KR102100620B1 - 유기 발광 장치 - Google Patents

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light emitting
dopant material
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dopant
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KR1020190018923A
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이준엽
한시현
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

애노드 전극, 애노드 전극과 이격되게 배치된 캐소드 전극 및 이들 사이에 배치된 발광층을 구비하는 유기발광소자가 개시된다. 발광층은 호스트 재료, 청색광을 발광하는 제1 지연형광 재료를 포함하는 제1 도펀트 재료 및 녹색광, 황색광 또는 적색광을 발광하는 인광 재료 또는 제2 지연형광 재료를 포함하는 제2 도펀트 재료를 구비할 수 있다.

Description

유기 발광 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 풀컬러 광을 생성할 수 있는 유기발광소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 낮은 전력 소비 및 긴 수명 때문에 정보 디스플레이 분야 혁신의 주요 원동력으로서, 현재 모바일 디스플레이, 텔레비전, 조명 등에 분야에 적용되고 있으며, 유기 발광 소자의 효율 및 수명 특성을 개선하기 위한 연구 및 개발이 지속적으로 이뤄지고 있다.
최근 유기 발광 소자의 발광 효율을 높이기 위해 적층형 탠덤(tandem) 구조를 활용하는 방법이 개발되고 있다. 적층형 탠덤 구조에서는 청색 발광층, 녹색 발광층 및 적색 발광층을 다양하게 조합하는 방식으로 적색, 녹색 및 청색 발광을 유도하였으며, 일반적으로 적색 및 녹색 발광에는 인광 발광 물질을 활용하고, 청색에서는 형광 발광 물질을 활용하여 소자를 구성하거 있다.
하지만, 청색 발광층에 형광 발광 재료를 사용함으로써 청색 발광층의 낮은 효율로 인하여 소자 효율이 감소하는 문제점이 있다. 또한 청색 발광층을 적층하는 탠덤 구조에서도 청색 발광 물질을 형광 물질을 사용할 경우 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 청색 발광층에 호스트 재료, 청색 지연형광 도펀트 재료 및 녹색, 황색 또는 적색 인광 도펀트 재료 또는 지연형광 재료를 포함하는 발광층을 적용하여 청색 발광층의 효율을 극대화할 수 있는 유기발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자는 애노드 전극; 상기 애노드 전극과 이격되게 배치된 캐소드 전극; 및 호스트 재료, 청색광을 발광하는 제1 지연형광 재료를 포함하는 제1 도펀트 재료 및 녹색광, 황색광 또는 적색광을 발광하는 인광 재료 또는 제2 지연형광 재료를 포함하는 제2 도펀트 재료를 포함하고, 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 배치되어 광을 생성하는 발광층을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 호스트 재료의 일중항 에너지보다 작고, 상기 제2 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지보다 작을 수 있고, 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 크고, 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 호스트 재료는 하기 화학식 1-1 내지 1-4의 분자 구조를 갖는 화합물들로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure 112019017170459-pat00001
7.1
[화학식 1-2]
Figure 112019017170459-pat00002
[화학식 1-3]
Figure 112019017170459-pat00003
[화학식 1-4]
Figure 112019017170459-pat00004
일 실시예에 있어서, 상기 제1 도펀트 재료는 하기 화학식 2의 분자 구조를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112019017170459-pat00005
상기 화학식 2에서, R1 내지 R5 각각은 서로 독립적으로 탄소수 약 1 내지 12의 치환 또는 무치환의 아릴, 치환 또는 무치환의 헤테로아릴, 치환 또는 무치환의 디아릴아미노, 치환 또는 무치환의 디헤테로아릴아미노, 치환 또는 무치환의 아릴헤테로아릴아미노, 치환 또는 무치환의 알킬, 치환 또는 무치환의 알콕시 및 치환 또는 무치환의 아릴옥시 작용기들로부터 선택된 하나 이상을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 도펀트 재료는 DABNA-1(5,9-Diphenyl-5H,9H-[1,4]benzazaborino[2,3,4-kl]phenazaborine), DABNA-2(9-[1,1'-Biphynyl]-3-yl-N,N,5,11-tetraphenyl-5H,9H-[1,4]benzaaborino[2,3,4-kl]phenazaborin-3-amine) 및 t-DABNA(2,12-di-tert-butyl-5,9-bis(4-(tert-butyl)phenyl)-5,9-dihydro-5,9-diaza-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracene)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 도펀트 재료는 하기 화학식 3-1 내지 3-6의 분자 구조를 갖는 인광 재료들로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure 112019017170459-pat00006
[화학식 3-2]
Figure 112019017170459-pat00007
[화학식 3-3]
Figure 112019017170459-pat00008
[화학식 3-4]
Figure 112019017170459-pat00009
[화학식 3-5]
Figure 112019017170459-pat00010
[화학식 3-6]
Figure 112019017170459-pat00011
일 실시예에 있어서, 상기 제2 도펀트 재료는 하기 화학식 4-1 내지 4-7의 분자 구조를 갖는 지연형광 재료들로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 4-1]
Figure 112019017170459-pat00012
[화학식 4-2]
Figure 112019017170459-pat00013
[화학식 4-3]
Figure 112019017170459-pat00014
[화학식 4-4]
Figure 112019017170459-pat00015
[화학식 4-5]
Figure 112019017170459-pat00016
[화학식 4-6]
Figure 112019017170459-pat00017
[화학식 4-7]
Figure 112019017170459-pat00018
일 실시예에 있어서, 상기 발광층은 1 내지 5 wt%의 상기 제1 도펀트 재료, 0.1 내지 1 wt%의 상기 제2 도펀트 재료 및 잔부의 상기 호스트 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기발광소자는 상기 발광층과 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 애노드 전극으로부터 공급된 정공을 상기 발광층으로 수송하는 정공 수송층; 및 상기 발광층과 상기 캐소드 전극 사이에 배치되고, 상기 캐소드 전극으로부터 공급된 전자를 상기 발광층으로 수송하는 전자 수송층을 더 포함할 수 있고, 이 경우, 상기 정공 수송층 및 상기 전자 수송층 재료들의 삼중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기발광소자는 상기 발광층과 상기 정공 수송층 사이에 배치되어 전자가 상기 발광층으로부터 상기 정공 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 전자 블록층; 및 상기 발광층과 상기 전자 수송층 사이에 배치되어 정공이 상기 발광층으로부터 상기 전자 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 정공 블록층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자는 애노드 전극; 상기 애노드 전극과 이격되게 배치된 캐소드 전극; 상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 전하 생성층; 상기 애노드 전극과 상기 전하 생성층 사이에 배치된 제1 발광층; 및 상기 캐소 전극과 상기 전하 생성층 사이에 배치된 제2 발광층을 포함하고, 상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층 중 적어도 하나 이상은 제1 호스트 재료, 청색광을 발광하는 제1 지연형광 재료를 포함하는 제1 도펀트 재료 및 녹색광, 황색광 또는 적색광을 발광하는 인광 재료 또는 제2 지연형광 재료를 포함하는 제2 도펀트 재료를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 호스트 재료의 일중항 에너지보다 작고, 상기 제2 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지보다 작을 수 있고, 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 제1 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 크고, 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 제1 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 작을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층 각각은 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료 및 황색 인광 재료를 포함하는 상기 제2 도펀트 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 발광층은 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료 및 황색 인광 재료를 포함하는 상기 제2 도펀트 재료를 포함하고, 상기 제2 발광층은 제2 호스트 재료 및 청색 형광 재료 또는 황색 인광 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기발광소자는 상기 애노드 전극과 상기 제1 발광층 사이에 배치되어 상기 애노드 전극으로부터 공급된 정공을 상기 제1 발광층으로 수송하는 제1 정공 수송층; 상기 전하 생성층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되어 상기 전하 생성층에서 공급된 정공을 상기 제2 발광층으로 수송하는 제2 정공 수송층; 상기 전하 생성층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되어 상기 전하 생성층으로부터 공급된 전자를 상기 제1 발광층으로 수송하는 제1 전자 수송층; 및 상기 캐소드 전극과 상기 제2 발광층 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극으로부터 공급된 전자를 상기 제2 발광층으로 수송하는 제2 전자 수송층을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 유기발광소자는 상기 제1 발광층과 상기 제1 정공 수송층 사이에 배치되어 전자가 상기 제1 발광층으로부터 상기 제1 정공 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제1 전자 블록층; 상기 제2 발광층과 상기 제2 정공 수송층 사이에 배치되어 전자가 상기 제2 발광층으로부터 상기 제2 정공 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제2 전자 블록층; 상기 제1 발광층과 상기 제1 전자 수송층 사이에 배치되어 정공이 상기 제1 발광층으로부터 상기 제1 전자 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제1 정공 블록층; 및 상기 제2 발광층과 상기 제2 전자 수송층 사이에 배치되어 정공이 상기 제2 발광층으로부터 상기 제2 전자 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제2 정공 블록층을 더 포함할 수 있다.
본 발명이 유기발광장치에 따르면, 발광층에 있어서, 호스트 재료는 청색 지연형 재료인 제1 도펀트 재료에 비해 더 큰 일중항 에너지 및 더 작은 삼중항 에너지를 가지므로, 상기 제1 도펀트 재료로부터 상기 제2 도펀트 재료로의 에너지 전이가 최소화될 수 있고, 그 결과, 상기 유기발광장치의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광층에 함유된 호스트 재료, 청색 지연형광 재료 및 인광 재료의 일중항 에너지 및 삼중항 에너지의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자를 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발광층에 함유된 호스트 재료, 청색 지연형광 재료 및 인광 재료의 일중항 에너지 및 삼중항 에너지의 관계를 설명하기 위한 모식도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자(100)는 애노드 전극(110A), 캐소드 전극(110B) 및 발광층(120)을 포함할 수 있다.
상기 애노드(anode)(120)는 상기 기판(10) 상에 배치될 수 있고, 상기 발광층(120)에 정공을 제공할 수 있는 재료로 형성될 수 있다.
상기 기판(110)으로는 공지의 유기 발광 소자용 기판이 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(110)으로는 고분자 기판, 반도체 기판, 금속 기판, 글라스 기판 등이 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 애노드 전극(110A)의 재료로는 공지의 유기 발광 소자용 애노드 재료가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 애노드 전극(110A)은 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO), 그래핀 등의 재료로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 애노드 전극(110A)은 서로 다른 2 이상의 물질을 이용하여 2층 이상의 적층 구조를 가질 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 캐소드(cathode)(130)는 상기 애노드 전극(110A) 상부에 배치되어 상기 애노드 전극(110A)와 함께 전계를 형성할 수 있고, 상기 발광층(120)에 전자를 공급할 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 상기 캐소드 전극(110B)의 재료로는 공지의 유기 발광 소자용 캐소드 재료가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐소드 전극(110B)는 상기 애노드 전극(110A)에 비해 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기전도성 화합물 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 캐소드 전극(110B)는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 알루미늄-리튬(Al-Li), 칼슘(Ca), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 캐소드 전극(110B)는 서로 다른 2 이상의 물질을 이용하여 2층 이상의 적층구조를 가질 수 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
상기 발광층(120)은 상기 애노드 전극(110A)와 상기 캐소드 전극(110B) 사이에 배치되고, 상기 애노드 전극(110A)와 상기 캐소드 전극(110B) 사이에 전계가 형성되는 경우, 상기 애노드 전극(110A)에서 공급된 정공과 상기 캐소드 전극(110B)에서 공급된 전자의 재결합을 통해 여기자(exciton)를 형성할 수 있고, 상기 여기자가 바닥상태(ground state)로 천이되는 과정에 광(light)을 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 발광층(120)은 호스트 재료, 제1 도펀트 재료 및 제2 도펀트 재료를 포함할 수 있고, 상기 제1 도펀트 재료는 청색광을 발광하는 제1 지연형광 재료를 포함할 수 있으며, 상기 제2 도펀트 재료는 녹색광, 황색광 또는 적색광을 발광하는 인광 재료 또는 제2 지연형광 재료를 포함할 수 있다.
상기 호스트 재료는 상기 애노드 전극(110A) 및 상기 캐소드 전극(110B)으로부터 공급된 전하를 상기 제1 도펀트 재료 및 상기 제2 도펀트 재료로 전달할 수 있다. 상기 제1 도펀트 재료는 상기 호스트 재료로부터 전하를 전달받을 수 있고, 전달받은 전하를 이용하여 청색광을 생성할 수 있다. 상기 제2 도펀트 재료는 상기 호스트 재료 및 상기 제1 도펀트 재료로부터 전하를 전달받을 수 있고, 전달받은 전하를 이용하여 녹색광, 황색광 또는 적색광을 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 호스트 재료는 약 2.8 eV 이상의 일중항 에너지 및 약 2.2 eV 이상 2.6 eV 이하의 삼중항 에너지를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 호스트 재료는 하기 화학식 1-1 내지 1-4의 분자 구조를 갖는 화합물들로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 1-1]
Figure 112019017170459-pat00019
[화학식 1-2]
Figure 112019017170459-pat00020
[화학식 1-3]
Figure 112019017170459-pat00021
[화학식 1-4]
Figure 112019017170459-pat00022
일 실시예에 있어서, 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 호스트 재료의 일중항 에너지보다 작을 수 있고, 상기 제2 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지보다 작을 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지는 약 2.6 내지 2.8 eV일 수 있고, 상기 제2 도펀트 재료의 일중항 에너지는 약 2.0 내지 2.5 eV일 수 있다. 그리고 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 클 수 있고, 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 작을 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 약 2.4 내지 2.8 eV일 수 있고, 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 약 1.8 내지 2.5 eV일 수 있다.
상기 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료 및 상기 제2 도펀트 재료가 상기와 같은 일중항 및 삼중항 에너지를 갖는 경우, 상기 호스트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항으로 전달될 수 있고, 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지는 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항으로 전달될 수 있다. 한편, 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지는 주로 청색광 생성에 사용되고, 일부는 상기 제2 도펀트 재료의 일중항 또는 삼중항으로 전달될 수 있다. 그리고 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 주로 상기 호스트 재료의 삼중항으로 전달될 수 있고, 일부는 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항으로 전달될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 도펀트 재료는 하기 화학식 2의 분자 구조를 갖는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112019017170459-pat00023
상기 화학식 2에서, R1 내지 R5 각각은 서로 독립적으로 탄소수 약 1 내지 12의 치환 또는 무치환의 아릴, 치환 또는 무치환의 헤테로아릴, 치환 또는 무치환의 디아릴아미노, 치환 또는 무치환의 디헤테로아릴아미노, 치환 또는 무치환의 아릴헤테로아릴아미노, 치환 또는 무치환의 알킬, 치환 또는 무치환의 알콕시 및 치환 또는 무치환의 아릴옥시 작용기들로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 도펀트 재료는 DABNA-1(5,9-Diphenyl-5H,9H-[1,4]benzazaborino[2,3,4-kl]phenazaborine), DABNA-2(9-[1,1'-Biphynyl]-3-yl-N,N,5,11-tetraphenyl-5H,9H-[1,4]benzaaborino[2,3,4-kl]phenazaborin-3-amine), t-DABNA(2,12-di-tert-butyl-5,9-bis(4-(tert-butyl)phenyl)-5,9-dihydro-5,9-diaza-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracene) 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 도펀트 재료는 하기 화학식 3-1 내지 3-6의 분자 구조를 갖는 인광 재료들로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 3-1]
Figure 112019017170459-pat00024
[화학식 3-2]
Figure 112019017170459-pat00025
[화학식 3-3]
Figure 112019017170459-pat00026
[화학식 3-4]
Figure 112019017170459-pat00027
[화학식 3-5]
Figure 112019017170459-pat00028
[화학식 3-6]
Figure 112019017170459-pat00029
한편, 상기 제2 도펀트 재료는 하기 화학식 4-1 내지 4-7의 분자 구조를 갖는 지연형광 재료들로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
[화학식 4-1]
Figure 112019017170459-pat00030
[화학식 4-2]
Figure 112019017170459-pat00031
[화학식 4-3]
Figure 112019017170459-pat00032
[화학식 4-4]
Figure 112019017170459-pat00033
[화학식 4-5]
Figure 112019017170459-pat00034
[화학식 4-6]
Figure 112019017170459-pat00035
[화학식 4-7]
Figure 112019017170459-pat00036
일 실시예에 있어서, 상기 발광층(120)은 약 1 내지 5 wt%의 상기 제1 도펀트 재료, 약 0.1 내지 1 wt%의 상기 제2 도펀트 재료 및 잔부의 상기 호스트 재료를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자(100)는 정공 수송층(140) 및 전자 수송층(150)을 더 포함할 수 있다.
상기 정공 수송층(140)은 상기 발광층(120)과 상기 애노드 전극(110A) 사이에 배치되고, 상기 애노드 전극(110A)으로부터 공급된 정공을 상기 발광층(120)으로 수송할 수 있다. 상기 정공 수송층(140)의 재료로는 높은 정공 이동도를 갖는 공지의 정공 수송 재료가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 정공 수송층(150b)은 방향족 축합환을 가지는 아민 유도체, 예를 들면, N-페닐카르바졸, 폴리비닐카르바졸 등의 카르바졸 유도체, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(NPB), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1-비페닐]-4,4'-디아민(TPD), N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(α-NPD) 등으로부터 선택된 하나 이상의 재료로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 수송층(150)은 상기 발광층(120)과 상기 캐소드 전극(110B) 사이에 배치되고, 상기 캐소드 전극(110B)으로부터 공급된 전자를 상기 발광층(120)으로 수송할 수 있다. 상기 전자 수송층(150)의 재료로는 높은 전자 이동도를 갖는 공지의 전자 수송 재료가 제한 없이 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 수송층(150b)은 트리스(8-퀴놀리노레이트)알루미늄(Alq3), TAZ(3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸) 등과 같은 퀴놀린 유도체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 상기 정공 수송층(140) 및 상기 전자 수송층(150) 재료들의 삼중항 에너지는 청색 지연형광 재료인 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지보다 클 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자(100)는 상기 발광층(120)과 상기 정공 수송층(140) 사이에 배치되어 전자가 상기 발광층(120)으로부터 상기 정공 수송층(140)으로 이동하는 것을 방지하는 전자 블록층(160) 및 상기 발광층(120)과 상기 전자 수송층(150) 사이에 배치되어 정공이 상기 발광층(120)으로부터 상기 전자 수송층(150)으로 이동하는 것을 방지하는 정공 블록층(170)을 더 포함할 수 있다. 상기 전자 블록층(170) 및 상기 정공 블록층(180)은 공지의 전자 저지 재료 및 정공 저지 재료로 각각 형성될 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자(100)는 상기 애노드 전극(110A)과 상기 정공 수송층(140) 사이에 배치되어 상기 애노드 전극(110A)로부터 정공이 용이하게 주입될 수 있도록 하는 정공 주입층(180)을 더 포함할 수 있다. 상기 정공 주입층(180)의 재료로는 공지의 정공 주입 재료가 제한 없이 적용될 수 있다.
본 발명이 유기발광장치에 따르면, 발광층에 있어서, 호스트 재료는 청색 지연형 재료인 제1 도펀트 재료에 비해 더 큰 일중항 에너지 및 더 작은 삼중항 에너지를 가지므로, 상기 제1 도펀트 재료로부터 상기 제2 도펀트 재료로의 에너지 전이가 최소화될 수 있고, 그 결과, 상기 유기발광장치의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2와 함께 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자(200)는 애노드 전극(210A), 캐소드 전극(210B), 제1 발광층(220A), 제2 발광층(220B), 전하 생성층(230), 제1 정공 수송층(240A), 제2 정공 수송층(240B), 제1 전자 수송층(250A), 제2 전자 수송층(250B), 제1 전자 블록층(260A), 제2 전자 블록층(260B), 제1 정공 블록층(270A) 및 제2 정공 블록층(270B)을 포함할 수 있다.
상기 애노드 전극(210A)은 기판(20) 상에 배치될 수 있고, 상기 캐소드 전극(210B)은 상기 애노드 전극(210A) 상부에 배치되어 상기 애노드 전극(210A)와 함께 전계를 형성할 수 있다.
상기 제1 발광층(220A)은 상기 애노드 전극(210A)과 상기 캐소드 전극(210B) 사이에 배치되고, 상기 제2 발광층(220B)은 상기 제1 발광층(220A)과 상기 캐소드 전극(210B) 사이에 배치될 수 있으며, 상기 전하 생성층(230)은 상기 제1 발광층(220A)과 상기 제2 발광층(220B) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 발광층(220A, 220B) 각각은 상기 애노드 전극(210A)과 상기 캐소드 전극(210B) 사이에 전계가 형성되는 경우, 여기자(exciton)를 형성할 수 있고, 상기 여기자가 바닥상태(ground state)로 천이되는 과정에 광(light)을 생성할 수 있고, 상기 전하 생성층(230)은 상기 제1 발광층(220A) 및 상기 제2 발광층(220B)에 전자 및 정공을 각각 공급할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 발광층(220A, 220B) 중 적어도 하나는 도 1을 참조하여 설명한 유기발광장치(100)의 발광층(140)과 동일하게 제1 호스트 재료, 제1 도펀트 재료 및 제2 도펀트 재료를 포함할 수 있다. 상기 제1 도펀트 재료는 청색광을 발광하는 제1 지연형광 재료를 포함할 수 있고, 상기 제2 도펀트 재료는 녹색광, 황색광 또는 적색광을 발광하는 인광 재료 또는 제2 지연형광 재료를 포함할 수 있다. 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료 및 상기 제2 도펀트 재료는 도 1을 참조하여 설명한 유기발광장치(100)의 발광층(120)에 포함된 호스트 재료, 제1 도펀트 재료 및 제2 도펀트 재료와 각각 실질적으로 동일하므로, 이들에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.
일 실시예에 있어서, 백색광을 생성하기 위해, 상기 제1 발광층(220A)이 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료로서의 청색 지연형광 재료 및 상기 제2 도펀트 재료로서의 황색 인광 재료를 포함할 수 있고, 상기 제2 발광층(220B) 역시 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료로서의 청색 지연형광 재료 및 상기 제2 도펀트 재료로서의 황색 인광 재료를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 백색광을 생성하기 위해, 상기 제1 발광층(220A)이 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료로서의 청색 지연형광 재료 및 상기 제2 도펀트 재료로서의 황색 인광 재료를 포함할 수 있고, 상기 제2 발광층(220B)은 제2 호스트 재료 및 청색 형광 재료를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 백색광을 생성하기 위해, 상기 제2 발광층(220B)이 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료로서의 청색 지연형광 재료 및 상기 제2 도펀트 재료로서의 황색 인광 재료를 포함할 수 있고, 상기 제1 발광층(220A)이 제2 호스트 재료 및 청색 형광 재료를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 백색광을 생성하기 위해, 상기 제1 발광층(220A)이 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료로서의 청색 지연형광 재료 및 상기 제2 도펀트 재료로서의 황색 인광 재료를 포함할 수 있고, 상기 제2 발광층(220B)은 제2 호스트 재료 및 황색 인광 재료를 포함할 수 있다.
상기 제1 정공 수송층(240A)은 상기 애노드 전극(210A)과 상기 제1 발광층(220A) 사이에 배치되어 상기 애노드 전극(210A)으로부터 공급된 정공을 상기 제1 발광층(220A)으로 수송할 수 있고, 상기 제2 정공 수송층(240B)은 상기 전하 생성층(230)과 상기 제2 발광층(220B) 사이에 배치되어 상기 전하 생성층(230)에서 공급된 정공을 상기 제2 발광층(220B)으로 수송할 수 있다. 상기 제1 및 제2 정공 수송층(240A, 240B)의 재료로는 높은 정공 이동도를 갖는 공지의 정공 수송 재료가 제한 없이 적용될 수 있으므로, 이에 대한 중복된 상세한 설명을 생략한다.
상기 제1 전자 수송층(250A)은 상기 전하 생성층(230)과 상기 제1 발광층(220A) 사이에 배치되어 상기 전하 생성층(230)으로부터 공급된 전자를 상기 제1 발광층(220A)으로 수송할 수 있고, 상기 제2 전자 수송층(250B)은 상기 캐소드 전극(210B)과 상기 제2 발광층(220B) 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극(210B)으로부터 공급된 전자를 상기 제2 발광층(220B)으로 수송할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전자 수송층(250A, 250B)의 재료로는 높은 전자 이동도를 갖는 공지의 전자 수송 재료가 제한 없이 적용될 수 있으므로, 이들에 대한 중복된 상세한 설명은 생략한다.
상기 제1 전자 블록층(260A)은 상기 제1 발광층(220A)과 상기 제1 정공 수송층(240A) 사이에 배치되어 전자가 상기 제1 발광층(220A)으로부터 상기 제1 정공 수송층(240A)으로 이동하는 것을 방지하고, 상기 제2 전자 블록층(260B)은 상기 제2 발광층(220B)와 상기 제2 정공 수송층(240B) 사이에 배치되어 전자가 상기 제2 발광층(220B)으로부터 상기 제2 정공 수송층(240B)으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 정공 블록층(270A)은 상기 제1 발광층(220A)과 상기 제1 전자 수송층(250A) 사이에 배치되어 정공이 상기 제1 발광층(220A)으로부터 상기 제1 전자 수송층(250A)으로 이동하는 것을 방지하고, 상기 제2 정공 블록층(270B)는 상기 제2 발광층(220B)과 상기 제2 전자 수송층(250B) 사이에 배치되어 정공이 상기 제2 발광층(220B)으로부터 상기 제2 전자 수송층(250B)으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1 및 제2 전자 블록층(260A, 260B) 그리고 상기 제1 및 제2 정공 블록층(270A, 270B)은 공지의 전자 저지 재료 및 정공 저지 재료로 각각 형성될 수 있고, 특별히 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자(200)는 상기 애노드 전극(210A)과 상기 제1 정공 수송층(240A) 사이에 배치되어 상기 애노드 전극(210A)로부터 정공이 용이하게 주입될 수 있도록 하는 정공 주입층(280)을 더 포함할 수 있다.
본 발명이 유기발광장치에 따르면, 2개 이상의 발광층 중 적어도 하나 이상에 있어서, 호스트 재료는 청색 지연형 재료인 제1 도펀트 재료에 비해 더 큰 일중항 에너지 및 더 작은 삼중항 에너지를 가지므로, 상기 제1 도펀트 재료로부터 상기 제2 도펀트 재료로의 에너지 전이가 최소화될 수 있고, 그 결과, 상기 유기발광장치의 효율 및 수명을 향상시킬 수 있다.
이하 본 발명에 대한 실시예들 및 비교예들에 대해 설명함으로써 본 발명의 기술적 효과를 설명하고자 한다. 다만, 하기 실시예들은 본 발명의 일부 실시형태에 불과한 것으로서, 본 발명의 기술적 사상이 하기 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
<실시예 1 내지 4 및 비교예 1과 2>
“애노드/정공주입층/정공수송층/전자방지층/발광층1/정공방지층/전자수송층/전하생성층/정공수송층/전자방지층/발광층2/정공방지층/전자수송층/캐쏘드”의 적층 구조를 갖는 실시예 1 내지 4의 유기발광소자들 그리고 비교예 1 및 2의 유기발광소자들을 제작하였다.
[실시예 1]
“DPBCz:t-DABNA:PO-01/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(1)/HAT-CN/BPBPA/PCZAC/DPBCz:t-DABNA:PO-01/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다. 즉, 발광층1 및 발광층2 모두 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA) 및 황색 인광 도펀트 재료(PO-01)를 포함하도록 구성하였다.
[실시예2]
“DPBCz:t-DABNA:PO-01/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(1)/HAT-CN/BPBPA/PCZAC/DPBCz:PO-01/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다. 즉, 발광층1은 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA) 및 황색 인광 도펀트 재료(PO-01)를 포함하도록 구성하였고, 발광층2는 도펀트 재료로 황색 인광 도펀트 재료(PO-01)만을 포함하도록 구성하였다.
[실시예3]
“DPBCz:t-DABNA:PO-01/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(1)/HAT-CN/BPBPA/PCZAC/DPBCz:t-DABNA/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다. 즉, 발광층1은 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA) 및 황색 인광 도펀트 재료(PO-01)를 포함하도록 구성하였고, 발광층2는 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA)만을 포함하도록 구성하였다.
[실시예4]
“DPBCz:t-DABNA/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(1)/HAT-CN/BPBPA/PCZAC/DPBCz:t-DABNA:PO-01/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다. 즉, 발광층1은 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA)만을 포함하도록 구성하였고, 발광층2는 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA) 및 황색 인광 도펀트 재료(PO-01)를 포함하도록 구성하였다.
[비교예1]
“ADN:t-DABNA/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(1)/HAT-CN/BPBPA/PCZAC/DPBCZ:PO-01/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다. 즉, 발광층1은 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA)만을 포함하도록 구성하였고, 발광층2는 도펀트 재료로 황색 인광 도펀트 재료(PO-01)만을 포함하도록 구성하였다.
[비교예2]
“ADN:t-DABNA/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(1)/HAT-CN/BPBPA/PCZAC/ADN:t-DABNA/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층구조를 갖는 유기발광소자를 제작하였다. 즉, 발광층1 및 발광층 2는 모두 도펀트 재료로 청색 지연형광 도펀트 재료(t-DABNA)만을 포함하도록 구성하였다.
<실험예 1>
실시예 1 내지 4의 유기발광소자들 그리고 비교예 1 및 2의 유기발광소자들에 대해 수명 및 외부양자효율을 측정하여, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
구분 수명(%) 외부양자효율(%)
1000 cd/m2 Max
비교예1 100 21.5 25.1
실시예1 250 1.1 36.0
실시예2 320 10.3 35.9
비교예2 100 10.7 11.1
실시예3 190 22.7 24.1
실시예4 210 21.7 23.5
표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 4의 유기발광소자들은 수명 측면에서 비교예 1 및 2의 유기발광소자들에 비해 현저하게 향상되었음을 확인할 수 있다. 또한, 최대 외부양자효율 역시 실시예 1 내지 4의 유기발광소자들이 비교예 1 및 2의 유기발광소자들에 비해 현저하게 향상되었음을 확인할 수 있다
<실시예 5 내지 7 및 비교예 3>
“애노드/정공주입층/정공수송층/전자방지층/발광층/정공방지층/전자수송층/캐쏘드”의 적층 구조를 갖는 실시예 1 내지 4의 유기 발광 소자들 그리고 비교예 1의 유기발광소자를 제작하였다.
[실시예 5]
“화학식1-2:t-DABNA:화학식3-1/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층 구조를 갖는 소자를 제작하였다.
[실시예 6]
“화학식1-2:DABNA-1:화학식3-3/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층 구조를 갖는 소자를 제작하였다.
[실시예 7]
“화학식1-3:t-DABNA:화학식3-1/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층 구조를 갖는 소자를 제작하였다.
[비교예 3]
“:t-DABNA:화학식3-1/DBFTrz/ZADN/LiF(1.5)/Al(200)”의 적층 구조를 갖는 소자를 제작하였다.
<실험예 2>
실시예 5 내지 7의 유기발광소자들 그리고 비교예 3의 유기발광소자에 대해 수명 및 외부양자효율을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
구분 수명(%) 외부양자효율(%)
1000 cd/m2 Max
비교예 3 100 7.3 18.2
실시예 5 450 15.3 19.2
실시예 6 300 15.9 18.3
실시예 7 520 14.8 18.5
표 2를 참조하면, 실시예 5 내지 7의 유기발광소자들은 수명 측면에서 비교예 3의 유기발광소자에 비해 현저하게 향상되었음을 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200: 유기발광소자 110A, 210A: 애노드 전극
110B, 210B: 캐소드 전극 120, 220: 발광층
130, 230: 전하생성층 140, 240A, 240B: 정공 수송층
150, 250A, 250B: 전자 수송층 160, 260A, 260B: 전자 블록층
170, 270A, 270B: 정공 블록층 180: 정공 주입층

Claims (16)

  1. 애노드 전극;
    상기 애노드 전극과 이격되게 배치된 캐소드 전극; 및
    호스트 재료, 청색광을 발광하는 제1 지연형광 재료를 포함하는 제1 도펀트 재료 및 녹색광, 황색광 또는 적색광을 발광하는 인광 재료 또는 제2 지연형광 재료를 포함하는 제2 도펀트 재료를 포함하고, 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 배치되어 광을 생성하는 발광층;을 포함하고,
    상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 호스트 재료의 일중항 에너지보다 작아서 상기 호스트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항으로 전달되고,
    상기 제2 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지보다 작아서 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지 중 일부는 상기 제2 도펀트 재료의 일중항으로 전달되고,
    상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 커서 상기 제1 도펀트의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항으로 전달되고,
    상기 제2 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 작아서 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지는 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항으로 전달되는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 호스트 재료는 하기 화학식 1-1 내지 1-4의 분자 구조를 갖는 화합물들로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자:
    [화학식 1-1]
    Figure 112019135229927-pat00037

    [화학식 1-2]
    Figure 112019135229927-pat00038

    [화학식 1-3]
    Figure 112019135229927-pat00039

    [화학식 1-4]
    Figure 112019135229927-pat00040
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도펀트 재료는 하기 화학식 2의 분자 구조를 갖는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자:
    [화학식 2]
    Figure 112020500957451-pat00041

    상기 화학식 2에서, R1 내지 R5 각각은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 12의 치환 또는 무치환의 아릴, 치환 또는 무치환의 헤테로아릴, 치환 또는 무치환의 디아릴아미노, 치환 또는 무치환의 디헤테로아릴아미노, 치환 또는 무치환의 아릴헤테로아릴아미노, 치환 또는 무치환의 알킬, 치환 또는 무치환의 알콕시 또는 치환 또는 무치환의 아릴옥시 작용기들로부터 선택된 하나 이상을 포함한다.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 도펀트 재료는 DABNA-1(5,9-Diphenyl-5H,9H-[1,4]benzazaborino[2,3,4-kl]phenazaborine), DABNA-2(9-[1,1'-Biphynyl]-3-yl-N,N,5,11-tetraphenyl-5H,9H-[1,4]benzaaborino[2,3,4-kl]phenazaborin-3-amine) 및 t-DABNA(2,12-di-tert-butyl-5,9-bis(4-(tert-butyl)phenyl)-5,9-dihydro-5,9-diaza-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracene)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도펀트 재료는 하기 화학식 3-1 내지 3-6의 분자 구조를 갖는 인광 재료들로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자:
    [화학식 3-1]
    Figure 112019135229927-pat00042

    [화학식 3-2]
    Figure 112019135229927-pat00043

    [화학식 3-3]
    Figure 112019135229927-pat00044

    [화학식 3-4]
    Figure 112019135229927-pat00045

    [화학식 3-5]
    Figure 112019135229927-pat00046

    [화학식 3-6]
    Figure 112019135229927-pat00047
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 도펀트 재료는 하기 화학식 4-1 내지 4-XX의 분자 구조를 갖는 지연형광 재료들로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자:
    [화학식 4-1]
    Figure 112019135229927-pat00048

    [화학식 4-2]
    Figure 112019135229927-pat00049

    [화학식 4-3]
    Figure 112019135229927-pat00050

    [화학식 4-4]
    Figure 112019135229927-pat00051

    [화학식 4-5]
    Figure 112019135229927-pat00052

    [화학식 4-6]
    Figure 112019135229927-pat00053

    [화학식 4-7]
    Figure 112019135229927-pat00054
  8. 제1항에 있어서,
    상기 발광층은 1 내지 5 wt%의 상기 제1 도펀트 재료, 0.1 내지 1 wt%의 상기 제2 도펀트 재료 및 잔부의 상기 호스트 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광층과 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 애노드 전극으로부터 공급된 정공을 상기 발광층으로 수송하는 정공 수송층; 및
    상기 발광층과 상기 캐소드 전극 사이에 배치되고, 상기 캐소드 전극으로부터 공급된 전자를 상기 발광층으로 수송하는 전자 수송층을 더 포함하고,
    상기 정공 수송층 및 상기 전자 수송층 재료들의 삼중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지보다 큰 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 발광층과 상기 정공 수송층 사이에 배치되어 전자가 상기 발광층으로부터 상기 정공 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 전자 블록층; 및
    상기 발광층과 상기 전자 수송층 사이에 배치되어 정공이 상기 발광층으로부터 상기 전자 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 정공 블록층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  11. 애노드 전극;
    상기 애노드 전극과 이격되게 배치된 캐소드 전극;
    상기 애노드 전극과 상기 캐소드 전극 사이에 배치된 전하 생성층;
    상기 애노드 전극과 상기 전하 생성층 사이에 배치된 제1 발광층; 및
    상기 캐소드 전극과 상기 전하 생성층 사이에 배치된 제2 발광층을 포함하고,
    상기 제1 발광층과 상기 제2 발광층 중 적어도 하나 이상은 제1 호스트 재료, 청색광을 발광하는 제1 지연형광 재료를 포함하는 제1 도펀트 재료 및 녹색광, 황색광 또는 적색광을 발광하는 인광 재료 또는 제2 지연형광 재료를 포함하는 제2 도펀트 재료를 포함하고,
    상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 호스트 재료의 일중항 에너지보다 작아서 상기 호스트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항으로 전달되고,
    상기 제2 도펀트 재료의 일중항 에너지는 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지보다 작아서 상기 제1 도펀트 재료의 일중항 에너지 중 일부는 상기 제2 도펀트 재료의 일중항으로 전달되고,
    상기 제1 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 커서 상기 제1 도펀트의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항으로 전달되고,
    상기 제2 도펀트 재료의 삼중항 에너지는 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지보다 작아서 상기 호스트 재료의 삼중항 에너지는 상기 제2 도펀트 재료의 삼중항으로 전달되는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층 각각은 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료 및 황색 인광 재료를 포함하는 상기 제2 도펀트 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 발광층은 상기 제1 호스트 재료, 상기 제1 도펀트 재료 및 황색 인광 재료를 포함하는 상기 제2 도펀트 재료를 포함하고,
    상기 제2 발광층은 제2 호스트 재료 및 청색 형광 재료 또는 황색 인광 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 애노드 전극과 상기 제1 발광층 사이에 배치되어 상기 애노드 전극으로부터 공급된 정공을 상기 제1 발광층으로 수송하는 제1 정공 수송층;
    상기 전하 생성층과 상기 제2 발광층 사이에 배치되어 상기 전하 생성층에서 공급된 정공을 상기 제2 발광층으로 수송하는 제2 정공 수송층;
    상기 전하 생성층과 상기 제1 발광층 사이에 배치되어 상기 전하 생성층으로부터 공급된 전자를 상기 제1 발광층으로 수송하는 제1 전자 수송층; 및
    상기 캐소드 전극과 상기 제2 발광층 사이에 배치되어 상기 캐소드 전극으로부터 공급된 전자를 상기 제2 발광층으로 수송하는 제2 전자 수송층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 발광층과 상기 제1 정공 수송층 사이에 배치되어 전자가 상기 제1 발광층으로부터 상기 제1 정공 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제1 전자 블록층;
    상기 제2 발광층과 상기 제2 정공 수송층 사이에 배치되어 전자가 상기 제2 발광층으로부터 상기 제2 정공 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제2 전자 블록층;
    상기 제1 발광층과 상기 제1 전자 수송층 사이에 배치되어 정공이 상기 제1 발광층으로부터 상기 제1 전자 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제1 정공 블록층; 및
    상기 제2 발광층과 상기 제2 전자 수송층 사이에 배치되어 정공이 상기 제2 발광층으로부터 상기 제2 전자 수송층으로 이동하는 것을 방지하는 제2 정공 블록층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기발광소자.
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