KR20120076255A - White organic light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 백색 유기 발광 소자에 관한 것으로 특히, 시야각의 특성을 향상시킬 수 있는 백색 유기 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a white organic light emitting device, and more particularly, to a white organic light emitting device capable of improving the characteristics of a viewing angle.
최근, 본격적인 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 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.In recent years, the display field for visually expressing electrical information signals has been rapidly developed as the information age has been developed, and various flat panel display devices having excellent performance of thinning, light weight, and low power consumption have been developed. Flat Display Device has been developed and is rapidly replacing the existing Cathode Ray Tube (CRT).
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 include a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), a field emission display (FED), and an organic light emitting display. (Organic Light Emitting Device: OLED) and the like.
이 중, 별도의 광원을 요구하지 않으며 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 유기 발광 표시 장치가 경쟁력 있는 어플리케이션으로 고려되고 있다. Among them, the organic light emitting diode display is considered as a competitive application for the compactness of the device and the vivid color display without requiring a separate light source.
이러한 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층의 형성이 필수적인데, 종래 유기 발광층의 형성을 위해 새도우 마스크(shadow mask)를 이용한 증착 방법이 이용되었다. In the organic light emitting diode display, it is essential to form an organic light emitting layer. In order to form the organic light emitting layer, a deposition method using a shadow mask is used.
그러나, 새도우 마스크는 대면적의 경우, 그 하중 때문에, 쳐짐 현상이 발생되어 여러번 사용하기 힘들고, 유기 발광층 패턴 형성에 불량이 발생하여 대안적 방법이 요구되었다. However, in the case of a large area, the shadow mask has a drooping phenomenon due to its load, which makes it difficult to use it many times, and a defect occurs in the formation of the organic light emitting layer pattern, thereby requiring an alternative method.
이러한 새도우 마스크를 대체하여 여러 방법이 제시되었던 그 중 하나로서 백색 유기 발광 표시 장치가 있다. There is a white organic light emitting display device as one of several methods that have been proposed to replace the shadow mask.
이하, 백색 유기 발광 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a white organic light emitting diode display will be described.
백색 유기 발광 표시 장치는 발광 다이오드 형성시 양극과 음극 사이의 각 층을 마스크 없이 증착시키는 것으로 유기 발광층을 포함한 성분이 다른 유기막들을 진공 상태에서 차례로 증착하는 것을 특징으로 한다. 이러한, 백색 유기 발광 표시 장치는 박형 광원, 액정표시장치의 백라이트 또는 컬러 필터를 채용한 풀컬러 표시 장치에 쓰이는 등 여러 용도로 이용되고 있는 소자이다.The white organic light emitting diode display is to deposit each layer between the anode and the cathode without a mask when forming a light emitting diode, characterized in that to deposit the organic layers with different components including the organic light emitting layer in a vacuum state in order. The white organic light emitting diode display is an element that is used for various purposes, such as a thin light source, a backlight of a liquid crystal display, or a full color display employing a color filter.
요즘, 백색 유기 발광 표시 장치는 청색(Blue) 형광 소자를 발광층으로 이용하는 제1 스택과, 노랑색(Yellow-Green) 인광 소자를 발광층으로 이용하는 제2 스택 구조가 적층된 형태의 인형광 스택 구조가 이용되고 있다. 이러한, 백색 유기 발광 소자는 청색 형광 소자로부터 발광되는 청색광과 노랑색 인광 소자로부터 발광되는 노랑색 광의 혼합 효과에 의해 백색광이 구현된다. Nowadays, a white organic light emitting diode display uses a duplex light stack structure in which a first stack using a blue fluorescent element as a light emitting layer and a second stack structure using a yellow-green phosphorescent element as a light emitting layer are stacked. It is becoming. In the white organic light emitting diode, white light is realized by a mixing effect of blue light emitted from a blue fluorescent device and yellow light emitted from a yellow phosphorescent device.
이때, 제1 스택으로부터 출사되는 형광 청색 광은 시야각에 따라 변하는 반면에 제2 스택으로부터 출사되는 인광 노랑색 광은 시야각에 변하지 않아 그에 따른 백색 색좌표가 쉬프트되는 특성을 갖게 된다. 이와 같이, 백색 색좌표가 쉬프트되어 좁은 시야각의 특성을 갖게 되는 문제점이 발생된다. In this case, the fluorescent blue light emitted from the first stack changes according to the viewing angle, whereas the phosphorescent yellow light emitted from the second stack does not change in the viewing angle, thereby shifting the white color coordinates. As such, a problem arises in that the white color coordinate is shifted to have a narrow viewing angle characteristic.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 시야각의 특성을 향상시킬 수 있는 백색 유기 발광 소자를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, to provide a white organic light emitting device that can improve the characteristics of the viewing angle.
이를 위하여, 본 발명에 따른 백색 유기 발광 소자는 기판 상에 서로 대향된 제1 전극과 제2 전극과, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 제1 공통층, 제1 발광층, 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제1 스택과, 상기 제1 스택과 제2 전극 사이에 정공 수송층, 제2 발광층, 제2 공통층이 순차적으로 적층된 제2 스택과, 제1 스택과 제2 스택 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형 조절을 하는 전하 생성층을 포함하며, 상기 제1 공통층의 두께는 100nm~200nm 범위로 형성된다. To this end, in the white organic light emitting diode according to the present invention, a first common layer, a second emission electrode, and a first common layer, a first emission layer, and an electron transporting layer which are opposed to each other on a substrate are sequentially disposed between the first and second electrodes. A first stack stacked between the first stack and a second stack in which a hole transporting layer, a second light emitting layer, and a second common layer are sequentially stacked between the first stack and the second electrode, and between the first stack and the second stack And a charge generation layer for controlling charge balance between the stacks, wherein the thickness of the first common layer is in a range of 100 nm to 200 nm.
여기서, 상기 제1 발광층은 하나의 호스트에 형광 청색 도펀트가 도핑된 단일 발광층으로 형성된다. Here, the first light emitting layer is formed as a single light emitting layer doped with a fluorescent blue dopant in one host.
또한, 상기 제2 발광층은 하나의 호스트에 인광 Yellow-Green 도펀트(phosphorescence Yellow-phosphorescence Green)를 도핑하여 이루어지거나, 두 개의 호스트에 인광 Yellow-Green 도펀트를 도핑하여 이루어진다. In addition, the second light emitting layer is formed by doping a phosphorescent yellow-green dopant (phosphorescence yellow-phosphorescence green) to one host, or by doping a phosphorescent yellow-green dopant to two hosts.
그리고, 상기 제1 공통층은 상기 제1 전극과 상기 제1 발광층 사이에 위치하여 정공 주입 또는 정공 수송의 역할을 하며, 정공 주입층 또는 정공 수송층으로 구성된다. The first common layer is positioned between the first electrode and the first light emitting layer to serve as hole injection or hole transport, and is configured as a hole injection layer or a hole transport layer.
또한, 상기 제2 공통층은 상기 제2 전극과 상기 제2 발광층 사이에 위치하여 전자 주입 또는 전자 수송층의 역할을 하며, 전자 주입층 또는 전자 수송층으로 구성된다. In addition, the second common layer is positioned between the second electrode and the second light emitting layer to serve as an electron injection or electron transport layer, and is composed of an electron injection layer or an electron transport layer.
그리고, 상기 제1 스택, 상기 제2 스택 및 상기 전하 생성층를 합한 두께는 300nm~600nm이다. The thickness of the first stack, the second stack, and the charge generating layer is 300 nm to 600 nm.
또한, 상기 제1 공통층은 상기 제1 전극으로부터 0nm~300nm에 위치하며, 상기 제1 공통층은 상기 제2 전극으로부터 100nm~600nm에 위치한다. The first common layer is positioned at 0 nm to 300 nm from the first electrode, and the first common layer is located at 100 nm to 600 nm from the second electrode.
그리고, 상기 제1 발광층은 상기 제1 전극으로부터 100~400nm에 위치하며, 상기 제2 발광층은 상기 제2 전극으로부터 100~600nm에 위치한다. The first light emitting layer is located at 100 to 400 nm from the first electrode, and the second light emitting layer is located at 100 to 600 nm from the second electrode.
본 발명에 따른 백색 유기 발광 소자는 제1 전극과 제2 전극 사이에 제1 공통층, 제1 발광층, 전자 수송층으로 적층된 제1 스택과, 전하 생성층, 제1 스택과 전하 생성층 사이에 정공 수송층, 제2 발광층, 제2 공통층, 제2 전극으로 적층된 제2 스택을 포함하는 멀티-스택 구조로 형성된다. According to the present invention, a white organic light emitting device includes a first stack stacked between a first common layer, a first light emitting layer, and an electron transporting layer between a first electrode and a second electrode, and a charge generating layer, between a first stack, and a charge generating layer. And a second stack stacked with a hole transport layer, a second light emitting layer, a second common layer, and a second electrode.
이러한 구조의 각 유기층의 두께와 전체 유기층의 조절을 통해 유기 적층체의 발광 피크가 쉬프트시켜 형광 청색 발광층의 시야각에 따른 감소율과 인광 옐로우-그린 발광층의 시야각에 따른 감소율을 동일한 비율로 이루어지게 하여 넓은 시야각의 특성을 갖게 되었다. The emission peak of the organic laminate is shifted by controlling the thickness of each organic layer and the overall organic layer of such a structure so that the reduction rate according to the viewing angle of the fluorescent blue light emitting layer and the reduction rate according to the viewing angle of the phosphorescent yellow-green light emitting layer are made to be the same ratio. It has the characteristics of the viewing angle.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 각 층의 두께를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 종래 백색 유기 발광 소자에 대한 발광 피크를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기물 적층체의 발광 피크(Emittance Peak)를 나타내고 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 피크(EL Peak)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 종래 백색 유기 발광 소자를 비교하는 그래프이다.
도 7(a)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광발광의 피크(Photoluminesecence Peak)와 도 7(b)는 유기 발광 소자 구조 내부의 유기물 적층체의 발광 피크(Emittance Peak)을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자를 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 각 층의 두께를 설명하기 위한 단면도이다. 1 is a perspective view illustrating a white organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for describing the thickness of each layer of the white organic light emitting diode according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1.
3 is a graph illustrating emission peaks of the conventional white organic light emitting diode.
4 illustrates an emission peak of the organic laminate according to the first embodiment of the present invention.
5 is a graph showing an emission peak (EL Peak) according to a first embodiment of the present invention.
6 is a graph comparing a white organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention with a conventional white organic light emitting diode.
7 (a) is a graph showing a photoluminescence peak according to the first embodiment of the present invention and Figure 7 (b) is an emission peak of the organic laminate in the organic light emitting device structure. .
8 is a perspective view illustrating a white organic light emitting diode according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view for describing a thickness of each layer of the white organic light emitting diode according to the second exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 8.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성 요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The configuration of the present invention and the operation and effect thereof will be clearly understood through the following detailed description. Before describing the present invention in detail, the same components are denoted by the same reference symbols as possible even if they are displayed on different drawings. In the case where it is judged that the gist of the present invention may be blurred to a known configuration, do.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 각 층의 두께를 설명하기 위한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a white organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 illustrates a thickness of each layer of the white organic light emitting diode according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1. It is a section for.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 기판(100) 상에 서로 대향된 제1 전극(110)과 제2 전극(150), 제1 전극(110)과 제2 전극(150) 사이에 적층되어 이루어진 제1 스택(120), 전하생성층(Charge Generation Layer;130) 및 제2 스택(140)을 포함한다. 이러한, 멀티-스택(Multi-Stack)의 백색 유기 발광 소자는 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하며, 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 서로 다른 색의 광이 혼합되어 백색 광을 구현한다. 이때, 백색 유기 발광 소자의 유기층의 전체 두께는 300nm~600nm 범위를 가진다. 유기층의 전체 두께(H1)는 제1 전극(110), 기판(100), 제2 전극(150)을 제외한 제1 스택(120)과, 전하 생성층(130), 제2 스택(140)을 포함한 두께를 의미한다.1 and 2, a white organic light emitting diode according to a first exemplary embodiment of the present invention may include a
제1 전극(110)은 양극으로 TCO(Transparent Conductive Oxide; 이하, TCO)와 같은 투명 도전 물질로 ITO(Indum Tin Oxide; 이하,ITO), IZO(Indum Zinc Oxide; 이하,IZO) 등으로 형성된다. The
제2 전극(150)은 음극으로 알루미늄과 같이 반사성 금속 재질로 금(Au), 알루미늄(AL), 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 구리(Cu) 등으로 형성된다. The
제1 스택(120)은 제1 전극(110)과 전하 생성층(130) 사이에 제1 공통층(122), 제1 발광층(124), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL)(126)이 차례로 적층되어 있다.The
제1 공통층(122)은 제1 전극(110)과 제1 발광층(124) 사이에 위치하여 정공 주입 또는 정공 수송의 역할을 한다. 이를 위해, 제1 공통층은 적어도 하나의 정공 수송층(Hole Transport Layer;HTL) 또는 정공 주입층(Hole Injection Layer;HIL)으로 구성될 수 있다. 이때, 정공 수송층 또는 정공 주입층의 적층 갯수는 소자의 특성에 따라 변경가능하다. 또한, 제1 공통층(122)은 제1 전극(110)으로부터 0nm~300nm(H3)에 위치하며, 제2 전극(150)으로부터 100nm~600nm(H2)에 위치한다. 그리고, 제1 공통층(122)의 두께는 100nm~200nm의 범위를 가지도록 형성한다. The first
제1 발광층(124)은 하나의 호스트에 형광 청색 도펀트가 도핑된 단일 발광층이다. 이때, 형광 청색 도펀트의 파장대는 400nm~500nm의 범위를 가진다. 또한, 제1 발광층(124)은 제1 전극(110)으로부터 100nm~400nm 사이(H5)에 위치한다. The first
전하 생성층(Charge Generation Layer;CGL)(130)은 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형 조절을 한다. 이러한, 전하 생성층(130)은 제1 스택(120)과 인접하게 위치하여 제1 스택(120)으로 전자를 주입해주는 역할을 하는 N 타입 유기층(132)과 제2 스택(140)과 인접하게 위치하여 제2 스택(140)으로 정공을 주입해주는 역할을 하는 P 타입 유기층(134)으로 이뤄진다. A charge generation layer (CGL) 130 is formed between the stacks to control charge balance between the stacks. The
N 타입 유기층(132)은 리듐(Li), 나트륨(Na), K(칼륨), 루비듐(Rb), Cs(세슘), Fr(프랑슘) 등의 알칼리 금속(Alkaly Metal)를 포함하는 유기층으로 형성할 수 있으며, P 타입 유기층(134)은 유기 물질로 형성할 수 있다. The N type
제2 스택(140)은 제2 전극(150)과 전하 생성층(130) 사이에 정공 수송층(142), 제2 발광층(144), 제2 공통층(146)이 차례로 적층되어 있다. In the
제2 공통층(146)은 제2 전극(150)과 제2 발광층(146) 사이에 위치하여 전자 주입 또는 전자 수송의 역할을 한다. 이를 위해, 제2 공통층(146)은 적어도 하나의 전자 수송층(Electron Transport Layer;ETL) 또는 전자 주입층(Elctron Injection Layer;EIL)으로 구성될 수 있다. 이때, 전자 수송층 또는 전자 주입층의 적층 갯수는 소자의 특성에 따라 변경가능하다. The second
제2 발광층(144)은 하나의 호스트에 인광 Yellow-Green 도펀트(phosphorescence Yellow-phosphorescence Green)를 도핑하여 이루어진 단일 발광층이거나 두 개의 호스트에 인광 Yellow-Green 도펀트를 도핑하여 이루어진 단일 발광층일 수 있다. 이때, 인광 옐로우-그린(Yellow-Green) 도펀트의 파장대는 540nm~580nm의 범위를 가진다. 이와 같이, 백색 유기 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 스택(120)으로부터 청색(B)가 발광되며, 제2 스택(140)으로부터 노랑색(YG)이 발광되어 백색 광이 구현된다. 이러한, 제2 발광층(144)은 제2 전극(150)으로부터 10nm~100nm에 위치한다. The second
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전체 유기층의 두께(Cavity)와 각 유기층의 두께(Cavity) 조절에 따른 시야각 개선을 도 3 내지 도 7을 결부하여 설명하기로 한다.On the other hand, the improvement of the viewing angle according to the thickness (Cavity) of the entire organic layer and the thickness (Cavity) of each organic layer according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
도 3은 종래 백색 유기 발광 소자에 대한 발광 피크를 나타낸 그래프이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기물 적층체의 발광 피크(Emittance Peak)를 나타내고 있다. 그리고, 도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 피크(EL Peak)를 나타낸 그래프이다. 또한, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 종래 백색 유기 발광 소자를 비교하는 그래프이다. 3 is a graph showing emission peaks of the conventional white organic light emitting diode, and FIG. 4 illustrates emission peaks of the organic laminate according to the first embodiment of the present invention. 5 is a graph illustrating an emission peak according to the first embodiment of the present invention. 6 is a graph comparing a white organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention with a conventional white organic light emitting diode.
우선, 제1 스택의 형광 청색 발광층과 제2 스택의 인광 옐로우-그린 발광층을 구비하는 백색 유기 발광 소자의 발광 피크(EL Peak)는 각 발광층 물질이 가지고 있는 고유의 색을 표시하는 광발광의 피크(Photoluminesecence Peak;이하, PL Peak)와 유기 발광 소자 구조 내부의 유기물 적층체의 발광 피크(Emittance Peak; 이하, EM Peak)의 곱에 의해 결정된다. First, the EL peak of the white organic light emitting device including the fluorescent blue light emitting layer of the first stack and the phosphorescent yellow-green light emitting layer of the second stack is a peak of photoluminescence indicating a unique color of each light emitting layer material. (Photoluminesecence Peak; hereinafter referred to as PL Peak) is determined by the product of the emission peak (hereinafter referred to as EM Peak) of the organic laminate in the organic light emitting device structure.
이때, 광발광의 피크(PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)의 겹치는 면적에 따라 시야각의 특성이 달라진다. 즉, 광발광의 피크(PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)의 겹치는 면적이 클수록 시야각에 따라 발광 특성이 변하지 않으며, 광발광의 피크(PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)의 겹치는 면적이 작을수록 시야각에 따라 발광 특성이 감소된다. In this case, the characteristics of the viewing angle vary according to the overlapping area of the PL peak of the photoluminescence peak and the EM peak of the organic laminate. That is, as the area of overlap between the peak of the photoluminescence (PL Peak) and the emission peak (EM Peak) of the organic laminate increases, the light emission characteristic does not change according to the viewing angle, and the peak of the photoluminescence peak (PL Peak) and the emission peak of the organic laminate are As the area of overlap of the (EM Peak) decreases, the light emission characteristic decreases according to the viewing angle.
일반적으로, 형광 청색 발광층의 광발광 피크(PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)가 겹치는 면적과 인광 옐로우-그린 발광층의 광발광 피크(PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)가 겹치는 면적이 서로 다르다. 다시 말하여, 형광 청색 발광층의 광발광 피크(PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)가 겹치는 면적이 작아 시야각에 따라 변동이 심하며, 인광 옐로우-그린 발광층의 광발광 피크(PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)가 겹치는 면적이 넓어 그에 따라 시야각에 따른 변동이 없다. In general, the area where the PL peak of the fluorescent blue light emitting layer and the EM peak of the organic laminate overlap, the PL peak of the phosphorescent yellow-green light emitting layer, and the emission peak of the organic laminate ( The area where the EM peaks overlap is different. In other words, the area where the PL peak of the fluorescent blue light emitting layer and the EM peak of the organic laminate overlap is small and fluctuates depending on the viewing angle, and the photoluminescent peak of the phosphor yellow-green light emitting layer is PL peak. ) And the emission peak (EM Peak) of the organic laminate are large, and thus there is no variation depending on the viewing angle.
이는, 멀티-스택의 백색 유기 발광 소자의 경우에 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 서로 다른 색의 광이 혼합되어 백색 광을 구현하게 되는데, 각 발광층으로부터 출사되는 광마다 서로 다른 시야각을 갖게 되면, 그에 따른 백색 색 좌표가 쉬프트된다. In the case of a multi-stack white organic light emitting device, light of different colors emitted from the light emitting layers of each stack is mixed to realize white light. When the light emitted from each light emitting layer has a different viewing angle, The corresponding white color coordinate is shifted.
구체적으로, 도 3은 종래 백색 유기 발광 소자의 제1 스택으로부터 출사되는 형광 청색 발광층에 대한 발광 피크(Blue EL Peak)와 제2 스택으로부터 출사되는 인광 옐로우-그린 발광층에 대한 발광 피크(Yellow-Green EL Peak)를 도시하고 있다. 이때, 종래 백색 유기 발광 소자는 제1 스택의 공통층의 두께가 100nm 이하일 경우에 따른 발광 피크(EL Peak)를 나타내고 있다. 또한, 제1 곡선(20,20a)은 시야각 0°(정면)을 나타내고 있으며, 제2 곡선(22,22a)은 시야각 15°, 제3 곡선(24,24a)은 시야각 30°, 제4 곡선(26,26a)은 시야각 45°, 제5 곡선(28,28a)은 시야각 60°을 나타내고 있다. Specifically, FIG. 3 illustrates a light emission peak for a fluorescent blue light emitting layer emitted from a first stack of a conventional white organic light emitting device and a light emission peak for a phosphorescent yellow-green light emitting layer emitted from a second stack. EL Peak) is shown. In this case, the conventional white organic light emitting diode displays an emission peak when the thickness of the common layer of the first stack is 100 nm or less. In addition, the
도 3에 도시된 바와 같이 종래 백색 유기 발광 소자의 제1 스택으로부터 출사되는 형광 청색 발광층에 대한 발광 피크(Blue EL Peak;20,22,24,26,28)는 시야각에 따라 그래프가 점차 감소하고 있는 반면에 제2 스택으로부터 출사되는 옐로우-그린 발광층에 대한 발광 피크(Yellow-Green EL Peak;20a,22a,24a,26a,28a)는 시야각에 따라 그래프가 변동하고 있지 않다. As shown in FIG. 3, the emission peaks of the fluorescent blue light emitting layers emitted from the first stack of the conventional white organic light emitting diodes (Blue EL Peak; 20, 22, 24, 26, 28) gradually decrease with the viewing angle. On the other hand, the emission peak (Yellow-Green EL Peak; 20a, 22a, 24a, 26a, 28a) for the yellow-green light emitting layer emitted from the second stack does not change with the viewing angle.
이에 따라, 정면을 0°로 하여 각도 범위가 변함에 따라 청색 광(Blue EL Peak)은 점차 감소하게 되며, 노랑색 광(Yellow-Green EL Peak)은 강하게 되어 백색의 색좌표가 심하게 쉬프트되어 시야각 특성이 저하된다. Accordingly, the blue EL peak gradually decreases as the angle range changes with the front side at 0 °, and the yellow-green EL peak becomes strong, and the color coordinate of white is shifted severely, resulting in viewing angle characteristics. Degrades.
이와 같이, 형광 청색 발광층의 광발광 피크(Blue PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)가 겹치는 면적과 인광 옐로우-그린 발광층의 광발광 피크(Yellow-Green PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)가 겹치는 면적이 달라 그에 따른 각 발광층의 시야각이 다르게 되며, 그에 따라 균일하지 못한 백색 광을 표시하게 된다. As such, the overlapping area of the blue PL peak of the fluorescent blue light emitting layer and the EM peak of the organic laminate and the yellow-green PL peak of the phosphorescent yellow-green light emitting layer and the organic laminate Since the area where the EM peaks overlap, the viewing angles of the light emitting layers are different, thereby displaying uneven white light.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 유기층의 전체 두께 또는 각 층의 유기물의 두께를 조절하여 도 4에 도시된 바와 같이 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)를 쉬프트시켜 인광 옐로우-그린 발광층의 광발광 피크(Yellow-Green PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak) 간의 겹치는 면적을 작게 한다. 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)(44)를 나타내고 있으며, 종래 백색 유기 발광 소자에 따른 유기물 적층체의 발광 피크(Max1)에 비해 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기물 적층체(Max2)의 발광 피크가 현저하게 쉬프트됨을 알 수 있다. Accordingly, the white organic light emitting diode according to the first embodiment of the present invention shifts the emission peak (EM Peak) of the organic laminate as shown in FIG. 4 by controlling the overall thickness of the organic layer or the thickness of the organic material of each layer. The overlapping area between the light emission peak (Yellow-Green PL Peak) of the phosphorescent yellow-green light emitting layer and the emission peak (EM Peak) of the organic laminate is reduced. 4 shows an emission peak (EM Peak) 44 of the organic laminate according to the first embodiment of the present invention, and compared to the emission peak Max1 of the organic laminate according to the conventional white organic light emitting device. It can be seen that the emission peak of the organic laminate (Max2) according to the first embodiment is significantly shifted.
이와 같이, 인광 옐로우-그린 발광층의 광발광 피크(Yellow-Green PL Peak)와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)의 겹치는 면적이 작게 되어 시야각에 따라 변동된다. As such, the overlapping area of the light-emitting PL peak of the phosphorescent yellow-green light-emitting layer and the EM peak of the organic layered laminate becomes small and varies according to the viewing angle.
다시 말하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 도 5에 도시된 바와 같이 제1 스택(120)으로부터 출사되는 청색 발광층에 대한 발광 피크(Blue EL Peak;10,12,14,16,18)가 시야각에 따라 점차 내려가고 있으며, 제2 스택으로부터 출사되는 옐로우-그린 발광층에 대한 발광 피크(Yellow-Green EL Peak;10a,12a,14a,16a,18a)가 시야각에 따라 점차 내려가고 있다. 도 5에 도시된제1 곡선(10,10a)은 시야각 0°(정면)을 나타내고 있으며, 제2 곡선(12,12a)은 시야각 15°, 제3 곡선(14,14a)은 시야각 30°, 제4 곡선(16,16a)은 시야각 45°, 제5 곡선(18,18a)은 시야각 60°을 나타내고 있다. In other words, the white organic light emitting diode according to the first embodiment of the present invention has a light emission peak for a blue light emitting layer emitted from the
다시 말하여, 제1 스택(120)으로부터 출사되는 형광 청색 발광층의 그래프(Blue EL Peak;10,12,14,16,18)가 시야각에 따라 감소되고, 제2 스택으로부터 출사되는 인광 옐로우-그린 발광층의 그래프(Yellow-Green EL Peak;10a,12a,14a,16a,18a)도 시야각에 따라 감소됨으로써 시야각이 변동되어도 균일한 백색 광을 구현할 수 있다. In other words, the graphs of the blue EL peaks 10, 12, 14, 16 and 18 of the fluorescent blue light emitting layer emitted from the
이는, 도 6에 도시된 바와 같이 시야각이 향상된 것을 알 수 있다. 도 6에 도시된 제1 곡선(30)은 종래 백색 유기 발광 소자에 대한 시야각에 따른 변화 곡선이며, 제2 곡선(32)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자에 대한 시야각에 따른 변화 곡선이다. 이때, 종래 유기 발광 소자는 제1 스택의 제1 공통층의 두께가 100nm미만 일 경우에 나타낸 시야각에 따른 변화 곡선이다. This, it can be seen that the viewing angle is improved as shown in FIG. The
도 7(a)(b)는 도 5에 도시된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 형광 청색 발광층의 발광 피크와 인광 옐로우-그린 발광층의 발광 피크를 설명하기 위한 도면이고, 도 7(a)(b)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 광발광 피크(PL Peak)(도 7(a))와 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)(도 7(b))를 곱하는 것을 나타낸 그래프들이다. 7 (a) and 7 (b) are diagrams for describing the light emission peak of the fluorescent blue light emitting layer and the light emission peak of the phosphorescent yellow-green light emitting layer according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 5, and FIG. (b) is a graph showing the multiplication of the photoluminescence peak (PL Peak) (Fig. 7 (a)) and the emission peak (EM Peak) (Fig. 7 (b)) of the organic laminate according to the first embodiment of the present invention admit.
도 7(a)(b)를 참조하면, 도 7(a)에 도시된 제1 곡선(40)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 청색 발광층의 물질이 가지고 있는 고유의 광발광 피크(PL Peak)를 나타내고 있으며, 도 7(a)에 도시된 제2 곡선(42)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 옐로우-그린 발광층의 물질이 가지고 있는 고유의 광발광 피크(PL Peak)를 나타내고 있고, 도 7(b)에 도시된 그래프(44)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자 구조 내부의 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak)를 나타내고 있다. Referring to FIGS. 7A and 7B, the
이러한, 도 7(a)에 도시된 청색 발광층의 광발광 피크(PL PeaK;40)와 옐로우-그린 발광층의 광발광 피크(PL PeaK;42)와 도 7(b)에 도시된 유기물 적층체의 발광 피크(EM Peak;44)를 곱하면, 도 5에 도시된 제1 스택의 청색 발광층의 발광 피크와 옐로우-그린 발광층의 발광 피크를 표시하게 된다.The photoluminescence peak (PL PeaK) 40 of the blue light emitting layer shown in FIG. 7 (a) and the photoluminescence peak (PL PeaK) 42 of the yellow-green light emitting layer shown in FIG. 7 (a) and the organic laminate shown in FIG. By multiplying the
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자를 나타낸 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자의 각 층의 두께를 설명하기 위한 단면도이다. FIG. 8 is a perspective view illustrating a white organic light emitting diode according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 9 illustrates the thickness of each layer of the white organic light emitting diode according to the second exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIG. 8. It is a section for.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자는 기판(100) 상에 서로 대향된 제1 전극(110)과 제2 전극(150), 제1 전극(110)과 제2 전극(150) 사이에 적층되어 이루어진 제1 스택(160), 전하생성층(Charge Generation Layer;130) 및 제2 스택(170)을 포함한다. 이러한, 멀티-스택(Multi-Stack)의 백색 유기 발광 소자는 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하며, 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 서로 다른 색의 광이 혼합되어 백색 광을 구현한다. 이때, 백색 유기 발광 소자의 유기층의 전체 두께는 300nm~600nm 범위를 가진다. 유기층의 전체 두께(H1)는 제1 전극(110), 기판(100), 제2 전극(150)을 제외한 제1 스택(120)과, 전하 생성층(130), 제2 스택(140)을 포함한 두께를 의미한다.8 and 9, a white organic light emitting diode according to a second exemplary embodiment of the present invention may include a
이때, 제1 전극(110)과 제2 전극(150), 전하 생성층(130)은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 백색 유기 발광 소자와 동일하므로 생략하기로 한다. In this case, since the
제1 스택(160)은 제1 전극(110)과 전하 생성층(130) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer;HIL)(162), 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer;HTL)(164), 제2 정공 수송층(165), 제1 발광층(166), 제1 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL)(168)이 차례로 적층되어 있다. 이때, 제1 발광층(166)은 하나의 호스트에 형광 청색 도펀트가 도핑된 단일 발광층이다. 이때, 형광 청색 도펀트의 파장대는 400nm~500nm의 범위를 가진다. 또한, 제1 발광층(166)은 제1 전극(110)으로부터 100nm~400nm 사이(H5)에 위치한다. 그리고, 정공 주입층(162), 제1 정공 수송층(164), 제2 정공 수송층(165)을 합한 두께는 100nm~200nm의 범위를 가지도록 형성한다. 또한, 정공 주입층(162)은 제1 전극으로부터 0nm~300nm(H3)에 위치하며, 제2 전극으로부터 100nm~600nm(H2)에 위치한다. The
제2 스택(170)은 제2 전극(150)과 전하 생성층(130) 사이에 제3 정공 수송층(172), 제2 발광층(174), 제2 전자 수송층(176), 전자 주입층(178)이 차례로 적층되어 있다. 이때, 제2 발광층(174)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 하나의 호스트에 인광 Yellow-Green 도펀트(phosphorescence Yellow-phosphorescence Green)를 도핑하여 이루어진 단일 발광층이거나 두 개의 호스트에 인광 Yellow-Green 도펀트를 도핑하여 이루어진 단일 발광층일 수 있다. 이와 같이, 백색 유기 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 스택(160)으로부터 청색(B)가 발광되며, 제2 스택(170)으로부터 노랑색(YG)이 발광되어 백색 광이 구현된다. 이때, 인광 옐로우-그린(Yellow-Green) 도펀트의 파장대는 540nm~580nm의 범위를 가진다. 또한, 제2 발광층(174)은 제2 전극(150)으로부터 10nm~100nm에 위치한다. The
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 foregoing description is merely illustrative of the present invention, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the specification of the present invention are not intended to limit the present invention. The scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 : 기판 110: 제1 전극
120,160 : 제1 스택 122 : 제1 공통층
124,166 : 제1 발광층 126 : 전자 수송층
130 : 전하 생성층 132 : N 타입 유기층
134 : P 타입 유기층 140,170 : 제2 스택
142 : 정공 수송층 144,174 : 제2 발광층
146 : 제2 공통층 150 : 제2 전극
162 : 정공 주입층 164 : 제1 정공 수송층
165 : 제2 정공 수송층 168 : 제1 전자 수송층
172 : 제3 정공 수송층 176 : 제2 전자 수송층
178 : 전자 주입층100 substrate 110: first electrode
120,160: first stack 122: first common layer
124,166 first
130: charge generation layer 132: N type organic layer
134: P-type organic layer 140170: second stack
142 hole transport layer 144,174 second light emitting layer
146: second common layer 150: second electrode
162: hole injection layer 164: first hole transport layer
165: second hole transport layer 168: first electron transport layer
172: third hole transport layer 176: second electron transport layer
178: electron injection layer
Claims (8)
상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 제1 공통층, 제1 발광층, 전자 수송층이 순차적으로 적층된 제1 스택;
상기 제1 스택과 제2 전극 사이에 정공 수송층, 제2 발광층, 제2 공통층이 순차적으로 적층된 제2 스택;
제1 스택과 제2 스택 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형 조절을 하는 전하 생성층을 포함하며,
상기 제1 공통층의 두께는 100nm~200nm 범위로 형성되는 백색 유기 발광 소자.First and second electrodes opposed to each other on a substrate;
A first stack in which a first common layer, a first light emitting layer, and an electron transporting layer are sequentially stacked between the first electrode and the second electrode;
A second stack in which a hole transport layer, a second light emitting layer, and a second common layer are sequentially stacked between the first stack and the second electrode;
A charge generation layer formed between the first stack and the second stack to control charge balance between the stacks;
The thickness of the first common layer is a white organic light emitting device is formed in the range of 100nm ~ 200nm.
The white organic light emitting diode of claim 1, wherein the first emission layer is positioned at 100 to 400 nm from the first electrode, and the second emission layer is located at 100 to 600 nm from the second electrode.
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