KR102089316B1 - Light emitting device and organic light emitting display device having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물질 공통화를 통해 이종 접합 계면의 수를 감소시킴으로써 소자의 구동 전압을 감소시킬 수 있는 발광 소자 및 그를 가지는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 발광 소자는 기판 상에 서로 대향된 제1 및 제2 전극과; 상기 제1 및 제2 전극 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수 개의 스택들과; 상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층과, 상기 N 타입 전하 생성층 및 상기 P 타입 전하 생성층 중 적어도 어느 하나는 상기 다수개의 스택들 중 N타입 전하 생성층과 인접한 스택의 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a light emitting device capable of reducing a driving voltage of a device by reducing the number of heterojunction interfaces through material commonation, and an organic light emitting display device having the same, wherein the light emitting devices according to the present invention are opposed to each other on a substrate. First and second electrodes; A plurality of stacks stacked between the first and second electrodes and including a light emitting layer to emit specific light; A charge generation layer formed between the stacks and formed of an N-type charge generation layer and a P-type charge generation layer to adjust the charge balance between the stacks, and at least one of the N-type charge generation layer and the P-type charge generation layer One of the plurality of stacks is characterized by including the same electron transport material as the electron transport layer of the stack adjacent to the N-type charge generating layer.

Description

발광 소자 및 그를 가지는 유기 발광 표시 장치{LIGHT EMITTING DEVICE AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}A light emitting device and an organic light emitting display device having the same LIGHT EMITTING DEVICE AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME

본 발명은 발광 소자 및 그를 가지는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로 특히, 물질 공통화를 통해 이종 접합 계면의 수를 감소시킴으로써 소자의 구동 전압을 감소시킬 수 있는 발광 소자 및 그를 가지는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and an organic light emitting display device having the same, and more particularly, to a light emitting device capable of reducing the driving voltage of the device by reducing the number of heterojunction interfaces through common materialization and an organic light emitting display device having the same .

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.A video display device that embodies various information as a screen is a key technology in the information and communication era, and is developing toward a thinner, lighter, more portable, and high-performance device. Accordingly, an organic light emitting display device using an organic light emitting device that displays an image by controlling an emission amount of an organic light emitting layer as a flat panel display device capable of reducing weight and volume, which is a disadvantage of a cathode ray tube (CRT), has been spotlighted. Such an organic light emitting display device 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 표시 장치는 전극 사이의 얇은 발광층을 이용한 자발광 소자로 종이와 같이 박막화가 가능하다는 장점을 갖고 있다. 구체적으로, 유기 발광 소자는 양극(anode), 정공 주입층(Hole Transport Layer;HTL), 정공 수송층(Hole Injection Layer;HIL), 발광층, 전자 수송층(Electron Injection Layer;EIL), 전자 주입층(Electron Transport Layer;ETL), 음극(cathode)을 포함한다.At this time, the organic light emitting display device is an self-luminous device using a thin light-emitting layer between electrodes, and has an advantage of being thinned like paper. Specifically, the organic light emitting device includes an anode, a hole transport layer (HTL), a hole injection layer (HIL), a light emitting layer, an electron injection layer (EIL), and an electron injection layer (Electron) Transport Layer (ETL), and a cathode.

이와 같이, 유기 발광 표시 장치는 단일-스택으로 이루어지기도 하지만, 다수개의 스택을 가지는 멀티-스택의 구조로 되어가고 있다.As described above, the organic light emitting display device may be made of a single stack, but is becoming a multi-stack structure having a plurality of stacks.

이러한, 멀티-스택 구조의 유기 발광 표시 장치는 양극과 음극, 양극과 음극 사이에 순차적으로 적층된 제1 스택, 전하 생성층, 제2 스택을 포함한다.The multi-stack organic light emitting display device includes a first stack, a charge generating layer, and a second stack sequentially stacked between an anode and a cathode, and 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.At this time, 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 located 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.

이러한, 멀티-스택 구조의 유기 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 단일-스택 구조의 유기 발광 표시 장치에 비해 구동 전압이 높고, 그에 따른 소비전력이 상승되는 문제점을 가지고 있다. 도 1은 단일-스택 구조의 유기 발광 표시 장치에 따른 구동 전압과 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 비교한 그래프이다. 도 1의 제1 그래프(20)는 단일-스택 구조의 유기 발광 소자의 구동 전압을 나타낸 그래프이고, 도 1의 제2 그래프(22)는 제1 및 제2 스택의 구조를 가지는 유기 발광 소자의 구동 전압을 나타낸 그래프이다. 도 1에 도시된 바와 같이 제1 그래프(20)보다 제2 그래프(22)의 구동 전압이 상당히 상승된 것을 알 수 있다.As illustrated in FIG. 1, the multi-stack organic light emitting display device has a problem that a driving voltage is high and power consumption is increased as compared to a single-stack organic light emitting display device. 1 is a graph comparing driving voltages of a single-stack organic light emitting display device and driving voltages of a multi-stack organic light emitting device. The first graph 20 of FIG. 1 is a graph showing the driving voltage of the single-stack organic light emitting device, and the second graph 22 of FIG. 1 is an organic light emitting device having first and second stack structures. It is a graph showing the driving voltage. As shown in FIG. 1, it can be seen that the driving voltage of the second graph 22 is significantly higher than that of the first graph 20.

이는, 이종 유기물 간의 계면 사이에는 전하 트랩이 발생되며, 전하 트랩에 의해 구동 전압이 높아지는 문제가 발생된다. 따라서, 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 단일-스택 구조의 유기 발광 소자에 비해 적층된 유기물들이 많으며, 그에 따른 이종 유기물 간의 접합 계면이 많아짐에 따라 전하의 트랩이 발생되며, 전하의 트랩이 발생됨에 따른 구동 전압이 높아진다.This causes charge traps to be generated between the interfaces between heterogeneous organic materials, and a problem that the driving voltage is increased by the charge traps. Therefore, the multi-stack structure of the organic light emitting device has more stacked organic materials than the single-stack structure of the organic light emitting device, and accordingly, as the bonding interface between heterogeneous organic materials increases, traps of charges are generated and traps of charges are generated. The driving voltage according to is increased.

이에 따라, 이종 접합 계면의 수를 감소시킬 수 있는 멀티-스택 구조의 유기 발광 표시 장치가 필요하다.Accordingly, there is a need for an organic light emitting display device having a multi-stack structure capable of reducing the number of heterojunction interfaces.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 물질 공통화를 통해 이종 접합 계면의 수를 감소시킴으로써 소자의 구동 전압을 감소시킬 수 있는 발광 소자 및 그를 가지는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems, and provides a light emitting device capable of reducing a driving voltage of a device by reducing the number of heterojunction interfaces through material commonation, and an organic light emitting display device having the same.

이를 위하여, 본 발명에 따른 발광 소자는 기판 상에 서로 대향된 제1 및 제2 전극과; 상기 제1 및 제2 전극 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수 개의 스택들과; 상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층과, 상기 N 타입 전하 생성층 및 상기 P 타입 전하 생성층 중 적어도 어느 하나는 상기 다수개의 스택들 중 N타입 전하 생성층과 인접한 스택의 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the light emitting device according to the present invention includes first and second electrodes facing each other on a substrate; A plurality of stacks stacked between the first and second electrodes and including a light emitting layer to emit specific light; A charge generation layer formed between the stacks and formed of an N-type charge generation layer and a P-type charge generation layer to adjust the charge balance between the stacks, and at least one of the N-type charge generation layer and the P-type charge generation layer One of the plurality of stacks is characterized by including the same electron transport material as the electron transport layer of the stack adjacent to the N-type charge generating layer.

상기 P타입 전하 생성층은 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 5~40%정도 포함하는 것을 특징으로 한다.The P-type charge generation layer is characterized in that it contains about 5 to 40% of the same electron transport material as the electron transport layer.

상기 N타입 전하 생성층은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과, 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.The N-type charge generating layer is characterized by comprising an alkali metal or alkaline earth metal and the same electron transport material as the electron transport layer.

상기 N타입 전하 생성층은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과, 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 포함하며, 상기 P타입 전하 생성층은 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 5~40%정도 포함하는 것을 특징으로 한다.The N-type charge generation layer includes an alkali metal or alkaline earth metal, and the same electron transport material as the electron transport layer, and the P-type charge generation layer contains about 5-40% of the same electron transport material as the electron transport layer. It is characterized by.

상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속은 상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에 상기 N 타입 전하 생성층의 부피를 기준으로 1%~10%으로 도핑되는 것을 특징으로 한다.The alkali metal or alkaline earth metal is characterized by being doped at 1% to 10% based on the volume of the N-type charge generating layer in some or all regions of the N-type charge generating layer.

상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에서 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금의 도핑 농도 구배를 다르게 형성하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the doping concentration gradient of the alkali metal or alkaline earth is formed differently in some or all regions of the N-type charge generating layer.

상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 도핑할 경우에, 상기 P 타입 전하 생성층으로 인접할수록 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 도핑 농도를 진하게 하는 것을 특징으로 한다.When doping an alkali metal or alkaline earth metal to a partial region or the entire region of the N-type charge generating layer, the doping concentration of the alkali metal or alkaline earth metal is increased as it is adjacent to the P-type charge generating layer.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 발광 소자와; 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 접속되도록 상기 기판 상에 형성된 구동 박막 트랜지스터와; 상기 제1 전극을 노출시키는 뱅크홀이 형성된 뱅크 절연막을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, an organic light emitting display device according to the present invention includes the light emitting element; A driving thin film transistor formed on the substrate to be connected to the first electrode of the light emitting element; And a bank insulating film having a bank hole exposing the first electrode.

본 발명에 따른 발광 소자 및 그를 가지는 유기 발광 표시 장치는 제1 스택과 인접한 N 타입 전하 생성층 및 P타입 전하 생성층 중 적어도 어느 하나 내에 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 혼합한다. 이에 따라, 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자의 이종 접합 계면의 수를 감소시킴으로써 구동 전압이 낮아졌으며, 그에 따른 소비 전력이 감소되었다.The light emitting device and the organic light emitting display device having the same according to the present invention mix the same electron transport material as the electron transport layer in at least one of the N type charge generation layer and the P type charge generation layer adjacent to the first stack. Accordingly, the driving voltage is lowered by reducing the number of heterojunction interfaces of the multi-stack structured organic light emitting device, and power consumption is reduced accordingly.

도 1은 단일-스택 구조의 유기 발광 표시 장치에 따른 구동 전압과 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자에 따른 구동 전압을 비교한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 3a는 종래 유기 발광 표시 장치의 제1 전자 수송층과 N 타입 전하 생성층 간의 전하 이동을 설명하는 도면이며, 도 3b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제1 전자 수송층과 N 타입 전하 생성층 간의 전하 이동을 설명하는 도면이다.
도 4는 종래 멀티-스택 구조의 유기 발광 표시 장치의 구동 전압과 본 발명의 제1 실시 예에 따른 멀티-스택 구종의 유기 발광 표시 장치의 구동 전압을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다.
도 5a 내지 도 5d는 N 타입 전하 생성층에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 도핑되는 다양한 실시 예들을 나타낸 도면들이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 각 층 간의 전하 이동을 설명하는 도면이다.
도 8는 종래 멀티-스택 구조의 유기 발광 표시 장치의 구동 전압과 본 발명의 제2 실시 예에 따른 멀티-스택 구종의 유기 발광 표시 장치의 구동 전압을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 각 층 간의 전하 이동을 설명하는 도면이다.
도 11은 종래 멀티-스택 구조의 유기 발광 표시 장치의 구동 전압과 본 발명의 제3 실시 예에 따른 멀티-스택 구종의 유기 발광 표시 장치의 구동 전압을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다.
도 12는 구동 박막트랜지스터를 포함하는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.1 is a graph comparing driving voltages of a single-stack organic light emitting display device and driving voltages of a multi-stack organic light emitting device.
2 is a view showing an organic light emitting display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
3A is a view for explaining charge transfer between a first electron transport layer and an N-type charge generation layer of a conventional organic light emitting display device, and FIG. 3B is a first electron transport layer of an organic light emitting display device according to the first embodiment of the present invention. It is a view for explaining the charge transfer between the N-type charge generation layers.
FIG. 4 is a graph for comparing a driving voltage of a conventional multi-stack organic light emitting display device and a driving voltage of a multi-stack type organic light emitting display device according to the first embodiment of the present invention.
5A to 5D are diagrams illustrating various embodiments in which an alkali metal or alkaline earth metal is doped into an N type charge generating layer.
6 is a diagram illustrating an organic light emitting display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining charge transfer between layers of the organic light emitting diode display according to the second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph for comparing a driving voltage of a conventional multi-stack organic light emitting display device and a driving voltage of a multi-stack type organic light emitting display device according to the second embodiment of the present invention.
9 is a view showing an organic light emitting diode display according to a third embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining charge transfer between layers of the organic light emitting diode display according to the third exemplary embodiment of the present invention.
11 is a graph illustrating a comparison between a driving voltage of a conventional multi-stack structured organic light emitting display device and a driving voltage of a multi-stack type organic light emitting display device according to a third embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to first to third exemplary embodiments of the present invention including a driving thin film transistor.

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, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configuration of the present invention and the effect of the action will be clearly understood through the following detailed description. Note that prior to the detailed description of the present invention, the same components will be denoted by the same reference numerals as possible even if they are displayed on different drawings. do.

본 발명의 바람직한 실시 예를 도 2 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 12.

본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극과, 제1 및 제2 전극 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수개의 스택과, 스택들 사이에 형성되어 각 스택들의 전하 균형을 조절하는 전하 생성층을 포함하는 멀티-스택 구조를 가진다. 이러한, 멀티-스택(Multi-Stack) 구조의 유기 발광 소자에 포함된 다수개의 스택들은 서로 동일한 색의 발광층을 포함하거나, 서로 다른 색의 발광층을 포함할 수 있다. 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하는 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 광이 혼합되어 백색 광을 구현할 수 있다.The organic light emitting device according to an embodiment of the present invention is stacked between a first electrode and a second electrode facing each other on a substrate, and a first and second electrodes, a plurality of stacks including a light emitting layer to emit specific light, It has a multi-stack structure including a charge generating layer formed between stacks to control the charge balance of each stack. The multiple stacks included in the multi-stack organic light emitting device may include light emitting layers of the same color, or light emitting layers of different colors. In the multi-stack organic light emitting device including light emitting layers of different colors in each stack, light emitted from the light emitting layers of each stack may be mixed to implement white light.

이때, 본 발명의 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 제1 스택, 전하 생성층, 제2 스택을 포함하며, 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.In this case, the multi-stack organic light emitting device of the present invention includes a first stack, a charge generating layer, and a second stack, and a case in which a light emitting layer having a different color is included in each stack will be described as an example.

도 2을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 기판(100) 상에 서로 대향된 제1 전극(242) 및 제2 전극(244)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 유기 발광 소자는 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하며, 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 광이 혼합되어 백색 광을 구현한다. 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 제1 발광층(218)으로부터 출사되는 청색(Blue) 광과 제2 발광층(234)으로부터 출사되는 옐로우-그린(Yellow-Green) 광이 혼합되어 백색 광이 구현된다. 이때, 각 스택으로부터 출사되는 빛이 혼합되어 백색광을 구현하면 되므로 제1 및 제2 발광층(218,234) 각각은 청색광과 옐로우-그린광으로 한정하지 않는다. 또한, 도 2에는 제1 및 제2 발광층(218,234)으로부터 출사되는 빛이 하부로 출사되는 바텀 발광 방식을 도시하고 있지만, 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 탑 발광 방식 또는 양면 발광 방식으로 빛을 출사할 수 있다. 따라서, 이에 한정하지 않는다.Referring to FIG. 2, an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first electrode 242 and a second electrode 244 opposite to each other on the substrate 100, and a first electrode 242 and a second It has a multi-stack structure including a first stack 210 stacked between the electrodes 244, a charge generation layer 220, and a second stack 230. The organic light-emitting device having a multi-stack structure includes light emitting layers of different colors in each stack, and light emitted from the light emitting layers of each stack is mixed to realize white light. In the organic light emitting device according to an embodiment of the present invention, blue light emitted from the first light emitting layer 218 and yellow-green light emitted from the second light emitting layer 234 are mixed to generate white light. Is implemented. In this case, since light emitted from each stack is mixed to implement white light, each of the first and second light emitting layers 218 and 234 is not limited to blue light and yellow-green light. In addition, although FIG. 2 illustrates a bottom emission method in which light emitted from the first and second emission layers 218 and 234 is emitted downward, the organic light emitting device according to an embodiment of the present invention uses a top emission method or a double-sided emission method. Can emit light. Therefore, it is not limited to this.

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 first electrode 242 is a transparent conductive material such as TCO (Transparent Conductive Oxide; TCO) as an anode and is formed of ITO (Indum Tin Oxide; ITO), IZO (Indum Zinc Oxide; IZO), and the like. .

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 second electrode 244 is formed of gold (Au), molybdenum (MO), chromium (Cr), copper (Cu), LiF, or the like, of a reflective metal material such as aluminum as a cathode, or formed of aluminum and a LiF alloy.

제1 스택(210)은 제1 전극(242)과 전하 생성층(220) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer)(HIL)(214), 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer)(HTL1;216), 제1 발광층(Emtting Layer)(EML1;218) 및 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 적어도 하나의 정공 수송층을 더 구비할 수 있다.The first stack 210 includes a hole injection layer (HIL) 214 and a first hole transport layer (HTL1; 216) between the first electrode 242 and the charge generation layer 220. ), A first emitting layer (EML1; 218) and a first electron transport layer (ETL1; 212) are sequentially stacked. At this time, the first light emitting layer 218 emits blue light into the light emitting layer including the fluorescent blue dopant and the host. In addition, at least one hole transport layer may be further provided between the first hole transport layer 216 and the first emission layer 218.

제2 스택(230)은 제2 전극(244)과 전하 생성층(220) 사이에 제2 정공 수송층(HLT2;232), 제2 발광층(234), 제2 전자 수송층(ETL2;236), 전자 주입층(Electron Injection Layer)(EIL;238)이 차례로 적층된다. 이때, 제2 발광층(234)은 인광 옐로우-그린(Yellow-green) 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 옐로우-그린색을 출사한다. 또한, 제2 정공 수송층(232)과 제2 발광층(234) 사이에 적어도 하나의 정공 수송층을 더 구비할 수 있다.The second stack 230 includes a second hole transport layer (HLT2; 232), a second light emitting layer 234, a second electron transport layer (ETL2; 236), electrons between the second electrode 244 and the charge generating layer 220 An injection layer (EIL; 238) is sequentially stacked. At this time, the second light emitting layer 234 emits a yellow-green color to the light emitting layer including a phosphorescent yellow-green dopant and a host. In addition, at least one hole transport layer may be further provided between the second hole transport layer 232 and the second emission layer 234.

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, 제1 스택(210)의 제1 발광층(218)과 인접하게 위치하여 전자를 주입 및 수송하는 N 타입 전하 생성층(N-CGL;220a)으로 이루어진다.A charge generation layer (CGL) 220 is formed between stacks to adjust the charge balance between the stacks. The charge generation layer 220 is located adjacent to the second stack 230 to generate and inject electrons and holes. The P-type charge generation layer (P-CGL; 220b) and the first stack 210 are formed. 1 It is composed of an N-type charge generation layer (N-CGL; 220a) that is located adjacent to the light emitting layer 218 to inject and transport electrons.

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.The P-type charge generation layer 220b generates holes and electrons, and injects the generated holes into the second hole transport layer 232 of the adjacent second stack 230, and injects the generated electrons into the N-type charge generation layer 220a ).

N 타입 전하 생성층(220a)은 상기 P 타입 전하 생성층(220b)과 제1 발광층(218) 사이에 형성되며, P 타입 전하 생성층(220b)으로부터 주입된 전자를 제1 발광층(218)으로 주입 및 수송한다. 이를 위해, N 타입 전하 생성층(220a)은 유기 화합물, 제1 전자 수송층(212)과 동일한 전자 수송 물질, 및 금속이 혼합된다.The N type charge generation layer 220a is formed between the P type charge generation layer 220b and the first emission layer 218, and electrons injected from the P type charge generation layer 220b are transferred to the first emission layer 218. Inject and transport. To this end, the N type charge generating layer 220a is an organic compound, the same electron transport material as the first electron transport layer 212, and a metal.

유기 화합물은 탄소가 15개~40개를 가지는 융합 방향족 고리(Fused Aromatic Ring)을 가지고, 치환기에 N,S,O를 적어도 1개를 가지도록 형성된다. 특히, 유기 화합물은 최저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital; LUMO)에너지 레벨이 -2.0eV이하이며, 밴드갭은 2.5eV이상이다. 바람직하게는 유기 화합물의 LUMO레벨은 -3.0eV~-2.0eV이며, 밴드갭은 2.5eV~3.5eV이다.The organic compound has a fused aromatic ring having 15 to 40 carbons, and is formed to have at least one N, S, O in a substituent. In particular, the organic compound has a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of -2.0 eV or less, and a band gap of 2.5 eV or more. Preferably, the LUMO level of the organic compound is -3.0eV to -2.0eV, and the band gap is 2.5eV to 3.5eV.

금속은 알칼리 금속(Alkali metal) 또는 알칼리 토금속(Alkali earth metal)이 이용된다.As the metal, an alkali metal or an alkaline earth metal is used.

전자 수송 물질은 적어도 1개 이상의 N(질소)를 가지며, 탄소가 5~30개인 헤테로 고리( heterocyclic ring)를 포함하는 유기 화합물로 형성된다. 특히, 전자 수송 물질의 LUMO에너지 레벨은 -2.0eV이하이며, 밴드갭은 2.5eV이상이다. 바람직하게는 전자 수송 물질의 LUMO레벨은 -3.0eV~-2.0eV이며, 밴드갭은 2.5eV~3.5eV이다.The electron transport material has at least one N (nitrogen) and is formed of an organic compound containing a heterocyclic ring having 5 to 30 carbons. In particular, the LUMO energy level of the electron transport material is -2.0 eV or less, and the band gap is 2.5 eV or more. Preferably, the LUMO level of the electron transport material is -3.0 eV to -2.0 eV, and the band gap is 2.5 eV to 3.5 eV.

이와 같이, N 타입 전하 생성층(220a)은 전자 수송 물질을 포함하므로, 전자 수송 물질로 이루어진 전자 수송층(212)과, 전자 수송 물질을 포함하는 N 타입 전하 생성층(220a)은 동종 접합하게 된다. 이에 따라, 이종 접합의 계면 수 감소로 인해, 이종 접합 간의 계면에서 발생되는 전하 트랩(charge trap)의 가능성을 최소화하므로 본원 발명의 제1 실시 예는 구동 전압 감소 및 그에 따른 소비 전력을 개선할 수 있다.As described above, since the N type charge generation layer 220a includes an electron transport material, the electron transport layer 212 made of the electron transport material and the N type charge generation layer 220a including the electron transport material are homogeneously bonded. . Accordingly, because the number of interfaces of the heterojunctions is reduced, the possibility of charge traps generated at the interfaces between the heterojunctions is minimized, so the first embodiment of the present invention can reduce the driving voltage and improve power consumption accordingly. have.

구체적으로, 종래 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 N 타입 전하 생성층과 제1 전자 수송층이 서로 다른 재질로 형성되므로, N타입 전하 생성층과 제1 전자 수송층은 도 3a에 도시된 바와 같이 이종 접합하게 된다. 이러한, 서로 다른 이종 접합의 계면에 의해, 에너지 장벽(Energy barrier)이 생성된다. 이 에너지 장벽에는 전하가 축적되며, 계면에서 축적된 전하들에 의해 다른 전하들도 이동하지 못하는 전하 트랩 현상이 발생된다.Specifically, in the conventional multi-stack structure of the organic light emitting device, since the N type charge generation layer and the first electron transport layer are formed of different materials, the N type charge generation layer and the first electron transport layer are heterogeneous as shown in FIG. 3A. To join. An energy barrier is generated by the interface of different heterojunctions. Charges accumulate in this energy barrier, and a charge trap phenomenon occurs in which other charges cannot move due to charges accumulated at the interface.

하지만, 본 발명의 제1 실시 예에서는 N 타입 전하 생성층(220a)과 전자 수송층(212)이 서로 동일한 전자 수송 물질을 포함하므로 N타입 전하 생성층(220a)과 제1 스택(210)의 제1 전자 수송층(212)은 도 3b에 도시된 바와 같이 동종 접합하게 된다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시 예에서는 이종 접합의 계면 수를 줄일 수 있어 에너지 장벽에 전하가 축적되는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 전하의 이동이 원활해져 전하 트랩 현상이 발생되지 않게 되어 그에 따른 구동 전압이 감소된다.However, in the first embodiment of the present invention, since the N-type charge generation layer 220a and the electron transport layer 212 contain the same electron transport material, the N-type charge generation layer 220a and the first stack 210 are removed. 1 The electron transport layer 212 is homogeneously bonded as shown in FIG. 3B. Accordingly, in the first embodiment of the present invention, the number of interfacial interfaces of the heterojunctions can be reduced, so that the phenomenon of charge accumulation in the energy barrier can be prevented. Accordingly, the movement of electric charges becomes smooth, so that a charge trap phenomenon does not occur, and thus the driving voltage is reduced.

이는, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 제1 전자 수송층(212)과 동일한 전자 수송 물질을 포함하는 N 타입 전하 생성층(220a)을 이용함으로써 구동 전압이 감소함을 알 수 있다. 도 4는 종래 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자의 구동 전압과 본 발명에 따른 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자의 구동 전압을 비교하기 위해 나타낸 그래프이다.It can be seen that the driving voltage is reduced by using the N-type charge generating layer 220a including the same electron transport material as the first electron transport layer 212 according to the present invention, as shown in FIG. 4. 4 is a graph showing a comparison between a driving voltage of a conventional multi-stack structured organic light emitting device and a driving voltage of a multi-stack structured organic light emitting device according to the present invention.

제1 그래프(10)는 종래 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자의 구동 전압을 나타낸 그래프이다. 종래 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 제1 및 제2 전극, 제1 전극 상에 정공 수송층, 제1 발광층, 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제1 스택과, N 타입 전하 생성층과 P 타입 전하 생성층과, 정공 수송층, 제2 발광층, 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제2 스택을 포함한다. 즉, 제1 그래프(10)는 N 타입 전하 생성층과 전자 수송층이 서로 다른 재질로 형성된 경우에 따른 그래프이다.The first graph 10 is a graph showing driving voltages of a conventional multi-stack organic light emitting device. Conventional multi-stack organic light emitting devices include first and second electrodes, a first stack in which a hole transport layer, a first light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially stacked on the first electrode, an N type charge generation layer, and a P type charge And a second stack in which a production layer, a hole transport layer, a second light emitting layer, and an electron transport layer are sequentially stacked. That is, the first graph 10 is a graph according to the case where the N-type charge generation layer and the electron transport layer are formed of different materials.

제2 그래프(14)는 본 발명의 유기 발광 소자의 구동 전압을 나타낸 그래프이다. 특히, 제2 그래프(14)는 하기 화학식 1의 전자 수송 물질로 형성된 제1 전자 수송층(212)과, 화학식 1로 형성된 전자 수송 물질 및 화학식 2을 포함하는 N타입 전하 생성층(220a)을 가지는 유기 발광 소자의 구동 전압을 나타낸 그래프이다.The second graph 14 is a graph showing the driving voltage of the organic light emitting device of the present invention. In particular, the second graph 14 has a first electron transport layer 212 formed of an electron transport material of Formula 1, an electron transport material formed of Formula 1, and an N-type charge generation layer 220a including Formula 2 It is a graph showing the driving voltage of the organic light emitting device.

Figure 112013068386593-pat00001
Figure 112013068386593-pat00001

화학식 1에서 Ar1 및 Ar2 각각은 치환되거나 치환되지 않은 헤테로 고리( heterocyclic ring)를 나타낸다.In Formula 1, Ar1 and Ar2 each represent a substituted or unsubstituted heterocyclic ring.

Figure 112013068386593-pat00002
Figure 112013068386593-pat00002

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 그래프(10)에 비해 제2 그래프(14)의 구동 전압이 현저하게 낮음을 알 수 있다. 이와 같이, 종래에서는 N 타입 전하 생성층과 제1 스택(210)의 전자 수송층 사이의 계면에서 전하 트랩이 발생되어 구동 전압이 높아지게 되었으나, 본 발명의 제1 실시 예는 N 타입 전하 생성층(220a)과 제1 전자 수송층(212)이 공통의 전자 수송 물질을 포함함으로써 전하 트랩이 발생되지 않아 구동 전압이 낮아지게 되었다.As shown in FIG. 4, it can be seen that the driving voltage of the second graph 14 is significantly lower than that of the first graph 10. As described above, in the related art, a charge trap is generated at an interface between the N-type charge generation layer and the electron transport layer of the first stack 210, thereby increasing the driving voltage, but the first embodiment of the present invention is an N-type charge generation layer 220a. ) And the first electron transport layer 212 include a common electron transport material, so that charge traps are not generated, and thus the driving voltage is lowered.

또한, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 N 타입 전하 생성층(220a)은 금속이 도핑되며, 금속은 알칼리 금속(Alkali metal) 또는 알칼리 토금속(Alkali earth metal)으로 형성된다. 알칼리 금속, 알칼리 토금속은 Ca, Li, Mg, Yb 등일 수 있다. 이때, N 타입 전하 생성층(220a)의 부피를 기준으로 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 1%~10%로 도핑한다. 이와 같이, 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속을 N 타입 전하 생성층(220a)에 도핑함으로써 P 타입 전하 생성층(220b)으로부터 생성된 전자가 N 타입 전하 생성층(220a)으로 용이하게 주입된다. 다시 말하여, 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속은 N 호스트와 반응하여 에너지 갭 스테이트(Energy gatp state)를 형성하며, 에너지 갭 스테이트를 통해 P 타입 전하 생성층으로부터 생성된 전자가 N 타입 전하 생성층에 용이하게 주입된다.In addition, as described above, the N-type charge generating layer 220a according to the present invention is doped with a metal, and the metal is formed of an alkali metal or an alkaline earth metal. The alkali metal and alkaline earth metal may be Ca, Li, Mg, Yb, or the like. At this time, the alkali metal or alkaline earth metal is doped at 1% to 10% based on the volume of the N type charge generation layer 220a. As described above, electrons generated from the P type charge generation layer 220b are easily injected into the N type charge generation layer 220a by doping the alkali metal 246 or alkaline earth metal into the N type charge generation layer 220a. In other words, the alkali metal 246 or the alkaline earth metal reacts with the N host to form an energy gap state, and electrons generated from the P type charge generation layer through the energy gap state are N type charge generation layers. It is easily injected into.

이러한, 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속은 도 5a에 도시된 바와 같이 N 타입 전하 생성층(220a)의 일부 영역(A1)에만 도핑되거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 N 타입 전하 생성층(220a)의 전체 영역(A2)에 도핑될 수 있다. 또한, N 타입 전하 생성층(220a)의 일부 영역(A1)에만 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속을 도핑할 경우에, 도 5c에 도시된 바와 같이 N 타입 전하 생성층(220a)의 일부 영역(A1)에 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속의 도핑 농도 구배를 달리하여 도핑할 수 있다. N 타입 전하 생성층(220a)의 일부 영역(A1)에 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속을 도핑할 경우에, P 타입 전하 생성층(220b)으로 인접할수록 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속의 도핑 농도를 진하게 할 수 있다. 또는, N 타입 전하 생성층(220a)의 전체 영역(A2)에 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속을 도핑할 경우에, 도 5d에 도시된 바와 같이 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속의 도핑 농도 구배를 달리하여 도핑할 수 있다. N 타입 전하 생성층(220a)의 전체 영역(A2)에 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속을 도핑할 경우에, P 타입 전하 생성층(220b)으로 인접할수록 알칼리 금속(246) 또는 알칼리 토금속의 도핑 농도를 진하게 할 수 있다.The alkali metal 246 or the alkaline earth metal is doped only in a portion A1 of the N-type charge generation layer 220a, as shown in FIG. 5A, or as shown in FIG. 5B, the N-type charge generation layer 220a ) May be doped over the entire area A2. In addition, when the alkali metal 246 or the alkaline earth metal is doped only in a portion A1 of the N type charge generation layer 220a, a partial region of the N type charge generation layer 220a as shown in FIG. 5C ( A1) may be doped by varying the doping concentration gradient of the alkali metal 246 or the alkaline earth metal. In the case where the alkali metal 246 or alkaline earth metal is doped to a portion A1 of the N type charge generation layer 220a, the doping of the alkali metal 246 or alkaline earth metal is made as the P type charge generation layer 220b is adjacent to it. The concentration can be increased. Alternatively, when the alkali metal 246 or alkaline earth metal is doped into the entire region A2 of the N-type charge generating layer 220a, the doping concentration gradient of the alkali metal 246 or alkaline earth metal as shown in FIG. 5D Can be doped differently. When the alkali metal 246 or the alkaline earth metal is doped into the entire region A2 of the N type charge generation layer 220a, the doping of the alkali metal 246 or the alkaline earth metal increases as the P type charge generation layer 220b is adjacent. The concentration can be increased.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 사시도이다.6 is a perspective view showing an organic light emitting device according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 유기 발광 소자는 도 2에 도시된 유기 발광 소자와 대비하여 N타입 전하 생성층 대신에 P타입 전하 생성층에 전자 수송 물질을 주입하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The organic light-emitting device shown in FIG. 6 has the same components as the organic light-emitting device shown in FIG. 2 except that an electron transport material is injected into the P-type charge generation layer instead of the N-type charge generation layer. Accordingly, detailed description of the same components will be omitted.

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.The P-type charge generation layer 220b generates holes and electrons, and injects the generated holes into the second hole transport layer 232 of the adjacent second stack 230, and injects the generated electrons into the N-type charge generation layer 220a ).

이러한 P타입 전하 생성층(220b)에는 제1 스택(210)의 전자 수송층(212)과 동일한 또는 다른 전자 수송 물질(240)이 5~40%가 포함된다. P타입 전하 생성층(220b)에 포함되는 전자 수송 물질(240)은 P타입 전하 생성층(220b)에 도핑되거나, P타입 전하 생성층(220b)을 이루는 유기물과 혼합됨으로써 형성된다.The P-type charge generation layer 220b includes 5 to 40% of the same or different electron transport material 240 as the electron transport layer 212 of the first stack 210. The electron transport material 240 included in the P type charge generation layer 220b is formed by being doped with the P type charge generation layer 220b or by mixing with an organic material constituting the P type charge generation layer 220b.

예를 들어, P타입 전하 생성층(220b)은 치환기에 시아노기를 가지고, 탄소를 10~25개를 가지는 유기 화합물로 형성된다. 특히, P타입 전하 생성층(220b)의 유기 화합물은 최저비점유분자궤도 LUMO에너지 레벨이 -6.6eV이상이며, 밴드갭은 2.0eV이상이다. 바람직하게는 유기 화합물의 LUMO레벨은 -6.6eV~-4.6eV이며, 밴드갭은 1.5eV~3.5eV이다.For example, the P-type charge generation layer 220b is formed of an organic compound having a cyano group at the substituent and having 10 to 25 carbons. In particular, the organic compound of the P-type charge generation layer 220b has a minimum non-occupied molecular orbital LUMO energy level of -6.6 eV or higher, and a band gap of 2.0 eV or higher. Preferably, the LUMO level of the organic compound is -6.6 eV to -4.6 eV, and the band gap is 1.5 eV to 3.5 eV.

전자 수송 물질은 적어도 1개 이상의 N(질소)를 가지며, 탄소가 5~30개인 헤테로 고리( heterocyclic ring)를 포함하는 유기 화합물로 형성된다. 특히, 전자 수송 물질의 LUMO에너지 레벨은 -2.0eV이하이며, 밴드갭은 2.5eV이상이다. 바람직하게는 전자 수송 물질의 LUMO레벨은 -3.0eV~-2.0eV이며, 밴드갭은 2.5eV~3.5eV이다.The electron transport material has at least one N (nitrogen) and is formed of an organic compound containing a heterocyclic ring having 5 to 30 carbons. In particular, the LUMO energy level of the electron transport material is -2.0 eV or less, and the band gap is 2.5 eV or more. Preferably, the LUMO level of the electron transport material is -3.0 eV to -2.0 eV, and the band gap is 2.5 eV to 3.5 eV.

P타입 전하 생성층(220b)에 포함된 전자 수송 물질(240)에 의해 P타입 전하 생성층(220b)은 도 7에 도시된 바와 같이 제1 전자 수송층(212) 및 N타입 전하 생성층(220a)과의 LUMO 에너지 레벨의 차이가 줄어들어 전자의 흐름이 원활해진다. 이에 따라, P타입 전하 생성층(220b)에서 생성된 전자가 제1 발광층(218)으로 빠르게 이동하므로 구동 전압을 낮출 수 있으며, P타입 전하 생성층(220b)에서의 정공 생성도가 우수해져 성능을 높일 수 있다.The P-type charge generation layer 220b by the electron transport material 240 included in the P-type charge generation layer 220b includes a first electron transport layer 212 and an N-type charge generation layer 220a as illustrated in FIG. 7. ), The difference in LUMO energy level is reduced, and the electron flow becomes smooth. Accordingly, since the electrons generated in the P-type charge generation layer 220b rapidly move to the first light emitting layer 218, the driving voltage can be lowered, and the hole generation in the P-type charge generation layer 220b is excellent, thereby improving performance. Can increase.

도 8은 종래와 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압을 비교한 그래프이다. 도 8에서 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 P타입 전하 생성층을 상기 화학식 1의 전자 수송 물질과, 하기 화학식 3의 유기 화합물을 포함하도록 형성한 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.8 is a graph comparing driving voltages of the organic light emitting device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 8, the organic light emitting device according to the second embodiment of the present invention will be described as an example in which the P type charge generation layer is formed to include the electron transporting material of Chemical Formula 1 and the organic compound of Chemical Formula 3 below .

Figure 112013068386593-pat00003
Figure 112013068386593-pat00003

도 8에 도시된 바와 같이, 동일한 전류 밀도를 얻기 위해서는 P타입 전하 생성층이 단독으로 이루어진 종래 백색 유기 발광 소자의 구동 전압이 전자 수송 물질(240)이 5%, 10% 각각이 포함된 P타입 전하 생성층(220b)을 가지는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압보다 높아야 한다. 이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 전자 수송 물질(240)이 포함된 P타입 전하 생성층(220b)을 구비하는 경우 구동 전압이 감소된다.As shown in FIG. 8, in order to obtain the same current density, the driving voltage of the conventional white organic light emitting device in which the P type charge generation layer is formed alone is P type in which the electron transport material 240 contains 5% and 10%, respectively. It should be higher than the driving voltage of the organic light emitting device according to the second embodiment of the present invention having the charge generating layer 220b. As described above, when the organic light emitting device according to the second embodiment of the present invention includes a P type charge generation layer 220b including an electron transport material 240, the driving voltage is reduced.

도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view showing an organic light emitting device according to a third embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 유기 발광 소자는 도 2에 도시된 유기 발광 소자와 대비하여 N타입 전하 생성층과, P타입 전하 생성층에 전자 수송 물질을 주입하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The organic light-emitting device shown in FIG. 9 has the same components as the N-type charge generation layer and the P-type charge generation layer, except for injecting an electron transport material, as compared to the organic light-emitting device shown in FIG. Accordingly, detailed description of the same components will be omitted.

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.The P-type charge generation layer 220b generates holes and electrons, and injects the generated holes into the second hole transport layer 232 of the adjacent second stack 230, and injects the generated electrons into the N-type charge generation layer 220a ).

이러한 P타입 전하 생성층(220b)에는 제1 스택의 전자 수송층(212)과 동일한 전자 수송 물질(240)이 5~40%가 포함된다. P타입 전하 생성층(220b)에 포함되는 전자 수송 물질(240)은 P타입 전하 생성층(220b)에 도핑되거나, P타입 전하 생성층(220b)을 이루는 유기물과 혼합됨으로써 형성된다.The P-type charge generating layer 220b includes 5 to 40% of the same electron transport material 240 as the electron transport layer 212 of the first stack. The electron transport material 240 included in the P type charge generation layer 220b is formed by being doped with the P type charge generation layer 220b or by mixing with an organic material constituting the P type charge generation layer 220b.

예를 들어, P타입 전하 생성층(220b)은 치환기에 시아노기를 가지고, 탄소를 10~25개를 가지는 유기 화합물로 형성된다. 특히, P타입 전하 생성층(220b)의 유기 화합물은 최저비점유분자궤도 LUMO에너지 레벨이 -6.6eV이상이며, 밴드갭은 2.0eV이상이다. 바람직하게는 유기 화합물의 LUMO레벨은 -6.6eV~-4.6eV이며, 밴드갭은 1.5eV~3.5eV이다.For example, the P-type charge generation layer 220b is formed of an organic compound having a cyano group at the substituent and having 10 to 25 carbons. In particular, the organic compound of the P-type charge generation layer 220b has a minimum non-occupied molecular orbital LUMO energy level of -6.6 eV or higher, and a band gap of 2.0 eV or higher. Preferably, the LUMO level of the organic compound is -6.6 eV to -4.6 eV, and the band gap is 1.5 eV to 3.5 eV.

전자 수송 물질은 적어도 1개 이상의 N(질소)를 가지며, 탄소가 5~30개인 헤테로 고리( heterocyclic ring)를 포함하는 유기 화합물로 형성된다. 특히, 전자 수송 물질의 LUMO에너지 레벨은 -2.0eV이하이며, 밴드갭은 2.5eV이상이다. 바람직하게는 전자 수송 물질의 LUMO레벨은 -3.0eV~-2.0eV이며, 밴드갭은 2.5eV~3.5eV이다.The electron transport material has at least one N (nitrogen) and is formed of an organic compound containing a heterocyclic ring having 5 to 30 carbons. In particular, the LUMO energy level of the electron transport material is -2.0 eV or less, and the band gap is 2.5 eV or more. Preferably, the LUMO level of the electron transport material is -3.0 eV to -2.0 eV, and the band gap is 2.5 eV to 3.5 eV.

P타입 전하 생성층(220b)에 포함된 전자 수송 물질(240)에 의해 P타입 전하 생성층(220b)은 도 10에 도시된 바와 같이 제1 전자 수송층(212) 및 N타입 전하 생성층(220a)과의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 레벨의 차이가 줄어들어 전자의 흐름이 원활해진다. 이에 따라, P타입 전하 생성층(220b)에서 생성된 전자가 제1 발광층(218)으로 빠르게 이동하므로 구동 전압을 낮출 수 있으며, P타입 전하 생성층(220b)에서의 정공 생성도가 우수해져 성능을 높일 수 있다.The P-type charge generation layer 220b by the electron transport material 240 included in the P-type charge generation layer 220b includes a first electron transport layer 212 and an N-type charge generation layer 220a as illustrated in FIG. 10. ) And the difference in LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) level decreases, and electron flow becomes smooth. Accordingly, since the electrons generated in the P-type charge generation layer 220b rapidly move to the first light emitting layer 218, the driving voltage can be lowered, and the hole generation in the P-type charge generation layer 220b is excellent, thereby improving performance. Can increase.

N 타입 전하 생성층(220a)은 P 타입 전하 생성층(220b)과 제1 발광층(218) 사이에 형성되며, P 타입 전하 생성층(220b)으로부터 주입된 전자를 제1 발광층(218)으로 주입 및 수송한다. 이 N 타입 전하 생성층(220a)은 유기 화합물, 제1 전자 수송층(212)과 동일한 전자 수송 물질, 및 금속이 혼합된다.The N-type charge generation layer 220a is formed between the P-type charge generation layer 220b and the first emission layer 218, and electrons injected from the P-type charge generation layer 220b are injected into the first emission layer 218. And transport. The N type charge generation layer 220a is a mixture of an organic compound, the same electron transport material as the first electron transport layer 212, and a metal.

유기 화합물은 탄소가 15개~40개를 가지는 융합 방향족 고리(Fused Aromatic Ring)을 가지고, 치환기에 N,S,O를 적어도 1개를 가지도록 형성된다. 특히, 유기 화합물은 최저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital; LUMO)에너지 레벨이 -2.0eV이하이며, 밴드갭은 2.5eV이상이다. 바람직하게는 유기 화합물의 LUMO레벨은 -3.0eV~-2.0eV이며, 밴드갭은 2.5eV~3.5eV이다.The organic compound has a fused aromatic ring having 15 to 40 carbons, and is formed to have at least one N, S, O in a substituent. In particular, the organic compound has a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of -2.0 eV or less, and a band gap of 2.5 eV or more. Preferably, the LUMO level of the organic compound is -3.0eV to -2.0eV, and the band gap is 2.5eV to 3.5eV.

금속은 알칼리 금속(Alkali metal) 또는 알칼리 토금속(Alkali earth metal)이 이용된다.As the metal, an alkali metal or an alkaline earth metal is used.

전자 수송 물질은 적어도 1개 이상의 N(질소)를 가지며, 탄소가 5~30개인 헤테로 고리( heterocyclic ring)를 포함하는 유기 화합물로 형성된다. 특히, 전자 수송 물질의 LUMO에너지 레벨은 -2.0eV이하이며, 밴드갭은 2.5eV이상이다. 바람직하게는 전자 수송 물질의 LUMO레벨은 -3.0eV~-2.0eV이며, 밴드갭은 2.5eV~3.5eV이다.The electron transport material has at least one N (nitrogen) and is formed of an organic compound containing a heterocyclic ring having 5 to 30 carbons. In particular, the LUMO energy level of the electron transport material is -2.0 eV or less, and the band gap is 2.5 eV or more. Preferably, the LUMO level of the electron transport material is -3.0 eV to -2.0 eV, and the band gap is 2.5 eV to 3.5 eV.

이와 같이, N 타입 전하 생성층(220a)은 전자 수송 물질을 포함하므로, 전자 수송 물질로 이루어진 전자 수송층(212)과, 전자 수송 물질을 포함하는 N 타입 전하 생성층(220a)은 동종 접합하게 된다. 이에 따라, 이종 접합의 계면 수 감소로 인해, 이종 접합 간의 계면에서 발생되는 전하 트랩(charge trap)의 가능성을 최소화하므로 구동 전압 감소 및 그에 따른 소비 전력을 개선할 수 있다.As described above, since the N type charge generation layer 220a includes an electron transport material, the electron transport layer 212 made of the electron transport material and the N type charge generation layer 220a including the electron transport material are homogeneously bonded. . Accordingly, due to the reduction in the number of interfaces of the heterojunctions, the possibility of charge traps generated at the interfaces between the heterojunctions is minimized, so that the driving voltage can be reduced and power consumption can be improved.

도 11은 종래와 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압을 비교한 그래프이다. 도 11에서 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 P타입 전하 생성층(220b)을 상기 화학식 1의 전자 수송 물질과, 상기 화학식 3의 유기 화합물을 포함하도록 형성하고, N타입 전하 생성층(220a)을 상기 화학식 1의 전자 수송 물질과, 상기 화학식 2의 유기 화합물을 포함하도록 형성한 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.11 is a graph comparing driving voltages of the organic light emitting device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 11, in the organic light emitting device according to the third embodiment of the present invention, the P type charge generation layer 220b is formed to include the electron transport material of Formula 1 and the organic compound of Formula 3, and the N type charge is generated. The case where the layer 220a is formed to include the electron transporting material of Chemical Formula 1 and the organic compound of Chemical Formula 2 will be described as an example.

도 11에 도시된 바와 같이, 동일한 전류 밀도를 얻기 위해서는 P타입 전하 생성층이 단독으로 이루어진 종래 백색 유기 발광 소자의 구동 전압이, 전자 수송 물질(240)을 공통으로 포함하는 N타입 전하 생성층(220a), P타입 전하 생성층(220b) 및 제1 전자 수송층(212)을 가지는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압보다 높아야 한다. 이와 같이, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 제1 전자 수송층(212), N타입 전하 생성층(220a) 및 P타입 전하 생성층(220b) 각각이 서로 다른 물질로 이루어진 종래보다 구동 전압이 감소된다.As illustrated in FIG. 11, in order to obtain the same current density, the N-type charge generation layer (which includes the electron transport material 240 in common) has a driving voltage of a conventional white organic light-emitting device in which the P-type charge generation layer alone is formed ( 220a), the P-type charge generation layer 220b and the first electron transport layer 212, which must be higher than the driving voltage of the organic light emitting device according to the third embodiment of the present invention. As described above, in the organic light emitting device according to the third embodiment of the present invention, each of the first electron transport layer 212, the N-type charge generation layer 220a, and the P-type charge generation layer 220b is made of different materials than the conventional one. The driving voltage is reduced.

한편, 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 2스택 구조를 예로 들어 설명하였지만 이외에도 3스택 이상의 구조에서도 적용가능하다.On the other hand, the organic light emitting device according to the first to third embodiments of the present invention has been described by taking a two-stack structure as an example, but in addition, it can be applied to structures of three or more stacks.

또한, 3 스택이상의 구조에서 전하 생성층들 사이에 위치하는 발광층은 단층 구조 또는 다층 구조로 이루어진다. 단층 구조인 경우, 1개의 호스트와 1개의 도펀트로 이루어질 수도 있고, 다른 색의 다수개의 호스트와 도펀트로 이루어질 수도 있다.In addition, in the structure of three or more stacks, the light emitting layer positioned between the charge generating layers has a single layer structure or a multilayer structure. In the case of a single layer structure, it may be made of one host and one dopant, or may be made of multiple hosts and dopants of different colors.

도 12는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 가지는 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device having an organic light emitting diode according to first to third embodiments of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이 유기 발광 표시 장치는 기판(101)과, 기판(101)과 접착 필름(152)을 통해 합착된 밀봉 기판(150)을 구비한다.As illustrated in FIG. 12, the organic light emitting display device includes a substrate 101 and a sealing substrate 150 bonded through the substrate 101 and the adhesive film 152.

기판(101) 상에는 구동 박막 트랜지스터와, 구동 박막 트랜지스터와 접속된 유기 발광 소자를 포함한다.On the substrate 101, a driving thin film transistor and an organic light emitting element connected to the driving thin film transistor are included.

구동 박막 트랜지스터는 기판(101) 상에 버퍼막(116), 액티브층(114)이 형성되며, 게이트 전극(106)은 액티브층(114)의 채널 영역(114C)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되게 형성된다. 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)은 게이트 전극(106)과 층간 절연막(118)을 사이에 두고 절연되게 형성된다. 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)은 층간 절연막(126) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 소스 컨택홀(124S) 및 드레인 컨택홀(124D) 각각을 통해 n+ 불순물이 주입된 액티브층(114)의 소스 영역(114S) 및 드레인 영역(114D) 각각과 접속된다. 또한, 액티브층(114)은 오프 전류를 감소시키기 위해 채널 영역(114C)과 소스 및 드레인 영역(114S,114D) 사이에 n- 불순물이 주입된 엘디디(Light Droped Drain; LDD) 영역(미도시) 더 구비하기도 한다. 또한, 기판(101) 상에 형성된 구동 박막 트랜지스터 상에는 유기 절연 물질로 형성된 화소 보호막(119)이 형성된다. 또는, 구동 박막 트랜지스터 상의 화소 보호막은 무기 절연 물질로 형성된 무기 보호막과 유기 절연 물질로 형성된 유기 보호막으로 두 층으로 형성될 수 있다.In the driving thin film transistor, a buffer layer 116 and an active layer 114 are formed on the substrate 101, and the gate electrode 106 is between the channel region 114C and the gate insulating layer 112 of the active layer 114. It is formed to overlap on. The source electrode 108 and the drain electrode 110 are formed to be insulated with the gate electrode 106 and the interlayer insulating film 118 therebetween. The source electrode 108 and the drain electrode 110 are the active layers in which n + impurities are injected through each of the source contact hole 124S and the drain contact hole 124D passing through the interlayer insulating layer 126 and the gate insulating layer 112 ( The source region 114S and the drain region 114D of 114 are connected to each. In addition, the active layer 114 is a light-dropped drain (LDD) region (not shown) in which n- impurities are injected between the channel region 114C and the source and drain regions 114S and 114D to reduce the off current. ) It is also provided. In addition, a pixel protection layer 119 formed of an organic insulating material is formed on the driving thin film transistor formed on the substrate 101. Alternatively, the pixel protective layer on the driving thin film transistor may be formed of two layers, an inorganic protective layer formed of an inorganic insulating material and an organic protective layer formed of an organic insulating material.

유기 발광 소자는 구동 박막 트랜지스터의 드레인 전극(110)과 화소 컨택홀(120)을 통해 접속된 제1 전극(242)과, 제1 전극(242)을 노출시키는 뱅크홀이 형성된 뱅크 절연막(136)과, 제1 전극(242) 상에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수개의 스택들과, 상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하는 전하 생성층과, 상기 다수의 스택들 상에 형성된 제2 전극(244)을 포함한다. 이때, 유기 발광 소자는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예를 통해 구체적으로 설명한 유기 발광 소자와 동일한 구성요소와 기능을 가지므로 생략하기로 한다.The organic light emitting diode includes a drain electrode 110 of the driving thin film transistor, a first electrode 242 connected through the pixel contact hole 120, and a bank insulating layer 136 having a bank hole exposing the first electrode 242. And, a plurality of stacks stacked on the first electrode 242 to include a light emitting layer to emit specific light, and a charge generation layer formed between the stacks to control the charge balance between the stacks, and the plurality It includes a second electrode 244 formed on the stack. At this time, the organic light emitting device will be omitted because it has the same components and functions as the organic light emitting device specifically described through the first to third embodiments of the present invention.

보호막(148)은 유기 발광 소자와 접착 필름(152) 사이에 형성되어 유기 발광 소자가 수분 또는 산소 등에 의해 손상되거나 발광 특성이 저하되는 것을 방지한다. 특히, 보호막(148)은 접착 필름(152)과 접촉하도록 형성되어 유기 전계 발광 소자의 측면 및 전면으로부터 수분, 수소 및 산소 등이 유입되는 것을 차단한다. 이러한, 보호막(148)은 SiNx 또는 SiOx 등의 무기 절연막으로 형성된다.The passivation layer 148 is formed between the organic light emitting device and the adhesive film 152 to prevent the organic light emitting device from being damaged by moisture or oxygen or deteriorating light emission characteristics. In particular, the protective film 148 is formed to contact the adhesive film 152 to block moisture, hydrogen, oxygen, and the like from entering the side and front of the organic electroluminescent device. The protective film 148 is formed of an inorganic insulating film such as SiNx or SiOx.

스토리지 커패시터(Cst)는 p+ 또는 n+ 불순물이 도핑된 스토리지 하부 전극(132)과 스토리지 상부 전극(134)이 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전극(242)에 충전된 데이터 신호를 다음 데이터 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 한다.The storage capacitor Cst is formed by overlapping the storage lower electrode 132 doped with p + or n + impurities and the storage upper electrode 134 with the gate insulating layer 112 interposed therebetween. The storage capacitor Cst keeps the data signal charged in the first electrode 242 stable until the next data signal is charged.

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 without departing from the technical spirit of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. 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 interpreted by the following claims, and all technologies within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100 : 기판 210 : 제1 스택
214 : 정공 주입층 216: 제1 정공 수송층
218 : 제1 발광층 220 : 전하 생성층
220a : N타입 전하 생성층 220b : P타입 전하 생성층
230 : 제2 스택 232 : 제2 정공 수송층
234 : 제2 발광층 236 : 전자 수송층
238 : 전자 주입층 242 : 제1 전극
244 : 제2 전극 246 : 알칼리 금속100: substrate 210: first stack
214: hole injection layer 216: the first hole transport layer
218: first light emitting layer 220: charge generating layer
220a: N type charge generation layer 220b: P type charge generation layer
230: second stack 232: second hole transport layer
234: second light emitting layer 236: electron transport layer
238: electron injection layer 242: first electrode
244: second electrode 246: alkali metal

Claims (24)

기판 상에 서로 대향된 제1 및 제2 전극과;
상기 제1 및 제2 전극 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수 개의 스택들과;
상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층과,
상기 N 타입 전하 생성층 및 상기 P 타입 전하 생성층 중 적어도 어느 하나는 상기 다수개의 스택들 중 N타입 전하 생성층과 인접한 스택의 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 포함하고
상기 N타입 전하 생성층은 유기 화합물과 전자 수송 물질 및 금속의 혼합물인 것을 특징으로 하는 발광 소자.First and second electrodes facing each other on the substrate;
A plurality of stacks stacked between the first and second electrodes and including a light emitting layer to emit specific light;
A charge generation layer formed between the stacks and formed of an N type charge generation layer and a P type charge generation layer to adjust the charge balance between the stacks,
At least one of the N type charge generation layer and the P type charge generation layer includes the same electron transport material as the electron transport layer of the stack adjacent to the N type charge generation layer among the plurality of stacks,
The N-type charge generating layer is a light emitting device, characterized in that a mixture of an organic compound and an electron transport material and a metal. 제 1 항에 있어서,
상기 P타입 전하 생성층은 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 5~40%정도 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.According to claim 1,
The P-type charge generating layer is a light emitting device characterized in that it contains about 5 to 40% of the same electron transport material as the electron transport layer. 제 1 항에 있어서,
상기 N타입 전하 생성층은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과, 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.According to claim 1,
The N-type charge generating layer comprises an alkali metal or alkaline earth metal and the same electron transport material as the electron transport layer. 제 3 항에 있어서,
상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속은 상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에 상기 N 타입 전하 생성층의 부피를 기준으로 1%~10%으로 도핑되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 3,
The alkali metal or alkaline earth metal is a light emitting device, characterized in that doped to 1% to 10% based on the volume of the N-type charge generating layer in a partial region or the entire region of the N-type charge generating layer. 제 4 항에 있어서,
상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에서 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금의 도핑 농도 구배를 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 4,
A light emitting device, characterized in that the doping concentration gradient of the alkali metal or alkaline earth is formed differently in some or all regions of the N-type charge generating layer. 제 5 항에 있어서,
상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 도핑할 경우에, 상기 P 타입 전하 생성층으로 인접할수록 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 도핑 농도를 진하게 하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 5,
In the case where an alkali metal or alkaline earth metal is doped into a partial region or the entire region of the N type charge generating layer, the light emitting device characterized in that the doping concentration of the alkali metal or alkaline earth metal is increased as it is adjacent to the P type charge generating layer. . 제 1 항에 있어서,
상기 N타입 전하 생성층은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속과, 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 포함하며,
상기 P타입 전하 생성층은 상기 전자 수송층과 동일한 전자 수송 물질을 5~40%정도 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.According to claim 1,
The N-type charge generating layer includes an alkali metal or alkaline earth metal and the same electron transport material as the electron transport layer,
The P-type charge generating layer is a light emitting device characterized in that it contains about 5 to 40% of the same electron transport material as the electron transport layer. 제 7 항에 있어서,
상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속은 상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에 상기 N 타입 전하 생성층의 부피를 기준으로 1%~10%으로 도핑되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 7,
The alkali metal or alkaline earth metal is a light emitting device, characterized in that doped to 1% to 10% based on the volume of the N-type charge generating layer in a partial region or the entire region of the N-type charge generating layer. 제 8 항에 있어서,
상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에서 상기 알칼리 금속 또는 알칼리 토금의 도핑 농도 구배를 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 8,
A light emitting device, characterized in that the doping concentration gradient of the alkali metal or alkaline earth is formed differently in some or all regions of the N-type charge generating layer. 제 9 항에 있어서,
상기 N 타입 전하 생성층의 일부 영역 또는 전체 영역에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 도핑할 경우에, 상기 P 타입 전하 생성층으로 인접할수록 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 도핑 농도를 진하게 하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 9,
In the case where an alkali metal or alkaline earth metal is doped into a partial region or the entire region of the N type charge generating layer, the light emitting device characterized in that the doping concentration of the alkali metal or alkaline earth metal is increased as it is adjacent to the P type charge generating layer. . 삭제delete 제 3 항에 있어서,
상기 N타입 전하 생성층은 탄소가 15개~40개를 가지는 융합 방향족 고리(Fused Aromatic Ring)을 가지고, 치환기에 N,S,O를 적어도 1개를 가지도록 형성되는 제1 유기 화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 3,
The N-type charge generating layer further includes a first organic compound having a fused aromatic ring having 15 to 40 carbons and having at least one N, S, O in the substituent. A light emitting device characterized in that. 제 12 항에 있어서,
상기 제1 유기 화합물은 최저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital: LUMO) 에너지 레벨이 -2.0eV이하이고, 밴드갭은 2.5ev이상인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 12,
The first organic compound is a light emitting device, characterized in that the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level is -2.0 eV or less, and the band gap is 2.5 ev or more. 제 13 항에 있어서,
상기 제1 유기 화합물은 최저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital: LUMO) 에너지 레벨이 -3.0eV 내지 -2.0eV이고, 밴드갭은 2.5ev 내지 3.5V인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 13,
The first organic compound has a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of -3.0 eV to -2.0 eV, and a band gap of 2.5 ev to 3.5 V. 제 12 항에 있어서,
상기 제1 유기화합물은
화학식 2
Figure 112019080830845-pat00020

으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 12,
The first organic compound
Formula 2
Figure 112019080830845-pat00020

It characterized in that it is formed of a light emitting device. 제 1 항에 있어서,
상기 전자 수송 물질은 적어도 1개 이상의 질소(N)을 가지고, 탄소가 5 내지 30개인 헤테로 고리(heterocyclic ring)을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자.According to claim 1,
The electron transport material has at least one nitrogen (N), a light emitting device characterized in that it has a heterocyclic ring having 5 to 30 carbons. 제 16 항에 있어서,
상기 전자 수송 물질은 최저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital: LUMO) 에너지 레벨이 -2.0eV이하이고, 밴드갭은 2.5ev이상인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 16,
The electron transport material is a light emitting device, characterized in that the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level is less than -2.0eV and the band gap is greater than 2.5ev. 제 16 항에 있어서,
상기 전자 수송 물질은 저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital: LUMO) 에너지 레벨이 -3.0eV 내지 -2.0eV이고, 밴드갭은 2.5ev 내지 3.5eV인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 16,
The electron transport material is a low-occupied molecular orbital (Lowest Unoccupied Molecular Orbital: LUMO) energy level is -3.0eV to -2.0eV, the band gap is 2.5ev to 3.5eV, characterized in that the light emitting device. 제 1 항에 있어서,
상기 전자 수송 물질은
화학식 1
Figure 112019080830845-pat00021

으로 형성되고, 화학식 1에서 Ar1 및 Ar2 각각은 치환되거나 치환되지 않은 헤테로 고리를 나타내는 것을 특징으로 하는 발광 소자.According to claim 1,
The electron transport material
Formula 1
Figure 112019080830845-pat00021

It is formed of, and each of Ar1 and Ar2 in Formula 1 represents a substituted or unsubstituted hetero ring. 제 2 항에 있어서,
상기 P타입 전하 생성층은 치환기에 시아노기를 가지고 탄소를 10 내지 25개를 갖는 제2 유기화합물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.According to claim 2,
The P-type charge generating layer further comprises a second organic compound having 10 to 25 carbons with a cyano group in the substituent. 제 20 항에 있어서,
상기 제2유기 화합물은 최저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital: LUMO) 에너지 레벨이 -6.6eV이상이고, 밴드갭은 2.0ev이상인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 20,
The second organic compound has a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of -6.6 eV or higher, and a band gap of 2.0 ev or higher. 제 21 항에 있어서,
상기 제2 유기 화합물은 최저비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital: LUMO) 에너지 레벨이 -6.6eV 내지 -4.6eV이고, 밴드갭은 1.5ev 내지 3.5eV인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 21,
The second organic compound has a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of -6.6eV to -4.6eV, and a band gap of 1.5ev to 3.5eV. 제 20 항에 있어서,
상기 제2 유기화합물은
화학식 3
Figure 112019080830845-pat00022

으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 20,
The second organic compound
Formula 3
Figure 112019080830845-pat00022

It characterized in that it is formed of a light emitting device. 제 1 항 내지 제 10 항 또는 제 12 항 내지 제23 항 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자와;
상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 접속되도록 상기 기판 상에 형성된 구동 박막 트랜지스터와;
상기 제1 전극을 노출시키는 뱅크홀이 형성된 뱅크 절연막을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
The light emitting element according to any one of claims 1 to 10 or 12 to 23;
A driving thin film transistor formed on the substrate to be connected to the first electrode of the light emitting element;
And a bank insulating layer having a bank hole exposing the first electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2012028318A (en) * 2010-06-25 2012-02-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element, light-emitting device, display, and electronic apparatus

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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028318A (en) * 2010-06-25 2012-02-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting element, light-emitting device, display, and electronic apparatus
JP2012014905A (en) * 2010-06-30 2012-01-19 Konica Minolta Holdings Inc Organic electroluminescence element, illumination device, display device, and method of manufacturing organic electroluminescence element

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