랜지스터(TD)의 게이트 전극 및 스토리지 캐패시터(C)와 접속된다. 구동 박막 트랜지스터(TD)의 소스 전극은 전원 라인(PL)과 접속되고 드레인 전극(110)은 제1 전극(242)과 접속된다. 스토리지 캐패시터(C)는 전원 라인(PL)과 구동 박막 트랜지스터(TD)의 게이트 전극 사이에 접속된다.The gate electrode of the switch thin film transistor TS is connected to the gate line GL, the source electrode is connected to the data line DL, and the drain electrode is connected to the gate electrode and the storage capacitor C of the driving thin film transistor TD. . The source electrode of the driving thin film transistor TD is connected to the power line PL and the
스위치 박막 트랜지스터(TS)는 게이트 라인(GL)에 스캔 펄스가 공급되면 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급된 데이터 신호를 스토리지 캐패시터(C) 및 구동 박막 트랜지스터(TD)의 게이트 전극으로 공급한다. 구동 박막 트랜지스터(TD)는 게이트 전극으로 공급되는 데이터 신호에 응답하여 전원 라인(PL)으로부터 유기 전계 발광 소자로 공급되는 전류(I)을 제어함으로써 유기 전계 발광 소자의 발광량을 조절하게 된다. 그리고, 스위치 박막 트랜지스터(TS)가 턴-오프되더라도 스토리지 캐패시터(C)에 충전된 전압에 의해 구동 박막 트랜지스터(TD)는 다음 프레임의 데이터 신호가 공급될 때까지 일정한 전류(I)를 공급하여 백색 유기 발광 소자가 발광을 유지하게 한다.The switch thin film transistor TS is turned on when a scan pulse is supplied to the gate line GL, and supplies the data signal supplied to the data line DL to the gate electrode of the storage capacitor C and the driving thin film transistor TD. do. The driving thin film transistor TD controls the amount of light emitted from the organic EL device by controlling the current I supplied from the power supply line PL to the organic EL device in response to a data signal supplied to the gate electrode. Also, even when the switch thin film transistor TS is turned off, the driving thin film transistor TD is supplied with a constant current I until the data signal of the next frame is supplied by the voltage charged in the storage capacitor C. The organic light emitting element keeps luminescence.
구동 박막 트랜지스터(TD)는 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL)과 접속되며, 기판(100) 상에 형성된 게이트 전극(102)과, 게이트 전극(102) 상에 형성된 게이트 절연막(112)과, 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 게이트 전극(102)과 중첩되도록 형성된 산화물 반도체층(114)과, 산화물 반도체층(114)의 손상을 방지하며, 산소의 영향을 받지 않도록 보호하기 위해 산화물 반도체층(114) 상에 형성된 에치 스토퍼(106)과, 데이터 라인(DL)과 접속된 소스 전극(108)과, 소스 전극(108)과 마주보며 형성된 드레인 전극(110)을 포함한다. 또한, 구동 박막 트랜지스터(TD) 상에는 제1 보호막(118)이 형성된다.The driving thin film transistor TD is connected to the gate line GL as shown in FIG. 2, and has a
산화물 반도체층(114)은 Zn, Cd, Ga, In, Sn, Hf, Zr 중 선택된 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는 산화물로 형성된다. 이러한, 산화물 반도체층(114)을 포함하는 박막 트랜지스터는 실리콘 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터보다 높은 전하 이동도 및 낮은 누설 전류 특성의 장점을 갖는다. 또한, 실리콘 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터는 고온 공정을 통해 형성되며, 결정화 공정을 실시해야 하므로 대면적화할수록 결정화 공정시 균일도가 떨어져 대면적화에 불리하다. 이에 반해, 산화물 반도체층(114)을 포함하는 박막 트랜지스터는 저온 공정이 가능하며, 대면적화가 유리하다.The
컬러 필터는 R 컬러 필터(124R), G 컬러 필터(124G), B 컬러 필터(124B)가 제1 보호막(118) 상에 형성된다. R 서브 화소 영역의 제1 보호막(118) 상에 R 컬러 필터(124R)가 형성되며, R 컬러 필터(124R)는 백색 유기 발광 소자로부터 출사되는 백색 광과 혼합되어 적색(R)이 출사된다. G 서브 화소 영역의 제1 보호막(318) 상에 G 컬러 필터(324G)가 형성되며, G 컬러 필터(324G)는 백색 유기 발광 소자로부터 출사되는 백색 광과 혼합되어 녹색(G)이 출사된다. B 서브 화소 영역의 제1 보호막(318) 상에 B 컬러 필터(324B)가 형성되며, B 컬러 필터(324B)는 백색 유기 발광 소자로부터 출사되는 백색 광과 청색(B)이 혼합되어 출사된다. W 서브 화소 영역의 제1 보호막(118) 상에는 컬러 필터가 형성되지 않으며, 백색(W)을 출사한다. 또한, 각 R,G,B 컬러 필터(124R,124G,124B) 상에는 제2 보호막(126)을 형성한다.In the color filter, an
백색 유기 발광 소자는 도 2 내지 도 4를 참조하면, 구동 박막 트랜지스터(TD)의 드레인 전극(110)과 접속된 제1 전극(242)과, 제1 전극(242)과 대향된 제2 전극(244)과, 제1 전극(242)을 노출시키는 뱅크홀(132)이 형성된 뱅크 절연막(130)과, 제1 전극(242)과 제2 전극(244) 사이에 적층된 제1 스택(210), 전하생성층(Charge Generation Layer;220) 및 제2 스택(230)을 포함하는 멀티-스택 구조를 가진다. 이러한, 멀티-스택(Multi-Stack) 구조의 백색 유기 발광 소자는 2개 이상의 스택을 구비하며, 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하며, 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 광이 혼합되어 백색 광을 구현한다. 또한, 도 3에는 제1 및 제2 발광층(218,234)으로부터 출사되는 빛이 하부로 출사되는 바텀 발광 방식을 도시하고 있지만, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 탑 발광 방식 또는 양면 발광 방식으로 빛을 출사할 수 있다. 따라서, 이에 한정하지 않는다.2 to 4, the white organic light emitting diode may include a
제1 전극(242)은 양극으로 TCO(Transparent Conductive Oxide; 이하, TCO)와 같은 투명 도전 물질로 ITO(Indum Tin Oxide; 이하,ITO), IZO(Indum Zinc Oxide; 이하,IZO) 등으로 형성된다.The
제2 전극(244)은 음극으로 알루미늄과 같이 반사성 금속 재질로 금(Au), 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 구리(Cu), LiF 등으로 형성되거나, 알루미늄과 LiF 합금으로 형성된다.The
제1 스택(210)은 제1 전극(242)과 전하 생성층(220) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer)(214), 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer)(HTL1;216), 제1 발광층(Emtting Layer)(EML1;218), 제1 전자 수송층(Electron Transport Layer)(ETL1;212)가 차례로 적층된다. 이때, 제1 발광층(218)은 형광 청색 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 청색을 출사한다. 또한, 제1 정공 수송층(216)과 제1 발광층(218) 사이에 제1 정공 수송층(216)과 다른 재료의 정공 수송층을 더 구비할 수 있으며, 제1 전자 수송층(212)과 N 타입 전하 생성층(220a) 사이에 제1 전자 수송층(212)과 다른 재료의 전자 수송층을 더 구비할 수 있다.The
제2 스택(230)은 제2 전극(244)과 전하 생성층(220) 사이에 제2 정공 수송층(HTL2;232), 제2 발광층(EML2;234), 제2 전자 수송층(ETL2;236)이 차례로 적층된다. 이때, 제2 발광층(234)은 하나 또는 두 개의 호스트에 인광 옐로우-그린(Yellow-green) 도펀트로 형성된 발광층으로 옐로우-그린색을 출사한다. 또는, 제2 발광층(234)은 하나 또는 두 개의 호스트에 인광 레드-그린(Red-green) 도펀트로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 정공 수송층(232)과 제2 발광층(234) 사이에 제2 정공 수송층(232)과 다른 재료의 정공 수송층을 더 구비할 수 있으며, 제2 전자 수송층(236)과 제2 전극 (244) 사이에 제2 전자 수송층(236)과 다른 재료의 전자 수송층을 더 구비할 수 있다. The
이와 같이, 제1 스택(210)의 제1 발광층(218)을 형광 청색 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 형성하고, 제2 스택(230)의 제2 발광층(234)을 하나의 호스트 또는 두 개의 호스트에 인광 옐로우-그린(Yellow-green) 도펀트로 구성된 발광층으로 형성되거나, 제1 스택(210)의 제1 발광층(218)을 형광 청색 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 형성될 수 있으며, 제2 스택(230)의 제2 발광층(234)을 하나의 호스트 또는 두 개의 호스트에 인광 적색 도펀트와 인광 녹색 도펀트로 구성된 발광층으로 형성될 수 있다. As such, the first
전하 생성층(Charge Generation Layer;CGL)(220)은 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절한다. 이러한, 전하 생성층(220)은 제2 스택(230)과 인접하게 위치하여 전자와 정공을 생성 및 주입하는 P 타입 전하 생성층(P-CGL;220b)과, 전자를 제1 스택(210)의 제1 전자 수송층(212)에 주입하는 N 타입 전하 생성층(N-CGL;220a)으로 이루어진다. A charge generation layer (CGL) 220 is formed between the stacks to adjust the charge balance between the stacks. The
다시 말하여, P 타입 전하 생성층(220b)은 정공과 전자를 생성하며, 생성된 정공을 인접한 제2 스택(230)의 제2 정공 수송층(232)으로 주입하며, 생성된 전자를 N 타입 전하 생성층(220a)으로 주입한다. 이러한, P 타입 전하 생성층(220b)은 정공의 생성과 제2 스택(230)의 제2 정공 수송층(232)으로 주입을 용이하게 하기 위해 정공 수송층의 물질을 1%~20%으로 도핑한다.In other words, the P type
P 타입 전하 생성층(220b)에 도핑되는 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 5.0×10-5Vs/㎠~1.0×10-2Vs/㎠인 재료를 사용한다. 그리고, P 타입 전하 생성층(220b)에 도핑되는 정공 수송 물질의 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) Level은 5.0eV~6.0eV의 범위를 가지며, P 타입 전하 생성층(220b)에 도핑되는 정공 수송 물질의 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) Level은 2.0eV~3.5eV의 범위를 가지는 재료를 이용한다. 예를 들어, P 타입 전하 생성층(220b)에 도핑되는 정공 수송 물질은 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine) 중 적어도 어느 하나가 이용된다. 한편, P타입 전하 생성층(220b)에는 한 가지 종류의 정공 수송 물질이 도핑되거나 서로 다른 2가지 이상의 정공 수송 물질이 도핑되어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.The hole transport material doped in the P-type
P 타입 전하 생성층(220b)은 일반적으로 HAT(CN)6을 사용하나, 이러한, HAT(CN)6로 형성된 P 타입 전하 생성층(220b)은 정공 생성 및 주입이 원할하지 못해 구동 전압이 높고, 수명 감소에 영향을 주게 된다. The P type
하지만, HAT(CN)6에 정공 수송물질이 도핑된 P 타입 전하 생성층(220b)을 이용한 백색 유기 발광 소자는 HAT(CN)6로만 형성된 P 타입 전하 생성층을 이용한 백색 유기 발광 소자에 비해 구동 전압이 0.7V~0.9V로 감소하였고, 수명이 6%~23% 증가하였다. However, the white organic light emitting device using the P type
이와 같이, 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층(220b)에 도핑함으로써 제2 정공 수송층(232)으로 정공의 주입이 용이하게 되어 구동 전압이 감소하게 된다. As such, the doping of the hole transport material into the P-type
한편, 제2 스택(320)의 제2 정공 수송층(232)은 정공 수송 물질이 도핑된 P 타입 전하 생성층(220b)과 제2 스택(230)의 제2 정공 수송층(232)을 공증착(Co-deposition)하여 형성할 수 있다. Meanwhile, the second
또한, 정공 수송 물질이 도핑된 P 타입 전하 생성층(220b)과 N 타입 전하 생성층(220a) 사이에 버퍼층을 더 형성할 수 있다.In addition, a buffer layer may be further formed between the P-type
도 5a 및 도 5b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case A에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.5A and 5B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transport material according to Case A of the present invention.
도 5a의 제1 곡선(10)은 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 나타낸 그래프이고, 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 제1 발광층을 포함하는 제1 스택, P 타입 전하 생성층 및 N 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층, 제2 발광층을 포함하는 제2 스택이 구비된다. 이때, P 타입 전하 생성층은 HAT(CN)6으로만 형성된다.The
도 5a의 제2 곡선(12)은 본 발명의 Case A에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 나타낸 그래프이고, Case A에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자는 제1 발광층을 포함하는 제1 스택, P 타입 전하 생성층 및 N 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층, 제2 발광층을 포함하는 제2 스택이 구비된다. 이때, P 타입 전하 생성층은 HAT(CN)6에 Case A의 정공 수송 물질이 도핑되며, Case A에 따른 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 9.0×10-3Vs/㎠을 가지며, LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) Level은 2.1eV을 가지며, HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) Level은 5.2eV을 가지는 재료로 형성될 수 있다. 이때, Case A에 따른 정공 수송 물질은 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 3%로 도핑된다. The
도 5a의 제1 및 제2 곡선(10,12)에 도시된 바와 같이 HAT(CN)6만을 이용한 P 타입 전하 생성층을 이용한 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압보다 HAT(CN)6에 Case A에 따른 정공 수송 물질을 도핑한 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 구동 전압이 낮게 된다.As shown in the first and
도 5b의 제1 곡선(14)은 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자에 따른 수명을 나타낸 그래프이고, 도 5b의 제2 곡선(16)은 본 발명의 Case A에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자에 따른 수명을 나타낸 그래프이다.The
도 5b의 제1 및 제2 곡선(14,16)에 도시된 바와 같이 HAT(CN)6만을 이용한 P 타입 전하 생성층을 이용한 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명보다 HAT(CN)6에 Case A에 따른 정공 수송 물질을 도핑한 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 수명이 향상되었다.As shown in the first and
P-CGL
P-CGL
[표 1]에서와 같이 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명은 69 시간인 반면에, Case A에 따른 정공 수송 물질을 도핑된 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 수명은 81 시간이다. 이때, 수명에서 T90의 의미는 소자의 수명이 90%까지 되는 시간을 의미하는 것으로 예를 들어 Case A에 따른 정공 수송 물질을 도핑된 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 수명이 95%지점까지 되는 시간이 81 시간이다. As shown in Table 1, the lifespan of the white organic light emitting diode according to the comparative example was 69 hours, whereas the lifespan of the white organic light emitting diode of the present invention doped with the hole transport material according to Case A was 81 hours. In this case, T90 means the time when the life of the device is up to 90%. For example, the time when the life of the white organic light emitting device of the present invention doped with the hole transport material according to Case A is up to 95%. This is 81 hours.
이는, P 타입 전하 생성층에 Case A에 따른 정공 수송 물질을 도핑함으로써 정공의 주입이 용이하게 되어 구동 전압이 낮아지게 되고, 수명이 향상된 것을 알 수 있다.It can be seen that the doping of the hole transport material according to Case A into the P-type charge generating layer facilitates the injection of holes, thereby lowering the driving voltage and improving the lifespan.
도 6a 및 도 6b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case B에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다. 6A and 6B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transporting material according to Case B of the present invention.
도 6a의 제1 곡선(20)은 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 나타낸 그래프이고, 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 제1 발광층을 포함하는 제1 스택, P 타입 전하 생성층 및 N 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층, 제2 발광층을 포함하는 제2 스택이 구비된다. 이때, P 타입 전하 생성층은 HAT(CN)6으로만 형성된다.The
도 6a의 제2 곡선(22)은 본 발명의 Case B에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 나타낸 그래프이고, Case B에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자는 제1 발광층을 포함하는 제1 스택, P 타입 전하 생성층 및 N 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층, 제2 발광층을 포함하는 제2 스택이 구비된다. 이때, P 타입 전하 생성층은 HAT(CN)6에 Case B에 정공 수송 물질이 도핑되며, Case B에 따른 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 1.0×10-4Vs/㎠을 가지며, LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) Level은 2.2eV을 가지며, HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) Level은 5.5eV을 가지는 재료로 형성될 수 있다. 이때, Case B에 따른 정공 수송 물질은 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 3%로 도핑된다. The
도 6a의 제1 및 제2 곡선(20,22)에 도시된 바와 같이 HAT(CN)6만을 이용한 P 타입 전하 생성층을 이용한 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압보다 HAT(CN)6에 Case B에 따른 정공 수송 물질을 도핑하는 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 구동 전압이 낮게 된다.As shown in the first and
도 6b의 제1 곡선(24)은 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자에 따른 수명을 나타낸 그래프이고, 도 6b의 제2 곡선(26)은 본 발명의 Case B에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자에 따른 수명을 나타낸 그래프이다.The
도 6b의 제1 및 제2 곡선(24,26)에 도시된 바와 같이 HAT(CN)6만을 이용한 P 타입 전하 생성층을 이용한 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명보다 HAT(CN)6에 Case B에 따른 정공 수송 물질을 도핑하는 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 수명이 향상되었다. As shown in the first and
P-CGL
P-CGL
[표 2]에서와 같이 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 수명이 80%까지 되는 수명 시간이 133 시간이지만, Case B에 따른 정공 수송 물질을 도핑된 본 발명의 백색 유기 발광 소자는 수명이 80%까지 되는 수명 시간이 164 시간이다.As shown in Table 2, the white organic light emitting diode according to the comparative example has a life time of up to 80%. The white organic light emitting diode of the present invention doped with a hole transport material according to Case B has a lifetime of 80%. Life time up to% is 164 hours.
이는, P 타입 전하 생성층에 Case B에 따른 정공 수송 물질을 도핑함으로써 정공의 주입이 용이하게 되어 구동 전압이 낮아지게 되고, 수명이 향상된 것을 알 수 있다.It can be seen that the doping of the hole transport material according to Case B in the P-type charge generating layer facilitates the injection of holes, thereby lowering the driving voltage and improving the lifespan.
도 7a 및 도 7b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case C에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.7A and 7B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transporting material according to Case C of the present invention.
도 7a에 도시된 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 HAT(CN)6으로만 P 타입 전하 생성층을 형성한 경우이며, 도 7a는 HAT(CN)6으로만 P 타입 전하 생성층을 형성한 경우에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압을 나타내고 있다.The white organic light emitting diode according to the comparative example illustrated in FIG. 7A is a case in which a P type charge generation layer is formed only by HAT (CN) 6, and FIG. 7A is a case in which a P type charge generation layer is formed only by HAT (CN) 6. The driving voltage of the white organic light emitting element in some cases is shown.
도 7a에 도시된 본 발명의 Case C에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 나타낸 그래프이고, HAT(CN)6에 Case C에 정공 수송 물질이 도핑된 P 타입 전하 생성층을 형성한 경우에 따른 백색 유기 발광 소자이며, Case C에 따른 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 7.0×10-3Vs/㎠을 가지며, LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) Level은 2.5eV을 가지며, HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) Level은 5.4eV을 가지는 재료로 형성될 수 있다. 이때, Case C에 따른 정공 수송 물질은 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 1%,3%,5%,10%,21%로 도핑된 경우를 나타내고 있다.7A is a graph showing a driving voltage according to a white organic light-emitting device doped with a P-type charge generating layer and a hole transporting material according to Case C of the present invention, and the hole transporting material in Case C in HAT (CN) 6 The white organic light emitting device according to the case of forming the doped P-type charge generating layer, the hole transport material according to Case C has a mobility of 7.0 × 10 -3 Vs / ㎠, Low Unoccupied Molecular Orbital ) Level is 2.5 eV, HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) Level may be formed of a material having 5.4 eV. In this case, the hole transport material according to Case C is doped with 1%, 3%, 5%, 10%, 21% based on the volume ratio of the P-type charge generating layer.
도 7a에 도시된 바와 같이 HAT(CN)6만을 이용한 P 타입 전하 생성층을 이용한 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압보다 HAT(CN)6에 Case c에 따른 정공 수송 물질을 도핑하는 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 구동 전압이 낮게 된다.As shown in FIG. 7A, a pattern of doping a hole transporting material according to Case c to HAT (CN) 6 is used rather than a driving voltage of a white organic light emitting diode according to a comparative example using a P type charge generation layer using only HAT (CN) 6. The driving voltage of the white organic light emitting element of the invention becomes low.
도 7b에 도시된 바와 같이 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자보다 본 발명의 Case C에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 수명이 높다.As shown in FIG. 7B, the white organic light emitting diode doped with the P type charge generation layer of the hole transporting material according to Case C of the present invention is higher than the white organic light emitting diode according to the comparative example.
P-CGL
P-CGL
Invention
[표 3]에서와 같이 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 수명 시간이 20 시간이지만, Case C에 따른 정공 수송 물질로 도핑된 본 발명의 백색 유기 발광 소자는 수명 시간이 23~29 시간이다. As shown in Table 3, the white organic light emitting diode according to the comparative example has a life time of 20 hours, but the white organic light emitting diode of the present invention doped with a hole transport material according to Case C has a life time of 23 to 29 hours.
이는, P 타입 전하 생성층에 Case C에 따른 정공 수송 물질을 도핑함으로써 정공의 주입이 용이하게 되어 구동 전압이 낮아지게 되고, 수명이 향상된 것을 알 수 있다.It can be seen that the doping of the hole transport material according to Case C into the P-type charge generating layer facilitates the injection of holes, thereby lowering the driving voltage and improving the lifespan.
한편, P타입 전하 생성층(220b)에 Case C에 따른 정공 수송 물질을 21%로 도핑하게 되면, 표 3과 같이 비교예보다 구동 전압이 높아지고, 수명이 단축되는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 P타입 전하 생성층(220b)에 정공 수송 물질을 1~20% 도핑하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the P-type
도 8a 및 도 8b는 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 본 발명의 Case D에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다. 8A and 8B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of a white organic light emitting diode according to a comparative example and a white organic light emitting diode doped into a P type charge generation layer with a hole transporting material according to Case D of the present invention.
도 8a의 제1 곡선(30)은 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 나타낸 그래프이고, 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 제1 발광층을 포함하는 제1 스택, P 타입 전하 생성층 및 N 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층, 제2 발광층을 포함하는 제2 스택이 구비된다. 이때, P 타입 전하 생성층은 HAT(CN)6으로만 형성된다.The
도 8a의 제2 곡선(32)은 본 발명의 Case D에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 나타낸 그래프이고, Case D에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자는 제1 발광층을 포함하는 제1 스택, P 타입 전하 생성층 및 N 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층, 제2 발광층을 포함하는 제2 스택이 구비된다. 이때, P 타입 전하 생성층은 HAT(CN)6에 Case D에 따른 정공 수송 물질이 도핑되며, Case D에 따른 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 6.0×10-4Vs/㎠을 가지며, LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) Level은 2.3eV을 가지며, HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital) Level은 5.6eV을 가지는 재료로 형성될 수 있다. 이때, Case D에 따른 정공 수송 물질은 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 3%로 도핑된다. The
도 8a의 제1 및 제2 곡선(30,32)에 도시된 바와 같이 HAT(CN)6만을 이용한 P 타입 전하 생성층을 이용한 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압보다 HAT(CN)6에 Case D에 따른 정공 수송 물질을 도핑하는 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 구동 전압이 낮게 된다. As shown in the first and
도 8b의 제1 곡선(24)은 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자에 따른 수명을 나타낸 그래프이고, 도 8b의 제2 곡선(26)은 본 발명의 Case D에 따른 정공 수송 물질을 P 타입 전하 생성층에 도핑한 백색 유기 발광 소자에 따른 수명을 나타낸 그래프이다.The
도 8b의 제1 및 제2 곡선(24,26)에 도시된 바와 같이 HAT(CN)6만을 이용한 P 타입 전하 생성층을 이용한 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명보다 HAT(CN)6에 Case D에 따른 정공 수송 물질을 도핑한 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 수명이 향상되었다. As shown in the first and
P-CGL
P-CGL
[표 4]에서와 같이 비교 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명은 52 시간인 반면에, Case D에 따른 정공 수송 물질을 도핑된 본 발명의 백색 유기 발광 소자의 수명은 62 시간이다.As shown in Table 4, the lifespan of the white organic light emitting diode according to the comparative example was 52 hours, whereas the lifespan of the white organic light emitting diode of the present invention doped with the hole transport material according to Case D was 62 hours.
도 9a 내지 도 9d는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자와, NPB 또는 TPD의 정공 수송 물질이 도핑된 P타입 전하 생성층을 가지는 본 발명에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.9A to 9D are graphs comparing driving voltage and lifetime of a white organic light emitting diode according to the present invention having a white organic light emitting diode according to a comparative example and a P-type charge generating layer doped with a hole transporting material of NPB or TPD. to be.
도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 3~5%의 NPB가 도핑된 P타입 전하 생성층(220b)을 가지는 본 발명에 따른 백색 유기 발광 소자는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자보다 구동 전압이 낮아지고, 수명이 향상되었음을 알 수 있다. 특히, 표 5에 도시된 바와 같이 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압은 8.8V인 반면에 3~5%의 NPB가 도핑된 P타입 전하 생성층(220b)을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압은 8.4V로 낮아지고, 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명은 82시간인 반면에 3~5%의 NPB가 도핑된 P타입 전하 생성층(220b)을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 수명은 97시간~100시간으로 향상되었음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 9A and 9B, the white organic light emitting diode according to the present invention having the P type
P-CGL
P-CGL
또한, 도 9c 및 도 9d에 도시된 바와 같이 5%의 TPD가 도핑된 P타입 전하 생성층(220b)을 가지는 본 발명에 따른 백색 유기 발광 소자는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자보다 구동 전압이 낮아지고, 수명이 향상되었음을 알 수 있다.9C and 9D, the white organic light emitting diode according to the present invention having the P type
P-CGL
P-CGL
특히, 표 6에 도시된 바와 같이 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압은 9.8V인 반면에 5%의 TPD가 도핑된 P타입 전하 생성층(220b)을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압은 9.2V로 낮아지고, 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명은 48시간인 반면에 5%의 TPD가 도핑된 P타입 전하 생성층(220b)을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 수명은 56시간으로 향상되었음을 알 수 있다.In particular, as shown in Table 6, the driving voltage of the white organic light emitting diode according to the comparative example is 9.8V, whereas the organic light emitting diode according to the present invention has a P-type
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 단면도이다.10A to 10C are cross-sectional views illustrating an organic light emitting diode according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 10a 내지 도 10c에 도시된 유기 발광 소자는 도 3 및 도 4에 도시된 유기 발광 소자와 대비하여 P타입 전하 생성층이 다층 구조로 형성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비하므로 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.10a to 10c have the same components except that the P-type charge generating layer is formed in a multilayer structure as compared to the organic light emitting diodes shown in FIGS. Detailed description thereof will be omitted.
도 10a 내지 도 10c에 도시된 P타입 전하 생성층(220b)은 제1 및 제2 P타입 전하 생성층(120a,120b)으로 이루어진다.The P-type
제1 P타입 전하 생성층(120a)은 HAT(CN)6으로 이루어지며, 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트에 1~20%의 정공 수송 물질로 이루어진 도펀트(240)가 도핑됨으로써 형성된다. 여기서, 정공 수송 물질의 도펀트는 제1 및 제2 스택(210,230)의 정공 수송층(216,236)과 동일 물질로 형성되거나 다른 물질로 형성된다. 예를 들어, 정공 수송 물질의 도펀트(240)는 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine) 중 적어도 어느 하나가 이용된다. 한편, 제1 P타입 전하 생성층(120a)에는 한 가지 종류의 도펀트(240)가 도핑되거나 서로 다른 2가지 이상의 도펀트(240)가 도핑되어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.The first P-type
이러한 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 P타입 전하 생성층(220b) 어느 위치에도 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 도 10a에 도시된 바와 같이 제1 P타입 전하 생성층(120a)과 제2 정공 수송층(232) 사이에 형성되거나, 도 10b에 도시된 바와 같이 N타입 전하 생성층(220a)과 제1 P타입 전하 생성층(120a) 사이에 형성되거나, 도 10c에 도시된 바와 같이 2층 구조의 제1 P타입 전하 생성층(120a) 사이에 형성된다.The second P-type
도 11a 및 도 11b는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자와, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.11A and 11B are graphs comparing driving voltages and lifetimes of the white organic light emitting diodes according to the comparative example and the white organic light emitting diodes according to the first and second embodiments of the present invention.
도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 도 9a 및 도 9c에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 도 3 및 도 4에 도시된 P타입 전하 생성층 전 영역에 정공 수송 물질이 도핑된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 대비하여 구동 전압 및 수명이 유사하며, 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자보다 구동 전압이 낮아지고, 수명이 향상되었음을 알 수 있다. 특히, 표 7에 도시된 바와 같이 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압은 10.1V인 반면에 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압은 9.1V로 낮아지고, 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명은 32시간인 반면에 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 수명은 43시간~40시간으로 향상되었음을 알 수 있다.As illustrated in FIGS. 11A and 11B, the white organic light emitting diode according to the second exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 9A and 9C may transport holes to the entire region of the P-type charge generation layer illustrated in FIGS. 3 and 4. It can be seen that the driving voltage and lifespan are similar to those of the white organic light emitting diode according to the first embodiment of the present invention, in which the material is doped, and the driving voltage is lower than the white organic light emitting diode according to the comparative example and the life is improved. . In particular, as shown in Table 7, the driving voltage of the white organic light emitting diode according to the comparative example is 10.1V, while the driving voltage of the organic light emitting diode according to the second embodiment of the present invention is lowered to 9.1V. While the lifespan of the white organic light emitting diode according to the present invention is 32 hours, it can be seen that the lifespan of the organic light emitting diode according to the second embodiment of the present invention is improved to 43 hours to 40 hours.
또한, 제2 P타입 전하 생성층(120b)의 두께가 x이고, P타입 전하 생성층(220b)의 전체 두께가 L인 경우, 제2 P타입 전하 생성층(120b)의 두께는 P타입 전하 생성층(220b)의 전체 두께 내에서 P타입 전하 생성층(220b)의 전체 두께의 10%이상의 두께로 형성되므로 다음 수학식 1과 같다.In addition, when the thickness of the second P-type
도 12a 및 도 12b는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자와, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 및 제2 P타입 전하 생성층의 두께에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압과 수명을 비교한 그래프이다.12A and 12B illustrate driving voltages and lifetimes of white organic light emitting diodes according to Comparative Examples and white organic light emitting diodes according to thicknesses of first and second P-type charge generation layers according to a second embodiment of the present invention. One graph.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 제2 P타입 전하 생성층(120b)의 두께가 P타입 전하 생성층(220b)의 전체 두께(예를 들어, 200Å)의 10%이상의 두께(20~100Å)로 형성되면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자보다 구동 전압이 낮아지고, 수명이 향상되었음을 알 수 있다. 특히, 표 8에 도시된 바와 같이 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 구동 전압은 10.2V인 반면에 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압은 9.3V~9.9V로 낮아지고, 비교예에 따른 백색 유기 발광 소자의 수명은 80시간인 반면에 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 수명은 113시간~121시간으로 향상되었음을 알 수 있다.As shown in FIGS. 12A and 12B, the thickness of the second P-type
전하 생성층P type
Charge generating layer
도 13은 도 9b에 도시된 P타입 전하 생성층의 제조 장치의 제1 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 13 is a diagram for describing a first embodiment of an apparatus for manufacturing a P-type charge generating layer illustrated in FIG. 9B.
도 13에 도시된 제조 장치는 가이드 레일(321)과, 가이드 레일(321)을 따라 왕복운동하는 몸체(320)와, 몸체(320) 내에 위치하는 제1 내지 제3 증착원(322,323,324)을 구비한다. 제1 증착원(322)은 제1 방출 각도(C1)로 정공 수송 물질로 이루어진 도펀트를 기판(100) 쪽으로 방출한다. 제2 증착원(323,324)은 제1 방출 각도와 중첩되는 제2 방출 각도(C2)로 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트를 기판(100) 쪽으로 방출한다. 제3 증착원(324)은 제3 방출 각도(C3)로 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트를 기판(100) 쪽으로 방출한다.The manufacturing apparatus shown in FIG. 13 includes a
이러한 증착원들(322,323,324)은 가이드레일(321)을 따라 일측에서 타측으로 이동하게 되므로 기판(100)의 배면에는 제1 증착원(322)을 통해 방출된 정공 수송 물질로 이루어진 도펀트와, 제3 증착원(324)을 통해 방출된 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트가 혼합된 제2 P타입 전하 생성층(120b)이 형성된다. 그런 다음, 제2 P타입 전하 생성층(120b) 상에 제2 증착원(323)을 통해 방출된 HAT(CN)6의 호스트가 순차적으로 적층되므로 제1 P타입 전하 생성층(120a)이 형성된다.Since the
도 14은 도 9b에 도시된 P타입 전하 생성층의 제조 장치의 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 14 is a diagram for describing a second embodiment of the apparatus for manufacturing a P-type charge generating layer illustrated in FIG. 9B.
도 14에 도시된 제조 장치는 가이드 레일(321)과, 가이드 레일(321)을 따라 왕복운동하는 몸체(320)와, 몸체(320) 내에 위치하는 제1 및 제2 증착원(322,323)을 구비한다. 제1 증착원(322)은 제1 방출 각도(C1)로 정공 수송 물질로 이루어진 도펀트를 기판(100) 쪽으로 방출한다. 제2 증착원(323)은 제1 방출 각도와 일부 중첩되는 제2 방출 각도(C2)로 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트를 기판(100) 쪽으로 방출한다.The manufacturing apparatus shown in FIG. 14 includes a
이러한 제1 증착원(322)을 통해 방출된 정공 수송 물질로 이루어진 도펀트와 및 제2 증착원(323)을 통해 방출된 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트가 혼합된 제2 P타입 전하 생성층(120b)이 기판(100)의 배면에 형성된다. 제2 P타입 전하 생성층(120b) 상에 제2 증착원(323)을 통해 방출된 HAT(CN)6의 호스트가 적층되므로 제1 P타입 전하 생성층(120a)이 형성된다.A second P-type charge generation layer in which a dopant made of a hole transport material emitted through the
도 15는 도 9c에 도시된 P타입 전하 생성층의 제조 장치의 제2 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 15 is a diagram for describing a second embodiment of the apparatus for manufacturing a P-type charge generating layer illustrated in FIG. 9C.
도 15에 도시된 제조 장치는 가이드 레일(321)과, 가이드 레일(321)을 따라 왕복운동하는 몸체(320)와, 몸체(320) 내에 위치하는 제1 내지 제3 증착원(322,323,324)을 구비한다. 제1 증착원(322)은 제1 방출 각도(C1)로 정공 수송 물질로 이루어진 도펀트를 기판(100) 쪽으로 방출한다. 제2 증착원(323)은 제1 방출 각도(C1)와 일부 중첩되는 제2 방출 각도(C2)로 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트를 기판(100) 쪽으로 방출한다. 제3 증착원(324)은 제1 방출 각도(C1)와 일부 중첩되는 제3 방출 각도(C3)로 HAT(CN)6으로 이루어진 호스트를 기판(100) 쪽으로 방출한다. The manufacturing apparatus illustrated in FIG. 15 includes a
이러한 증착원들(322,323,324)은 가이드레일(321)을 따라 일측에서 타측으로 이동하게 되므로 기판(100)의 배면에는 제2 증착원(323)을 통해 방출된 HAT(CN)6의 호스트로 이루어진 제1 P타입 전하 생성층(120a)이 형성된 다음, 제1 증착원(322)을 통해 방출된 정공 수송 물질로 이루어진 도펀트와, 제2 및 제3 증착원(323,324)을 통해 방출된 HAT(CN)6의 호스트가 혼합된 제2 P타입 전하 생성층(120b)이 형성된다. 그런 다음, 제3 증착원(324)을 통해 방출된 HAT(CN)6의 호스트가 순차적으로 적층되므로 제1 P타입 전하 생성층(120a)이 형성된다.Since the
한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 제2 P타입 전하 생성층이 단층 구조인 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 도 16a 내지 도 16d에 도시된 바와 같이 P타입 전하 생성층 내에 다층 구조로 형성될 수도 있다.On the other hand, the white organic light emitting device according to the second embodiment of the present invention has been described as an example in which the second P-type charge generating layer has a single layer structure, but as shown in FIGS. It may be formed in a multilayer structure within.
도 16a 및 도 16에 도시된 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 제1 P타입 전하 생성층(120a)과 교번되게 P타입 전하 생성층(220b) 내에서 2층 구조로 형성된다. 이 때, 도 16a에 도시된 N타입 전하 생성층(220a)과, 그 N타입 전하 생성층에 최근접하게 위치하는 제2 P타입 전하 생성층(120b) 사이에 형성되는 제1 P타입 전하 생성층(120a)의 두께는 P타입 전하 생성층(220b) 내에 위치하는 나머지 제1 P타입 전하 생성층(120a)의 두께보다 두껍게 형성된다. 그리고, 도 16b에 도시된 제2 정공 수송층(232)과, 그 정공 수송층(232)에 최근접하게 위치하는 제2 P타입 전하 생성층(120b) 사이에 형성되는 제1 P타입 전하 생성층(120a)의 두께는 P타입 전하 생성층(220b) 내에 위치하는 나머지 제1 P타입 전하 생성층(120a)의 두께보다 두껍게 형성된다. 도 16c에 도시된 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 제1 P타입 전하 생성층(120a) 사이에 두고 양측에 형성된다. 도 16d에 도시된 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 제1 P타입 전하 생성층(120a)과 교번되게 P타입 전하 생성층(220b) 내에서 3층 구조로 형성된다. 한편, 도 16a 내지 도 16d에 도시된 다수의 제2 P타입 전하 생성층(120b) 중 적어도 하나의 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 나머지 제2 P타입 전하 생성층(120b)과 같거나 다른 정공 수송 물질의 도펀트가 도핑될 수도 있다. 또한, 16a 내지 도 16d에 도시된 다수의 제2 P타입 전하 생성층(120b) 중 적어도 하나의 제2 P타입 전하 생성층(120b)은 나머지 제2 P타입 전하 생성층(120b)과 도핑농도가 같거나 다를 수 있다.The second P-type
한편, 도 17에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 백색 유기 발광 소자는 제2 정공 수송층(246)과 제2 발광층(234) 사이에 전자 차단층(246)이 추가로 형성될 수도 있다. 전자 차단층(246)은 정공 차단력보다 전자 차단력이 높은 재질로 형성된다. 이에 따라, 전자 차단층(246)은 전하 생성층(220)에서 생성된 전자가 제2 발광층(234)으로 이동하는 것을 차단한다. 이러한 전자 차단층(246)를 별도로 구비하지 않고, 전자 차단층(246)의 물질과, 정공 수송 물질을 P타입 전하 생성층(120b)에 도핑하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 17, in the white organic light emitting diode according to the present invention, an
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the specification of the present invention are not intended to limit the present invention. The scope of the present invention should be construed by the claims below, and all techniques within the scope equivalent thereto will be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 기판 210 : 제1 스택
212: 제1 전자 수송층 214: 정공 주입층
216 : 제1 정공 수송층 218 : 제1 발광층
220 : 전하 생성층 220a : N 타입 전하 생성층
220b : P 타입 전하 생성층 230 : 제2 스택
232 : 제2 정공 수송층 234 : 제2 발광층
236 : 제2 전자 수송층 242 : 제1 전극
244 : 제2 전극100
212: first electron transport layer 214: hole injection layer
216: first hole transport layer 218: first light emitting layer
220:
220b: P-type charge generating layer 230: second stack
232: second hole transport layer 234: second light emitting layer
236: second electron transport layer 242: first electrode
244: second electrode
Claims (16)
상기 제1 전극 상에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 발광층, 제1 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제1 스택과;
상기 제1 스택과 제2 전극 사이에 제2 정공 수송층, 제2 발광층, 제2 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제2 스택과;
상기 제1 스택과 제2 스택 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층을 포함하며,
상기 P 타입 전하 생성층은 상기 P 타입 전하 생성층의 부피비를 기준으로 1%~20%으로 정공 수송 물질이 도핑되며,
상기 P타입 전하 생성층은 상기 제1 전자 수송층 및 상기 제2 발광층 사이에 배치되는 제1P 타입 전하 생성층 및 제2P 타입 전하 생성층을 구비하며,
상기 제2 P타입 전하 생성층은 제1 P타입의 전하 생성층과 동일 재질의 호스트와, 상기 정공 수송 물질의 도펀트가 혼합되어 형성된 영역인 단층 또는 다층으로 이루어지는 유기 발광 표시 장치. First and second electrodes opposed to each other on a substrate;
A first stack in which a hole injection layer, a first hole transport layer, a first light emitting layer, and a first electron transport layer are sequentially stacked on the first electrode;
A second stack in which a second hole transport layer, a second light emitting layer, and a second electron transport layer are sequentially stacked between the first stack and the second electrode;
A charge generation layer formed between the first stack and the second stack, the charge generation layer comprising an N type charge generation layer and a P type charge generation layer to adjust charge balance between the respective stacks,
The P type charge generating layer is doped with a hole transport material at 1% to 20% based on the volume ratio of the P type charge generating layer,
The P type charge generation layer includes a first P type charge generation layer and a second P type charge generation layer disposed between the first electron transport layer and the second emission layer.
And the second P-type charge generating layer is a single layer or a multilayer, which is a region formed by mixing a host of the same material as the first P-type charge generating layer and a dopant of the hole transport material.
상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도가 5.0×10-5Vs/㎠~1.0×10-2Vs/㎠인 재료가 이용된 유기 발광 표시 장치. The method of claim 1,
The hole transport material doped in the P-type charge generation layer is a material of a mobility of 5.0 × 10 -5 Vs / cm2 ~ 1.0 × 10 -2 Vs / cm2.
상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질의 HOMO Level은 5.0eV~6.0eV의 범위를 가지는 유기 발광 표시 장치. The method of claim 1,
And a HOMO level of the hole transport material doped in the P-type charge generation layer, in a range of 5.0 eV to 6.0 eV.
상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질의 LUMO Level은 2.0eV~3.5eV의 범위를 가지는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
The LUMO level of the hole transport material doped into the P-type charge generation layer has a range of 2.0 eV to 3.5 eV.
상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 9.0×10-3Vs/㎠을 가지며, LUMO Level은 2.1eV을 가지며, HOMO Level은 5.2eV을 가지는 재료가 이용된 유기 발광 표시 장치. The method of claim 1,
The hole transport material doped in the P-type charge generating layer has an mobility of 9.0 × 10 −3 Vs / cm 2, an LUMO level of 2.1 eV, and an HOMO level of 5.2 eV. Light emitting display device.
상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 1.0×10-4Vs/㎠을 가지며, LUMO Level은 2.2eV을 가지며, HOMO Level은 5.5eV을 가지는 재료가 이용된 유기 발광 표시 장치. The method of claim 1,
The hole transport material doped in the P-type charge generating layer has an mobility of 1.0 × 10 −4 Vs / cm 2, an LUMO level of 2.2 eV, and an HOMO level of 5.5 eV. Light emitting display device.
상기 P 타입 전하 생성층에 도핑된 정공 수송 물질은 이동도(mobility)가 6.0×10-4Vs/㎠을 가지며, LUMO Level은 2.3eV을 가지며, HOMO Level은 5.6eV을 가지는 재료가 이용된 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
The hole transport material doped in the P-type charge generating layer has a mobility of 6.0 × 10 −4 Vs / cm 2, an LUMO Level of 2.3 eV, and an HOMO Level of 5.6 eV. Light emitting display device.
상기 정공 수송 물질이 도핑되는 영역의 두께는 상기 P타입 전하 생성층의 전체 두께의 10%이상의 두께를 가지도록 하기 수학식 1을 만족하는 유기 발광 표시 장치.
<수학식 1>
, 여기서, L은 P타입 전하 생성층의 전체 두께를, x는 정공 수송 물질이 도핑되는 영역의 두께를 의미한다.The method of claim 1,
The organic light emitting diode display of claim 1, wherein a thickness of the region doped with the hole transport material has a thickness of 10% or more of the total thickness of the P-type charge generating layer.
<Equation 1>
Where L is the overall thickness of the P-type charge generating layer and x is the thickness of the region to which the hole transport material is doped.
상기 다층의 제2 P타입 전하 생성층 중 적어도 어느 하나의 제2 P타입 전하 생성층은 나머지 제2 P타입 전하 생성층과 같거나 다른 정공 수송 물질의 도펀트가 도핑되는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
The at least one second P-type charge generating layer of the multilayer second P-type charge generating layer is doped with a dopant of a hole transport material that is the same as or different from the other second P-type charge generating layer.
상기 다층의 제2 P타입 전하 생성층 중 적어도 어느 하나의 제2 P타입 전하 생성층은 나머지 제2 P타입 전하 생성층과 도핑농도가 같거나 다른 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
And at least one of the second P-type charge generation layers of the multilayer second P-type charge generation layer has the same or different doping concentration as the second P-type charge generation layer.
상기 정공 수송층이 도핑된 P 타입 전하 생성층과 상기 N 타입 전하 생성층 사이에 버퍼층을 더 구비하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
And a buffer layer between the P type charge generation layer doped with the hole transport layer and the N type charge generation layer.
상기 제2 스택의 제2 정공 수송층은 정공 수송층이 도핑된 P 타입 전하 생성층과 제2 스택의 제2 정공 수송층을 공증착하여 형성된 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
The second hole transport layer of the second stack is formed by co-depositing a P-type charge generation layer doped with a hole transport layer and a second hole transport layer of the second stack.
상기 제1 스택의 제1 정공 수송층과 제1 발광층 사이에 상기 제1 정공 수송층과 다른 재료의 정공 수송층을 더 구비하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
And a hole transport layer of a different material from the first hole transport layer between the first hole transport layer and the first light emitting layer of the first stack.
상기 제2 스택의 제2 정공 수송층과 제2 발광층 사이에 상기 제2 정공 수송층과 다른 재료의 정공 수송층을 더 구비하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
And a hole transport layer of a different material from the second hole transport layer between the second hole transport layer and the second light emitting layer of the second stack.
상기 제2 스택과 제2 전극 사이에 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층이 순차적으로 적층되어 형성되는 적어도 하나의 제3 스택을 더 구비하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 1,
And at least one third stack in which a hole transporting layer, a light emitting layer, and an electron transporting layer are sequentially stacked between the second stack and the second electrode.
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