KR20120010438A - 유기 발광 소자 - Google Patents

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KR20120010438A
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조세진
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고희주
송형준
윤진영
이종혁
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Abstract

기판; 제1전극; 상기 제1전극과 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치한 발광층; 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 위치하며 제1전자수송물질을 포함하는 제1전자수송층; 상기 제2전극과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하며 제2전자수송물질을 포함하는 제2전자수송층; 상기 제2전극과 상기 제2전자수송층 사이에 위치하며 제3전자수송물질 및 전자주입물질을 포함하는 제3전자수송층; 및 상기 제2전극과 상기 제3전자수송층 사이에 위치한 전자주입층을 포함하고, 상기 제2전자수송물질은 상기 제1전자수송물질보다 전자 이동도가 크고 상기 제3전자수송층은 상기 제2전극과의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하인 유기 발광 소자가 제시된다.

Description

유기 발광 소자{Organic light emitting device}
유기 발광 소자에 관한 것으로서 보다 상세하게는 복수의 전자수송층을 구비하여 발광 효율이 개선된 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 두 전극 사이에 삽입되어 있는 형광 또는 인광 유기막에 전류를 흘려주면, 전자와 정공이 유기막에서 결합하면서 빛이 발생하는 현상을 이용한 자발광형 디스플레이 소자이다.
유기 발광 소자는 고화질, 빠른 응답 속도 및 광시야각의 특성을 갖는 경량 박형의 정보 표시 장치로 구현 가능하다는 장점을 가지고 있어 활발한 연구를 거쳐 급격한 성장을 보이면서 현재는 모바일폰뿐만 아니라 기타 고품위의 정보 표시 장치에까지 그 응용 영역이 확장되고 있다.
유기 발광 소자에 있어서, 애노드(ANODE)와 캐소드(CATHODE) 사이에는 유기 발광층(EML) 외에 정공주입층(HIL)과 정공수송층(HTL) 같은 정공관련층 및 전자수송층(EIL)과 전자주입층(ETL) 같은 전자관련층이 더 구비될 수 있으며, 상기 정공관련층 및 전자관련층은 전극으로부터 정공 및 전자의 주입 또는 이동도를 조절하여 발광 효율을 향상을 꾀할 수 있다.
기존의 유기 발광 소자는 TFT-LCD와 같은 기타 정보 표시 소자 대비 발광 효율이 낮은데, 이러한 전자관련층의 구조를 개선하여 발광 효율이 향상된 유기 발광 소자의 구조를 제안할 필요가 있다.
한 측면은 전자관련층의 구조를 개선하여 전하 밸런스(charge balance)에 의해 발광 효율이 향상된 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
한 측면에 따라, 기판; 제1전극; 상기 제1전극과 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치한 발광층; 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 위치하며 제1전자수송물질을 포함하는 제1전자수송층; 상기 제2전극과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하며 제2전자수송물질을 포함하는 제2전자수송층; 상기 제2전극과 상기 제2전자수송층 사이에 위치하며 제3전자수송물질 및 제4전자수송물질을 포함하는 제3전자수송층; 및 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 위치한 정공수송층을 포함하고, 상기 제1전자수송물질은 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 상기 제2전자수송물질보다 전자 이동도가 작고 상기 제2전자수송물질 및 제3전자수송물질은 서로 독립적으로 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s이고 상기 제3전자수송층은 상기 제2전극과의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자가 제공된다.
상기 제1전자수송물질은 옥사디아졸 유도체, 트리아진 유도체, 트리아졸 유도체 및 8-히드록시퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1전자수송물질은 PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), OXD-7(1,3-bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-yl]benzene), T1(4,4'-bis-[2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazinyl)]-1,1'-biphenyl), TAZ(3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazole), Alq3(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum) 및 Balq(Bis(8-hydroxy-2-methylquinoline)-(4-phenylphenoxy)aluminum)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2전자수송물질은 페난트롤린 유도체, 안트라센 유도체, 피리미딘 유도체, 피리딘 유도체 및 벤조퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제2전자수송물질은 DPhPhen(2,9-dimethyl-4,7-diphenylphenanthroline), PF-Py(poly[(9,9-di-hexylfluorene-2,7-diyl)-co-(pyridine-3,5-diyl)]) 및 Bebq2(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제3전자수송물질은 페난트롤린 유도체, 안트라센 유도체, 피리미딘 유도체, 피리딘 유도체 및 벤조퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제3전자수송물질은 DPhPhen(2,9-dimethyl-4,7-diphenylphenanthroline), PF-Py(poly[(9,9-di-hexylfluorene-2,7-diyl)-co-(pyridine-3,5-diyl)]) 및 Bebq2(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제4전자수송물질은 LiF, LiQ, NaQ, CsF, BaF, BaO, Al2O3, Ca, Cs, Yb 및 C60으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제1전자수송물질과 상기 제2전자수송물질의 전자 이동도의 차이는 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 10-5 내지 10-4 ㎝2/V?s일 수 있다.
상기 제2전자수송물질 및 상기 제3전자수송물질은 서로 동일할 수 있다.
상기 제3전자수송물질 및 제4전자수송물질의 중량비는 5:95 내지 95:5일 수 있다.
상기 제1전자수송층은 상기 제1전자수송층 및 상기 제2전자수송층을 포함하는 전자 전류 소자(electron-only-device)에서 상기 제1전자수송층의 구동 전압이 상기 제2전자수송층의 구동 전압보다 작을 수 있다.
상기 제1전자수송층의 두께는 5 내지 30㎚일 수 있다.
상기 제2전자수송층의 두께는 3 내지 20㎚일 수 있다.
상기 제3전자수송층의 두께는 3 내지 20㎚일 수 있다.
상기 제1전자수송층, 상기 제2전자수송층 및 상기 제3전자수송층의 두께의 합이 11 내지 70㎚일 수 있다.
상기 정공수송층은 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸, 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, NPB(N,N´-diphenyl-N,N´-bis(1-naphthyl)-(1,1´-biphenyl)-4,4´-diamine), TPD(N,N´-bis(3-methylphenyl)-N,N´-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4´-diamine), TFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) 및 PFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 상기 제2전극과 상기 제3전자수송층 사이에 위치하는 전자주입층을 더 포함할 수 있다.
상기 전자주입층은 LiF, LiQ, NaCl, NaQ, BaF, CsF, Li2O, Al2O3, BaO 및 C60으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 상기 제1전극과 상기 정공수송층 사이에 정공주입층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2전극은 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 은(Ag), 이테르븀(Yb), 알루미늄-리튬(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 및 은-이테르븀(Ag-Yb)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 전자저지층 또는 정공저지층을 더 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 기판 / 제1전극 / 정공주입층 / 정공수송층 / 발광층 / Alq3를 포함하는 제1전자수송층 / Bebq2를 포함하는 제2전자수송층 / Bebq2 및 LiF를 포함하는 제3전자수송층 / 전자주입층 / 제2전극의 구조를 가질 수 있다.
상기 유기 발광 소자는 전하 밸런스를 통하여 발광 효율이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1a 내지 1d는 일 구현예들에 따른 유기 발광 소자의 구조를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도 2는 실시예 1 및 비교예 1 내지 3에 따라 제조된 유기 발광 소자의 전류 효율 대 전압의 그래프이다.
도 3은 실시예 2 및 비교예 4에 따라 제조된 유기 발광 소자의 전류 효율 대 전압의 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
일 구현예에 따른 유기 발광 소자는 기판; 제1전극; 상기 제1전극과 대향된 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치한 발광층; 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 위치하며 제1전자수송물질을 포함하는 제1전자수송층; 상기 제2전극과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하며 제2전자수송물질을 포함하는 제2전자수송층; 상기 제2전극과 상기 제2전자수송층 사이에 위치하며 제3전자수송물질 및 제4전자수송물질을 포함하는 제3전자수송층; 및 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 위치한 정공수송층을 포함하고, 상기 제1전자수송물질은 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 상기 제2전자수송물질보다 전자 이동도가 작고 상기 제2전자수송물질 및 제3전자수송물질은 서로 독립적으로 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s이고 상기 제3전자수송층은 상기 제2전극과의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하이다.
도 1a는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 나타낸 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 유기 발광 소자는 기판; 상기 기판 상에 형성된 제1전극과 제2전극; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치한 발광층; 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 위치한 제1전자수송층, 제2전자수송층 및 제3전자수송층; 및 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 위치한 정공수송층을 구비한다. 제1전자수송층은 제1전자수송물질을 포함하고, 제2전자수송층은 제2전자수송물질을 포함하며, 제3전자수송층은 제3전자수송물질 및 제4전자수송물질을 포함한다.
발광 효율이 향상된 유기 발광 소자를 구현하기 위해서는 발광층에서 전하 밸런스가 매우 중요하다. 이를 위해서, 상기 제1전자수송물질로는 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 그 전자 이동도가 상기 제2전자수송물질의 전자 이동도보다 작은 것을 사용하고, 제2전자수송물질 및 제3전자수송물질로는 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s인 것을 사용하며, 제4전자수송물질로는 상기 제3전자수송층과 상기 제2전극의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하인 것을 사용한다.
여기서, 전자 이동도란 외부에서 가해진 전기장에 대한 전자의 드리프트(drift) 속도의 비로 정의되며, 물리적으로는 단위 전압 및 단위 시간(1초)당 전자의 이동을 의미한다. 전자 이동도는 통상적으로 TOF 측정법(time of flight) 또는 SCLC 측정법(space charge limited current)에 의해 측정할 수 있다.
먼저, 제3전자수송층은 제3전자수송물질 및 제4전자수송물질을 포함한다. 제3전자수송물질은 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s로서 전자 이동성이 우수하다. 제4전자수송물질은 제3전자수송층과 제2전극의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하로 낮아 전자 주입이 용이하다. 제3전자수송층은 전자 이동 속도를 제어하고 유기 발광 소자의 구동 전압을 낮추어 주는 역할을 할 수 있다.
상기 제3전자수송물질 및 상기 제4전자수송물질의 혼합 중량비는 5:95 내지 95:5일 수 있다. 제3전자수송물질과 제4전자수송물질의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우에 전자의 이동 속도가 제어되고 유기 발광 소자의 구동 전압이 저하될 수 있다.
제2전자수송층은 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s인 제2전자수송물질을 포함한다. 제2전자수송층은 전자 이동 속도를 제어할 수 있다.
제1전자수송층은 상기 제2전자수송물질보다 전자 이동도가 작은 제1전자수송물질을 포함한다. 제1전자수송층은 전자 이동 속도를 조절하며 제2전자수송층보다 낮은 전자 이동도를 가진다. 제1전자수송층은 발광층과 인접하는 경계면을 가지는데 상기 경계면의 특성을 좋게 하고 유기 발광 소자의 수명 향상을 위하여 제2전자수송층보다 전자 이동성이 낮은 물질을 포함한다.
이와 같은 3층 구조의 전자수송층을 구비하는 유기 발광 소자는 단층 구조의 전자수송층을 구비하는 유기 발광 소자에 비해 보다 유기적인 전자 주입 및 전자 수송이 가능하며 유기 발광 소자의 구동 전압을 감소시켜 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 제3전자수송층은 제2전극과 상기 제3전자수송층 계면에서 전자 주입 장벽을 낮추어 구동 전압을 감소시키고 제2전자수송층은 전자 이동 속도를 증가시켜 구동 전압을 더욱 감소시키며 제1전자수송층은 전자 이동 속도를 감소시켜 유기 발광 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.
제1전자수송물질은 상술한 바와 같이 전자 이동도가 제2전자수송물질보다 작은 물질로 이루어지며, 예를 들면 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 제1전자수송물질의 전자 이동도가 제2전자수송물질의 전자 이동도와 10-5 내지 10-4 ㎝2/V?s 차이가 나는 물질을 제1전자수송물질로 사용할 수 있다.
상기 제1전자수송물질은 옥사디아졸 유도체, 트리아진 유도체, 트리아졸 유도체 및 8-히드록시퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제1전자수송물질의 구체적인 예로는 PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), OXD-7(1,3-bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-yl]benzene), T1(4,4'-bis-[2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazinyl)]-1,1'-biphenyl), TAZ(3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazole), Alq3(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum) 및 Balq(Bis(8-hydroxy-2-methylquinoline)-(4-phenylphenoxy)aluminum)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있다.
제2전자수송물질은 상술한 바와 같이 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s인 물질로 이루어지며, 예를 들면 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-6 ㎝2/V?s인 물질일 수 있다.
상기 제2전자수송물질은 페난트롤린 유도체, 안트라센 유도체, 피리미딘 유도체, 피리딘 유도체 및 벤조퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제2전자수송물질의 구체적인 예로는 DPhPhen(2,9-dimethyl-4,7-diphenylphenanthroline), PF-Py(poly[(9,9-di-hexylfluorene-2,7-diyl)-co-(pyridine-3,5-diyl)]) 및 Bebq2(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있다.
제3전자수송물질은 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s인 물질로 이루어지며, 예를 들면 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-7 내지 10-4 ㎝2/V?s인 물질일 수 있다.
상기 제3전자수송물질은 페난트롤린 유도체, 안트라센 유도체, 피리미딘 유도체, 피리딘 유도체 및 벤조퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제2전자수송물질의 구체적인 예로는 DPhPhen(2,9-dimethyl-4,7-diphenylphenanthroline), PF-Py(poly[(9,9-di-hexylfluorene-2,7-diyl)-co-(pyridine-3,5-diyl)]) 및 Bebq2(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있다. 상기 제3전자수송물질과 상기 제2전자수송물질은 서로 동일한 것을 사용할 수 있는데 이 경우에 제3전자수송층은 상기 제3전자수송물질 이외에 제4전자수송물질을 더 포함하여 제2전자수송층과 구성 물질이 완전히 동일하지는 않아 유기 발광 소자의 전하 전달 특성이 여전히 우수하면서 그 제조 공정은 간단할 수 있다.
상기 제4전자수송물질로는 상술한 바와 같이 제3전자수송층과 제2전극의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하인 물질을 사용한다. 상기 제2전극은 예를 들면 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 은(Ag), 이테르븀(Yb), 알루미늄-리튬(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 및 은-이테르븀(Ag-Yb)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 상기 제4전자수송물질은 예를 들면 LiF, LiQ, NaQ, CsF, BaF, BaO, Al2O3, Ca, Cs, Yb 및 C60으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
제1전자수송층에서 전자 이동이 느리고 제2전자수송층에서 전자 이동이 빠른 것은 상기 제1전자수송층과 상기 제2전자수송층을 포함하는 전자 전류 소자(electron-only-device)에서 상기 제1전자수송층의 구동 전압이 상기 제2전자수송층의 구동 전압보다 작은 것으로 나타날 수 있다.
상기 제1전자수송층의 두께는 5 내지 30㎚일 수 있으며 상기 제2전자수송층의 두께는 3 내지 20㎚일 수 있다. 제1전자수송층의 두께 및 제2전자수송층의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우에 구동에 따른 계면 저항 특성이 나빠지지 않고 전자 이동성이 원활해질 수 있다. 상기 제3전자수송층의 두께는 3 내지 20㎚ 일 수 있다. 제3전자수송층의 두께가 상기 범위를 만족하는 경우에 구동 전압을 저하시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 제1전자수송층, 상기 제2전자수송층 및 상기 제3전자수송층의 두께의 합은 11 내지 70㎚일 수 있다.
제1전극과 발광층 사이에는 정공수송층이 위치하며 상기 정공수송층은 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸, 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, NPB(N,N´-diphenyl-N,N´-bis(1-naphthyl)-(1,1´-biphenyl)-4,4´-diamine), TPD(N,N´-bis(3-methylphenyl)-N,N´-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4´-diamine), TFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) 및 PFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
도 1b는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 나타낸 단면도이다. 상기 유기 발광 소자는 제2전극과 제3전자수송층 사이에 위치하는 전자주입층을 더 포함한다. 상기 전자주입층은 LiF, LiQ, NaCl, NaQ, BaF, CsF, Li2O, Al2O3, BaO 또는 C60으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1c는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 나타낸 단면도이다. 상기 유기 발광 소자는 제1전극과 정공수송층 사이에 정공주입층을 더 포함할 수 있다. 도1c를 참조하면, 상기 유기 발광 소자는 기판, 상기 기판 상에 형성된 제1전극과 제2전극, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치한 발광층, 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 위치한 제1전자수송층, 제2전자수송층, 제3전자수송층, 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 위치한 정공수송층, 상기 제2전극과 상기 제3전자수송층 사이에 위치하는 전자주입층 및 상기 제1전극과 상기 정공수송층 사이에 위치하는 정공주입층을 포함한다.
도 1d는 일 구현예에 따른 유기 발광 소자를 나타낸 단면도이다. 상기 유기 발광 소자는 발광층과 제1전자수송층 사이에 정공저지층을 더 포함하거나, 도면에는 도시되지 않았으나 발광층과 정공수송층 사이에 전자저지층을 더 포함할 수 있다. 도 1d를 참조하면, 상기 유기 발광 소자는 기판, 상기 기판 상에 형성된 제1전극과 제2전극, 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치한 발광층, 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 위치한 제1전자수송층, 제2전자수송층, 제3전자수송층, 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 위치한 정공수송층, 상기 제2전극과 상기 제3전자수송층 사이에 위치하는 전자주입층, 상기 제1전극과 상기 정공수송층 사이에 위치하는 정공주입층 및 상기 발광층과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하는 정공저지층을 포함한다.
이하, 유기 발광 소자의 제조 방법을 도 1a 내지 1d에 도시된 유기 발광 소자의 구조를 참조하여 살펴보기로 한다.
먼저 기판 상부에 높은 일함수를 갖는 제1전극용 물질을 증착법 또는 스퍼터링법에 의해 형성하여 제1전극을 형성한다. 상기 제1전극은 애노드일 수 있다. 기판으로는 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데 기계적 강도, 열적 안정성, 투명성, 표면 평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 제1전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화인듐아연(IZO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 상기 제1전극 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 정공주입층을 형성할 수 있다. 정공주입층은 경우에 따라 생략될 수도 있다. 진공증착법에 의해 정공주입층을 형성하는 경우, 증착 조건은 정공주입층의 재료로서 사용하는 화합물, 목적으로 하는 정공주입층의 구조 및 열적 특성 등에 따라 다르지만, 일반적으로 증착온도 50 내지 500℃, 진공도 10-8 내지 10-3torr, 증착속도 0.01 내지 100Å/sec, 막 두께는 통상 10Å 내지 5㎛ 범위에서 적절히 선택할 수 있다.
정공주입층은 공지의 정공주입물질을 포함할 수 있으며, 상기 정공주입물질은 예를 들면 4,4´,4˝-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아미노(m-MTDATA), 3,5-트리스[4-(3-메틸페닐아미노)페닐]벤젠(m-MTDATB), 프탈로시아닌 구리(CuPc), TCTA(4,4´,4˝-트리스(N-카바졸릴)트리페닐아민) 및 N,N'-디(4-(N,N'-디페닐-아미노)페닐)-N,N'-디페닐벤지딘(DNTPD)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure pat00001
Figure pat00002
TCTA m-MTDATA
상기 정공주입층 또는 상기 제1전극의 상부에 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 공지된 다양한 방법을 이용하여 정공수송층을 형성할 수 있다. 진공증착법 및 스핀코팅법에 의하여 정공수송층을 형성하는 경우, 증착조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
정공수송층은 정공수송물질을 포함할 수 있으며, 상기 정공수송물질로는 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸, 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, NPB(N,N´-diphenyl-N,N´-bis(1-naphthyl)-(1,1´-biphenyl)-4,4´-diamine), TPD(N,N´-bis(3-methylphenyl)-N,N´-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4´-diamine), TFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) 및 PFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 들 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
TPD NPB
이어서 상기 정공수송층 상부에 발광층이 도입되며 발광층 재료는 특별히 제한되지 않는다. 여기에서 발광층 형성방법으로는 진공증착법, 스핀코팅법, 캐스트법, LB법 등과 같은 방법을 사용할 수 있다.
상기 발광층의 두께는 10㎚ 내지 500㎚일 수 있다. 발광층의 두께가 10㎚ 이상인 경우에는 누설 전류가 발생하지 않아 효율 및 수명이 증가하고, 500㎚ 이하인 경우에는 구동 전압이 상승하지 않는다.
발광층을 이루는 물질은 특별히 제한되지 않으며, Alq3, CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐), PVK(폴리(n-비닐카바졸)), DSA(디스티릴아릴렌) 등과 같은 호스트 및 PtOEP, Ir(piq)3, Btp2Ir(acac), DCJTB (이상, 적색 도펀트), Ir(ppy)3 (ppy = 페닐피리딘), Ir(ppy)2(acac), Ir(mpyp)3 (이상, 녹색 도펀트), F2Irpic, (F2ppy)2Ir(tmd), Ir(dfppz)3, ter-플루오렌(fluorene) (이상, 청색 도펀트) 등과 같은 도펀트를 포함할 수 있다.
발광층은 발광형 호스트(host)에 발광형 도펀트 (dopant)를 부가하여 제조할 수도 있으며, 구체적인 형광 발광형 호스트의 재료로는 트리스(8-히드록시-퀴놀리나토)알루미늄(Alq3),9,10-디(나프티-2-일)안트라센(ADN), 3-tert-부틸-9,10-디(나프티-2-일)안트라센(TBADN), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐(DPVBi), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디메틸페닐(p-DMDPVBi), tert(9,9-디아릴플루오렌)s(TDAF), 2-(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌(BSDF), 2,7-비스(9,9'-스피로비플루오렌-2-일)-9,9'-스피로비플루오렌(TSDF), 비스(9,9-디아릴플루오렌)s(BDAF), 4,4'-비스(2,2-디페닐-에텐-1-일)-4,4'-디-(tert-부틸)페닐(p-TDPVBi) 등이 사용될 수 있으며, 구체적인 인광형 호스트의 재료로는 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠(mCP), 1,3,5-트리스(카바졸-9-일)벤젠(tCP), 4,4',4"-트리스(카바졸-9-일)트리페닐아민(TcTa), 4,4'-비스(카바졸-9-일)비페닐(CBP), 4,4'-비스(9-카바졸일)-2,2'-디메틸-비페닐(CDBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디메틸-플루오렌(DMFL-CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-비스(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌(FL-4CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-9,9-디-톨일-플루오렌(DPFL-CBP), 9,9-비스(9-페닐-9H-카바졸)플루오렌(FL-2CBP) 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 도펀트의 함량은 발광층 형성재료 100 중량부 (즉, 호스트와 도펀트의 총중량을 100 중량부로 함)에 대하여 0.1 내지 20 중량부일 수 있다. 도펀트의 함량이 0.1 중량부 이상일 경우 도펀트 부가에 따른 효과가 나타나고 그 함량이 20중량부 이하일 경우 인광이나 형광 모두 다 농도 켄칭(quenching)과 같은 농도 소광이 일어나지 않게 된다.
상기 발광층의 상부에 제1전자수송층, 제2전자수송층 및 제3전자수송층이 순차적으로 적층될 수 있다. 상기 전자수송층들은 열증착, 진공증착, 화학기상증착(CVD), 스퍼터링, 스핀코팅 또는 스핀캐스팅 등과 같은 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 진공증착법 및 스핀팅법에 의하여 전자 수송층을 형성하는 경우, 그 증착조건 및 코팅조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공 주입층의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
상기 전자 수송층들의 두께의 합은 11 내지 70㎚일 수 있으며, 구체적으로 제1전자수송층의 두께는 5 내지 30㎚, 제2전자수송층의 두께는 3 내지 20㎚ 및 제3전자수송층의 두께는 3 내지 20㎚일 수 있다.
상기 제1전자수송층은 제1전자수송물질을 포함하며 상기 제1전자수송물질의 예는 본 명세서의 관련 부분을 참조한다.
상기 제2전자수송층은 상기 제1전자수송물질보다 전자 이동도가 크고 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s인 제2전자수송물질을 포함한다. 상기 제2전자수송물질의 예는 본 명세서의 관련 부분을 참조한다.
상기 제3전자수송층은 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s인 제3전자수송물질을 포함하고, 제3전자수송층과 제2전극과의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하가 되도록 제4전자수송물질을 더 포함한다. 상기 제3전자수송물질 및 제4전자수송물질의 예는 본 명세서의 관련 부분을 참조한다.
다음으로 전자수송층 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 가지는 물질인 전자주입층이 적층될 수 있다. 전자주입층은 경우에 따라 생략될 수도 있다. 전자주입층의 재료는 특별히 제한되지 않으며 예를 들면 LiF, LiQ, NaCl, NaQ, BaF, CsF, Li2O, Al2O3, BaO, C60 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 전자주입층의 두께는 약 1 내지 100Å일 수 있다. 전자주입층의 두께가 상기 범위를 만족할 경우, 실질적인 구동 전압 상승 없이 우수한 전자주입특성을 얻을 수 있다.
마지막으로 전자주입층 상부에 제2전극을 진공증착법이나 스퍼터링법 등의 방법에 의해 형성한다. 상기 제2전극은 캐소드일 수 있다. 여기에서 캐소드 형성용 금속으로는 낮은 일함수를 가지는 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적인 예로서는 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 은(Ag), 이테르븀(Yb), 알루미늄-리튬(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 및 은-이테르븀(Ag-Yb) 등을 들 수 있다. 한편, 전면 발광소자를 얻기 위하여 ITO, IZO를 사용한 투과형 캐소드를 사용할 수도 있다.
발광층이 인광 도펀트를 포함할 경우 삼중항 여기자 또는 정공이 제1전자수송층으로 확산되는 현상을 방지하기 위하여 정공저지층(HBL)을 발광층 상부에 형성할 수 있다. 이 경우에 유기 발광 소자는 기판/제1전극/정공주입층/정공수송층/발광층/정공저지층/제1전자수송층/제2전자수송층/제3전자수송층/전자주입층/제2전극의 구조를 가진다.
정공저지층 물질은 특별히 제한되지는 않으며, 공지된 정공저지층 물질 중에서 임의로 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들면 옥사디아졸 유도체, 트리아졸 유도체, 페난트롤린 유도체, Balq 또는 BCP 등을 이용할 수 있다.
이하에서, 상기 본 발명을 하기 실시예를 들어 구체적으로 예시하지만, 본 발명이 하기 실시예로만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (150㎚) ITO 유리 기판을 50mm×50mm×0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수 속에서 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부에 우선 정공주입층으로서 DNTPD를 60㎚ 두께로 형성하였다. 이어서 상기 정공주입층 상부에 NPB를 30㎚ 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기한 바와 같이 형성한 정공수송층 상부에 호스트로서 DSA를 95 중량부, 도펀트로서 DSA-아민(디스티릴안트라센-아민)을 5 중량부 사용하여 이를 진공 증착하여 30㎚ 두께로 발광층을 형성하였다.
그 후 상기 발광층 상부에 Alq3를 20㎚ 두께로 진공 증착하여 제1전자수송층을 형성하고, Bebq2를 5㎚ 두께로 진공 증착하여 제2전자수송층을 형성하였으며, Bebq2 및 LiF를 1:1 중량비로 혼합하여 5㎚ 두께로 진공 공증착하여 제3전자수송층을 형성하였다.
상기 제3전자수송층 상부에 LiF를 1㎚ 두께로 진공 증착하여 전자주입층을 형성한 다음, 상기 전자주입층 상부에 Al(캐소드)을 200㎚ 두께로 순차적으로 진공 증착하여 Al 전극을 형성함으로써 유기 발광 소자를 완성하였다.
실시예 2
호스트로서 CBP를 90 중량부, 도펀트로서 Ir(ppy)3를 10 중량부 사용하여 이를 진공 증착하여 발광층을 형성하고, 상기 발광층 상부에 Alq3를 10㎚ 두께로 진공 증착하여 제1전자수송층을 형성하고, Bebq2를 10㎚ 두께로 진공 증착하여 제2전자수송층을 형성하였으며, Bebq2 및 LiF를 1:1 중량비로 혼합하여 10㎚ 두께로 진공 공증착하여 제3전자수송층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
비교예 1
애노드는 코닝(corning) 15Ω/cm2 (150㎚) ITO 유리 기판을 50mm×50mm×0.7mm크기로 잘라서 이소프로필 알코올과 순수 속에서 각 5분 동안 초음파 세정한 후, 30분 동안 UV 오존 세정하여 사용하였다.
상기 기판 상부에 NPB를 90㎚ 두께로 진공증착하여 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 상부에 호스트로서 DSA를 95 중량부, 도펀트로서 DSA-아민을 5 중량부 사용하여 이를 진공 증착하여 30㎚ 두께로 발광층을 형성하였다.
그 후 상기 발광층 상부에 Bebq2를 30㎚ 두께로 진공 증착하여 전자수송층을 형성하였다.
상기 전자수송층 상부에 LiF를 1㎚ 두께로 진공 증착하여 전자주입층을 형성한 다음, 상기 전자주입층 상부에 Al(캐소드)을 200㎚ 두께로 순차적으로 진공 증착하여 Al 전극을 형성함으로써 유기 발광 소자를 완성하였다.
비교예 2
Alq3를 30㎚ 두께로 진공 증착하여 전자수송층을 형성한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
비교예 3
Bebq2 및 LiF를 1:1 중량비로 혼합하여 30㎚ 두께로 진공 공증착하여 전자수송층을 형성한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 방법에 따라 실시하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 3에 따라 제작된 유기 발광 소자의 휘도에 따른 발광 효율을 평가하였고, 그 결과는 도 2 및 3에 나타내었다.
비교예 4
발광층 상부에 Bebq2를 30㎚ 두께로 진공 공증착하여 전자수송층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법에 따라 실시하여 유기 발광 소자를 완성하였다.
상기 실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 4에 따라 제작된 유기 발광 소자의 휘도에 따른 발광 효율을 평가하였고, 그 결과를 도 2 및 3에 나타내었다.
도 2를 참조하면, 실시예 1의 경우는 비교예 1 내지 3의 경우와 비교하여 발광 효율이 증가함을 알 수 있다.
도 3을 참조하면, 실시예 2의 경우는 비교예 4의 경우와 비교하여 발광 효율이 증가함을 알 수 있다.

Claims (23)

  1. 기판;
    제1전극;
    상기 제1전극과 대향된 제2전극;
    상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 위치한 발광층;
    상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 위치하며 제1전자수송물질을 포함하는 제1전자수송층;
    상기 제2전극과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하며 제2전자수송물질을 포함하는 제2전자수송층;
    상기 제2전극과 상기 제2전자수송층 사이에 위치하며 제3전자수송물질 및 제4전자수송물질을 포함하는 제3전자수송층; 및
    상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 위치한 정공수송층을 포함하고,
    상기 제1전자수송물질은 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 상기 제2전자수송물질보다 전자 이동도가 작고 상기 제2전자수송물질 및 제3전자수송물질은 서로 독립적으로 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 전자 이동도가 10-8 내지 10-3 ㎝2/V?s이고 상기 제3전자수송층은 상기 제2전극과의 계면에서 전자 주입 장벽이 0.2eV 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1전자수송물질이 옥사디아졸 유도체, 트리아진 유도체, 트리아졸 유도체 및 8-히드록시퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1전자수송물질이 PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole), OXD-7(1,3-bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-yl]benzene), T1(4,4'-bis-[2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazinyl)]-1,1'-biphenyl), TAZ(3-(4-biphenyl)-4-phenyl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,2,4-triazole), Alq3(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum) 및 Balq(Bis(8-hydroxy-2-methylquinoline)-(4-phenylphenoxy)aluminum)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2전자수송물질이 페난트롤린 유도체, 안트라센 유도체, 피리미딘 유도체, 피리딘 유도체 및 벤조퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2전자수송물질이 DPhPhen(2,9-dimethyl-4,7-diphenylphenanthroline), PF-Py(poly[(9,9-di-hexylfluorene-2,7-diyl)-co-(pyridine-3,5-diyl)]) 및 Bebq2(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제3전자수송물질이 페난트롤린 유도체, 안트라센 유도체, 피리미딘 유도체, 피리딘 유도체 및 벤조퀴놀린 유도체의 금속 착체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3전자수송물질이 DPhPhen(2,9-dimethyl-4,7-diphenylphenanthroline), PF-Py(poly[(9,9-di-hexylfluorene-2,7-diyl)-co-(pyridine-3,5-diyl)]) 및 Bebq2(bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제4전자수송물질이 LiF, LiQ, NaQ, CsF, BaF, BaO, Al2O3, Ca, Cs, Yb 및 C60으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1전자수송물질과 상기 제2전자수송물질의 전자 이동도의 차이가 전기장 800 내지 1000 V/㎝에서 10-5 내지 10-4 ㎝2/V?s인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2전자수송물질 및 상기 제3전자수송물질이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제3전자수송물질 및 상기 제4전자수송물질의 중량비가 5:95 내지 95:5인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1전자수송층은 상기 제1전자수송층 및 상기 제2전자수송층을 포함하는 전자 전류 소자(electron-only-device)에서 상기 제1전자수송층의 구동 전압이 상기 제2전자수송층의 구동 전압보다 작은 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1전자수송층의 두께가 5 내지 30㎚인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2전자수송층의 두께가 3 내지 20㎚인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제3전자수송층의 두께가 3 내지 20㎚인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1전자수송층, 상기 제2전자수송층 및 상기 제3전자수송층의 두께의 합이 11 내지 70㎚인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 정공수송층이 N-페닐카바졸, 폴리비닐카바졸, 1,3,5-트리카바졸릴벤젠, 4,4'-비스카바졸릴비페닐, m-비스카바졸릴페닐, 4,4'-비스카바졸릴-2,2'-디메틸비페닐, 4,4',4"-트리(N-카바졸릴)트리페닐아민, 1,3,5-트리(2-카바졸릴페닐)벤젠, 1,3,5-트리스(2-카바졸릴-5-메톡시페닐)벤젠, 비스(4-카바졸릴페닐)실란, NPB(N,N´-diphenyl-N,N´-bis(1-naphthyl)-(1,1´-biphenyl)-4,4´-diamine), TPD(N,N´-bis(3-methylphenyl)-N,N´-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4´-diamine), TFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)diphenylamine) 및 PFB(poly(9,9-dioctylfluorene-co-bis-(4-butylphenyl-bis-N,N-phenyl-1,4-phenylenediamin)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극과 상기 제3전자수송층 사이에 위치하는 전자주입층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 전자주입층이 LiF, LiQ, NaCl, NaQ, BaF, CsF, Li2O, Al2O3, BaO 및 C60으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 정공수송층 사이에 정공주입층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제2전극이 리튬(Li), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 은(Ag), 이테르븀(Yb), 알루미늄-리튬(Al-Li), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag) 및 은-이테르븀(Ag-Yb)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  22. 제1항에 있어서,
    전자저지층 또는 정공저지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  23. 제1항에 있어서,
    기판 / 제1전극 / 정공주입층 / 정공수송층 / 발광층 / Alq3를 포함하는 제1전자수송층 / Bebq2를 포함하는 제2전자수송층 / Bebq2 및 LiF를 포함하는 제3전자수송층 / 전자주입층 / 제2전극의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
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