KR20140055968A - 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구동 전압 감소 및 효율을 증가시킬 수 있는 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수 개의 스택들과, 상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층을 포함하며, 상기 P 타입 전하 생성층은 적어도 하나의 전자 끌기(electron-withdrawing) 치환기를 가지는 제1 유기물과, 적어도 하나의 아로마틱 아민(Aromatic Amine)을 포함하는 제2 유기물로 형성되며, 상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 유기물에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 도핑되는 것을 특징으로 한다.

Description

유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로 특히, 구동 전압 감소와 효율을 증가시킬 수 있는 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판 표시 장치로 유기 발광층의 발광량을 제어하여 영상을 표시하는 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치가 각광받고 있다. 이러한, 유기 발광 표시 장치는 별도의 광원을 요구하지 않으며, 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위해 경쟁력 있는 어플리케이션으로 고려되고 있다.
이때, 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device: OLED)는 전극 사이의 얇은 발광층을 이용한 자발광 소자로 종이와 같이 박막화가 가능하다는 장점을 갖고 있다. 구체적으로, 유기 발광 소자는 양극(anode), 정공 주입층(Hole Transport Layer;HTL), 정공 수송층(Hole Injection Layer;HIL), 발광층, 전자 수송층(Electron Injection Layer;EIL), 전자 주입층(Electron Transport Layer;ETL), 음극(cathode)을 포함한다.
이와 같이, 유기 발광 표시 장치에 이용되는 유기 발광 소자는 단일-스택으로 이루어지기도 하지만, 다수개의 스택을 가지는 멀티-스택의 구조로 되어가고 있다.
이러한, 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 양극과 음극, 양극과 음극 사이에 순차적으로 적층된 제1 스택, 전하 생성층, 제2 스택을 포함한다.
이때, 제1 스택은 양극 상에 형성된 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함하며, 제2 스택은 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층을 포함한다.
전하 생성층은 제1 및 제2 스택 사이에 위치하여 제1 및 제2 스택의 전하 균형을 조절하며, N 타입 전하 생성층과 P 타입 전하 생성층을 포함한다.
이때, P 타입 전하 생성층은 정공과 전자를 생성하며, N 타입 전하 생성층으로 전자를 주입하며, 제2 스택의 정공 수송층으로 정공을 주입한다. 하지만, P 타입 전하 생성층과 제2 스택의 정공 수송층 사이의 계면에서 전자와 정공이 생성된다. 이에 따라, P 타입 전하 생성층으로부터 생성된 전자는 N 타입 전하 생성층으로 전자가 제대로 이동하지 못한다. 즉, N 타입 전하 생성층으로 주입 특성이 저하되며, 그에 따른 구동 전압이 상승되는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 구동 전압 감소와 효율을 증가시킬 수 있는 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극과; 상기 제1 및 제2 전극 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수 개의 스택들과; 상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층을 포함하며, 상기 P 타입 전하 생성층은 적어도 하나의 전자 끌기(electron-withdrawing) 치환기를 가지는 제1 유기물과, 적어도 하나의 아로마틱 아민(Aromatic Amine)을 포함하는 제2 유기물로 형성되며, 상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 유기물에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 도핑되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 형성된 구동 박막 트랜지스터와; 상기 구동 박막 트랜지스터와 접속된 제1 전극과; 상기 제1 전극 상에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수개의 스택들과; 상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층과, 상기 스택들 상에 형성된 제2 전극을 포함하며, 상기 P 타입 전하 생성층은 적어도 하나의 전자 끌기(electron-withdrawing) 치환기를 가지는 제1 유기물과, 적어도 하나의 아로마틱 아민(Aromatic Amine)을 포함하는 제2 유기물로 형성되며, 상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 유기물에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 도핑되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 유기물은 CN, NO2, F, Cl, Br, I 중 적어도 하나의 전자 끌기 치환기를 포함하는 헤테로사이클릭 고리(heterocyclic ring) 화합물로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 유기물은 하기 [화학식 1]로 표시되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
.
상기 제2 유기물은 하기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3] 중 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 2-1] [화학식 2-2]
Figure pat00002
Figure pat00003
[화학식 2-3]
.
상기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3]의 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8은 C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되며, R9, R10은 수소이거나, C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되거나, N,S,P 원소를 적어도 하나 이상 가지며, C3~C17 헤테로 고리화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 유기물과 혼합되어 상기 P타입 전하 생성층을 이루는 상기 제2 유기물은 1~50%의 부피비를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 유기물과 혼합되어 상기 P타입 전하 생성층을 이루는 상기 제2 유기물은 15~35%의 부피비를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 아민(Amine)은 1개이상 6개이하의 질소를 가지며, 아로마틱(Aromatic)은 탄소수가 6개이상 40개이하의 아로마틱 고리(Aromatic Ring)를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 아로마틱 고리(Aromatic Ring)은 페닐(Phenyl), 페닐(Phenyl) 유도체, 나프틸(Naphthyl), 나프틸(Naphthyl) 유도체, 안트라센(Anthrancene), 안트라센(Anthrancene) 유도체, 파이렌(Pyrene), 파이렌(Pyrene) 유도체, 페릴렌(Perylene), 페릴렌(Perylene) 유도체 중 적어도 하나로 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)을 포함하는 탄소수가 20개이상 60개이하인 것을 특징으로 한다.
상기 알칼리 금속은 Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,Yb에서 선택되며, 알칼리 토금속은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
상기 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속은 상기 N 타입 전하 생성층의 부피를 기준으로 0.5%~10%로 도핑되는 것을 특징으로 한다.
상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 파이렌(Pyrene)을 코어로 하는 화합물로 형성되며, 하기 [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 중 적어도 하나의 파이렌(Pyrene) 화합물로 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 3-1] [화학식 3-2]
Figure pat00005
Figure pat00006
[화학식 3-3] [화학식 3-4] [화학식 3-5]
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
.
상기 [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 각각의 R1,R2,R3,R4은 하기 [화학식 4-1] 내지 [화학식 4-72]에서 독립적으로 선택되며, 상기 R1,R2, R3,R4는 서로 다르거나 동일한 것을 특징으로 한다.
[화학식 4-1] [화학식 4-2] [화학식 4-3]
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
[화학식 4-4] [화학식 4-5] [화학식 4-6]
Figure pat00013
.
Figure pat00014
Figure pat00015
[화학식 4-7] [화학식 4-8] [화학식 4-9]
Figure pat00016
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[화학식 4-10] [화학식 4-11] [화학식 4-12]
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
[화학식 4-13] [화학식 4-14]
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Figure pat00023
[화학식 4-15] [화학식 4-16]
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Figure pat00025
[화학식 4-17] [화학식 4-18]
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[화학식 4-19] [화학식 4-20] [화학식 4-21]
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Figure pat00029
Figure pat00030
[화학식 4-22] [화학식 4-23] [화학식 4-23]
Figure pat00031
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[화학식 4-25] [화학식 4-26]
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Figure pat00035
[화학식 4-27] [화학식 4-28]
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[화학식 4-29] [화학식 4-30] [화학식 4-31]
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Figure pat00039
Figure pat00040
[화학식 4-32] [화학식 4-33]
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Figure pat00042
[화학식 4-34] [화학식 4-35] [화학식 4-36]
Figure pat00043
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[화학식 4-37] [화학식 4-38]
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[화학식 4-39] [화학식 4-40]
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[화학식 4-41] [화학식 4-42] [화학식 4-43]
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[화학식 4-44] [화학식 4-45]
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[화학식 4-46] [화학식 4-47] [화학식 4-48]
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[화학식 4-49] [화학식 4-50]
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[화학식 4-51] [화학식 4-52]
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[화학식 4-53] [화학식 4-54] [화학식 4-55]
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[화학식 4-56] [화학식 4-57]
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[화학식 4-58] [화학식 4-59] [화학식 4-60]
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[화학식 4-61] [화학식 4-62]
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[화학식 4-63] [화학식 4-64]
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[화학식 4-65] [화학식 4-66]
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[화학식 4-67] [화학식 4-68]
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[화학식 4-69] [화학식 4-70]
Figure pat00078
Figure pat00079
[화학식 4-71] [화학식 4-72]
Figure pat00080
Figure pat00081
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 본 발명에 따른 제1 및 제2 유기물로 P 타입 전하 생성층을 형성함으로써 전자 및 정공이 P 타입 전하 생성층 내에서 넓게 골고루 분포한다. 또한, N 타입 전하 생성층에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 도핑함으로써 N 타입 전하 생성층 내에 갭 스테이트가 형성되며, 갭 스테이트에 의해 P 타입 전하 생성층으로부터 전자가 N 타입 전하 생성층으로 전자 주입이 용이하게 된다.
이에 따라, P 타입 전하 생성층은 N 타입 전하 생성층으로 전자를 잘 주입 및 전달할 수 있으며, 그에 따라 유기 발광 소자의 구동 전압이 낮다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 유기 발광 소자에 따른 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 유기 발광 소자에 따른 밴드 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구동 전압과 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구동 전압을 나타낸 그래프이고, 도 4b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 효율과 비교예에 따른 유기 발광 소자의 효율을 나타낸 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 P형 전하 생성층에 포함되는 제2 유기물의 부피비에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압 및 수명을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
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.
본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 유기 발광 소자에 따른 실시 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 유기 발광 소자에 따른 밴드 다이어그램을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 도 1에 도시된 바와 같이 기판 상에 서로 대향된 제1 전극(412) 및 제2 전극(414)과, 제1 및 제2 전극(412,414) 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수개의 스택(420,424,426)과, 스택들(420,424,426) 사이에 형성되어 각 스택들(420,424,426)의 전하 균형을 조절하는 전하 생성층(422)을 포함하는 멀티-스택 구조를 가진다. 이러한, 멀티-스택(Multi-Stack) 구조의 유기 발광 소자에 포함된 다수개의 스택들(420,424,426)은 서로 동일한 색의 발광층을 포함하거나, 서로 다른 색의 발광층을 포함할 수 있다. 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하는 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 광이 혼합되어 백색 광을 구현할 수 있다.
이때, 본 발명의 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 도 2를 결부하여 제1 스택(210), 전하 생성층(220), 제2 스택(230)을 포함하며, 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 멀티-스택 구조의 유기 발광 소자는 기판(100) 상에 서로 대향된 제1 전극(242) 및 제2 전극(244)과, 제1 전극(242)과 제2 전극(244) 사이에 적층된 제1 스택(210), 전하생성층(Charge Generation Layer;220) 및 제2 스택(230)을 포함하는 멀티-스택 구조를 가진다. 이러한, 멀티-스택(Multi-Stack) 구조의 유기 발광 소자는 각 스택에 서로 다른 색의 발광층을 포함하며, 각 스택의 발광층으로부터 출사되는 광이 혼합되어 백색 광을 구현한다. 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 제1 발광층(218)으로부터 출사되는 청색(Blue) 광과 제2 발광층(234)으로부터 출사되는 옐로우-그린(Yellow-Green) 광이 혼합되어 백색 광이 구현된다. 이때, 각 스택으로부터 출사되는 빛이 혼합되어 백색광을 구현하면 되므로 제1 및 제2 발광층(218,234) 각각은 청색광과 옐로우-그린광으로 한정하지 않는다. 또한, 도 2에는 제1 및 제2 발광층(218,234)으로부터 출사되는 빛이 하부로 출사되는 바텀 발광 방식을 도시하고 있지만, 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 탑 발광 방식 또는 양면 발광 방식으로 빛을 출사할 수 있다. 따라서, 이에 한정하지 않는다.
제1 전극(242)은 양극으로 TCO(Transparent Conductive Oxide; 이하, TCO)와 같은 투명 도전 물질로 ITO(Indum Tin Oxide; 이하,ITO), IZO(Indum Zinc Oxide; 이하,IZO) 등으로 형성된다.
제2 전극(244)은 음극으로 알루미늄과 같이 반사성 금속 재질로 금(Au), 몰리브덴(MO), 크롬(Cr), 구리(Cu), LiF 등으로 형성되거나, 알루미늄과 LiF 합금으로 형성된다.
제1 스택(210)은 제1 전극(242)과 전하 생성층(220) 사이에 정공 주입층(Hole Injection Layer)(HIL;214), 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer)(HTL1;216), 제1 발광층(Emtting Layer)(EML1;218), 제1 전자 수송층(Electron Transport Layer)(ETL1;212)이 차례로 적층된다. 이때, 제1 발광층(218)은 형광 청색 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 청색을 출사한다. 또한, 제1 정공 수송층(216)과 제1 발광층(218) 사이에 적어도 하나의 정공 수송층을 더 구비할 수 있다.
제2 스택(230)은 제2 전극(244)과 전하 생성층(220) 사이에 제2 정공 수송층(HTL2;232), 제2 발광층(EML2;234), 제2 전자 수송층(ETL2;236), 전자 주입층(Electron Injection Layer)(EIL;238)이 차례로 적층된다. 이때, 제2 발광층(234)은 인광 옐로우-그린(Yellow-green) 도펀트와 호스트가 포함된 발광층으로 옐로우-그린색을 출사한다. 또한, 제2 정공 수송층(236)과 제2 발광층(234) 사이에 적어도 하나의 정공 수송층을 더 구비할 수 있다.
전하 생성층(Charge Generation Layer;CGL)(220)은 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절한다. 이러한, 전하 생성층(220)은 제2 스택(230)과 인접하게 위치하여 전자와 정공을 생성 및 주입하는 P 타입 전하 생성층(P-CGL;220b)과, 전자를 제1 스택(210)의 제1 전자 수송층(212)에 주입하는 N 타입 전하 생성층(N-CGL;220a)으로 이루어진다.
P 타입 전하 생성층(220b)은 정공과 전자를 생성하며, 생성된 정공을 인접한 제2 스택(230)의 제2 정공 수송층(232)으로 주입하며, 생성된 전자를 N 타입 전하 생성층(220a)으로 주입한다. 이러한, P 타입 전하 생성층(220b)은 제1 유기물 및 제2 유기물로 형성된다. 제1 유기물은 적어도 하나의 전자 끌기(electron-withdrawing) 치환기를 가지는 헤테로사이크릭 고리(heterocyclic ring) 화합이며, 전자 끌기 치환기는 CN, NO2, F, Cl, Br, I 중 적어도 하나로 형성된다. 제2 유기물은 적어도 하나의 아로마틱 아민(Aromatic Amine)을 포함하며, 아민(Amine)은 1개이상 6개이하의 질소를 가지며, 아로마틱(Aromatic)은 탄소수가 6개이상 40개이하의 아로마틱 고리(Aromatic Ring)를 가진다.
여기서, 아로마틱 고리(Aromatic Ring)은 페닐(Phenyl), 페닐(Phenyl) 유도체, 나프틸(Naphthyl), 나프틸(Naphthyl) 유도체, 안트라센(Anthrancene), 안트라센(Anthrancene) 유도체, 파이렌(Pyrene), 파이렌(Pyrene) 유도체, 페릴렌(Perylene), 페릴렌(Perylene) 유도체 중 적어도 하나로 선택된다. 또한, 제1 유기물과 혼합되어 P타입 전하 생성층(220b)을 이루는 제2 유기물은 1~50%의 부피비, 바람직하게는 15~35%의 부피비를 가진다.
이와 같이, P 타입 전하 생성층(220b)에 제1 및 제2 유기물로 형성함으로써 도 3에 도시된 바와 같이 전자 및 정공이 P 타입 전하 생성층(220b) 내에서 넓게 골고루 분포한다.
또한, 제1 유기물은 하기 [화학식 1]으로 형성된다.
[화학식 1]
Figure pat00082
그리고, 제2 유기물은 하기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3] 중 어느 하나로 선택된다.
[화학식 2-1] [화학식 2-2] [화학식 2-3]
Figure pat00083
Figure pat00084
Figure pat00085
.
상기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3]의 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8은 C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되며, R9, R10은 수소이거나, C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되거나, N,S,P 원소를 적어도 하나 이상 가지며, C3~C17을 가지는 헤테로 고리화합물 중에서 선택된다.
상기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3]의 화합물의 구체적인 예는 다음과 같다.
Figure pat00086
Figure pat00087
PC-01 PC-02
Figure pat00088
Figure pat00089
PC-03 PC-04
Figure pat00090
Figure pat00091
PC-05 PC-06
Figure pat00092
Figure pat00093
PC-07 PC-08
Figure pat00094
Figure pat00095
PC-09 PC-10
Figure pat00096
Figure pat00097
PC-11 PC-12
Figure pat00098
Figure pat00099
PC-13 PC-14
Figure pat00100
Figure pat00101
PC-15 PC-16
Figure pat00102
Figure pat00103
PC-17 PC-18
Figure pat00104
Figure pat00105
PC-19 PC-20
Figure pat00106
Figure pat00107
PC-21 PC-22
Figure pat00108
Figure pat00109
PC-23 PC-24
Figure pat00110
Figure pat00111
PC-25 PC-26
Figure pat00112
Figure pat00113
PC-27 PC-28
Figure pat00114
Figure pat00115
PC-29 PC-30
Figure pat00116
Figure pat00117
PC-31 PC-32
Figure pat00118
Figure pat00119
PC-33 PC-34
Figure pat00120
Figure pat00121
PC-35 PC-36
N 타입 전하 생성층(220a)은 P 타입 전하 생성층(220b)으로부터 주입된 전자를 제1 스택(210)의 제1 전자 수송층(212)으로 주입 및 수송한다. N 타입 전하 생성층(220a)은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 유기물에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 도핑된다. N 타입 전하 생성층(220a)은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)을 포함하는 탄소수가 20개이상 60개이하이다. 알칼리 금속은 Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,Yb에서 선택되며, 알칼리 토금속은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra에서 선택된다. N 타입 전하 생성층(220a)의 부피를 기준으로 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속이 0.5%~10%로 도핑된다. N 타입 전하 생성층(220a)은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 파이렌(Pyrene)을 코어로 하는 화합물로 형성되며, [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 중 적어도 하나의 파이렌(Pyrene) 화합물로 선택된다.
한편, N 타입 전하 생성층(220a)의 재질의 sp2-Nitrogen(이중결합된 질소)은 전자가 상대적으로 풍부하므로 알칼리 금속과 가상 연결(binding)되어 갭 스테이트(gap state)를 형성한다. 도 3에 도시된 바와 같이 갭 스테이트(gat state)에 의해 P 타입 전하 생성층(220b)으로부터 생성된 전자가 N 타입 전하 생성층(220a)에 용이하게 주입된다. 즉, P 타입 전하 생성층(220b)의 LUMO 레벨에 있는 정공이 알칼리 금속의 도핑에 의해 만들어진 갭 스테이트를 통해 N 타입 전하 생성층의 LUMO 레벨로 용이하게 전달된다. 뿐만 아니라, 도 3에 도시된 바와 같이 P 타입 전하 생성층(220b)으로부터 생성된 정공도 제2 정공 수송층(232)의 HOMO 레벨로 전달이 용이해진다.
[화학식 3-1]
Figure pat00122
[화학식 3-2]
Figure pat00123
[화학식 3-3]
Figure pat00124
[화학식 3-4]
Figure pat00125
[화학식 3-5]
Figure pat00126
상기 [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 각각의 R1,R2,R3,R4은 하기 [화학식 4-1] 내지 [화학식 4-72]에서 독립적으로 선택된다. R1,R2,R3,R4은 서로 다른 화합물로 형성되거나 서로 동일한 화합물로 형성될 수도 있다. 예를 들어, [화학식 3-1]의 R1,R2,R3,R4는 동일한 [화학식 4-1]로 형성되거나, [화학식 3-1]의 R1은 [화학식 4-1], R2는 [화학식 4-2], R3은 [화학식 4-3], R4은 [화학식 4-4] 또는[ 화학식 4-3]로 형성된다.
[화학식 4-1] [화학식 4-2] [화학식 4-3]
Figure pat00127
Figure pat00128
Figure pat00129
[화학식 4-4] [화학식 4-5] [화학식 4-6]
Figure pat00130
.
Figure pat00131
Figure pat00132
[화학식 4-7] [화학식 4-8] [화학식 4-9]
Figure pat00133
Figure pat00134
Figure pat00135
[화학식 4-10] [화학식 4-11] [화학식 4-12]
Figure pat00136
Figure pat00137
Figure pat00138
[화학식 4-13] [화학식 4-14]
Figure pat00139
Figure pat00140
[화학식 4-15] [화학식 4-16]
Figure pat00141
Figure pat00142
[화학식 4-17] [화학식 4-18]
Figure pat00143
Figure pat00144
[화학식 4-19] [화학식 4-20]
Figure pat00145
Figure pat00146
[화학식 4-21] [화학식 4-22]
Figure pat00147
Figure pat00148
[화학식 4-23] [화학식 4-24]
Figure pat00149
Figure pat00150
[화학식 4-25] [화학식 4-26]
Figure pat00151
Figure pat00152
[화학식 4-27] [화학식 4-28]
Figure pat00153
Figure pat00154
[화학식 4-29] [화학식 4-30] [화학식 4-31]
Figure pat00155
Figure pat00156
Figure pat00157
[화학식 4-32] [화학식 4-33]
Figure pat00158
Figure pat00159
[화학식 4-34] [화학식 4-35] [화학식 4-36]
Figure pat00160
Figure pat00161
Figure pat00162

[화학식 4-37] [화학식 4-38]
Figure pat00163
Figure pat00164
[화학식 4-39] [화학식 4-40]
Figure pat00165
Figure pat00166
[화학식 4-41] [화학식 4-42] [화학식 4-43]
Figure pat00167
Figure pat00168
Figure pat00169
[화학식 4-44] [화학식 4-45]
Figure pat00170
Figure pat00171
[화학식 4-46] [화학식 4-47] [화학식 4-48]
Figure pat00172
Figure pat00173
Figure pat00174
[화학식 4-49] [화학식 4-50]
Figure pat00175
Figure pat00176
[화학식 4-51] [화학식 4-52]
Figure pat00177
Figure pat00178
[화학식 4-53] [화학식 4-54] [화학식 4-55]
Figure pat00179
Figure pat00180
Figure pat00181
[화학식 4-56] [화학식 4-57]
Figure pat00182
Figure pat00183
[화학식 4-58] [화학식 4-59] [화학식 4-60]
Figure pat00184
Figure pat00185
Figure pat00186
[화학식 4-61] [화학식 4-62]
Figure pat00187
Figure pat00188
[화학식 4-63] [화학식 4-64]
Figure pat00189
Figure pat00190
[화학식 4-65] [화학식 4-66]
Figure pat00191
Figure pat00192
[화학식 4-67] [화학식 4-68]
Figure pat00193
Figure pat00194
[화학식 4-69] [화학식 4-70]
Figure pat00195
Figure pat00196
[화학식 4-71] [화학식 4-72]
Figure pat00197
Figure pat00198
도 4a는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구동 전압과 비교예에 따른 유기 전계 발광 소자의 구동 전압을 나타낸 그래프이고, 도 4b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 효율과 비교예에 따른 유기 발광 소자의 효율을 나타낸 그래프이다. 도 4a, 도 4b 및 [표 1]를 결부하여 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구동 전압, 효율을 설명하기로 한다.


N-CGL
 P-CGL 전류밀도
(10mA/㎠)		 전류밀도
(50mA/㎠)
제1 유기물 제2 유기물 제2 유기물의
부피(%)		 구동
전압(V)		 효율
(cd/A)		 구동
전압(V)
실시예1 [화학식 3-5]
+[화학식 4-1]		 HAT-CN PC-01 30 7.7 76 9.8
비교예1 NCREF
 HAT-CN - -
 8.7 75 10.0
비교예2 [화학식 3-5]
+[화학식 4-1]		 HAT-CN PCREF 30
 12.2 65 5.1
[표 1]에 기재된 비교예 1 및 비교예 2과 본 발명의 실시 예1에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극/HIL/HTL1/EML1/ETL1/N-CGL/P-CGL/HTL2/EML/ETL2/EIL/제2전극으로 구성된다. 실시예1 및 비교예 2의 N형 전하 생성층은 [화학식 3-5]의 파이렌 화합물(pyrene)로 형성되며, [화학식 3-5]의 R1은 [화학식 4-1]의 화합물로 형성되며, 비교예 1의 N형 전하 생성층(NCREF)은 BCP(bathcuproine)로 형성되며, 실시예1와 비교예 1 및 2의 P형 전하 생성층의 제1 유기물은 [화학식 1]의 HAT-CN으로 형성되며, 실시예1의 P형 전하 생성층의 제2 유기물은 PC-01로 형성되며, 비교예 2의 P형 전하 생성층(PCREF)는 9,10-bisphenylamino anthracene로 형성된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
표 1 및 도 4a에 도시된 바와 같이 비교예 1 및 2 보다 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 전압에 따른 전류 밀도가 높아, 10mA/cm2의 전류 밀도와, 50mA/cm2의 전류 밀도를 내기 위한 구동 전압이 비교예 1 및 2 보다 낮아짐을 알 수 있다. 또한, 표 1 및 도 4b에 도시된 바와 같이 비교예 1 및 2 보다 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 효율이 향상되고, 롤-오프(roll-off) 현상이 개선되어 고전류에서의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 P형 전하 생성층에 포함되는 제2 유기물의 부피비에 따른 유기 발광 소자의 구동 전압 및 수명을 설명하기 위한 그래프들이다. 도 5a, 도 5b 및 [표 2]를 결부하여 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 구동 전압 및 수명을 설명하기로 한다.


N-CGL
 P-CGL 전류밀도
(10mA/㎠)		 전류밀도
(50mA/㎠)

T95
수명
제1 유기물 제2 유기물 제2 유기물의
부피(%)		 구동
전압(V)		 효율
(cd/A)		 구동
전압(V)
비교예
3		 [화학식 3-5]
+[화학식 4-1]		 HAT-CN 7.3 81 8.42 100%
실시예
2		 [화학식 3-5]
+[화학식 4-1]		 HAT-CN PC-01 6 7.0 80 8.38 100%
실시예
3		 [화학식 3-5]
+[화학식 4-1]		 HAT-CN PC-01 15
 7.1 81 8.32 110%
실시예
4		 [화학식 3-5]
+[화학식 4-1]		 HAT-CN PC-01 30
 7.2 82 8.28 150%
[표 2]에 기재된 비교예 3 및 본 발명의 실시 예2 내지 4에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극/HIL/HTL1/EML1/ETL1/N-CGL/P-CGL/HTL2/EML/ETL2/EIL/제2전극으로 구성된다. 실시예2 내지 4와 비교예 3의 N형 전하 생성층은 [화학식 3-5]의 파이렌 화합물(pyrene)로 형성되며, [화학식 3-5]의 R1은 [화학식 4-1]의 화합물로 형성되며, 실시예 2 내지 4와 비교예 3의 P형 전하 생성층의 제1 유기물은 [화학식 1]의 HAT-CN으로 형성되며, 실시예 2 내지 4의 P형 전하 생성층의 제2 유기물은 PC-01로 형성된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
표 2 및 도 5a에 도시된 바와 같이 비교예 3 보다 제2 유기물이 혼합된 P형 전하 생성층을 가지는 본 발명의 실시 예 2 내지 4에 따른 유기 발광 표시 장치는 전압에 따른 전류 밀도가 높아, 10mA/cm2의 전류 밀도와, 50mA/cm2의 전류 밀도를 내기 위한 구동 전압이 비교예 3 보다 낮아짐을 알 수 있다. 또한, 표 2 및 도 5b에 도시된 바와 같이 P형 전하 생성층에 포함되는 제2 유기물의 함량이 증가할수록 수명이 향상됨을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치를 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 유기 발광 표시 장치는 발광 소자 기판(101)과, 발광 소자 기판(101)과 접착 필름(152)을 통해 합착된 밀봉 기판(150)을 구비한다.
발광 소자 기판(101) 상에는 구동 박막 트랜지스터와, 구동 박막 트랜지스터와 접속된 유기 발광 소자를 포함한다.
구동 박막 트랜지스터는 도 6에 도시된 바와 같이 발광 소자 기판(101) 상에 버퍼막(116), 액티브층(114)이 형성되며, 게이트 전극(106)은 액티브층(114)의 채널 영역(114C)과 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되게 형성된다. 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)은 게이트 전극(106)과 층간 절연막(118)을 사이에 두고 절연되게 형성된다. 소스 전극(108) 및 드레인 전극(110)은 층간 절연막(126) 및 게이트 절연막(112)을 관통하는 소스 컨택홀(124S) 및 드레인 컨택홀(124D) 각각을 통해 n+ 불순물이 주입된 액티브층(114)의 소스 영역(114S) 및 드레인 영역(114D) 각각과 접속된다. 또한, 액티브층(114)은 오프 전류를 감소시키기 위해 채널 영역(114C)과 소스 및 드레인 영역(114S,114D) 사이에 n- 불순물이 주입된 엘디디(Light Droped Drain; LDD) 영역(미도시) 더 구비하기도 한다. 또한, 기판(101) 상에 형성된 구동 박막 트랜지스터 상에는 유기 절연 물질로 형성된 화소 보호막(119)이 형성된다. 또는, 구동 박막 트랜지스터 상의 화소 보호막은 무기 절연 물질로 형성된 무기 보호막과 유기 절연 물질로 형성된 유기 보호막으로 두 층으로 형성될 수 있다.
유기 발광 소자는 구동 박막 트랜지스터의 드레인 전극(110)과 화소 컨택홀(122)을 통해 접속된 제1 전극(242)과, 제1 전극(242)을 노출시키는 뱅크홀이 형성된 뱅크 절연막(136)과, 제1 전극(242) 상에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수개의 스택들과, 상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하는 전하 생성층과, 상기 다수의 스택들 상에 형성된 제2 전극(244)을 포함한다. 이때, 유기 발광 소자는 도 1 내지 도 3을 통해 구체적으로 설명한 유기 발광 소자와 동일한 구성요소와 기능을 가지므로 생략하기로 한다.
보호막(148)은 유기 발광 소자와 접착 필름(152) 사이에 형성되어 유기 발광 소자가 수분 또는 산소 등에 의해 손상되거나 발광 특성이 저하되는 것을 방지한다. 특히, 보호막(148)은 접착 필름(152)과 접촉하도록 형성되어 유기 전계 발광 소자의 측면 및 전면으로부터 수분, 수소 및 산소 등이 유입되는 것을 차단한다. 이러한, 보호막(148)은 SiNx 또는 SiOx 등의 무기 절연막으로 형성된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 p+ 또는 n+ 불순물이 도핑된 스토리지 하부 전극(132)과 스토리지 상부 전극(134)이 게이트 절연막(112)을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전극(242)에 충전된 데이터 신호를 다음 데이터 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 한다.
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.
100 : 기판 210 : 제1 스택
212 : 제1 전자 수송층 214 : 정공 주입층
216 : 제1 정공 수송층 218 : 제1 발광층
220 : 전하 생성층
220a : N 타입 전하 생성층 220b : P 타입 전하 생성층
230 : 제2 스택 232 : 제2 정공 수송층
234 : 제2 발광층 236 : 제2 전자 수송층
238 : 전자 주입층 242 : 제1 전극
244 : 제2 전극

Claims (28)

  1. 기판 상에 서로 대향된 제1 전극 및 제2 전극과;
    상기 제1 및 제2 전극 사이에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수 개의 스택들과;
    상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어진 전하 생성층을 포함하며,
    상기 P 타입 전하 생성층은 적어도 하나의 전자 끌기(electron-withdrawing) 치환기를 가지는 제1 유기물과, 적어도 하나의 아로마틱 아민(Aromatic Amine)을 포함하는 제2 유기물로 형성되며,
    상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 유기물에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 도핑되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기물은 CN, NO2, F, Cl, Br, I 중 적어도 하나의 전자 끌기 치환기를 포함하는 헤테로사이클릭 고리(heterocyclic ring) 화합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기물은 하기 [화학식 1]로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure pat00199
    .
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 유기물은 하기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3] 중 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자:
    [화학식 2-1]
    Figure pat00200

    [화학식 2-2]
    Figure pat00201

    [화학식 2-3]
    Figure pat00202
    .
  5. 제4항에 있어서,
    상기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3]의 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8은 C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되며, R9, R10은 수소이거나, C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되거나, N,S,P 원소를 적어도 하나 이상 가지며, C3~C17 헤테로 고리화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기물과 혼합되어 상기 P타입 전하 생성층을 이루는 상기 제2 유기물은 1~50%의 부피비를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 유기물과 혼합되어 상기 P타입 전하 생성층을 이루는 상기 제2 유기물은 15~35%의 부피비를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아민(Amine)은 1개이상 6개이하의 질소를 가지며, 아로마틱(Aromatic)은 탄소수가 6개이상 40개이하의 아로마틱 고리(Aromatic Ring)를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 아로마틱 고리(Aromatic Ring)은 페닐(Phenyl), 페닐(Phenyl) 유도체, 나프틸(Naphthyl), 나프틸(Naphthyl) 유도체, 안트라센(Anthrancene), 안트라센(Anthrancene) 유도체, 파이렌(Pyrene), 파이렌(Pyrene) 유도체, 페릴렌(Perylene), 페릴렌(Perylene) 유도체 중 적어도 하나로 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)을 포함하는 탄소수가 20개이상 60개이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리 금속은 Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,Yb에서 선택되며, 알칼리 토금속은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속은 상기 N 타입 전하 생성층의 부피를 기준으로 0.5%~10%로 도핑되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 파이렌(Pyrene)을 코어로 하는 화합물로 형성되며, 하기 [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 중 적어도 하나의 파이렌(Pyrene) 화합물로 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [화학식 3-1] [화학식 3-2]
    Figure pat00203
    Figure pat00204

    [화학식 3-3] [화학식 3-4] [화학식 3-5]
    Figure pat00205
    Figure pat00206
    Figure pat00207
  14. 제13항에 있어서,
    상기 [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 각각의 R1,R2,R3,R4은 하기 [화학식 4-1] 내지 [화학식 4-72]에서 독립적으로 선택되며, 상기 R1,R2, R3,R4는 서로 다르거나 동일한 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
    [화학식 4-1] [화학식 4-2] [화학식 4-3]
    Figure pat00208
    Figure pat00209
    Figure pat00210

    [화학식 4-4] [화학식 4-5] [화학식 4-6]
    Figure pat00211
    .
    Figure pat00212
    Figure pat00213

    [화학식 4-7] [화학식 4-8] [화학식 4-9]
    Figure pat00214
    Figure pat00215
    Figure pat00216

    [화학식 4-10] [화학식 4-11] [화학식 4-12]
    Figure pat00217
    Figure pat00218
    Figure pat00219

    [화학식 4-13] [화학식 4-14]
    Figure pat00220
    Figure pat00221

    [화학식 4-15] [화학식 4-16]
    Figure pat00222
    Figure pat00223

    [화학식 4-17] [화학식 4-18]
    Figure pat00224
    Figure pat00225

    [화학식 4-19] [화학식 4-20]
    Figure pat00226
    Figure pat00227

    [화학식 4-21] [화학식 4-22]
    Figure pat00228
    Figure pat00229

    [화학식 4-23] [화학식 4-24]
    Figure pat00230
    Figure pat00231

    [화학식 4-25] [화학식 4-26]
    Figure pat00232
    Figure pat00233

    [화학식 4-27] [화학식 4-28]
    Figure pat00234
    Figure pat00235

    [화학식 4-29] [화학식 4-30] [화학식 4-31]
    Figure pat00236
    Figure pat00237
    Figure pat00238

    [화학식 4-32] [화학식 4-33]
    Figure pat00239
    Figure pat00240

    [화학식 4-34] [화학식 4-35] [화학식 4-36]
    Figure pat00241
    Figure pat00242
    Figure pat00243

    [화학식 4-37] [화학식 4-38]
    Figure pat00244
    Figure pat00245

    [화학식 4-39] [화학식 4-40]
    Figure pat00246
    Figure pat00247

    [화학식 4-41] [화학식 4-42] [화학식 4-43]
    Figure pat00248
    Figure pat00249
    Figure pat00250

    [화학식 4-44] [화학식 4-45]
    Figure pat00251
    Figure pat00252

    [화학식 4-46] [화학식 4-47] [화학식 4-48]
    Figure pat00253
    Figure pat00254
    Figure pat00255

    [화학식 4-49] [화학식 4-50]
    Figure pat00256
    Figure pat00257

    [화학식 4-51] [화학식 4-52]
    Figure pat00258
    Figure pat00259

    [화학식 4-53] [화학식 4-54] [화학식 4-55]
    Figure pat00260
    Figure pat00261
    Figure pat00262

    [화학식 4-56] [화학식 4-57]
    Figure pat00263
    Figure pat00264

    [화학식 4-58] [화학식 4-59] [화학식 4-60]
    Figure pat00265
    Figure pat00266
    Figure pat00267

    [화학식 4-61] [화학식 4-62]
    Figure pat00268
    Figure pat00269

    [화학식 4-63] [화학식 4-64]
    Figure pat00270
    Figure pat00271

    [화학식 4-65] [화학식 4-66]
    Figure pat00272
    Figure pat00273

    [화학식 4-67] [화학식 4-68]
    Figure pat00274
    Figure pat00275

    [화학식 4-69] [화학식 4-70]
    Figure pat00276
    Figure pat00277

    [화학식 4-71] [화학식 4-72]
    Figure pat00278
    Figure pat00279
  15. 기판 상에 형성된 구동 박막 트랜지스터와;
    상기 구동 박막 트랜지스터와 접속된 제1 전극과;
    상기 제1 전극 상에 적층되어 특정한 빛을 출사하도록 발광층을 포함하는 다수개의 스택들과;
    상기 스택들 사이에 형성되어 각 스택들 간의 전하 균형을 조절하도록 N 타입 전하 생성층 및 P 타입 전하 생성층으로 이루어지는 전하 생성층과,
    상기 스택들 상에 형성된 제2 전극을 포함하며,
    상기 P 타입 전하 생성층은 적어도 하나의 전자 끌기(electron-withdrawing) 치환기를 가지는 제1 유기물과, 적어도 하나의 아로마틱 아민(Aromatic Amine)을 포함하는 제2 유기물로 형성되며,
    상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 유기물에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속이 도핑되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 유기물은 CN, NO2, F, Cl, Br, I 중 적어도 하나의 전자 끌기 치환기를 포함하는 헤테로사이클릭 고리(heterocyclic ring) 화합물로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 유기물은 하기 [화학식 1]로 표시되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00280
    .
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제2 유기물은 하기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3] 중 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치:
    [화학식 2-1]
    Figure pat00281

    [화학식 2-2]
    Figure pat00282

    [화학식 2-3]
    Figure pat00283
    .
  19. 제18항에 있어서,
    상기 [화학식 2-1], [화학식 2-2],[화학식 2-3]의 R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8은 C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되며, R9, R10은 수소이거나, C6~C20 방향족 그룹 중에서 선택되거나, N,S,P 원소를 적어도 하나 이상 가지며, C3~C17 헤테로 고리화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1 유기물과 혼합되어 상기 P타입 전하 생성층을 이루는 상기 제2 유기물은 1~50%의 부피비를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 유기물과 혼합되어 상기 P타입 전하 생성층을 이루는 상기 제2 유기물은 15~35%의 부피비를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 아민(Amine)은 1개이상 6개이하의 질소를 가지며, 아로마틱(Aromatic)은 탄소수가 6개이상 40개이하의 아로마틱 고리(Aromatic Ring)를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 아로마틱 고리(Aromatic Ring)은 페닐(Phenyl), 페닐(Phenyl) 유도체, 나프틸(Naphthyl), 나프틸(Naphthyl) 유도체, 안트라센(Anthrancene), 안트라센(Anthrancene) 유도체, 파이렌(Pyrene), 파이렌(Pyrene) 유도체, 페릴렌(Perylene), 페릴렌(Perylene) 유도체 중 적어도 하나로 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)을 포함하는 탄소수가 20개이상 60개이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  25. 제15항에 있어서,
    상기 알칼리 금속은 Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,Yb에서 선택되며, 알칼리 토금속은 Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  26. 제15항에 있어서,
    상기 알칼리 토금속 또는 알칼리 금속은 상기 N 타입 전하 생성층의 부피를 기준으로 0.5%~10%로 도핑되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  27. 제15항에 있어서,
    상기 N 타입 전하 생성층은 N을 포함하는 헤테로 사이클릭 고리(heterocyclic Ring)를 포함하는 파이렌(Pyrene)을 코어로 하는 화합물로 형성되며, 하기 [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 중 적어도 하나의 파이렌(Pyrene) 화합물로 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치:
    [화학식 3-1] [화학식 3-2]
    Figure pat00284
    Figure pat00285

    [화학식 3-3] [화학식 3-4] [화학식 3-5]
    Figure pat00286
    Figure pat00287
    Figure pat00288
  28. 제27항에 있어서,
    상기 [화학식 3-1] 내지 [화학식 3-5] 각각의 R1,R2,R3,R4은 하기 [화학식 4-1] 내지 [화학식 4-72]에서 독립적으로 선택되며, 상기 R1,R2, R3,R4는 서로 다르거나 동일한 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
    [화학식 4-1] [화학식 4-2] [화학식 4-3]
    Figure pat00289
    Figure pat00290
    Figure pat00291

    [화학식 4-4] [화학식 4-5] [화학식 4-6]
    Figure pat00292
    .
    Figure pat00293
    Figure pat00294

    [화학식 4-7] [화학식 4-8] [화학식 4-9]
    Figure pat00295
    Figure pat00296
    Figure pat00297


    [화학식 4-10] [화학식 4-11] [화학식 4-12]
    Figure pat00298
    Figure pat00299
    Figure pat00300

    [화학식 4-13] [화학식 4-14]
    Figure pat00301
    Figure pat00302

    [화학식 4-15] [화학식 4-16]
    Figure pat00303
    Figure pat00304

    [화학식 4-17] [화학식 4-18]
    Figure pat00305
    Figure pat00306

    [화학식 4-19] [화학식 4-20]
    Figure pat00307
    Figure pat00308

    [화학식 4-21] [화학식 4-22]
    Figure pat00309
    Figure pat00310

    [화학식 4-23] [화학식 4-24]
    Figure pat00311
    Figure pat00312

    [화학식 4-25] [화학식 4-26]
    Figure pat00313
    Figure pat00314

    [화학식 4-27] [화학식 4-28]
    Figure pat00315
    Figure pat00316

    [화학식 4-29] [화학식 4-30] [화학식 4-31]
    Figure pat00317
    Figure pat00318
    Figure pat00319

    [화학식 4-32] [화학식 4-33]
    Figure pat00320
    Figure pat00321

    [화학식 4-34] [화학식 4-35] [화학식 4-36]
    Figure pat00322
    Figure pat00323
    Figure pat00324

    [화학식 4-37] [화학식 4-38]
    Figure pat00325
    Figure pat00326

    [화학식 4-39] [화학식 4-40]
    Figure pat00327
    Figure pat00328

    [화학식 4-41] [화학식 4-42] [화학식 4-43]
    Figure pat00329
    Figure pat00330
    Figure pat00331

    [화학식 4-44] [화학식 4-45]
    Figure pat00332
    Figure pat00333

    [화학식 4-46] [화학식 4-47] [화학식 4-48]
    Figure pat00334
    Figure pat00335
    Figure pat00336

    [화학식 4-49] [화학식 4-50]
    Figure pat00337
    Figure pat00338

    [화학식 4-51] [화학식 4-52]
    Figure pat00339
    Figure pat00340

    [화학식 4-53] [화학식 4-54] [화학식 4-55]
    Figure pat00341
    Figure pat00342
    Figure pat00343

    [화학식 4-56] [화학식 4-57]
    Figure pat00344
    Figure pat00345

    [화학식 4-58] [화학식 4-59] [화학식 4-60]
    Figure pat00346
    Figure pat00347
    Figure pat00348

    [화학식 4-61] [화학식 4-62]
    Figure pat00349
    Figure pat00350

    [화학식 4-63] [화학식 4-64]
    Figure pat00351
    Figure pat00352

    [화학식 4-65] [화학식 4-66]
    Figure pat00353
    Figure pat00354

    [화학식 4-67] [화학식 4-68]
    Figure pat00355
    Figure pat00356

    [화학식 4-69] [화학식 4-70]
    Figure pat00357
    Figure pat00358

    [화학식 4-71] [화학식 4-72]
    Figure pat00359
    Figure pat00360
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