KR20200040490A - 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지연 형광 물질이 각각 포함되는 다수의 발광물질층을 포함하는 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치에 관한 것이다. 하나의 발광물질층에서 지연 형광 물질은 도펀트로 작용하고, 다른 발광물질층에서 지연 형광 물질은 호스트로 작용하여 그 보다 에너지 준위가 낮은 형광 물질 또는 인광 물질로 에너지를 효율적으로 전달한다. 본 발명에 따른 다수의 발광물질층을 적용하여 발광 효율이 우수하며, 색 연속성이 향상된 유기발광다이오드를 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 효율, 색 연속성이 향상된 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 발광 장치에 관한 것이다.
표시장치가 대형화됨에 따라, 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있다. 이러한 평면표시소자 중 하나로서 유기발광다이오드를 이용한 표시장치가 주목을 받고 있다. 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 발광물질층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다.
플라스틱 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 유기발광다이오드를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 유기발광다이오드를 채택한 디스플레이는 낮은 전압(10V 이하)에서 구동이 가능하여 전력 소모가 비교적 적으며, 색 순도가 뛰어나다는 장점이 있다. 또한 유기발광다이오드는 녹색, 청색, 적색의 3가지 색을 나타낼 수가 있어 액정표시장치(liquid crystal display device) 이후의 차세대 디스플레이 소자로 많은 사람들의 많은 관심의 대상이 되고 있다.
본 발명의 목적은 발광 효율이 우수하며, 색 연속성이 크게 향상된 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광장치를 제공하고자 하는 것이다.
일 측면에 따르면, 본 발명은 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극; 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 발광물질층을 포함하고, 상기 발광물질층은 제 1 화합물과 제 2 화합물을 포함하는 제 1 발광물질층과, 제 3 화합물과 제 4 화합물을 포함하고, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광물질층 사이 또는 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 2 발광물질층을 포함하고, 상기 제 2 화합물 및 상기 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD)와, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD)의 차이(ΔEST TD)는 각각 0.3 eV 이하이고, 상기 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 각각 상기 제 2 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 크고, 상기 제 3 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD2)는 상기 제 4 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD)보다 큰 유기발광다이오드를 제공한다.
선택적인 실시형태에서, 상기 발광물질층은 제 1 발광물질층 또는 제 2 발광물질층의 반대쪽에 위치하는 제 3 발광물질층을 더욱 포함할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 기판; 및 상기 기판 상에 위치하면 상기 유기발광다이오드를 포함하는 유기발광장치를 제공한다.
일례로, 상기 유기발광장치는 유기발광 조명장치를 포함할 수 있다.
본 발명은, 2개 이상의 발광물질층 각각에 지연 형광 특성을 가지는 화합물이 포함되는 유기발광다이오드를 제안한다. 이때, 지연 형광 특성을 가지는 화합물은 제 1 발광물질층에서는 도펀트로, 제 2 발광물질층에서는 호스트로 사용될 수 있다. 지연 형광 특성을 가지는 화합물이 제 1 발광물질층에서 발광하고, 제 2 발광물질층에서는 동일한 발광물질층에 포함되는 발광 물질로 에너지를 전달하여 제 2 발광물질층에서 발광 물질이 발광한다.
지연 형광 물질과 발광 물질이 별개의 독립된 발광물질층에서 발광하면서, 이들 발광물질층을 가지는 유기발광다이오드의 색 연속성이 향상된다. 따라서 본 발명의 유기발광다이오드는 특히 조명장치 등에 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 유기 화합물이 유기발광소자에 적용된 유기발광다이오드를 가지는 유기발광장치의 일례로서 유기발광 조명장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 발광물질층에 포함될 수 있는 지연 형광 물질의 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층을 구성하는 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 형광 물질인 경우를 예시한다.
도 5는 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층을 구성하는 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 인광 물질인 경우를 예시한다.
도 6은 본 발명의 예시적인 제 2 실시형태에 따른 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 제 2 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층의 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 형광 물질인 경우를 예시한다.
도 8은 본 발명의 예시적인 제 3 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층의 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 형광 물질인 경우를 예시한다.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제조된 유기발광다이오드의 전계발광(electroluminescence; EL) 스펙트럼을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 발광물질층에 포함될 수 있는 지연 형광 물질의 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층을 구성하는 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 형광 물질인 경우를 예시한다.
도 5는 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층을 구성하는 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 인광 물질인 경우를 예시한다.
도 6은 본 발명의 예시적인 제 2 실시형태에 따른 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 제 2 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층의 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 형광 물질인 경우를 예시한다.
도 8은 본 발명의 예시적인 제 3 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층의 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다. 발광 물질이 형광 물질인 경우를 예시한다.
도 9a 및 도 9b는 각각 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제조된 유기발광다이오드의 전계발광(electroluminescence; EL) 스펙트럼을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 필요한 경우에 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명을 설명한다.
[유기발광장치]
본 발명은 다수의 발광물질층에 각각 호스트 또는 발광 물질로 기능하는 지연 형광 물질이 적용된 유기발광다이오드 및 이를 적용한 유기발광장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유기발광다이오드를 사용하여 발광 효율 및 색 연속성이 향상된다. 따라서 본 발명에 따른 유기발광다이오드는 특히 유기발광 조명장치와 같은 유기발광장치에 적용될 수 있다. 도 1은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기발광 조명장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유기발광 조명장치(100)는 면-발광 조명장치로서, 실질적으로 광을 발광하여 외부로 출력하는 조명부(EA)와, 조명부(EA)의 외측 둘레를 따라 배치되는 외곽부(NA1, NA2)을 포함하는 기판(110)을 포함한다. 기판(110)은 유리 기판, 얇은 플렉서블(flexible) 기판 또는 고분자 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 기판은 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리에테르술폰(Polyethersulfone; PES), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate; PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene Terephthalate; PET) 및 폴리카보네이트(polycarbonate; PC) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
기판(110) 상부에 유기발광다이오드(200)가 형성된다. 구체적으로, 유기발광다이오드(200)는 기판(110) 전면에 걸쳐 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(220)이 배치되고, 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(220) 사이에 발광 유닛(230)이 배치된다. 따라서 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(220)에 신호가 인가됨에 따라, 발광 유닛(230)이 발광하여 기판(110) 전체에 광을 출력한다.
1 전극(210)은 양극(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(210)은 ITO, IZO, ITZO, SnO, ZnO, ICO 및 AZO 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 유기발광 조명장치(100)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 제 1 전극(210) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-palladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
제 1 전극(210) 상에는 발광 유닛(230)이 형성된다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 발광 유닛(230)은, 발광물질층(emitting material layer; EML)으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 발광 유닛(230)은 도 2 또는 도 6에 도시한 바와 같이, 정공주입층(hole injection layer; HIL), 정공수송층(hole transport layer; HTL), 전자차단층(electron blocking layer; EBL), 발광물질층(EML), 정공차단층(hole blocking layer; HBL), 전자수송층(electron transport layer; ETL) 및/또는 전자주입층(electron injection layer; EIL)과 같은 다수의 유기물층으로 이루어질 수도 있다. 이때, 발광물질층은 각각 지연 형광 물질을 포함할 수 있는 다수의 발광물질층으로 이루어질 수 있는데, 이에 대해서는 후술한다.
발광 유닛(230)이 형성된 기판(110) 상부로 제 2 전극(220)이 형성된다. 제 2 전극(220)은 기판 전면에 위치하며, 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 음극(cathode)으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(220)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(ca), 은(Ag) 또는 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg)과 같은 이들의 합금이나 조합 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
기판(110)의 조명부(EA) 및 외곽부(NA1, NA2)의 일부 영역에 보조전극(122)이 배치되어, 제 1 전극(210)과 전기적으로 접속된다. 제 1 전극(210)은 투명한 도전성 물질로 제조되어 발광되는 광을 투과한다는 장점이 있으나, 투명 도전성 물질은 금속에 비하여 전기저항이 매우 높다. 따라서 대면적 유기발광 조명장치(100)를 제조하는 경우, 투명 도전성 물질의 큰 저항으로 인하여 넓은 조명 영역으로 인가되는 전압의 분포가 고르지 않게 되며, 이러한 불균일한 전압 분포로 인하여 대면적 유기발광 조명장치(100)에서 균일한 휘도를 구현할 수 없다.
보조전극(122)은 조명부(EA) 전체에 걸쳐 얇은 폭의 매트릭스 형상, 메쉬 형상, 육각형 형상, 팔각형 형상, 원형상 등으로 배치되며, 도전성이 양호한 금속으로 구성된다. 이에 따라, 조명부(EA) 전면에 배치된 제 1 전극(210)에 균일한 전압이 인가되도록 하여, 대면적 조명장치(100)에서 균일한 휘도의 발광을 구현할 수 있다.
도 1에서, 보조전극(122)이 제 1 전극(210)의 하부에 배치된 것으로 도시하였으나, 보조전극(122)은 제 1 전극(210)의 상부에 배치될 수도 있다. 보조전극(122)은 Al, Au, Cu, Ti, W, Mo 또는 이들의 합금과 같이 도전성이 좋은 금속으로 구성된다. 도면에서는 보조전극(122)이 제 1 보조전극(122a) 및 제 1 보조전극(122a) 상부에 위치하는 제 2 보조전극(122b)으로 이루어진 2층 구조로 도시하였으나, 보조전극(122)은 단층으로 구성될 수도 있다.
기판(110)의 제 1 외곽부(NA1) 상측에 제 1 패드(123)가 구비되고, 제 2 외곽부(NA2)에는 제 2 패드(123b)와, 제 제 2 패드(123b)를 제 2 전극(220)과 전기적으로 접속시키는 컨택부(129)가 배치된다. 제 1 패드(123a) 및 제 2 패드(123b)는 외부의 신호원과 연결되어, 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(220)에 전압이 인가될 수 있다. 제 1 패드(123a)는 제 1 전극(210)과 일체로 형성되며 제 2 패드(123b)는 제 1 전극(210)과 동일한 층에 동일한 물질로 구성될 수 있다. 하지만, 제 2 패드(123b)는 제 1 패드(123a) 및 제 1 전극(210)과 일정 거리 이격되어 전기적으로 절연된다.
선택적으로, 발광 유닛(230)과 제 2 전극(220)은 동일한 마스크를 이용하여 형성되어, 발광 유닛(230)과 제 2 전극(220)은 기판(110) 상에 동일한 면적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 1 전극(210)과 일체로 형성된 제 2 패드(123b)와 제 2 전극(220) 사이에는 발광 유닛(230)이 배치되므로, 상기 유기발광층(130)에 의해 제 2 전극(220)이 제 2 패드(123b)와 물리적으로 접촉할 수 없게 된다.
컨택부(129)는 발광 유닛(230)의 일부를 제거하고 컨택부(129) 내부에 제 2 전극(220)을 형성함으로써, 제 2 전극(220)과 제 2 패드(123b)를 물리적으로 접촉시킨다. 즉, 컨택부(129)는 발광 유닛(230)에 형성되어 제 1 전극(210)을 외부로 노출시키는 컨택홀로서, 원형상이나 사각형상 또는 띠 형상과 같은 다양한 형상 및 크기로 형성될 수 있다.
기판(110)의 조명부(EA) 및 외곽부(NA1, NA2)에는 보호층(112)이 적층된다. 이때, 조명부(EA)에 배치된 보호층(112)은 보조전극(122) 및 그 상부의 제 1 전극(210)을 덮도록 구성되고 실제 광이 발광하는 발광 영역에는 보호층(112)이 배치되지 않는다. 또한, 조명부(EA)의 보호층(112)은 보조전극(122)을 둘러싸도록 형성되어 보조전극(122)에 의한 단차를 감소시킴으로써, 이후 형성되는 각종 층이 단선되지 않고 안정적으로 형성될 수 있다.
보호층(120)은 실리콘산화물(SiO2) 또는 실리콘질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다. 필요한 경우, 보호층(120)은 무기절연물질 및 유기절연물질이 순차적으로 적층된 다수의 층으로 구성될 수도 있다.
조명부(EA)의 보조전극(122) 상부에는 보호층(112)이 배치되므로, 보조전극(122) 상부의 발광 유닛(230)은 제 1 전극(210)과는 직접 접촉하지 않게 되어 보조전극(122) 상부에는 유기발광소자가 형성되지 않는다. 다시 말해서, 조명부(EA) 내의 유기발광소자는 예를 들어 소정 형상으로 이루어진 보조전극(122) 내에만 형성될 수 있다.
일례로, 조명부(EA) 및 외곽부(NA1, NA2)가 동일한 마스크를 이용하여 증착될 수 있다. 이에 따라, 발광 유닛(230)과 제 2 전극(220)은 동일한 면적으로 형성된다. 따라서, 제 2 전극(220)과 제 2 패드(123b) 사이에는 발광 유닛(230)이 배치되어, 제 2 전극(210)이 제 2 패드(123b)와 전기적으로 접속되지 않는다.
도면에서는 기판(110)과 유기발광다이오드(200) 사이에, 보조전극(124), 제 1 및 2 패드(123a, 123b), 보호층(112), 컨택부(129) 등을 포함하였다. 선택적으로, 보조전극(124), 제 1 및 2 패드(123a, 123b), 보호층(112) 및 컨택부(129) 중에서 적어도 하나는 생략될 수 있다. 이때, 기판(110) 하부에 헤이즈를 증가시키기 위한 외부 광추출층(미도시) 및/또는 기판(110)과 유기발광다이오드(200) 사이에 외부 양자효율을 향상시키기 위한 내부 광추출층(미도시) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다.
한편, 유기발광다이오드(200)가 구비된 기판(110) 위에는 접착제(118)가 도포되고, 그 상부에 필름(170)이 배치되어, 유기발광 조명장치(100)를 밀봉한다. 일례로, 접착제(118)는 광경화성 접착제 또는 열경화성 접착제를 사용할 수 있다.
필름(170)은 다양한 물질로 구성될 수 있다. 필름(170)은 외부로부터 수분이나 공기가 침투하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 이러한 기능을 수행할 수만 있다면 어떠한 물질도 가능하다.
예를 들어, 필름(170)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 고분자 소재로 이루어질 수 있고, 알루미늄과 같은 얇은 금속 포일(metal foil)로 구성될 수도 있다. 또한, 롤-제조장치가 아닌 시트-제조장치를 사용하여 유기발광 조명장치(100)를 제조하는 경우, 필름(170)은 유리와 같은 휘어지지 않는 물질을 사용할 수도 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 제 2 전극(210) 위에는 유기층 및/또는 무기층으로 구성된 보호층 및 에폭시계(epoxy) 화합물, 아크릴레이트계(acrylate) 화합물 또는 아크릴계 화합물 등으로 구성된 봉지제가 구비될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 제 1 패드(123a) 및 제 2 패드(123b)에는 각각 FPC(Flexible Printed Circuit)와 같은 연성회로필름이 부착되어 제 1 패드(123a) 및 제 2 패드(123b)를 각각 외부의 신호원과 접속시켜 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(220)에 신호가 인가되도록 한다.
[유기발광다이오드]
이어서, 본 발명에 따라 다층의 발광물질층을 가지는 유기발광다이오드에 대해서 구체적으로 설명한다. 도 2는 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드(300)는 서로 마주하는 제 1 전극(310) 및 제 2 전극(320)과, 제 1 및 제 2 전극(310, 320) 사이에 위치하는 발광 유닛(330)을 포함한다.
예시적인 실시형태에서, 발광 유닛(330)은 제 1 전극(310)으로부터 순차적으로 적층되는 정공주입층(hole injection layer, HIL, 340), 정공수송층(hole transfer layer, HTL, 350), 발광물질층(emissitve material layer, EML, 360), 전자수송층(electron transfer layer, ETL, 370) 및 전자주입층(electron injection layer, EIL, 380)을 포함한다. 필요한 경우, 발광 유닛(330)는 정공수송층(350)과 발광물질층(360) 사이에 위치하는 제 1 엑시톤 차단층인 전자차단층(electron blocking layer, EBL, 355) 및/또는 발광물질층(360)과 전자수송층(370) 사이에 위치하는 제 2 엑시톤 차단층인 정공차단층(hole blocking layer, HBL, 375)을 더욱 포함할 수 있다.
제 1 전극(310)은 발광물질층(360)에 정공을 공급하는 양극(anode)일 수 있다. 제 1 전극(310)은 일함수(work function) 값이 비교적 큰 도전성 물질, 예를 들어 투명 도전성 산화물(transparent conductive oxide, TCO)로 형성되는 것이 바람직하다. 예시적인 실시형태에서, 제 1 전극(310)은 인듐-주석-산화물 (indium-tin-oxide, ITO), 인듐-아연-산화물(indium-zinc-oxide, IZO), 인듐-주석-아연-산화물(indium-tin-zinc oxide, ITZO), 주석산화물(SnO), 아연산화물(ZnO), 인듐-구리-산화물(indium-copper-oxide, ICO) 및/또는 알루미늄:산화아연(Al:ZnO, AZO)으로 이루어질 수 있다.
제 2 전극(320)은 발광물질층(360)에 전자를 공급하는 음극(cathode)일 수 있다. 제 2 전극(320)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 은(Ag), 또는 이들의 합금이나 조합과 같은 반사 특성이 좋은 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(310)과 제 2 전극(320)은 각각 30 내지 300 nm의 두께로 적층될 수 있다.
정공주입층(340)은 제 1 전극(310)과 정공수송층(350) 사이에 위치하는데, 무기물인 제 1 전극(310)과 유기물인 정공수송층(350) 사이의 계면 특성을 향상시킨다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 정공주입층(340)은 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐아미노)트리페닐아민(4,4',4"-Tris(3-methylphenylamino)triphenylamine; MTDATA), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)트리페닐아민(4,4',4"-Tris(N,N-diphenyl-amino)triphenylamine; NATA), 4,4',4"-트리스(N-(나프탈렌-1-일)-N-페닐-아미노)트리페닐아민(4,4',4"-Tris(N-(naphthalene-1-yl)-N-phenyl-amino)triphenylamine; 1T-NATA), 4,4',4"-트리스(N-(나프탈렌-2-일)-N-페닐-아미노)트리페닐아민(4,4',4"-Tris(N-(naphthalene-2-yl)-N-phenyl-amino)triphenylamine; 2T-NATA), 프탈로시아닌구리(Copper phthalocyanine; CuPc), 트리스(4-카바조일-9일-페닐)아민(Tris(4-carbazoyl-9-yl-phenyl)amine; TCTA), N,N'-디페닐-N,N'-비스(1-나프틸)-1,1'-바이페닐-4,4"-디아민(N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4"-diamine; NPB; NPD), 1,4,5,8,9,11-헥사아자트리페닐렌헥사카보니트릴(1,4,5,8,9,11-Hexaazatriphenylenehexacarbonitrile, Dipyrazino[2,3-f:2'3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile; HAT-CN), 1,3,5-트리스[4-(디페닐아미노)페닐]벤젠(1,3,5-tris[4-(diphenylamino)phenyl]benzene; TDAPB), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)폴리스티렌 술포네이트(poly(3,4-ethylenedioxythiphene)polystyrene sulfonate; PEDOT/PSS) 및/또는 N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민(N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine) 등으로 이루어지는 어느 하나의 화합물로 이루어질 수 있다. 유기발광다이오드(300)의 특성에 따라 정공주입층(140)은 생략될 수 있다.
정공수송층(350)은 제 1 전극(310)과 발광물질층(360) 사이에 발광물질층(360)에 인접하여 위치한다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 정공수송층(350)은 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-디아민(N,N'-Diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine; TPD), NPB, 4,4'-비스(N-카바졸릴)-1,1'-바이페닐(4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl; CBP), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘](Poly[N,N'-bis(4-butylpnehyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine]; Poly-TPD), 폴리[(9,9-디옥닐플루오레닐-2,7-디일)-co-(4,4'-(N-(4-sec-부틸페닐)디페닐아민))](Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine))], TFB), 디-[4-(N,N-디-p-톨릴-아미노)페닐]사이클로헥산(Di-[4-(N,N-di-p-tolyl-amino)-phenyl]cyclohexane; TAPC), N-(비페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민(N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine) 및/또는 N-(바이페닐-4-일)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)바이페닐)-4-아민(N-(biphenyl-4-yl)-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)biphenyl-4-amine) 등으로 구성되는 군에서 선택되는 화합물로 이루어질 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 정공주입층(340) 및 정공수송층(350)은 각각 5 nm 내지 200 nm, 바람직하게는 5 nm 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 발광물질층(360)은 호스트와 도펀트로 이루어지며, 실질적인 발광은 도펀트에서 수행된다. 단일항 엑시톤만을 발광에 활용하는 형광 물질과 달리, 삼중항 엑시톤도 발광에 활용할 수 있는 인광 물질의 발광 효율이 높다. 따라서, 인광 도펀트와 함께 사용될 수 있는 인광 호스트에 대한 관심이 높다. 그런데, 인광 도펀트의 삼중항 에너지가 인광 호스트로 전이되는 것을 방지하기 위해서는 인광 호스트의 여기 상태 삼중항 에너지 준위는 인광 도펀트의 여기 상태 삼중항 에너지 준위보다 높아야 한다.
유기 방향족 화합물은 공액화(conjugation)가 늘어나거나 고리가 접합(fused ring)되면서 삼중항 에너지가 급격하게 낮아지기 때문에, 인광 호스트로 사용될 수 있는 유기 재료는 극히 제한되어 있다. 또한, 인광 호스트를 적용한 유기발광다이오드는 색 연속성이 저하되어 유기발광다이오드를 이용한 조명장치에 적용되기에는 한계로 작용한다.
이에 따라 본 발명의 예시적인 실시형태에서, 발광물질층(360)은 제 1 발광물질층(362)과 제 2 발광물질층(364)을 포함하는데, 이들 발광물질층(362, 364)의 구성 및 발광 메커니즘에 대해서는 후술하기로 한다.
발광물질층(360)과 제 2 전극(320) 사이에는 전자수송층(370)과 전자주입층(380)이 순차적으로 적층될 수 있다. 전자수송층(370)을 이루는 소재는 높은 전자 이동도가 요구되는데, 원활한 전자 수송을 통하여 발광물질층(360)에 전자를 안정적으로 공급한다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 전자수송층(370)은 옥사디아졸계(oxadiazole-base), 트리아졸계(triazole-base), 페난트롤린계(phenanthroline-base), 벤족사졸계(benzoxazole-based), 벤조티아졸계(benzothiazole-base), 벤즈이미다졸계(benzimidazole-base), 트리아진(triazine-base) 등의 유도체일 수 있다.
일례로, 전자수송층(370)은 트리스(8-하이드록시퀴놀린)알루미늄(tris-(8-hydroxyquinoline aluminum; Alq3), 2-바이페닐-4-일-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(2-biphenyl-4-yl-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole; PBD), 스파이로-PBD, 리튬 퀴놀레이트(lithium quinolate; Liq), 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-Tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene; TPBi), 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토-N1,O8)-(1,1'-바이페닐-4-올라토)알루미늄(Bis(2-methyl-8-quinolinolato-N1,O8)-(1,1'-biphenyl-4-olato)aluminum; BAlq), 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; Bphen), 2,9-비스(나프탈렌-2-일)4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(2,9-Bis(naphthalene-2-yl)4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; NBphen), 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenathroline; BCP), 3-(4-바이페닐)-4-페닐-5-터르-부틸페닐-1,2,4-트리아졸(3-(4-Biphenyl)-4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole; TAZ), 4-(나프탈렌-1-일)-3,5-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸(4-(Naphthalen-1-yl)-3,5-diphenyl-4H-1,2,4-triazole; NTAZ), 1,3,5-트리(p-피리드-3-일-페닐)벤젠(1,3,5-Tri(p-pyrid-3-yl-phenyl)benzene; TpPyPB), 2,4,6-트리스(3'-(피리딘-3-일)바이페닐-3-일)1,3,5-트리아진(2,4,6-Tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)1,3,5-triazine; TmPPPyTz), 폴리[(9,9-비스(3'-((N,N-디메틸)-N-에틸암모늄)-프로필)-2,7-플루오렌)-알트-2,7-(9,9-디옥틸플루오렌)](Poly[9,9-bis(3'-((N,N-dimethyl)-N-ethylammonium)-propyl)-2,7-fluorene]-alt-2,7-(9,9-dioctylfluorene)]; PFNBr), 트리스(페닐퀴녹살린)(tris(phenylquinoxaline; TPQ) 및/또는 2-[4-(9,10-디-2-나프탈레닐-2-안트라세닐)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸(2-[4-(9,10-Di-2-naphthalenyl-2-anthracenyl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazole) 등으로 구성되는 군에서 선택되는 소재로 이루어질 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
전자주입층(380)은 제 2 전극(320)과 전자수송층(370) 사이에 위치하는데, 제 2 전극(320)의 특성을 개선하여 소자의 수명을 개선할 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 전자주입층(180)의 소재로는 LiF, CsF, NaF, BaF2 등의 알칼리 할라이드계 물질 및/또는 Liq(lithium quinolate), 리튬 벤조에이트(lithium benzoate), 소듐 스테아레이트(sodium stearate) 등의 유기금속계 물질이 사용될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 전자수송층(370) 및 전자주입층(380)은 각각 10 내지 200 nm, 바람직하게는 10 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 정공이 발광물질층(360)을 제 2 전극(320)으로 이동하거나, 전자가 발광물질층(360)을 지나 제 1 전극(310)으로 가는 경우, 소자의 수명과 효율에 감소를 가져올 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드(300)는 발광물질층(360)에 인접하여 적어도 1개의 엑시톤 차단층이 위치할 수 있다. 일례로, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드(300)는 정공수송층(350)과 발광물질층(360) 사이에 전자의 이동을 제어, 방지할 수 있는 전자차단층(electron blocking layer, EBL, 355)이 위치한다.
예시적인 실시형태에서, 전자차단층(355)은 TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민(tris[4-(diethylamino)phenyl]amine), N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, TAPC, MTDATA, 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠(1,3-Bis(carbazol-9-yl)benzene; mCP), 3,3'-비스(N-카바졸릴)-1,1'-바이페닐(3,3'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl; mCBP), CuPC, N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민(N,N'-bis[4-[bis(3-methylphenyl)amino]phenyl]-N,N'-diphenyl-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine; DNTPD) 및/또는 TDAPB 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 유기발광다이오드(300)는 발광물질층(360)과 전자수송층(370) 사이에 제 2 엑시톤 차단층으로서 정공차단층(375)이 위치하여 발광물질층(360)과 전자수송층(370) 사이에 정공의 이동을 방지한다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 정공차단층(375)의 소재로서 전자수송층(370)에 사용될 수 있는 옥사디아졸계, 트리아졸계, 페난트롤린계, 벤족사졸계, 벤조티아졸계, 벤즈이미다졸계, 트리아진계 등의 유도체가 사용될 수 있다.
예를 들어 정공차단층(375)은 발광물질층(360)에 사용된 소재와 비교해서 HOMO(highest occupied molecular orbital; 최고점유분자궤도) 에너지 준위가 낮은 BCP, BAlq, Alq3, PBD, 스파이로-PBD, Liq, 비스-4,6-(3,5-디-3-피리딜페닐)-2-메틸피리미딘(bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine; B3PYMPM) 및/또는 (옥시비스(2,1-페닐렌))비스(디페닐포스핀옥사이드)(Oxybis(2,1-phenylene))bis(diphenylphosphine oxide; DPEPO) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 화합물로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 전자차단층(355) 및 정공차단층(375)은 각각 5 내지 200 nm, 바람직하게는 10 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드(300)의 발광물질층(360)은 2개의 발광물질층(362, 364)을 포함한다. 발광물질층(360)은 제 1 화합물과 제 2 화합물로 이루어지는 제 1 발광물질층(362)과, 제 3 화합물과 제 4 화합물로 이루어지는 제 2 발광물질층(364)을 포함한다. 이때, 제 2 화합물과 제 3 화합물은 지연 형광 물질일 수 있다. 제 1 발광물질층(362)은 제 1 전극(310)과 제 2 전극(320) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(364)은 제 1 전극(310)과 제 1 발광물질층(362) 사이 또는 제 1 발광물질층(362)과 제 2 전극(320) 사이에 위치할 수 있다. 이하에서는, 제 2 발광물질층(364)이 제 1 발광물질층(362)과 제 2 전극(320) 사이에 위치하는 경우를 중심으로 설명한다.
유기발광다이오드는 양극에서 주입된 정공(hole)과 음극에서 주입된 전자(electron)가 발광물질층에서 결합하여 엑시톤을 형성하여 불안정한 에너지 상태(excited state)로 되었다가, 안정한 바닥 상태(ground state)로 돌아오며 빛을 방출한다. 발광물질층에 적용된 발광 물질의 외부양자효율(external quantum efficiency, EQE; ηext)은 엑시톤 생성효율(Singlet/Triplet ration), 전하균형인자(charge balance factor), 방사양자효율(radiative quantum efficiency), 광-추출 효율(out-coupling efficiency)을 곱하여 연산된다.
형광 물질의 경우, 생성된 엑시톤이 빛의 형태로 전환되는 엑시톤 생성효율의 최대 값은 0.25이다. 이론적으로 정공과 전자가 만나 엑시톤을 형성할 때, 스핀의 배열에 따라 짝스핀(paired spin) 형태인 단일항 엑시톤(singlet exciton)과 홀스핀(unpaired spin) 형태인 삼중항 엑시톤(triplet exciton)이 1:3의 비율로 생성된다. 형광 물질에서는 단일항 엑시톤만이 발광에 참여하고 나머지 75%의 삼중항 엑시톤은 발광에 참여하지 못하기 때문이다.
전하균형인자 엑시톤을 형성하는 정공과 전자의 균형을 의미하는데, 일반적으로 100%의 1:1 매칭(matching)을 가정하여 '1'의 값을 갖는다. 방사양자효율(Φ)은 실질적인 발광 물질의 발광 효율에 관여하는 값으로, 호스트(host)-도펀트(dopant) 시스템에서는 도펀트의 광-발광(photoluminescence, PL)에 의존한다. 광-추출 효율은 발광 물질에서 발광된 빛 중에서 외부로 추출되는 빛의 비율이다. 일반적으로 등방성(isotropic) 형태의 발광 물질을 열-증착하여 박막을 형성할 경우, 개개의 발광 분자는 일정한 방향성을 가지지 않고 무질서한 상태로 존재한다. 이와 같은 무질서한 배열(random orientation) 상태에서의 광-추출 효율은 일반적으로 0.2의 값으로 가정한다. 형광 물질을 이용한 유기발광다이오드의 최대 발광 효율은 약 5%에 불과하다.
반면, 인광 물질은 단일항 엑시톤과 삼중항 엑시톤을 모두 빛으로 전환시키는 발광 메커니즘을 가지고 있다. 인광 물질은 단일항 엑시톤을 계간전이(intersystem crossing; ISC)를 통해 삼중항으로 변환시킨다. 따라서 단일항 엑시톤과 삼중항 엑시톤을 모두 사용하는 인광 물질을 사용하는 경우, 형광 물질이 가지는 낮은 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
대표적인 인광 물질인 이리듐(Ir), 백금(Pt) 등의 중금속을 포함하는 금속 착화합물을 사용하면, 중금속 원소에 의하여 강한 스핀-궤도 결합에 의하여 삼중항 상태에서 단일항 상태로의 전이가 가능하다. 하지만, 이들 인광 물질은 색-순도가 표시장치에 적용하기 어려운 수준이며, 수명 또한 매우 짧아 상용화 수준에 크게 미치지 못하고 있다.
최근에는 종래의 형광 물질과 인광 물질이 가지는 문제점을 해결할 수 있는 이른바 지연형광 물질이 개발되었다. 대표적인 지연형광 물질은 열-활성 지연형광(thermally activated delayed fluorescence; TADF)을 이용한다. 지연형광 물질은 분자내전하이동(intramolecular charge transfer)이 가능하며, 발광 과정에서 단일항 에너지와 삼중항 에너지를 모두 이용할 수 있다. 이처럼, 지연형광 물질은 인광 물질과 마찬가지로 발광 과정에서 삼중항 에너지와 단일항 에너지를 모두 활용하기 때문에 발광 효율이 우수하다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 제 2 발광물질층(364)에 포함될 수 있는 지연 형광 물질의 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이고, 도 4는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따라 2개의 발광물질층으로 이루어진 발광물질층에서 이들 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다.
지연 형광은 열-활성지연형광(thermally activated delayed fluorescence; TADF)와 전계-활성지연형광(field activated delayed fluorescence; FADF)로 구분될 수 있는데, 열 또는 전계에 의하여 삼중항 엑시톤이 활성화되어, 종래 형광 물질에서의 최대 발광 효율을 뛰어넘는 우수한 발광을 구현할 수 있다.
즉, 지연 형광 화합물은 소자를 구동할 때 발생하는 열이나 전계에 의하여 삼중항 엑시톤이 활성화되어 삼중항 엑시톤도 발광에 관여한다. 일반적으로 지연 형광 화합물은 전자주개 모이어티와 전자받개 모이어티를 모두 가지고 있어서 분자내전하이동(intramolecular charge transfer, ICT) 상태로의 변환이 가능하다. ICT가 가능한 지연 형광 화합물을 도펀트로 이용하면, 지연 형광 화합물에서 단일항 에너지 준위(S1)를 가지는 엑시톤과 삼중항 에너지 준위(T1)를 가지는 엑시톤이 중간 상태인 ICT 상태로 이동하고, 바닥 상태(ground state, S0)로 전이된다(S1 →ICT←T1). 단일항 에너지 준위(S1)를 가지는 엑시톤과 삼중항 에너지 준위(T1)를 가지는 엑시톤이 모두 발광에 참여하기 때문에 내부양자효율이 향상되고, 이에 따라 발광 효율이 향상된다.
종래의 형광 물질은 최고준위점유분자궤도(Highest Occupied Molecular Orbital; HOMO)와 최저준위비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital; LUMO)가 분자 전체에 퍼져있기 때문에, 단일항 상태와 삼중항 상태 사이의 상호 전환이 불가능하다(선택 규칙, selection rule). 하지만, ICT 상태를 가지는 화합물은 HOMO와 LUMO의 궤도 겹침이 적기 때문에, HOMO 상태의 궤도와 LUMO 상태의 궤도 사이의 상호작용이 작다. 따라서 전자의 스핀 상태 변화가 다른 전자에 영향을 미치지 않게 되고, 선택 규칙을 따르지 않는 새로운 전하 이동 밴드(charge transfer band, CT band)가 형성된다.
지연 형광 물질에서 전자받개 모이어티와 전자주개 모이어티가 분자 내에서 이격되어 있기 때문에, 분자 내 쌍극자 모멘트(dipole moment)가 큰 분극 상태로 존재하게 된다. 쌍극자 모멘트가 분극된 상태에서 HOMO와 LUMO 상태의 궤도 간의 상호작용이 작아지고, 삼중항 상태와 단일항 상태에서 중간 상태(ICT)로 전이가 가능해진다. 이에 따라, 단일항 에너지 준위(S1)를 가지는 엑시톤은 물론이고 삼중항 에너지 준위(T1)를 가지는 엑시톤이 발광에 참여한다.
따라서 지연 형광 물질을 포함하는 발광 소자가 구동되면, 열이나 전계에 의하여 25%의 단일항 에너지 준위(S1)를 가지는 엑시톤과 75%의 삼중항 에너지 준위(T1)를 가지는 엑시톤이 중간 상태(ICT)로 전이되고, 다시 바닥 상태(S0)로 떨어지면서 발광이 일어나기 때문에, 내부양자효율은 이론적으로 100%가 된다.
삼중항 상태와 단일항 상태에서 모두 에너지 전이가 일어나기 위해서는, 지연 형광 물질은 단일항 에너지 준위(S1)와 삼중항 에너지 준위(T1)의 차이(ΔEST TD)가 0.3 eV 이하, 예를 들어 0.05 내지 0.3 eV이어야 한다. 단일항 상태와 삼중항 상태의 에너지 차이가 작은 재료는 단일항 상태에서 삼중항 상태로 에너지가 전이되는 계간전이(Inter System Crossing; ISC)가 일어나면서 형광을 나타낼 뿐만 아니라, 상온 수준의 열 에너지 또는 전계에 의하여 삼중항 상태에서 에너지가 보다 높은 단일항 상태로 역 계간전이(Reverse Inter System Crossing; RISC)가 일어나고, 단일항 상태가 바닥 상태로 전이되면서 지연 형광을 나타낸다.
지연 형광의 경우 이론적으로 최대 100%의 효율을 얻을 수 있기 때문에, 종래의 중금속을 포함하는 인광 재료와 동등한 내부 양자 효율을 구현할 수 있다. 하지만, 지연형광 특성을 가지는 물질의 전자주개-전자받개의 결합 구조 및 구조적 뒤틀림으로 인하여, 추가적인 전하 이동 전이(charge transfer transition, CT transition)가 유발되기 때문에, 발광할 때 넓은 스펙트럼을 가지게 되어, 즉 반치폭(full width at half maximum; FWHM)이 넓어서 색 순도를 저하시키는 단점이 있다. 또한, 지연형광 물질은 삼중항 에너지도 발광 과정에서 사용되므로, 발광 수명이 짧다.
지연 형광 물질이 가지는 문제점을 해결하기 위하여, 단일 발광물질층 내에 호스트, 지연 형광 물질 및 반치폭이 협소한 형광 또는 인광 물질을 포함하는 유기발광다이오드를 고려할 수 있다.
이와 같은 단일 발광물질층에서 지연 형광 물질의 RISC가 일어나면서, 지연 형광 물질의 발광이 일어나고, 지연 형광 물질의 엑시톤 에너지는 분자간 전자의 교환에 의한 엑시톤 확산에 의하여 에너지를 전달하는 Dexter 공명 에너지 전이(Dexter resonance energy transfer, DRET)에 의하여 형광/인광 물질로 전달된다. DRET은 10-11 내지 10-9 초 사이에서 신속하게 일어나는 반면, 지연 형광 물질의 RISC 역시 10-10 내지 10-7 초 사이에서, RISC 현상에 기인하는 지연 형광 물질의 발광은 10-7 초 정도로서, DRET에 비하여 매우 늦다.
따라서 지연 형광 물질에서 생성된 엑시톤 에너지는 DRET을 통하여 형광/인광 물질로 신속하게 전달되어 실질적인 발광은 형광/인광 물질에서 일어나는 반면, 상대적으로 느리게 일어나는 지연 형광 물질 자체의 발광은 거의 일어나지 않는다. 따라서 호스트, 지연 형광 물질 및 형광/인광 물질을 포함하는 단일 발광물질층에서는 형광/인광 물질에서만 발광이 일어나기 때문에 색 연속성이 떨어질 수 있다.
뿐만 아니라, 최종적인 발광 물질로 형광 물질을 사용하는 경우, 지연 형광 물질에서 RISC를 통해 내부양자효율 100%를 구현하여야 한다. 그런데 인접한 분자 사이의 에너지 전이인 DRET이 일어나는 속도는 지연 형광 물질에서 RISC가 일어나는 속도보다 빠르다. 지연 형광 물질에서 지연 형광 물질의 여기 상태 삼중항 에너지가 단일항 에너지로 변환되는 RISC가 일어나기 전에, 지연 형광 물질의 삼중항 에너지가 형광 물질의 삼중항 에너지로 DRET을 통해 빠르게 전달된다. 형광 물질의 삼중항 에너지는 비-발광이기 때문에, 실질적으로는 지연 형광 물질의 단일항 엑시톤 에너지만 형광 물질의 단일항 에너지로 전달되어 발광 효율이 저하될 수 있다.
이에 따라, 동일한 발광물질층에서 지연 형광 물질의 엑시톤 에너지가 형광/인광 물질로 전달되는 DRET 현상을 최소화할 필요가 있다. DRET은 분자간 거리의 6제곱에 반비례한다. 따라서 동일 발광물질층 내에 형광/인광 물질의 함량이 많으면, 지연 형광 물질에서 생성된 삼중항 엑시톤 에너지가 형광/인광 물질로 신속하게 전달되면서 지연 형광 물질의 삼중항 엑시톤 에너지가 비-발광으로 소멸한다.
따라서, 단일 발광물질층 내에 호스트, 지연 형광 물질 및 형광/인광 물질을 포함하는 경우, DRET 현상을 최소화하기 위하여 최종 도펀트인 형광/인광 물질의 함량은 통상 0.5 중량% 이하로 도핑된다. 공정의 한계로 인하여 도펀트를 유기발광다이오드의 모든 영역에 걸쳐 0.5 중량%로 균일하게 도핑하는 것은 매우 어렵다. 도펀트의 상대적인 농도 차이에 따라 발광 스펙트럼이 급격하게 변하기 때문에, 도펀트를 0.5 중량%와 같이 극소량으로 도핑하는 경우에는 영역에 따른 도핑 농도의 미세한 차이(예를 들어, ±0.2 중량%의 농도 차이와 같이 40% 농도 변화)에 따라 발광 스펙트럼이 급격하게 변경된다. 이에 따라, 균일한 발광 스펙트럼을 구현하기 곤란할 수 있다.
반면, 발광물질층(360)을 구성하는 제 1 화합물 내지 제 4 화합물의 구성 및 종류, 단일항 에너지 준위, 삼중항 에너지 준위 및 필요에 따라 최고준위점유분자궤도(Highest Occupied Molecular Orbital; HOMO) 에너지 준위 및/또는 최저준위비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital; LUMO) 에너지 준위를 조절할 필요가 있다. 도 4와 도 5는 각각 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층을 구성하는 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도로서, 도 4는 제 4 화합물이 형광 물질인 경우이고, 도 5는 제 4 화합물이 인광 물질인 경우이다.
제 1 발광물질층(EML1, 362)은 호스트일 수 있는 제 1 화합물과, 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물을 포함한다. 한편, 제 2 발광물질층(EML2, 364)은 제 2 지연 형광 물질일 수 있는 제 3 화합물과 형광 또는 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물을 포함한다. 이때, 제 2 화합물은 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서는 도펀트로 기능할 수 있고, 제 3 화합물은 제 2 발광물질층(EML2, 364)에서는 호스트로 기능할 수 있다. 지연 형광을 구현할 수 있도록, 제 2 화합물과 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2)와, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2)의 차이(ΔEST TD)는 각각 0.3 eV 이하이다. 필요에 따라, 제 2 화합물과 제 3 화합물은 동일한 물질일 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
따라서, 역 계간전이(RISC)에 의하여 제 1 발광물질층(EML1, 362)에 포함된 제 1 지연 형광 물질인 제 2 화합물의 삼중항 에너지가 단일항 에너지로 전환되면, 제 2 화합물의 단일항 에너지는, 쌍극자-쌍극자 상호작용(dipole-dipole interaction)에 의한 전기장을 통하여 비방사 형태로 전달되는 Forster 공명에너지전이(Forster resonance energy transfer, FRET)를 통하여 인접한 제 2 발광물질층(EML2, 364)에 포함된 형광/인광 물질인 제 4 화합물로 전달될 수 있다. 또한, 제 2 발광물질층(364)에 포함된 제 2 지연 형광 물질인 제 3 화합물의 삼중항 에너지가 단일항 에너지로 전환되면, 제 3 화합물의 단일항 에너지는 DRET을 통하여 동일한 제 2 발광물질층(EML2, 364)에 포함된 형광/인광 물질인 제 4 화합물로 전달될 수 있다.
이러한 발광을 구현하기 위하여, 호스트일 수 있는 제 1 화합물에서 생성된 엑시톤 에너지가 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물로 전이되어 발광할 필요가 있다. 이를 위하여, 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 각각 제 2 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 크다. 필요한 경우, 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 각각 제 2 지연 형광 물질인 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD2) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD2)보다 크다.
예를 들어, 제 1 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)가 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물 및/또는 제 3 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2)보다 충분히 높지 않은 경우에는, 지연 형광 물질의 삼중항 상태 엑시톤이 제 1 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)로 넘어가는 역-전하 이동이 발생한다. 이에 따라 지연 형광 물질의 삼중항 엑시톤 에너지가 비-발광 소멸되어, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물 및/또는 제 3 화합물의 삼중항 상태 엑시톤이 발광이 기여하지 못하게 된다. 예시적으로, 제 1 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및/또는 제 3 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2)보다 최소 0.2 eV 이상 높을 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H)는 3.0 내지 3.5 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 2.5 내지 3.0 eV일 수 있다. 또한, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및/또는 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2)는 2.3 내지 3.0 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2)는 2.1 내지 2.8 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
또한, 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 RISC에 의하여 ICT 착물 상태로 변환된 제 2 화합물에서 제 2 발광물질층(EML2, 364)의 형광/인광 물질로 에너지를 전이할 필요가 있다. 동시에, 제 2 발광물질층(EML2, 364)에서 RISC에 의하여 ICT 착물 상태로 변환된 제 3 화합물에서 제 2 발광물질층(EML2, 364)의 형광/인광 물질로 에너지를 전이할 필요가 있다. 이러한 유기발광다이오드를 구현하기 위하여, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2)는 각각 제 2 발광물질층(EML2, 364)에 포함되는 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 FD) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD)보다 높아야 한다.
다른 예시적인 실시형태에서, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 2 발광물질층(EML2, 364)에 포함되는 제 4 화합물이 인광 물질인 경우, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및 제 3 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2)는 인광 물질인 제 4 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 PD)보다는 높을 수 있지만, 제 2 및 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위 (S1 TD1, S1 TD2)는 인광 물질인 제 4 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(S1 PD)보다 높지 않을 수 있다.
예시적인 실시형태에서 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 FD)는 2.3 내지 2.7 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD)는 2.1 내지 2.5 eV일 수 있다. 한편, 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위는 2.3 내지 2.8 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위는 2.0 내지 2.4 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 호스트일 수 있는 제 1 화합물과 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물을 포함하는 제 1 발광물질층(EML1, 362)과, 제 2 지연 형광 물질일 수 있는 제 3 화합물과 형광/인광 물질일 수 있는 제 4 화합물을 포함하는 제 2 발광물질층(EML2, 364)을 포함하고 있다. 제 1 발광물질층(EML1, 362)을 구성하는 제 2 화합물에서 생성된 삼중항 엑시톤 에너지는 DRET에 비하여 매우 느린 FRET(통상적으로 10-10 내지 10-7 초 사이에 일어남) 현상을 통하여 별개의 제 2 발광물질층(364)을 구성하는 제 4 화합물로 전달될 수 있다.
RISC에 의하여 제 2 화합물의 삼중항 에너지가 단일항 에너지로 전이되는 속도와, 제 2 화합물의 삼중항 에너지가 제 4 화합물의 삼중항 에너지로 전이되는 속도는 실질적으로 동일하다. 따라서, 제 2 화합물에서 생성된 삼중항 에너지의 상당 부분은 FRET에 의하여 제 4 화합물로 직접 전이되지 않고, RISC에 의하여 제 2 화합물 자신의 단일항 에너지로 전달된다. 제 2 화합물에서 단일항 에너지 및 삼중항 에너지가 제 4 화합물로 전달될 수 있기 때문에, 내부양자효율이 극대화되면서 유기발광다이오드의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 제 4 화합물에서는 물론이고, 발광 스펙트럼이 상이한 제 2 화합물에서도 발광이 일어나기 때문에, 유기발광다이오드(300)의 색 연속성을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 제 2 발광물질층(364)에서 제 4 화합물의 도핑 농도를 1 중량% 이상으로 하더라도, DRET 현상에 기인하는 발광 효율이 저하되지 않는다. 최종 도펀트인 제 4 화합물의 도핑 농도가 증가함에 따라, 도핑 농도의 미세한 차이(예를 들어, ±0.2 중량%의 농도 차이)에서는 발광 스펙트럼이 변경되지 않는다. 따라서, 유기발광다이오드의 전체 영역에 걸쳐 제 4 화합물의 도핑 농도에서 미세한 차이가 있더라도 균일한 발광 스펙트럼을 확보할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 형광 물질/인광 물질의 도핑 농도를 증가시킬 수 있기 때문에, 상대적으로 넓은 범위의 도핑 농도의 차이에도 불구하고 균일한 발광 스펙트럼을 구현할 수 있다.
한편, 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 호스트일 수 있는 제 1 화합물과 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위와, LUMO 에너지 준위를 적절하게 조정할 필요가 있다. 일례로, 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)와 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)의 차이(|HOMOH-HOMOTD1|) 또는 제 1 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOH)와 제 2 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD1)의 차이(|LUMOH-LUMOTD1|)는 0.5 eV 이하, 예를 들어, 0.1 내지 0.5 eV 이하인 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 호스트일 수 있는 제 1 화합물에서 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물로의 전하 이동 효율이 향상되어, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)는 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및/또는 제 3 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD)보다 낮다(deep). 지연 형광 물질을 발광물질층에 사용하는 경우, 발광 효율을 극대화하기 위하여 발광물질층에서 지연 형광 물질은 대략 10% 이상으로 도핑된다. 이 경우, 정공과 전자는 도펀트로 직접 주입될 확률이 높아진다. 따라서, 제 1 발광물질층(EML1, 362)의 호스트로서 HOMO 에너지 준위가 지연 형광 물질에 비하여 높은 경우, 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 정공은 호스트의 HOMO로 주입되고, 전자는 지연 형광 물질의 LUMO로 주입되면서, 들뜬 복합체(exciplex)를 형성한다. 이에 따라, 지연 형광 물질의 삼중항 에너지가 발광 메커니즘에 기여하지 못하고 비-발광 소멸하면서 발광 효율이 저하될 수 있다.
반면, 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위에 비하여 상대적으로 낮은 HOMO 에너지 준위를 가지는 제 1 화합물을 호스트로 사용하면, 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 호스트일 수 있는 제 1 화합물과 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물 사이의 들뜬 복합체가 형성되는 것을 억제할 수 있다.
한편, 도 2에서와 달리, 제 1 발광물질층이 제 2 발광물질층과 제 2 전극 사이에 위치할 수도 있다. 이 경우, 제 1 발광물질층에서 전자가 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물로 직접 전달되어 들뜬 복합체가 형성되는 것을 방지할 필요가 있다. 이 경우, 제 1 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOH)는 제 2 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMHTD)보다 높아야 한다(shallow). 예시적인 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 HOMO-LUMO 에너지 갭(energy gap) 사이에 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 HOMO-LUMO 에너지 갭이 존재하는 경우, 도펀트 농도와 무관하게 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 호스트일 수 있는 제 1 화합물과 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물 사이의 들뜬 복합체가 형성되지 않는다. 따라서 지연 형광 물질의 삼중항 에너지가 비-발광 소멸되지 않고, 이에 따라 발광 효율이 향상될 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)는 -5.5 내지 -6.0 eV, 바람직하게는 -5.7 내지 -5.9 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOH)는 -2.0 내지 -2.5 eV, 바람직하게는 -2.0 내지 -2.4 eV 일 수 있다. 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및/또는 제 3 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD)는 -5.7 내지 -6.0 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOTD)는 -2.8 내지 -3.5 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOFD)는 -5.2 내지 -5.7 eV, 바람직하게는 -5.3 내지 -5.6 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOFD)는 -3.0 내지 -3.5 eV일 수 있다. 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOPD)는 -5.6 내지 -6.0 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOPD)는 -3.0 내지 -3.3 eV일 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 화합물로 사용될 수 있는 물질은 mCP, mCBP, CBP, 1,3,5-트리[(3-피리딜)-펜-3-일]벤젠(1,3,5-Tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene; TmPyPB) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다.
다른 예시적인 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
화학식 1에서, R1은 수소, 중수소, 삼중수소, 치환되지 않거나 C5~C30 방향족 작용기로 치환된 C5~C30 아릴기 또는 치환되지 않거나 C5~C30 방향족 작용기로 치환된 C3~C30 헤테로 아릴기임; X는 질소, 산소 또는 황 원자임; L은 C5~C30 아릴렌기 또는 C4~C30 헤테로 아릴렌기임; a는 1 또는 2임.
보다 구체적으로, 제 1 발광물질층(EML1, 362)의 호스트로 사용될 수 있는 제 1 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 어느 하나의 유기 화합물일 수 있다.
[화학식 2]
일례로, 화학식 4로 표시되는 유기 화합물의 에너지 준위를 살펴보면, H1(mCBP; S1: 3.2 eV; T1: 2.9 eV; HOMO: -5.8 eV; LUMO: -2.4 eV), H2(S1: 3.2 eV; T1: 2.9 eV; HOMO: -5.9 eV; LUMO: -2.4 eV), H3(S1: 3.2 eV; T1: 2.9 eV; HOMO -5.8 eV; LUMO: -2.5 eV), H4(S1: 3.1 eV; T1: 2.9 eV; HOMO: -5.8 eV; LUMO: -2.5 eV), H5(S1: 3.1 eV; T1: 2.8 eV; HOMO: -5.9 eV; LUMO: -2.8 eV)이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
다른 예시적인 실시형태에서, 제 1 화합물은 전자차단층(355, 도 2 참조)의 물질과 동일한 물질일 수 있다. 제 1 화합물로 사용 가능한 전자차단층의 물질은 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)보다 낮은(deep) HOMO 에너지 준위를 가지며, 제 2 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 발광물질층(362, 도 2 참조)은 발광 기능과 함께 전자 차단 기능을 동시에 가질 수 있다. 즉, 제 1 발광물질층(362)은 전자를 차단하기 위한 버퍼층으로 기능한다. 한편, 전자차단층(355)은 생략될 수 있고, 이 경우 제 1 발광물질층(362)은 발광물질층과 전자차단층으로 이용된다.
다른 예시적인 실시형태에 따라, 제 1 발광물질층(362)이 제 2 발광물질층(364)과 제 2 전극(320) 사이에 위치하는 경우, 제 1 발광물질층(362)을 구성하는 제 1 화합물은 정공차단층(375)의 물질과 동일한 물질일 수 있다. 제 1 화합물로 사용 가능한 정공차단층의 물질은 제 2 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD1)보다 높은(shallow) HOMO 에너지 준위를 가지며, 제 2 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 발광물질층(362)는 발광 기능과 함께 정공 차단 기능을 동시에 가질 수 있다. 즉, 제 1 발광물질층(362)은 정공을 차단하기 위한 버퍼층으로 기능한다. 한편, 정공차단층(375)은 생략될 수 있고, 이 경우 제 1 발광물질층(362)은 발광물질층과 정공차단층으로 이용된다.
한편, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및/또는 제 3 화합물은 전자받개(electron acceptor)로 기능할 수 있는 모이어티와, 전자주개(electron donor)로 기능할 수 있는 모이어티가 적절한 연결기(예를 들어 페닐렌기와 같은 호모 아릴렌기)를 통하여 분리될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제 2 및/또는 제 3 화합물은 트리아진 코어를 가지거나 적어도 하나의 시아노기로 치환된 방향족 코어를 가질 수 있다. 구체적으로, 제 2 및/또는 제 3 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 적어도 어느 하나의 유기 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 3]
화학식 3으로 표시되는 지연 형광 물질의 에너지 준위를 살펴보면, TD1(TczTrz; 9,9',9''-(5-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)benzene-1,2,3-triyl) tris(9H-carbazole); S1: 3.0 eV; T1: 2.8 eV; LUMO: -2.8 eV; HOMO: -5.8 eV), TD2(4CzIPN; 2,4,5,6-Tetra(9H-carbazol-9-yl)isophthalonitrile; S1: 2.7 eV; T1: 2.6 eV; LUMO: -3.4 eV; HOMO: -5.9 eV), TD3(S1: 2.6 eV; T1: 2.5 eV; LUMO: -3.2 eV; HOMO: -5.8 eV), TD4(S1: 2.4 eV; T1: 2.2 eV; LUMO: -3.2 eV; HOMO: -5.8 eV), TD5(S1: 2.3 eV; T1: 2.1 eV; LUMO: -3.4 eV; HOMO: -5.8 eV)이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 형광 물질 또는 인광 물질로서의 제 4 화합물의 흡수 파장은 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및/또는 제 3 화합물의 발광 파장과 스펙트럼 중첩 영역이 큰 화합물일 수 있다. 이 경우, 지연 형광 물질에서 형광 또는 인광 물질로의 에너지 전이 효율이 향상되어 발광 소자의 발광 효율을 극대화할 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 어느 하나의 화합물일 수 있다.
[화학식 4]
일례로, 화학식 4로 표시되는 유기 화합물의 에너지 준위를 살펴보면 의 FD1(5,12-dimethylquinolino[2,3-b]acridine-7,14(5H, 12H)-dione; S1: 2.3 eV; T1: 2.0 eV; LUMO: -3.0 eV; HOMO: -5.4 eV), FD2(5,12-diethylquinolino[2,3-b]acridine-7,14(5H, 12H)-dione; S1: 2.3 eV; T1: 2.2 eV; LUMO: -3.0 eV; HOMO: -5.4 eV), FD3(5,12-dibutyl-3,10-difluoroquinolino[2,3-b]acridine-7,14(5H, 12H)-dione; S1: 2.2 eV; T1: 2.0 eV; LUMO: -3.1 eV; HOMO: -5.5 eV), FD4(5,12-dibutyl-3,10-bis(trifluoromethyl)quinolino[2,3-b]acridine-7,14(5H, 12H)-dione; S1: 2.2 eV; T1: 2.0 eV; LUMO: -3.1 eV; HOMO: -5.5 eV), FD5(5,12-dibutyl-2,3,9,10-tetrafluoroquinolino[2,3-b]acridine-7,14(5H, 12H)-dione; S1: 2.0 eV; T1: 1.8 eV; LUMO: -3.3 eV; HOMO: -5.5 eV), FD6(1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benzo[ij]quinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran-4-ylidene}propanedinitrile; DCJTB; S1: 2.3 eV; T1: 1.9 eV; LUMO: -3.1 eV; HOMO: -5.3 eV)이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
선택적인 실시형태에서, 인광 물질로서의 제 4 화합물은 녹색으로 발광할 수 있는 금속 착화합물을 포함한다. 일례로, 인광 물질인 제 4 화합물은 하기 화학식 5로 표시되는 어느 하나의 금속 착화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 5]
화학식 5로 표시되는 금속 착화합물의 에너지 준위를 살펴보면, PD1(S1: 2.8 eV; T1: 2.4 eV; LUMO: -3.0 eV; HOMO: -6.0 eV), PD2(S1: 2.6 eV; T1: 2.4 eV; LUMO: -3.0 eV; HOMO: -5.9 eV), PD3(S1: 2.6 eV; T1: 2.3 eV; LUMO: -3.2 eV; HOMO: -5.8 eV), PD4(S1: 2.4 eV; T1: 2.2 eV; LUMO: -3.1 eV; HOMO: -5.8 eV), PD5(S1: 2.3 eV; T1: 2.0 eV; LUMO: -3.2 eV; HOMO: -5.6 eV)이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(EML1, 362) 내에 제 1 화합물의 중량비는 제 2 화합물의 중량비보다 크거나 같을 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 제 1 화합물의 함량은 50 내지 95 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%이고, 제 2 화합물의 함량은 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량%이다. 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 함량이 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 함량보다 많아지면, 지연 형광 물질의 자가-비발광 소멸(self-quenching) 현상으로 발광 효율이 저하될 수 있다.
또한, 제 2 발광물질층(EML2, 364) 내에 제 3 화합물의 중량비는 제 4 화합물의 중량비보다 크다. 예를 들어, 제 2 발광물질층(EML2, 364)에서 제 3 화합물의 함량은 90 내지 99 중량%, 바람직하게는 95 내지 99 중량%이고, 제 4 화합물의 함량은 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%이다.
선택적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 중량비는, 제 2 발광물질층(EML2, 364)에서 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 중량비보다 클 수 있다. 이에 따라, 제 1 발광물질층(362)의 지연 형광 물질로부터 제 2 발광물질층(364)의 형광 물질 또는 인광 물질로의 FRET에 의한 에너지 전달이 충분히 일어날 수 있다.
또한, 제 1 발광물질층(EML1, 362) 및 제 2 발광물질층(EML2, 364)은 각각 5 내지 100 nm, 바람직하게는 10 내지 30 nm, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 nm의 두께로 적층될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 도 2, 도 4 및 도 5에서는 도시하지 않았으나, 제 1 발광물질층(EML1, 362)에서 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물에서 생성된 삼중항 엑시톤 에너지가 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 단일항 에너지로 전환되지 못하고, 제 2 화합물의 삼중항 에너지가 인접한 제 2 발광물질층(EML2, 364)을 구성하는 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 삼중항 에너지로 전달될 수 있다. 이 경우, 형광 물질의 삼중항 에너지는 발광에 참여하지 않기 때문에 유기발광다이오드(300)의 양자 효율이 감소한다.
이를 방지하기 위하여, 삼중항 에너지가 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 삼중항 에너지가 큰 물질로 이루어지는 에너지 조절층(energy control layer, ECL, 미도시)이 제 1 발광물질층(EML1, 362)과 제 2 발광물질층(EML2, 364) 사이에 위치할 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 에너지 조절층은 하기 화학식 6a 또는 화학식 6b로 표시되는 유기 화합물로 이루어질 수 있다.
[화학식 6a]
[화학식 6b]
화학식 6a 및 6b에서, R11 내지 R25는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 삼중수소, 실릴기, C1~C20 알킬기, C1~C20 알콕시기, C1~C20 알킬아민기, C5~C30 호모 아릴기, C4~C30 헤테로 아릴기, C5~C30 호모 알킬아릴기, C4~C30 헤테로 알킬아릴기, C5~C30 호모 아릴옥실기, C4~C30 헤테로 아릴옥실기, C5~C30 호모 아릴아민기, C4~C30 헤테로 아릴아민기, 또는 인접한 기와 서로 합쳐져서 치환되지 않거나 C5~C30 호모 아릴기 또는 C4~C30 헤테로 아릴기로 치환된 축합 고리를 형성함; Y1과 Y2는 각각 독립적으로 산소(O) 또는 황(S)임.
보다 구체적으로, 에너지 조절층에 사용될 수 있는 유기 화합물은 하기 화학식 7로 표시되는 어느 하나의 유기 화합물일 수 있다.
[화학식 7]
한편, 전술한 제 1 실시형태에서는 2개의 발광물질층으로 이루어진 유기발광다이오드를 설명하였다. 이와 달리, 본 발명에 따른 유기발광다이오드는 3개 이상의 발광물질층을 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 따라 3개의 발광물질층을 포함하는 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6에 개략적으로 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 유기발광다이오드(400)는 서로 마주하는 제 1 전극(410) 및 제 2 전극(420)과, 제 1 및 제 2 전극(410, 420) 사이에 위치하는 발광 유닛(430)을 포함한다.
예시적인 실시형태에서, 발광 유닛(430)은 제 1 전극(410)으로부터 순차적으로 적층되는 정공주입층(440), 정공수송층(450), 발광물질층(460), 전자수송층(470) 및 전자주입층(480)을 포함한다. 또한, 발광 유닛(430)은 정공수송층(450)과 발광물질층(460) 사이에 위치하는 제 1 엑시톤 차단층인 전자차단층(455) 및/또는 발광물질층(460)과 전자수송층(470) 사이에 위치하는 제 2 엑시톤 차단층인 정공차단층(475)을 더욱 포함한다.
제 1 실시형태에서 기술한 바와 같이, 제 1 전극(410)은 양극일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질인 ITO, IZO, ITZO, SnO, ZnO, ICO 및 AZO 등으로 이루어질 수 있다. 제 2 전극(420)은 음극일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 적은 도전성 물질인 Al, Mg, Ca, Ag 또는 이들의 합금이나 조합으로 이루어질 수 있다. 제 1 전극(410)과 제 2 전극(420)은 각각 30 내지 300 nm의 두께로 적층될 수 있다.
정공주입층(440)은 제 1 전극(410)과 정공수송층(450) 사이에 위치한다. 예를 들어, 정공주입층(440)은 MTDATA, NATA, 1T-NATA, 2T-NATA, CuPc, TCTA, NPB(NPD), HAT-CN, TDAPB, PEDOT/PSS 및/또는 N-(비페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민 등으로 이루어지는 어느 하나의 화합물로 이루어질 수 있다. 정공주입층(440)은 유기발광다이오드(400)의 구조에 따라 생략될 수 있다.
정공수송층(450)은 제 1 전극(410)과 발광물질층(460) 사이에 발광물질층(460)에 인접하여 위치한다. 예를 들어, 정공수송층(450)은 TPD, NPD(NPB), CBP, Poly-TPD, TFB, TAPC, N-(비페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민 및/또는 N-(비페닐-4-일)-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)비페닐)-4-아민 등의 방향족 아민 화합물을 포함하는 군에서 선택되는 화합물로 이루어질 수 있다. 정공주입층(440) 및 정공수송층(450)은 각각 5 nm 내지 200 nm, 바람직하게는 5 nm 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
발광물질층(460)은 제 1 내지 제 3 발광물질층(462, 464, 466)을 포함하는데, 이들 각각의 발광물질층에 포함되는 화합물의 종류 및 에너지 준위에 대해서는 후술한다.
전자수송층(470)은 발광물질층(460)과 전자주입층(480) 사이에 위치한다. 일례로, 전자수송층(470)은 옥사디아졸계, 트리아졸계, 페난트롤린계, 벤족사졸계, 벤조티아졸계, 벤즈이미다졸계, 트리아진계 등의 유도체일 수 있다. 예를 들어, 전자수송층(470)은 Alq3, PBD, 스파이로-PBD, Liq, BAlq, Bphen, NBphen, BCP, TAZ, NTAZ, TpPyPB, TmPPPyTz, PFNBr 및/또는 TPQ 등으로 이루어질 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
전자주입층(480)은 제 2 전극(420)과 전자수송층(470) 사이에 위치한다. 전자주입층(280)의 소재로는 LiF, CsF, NaF, BaF2 등의 알칼리 할라이드계 물질 및/또는 Liq, 리튬 벤조에이트, 소듐 스테아레이트 등의 유기금속계 물질이 사용될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전자수송층(470) 및 전자주입층(480)은 각각 10 내지 200 nm, 바람직하게는 10 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
필요한 경우, 유기발광다이오드(400)는 정공수송층(450)과 발광물질층(460) 사이의 전자차단층(455) 및/또는 발광물질층(460)과 전자수송층(470) 사이의 정공차단층(475)과 같은 엑시톤 차단층을 1개 이상 포함할 수 있다.
일례로, 전자차단층(455)은 TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, TAPC, MTDATA, mCP, mCBP, CuPC, N,N'-비스[4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐]-N,N'-디페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-디아민 및/또는 TDAPB 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 정공차단층(475)은 옥사디아졸계, 트리아졸계, 페난트롤린계, 벤족사졸계, 벤조티아졸계, 벤즈이미다졸계, 트리아진계 등의 유도체가 사용될 수 있다. 예를 들어 정공차단층(475)은 BCP, BAlq, Alq3, PBD, 스파이로-PBD, Liq, B3PYMPM, DPEPO 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 화합물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전자차단층(455) 및 정공차단층(475)은 각각 5 내지 200 nm, 바람직하게는 10 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
제 1 실시형태와 유사하게, 제 1 내지 제 3 발광물질층(462, 464, 466)에 포함되는 제 1 화합물 내지 제 6 화합물로서 에너지 준위가 조절된 물질을 사용하여, 유기발광다이오드(400)의 구동 전압을 낮춰서 소비 전력을 감소시키며, 발광 효율 및 색 연속성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 제 2 실시형태에서, 발광물질층(460)은 제 1 화합물과 제 2 화합물을 포함하는 제 1 발광물질층(462)과, 제 3 화합물과 제 4 화합물을 포함하는 제 2 발광물질층(464)과, 제 5 화합물과 제 6 화합물을 포함하는 제 3 발광물질층(466)을 포함한다. 일례로, 제 1 화합물과 제 5 화합물은 호스트이고, 제 2 화합물, 제 3 화합물 및 제 6 화합물은 지연 형광 물질이고, 제 4 화합물은 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있다. 즉, 제 1 발광물질층(462) 및 제 3 발광물질층은 호스트와 지연 형광 물질을 포함하며, 제 2 발광물질층(464)은 지연 형광 물질과, 형광 물질 또는 인광 물질을 포함한다. 본 실시형태에서, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물 및 제 6 화합물은 제 1 및 제 3 발광물질층(462, 464)에서 도펀트로 기능하고, 제 3 화합물은 제 2 발광물질층(464)에서 호스트로 기능할 수 있다.
제 1 실시형태와 유사하게, 제 1 내지 제 3 발광물질층(462, 464, 466)은 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 3, 6 화합물을 포함한다. 따라서, 역 계간전이에 의하여 이들 발광물질층에 포함된 지연 형광 물질의 삼중항 에너지가 단일항 에너지로 전환되면, 지연 형광 물질의 단일항 에너지는 FRET를 통하여 인접한 발광물질층의 형광/인광 물질로 전달될 수 있다. 이에 따라 발광 소자의 발광 효율이 향상되고, 색 연속성을 개선할 수 있다.
이때, 호스트일 수 있는 제 1 화합물 및 제 5 화합물에서 생성된 엑시톤 에너지가 1차적으로 지연 형광 물질로 전이되고, 지연 형광 물질로부터 형광/인광 물질로 에너지를 전달할 필요가 있다. 도 7은 본 발명의 예시적인 제 2 실시형태에 따라 3개의 발광물질층을 구성하는 화합물 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도이다.
지연 형광을 구현할 수 있도록, 제 2 화합물, 제 3 화합물 및 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3)와, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)의 차이(ΔEST TD)는 각각 0.3 eV 이하이다. 필요에 따라, 제 2 화합물, 제 3 화합물 및 제 6 화합물은 동일한 물질일 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1H1) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H1)는 각각 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 크다. 또한, 제 2 호스트일 수 있는 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1H2) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H2)는 각각 제 3 지연 형광 물질일 수 있는 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD3) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD3)보다 크다. 필요한 경우, 제 1 및 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H1, S1 H2) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H1, T1 H2)는 각각 제 2 지연 형광 물질일 수 있는 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD2) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD2)보다 크다.
제 1 및 제 5 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H1, T1 H2)가 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물, 제 3 화합물 및/또는 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)보다 충분히 높지 않은 경우에는, 지연 형광 물질의 삼중항 상태 엑시톤이 제 1 및 제 5 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H1, T1 H2)로 넘어가는 역-전하 이동이 발생하면서, 지연 형광 물질의 삼중항 상태 엑시톤이 발광에 기여하지 못한다. 예를 들어, 제 1 및 제 5 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H1, T1 H2)는 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및/또는 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)보다 최소 0.2 eV 이상 높을 수 있다.
예를 들어, 호스트일 수 있는 제 1 및 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H1, S1 H2)는 3.0 내지 3.5 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H1, T1 H2)는 2.5 내지 3.0 eV일 수 있다. 또한, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및/또는 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3)는 2.3 내지 3.0 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)는 2.1 내지 2.8 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 제 1 내지 제 3 발광물질층(EML1, EML2, EML3) 각각에 포함된 제 2, 제 3 및 제 6 화합물에서, 제 2 발광물질층(EML2, 464)의 형광/인광 물질로 에너지를 전달하여야 한다. 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)는 각각 제 2 발광물질층(EML2, 464)에 포함되는 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 FD) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD)보다 높아야 한다. 한편, 제 2 발광물질층(EML2, 464)에 포함되는 제 4 화합물이 인광 물질인 경우, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)는 인광 물질인 제 4 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 PD)보다는 높을 수 있지만, 제 2, 제 3 및 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위 (S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3)는 인광 물질인 제 2 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(S1 PD)보다 높지 않을 수 있다.
제 1 발광물질층(EML1, 462) 및 제 3 발광물질층(EML3, 464)을 각각 구성하는 제 2 화합물 및 제 6 화합물에서 생성된 삼중항 엑시톤 에너지는 DRET에 비하여 매우 느린 FRET 현상을 통하여 인접한 제 2 발광물질층(364)을 구성하는 제 4 화합물로 전달될 수 있다. 제 2 및 제 6 화합물에서 단일항 에너지 및 삼중항 에너지가 제 4 화합물로 전달되어 유기발광다이오드의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 제 4 화합물에서는 물론이고, 발광 스펙트럼이 상이한 제 2 및 제 6 화합물에서도 발광이 일어나기 때문에, 유기발광다이오드의 색 연속성을 향상시킬 수 있다. 특히, 제 2 발광물질층(464)에서 제 4 화합물의 도핑 농도를 1 중량% 이상으로 할 수 있기 때문에, 미세한 농도 차이에서도 균일한 발광 스펙트럼을 구현할 수 있다.
본 실시형태에서, 제 1 및 제 5 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)와 제 2 및 제 6 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD)의 차이(|HOMOH-HOMOTD|) 또는 제 1 및 제 5 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOH)와 제 2 및 제 6 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD)의 차이(|LUMOH-LUMOTD|)는 0.5 eV 이하, 예를 들어, 0.1 내지 0.5 eV 이하인 것이 바람직할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH1)는 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)보다 낮다(deep). 또한, 제 2 호스트일 수 있는 제 5 화합물의 이 LUMO 에너지 준위(LUMOH2)는 제 3 지연 형광 물질일 수 있는 제 6 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMHTD3)보다 높아야 한다(shallow). 이 경우, 제 1 화합물과 제 2 화합물 사이 및/또는 제 5 화합물과 제 6 화합물 사이에 들뜬 복합체가 형성되지 않아 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
호스트일 수 있는 제 1 및 제 5 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)는 -5.5 내지 -6.0 eV, 바람직하게는 -5.7 내지 -5.9 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOH)는 -2.0 내지 -2.5 eV, 바람직하게는 -2.0 내지 -2.4 eV 일 수 있다. 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 6 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD)는 -5.7 내지 -6.0 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOTD)는 -2.8 내지 -3.5 eV일 수 있다. 한편, 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOFD)는 -5.2 내지 -5.7 eV, 바람직하게는 -5.3 내지 -5.6 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOFD)는 -3.0 내지 -3.5 eV일 수 있다. 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOPD)는 -5.6 내지 -6.0 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOPD)는 -3.0 내지 -3.3 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
일례로, 제 1 및 제 6 화합물은 mCP, mCBP, CBP, TmPyPB 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 다른 선택적인 실시형태에서, 제 1 및 제 6 화합물은 화학식 1 내지 화학식 2로 표시되는 유기 화합물을 사용할 수 있다.
다른 예시적인 실시형태에서, 제 1 화합물은 전자차단층(455, 도 6 참조)의 물질과 동일한 물질일 수 있다. 제 1 화합물로 사용 가능한 전자차단층의 물질은 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)보다 낮은(deep) HOMO 에너지 준위를 가지며, 제 2 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 것이 바람직하다. 이때, 제 1 발광물질층(462, 도 6 참조)은 발광 기능과 함께 전자 차단 기능을 동시에 가질 수 있다. 즉, 제 1 발광물질층(462)은 전자를 차단하기 위한 버퍼층으로 기능한다. 한편, 전자차단층(455)은 생략될 수 있고, 이 경우 제 1 발광물질층(462)은 발광물질층과 전자차단층으로 이용된다.
다른 예시적인 실시형태에 따라, 제 3 발광물질층(466)을 구성하는 제 5 화합물은 정공차단층(475)의 물질과 동일한 물질일 수 있다. 제 5 화합물로 사용 가능한 정공차단층의 물질은 제 6 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD3)보다 높은(shallow) HOMO 에너지 준위를 가지며, 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD3)보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 것이 바람직하다. 이때, 제 3 발광물질층(466)는 발광 기능과 함께 정공 차단 기능을 동시에 가질 수 있다. 즉, 제 3 발광물질층(466)은 정공을 차단하기 위한 버퍼층으로 기능한다. 한편, 정공차단층(475)은 생략될 수 있고, 이 경우 제 3 발광물질층(466)은 발광물질층과 정공차단층으로 이용된다.
또 다른 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(462)을 이루는 제 1 화합물은 전자차단층(455)의 물질과 동일한 물질이고, 제 3 발광물질층(466)을 이루는 제 5 화합물은 정공차단층(475)의 물질과 동일할 물질일 수 있다. 제 5 화합물로 사용 가능한 전자차단층의 물질은 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)보다 낮은(deep) HOMO 에너지 준위를 가지며, 제 2 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 것이 바람직하다. 제 5 화합물로 사용 가능한 정공차단층의 물질은 제 6 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD3)보다 높은(shallow) HOMO 에너지 준위를 가지며, 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD3)보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 것이 바람직하다.
이때, 제 1 발광물질층(462)은 발광 기능과 함께 전자 차단 기능을 동시에 가지며, 제 3 발광물질층(466)은 발광 기능과 함께 정공 차단 기능을 동시에 가질 수 있다. 즉, 제 1 발광물질층(462) 및 제 3 발광물질층(466)은 각각 전자 차단을 위한 버퍼층과 정공 차단을 위한 버퍼층으로 기능할 수 있다. 한편, 전자차단층(455) 및 정공차단층(475)은 생략될 수 있고, 이 경우 제 1 발광물질층(462)은 발광물질층과 전자차단층으로 이용되며, 제 3 발광물질층(466)은 발광물질층과 정공차단층으로 이용된다.
지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 6 화합물은 전자받개 모이어티와 전자주개 모이어티가 분리된 유기 화합물일 수 있다. 일례로, 제 2, 제 3 및 제 6 화합물은 화학식 3으로 표시되는 유기 화합물일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물은 화학식 4로 표시되는 어느 하나의 유기 화합물일 수 있고, 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물은 화학식 5로 표시되는 금속 착화합물일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
예시적인 실시형태에서, 제 1, 제 3 발광물질층(462, 464) 내에 제 1 및 제 5 화합물의 중량비는 각각 동일한 발광물질층 내의 제 2 및 제 6 화합물의 중량비보다 크거나 같을 수 있다. 예를 들어, 각각의 발광물질층에서 제 1 및 제 5 화합물의 함량은 각각 50 내지 95 중량%, 바람직하게는 각각 60 내지 80 중량%이고, 제 2 및 제 6 화합물의 함량은 각각 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 각각 20 내지 40 중량%이다. 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및 제 6 화합물의 함량이 호스트일 수 있는 제 1 및 제 5 화합물의 함량보다 많아지면, 지연 형광 물질의 자가-비발광 소멸(self-quenching) 현상으로 발광 효율이 저하될 수 있다.
또한, 제 2 발광물질층(EML2, 464) 내에 제 3 화합물의 중량비는 제 4 화합물의 중량비보다 크다. 예를 들어, 제 2 발광물질층(EML2, 464)에서 제 3 화합물의 함량은 90 내지 99 중량%, 바람직하게는 95 내지 99 중량%이고, 제 4 화합물의 함량은 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%이다.
선택적인 실시형태에서, 제 1 및 제 3 발광물질층(462, 466)에서 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및 제 6 화합물의 중량비는, 제 2 발광물질층(464)에서 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물의 중량비보다 클 수 있다. 이에 따라, 제 1 및 제 3 발광물질층(462, 466)의 지연 형광 물질로부터 제 2 발광물질층(464)의 형광 물질 또는 인광 물질로의 FRET에 의한 에너지 전달이 충분히 일어날 수 있다.
또한, 제 1 내지 제 3 발광물질층(462, 464, 466)은 각각 5 내지 100 nm, 바람직하게는 10 내지 30 nm, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 nm의 두께로 적층될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
제 1 실시형태와 유사하게, 제 1 및 제 3 발광물질층(EML1, EML3)에서 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 6 화합물에서 생성된 삼중항 에너지가 단일할 에너지로 전환되지 못하고, 인접한 제 2 발광물질층(EML2)의 형광 물질일 수 있는 제 4 화합물로 바로 전달되는 것을 방지할 필요가 있다. 이러한 목적과 관련하여, 제 1 및 제 2 발광물질층(EML1, EML2) 사이와, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3 사이에 각각 지연 형광 물질의 여기 상태 삼중항 에너지 준위보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 화합물로 이루어지는 제 1 에너지 조절층 및 제 2 에너지 조절층이 배치될 수 있다. 제 1 및 제 2 에너지 조절층은 화학식 6a, 6b 또는 7로 표시되는 어느 하나의 유기 화합물로 이루어질 수 있다.
도 6 및 도 7에서는 제 1, 3 발광물질층(462, 464)이 호스트일 수 있는 제 1 및 제 5 화합물과, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 및 제 6 화합물을 포함하고, 제 2 발광물질층(464)이 지연 형광 물질일 수 있는 제 3 화합물과, 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있는 제 4 화합물을 포함한 경우를 예시하였다. 즉, 지연 형광 물질과 형광/인광 물질로 이루어진 발광물질층을 전체 발광물질층의 중앙에 배치하고, 그 상부와 하부에 호스트와 지연 형광 물질로 이루어진 발광물질층을 배치하였다.
이와 달리, 본 발명의 제 3 실시형태에 따르면, 호스트와 지연 형광 물질로 이루어진 발광물질층을 전체 발광물질층의 중앙에 배치하고, 그 상부와 하부에 지연 형광 물질과 형광/인광 물질로 이루어진 발광물질층이 배치될 수도 있다. 일례로, 호스트일 수 있는 제 1 화합물과 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물을 포함하는 제 1 발광물질층을 중앙에 배치하고, 제 2 지연 형광 물질일 수 있는 제 3 화합물과 제 1 형광/인광 물질일 수 있는 제 4 화합물을 포함하는 제 2 발광물질층을 제 1 발광물질층의 하부에 배치하고, 제 3 지연 형광 물질일 수 있는 제 5 화합물과 제 2 형광/인광 물질일 수 있는 제 6 화합물을 포함하는 제 3 발광물질층을 제 1 발광물질층의 상부에 배치할 수 있다.
발광물질층의 구조를 제외한다면, 전술한 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서 설명한 유기발광다이오드의 구조와 실질적으로 동일하므로, 발광물질층을 제외한 나머지 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 하지만, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 유기발광다이오드의 발광물질층을 구성하는 화합물의 종류, 에너지 준위 등을 조절할 필요가 있다. 도 8은 본 발명의 예시적인 제 3 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 구성하는 발광물질층의 물질 사이의 에너지 준위에 따른 발광 메커니즘을 설명하기 위한 모식도로서, 발광 물질이 형광 물질인 경우를 예시한다.
지연 형광을 구현할 수 있도록, 제 2, 제 3 및 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3)와, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)의 차이(ΔEST TD)는 각각 0.3 eV 이하이다. 필요에 따라, 제 2, 제 3 및 제 5 화합물은 동일한 물질일 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
따라서, 역 계간전이(RISC)에 의하여 제 1 발광물질층(EML1)에 포함된 제 1 지연 형광 물질인 제 2 화합물의 삼중항 에너지가 단일항 에너지로 전환되면, 제 2 화합물의 단일항 에너지는, FRET을 통하여 인접한 발광물질층인 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)에 포함된 형광/인광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물로 전달될 수 있다. 또한, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)에 각각 포함된 지연 형광 물질인 제 3 및 제 5 화합물의 삼중항 에너지가 단일항 에너지로 전환되면, 제 3 및 제 5 화합물의 단일항 에너지는 DRET을 통하여 동일한 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)에 각각 포함된 형광/인광 물질인 제 4 및 제 6 화합물로 전달될 수 있다.
이러한 에너지 전달을 구현할 수 있도록, 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 각각 제 2 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 크다. 필요한 경우, 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 각각 제 2 및 제 3 지연 형광 물질인 제 3 및 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD2, S1 TD3) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD2, T1 TD3)보다 크다.
제 1 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)가 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 5 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)보다 충분히 높지 않은 경우에는, 지연 형광 물질의 삼중항 상태 엑시톤이 제 1 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)로 넘어가는 역-전하 이동이 발생하여, 지연 형광 물질의 삼중항 상태 엑시톤 에너지가 발광에 기여하지 못한다.
예시적인 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H)는 3.0 내지 3.5 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 2.5 내지 3.0 eV일 수 있다. 또한, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3)는 2.3 내지 3.0 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)는 2.1 내지 2.8 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
또한, 제 1 발광물질층(EML1)에서 RISC에 의하여 ICT 착물 상태로 변환된 제 2 화합물에서 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)의 형광/인광 물질로 에너지를 전이하고, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)에서 RISC에 의하여 ICT 착물 상태로 변환된 제 3 및 제 5 화합물에서 동일한 발광물질층(EML2, 364)의 형광/인광 물질로 에너지를 전이할 필요가 있다. 이러한 유기발광다이오드를 구현하기 위하여, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, T1 TD3)는 각각 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)에 포함되는 형광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 FD1, S1 FD2) 및/또는 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD1, T1 FD2)보다 높아야 한다. 선택적인 실시형태에서 제 4 및 제 6 화합물이 인광 물질인 경우, 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 5 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1, T1 TD2, S1 TD3)는 인광 물질인 제 4 및 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 PD)보다는 높을 수 있지만, 제 2, 제 3 및 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위 (S1 TD1, S1 TD2, S1 TD3)는 인광 물질인 제 4 및 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(S1 PD)보다 높지 않을 수 있다.
예시적인 실시형태에서 형광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 FD1, S1 FD2)는 2.3 내지 2.7 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD1, T1 FD2)는 2.1 내지 2.5 eV일 수 있다. 한편, 인광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위는 2.3 내지 2.8 eV이고, 여기 상태 삼중항 에너지 준위는 2.0 내지 2.4 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
본 실시형태에서, 제 1 발광물질층(EML1)을 구성하는 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물에서 생성된 삼중항 엑시톤 에너지는 DRET에 비하여 매우 느린 FRET 현상을 통하여 인접한 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)을 구성하는 제 4 및 제 6 화합물로 전달될 수 있다. 제 2 화합물에서 단일항 에너지 및 삼중항 에너지가 제 4 및 제 6 화합물로 전달되어 유기발광다이오드의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 제 4 및 제 6 화합물에서는 물론이고, 발광 스펙트럼이 상이한 제 2 화합물에서도 발광이 일어나기 때문에, 유기발광다이오드의 색 연속성을 향상시킬 수 있다. 특히, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)에서 제 4 및 제 6 화합물의 도핑 농도를 1 중량% 이상으로 할 수 있기 때문에, 미세한 농도 차이에서도 균일한 발광 스펙트럼을 구현할 수 있다.
본 실시형태에서, 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)와 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD)의 차이(|HOMOH-HOMOTD|) 또는 제 1 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOH)와 제 2 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD)의 차이(|LUMOH-LUMOTD|)는 0.5 eV 이하, 예를 들어, 0.1 내지 0.5 eV 이하인 것이 바람직할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)는 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)보다 낮다(deep). 바람직한 실시형태에서, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 이 LUMO 에너지 준위(LUMOH)는 제 1 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMHTD1)보다 높아야 한다(shallow). 이 경우, 제 1 화합물과 제 2 화합물 사이에 들뜬 복합체가 형성되지 않아 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
일례로, 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)는 -5.5 내지 -6.0 eV, 바람직하게는 -5.7 내지 -5.9 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOH)는 -2.0 내지 -2.5 eV, 바람직하게는 -2.0 내지 -2.4 eV 일 수 있다. 지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 5 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD)는 -5.7 내지 -6.0 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOTD)는 -2.8 내지 -3.5 eV일 수 있다. 한편, 형광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOFD)는 -5.2 내지 -5.7 eV, 바람직하게는 -5.3 내지 -5.6 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOFD)는 -3.0 내지 -3.5 eV일 수 있다. 인광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOPD)는 -5.6 내지 -6.0 eV이고, LUMO 에너지 준위(LUMOPD)는 -3.0 내지 -3.3 eV일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
일례로, 제 1 및 화합물은 mCP, mCBP, CBP, TmPyPB 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택될 수 있다. 다른 선택적인 실시형태에서, 제 1 화합물은 화학식 1 내지 화학식 2로 표시되는 유기 화합물을 사용할 수 있다.
지연 형광 물질일 수 있는 제 2, 제 3 및 제 5 화합물은 전자받개 모이어티와 전자주개 모이어티가 분리된 유기 화합물일 수 있다. 일례로, 제 2, 제 3 및 제 5 화합물은 화학식 3으로 표시되는 유기 화합물일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
한편, 형광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물은 화학식 4로 표시되는 어느 하나의 유기 화합물일 수 있고, 인광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물은 화학식 5로 표시되는 금속 착화합물일 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(EML1) 내에 제 1 화합물의 중량비는 각각 동일한 발광물질층 내의 제 2 화합물의 중량비보다 크거나 같을 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광물질층(EML1)에서 제 1 화합물의 함량은 각각 50 내지 95 중량%, 바람직하게는 각각 60 내지 80 중량%이고, 제 2 화합물의 함량은 각각 5 내지 50 중량%, 바람직하게는 각각 20 내지 40 중량%이다. 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 함량이 호스트일 수 있는 제 1 화합물의 함량보다 많아지면, 지연 형광 물질의 자가-비발광 소멸(self-quenching) 현상으로 발광 효율이 저하될 수 있다.
또한, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3) 내에 지연 형광 물질일 수 있는 제 3 및 제 5 화합물의 중량비는 동일한 발광물질층 내의 형광/인광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물의 중량비보다 크다. 예를 들어, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3) 각각에서 제 3 및 제 5 화합물의 함량은 각각 90 내지 99 중량%, 바람직하게는 95 내지 99 중량%이고, 제 4 및 제 6 화합물의 함량은 각각 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%이다.
선택적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(EML1)에서 지연 형광 물질일 수 있는 제 2 화합물의 중량비는, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)에서 형광 물질 또는 인광 물질일 수 있는 제 4 및 제 6 화합물의 중량비보다 클 수 있다. 이에 따라, 제 1 발광물질층(EML1)의 지연 형광 물질로부터 제 2 및 제 3 발광물질층(EML2, EML3)의 형광 물질 또는 인광 물질로의 FRET에 의한 에너지 전달이 충분히 일어날 수 있다.
또한, 제 1 내지 제 3 발광물질층(EML1, EML2, EML3)은 각각 5 내지 100 nm, 바람직하게는 10 내지 30 nm, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 nm의 두께로 적층될 수 있다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다.
제 2 실시형태와 마찬가지로, 제 1 및 제 2 발광물질층(EML1, EML2) 사이와, 제 2 및 제 3 발광물질층(EML1, EML2) 사이에 각각 지연 형광 물질의 여기 상태 삼중항 에너지 준위보다 큰 여기 상태 삼중항 에너지 준위를 가지는 화합물로 이루어지는 제 1 에너지 조절층 및 제 2 에너지 조절층이 배치될 수 있다. 제 1 및 제 2 에너지 조절층은 화학식 6a, 6b 또는 7로 표시되는 어느 하나의 유기 화합물로 이루어질 수 있다.
이하, 예시적인 실시형태를 통하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되지 않는다.
실시예 1: 이중 발광물질층 구조의 유기발광다이오드 제조
제 1 전극과 제 2 전극 사이에 호스트 및 지연 형광 물질을 가지는 제 1 발광물질층과, 지연 형광 물질 및 인광 물질을 가지는 제2 발광물질층이 순차적으로 형성된 유기발광다이오드를 각각 제작하였다. 호스트로는 mCBP, 지연 형광 물질로는 4CzIPN, 형광 물질로 DCJTB를 각각 사용하였다.
ITO 부착 유리 기판의 발광 면적이 3 mm x 3 mm 크기가 되도록 패터닝 한 후, 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 장착한 후, 베이스 압력이 1 x 10-6 Torr가 되도록 한 후, 유기물을 ITO(50 nm) 위에 다음과 같은 순서로 성막하였다.
정공주입층(HAT-CN, 7 nm), 정공수송층(NPB, 78 nm), 전자차단층(TAPC, 15 nm), 제 1 발광물질층(mCBP 70%에 4CzIPN 30 중량% 도핑; 25 nm), 제 2 발광물질층(4CzIPN 99 중량%에 DCJTB 1 중량% 도핑; 10 nm), 정공차단층(B3PYMPM; 10 nm), 전자수송층(TPBi; 25 nm), 정공주입층(LiF, 1 nm), 음극(알루미늄, 100 nm). 증착 후 피막을 형성하기 위하여 증착 챔버에서 건조 박스 내로 옮기고, 후속적으로 UV 경화 에폭시 및 수분 게터(getter)를 사용하여 인캡슐레이션을 하였다.
실시예 2: 유기발광다이오드 제조
제 2 발광물질층으로 4CzIPN 97 중량%와 DCJTB 3 중량%를 혼합한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
실시예 3: 유기발광다이오드 제조
제 2 발광물질층으로 4CzIPN 95 중량%와 DCJTB 5 중량%를 혼합한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
실시예 4: 유기발광다이오드 제조
제 2 발광물질층으로 4CzIPN 99 중량%와, DCJTB를 대신하여 인광 물질인 Ir(piq)3 1 중량%를 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
실시예 5: 유기발광다이오드 제조
제 2 발광물질층으로 4CzIPN 97 중량%와, DCJTB를 대신하여 인광 물질인 Ir(piq)3 3 중량%를 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
실시예 6: 유기발광다이오드 제조
제 2 발광물질층으로 4CzIPN 95 중량%와, DCJTB를 대신하여 인광 물질인 Ir(piq)3 5 중량%를 사용한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
실시예 7: 유기발광다이오드 제조
제 1 발광물질층의 두께를 20 nm로 변경하고, 제 2 발광물질층으로 4CzIPN 97 중량%와, DCJTB를 대신하여 인광 물질인 Ir(piq)3 3 중량%를 사용하여 두께를 15 nm로 변경한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
실시예 8: 유기발광다이오드 제조
제 1 발광물질층의 두께를 30 nm로 변경하고, 제 2 발광물질층으로 4CzIPN 97 중량%와, DCJTB를 대신하여 인광 물질인 Ir(piq)3 3 중량%를 사용하여 두께를 5 nm로 변경한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
비교예 1: 단일 발광물질층 구조의 유기발광다이오드 제조
호스트로서 mCBP 69.5 중량%, 지연 형광 물질인 4CzIPN 30 중량%, 형광 물질인 DCJTB 0.5 중량%가 혼합된 단일 발광물질층의 두께를 35 nm로 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
비교예 2: 단일 발광물질층 구조의 유기발광다이오드 제조
호스트로서 mCBP 69.5 중량%, 지연 형광 물질인 4CzIPN 30 중량%, 인광 물질인 Ir(piq)3 0.5 중량%가 혼합된 단일 발광물질층의 두께를 35 nm로 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 유기발광다이오드를 제조하였다.
실험예: 유기발광다이오드의 발광 특성 측정
실시예 1 내지 실시예 8 및 비교예 1 내지 2에서 각각 제조된 유기발광다이오드를 대상으로 물성을 측정하였다. 9 ㎟의 방출 영역을 갖는 각각의 유기발광다이오드를 외부전력 공급원에 연결하였으며, 전류 공급원(KEITHLEY) 및 광도계(PR 650)를 사용하여 실온에서 소자 특성을 평가하였다. 소자 특성은 1 ㎃/㎠에서 측정하였다. 실시예 1 내지 실시예 12에서 각각 제조된 유기발광다이오드의 구동 전압, 전류 효율(cd/A), 전력 효율(lm/W), 외부양자효율(EQE), 휘도(cd/m2), 색좌표(CIE_x, CIE_y) 및 반치폭(FWHM)을 표 1에 나타낸다. 한편, 도 9a 및 도 9b는 각각 제조된 유기발광다이오드의 EL 발광 스펙트럼을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
| 샘플 | V | cd/A | lm/W | EQE (%) | cd/m2 | CIE_x | CIE_y | FWHM |
| 비교예1 | 3.3 | 20 | 19 | 9 | 199 | 0.54 | 0.44 | 50 |
| 비교예2 | 2.8 | 33 | 37 | 22 | 399 | 0.61 | 0.38 | 61 |
| 실시예1 | 2.9 | 44 | 48 | 16 | 533 | 0.42 | 0.53 | 121 |
| 실시예2 | 2.9 | 49 | 53 | 16 | 592 | 0.39 | 0.55 | 140 |
| 실시예3 | 3.4 | 22 | 20 | 8 | 342 | 0.58 | 0.40 | 61 |
| 실시예4 | 2.9 | 51 | 56 | 20 | 612 | 0.45 | 0.53 | 144 |
| 실시예5 | 3.0 | 52 | 54 | 21 | 627 | 0.46 | 0.49 | 140 |
| 실시예6 | 3.4 | 34 | 31 | 22 | 364 | 0.59 | 0.39 | 58 |
| 실시예7 | 3.4 | 35 | 32 | 22 | 417 | 0.58 | 0.40 | 58 |
| 실시예8 | 3.6 | 57 | 50 | 19 | 685 | 0.39 | 0.55 | 119 |
표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예에 따라 호스트/지연 형광 물질/형광 또는 인광 물질이 단일 발광물질층에 포함된 유기발광다이오드와 비교하여, 실시예 1-8에 따라 호스트와 제 1 지연 형광 물질을 가지는 제 1 발광물질층과, 제 2 지연 형광 물질과 형광/인광 물질을 가지는 제 2 발광물질층으로 이루어진 유기발광다이오드는 구동 전압이 최대 12.1% 감소하였고, 전류 효율, 전력 효율, EQE, 휘도는 각각 최대 185.0%, 184.2%, 144.4%, 244.2% 향상되었다. 또한, 반치폭은 비교예의 50~61에서 121~144으로 증가하여 색 연속성이 크게 향상되었다. 특히, 형광 또는 인광 물질의 도핑 농도가 3%인 경우와, 제 1 발광물질층의 두께를 25 nm로 하고, 제 2 발광물질층의 두께를 10 nm로 한 경우에 색 연속성이 가장 우수한 것을 확인하였다.
상기에서는 본 발명의 예시적인 실시형태 및 실시예에 기초하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 상기 실시형태 및 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되는 것은 아니다. 오히려 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 실시형태 및 실시예를 토대로 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다. 하지만, 이러한 변형과 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다는 점은, 첨부하는 청구범위에서 분명하다.
100: 유기발광 조명장치
200, 300, 400: 유기발광다이오드
210, 310, 410: 제 1 전극
220, 320, 420: 제 2 전극
230, 330, 430: 발광 유닛
340, 440: 정공주입층
350, 450: 정공수송층
360, 460: 발광물질층
370, 470: 전자수송층
380, 480: 전자주입층
455: 전자차단층
475: 정공차단층
200, 300, 400: 유기발광다이오드
210, 310, 410: 제 1 전극
220, 320, 420: 제 2 전극
230, 330, 430: 발광 유닛
340, 440: 정공주입층
350, 450: 정공수송층
360, 460: 발광물질층
370, 470: 전자수송층
380, 480: 전자주입층
455: 전자차단층
475: 정공차단층
Claims (20)
- 서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극; 및
상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 발광물질층을 포함하고,
상기 발광물질층은 제 1 화합물과 제 2 화합물을 포함하는 제 1 발광물질층과,
제 3 화합물과 제 4 화합물을 포함하고, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광물질층 사이 또는 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 2 발광물질층을 포함하고,
상기 제 2 화합물 및 상기 제 3 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD)와, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD)의 차이(ΔEST TD)는 각각 0.3 eV 이하이고,
상기 제 1 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H)는 각각 상기 제 2 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD1) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)보다 크고,
상기 제 3 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD2)는 상기 제 4 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD)보다 큰 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 화합물과 상기 제 3 화합물은 동일한 화합물인 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD1)는 상기 제 4 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD)보다 큰 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 화합물의 최고준위점유분자궤도(Highest Occupied Molecular Orbital; HOMO) 에너지 준위(HOMOH)와 상기 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)의 차이(|HOMOH-HOMOTD1|) 또는 상기 제 1 화합물의 최저준위비점유분자궤도(Lowest Unoccupied Molecular Orbital; LUMO) 에너지 준위(LUMOH)와 상기 제 2 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD1)의 차이(|LUMOH-LUMOTD1|)는 0.5 eV 이하인 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOH)는 상기 제 2 화합물의 HOMO 에너지 준위(HOMOTD1)보다 낮은(deep) 유기발광다이오드.
- 제 5항에 있어서,
상기 제 1 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOH)는 상기 제 2 화합물의 LUMO 에너지 준위(LUMOTD1)보다 높은(shallow) 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물을 포함하는 유기발광다이오드.
[화학식 1]
화학식 1에서, R1은 수소, 중수소, 삼중수소, 치환되지 않거나 C5~C30 방향족 작용기로 치환된 C5~C30 아릴기 또는 치환되지 않거나 C5~C30 방향족 작용기로 치환된 C3~C30 헤테로 아릴기임; X는 질소, 산소 또는 황 원자임; L은 C5~C30 아릴렌기 또는 C4~C30 헤테로 아릴렌기임; a는 1 또는 2임.
- 제 7항에 있어서,
상기 제 1 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 어느 하나의 유기 화합물을 포함하는 유기발광다이오드.
[화학식 2]
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 화합물 및 제 3 화합물은 각각 하기 화학식 3으로 표시되는 어느 하나의 화합물을 포함하는 유기발광다이오드.
[화학식 3]
- 제 1항에 있어서,
상기 제 4 화합물은 하기 화학식 4 또는 하기 화학식 5로 표시되는 어느 하나의 화합물을 포함하는 유기발광다이오드.
[화학식 4]
[화학식 5]
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 발광물질층은 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하고,
상기 유기발광다이오드는 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광물질층 사이에 위치하는 전자차단층을 더욱 포함하고, 상기 제 1 화합물은 상기 전자차단층의 물질과 동일한 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2 발광물질층은 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광물질층 사이에 위치하고,
상기 유기발광다이오드는 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 정공차단층을 더욱 포함하고, 상기 제 1 화합물은 상기 정공차단층의 물질과 동일한 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 발광물질층은, 상기 제 2 발광물질층을 중심으로 상기 제 1 발광물질층의 반대쪽에 위치하는 제 3 발광물질층을 더욱 포함하고,
상기 제 3 발광물질층은 제 5 화합물과 제 6 화합물을 포함하는 유기발광다이오드.
- 제 13항에 있어서,
상기 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 H2) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 H2)는 각각 상기 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD3) 및 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD3)보다 크고,
상기 제 6 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD3)와, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD3)의 차이(ΔEST TD)는 0.3 eV 이하인 유기발광다이오드.
- 제 13항에 있어서,
상기 제 2 발광물질층은 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하고, 상기 제 3 발광물질층은 상기 제 2 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하며,
상기 유기발광다이오드는, 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광물질층 사이에 위치하는 전자차단층을 더욱 포함하고, 상기 제 1 화합물은 상기 전자차단층의 물질과 동일한 유기발광다이오드.
- 제 13항에 있어서,
상기 제 2 발광물질층은 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하고, 상기 제 3 발광물질층은 상기 제 2 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하며,
상기 유기발광다이오드는, 상기 제 3 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 정공차단층을 더욱 포함하고, 상기 제 5 화합물은 상기 정공차단층의 물질과 동일한 유기발광다이오드.
- 제 1항에 있어서,
상기 발광물질층은, 상기 제 1 발광물질층을 중심으로 상기 제 2 발광물질층의 반대쪽에 위치하는 제 3 발광물질층을 더욱 포함하고,
상기 제 3 발광물질층은 제 5 화합물과 제 6 화합물을 포함하는 유기발광다이오드.
- 제 17항에 있어서,
상기 제 5 화합물의 여기 상태 단일항 에너지 준위(S1 TD3)와, 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD3)의 차이(ΔEST TD)는 0.3 eV 이하이고,
상기 제 5 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 TD3)는 상기 제 6 화합물의 여기 상태 삼중항 에너지 준위(T1 FD2)보다 큰 유기발광다이오드.
- 기판; 및
상기 기판 상에 위치하며, 제 1항 내지 제 18항 중 어느 하나의 항에 기재된 유기발광다이오드를 포함하는 유기발광장치.
- 제 19항에 있어서,
상기 유기발광장치는 유기발광다이오드 표시장치를 포함하는 유기발광장치.
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150094217A (ko) * | 2014-02-11 | 2015-08-19 | 단국대학교 산학협력단 | 고효율 백색 유기발광다이오드 |
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Patent Citations (1)
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