KR102089331B1 - Organic light emitting display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수명을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 마주보는 제1 및 제2 전극과; 상기 제1 및 제2 전극 사이에 형성되는 전하 생성층과; 상기 전하 생성층과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 제1 발광 스택과; 상기 전하 생성층과 상기 제2 전극 사이에 형성되는 제2 발광 스택을 구비하며, 상기 제1 및 제2 발광 스택 중 청색을 구현하는 발광 스택의 정공 주입층은 상기 정공 주입층의 부피를 기준으로 0.5%~10% 미만의 정공 수송 물질의 도펀트가 HAT-CN으로 형성된 호스트에 도핑되어 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is to provide an organic light emitting display device capable of improving the life.
The organic light emitting diode display according to the present invention includes first and second electrodes facing each other on a substrate; A charge generating layer formed between the first and second electrodes; A first light emitting stack formed between the charge generating layer and the first electrode; A hole injection layer of a light emitting stack having a second light emitting stack formed between the charge generating layer and the second electrode and implementing blue among the first and second light emitting stacks is based on the volume of the hole injection layer. It characterized in that the dopant of the hole transport material of less than 0.5% to 10% is formed by doping the host formed of HAT-CN.
Description
본 발명은 효율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device capable of improving efficiency.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되고 있다.With the recent advent of the information age, the display field for visually expressing electrical information signals has rapidly developed, and in response to this, various flat panel displays with excellent performance of thinning, lightening, and low power consumption have been developed. Device) is being developed.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Device: OLED) 등을 들 수 있다.Specific examples of such a flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel device (PDP), a field emission display device (FED), and an organic light emitting display device (Organic Light Emitting Device: OLED) and the like.
특히, 유기 발광 표시 장치는 자발광소자로서 다른 평판 표시 장치에 비해 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.Particularly, the organic light emitting display device is a self-luminous device, and has an advantage in that the response speed is faster and the light emission efficiency, luminance, and viewing angle are greater than other flat panel display devices.
종래 유기 발광 표시 장치는 백색을 구현하기 위해 청색 형광 물질로 이루어진 청색 발광층을 구비한다. 그러나, 청색 형광 물질로 이루어진 청색 발광층을 가지는 청색 형광 소자는 휘도별 발광효율 특성이 휘도가 증가함에 따라 발광 효율이 감소하는 롤오프(Roll-off) 현상이 발생되는 문제점이 있다.Conventional organic light emitting display devices include a blue light emitting layer made of a blue fluorescent material to implement white. However, a blue fluorescent device having a blue light emitting layer made of a blue fluorescent material has a problem in that a light-emitting efficiency characteristic for each luminance decreases as the luminance increases, resulting in a roll-off phenomenon.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 효율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, the present invention provides an organic light emitting display device capable of improving efficiency.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 마주보는 제1 및 제2 전극과; 상기 제1 및 제2 전극 사이에 형성되는 전하 생성층과; 상기 전하 생성층과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 제1 발광 스택과; 상기 전하 생성층과 상기 제2 전극 사이에 형성되는 제2 발광 스택을 구비하며, 상기 제1 및 제2 발광 스택 중 청색을 구현하는 발광 스택의 정공 주입층은 HAT-CN으로 형성된 호스트에 정공 수송 물질의 도펀트가 0.5%~10%미만으로 도핑되어 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, an organic light emitting display device according to the present invention includes first and second electrodes facing each other on a substrate; A charge generating layer formed between the first and second electrodes; A first light emitting stack formed between the charge generating layer and the first electrode; A hole injection layer of a light emitting stack that implements blue among the first and second light emitting stacks is provided with a second light emitting stack formed between the charge generating layer and the second electrode, and a hole is transported to a host formed of HAT-CN. Characterized in that the dopant of the material is formed by doping less than 0.5% to 10%.
상기 도펀트는 상기 제1 및 제2 발광 스택 중 어느 하나의 정공 수송층과 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The dopant is characterized in that it is formed of the same material as any one of the first and second light emitting stack hole transport layer.
상기 제1 발광 스택은 청색 형광 발광층을 구비하며, 상기 제2 발광 스택은 노란색-녹색 인광 발광층을 구비하는 것을 특징으로 한다.The first light emitting stack has a blue fluorescent light emitting layer, and the second light emitting stack is characterized by having a yellow-green phosphorescent light emitting layer.
상기 제2 발광 스택과 제2 전극 사이에 형성되는 적어도 하나의 제3 발광 스택을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.And at least one third light emitting stack formed between the second light emitting stack and the second electrode.
상기 도펀트는 상기 제1 내지 제3 발광 스택 중 적어도 어느 하나의 정공 수송층과 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The dopant is characterized in that it is formed of the same material as at least one hole transport layer of the first to third light emitting stacks.
상기 제1 및 제3 발광 스택은 청색 형광 발광층을 구비하며, 상기 제2 발광 스택은 노란색-녹색 인광 발광층을 구비하는 것을 특징으로 한다.The first and third light emitting stacks have a blue fluorescent light emitting layer, and the second light emitting stack has a yellow-green phosphorescent light emitting layer.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 마주보는 제1 및 제2 전극과; 상기 제1 및 제2 전극 사이에 형성되는 청색 발광층과; 상기 청색 발광층과 상기 제1 전극 사이에 형성되는 정공 주입층 및 정공 수송층과; 상기 청색 발광층과 상기 제2 전극 사이에 형성되는 전자 수송층을 구비하며, 상기 정공 주입층은 HAT-CN으로 형성된 호스트에 정공 수송 물질의 도펀트가 0.5%~10%미만으로 도핑되어 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, an organic light emitting display device according to the present invention includes first and second electrodes facing each other on a substrate; A blue light emitting layer formed between the first and second electrodes; A hole injection layer and a hole transport layer formed between the blue light emitting layer and the first electrode; An electron transport layer is formed between the blue light emitting layer and the second electrode, and the hole injection layer is formed by doping less than 0.5% to 10% of a dopant of a hole transport material in a host formed of HAT-CN. do.
상기 도펀트는 상기 정공 수송층과 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The dopant is characterized in that it is formed of the same material as the hole transport layer.
상기 도펀트는 전자 이동도보다 빠른 정공 이동도를 가지며, 5.0×10-5Vs/cm2~1.0×10-2Vs/cm2 의 정공 이동도를 가지는 물질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The dopant has a hole mobility faster than the electron mobility, it is characterized in that it is formed of a material having a hole mobility of 5.0 × 10 -5 Vs / cm 2 ~ 1.0 × 10 -2 Vs / cm 2 .
상기 도펀트의 도핑비율은 상기 정공 주입층의 부피를 기준으로 1~5%인 것을 특징으로 한다.The doping ratio of the dopant is characterized in that 1 to 5% based on the volume of the hole injection layer.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치에서는 헥사아자트리페닐렌(HAT-CN)으로 형성된 호스트에 정공 수송 물질을 도핑함으로써 정공 주입층이 형성된다. 이에 따라, 정공 주입층의 정공 이동도가 향상되므로 정공 주입층과 정공 수송층 간의 계면에서의 정공 주입특성이 향상된다. 그 결과, 발광층 내에서의 안정적인 전하 균형으로 전자와 정공이 결합한 엑시톤의 형성 비중이 높아져 발광 효율이 향상됨과 아울러 롤 오프 현상이 감소될 수 있다. 특히, 대면적 표시 패널에 적용시 소비전력을 절감할 수 있다.In the organic light emitting diode display according to the present invention, a hole injection layer is formed by doping a hole transport material into a host formed of hexaazatriphenylene (HAT-CN). Accordingly, since hole mobility of the hole injection layer is improved, hole injection characteristics at the interface between the hole injection layer and the hole transport layer are improved. As a result, a stable charge balance in the light emitting layer increases the specific gravity of excitons in which electrons and holes are combined, thereby improving light emission efficiency and reducing the roll-off phenomenon. In particular, power consumption can be reduced when applied to a large-area display panel.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 비교예 및 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 전광 특성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 비교예 및 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 전광 특성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 3개의 발광 스택을 가지는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 비교예 및 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 전광 특성을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 컬러 필터를 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
2A to 2C are diagrams for describing all-optical characteristics of a comparative example and an organic light emitting diode display according to a first exemplary embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
4A to 4C are diagrams for describing all-optical characteristics of a comparative example and an organic light emitting diode display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a third exemplary embodiment of the present invention having three light emitting stacks.
6A and 6B are diagrams for describing all-optical characteristics of a comparative example and an organic light emitting diode display according to a third exemplary embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing an organic light emitting display device according to the present invention having a color filter.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and examples.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an organic light emitting display device according to the present invention.
도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치는 제1 및 제2 전극(102,104)과, 제1 및 제2 전극(102,104) 사이에 형성되는 유기 발광층(110)을 구비한다.The organic light emitting display device illustrated in FIG. 1 includes first and
제1 및 제2 전극(102,104) 중 어느 하나는 투과 전극 또는 반투과 전극으로 형성되고 제1 및 제2 전극(102,104) 중 나머지 하나는 반사 전극으로 형성된다. 제1 전극(102)이 반투과 전극이고, 제2 전극(104)이 반사 전극인 경우, 하부로 광을 출사하는 배면 발광 구조이다. 제2 전극(104)이 반투과 전극이고, 제1 전극(102)이 반사 전극인 경우, 상부로 광을 출사하는 전면 발광 구조이다. 본 발명에서는 제1 전극(102)이 애노드로서 반사 전극으로 형성되고, 제2 전극(104)이 캐소드로서 반투과 전극으로 형성되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.One of the first and
제1 전극(102)은 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(AlNd)으로 이루어진 금속층과, ITO(Indium Tin Oxide; ITO), IZO(Indum Zinc Oxide; IZO) 등으로 이루어진 투명층을 포함하는 복층 구조로 형성되어 반사 전극의 역할을 한다.The
제2 전극(104)은 단층 또는 복층으로 이루어지며, 제2 전극(104)을 이루는 각 층은 금속, 무기물, 금속 혼합층 또는 금속과 무기물의 혼합 형성되거나 또는 그들의 혼합으로 형성된다. 이 때, 각 층이 금속과 무기물의 혼합층일 때, 그 비율은 10:1~1:10으로 형성되며, 각 층이 금속과 금속의 혼합층일 때, 그 비율은 10:1~1:10으로 형성된다. 제2 전극(104)을 이루는 금속은 Ag, Mg, Yb, Li 또는 Ca로 형성되며, 무기물은 Li2O, CaO, LiF 또는 MgF2로 형성되며, 전자 이동을 도와 발광층(110)으로 전자들이 많이 공급할 수 있도록 한다.The
이러한 제1 및 제2 전극(102,104) 사이에는 정공 주입층(112), 정공 수송층(114; HTL), 발광층(116; EML(B)), 전자 수송층(118; ETL)이 순차적으로 형성된다.Between the first and
정공 주입층(112)은 제1 전극(102)으로부터의 정공 주입을 원활하게 하는 역할을 한다. 정공 수송층(114)은 정공 주입층(112)으로부터의 정공을 발광층(116)에 공급한다. 전자 수송층(118)은 제2 전극(104)으로부터의 전자를 발광층(116)에 공급한다.The
발광층(116)에서는 정공 수송층(114)을 통해 공급된 정공과 전자 수송층(118)을 통해 공급된 전자들이 재결합되므로 광이 생성된다. 특히, 발광층(116)은 청색 형광 물질로 형성되어 청색을 구현한다.In the
이와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 정공 주입층(112)은 정공 주입층(112)의 부피를 기준으로 0.5~10%미만의 비율을 가지는 도펀트(112b)가 호스트(112a)에 도핑되어 약 7nm이하의 두께로 형성된다. 여기서, 도펀트(112b)는 정공 주입층(112)의 부피를 기준으로 1~5%로 호스트(112a)에 도핑되는 것이 바람직하다. 호스트(112a)는 헥사아자트리페닐렌(HAT-CN)으로 형성되며, 도펀트(112b)는 전자 이동도보다 정공 이동도가 우수한 정공 수송 물질로 형성된다. 이 때, 정공 수송 물질로는 5.0×10-5Vs/cm2~1.0×10-2Vs/cm2 의 정공 이동도를 가지는 물질로 형성된다. 예를 들어, 정공 수송 물질로는 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 이용되며, 정공 수송층(114)의 물질이 이용될 수도 있다. 이에 따라, 정공 주입층(112)의 정공 이동도가 향상되므로 정공 주입층(112)과 정공 수송층(114) 간의 계면에서의 정공 주입특성이 향상된다. 그 결과, 발광층(116) 내에서의 안정적인 전하 균형으로 전자와 정공이 결합한 엑시톤의 형성 비중이 높아져 발광 효율이 향상된다.The
도 2a 내지 도 2c는 비교예와 실시 예1에 따른 전광 특성을 설명하기 위한 도면들이다. 2A to 2C are diagrams for explaining all-optical characteristics according to the comparative example and the first embodiment.
구체적으로, 도 2a에 도시된 바와 같이 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 정공 주입층(112)을 가지는 실시예1은 도펀트가 도핑되지 않은 정공 주입층을 가지는 비교예보다 피크강도가 증가하여, 표 1에 기재된 바와 같이 10mA/cm2에서의 실시 예1의 효율이 비교예보다 7%이상 상승하였음을 알 수 있다.Specifically, as illustrated in FIG. 2A, Example 1 having a
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 정공 주입층(112)을 가지는 청색 발광 소자는 비교예(도펀트가 도핑되지 않은 정공 주입층, 10%의 도펀트가 도핑된 정공 주입층, 및 20%의 도펀트가 도핑된 정공 주입층 각각을 가지는 청색 발광 소자)보다 전휘도 영역에서 발광 효율이 증가한다. 또한, 실시예 1의 롤 오프 지수(Roll off Factor; 10mA/cm2의 전류밀도에서의 효율 대비 50mA/cm2의 전류밀도에서의 효율의 비율)는 표 1에 도시된 바와 같이 0.93의 롤 오프 지수 특성을 나타내는 비교예보다 높은 1.05이다. 따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 청색 유기 발광 소자는 고휘도 영역에서 효율이 감소되는 롤 오프 현상이 개선되었음을 알 수 있다.In addition, a blue light emitting device having a
특히, 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 정공 주입층(112)을 가지는 청색 발광 소자는 10%의 도펀트가 도핑된 정공 주입층 및 20%의 도펀트가 도핑된 정공 주입층 각각을 가지는 청색 발광 소자보다 고휘도 영역에서 효율이 감소되는 롤 오프 현상이 개선되었음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 청색 발광 소자는 정공 주입층의 도펀트의 함량을 0.5~10%미만으로 형성하는 것이 바람직함을 알 수 있다.In particular, a blue light emitting device having a
또한, 도 2c에 도시된 바와 같이, 도펀트(NPD, TPD, s-TAD, MTDATA)의 물질을 달리하여도 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 정공 주입층(112)을 가지는 실시예의 청색 발광 소자는 비교예보다 전휘도 영역에서 발광 효율이 증가함을 알 수 있다. 한편, 도펀트 물질로 NPD, TPD, s-TAD, MTDATA를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 다른 정공 수송 물질을 도펀트로 이용하는 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다. In addition, as shown in Figure 2c, even if the material of the dopant (NPD, TPD, s-TAD, MTDATA) is different, an embodiment having a
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 2 스택 구조인 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The organic light emitting display device illustrated in FIG. 3 has the same components except for the two-stack structure as compared to the organic light emitting display device illustrated in FIG. 1. Accordingly, detailed description of the same components will be omitted.
도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치는 서로 마주보는 제1 및 제2 전극(102,104), 제1 및 제2 전극(102,104) 사이에 형성되는 제1 및 제2 발광 스택(110,120)과, 제1 및 제2 발광 스택(110,120) 사이에 위치하는 전하 생성층(130)을 구비한다. 본 발명에서는 2개의 발광 스택이 이용되는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 그 이상의 발광 스택으로 형성될 수도 있다.The organic light emitting diode display illustrated in FIG. 3 includes first and second
제1 발광 스택(110)은 제1 전극(102)과 전하 생성층(130) 사이에 형성된다. 제1 발광 스택(110)은 제1 전극(102) 상에 순차적으로 형성되는 정공 주입층(112), 제1 정공 수송층(114; HTL), 제1 발광층(116;EML(B)) 및 제1 전자 수송층(118:ETL)을 구비한다. The
제2 발광 스택(120)은 제2 전극(104)과 전하 생성층(130) 사이에 형성된다. 제2 발광 스택(120)은 전하 생성층(130) 상에 순차적으로 형성되는 제2 정공 수송층(124; HTL), 제2 발광층(126; EML(YG)) 및 제2 전자 수송층(128; ETL)을 구비한다. The
제1 발광층(116)은 청색 형광 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 청색광을 출사하고, 제2 발광층(126)은 노란색-녹색 인광 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 주황색광을 출사한다. 이에 따라, 제1 발광층(116)의 청색광과, 제2 발광층(126)의 주황색광이 혼합되어 백색광이 구현될 수 있다. 이외에도 다른 형광 도펀트 및 인광 도펀트를 이용하여 백색광을 구현할 수 있다.The first
전하 생성층(130)은 제1 및 제2 발광 스택(110,120) 사이에 형성되어 각 발광 스택들(110,120) 간의 전하 균형 조절을 한다. 이러한 전하 생성층(130)은 차례로 적층되어 있는 N형 전하 생성층(132)과 P형 전하 생성층(134)을 포함한다.The
N형 전하 생성층(132)은 제1 발광 스택(110)으로 전자를 주입해주는 역할을 하며, P형 전하 생성층(134)은 제2 발광 스택(120)으로 정공을 주입하는 역할을 한다.The N-type
N형 전하 생성층(132)을 통해 제1 발광 스택(110)으로 이동한 전자와 정공 주입층(112) 및 정공 수송층(114)을 통해 이동한 정공은 제1 발광 스택(110)의 제1 발광층(116)에서 결합하여 여기자를 형성하고 에너지를 방출하면서 가시광선 영역의 광을 출사한다. The electrons moved to the first
P형 전하 생성층(134)을 통해 제2 발광 스택(120)으로 이동한 정공과, 제2 전극(104) 및 제2 전자 수송층(128)을 통해 이동한 전자는 제2 발광 스택(120)의 제2 발광층(126)에서 결합하여 여기자를 형성하고 에너지를 방출하면서 가시광선 영역의 광을 출사한다. Holes moved to the second
이와 같은, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에서, 청색광을 출사하는 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)은 정공 주입층(112)의 부피비를 기준으로 0.5~10%미만의 비율을 가지는 도펀트(112b)가 호스트(112a)에 도핑되어 약 7nm이하의 두께로 형성된다. 여기서, 도펀트(112b)는 호스트(112a)에 정공 주입층(112)의 부피비를 기준으로 1~5%로 도핑되는 것이 바람직하다. 호스트(112a)는 헥사아자트리페닐렌(HAT-CN)으로 형성되며, 도펀트(112b)는 전자 이동도보다 정공 이동도가 우수한 정공 수송 물질로 형성된다. 이 때, 정공 수송 물질로는 5.0×10-5Vs/cm2~1.0×10-2Vs/cm2 의 정공 이동도를 가지는 물질로 형성된다. 예를 들어, 정공 수송 물질로는 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 이용되며, 제1 및 제2 발광 스택(110,120)의 정공 수송층(114,124)의 물질이 이용될 수도 있다. 이에 따라, 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)의 정공 이동도가 향상되므로 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)과 제1 발광 스택(110)의 정공 수송층(114) 간의 계면에서의 정공 주입특성이 향상된다. 그 결과, 제1 발광층(116) 내에서의 전하 균형으로 전자와 정공이 결합한 엑시톤의 형성 비중이 높아져 발광 효율이 향상된다.In the organic light emitting diode display according to the second embodiment of the present invention, the
도 4a 내지 도 4c는 비교예와 실시 예2에 따른 전광 특성을 설명하기 위한 도면들이다. 4A to 4C are diagrams for describing all-optical characteristics according to the comparative example and the second embodiment.
구체적으로, 도 4a에 도시된 바와 같이 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 제1 스택의 정공 주입층(112)을 가지는 실시예2의 유기 발광 표시 장치는 도펀트가 도핑되지 않은 제1 발광 스택의 정공 주입층을 가지는 비교예보다 청색을 구현하는 제1 발광층(116)의 피크강도(Blue peak)와 주황색을 구현하는 제2 발광층(126)의 피크 강도(YG peak) 각각이 증가하여, 표 2에 기재된 바와 같이 10mA/cm2에서의 실시 예2의 효율이 비교예보다 6%이상 상승하였음을 알 수 있다.Specifically, as illustrated in FIG. 4A, the organic light emitting diode display of Example 2 having the
또한, 도 4b에 도시된 바와 같이 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)을 가지는 실시 예2의 유기 발광 소자는 전휘도 영역에서 발광 효율이 비교예(도펀트가 도핑되지 않은 제1 발광 스택의 정공 주입층, 10%의 도펀트가 도핑된 제1 발광 스택의 정공 주입층, 및 20%의 도펀트가 도핑된 제1 발광 스택의 정공 주입층 각각을 가지는 유기 발광 소자)보다 증가한다. 또한, 실시예 2의 롤 오프 지수(Roll off Factor; 10mA/cm2의 전류밀도에서의 효율 대비 50mA/cm2의 전류밀도에서의 효율의 비율)는 표 2에 도시된 바와 같이 0.81의 롤 오프 지수 특성을 나타내는 비교예보다 높은 0.84이다. 따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 멀티 발광 스택의 유기 발광 표시 장치는 고휘도 영역에서 효율이 감소되는 롤 오프 현상이 개선되었음을 알 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 4B, the organic light emitting diode of Example 2 having the
특히, 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)을 가지는 실시예2의 유기 발광 소자는 10%의 도펀트가 도핑된 정공 주입층 및 20%의 도펀트가 도핑된 정공 주입층 각각을 가지는 유기 발광 소자보다 고휘도 영역에서 효율이 감소되는 롤 오프 현상이 개선되었음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)의 도펀트의 함량을 0.5~10%미만으로 형성하는 것이 바람직함을 알 수 있다.In particular, the organic light emitting device of Example 2 having the
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 도펀트(NPD, TPD)의 물질을 달리하여도 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 정공 주입층(112)을 가지는 실시예 2의 유기 발광 소자는 비교예보다 전휘도 영역에서 발광 효율이 증가함을 알 수 있다. 한편, 도펀트 물질로 NPD, TPD를 예로 들어 설명하였지만, 이외에도 다른 정공 수송 물질을 도펀트로 이용하는 경우에도 동일한 효과를 얻을 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 4C, the organic light emitting device of Example 2 having the
한편, 본 발명의 제2 실시 예에서는 2개의 발광 스택이 이용되는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 그 이상의 발광 스택으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 3개의 발광 스택(110,120,140)으로 형성될 수도 있다.Meanwhile, in the second embodiment of the present invention, the case where two light emitting stacks are used is described as an example, but may be formed of more light emitting stacks. For example, it may be formed of three light emitting stacks (110,120,140) as shown in FIG.
도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치는 서로 마주보는 제1 및 제2 전극(102,104), 제1 및 제2 전극(102,104) 사이에 형성되는 제1 내지 제3 발광 스택(110,120,140)과, 제1 및 제2 발광 스택(110,120) 사이와 제2 및 제3 발광 스택(120,140) 사이에 위치하는 전하 생성층(130)을 구비한다. The organic light emitting diode display illustrated in FIG. 5 includes first and third
제1 발광 스택(110)은 제1 전극(102)과 전하 생성층(130) 사이에 형성된다. 제1 발광 스택(110)은 제1 전극(102) 상에 순차적으로 형성되는 정공 주입층(112), 제1 정공 수송층(114; HTL), 제1 발광층(116; EML(B)) 및 제1 전자 수송층(118; HTL)을 구비한다. The
제2 발광 스택(120)은 제1 및 제3 발광 스택(110,140) 사이에 형성된다. 제2 발광 스택(120)은 전하 생성층(130) 상에 순차적으로 형성되는 제2 정공 수송층(124; HTL), 제2 발광층(126; EML(YG)) 및 제2 전자 수송층(128; ETL)을 구비한다. The second
제3 발광 스택(120)은 제2 전극(104)과 전하 생성층(130) 사이에 형성된다. 제3 발광 스택(120)은 전하 생성층(130) 상에 순차적으로 형성되는 제3 정공 수송층(144; HTL), 제3 발광층(146; EML(B)) 및 제3 전자 수송층(148; ETL)을 구비한다. The
제1 및 제3 발광층(116, 146)은 청색 형광 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 청색광을 출사하고, 제2 발광층(126)은 노란색-녹색 인광 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 주황색광을 출사한다. 이에 따라, 제1 및 제3 발광층(116,146)의 청색광과, 제2 발광층(126)의 주황색광이 혼합되어 백색광이 구현될 수 있다. 특히, 본 발명의 제3 실시 예에서는 도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치와 대비하여 청색을 구현하는 제3 발광층(146)을 더 구비하므로 청색광의 효율 향상된다. 이외에도 다른 형광 도펀트 및 인광 도펀트를 이용하여 백색광을 구현할 수 있다.The first and third
전하 생성층(130)은 제1 및 제2 발광 스택(110,120) 사이와, 제2 및 제3 발광 스택(120,140) 사이에 형성되어 각 발광 스택들(110,120,140) 간의 전하 균형 조절을 한다. 이러한 전하 생성층(130)은 차례로 적층되어 있는 N형 전하 생성층(132)과 P형 전하 생성층(134)을 포함한다. The
N형 전하 생성층(132)은 제1 및 제2 발광 스택(110,120)으로 전자를 주입해주는 역할을 하며, P형 전하 생성층(134)은 제2 및 제3 발광 스택(120, 140)으로 정공을 주입하는 역할을 한다.The N-type
N형 전하 생성층(132)을 통해 제1 발광 스택(110)으로 이동한 전자와 정공 주입층(112) 및 제1 정공 수송층(114)을 통해 이동한 정공은 제1 발광 스택(110)의 제1 발광층(116)에서 결합하여 여기자를 형성하고 에너지를 방출하면서 가시광선 영역의 광을 출사한다. The electrons moved to the first
N형 전하 생성층(132)을 통해 제2 발광 스택(120)으로 이동한 전자와 P형 전하 생성층(134)을 통해 제2 발광 스택(120)으로 이동한 정공은 제2 발광 스택(120)의 제2 발광층(126)에서 결합하여 여기자를 형성하고 에너지를 방출하면서 가시광선 영역의 광을 출사한다. The electrons moved to the second
P형 전하 생성층(134)을 통해 제3 발광 스택(140)으로 이동한 정공과, 제2 전극(104) 및 제3 전자 수송층(148)을 통해 이동한 전자는 제3 발광 스택(140)의 제3 발광층(146)에서 결합하여 여기자를 형성하고 에너지를 방출하면서 가시광선 영역의 광을 출사한다. Holes moved to the
이와 같은, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에서, 청색광을 출사하는 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)은 0.5~10%미만의 비율을 가지는 도펀트(112b)가 호스트(112a)에 도핑되어 약 7nm이하의 두께로 형성된다. 여기서, 도펀트(112b)는 정공 주입층(112)의 부피를 기준으로 1~5%로 호스트(112a)에 도핑되는 것이 바람직하다. 호스트(112a)는 헥사아자트리페닐렌(HAT-CN)으로 형성되며, 도펀트(112b)는 전자 이동도보다 정공 이동도가 우수한 정공 수송 물질로 형성된다. 이 때, 정공 수송 물질로는 5.0×10-5Vs/cm2~1.0×10-2Vs/cm2 의 정공 이동도를 가지는 물질로 형성된다. 예를 들어, 정공 수송 물질로는 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 이용되며, 제1 내지 제3 발광 스택(110,120, 140) 중 적어도 어느 하나의 정공 수송층(114,124,144)의 물질이 이용될 수도 있다. 이에 따라, 정공 수송 물질을 포함하는 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)의 정공 이동도가 향상되므로 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)과 제1 발광 스택(110)의 정공 수송층(114) 간의 계면에서의 정공 주입특성이 향상된다. 그 결과, 제1 발광층(116) 내에서의 전하 균형으로 전자와 정공이 결합한 엑시톤의 형성 비중이 높아져 발광 효율이 향상된다.In the organic light emitting diode display according to the third embodiment of the present invention, the
도 6a 및 도 6b는 비교예와 실시 예3에 따른 전광 특성을 설명하기 위한 도면들이다. 6A and 6B are diagrams for explaining all-optical characteristics according to the comparative example and the third embodiment.
구체적으로, 도 6a에 도시된 바와 같이 도펀트(112b)가 도핑된 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)을 가지는 실시예3의 유기 발광 표시 장치는 도펀트가 도핑되지 않은 제1 발광 스택의 정공 주입층을 가지는 비교예보다 청색을 구현하는 제1 발광층(116)의 피크강도(Blue peak)와 주황색을 구현하는 제2 발광층(126)의 피크 강도(YG peak) 각각이 증가하여, 표 3에 기재된 바와 같이 10mA/cm2에서의 실시 예2의 효율이 비교예보다 2.9%이상 상승하였음을 알 수 있다.Specifically, as illustrated in FIG. 6A, the organic light emitting diode display of Embodiment 3 having the
또한, 도 6b에 도시된 바와 같이 1~3%의 도펀트(112b)가 도핑된 제1 발광 스택(110)의 정공 주입층(112)을 가지는 실시 예2의 유기 발광 소자는 전휘도 영역에서 발광 효율이 비교예(도펀트가 도핑되지 않은 제1 발광 스택의 정공 주입층을 가지는 유기 발광 소자)보다 증가한다. 또한, 실시예 3의 롤 오프 지수(Roll off Factor; 10mA/cm2의 전류밀도에서의 효율 대비 50mA/cm2의 전류밀도에서의 효율의 비율)는 표 3에 도시된 바와 같이 0.85의 롤 오프 지수 특성을 나타내는 비교예보다 높은 0.87이다. 따라서, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 멀티 발광 스택의 유기 발광 표시 장치는 고휘도 영역에서 효율이 감소되는 롤 오프 현상이 개선되었음을 알 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 6B, the organic light emitting diode of Example 2 having the
이와 같은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 도 7에 도시된 바와 같이 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터(150R,150G,150B)를 가지는 구조에도 적용가능하다. 도 3에 도시된 제1 및 제2 발광 스택(110,120)을 통해 생성된 백색광 또는 도 5에 도시된 제1 내지 제3 발광 스택(110,120,140)을 통해 생성된 백색광은 적색 컬러필터(150R)가 형성된 서브 화소 영역을 통과하면서 적색광을 출사하고, 녹색 컬러 필터(150G)가 형성된 서브 화소 영역을 통과하면서 녹색광을 출사하고, 청색 컬러 필터(150B)가 형성된 서브 화소 영역을 통과하면서 청색광을 출사하고, 컬러 필터가 형성되지 않은 서브 화소 영역을 통과하면서 백색광을 출사한다.The organic light emitting display device according to the present invention is also applicable to a structure having red, green, and
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of
102 : 제1 전극 104 : 제2 전극
110,120,140 : 발광 스택 130 : 전하 생성층102: first electrode 104: second electrode
110,120,140: light emitting stack 130: charge generating layer
Claims (14)
상기 제1 및 제2 전극 사이에 배치되는 전하 생성층과;
상기 전하 생성층과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 제1 발광 스택과;
상기 전하 생성층과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 제2 발광 스택을 구비하며,
상기 제1 및 제2 발광 스택 중 청색을 구현하는 발광 스택의 정공 주입층은 상기 정공 주입층의 부피를 기준으로 1%~3%의 정공 수송 물질의 도펀트가 HAT-CN으로 형성된 호스트에 도핑되어 형성되는 유기 발광 표시 장치.First and second electrodes facing each other on the substrate;
A charge generation layer disposed between the first and second electrodes;
A first light emitting stack disposed between the charge generating layer and the first electrode;
And a second light emitting stack disposed between the charge generating layer and the second electrode,
The hole injection layer of the light emitting stack implementing blue color among the first and second light emitting stacks is doped with a host formed of HAT-CN with a dopant of 1% to 3% of a hole transport material based on the volume of the hole injection layer. An organic light emitting display device formed.
상기 도펀트는 상기 제1 및 제2 발광 스택 중 어느 하나의 정공 수송층과 동일 재질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
The dopant is an organic light emitting display device formed of the same material as the hole transport layer of any one of the first and second light emitting stacks.
상기 도펀트는 전자 이동도보다 빠른 정공 이동도를 가지며, 5.0×10-5Vs/cm2~1.0×10-2Vs/cm2 의 정공 이동도를 가지는 물질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
The dopant has an electron mobility faster than the electron mobility, the organic light emitting display device formed of a material having a hole mobility of 5.0 × 10 -5 Vs / cm 2 ~ 1.0 × 10 -2 Vs / cm 2 .
상기 제1 발광 스택은 청색 형광 발광층을 구비하며,
상기 제2 발광 스택은 노란색-녹색 인광 발광층을 구비하는 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
The first light emitting stack has a blue fluorescent light emitting layer,
The second light emitting stack is an organic light emitting display device having a yellow-green phosphorescence emitting layer.
상기 제2 발광 스택과 제2 전극 사이에 배치되는 적어도 하나의 제3 발광 스택을 더 구비하는 유기 발광 표시 장치.According to claim 1,
And at least one third emission stack disposed between the second emission stack and the second electrode.
상기 도펀트는 상기 제1 내지 제3 발광 스택 중 적어도 어느 하나의 정공 수송층과 동일 재질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 6,
The dopant is an organic light emitting display device formed of the same material as at least one hole transport layer of the first to third light emitting stacks.
상기 도펀트는 전자 이동도보다 빠른 정공 이동도를 가지며, 5.0×10-5Vs/cm2~1.0×10-2Vs/cm2 의 정공 이동도를 가지는 물질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 6,
The dopant has an electron mobility faster than the electron mobility, the organic light emitting display device formed of a material having a hole mobility of 5.0 × 10 -5 Vs / cm 2 ~ 1.0 × 10 -2 Vs / cm 2 .
상기 제1 및 제3 발광 스택은 청색 형광 발광층을 구비하며,
상기 제2 발광 스택은 노란색-녹색 인광 발광층을 구비하는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 6,
The first and third emission stacks include a blue fluorescent emission layer,
The second light emitting stack is an organic light emitting display device having a yellow-green phosphorescence emitting layer.
상기 제1 및 제2 전극 사이에 배치되는 청색 발광층과;
상기 청색 발광층과 상기 제1 전극 사이에 배치되는 정공 주입층 및 정공 수송층과;
상기 청색 발광층과 상기 제2 전극 사이에 배치되는 전자 수송층을 구비하며,
상기 정공 주입층은 상기 정공 주입층의 부피를 기준으로 1%~3%의 정공 수송 물질의 도펀트가 HAT-CN으로 형성된 호스트에 도핑되어 형성되는 유기 발광 표시 장치.First and second electrodes facing each other on the substrate;
A blue light emitting layer disposed between the first and second electrodes;
A hole injection layer and a hole transport layer disposed between the blue light emitting layer and the first electrode;
And an electron transport layer disposed between the blue light emitting layer and the second electrode,
The hole injection layer is an organic light emitting display device formed by doping a host formed of HAT-CN with a dopant of 1% to 3% hole transport material based on the volume of the hole injection layer.
상기 도펀트는 상기 정공 수송층과 동일 재질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 11,
The dopant is an organic light emitting display device formed of the same material as the hole transport layer.
상기 도펀트는 전자 이동도보다 빠른 정공 이동도를 가지며, 5.0×10-5Vs/cm2~1.0×10-2Vs/cm2 의 정공 이동도를 가지는 물질로 형성되는 유기 발광 표시 장치.The method of claim 11,
The dopant has an electron mobility faster than the electron mobility, the organic light emitting display device formed of a material having a hole mobility of 5.0 × 10 -5 Vs / cm 2 ~ 1.0 × 10 -2 Vs / cm 2 .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |