KR20170071339A

KR20170071339A - 유기 발광 장치

Info

Publication number: KR20170071339A
Application number: KR1020150179555A
Authority: KR
Inventors: 권순갑
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2017-06-23
Also published as: KR102467769B1

Abstract

본 발명에 따른 유기 발광 장치는 애노드, 애노드와 접하는 유기물층, 애노드 상에서 순차적으로 적층된 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층을 갖는 발광부 및 발광부 상의 캐소드를 포함하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치는 정공 수송층의 정공 이동도, 정공 수송층의 두께, 전자 수송층의 전자 이동도 및 전자 수송층의 두께가 일정한 관계를 만족시킴으로써, 유기 발광 소자의 수명 특성이 향상될 수 있다.

Description

유기 발광 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}

본 발명은 유기 발광 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, UV 조사에 따른 수명 저하를 최소화할 수 있는 유기 발광 장치에 관한 것이다.

유기 발광 장치(OLED)는 자체 발광이 가능하고, 별도의 광원이 필요하지 않아 경량 박형으로 제조 가능하다. 또한, 유기 발광 장치는 저전압 구동에 의해 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 색상 구현, 응답 속도, 색시야각, 명암 대비비(contrast ratio; CR)도 우수하여, 차세대 발광 장치로서 연구되고 있다.

유기 발광 장치는 전자와 정공이 결합하여 광을 발광하는 유기 발광층을 포함한다. 일반적으로, 유기 발광 장치는 애노드(anode), 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL), 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL), 유기 발광층(Emitting Layer; EML), 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL), 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL) 및 캐소드(cathode)를 포함한다.

그러나, 오랜 시간 동안 유기 발광 장치를 사용하는 경우, 유기 발광 장치의 발광 성능이 저하된다. 유기 발광 장치의 발광 성능이 저하되는 원인은 다양하다. 특히, 유기 발광 장치가 외광에 의해 지속적으로 UV(Ultra Violet)에 노출되는 것은, 유기 발광 장치의 수명을 저하시키는 중요한 원인이다. 즉, 자연광에 있는 UV에 지속적으로 노출되는 경우에도 유기 발광 장치의 수명 특성이 저하되는 문제점이 있다.

도 1은 종래의 유기 발광 장치에 있어, UV 조사에 의해 수명이 저하되는 원인을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 유기 발광 장치는 기판 상부를 평탄화하는 평탄화층(34), 정공을 공급하는 애노드(40), 유기 발광층을 포함하는 발광부(50), 전자를 공급하는 캐소드(60)가 순차적으로 적층되어 있고, 인접하는 서브 화소 영역을 구분하기 위한 뱅크(35)를 포함한다.

유기 발광 장치가 장시간 UV에 노출되는 경우, 발광부(50) 또는 애노드(40)와 인접하는 유기물층의 아웃 개싱(Out gasing)에 의해, 발광부(50)가 손상을 받게 된다. 보다 구체적으로, 발광부(50)에 인접한 뱅크(35) 또는 애노드(40) 아래에 배치된 평탄화층(34)은 일반적으로 폴리이미드(Polyimide, PI) 또는 이의 유도체와 같은 유기물로 구성된다. 이때, 폴리이미드 또는 이의 유도체는 UV 조사에 의해 헥산니트릴(Hexanitrile)와 같이 부분적으로 음전하를 띄는 가스 화합물(70)을 형성한다. 구체적으로, 헥산니트릴의 나이트릴기(-CN)는 양전하가 탄소 원자들로 가로막혀 있고 음전하가 외곽으로 돌출되어 있는 전하 분포(Charge distribution)를 가지고 있다. 이러한 음전하를 띄는 가스 화합물(70)은 뱅크(35) 또는 평탄화층(34)으로부터 밖으로 배출되고, 이 과정에서 발광부(50)를 구성하는 유기층과 반응한다. 이때, 가스 화합물(70)은 발광부(50) 중 최하단에 배치된 정공 주입층을 구성하는 양전하를 띄는 화합물과 반응하게 된다. 결국, 정공 주입층을 이루는 물질들은 양전하를 잃게 되므로, 유기 발광층으로 원할하게 정공을 주입할 수 없게 된다.

이처럼, 유기 발광 장치에 강한 UV가 조사되거나 유기 발광 장치가 오랜 시간동안 UV에 노출되는 경우, 정공 주입층의 정공 주입 성능이 저하되어, 유기 발광 장치의 수명이 저하되는 문제점이 발생한다.

[관련기술문헌]

1. 백색 유기 발광 소자(특허출원번호 제 10-2007-0053472호)

본 발명의 발명자들은 UV 조사에 따른 유기 발광 장치의 수명 저하가, 정공과 전자가 재결합하여 엑시톤을 형성하여 발광하는 재결합 영역(recombination zone)의 면적 감소에 기인한다는 사실을 인식하였다. 이를 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 2를 참조한다.

도 2는 종래의 유기 발광 장치의 재결합 영역을 설명하기 위한 대략적인 밴드 다이어그램이다. 도 2를 참조하면, 애노드에서 형성된, 캐소드에서 형성된 전자는 유기 발광층으로 이동한다. 유기 발광층에서 정공과 전자가 재결합하여 엑시톤을 형성하여, 빛을 발광한다. 이 때, 재결합 영역은 정공과 전자가 재결합하여 엑시톤이 형성되는 영역을 의미한다. 일반적으로 정공의 이동도가 전자의 이동도보다 크지만, 유기 발광층에서 발광된 광이 캐소드를 통해 상부로 방출되는 탑 에미션(top emission) 방식의 경우 마이크로캐비티(microcavity)의 광학적 거리를 형성하기 위하여 정공 수송층이 전자 수송층에 비해, 예를 들어, 3배 내지 6배 정도 두껍기 때문에, 재결합 영역(A)이 유기 발광층내에서 전자 수송층 쪽에 가깝게 형성된다. 경우에 따라, 재결합 영역은 정공 수송층과 유기 발광층의 계면에 형성될 수도 있다.

그러나, 외광을 통해 유기 발광 장치에 강한 UV가 조사되거나 유기 발광 장치가 오랜 시간동안 UV에 노출되는 경우, 상술한 바와 같이, 유기물층의 아웃 개싱에 의해 정공 주입층이 손상을 받아, 정공 주입 성능이 저하된다. 도 2에 표시된 바와 같이, 정공의 주입이 원활하지 못하게 되어 유기 발광층으로 이동하는 정공의 수가 감소하여(정공이 이동되는 화살표 수의 감소), 재결합 영역은 UV 조사전 재결합 영역(A)에 비하여, 면적이 작아진다. 재결합 영역의 면적이 작아지면, 변경된 재결합 영역(B)에서 형성된 여기된(exited) 엑시톤의 밀도는 증가한다. 여기된 엑시톤은 넓은 재결합 영역(A)에 비해, 빠른 속도로 트리플렛-트리플렛 엑시톤 충돌에 의한 소멸(triplet-triplet collision annihilation, TTA)이 빠르게 진행되어, 열화된다. 과도하게 빠른 엑시톤 간의 충돌로 인해, 결국, 동일한 구동 전압에서 발광 가능한 여기된 엑시톤의 수가 현저히 감소하게 되어, 유기 발광 장치의 수명이 저하된다.

이에 본 발명자들은, 정공 수송층의 정공 이동도 및 두께와 전자 수송층의 전자 이동도 및 두께를 조절하여 엑시톤이 형성되는 재결합 영역을 전자 수송층에 가까운 영역에 형성함으로써, UV 조사에 의한 재결합 영역의 면적 감소를 억제하고, 유기 발광 장치의 수명 저하를 최소화할 수 있는 유기 발광 장치를 발명하였다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 정공 수송층의 정공 이동도, 전자 수송층의 전자 이동도, 정공 수송층의 두께 및 전자 수송층의 두께를 조절하여, 엑시톤이 형성되는 재결합 영역을 유기 발광층 및 전자 수송층의 계면에 인접하도록 제어함으로써, UV 조사에 의한 재결합 영역의 면적 감소를 최소화하는 유기 유기 발광 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 유기 발광 장치의 수명을 향상시킬 수 있고, 특히, 적색 발광 재료를 사용하는 유기 발광층의 수명을 향상시키는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치가 제공된다. 유기 발광 장치는 애노드, 애노드와 접하는 유기물층, 애노드 상에서 순차적으로 적층된 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층을 갖는 발광부 및 발광부 상의 캐소드를 포함하다. 이때, 정공 수송층의 정공 이동도, 정공 수송층의 두께, 전자 수송층의 전자 이동도 및 전자 수송층의 두께가 하기 수학식 1을 만족시킴으로써, 유기 발광 소자의 수명 특성이 향상될 수 있다.

[수학식 1]

유기물층은 UV에 의해 광분해되는 광분해성 화합물 포함할 수 있다.

광분해성 화합물은 UV에 의해 광분해되dj 음전하를 띠는 생성물을 형성할 수 있다.

유기물층은 폴리이미드를 포함할 수 있다.

유기물층은 노드의 일 단부 상에 배치되어 발광 영역을 구획하는 뱅크일 수 있고, 이때, 뱅크는 정공 주입층과 접할 수 있다.

유기물층은 애노드 하부에 배치될 수 있고, 발광부와 이격된 평탄화층일 수 있다.

유기 발광층은 인광 화합물을 포함할 수 있다.

유기 발광층은 적색 광을 발광할 수 있고, 정공 수송층의 두께는 1700Å 내지 2000Å일 수 있다.

유기 발광층은 녹색 광을 발광할 수 있고, 정공 수송층의 두께는 1400Å 내지 1600Å일 수 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치는 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소를 포함한다. 유기 발광 장치는 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소에 공통으로 배치된 정공 주입층; 정공 주입층 상에서, 제1 서브 화소 및 제2 서브 화소 각각에 배치된 제1 정공 수송층 및 제2 정공 수송층; 제1 정공 수송층 및 제2 정공 수송층 각각 상에 배치된 제1 유기 발광층 및 제2 유기 발광층; 정공 주입층 상에서, 제3 서브 화소에 배치된 제3 유기 발광층; 및 제1 유기 발광층, 제2 유기 발광층 및 제3 유기 발광층 각각 상에 배치된 제1 전자 수송층, 제2 전자 수송층 및 제3 전자 수송층을 포함하고, 하기 수학식 2 및 수학식 3 중 적어도 어느 하나를 만족한다.

[수학식 2]

[수학식 3]

제1 유기 발광층 및 제2 유기 발광층 각각은 서로 다른 색의 광을 발광하며, 적색 및 녹색 중 하나의 광을 발광할 수 있다.

제1 유기 발광층 및 제2 유기 발광층 중 적어도 어느 하나는 인광 화합물을 포함할 수 있다.

제3 유기 발광층은 형광 화합물을 포함할 수 있다.

유기 발광 소자는 탑 에미션 유기 발광 소자이고, 애노드로부터 제1 유기 발광층, 제2 유기 발광층 및 제3 유기 발광층까지의 각각의 거리가 서로 상이할 수 있다.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치는 애노드, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 캐소드를 포함한다. 유기 발광 장치는 외광에 의해, 상기 애노드와 접하는 뱅크 또는 평탄화층에서 발생하는 아웃-개싱(out-gasing)에 의해 수명 특성이 저하되지 않도록 정공 수송층의 정공 이동도와 두께 및 전자 수송층의 전자 이동도와 두께가 결정된다.

정공 수송층으로부터 이동된 정공과 전자 수송층으로부터 이동된 전자가 결합하여 광을 방출하는 재결합 영역(recombination zone)은 유기 발광층 내에서 상기 정공 수송층 보다 상기 전자 수송층에 더 근접하여 위치하도록 구성될 수 있다.

재결합 영역의 면적 변화를 최소화하도록 하기 수학식 4를 만족할 수 있다.

[수학식 4]

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명은 정공 수송층의 정공 이동도, 전자 수송층의 전자 이동도, 정공 수송층의 두께 및 전자 수송층의 두께를 일정한 관계내에서 조절함으로써, UV 조사에 의한 재결합 영역의 면적 감소를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명은 외광을 통해 유기 발광 장치에 강한 UV가 조사되거나, 유기 발광 장치가 오랜 시간동안 빛에 노출되었을 때, 발광 성능이 저하되는 것을 최소화하고, 유기 발광 장치의 수명을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 종래의 유기 발광 장치에 있어, UV 조사에 의해 수명이 저하되는 원인을 설명하기 위한 개략적인 확대 단면도이다.
도 2는 종래의 유기 발광 장치의 재결합 영역을 설명하기 위한 대략적인 밴드 다이어그램이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 X 영역에 대한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치의 재결합 영역을 설명하기 위한 대략적인 밴드 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 유기 발광 장치에 있어서, UV 조사 전/후의 적색 발광에 대한 수명을 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 3b는 도 3a의 X 영역에 대한 확대도이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 유기 발광 장치(100)는 기판(110), 박막 트랜지스터(120), 애노드(140), 발광부(150) 및 캐소드(160)를 포함한다.

유기 발광 장치(100)는 복수의 서브 화소(sub pixel)를 포함한다. 서브 화소는 실제 빛이 발광되는 최소 단위의 영역을 말한다. 또한, 복수의 서브 화소가 모여 백색의 광을 표현할 수 있는 최소의 군을 이룰 수 있으며, 예를 들어, 세 개의 서브 화소가 하나의 군으로서, 적색 서브 화소, 녹색 서브 화소 및 청색 화소 서브가 하나의 군을 이룰 수 있다. 그러나, 이에 한정된 것은 아니며, 다양한 서브 화소 설계가 가능하다. 도 3a에서는 설명의 편의를 위해 유기 발광 장치(100)의 복수의 서브 화소 중 하나의 서브 화소만을 도시하였다.

기판(110)은 제조 과정에서 유기 발광 장치(100)의 다양한 구성요소들을 지지하기 위하여 절연 물질로 형성된다. 예를 들어, 기판(110)은 유리 또는 플라스틱과 같은 플렉서빌리티(flexibility)를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 기판(110) 상에 기판(110) 외부로부터의 수분(H₂O) 및 수소(H₂) 등의 침투로부터 유기 발광 장치(100)의 다양한 구성요소들을 보호하기 위한 버퍼층(131)이 형성된다. 다만, 기판(110)은 유기 발광 장치(100)의 제조 과정 중에 제거될 수 있고, 버퍼층(131)은 유기 발광 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.

버퍼층(131) 상에 게이트 전극(121), 액티브층(122), 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 포함하는 박막 트랜지스터(120)가 형성된다. 예를 들어, 기판(110) 상에 액티브층(122)이 형성되고, 액티브층(122) 상에 액티브층(122)과 게이트 전극(121)을 절연시키기 위한 게이트 절연층(132)이 형성된다. 게이트 전극(121)과 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 절연시키기 위한 층간 절연층(133)이 형성되고, 층간 절연층(133) 상에 액티브층(122)과 각각 접하는 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)이 형성된다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 유기 발광 장치(100)에 포함될 수 있는 다양한 박막 트랜지스터 중 구동 박막 트랜지스터만을 도시하였으나, 스위칭 박막 트랜지스터, 커패시터 등도 유기 발광 장치(100)에 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 박막 트랜지스터(120)가 코플래너(coplanar) 구조인 것으로 설명하나, 스태거드(staggered) 구조의 박막 트랜지스터도 사용될 수 있다.

박막 트랜지스터(120) 상에 평탄화층(134)이 형성된다. 평탄화층(134)은 기판(110) 상부를 평탄화하는 기능을 한다. 평탄화층(134)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있으며, 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 평탄화층(134)은 폴리이미드(polyimide) 또는 아크릴(acryl)로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 평탄화층(134)은 박막 트랜지스터(120)와 애노드(140)를 전기적으로 연결하기 위한 컨택홀을 포함한다.

애노드(140)는 평탄화층(134) 상에 배치된다. 애노드(140)는 발광부(150) 중 유기 발광층(153)으로 정공을 공급하도록 구성되는 전극이다. 애노드(140)는 평탄화층(134)의 컨택홀을 통해 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결되고, 예를 들어, 박막 트랜지스터(120)의 소스 전극(123)과 전기적으로 연결될 수 있다. 애노드(140)는 화소 별로 이격되어 배치된다. 애노드(140)는 투명 도전성 물질로 형성되고, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO) 등과 같은 물질로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치(100)가 탑 에미션 방식인 경우, 애노드(400)는 유기 발광층(153)로부터 발광된 광이 애노드(400)에 반사되어 보다 원활하게 상부 방향으로 방출될 수 있도록, 반사층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 애노드(400)는 투명 도전성 물질로 형성된 투명 도전층과 반사층이 차례로 적층된 2층 구조이거나, 투명 도전층, 반사층 및 투명 도전층이 차례로 적층된 3층 구조일 수 있다. 반사층은 은(Ag) 또는 은을 포함하는 합금일 수 있으며, 예를 들어, 은 또는 APC(Ag/Pd/Cu)일 수 있다.

애노드(140) 및 평탄화층(134) 상에 뱅크(135)가 형성된다. 뱅크(135)는 인접하는 서브 화소 영역을 구분한다. 또한, 뱅크(135)는 복수의 서브 화소 영역으로 구성된 화소 영역을 구분할 수도 있다. 이때, 뱅크(135)는 발광부(150)와 접촉하며, 보다 구체적으로, 정공 주입층(151)에 직접 접촉한다. 뱅크(135)는 유기 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 뱅크(134)는 폴리이미드(polyimide), 아크릴(acryl) 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene; BCB)계 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다

캐소드(160)는 애노드(140) 상에 배치된다. 캐소드(160)는 유기 발광층(153)으로 전자를 공급한다. 캐소드(160)는 전자를 공급하여야 하므로 일함수가 낮은 도전성 물질로 형성된다. 보다 구체적으로, 캐소드(160)는 마그네슘(Mg), 은-마그네슘(Ag:Mg) 등과 같은 금속 물질일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치(100)가 탑 에미션 방식의 경우, 캐소드(160)는 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zin Oxide, IZO), 인듐 주석 아연 산화물(Indium Tin Zinc Oxide, ITZO), 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 및 주석 산화물(Tin Oxide, TiO) 계열의 투명 도전성 산화물일 수도 있다.

애노드(140)와 캐소드(160) 사이에 발광부(150)가 배치된다. 발광부(150)에는 필요에 따라 다양한 유기층들이 포함되나, 빛을 발광하기 위한 유기 발광층(153)은 필수적으로 포함되어야 한다.

발광부(150)는 애노드(140) 상에 배치된 정공 주입층 (Hole Injection Layer; HIL)(151), 정공 주입층(151) 상에 배치된 정공 수송층 (Hole Transport Layer; HTL)(152), 정공 수송층(152) 상에 배치된 유기 발광층(Organic Emitting Layer; EML)(153) 및 유기 발광층(153) 상에 배치된 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL)(154)을 포함한다.

정공 주입층(151)은 애노드(140) 상에 배치된다. 정공 주입층(151)은 애노드(140)로부터 유기 발광층(153)으로 정공의 주입을 원활하게 하는 유기층이다. 정공 주입층(151)은, 예를 들어, HAT-CN(dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10.11-hexacarbonitrile), CuPc(phthalocyanine), 및 NPD(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

정공 수송층(152)은 정공 주입층(151) 상에 배치된다. 정공 수송층(152)은 정공 주입층(151)으로부터 유기 발광층(153)으로 원할하게 정공을 전달하는 유기층이다. 정공 수송층(152)은, 예를 들어, NPD(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD(2,2',7,7'-tetrakis(N,N-dimethylamino)-9,9-spirofluorene) 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

유기 발광층(153)은 정공 수송층(152) 상에 배치된다. 유기 발광층(153)은 특정 색의 광을 발광할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층(153)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 황녹색 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고 다른 색의 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수도 있다. 이때, 발광 물질은 인광 물질 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다.

보다 구체적으로, 유기 발광층(153)이 적색 발광을 하는 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline) iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 도펀트를 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있다. 또한, PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나 이에 제한되지 않는다.

또한, 유기 발광층(153)이 녹색 발광을 하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 Ir complex와 같은 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있다. 또한, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum)을 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 유기 발광층(153)이 청색 발광을 하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질을 포함하며, (4,6-F2ppy)2Irpic을 포함하는 도펀트 물질을 포함하는 인광 물질로 이루어질 수 있다. 또한, spiro-DPVBi(4,4'-Bis(2,2-diphenyl-ethen-1-yl)biphenyl), DSA(1-4-di-[4-(N,N-di-phenyl)amino]styryl-benzene), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

전자 수송층(154)은 유기 발광층(153) 상에 배치되며, 전자 주입층으로부터 유기 발광층(153)으로 전자를 전달하는 유기층이다. 전자 수송층(154)의 두께는 전자 수송 특성을 고려하여 조절될 수 있다. 전자 수송층(154)은, 예를 들어, Liq(8-hydroxyquinolinolato-lithium), PBD(2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole), TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), spiro-PBD, BCP(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline) 및 BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전자 수송층(154)은 유기 발광 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.

전자 주입층은 전자 수송층(154) 상에 배치된다. 전자 주입층은 캐소드(160)로부터 발광층(153)으로 전자의 주입을 원활하게 하는 유기층이다. 전자 주입층은 BaF₂, LiF, NaCl, CsF, Li₂O 및 BaO와 같은 금속 무기 화합물일 수 있다. 또한, 전자 주입층은 HAT-CN(dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10.11-hexacarbonitrile), CuPc(phthalocyanine), 및 NPD(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 유기 화합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전자 주입층은 유기 발광 장치(100)의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다. 도 3b에서는 설명의 편의를 위해 전자 주입층에 대한 도시를 생략하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치(100)는 정공 수송층(152)의 정공 이동도, 전자 수송층(154)의 전자 이동도, 정공 수송층(152)의 두께 및 전자 수송층(154)의 두께를 조절함으로써, 정공과 전자가 결합하여 엑시톤이 형성되는 재결합 영역의 위치가 전자 수송층(154)에 인접하도록 형성될 수 있다.

이때, 정공 수송층(152)의 정공 이동도, 전자 수송층(154)의 전자 이동도, 정공 수송층(152)의 두께 및 전자 수송층(154)의 두께는 하기 수학식 1을 만족한다.

[수학식 1]

정공 수송층(152)의 정공 이동도, 전자 수송층(154)의 전자 이동도, 정공 수송층(152)의 두께 및 전자 수송층(154)의 두께가 상기 수학식 1을 만족하는 경우, 유기 발광 장치(100)는 UV가 포함된 외광에 의해 발생하는 수명 저하를 억제할 수 있다. 이를 보다 구체적으로 설명하기 위해 도 4를 참조한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치의 재결합 영역을 설명하기 위한 대략적인 밴드 다이어그램이다. 도 4를 참조하면, 유기 발광 장치(100)에 UV를 조사하기 전인 초기 재결합 영역(C)과 UV 조사 후 변경된 재결합 영역(D)을 확인할 수 있다.

정공 수송층(152)의 정공 이동도, 전자 수송층(154)의 전자 이동도, 정공 수송층(152)의 두께 및 전자 수송층(154)의 두께가 상기 수학식 1을 만족하는 경우, 초기 재결합 영역(C)은 유기 발광층(153) 내에서 전자 수송층(154) 쪽으로 치우쳐서 형성된다. 즉, 초기 재결합 영역(C)은 유기 발광층(153)과 전자 수송층(154)의 계면에 근접하여 형성된다. 이때, 유기 발광 장치(100)의 수명 향상을 위해, 초기 재결합 영역(C)은 유기 발광층(153)과 전자 수송층(154)의 계면에 접촉하여 또는 계면에 인접하여 형성되는 것이 바람직하다. 이후, 유기 발광 장치(100)에 UV가 조사되면, 상술한 바와 같이, 발광부에 인접한 뱅크 또는 평탄화층을 구성하는 광분해성 화합물이 UV에 의해 광분해되어, 음전하를 띠는 생성물을 생성한다. 구체적으로, 인접한 뱅크 또는 평탄화층을 구성하는 폴리이미드는 광분해에 의해 음전하를 띠는 헥산니트릴(Hexanenitrile)를 생성한다. 생성된 음전하를 띠는 화합물은 아웃 개싱되어, 뱅크 또는 평탄화층 상부로 이동하게 되고, 발광부의 최하단에 배치된 정공 주입층(151)을 구성하는 양전하를 띠는 화합물과 반응하게 된다. 양전하 성질이 감소된 정공 주입층(151)은 정공 수송층(152)으로부터 충분한 전자를 당겨오기 어렵게 된다. 이에, 정공 주입 성능이 저하되어, 유기 발광층(153)으로 이동하는 정공의 양이 줄어든다. 결국, 유기 발광층(153)에서 결합하는 정공과 전자의 균형이 깨져, UV 조사 후 변경된 재결합 영역(D)은 초기 재결합 영역(C)에 비해 정공 수송층(152)을 향하여 이동한다.

도 2에서 확인한 바와 같이, UV 조사에 의해 재결합 영역의 면적이 감소된 것과 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치(100)에서는 UV 조사에 의해 재결합 영역이 이동하였지만 재결합 영역의 면적이 감소하지는 않는다. 즉, 상당량의 UV에 노출되어도, 발광 성능이 저하되지 않고, 종래의 유기 발광 장치에 비하여 수명이 증가할 수 있다.

이와 같은 수명 향상 효과는 유기 발광층이 인광 화합물을 포함하는 경우 더욱 극대화될 수 있다. 일반적으로 엑시톤의 약 25%만 싱글렛(singlet)으로 여기된 형광 화합물과 달리, 인광 화합물은 약 75%가 트리플렛(triplet)으로 여기된다. 이때, 재결합 영역이 감소하게되면, 트리플렛에 여기된 엑시톤의 밀도가 과도하게 증가하여, 엑시톤 간의 거리가 가까워지게 된다. 결국, 여기된 엑시톤 간의 충돌(Triplet-Triplet Annihilat, TTA)로 인하여 과도하게 빛이 발광하고, 엑시톤은 빠르게 열화된다. 즉, 재결합 영역의 감소로 인해, 인광 화합물로 구성된 서브 화소는 빠르게 수명이 줄어들게 된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치는, UV 조사에 의해 재결합 영역의 면적 감소를 억제할 수 있으므로, 인광 화합물을 포함하는 서브 화소의 수명 저하를 최소화할 수 있다. 현재, 사용되고 있는 적색 발광 물질은 대부분 인광 화합물인 바, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치는 적색 발광 수명을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 5에 따른 유기 발광 장치는 탑 에미션 방식의 유기 발광 장치다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치(200)는 평탄화층(234), 애노드(240), 공통의 정공 주입층(251), 제1 정공 수송층(252a), 제2 정공 수송층(252b), 제1 유기 발광층(253a), 제2 유기 발광층(253b), 제3 유기 발광층(253c), 전자 수송층(254) 및 캐소드(260)를 포함한다. 도 5에 도시된 유기 발광 장치(200)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 유기 발광 장치(100)와 제1 정공 수송층(252a), 제2 정공 수송층(252b), 제1 유기 발광층(253a), 제2 유기 발광층(253b), 제3 유기 발광층(253c)을 제외하고는 도 3의 유기 발광 장치(100)와 동일하므로, 이에 대한 중복 설명은 생략한다. 즉, 도 5에 도시된 유기 발광 장치(200)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 유기 발광 장치(100)와 비교하여 3개의 서브 화소(R, G, B)를 표시하도록 도시되었다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치(200)는 하나의 색을 표시하기 위한 영역으로서 제1 서브 화소(R), 제2 서브 화소(G) 및 제3 서브 화소(B)를 포함한다. 제1 서브 화소(R), 제2 서브 화소(G) 및 제3 서브 화소(B) 각각에서는 서로 다른 색의 광이 발광될 수 있다. 예를 들면, 제1 서브 화소(R)에서는 적색 광이 발광되고, 제2 서브 화소(G)에서는 녹색 광이 발광되고, 제3 서브 화소(B)에서는 청색 광이 발광될 수 있다.

제1 정공 수송층(252a) 및 제2 정공 수송층(252b) 각각의 두께는 마이크로캐비티(microcavity)의 광학적 거리를 형성할 수 있다. 구체적으로, 제1 정공 수송층(252a) 및 제2 정공 수송층(252b) 각각의 두께는 제1 유기 발광층(253a)이 애노드(240)와 캐소드(260) 사이에서 마이크로캐비티 구조를 형성하도록, 그리고 제2 유기 발광층(253b)이 애노드(240)와 캐소드(260) 사이에서 마이크로캐비티 구조를 형성하도록 결정될 수 있다.

제1 서브 화소(R) 및 제2 서브 화소(G)에서는 서로 다른 색의 광이 발광되므로, 제1 정공 수송층(252a) 및 제2 정공 수송층(252b) 각각의 두께는 서로 상이할 수 있다. 도 5에서는 제1 유기 발광층(253a)이 적색 유기 발광층이고 제2 유기 발광층(253b)이 녹색 유기 발광층인 것으로 상정하고, 제1 정공 수송층(252a)의 두께를 제2 정공 수송층(252b)의 두께보다 두껍게 표현하였다.

도 5에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치(200)는 각각의 서브 화소별로, 정공 수송층(252a, 253b)의 정공 이동도, 전자 수송층(254)의 전자 이동도, 정공 수송층(252a, 253b)의 두께 및 전자 수송층(254)의 두께를 조절함으로써, 엑시톤이 형성되는 재결합 영역의 위치가, 유기 발광층(253a, 253b) 안에서도 전자 수송층(254)에 인접하도록 형성될 수 있다. 이때, 정공 수송층(252a, 253b)의 정공 이동도, 전자 수송층(254)의 전자 이동도, 정공 수송층(252a, 253b)의 두께 및 전자 수송층(254)의 두께는 하기 수학식 2 및 3을 만족한다. 다만, 도 5에 도시된 유기 발광 장치(200)는 동일한 전자 수송층(254)을 가지므로, 하기 수학식 도 2 및 도 3의 제1 전자 수송층 및 제2 전자 수송층은 모두 동일한 전자 수송층(254)의 이동도와 두께로 상정한다.

[수학식 2]

[수학식 3]

도 5에 도시된 유기 발광 장치(200)는 제1 서브 화소(R) 및 제2 서브 화소(G)에서 마이크로캐비티(microcavity)의 광학적 거리를 형성하기 위해 제1 정공 수송층(252a) 및 제2 정공 수송층(252b)는 각각 다른 두께를 가지므로, 정공 수송층(252a, 253b)의 정공 이동도, 전자 수송층(254)의 전자 이동도, 전자 수송층(254)의 두께가 동일한 경우, 제1 정공 수송층(252a) 및 제2 정공 수송층(252b)의 두께만을 조절함으로써, 상기 수학식 2 및 3을 만족시킬 수 있다. 여기서, 마이크로캐비티는, 빛이 광로 길이(optical length)만큼 떨어져 있는 2개의 층 사이에서 반복적으로 반사됨으로써 보강 간섭에 의해 특정 파장의 빛이 증폭되는 것을 의미한다. 각각의 서브 화소 별로 방출되는 빛의 파장이 다르기 때문에, 마이크로캐비티를 구현하기 위해서 각각의 서브 화소 영역에서 방출되는 빛의 파장 별로 공진 거리를 설정하여야 한다. 도 5에 도시된 유기 발광 장치(200)에서는 제1 서브 화소(R) 및 제2 서브 화소(G) 별로 공진 거리를 상이하게 설정하기 위해, 제1 정공 수송층(252a) 및 제2 정공 수송층(252b)의 두께를 상이하게 조절한다. 따라서, 제1 정공 수송층(252a) 및 제2 정공 수송층(252b)은 마이크로캐비티의 광학적 거리를 형성할 수 있는 두께 범위내에서 각각 독립적으로 두께가 결정되는 것이 바람직하다.

한편, 각각의 서브 화소별로 마이크로캐비티를 형성하기 위하여, 적색 광이 발광되는 제1 서브 화소(R)에서 제1 정공 수송층(252a)의 두께는 1700Å 내지 2000Å일 수 있다. 또한, 녹색 광이 발광되는 제2 서브 화소(G)에서 제2 정공 수송층(252b)의 두께는 1400Å 내지 1600Å일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 장치(200)에 있어서 정공 수송층(252a, 253b)의 정공 이동도, 전자 수송층(254)의 전자 이동도, 정공 수송층(252a, 253b)의 두께 또는 전자 수송층(254)의 두께가 상기 수학식 2 또는 3을 만족하는 경우, 유기 발광 장치(200)의 UV에 대한 성능 저하가 억제되고 수명이 향상된다. 또한, 탑 에미션 방식의 유기 발광 장치인 도 5에 도시된 유기 발광 장치(200)에서는, 서브 화소 별로 독립적으로 정공 수송층의 두께를 조절함으로써, 마이크로캐비티를 형성함과 동시에, 상기 수학식 1을 만족시킴으로써, 유기 발광 장치(200)의 수명 특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 효과에 대해서 알아보기 위하여, 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2의 유기 발광 장치를 제조하였다.

비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2에 사용된 정공 수송층의 정공 이동도 및 두께와 전자 수송층의 이동도 및 두께는 하기 표 1과 같다. 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2의 유기 발광층은 적색 인광 화합물로 이루어졌으며, 상술한 내용을 제외하고는 모두 동일한 방법으로 제조되었다. 하기 표 1에는 상기 수학식 1에 따른 관계가 기재되어 있다.

	정공 수송층			구분	전자 수송층
	이동도(μ)	두께(d, Å)	μ/d²	구분	이동도(μ)	두께(d, Å)	μ/d²
비교예 1	4E-4	1900	1.1E-10	<<	8.43E-5	360	6.5E-10
실시예 1	4E-4	1900	1.1E-10	>	6.92E-6	360	5.23E-11
실시예 2	4E-4	1900	1.1E-10	>	8.12E-5	360	6.3E-11

제조된 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 유기 발광 장치의 UV 조사에 따른 수명 저하 현상을 측정하기 위하여, 420nm 파장의 UV를 2.4W/m²의 세기로 32시간 동안 조사하였다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치의 효과에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 6a 내지 도 6c를 참조한다

도 6a 내지 도 6c는 각각 비교예 1, 실시예 1 및 실시예 2에 따른 유기 발광 장치에 있어서, UV 조사 전/후의 적색 발광에 대한 수명을 나타내는 도면이다. 이때, 유기 발광 장치의 수명은 40℃에서 20.5mA/cm²의 전류밀도로 전류를 인가하는 조건에서 휘도를 측정함으로써 평가하였다.

상기 수학식 1의 조건을 만족하지 못하는 구성을 가지는 비교예 1에 대한 도 6a를 살펴보면, UV 조사 전에 비하여 UV 조사 후에 유기 발광 장치의 동일 시간에 대한 휘도 감소가 더 빠르게 진행되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 비교예 1에 따른 유기 발광 장치는 UV 조사에 의해, 정공 주입층의 성능이 저하되고, 이로 인해, UV 조사 후의 수명 특성이 크게 저하됨을 알 수 있다. 그러나, 상기 수학식 1의 조건을 만족하는 구성을 가지는 실시예 1 및 실시예 2에 대한 도 6b 및 도 6c를 살펴보면, UV 조사 전/후에도 유기 발광 장치의 수명 특성이 거의 변하지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 장치는 오랜 시간동안 UV에 노출된다 하더라도, 수명 특성이 저하되지 않고 발광 성능이 지속적으로 유지될 수 있다. 즉, UV 조사에 대한 저항성이 향상되고, 수명이 증가한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200: 유기 발광 장치
110: 기판
120: 박막 트랜지스터
121: 게이트 전극
122: 액티브층
123: 소스 전극
124: 드레인 전극
131: 버퍼층
132: 게이트 절연층
133: 층간 절연층
134, 234: 평탄화층
135: 뱅크
140, 240: 애노드
150: 발광부
151, 251: 정공 주입층
152, 252: 정공 수송층
153, 253: 유기 발광층
154, 254: 전자 수송층
160, 260: 캐소드

Claims

애노드;
상기 애노드와 접하는 유기물층;
상기 애노드 상에서 순차적으로 적층된 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층을 갖는 발광부; 및
상기 발광부 상의 캐소드를 포함하고,
하기 수학식 1을 만족하는, 유기 발광 장치.
[수학식 1]
제1 항에 있어서,
상기 유기물층은 UV에 의해 광분해되는 광분해성 화합물을 포함하는, 유기 발광 장치.
제2 항에 있어서,
상기 광분해성 화합물은 UV에 의해 광분해되어 음전하를 띠는 생성물을 형성하는, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 유기물층은 폴리이미드를 포함하는, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 유기물층은 상기 애노드의 일 단부 상에 배치되어 발광 영역을 구획하는 뱅크이고, 상기 뱅크는 상기 정공 주입층과 접하는, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 유기물층은 상기 애노드 하부에 배치되고, 상기 발광부와 이격된 평탄화층인, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 인광 화합물을 포함하는, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 적색 광을 발광하고,
상기 정공 수송층의 두께는 1700Å 내지 2000Å인, 유기 발광 장치.
제1 항에 있어서,
상기 유기 발광층은 녹색 광을 발광하고,
상기 정공 수송층의 두께는 1400Å 내지 1600Å인, 유기 발광 장치.
제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소를 포함하는 유기 발광 장치로서,
상기 제1 서브 화소, 상기 제2 서브 화소 및 상기 제3 서브 화소에 공통으로 배치된 정공 주입층;
상기 정공 주입층 상에서, 상기 제1 서브 화소 및 상기 제2 서브 화소 각각에 배치된 제1 정공 수송층 및 제2 정공 수송층;
상기 제1 정공 수송층 및 상기 제2 정공 수송층 각각 상에 배치된 제1 유기 발광층 및 제2 유기 발광층;
상기 정공 주입층 상에서, 상기 제3 서브 화소에 배치된 제3 유기 발광층; 및
상기 제1 유기 발광층, 상기 제2 유기 발광층 및 상기 제3 유기 발광층 각각 상에 배치된 제1 전자 수송층, 제2 전자 수송층 및 제3 전자 수송층을 포함하고,
하기 수학식 2 및 수학식 3중 적어도 어느 하나를 만족하는, 유기 발광 장치.
[수학식 2]

[수학식 3]
제10 항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층 및 상기 제2 유기 발광층 각각은 서로 다른 색의 광을 발광하며, 적색 및 녹색 중 하나의 광을 발광하는, 유기 발광 장치.
제11 항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층 및 상기 제2 유기 발광층 중 적어도 어느 하나는 인광 화합물을 포함하는, 유기 발광 장치.
제10 항에 있어서,
상기 제3 유기 발광층은 형광 화합물을 포함하는, 유기 발광 장치.
제10 항에 있어서,
상기 유기 발광 소자는 탑 에미션 유기 발광 소자이고,
상기 애노드로부터 상기 제1 유기 발광층, 상기 제2 유기 발광층 및 상기 제3 유기 발광층까지의 각각의 거리가 서로 상이한, 유기 발광 장치.
애노드;
상기 애노드 상에 배치된 정공 수송층;
상기 정공 수송층 상에 배치된 유기 발광층;
상기 유기 발광층 상에 배치된 전자 수송층; 및
상기 전자 수송층 상에 배치된 캐소드를 포함하고,
외광에 의해 상기 애노드와 접하는 뱅크 또는 평탄화층에서 발생하는 아웃-개싱(out-gasing)에 의하여 수명 특성이 저하되지 않도록 상기 정공 수송층의 정공 이동도와 두께 및 상기 전자 수송층의 전자 이동도와 두께가 결정된, 유기 발광 장치.
제15 항에 있어서,
상기 정공 수송층으로부터 이동된 정공과 상기 전자 수송층으로부터 이동된 전자가 결합하여 광을 방출하는 재결합 영역(recombination zone)은 상기 유기 발광층 내에서 상기 정공 수송층 보다 상기 전자 수송층에 더 근접하여 위치하도록 구성된, 유기 발광 장치.
제16 항에 있어서,
상기 재결합 영역의 면적 변화를 최소화하도록 하기 수학식 4를 만족하는, 유기 발광 장치.
[수학식 4]