KR20200068514A - 유기발광다이오드, 조명장치 및 유기발광 표시장치 - Google Patents

유기발광다이오드, 조명장치 및 유기발광 표시장치 Download PDF

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KR20200068514A
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홍태량
최형종
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은, 제 1 전극과; 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극과; 제 1 지연형광 도펀트와 제 1 인광 도펀트를 포함하고 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 발광물질층을 포함하고, 상기 제 1 지연형광 도펀트에 대하여 상기 제 1 인광 도펀트는 5% 이하의 중량비를 갖는 유기발광다이오드와 이를 포함하는 조명장치 및 표시장치를 제공한다.

Description

유기발광다이오드, 조명장치 및 유기발광 표시장치{Organic light emitting diode, Lightening device and Organic light emitting display device}
본 발명은 유기발광다이오드에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 색연성(color continuity)이 향상된 유기발광다이오드와 이를 포함하는 조명 장치 및 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자 중 하나로서 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED)의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다.
유기발광다이오드는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 발광물질층에 음극과 양극으로부터 전자와 정공이 주입되면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 플라스틱 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 낮은 전압에서 (10V이하) 구동이 가능하고, 또한 전력 소모가 비교적 적으며, 색감이 뛰어나다는 장점이 있다.
유기발광다이오드는, 기판 상부에 형성되며 양극인 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 이격하며 마주하는 제 2 전극, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 유기발광층을 포함한다.
발광효율을 향상시키기 위하여, 유기발광층은 상기 제 1 전극에 순차 적층되는 정공주입층(hole injection layer, HIL), 정공수송층(hole transporting layer, HTL), 발광물질층(emitting material layer, EML), 전자수송층(electron transporting layer, ETL), 전자주입층(electron injection layer, EIL)을 포함할 수 있다.
양극인 제 1 전극으로부터 정공이 정공주입층, 정공수송층을 통해 발광물질층으로 이동되고, 음극인 제 2 전극으로부터 전자가 전자주입층, 전자수송층을 통해 발광물질층으로 이동된다.
발광물질층으로 이동된 정공과 전자는 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하며 불안정한 에너지 상태로 여기 되었다가 안정한 에너지 상태로 돌아오며 빛을 방출하게 된다.
한편, 조명 장치나 표시장치에서 백색 유기발광다이오드(W-OLED)가 이용되고 있다. 예를 들어 조명 장치는 큰 반치폭으로 인한 높은 색연성이 요구된다.
백색 유기발광다이오드(W-OLED) 구현을 위해서는, 적색 발광물질, 녹색 발광물질 및 청색 발광물질이 필요한데, 큰 반치폭을 갖는 적색 지연형광 물질이 개발되지 않은 상태이다.
따라서, 높은 색연성과 높은 발광효율을 갖는 발광물질층의 개발이 요구된다.
본 발명은, 유기발광다이오드의 낮은 색연성과 발광효율 문제를 해결하고자 한다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 제 1 전극과; 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극과; 제 1 지연형광 도펀트와 제 1 인광 도펀트를 포함하고 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 발광물질층을 포함하고, 상기 제 1 지연형광 도펀트에 대하여 상기 제 1 인광 도펀트는 5% 이하의 중량비를 갖는 유기발광다이오드를 제공한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 지연형광 도펀트는 녹색 파장의 빛을 발광하고, 상기 제 1 인광 도펀트는 적색 파장의 빛을 발광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 1 인광 도펀트의 중량비는 0.1~3.33%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 1 인광 도펀트의 중량비는 0.1~1.0%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식1로 표시되고, R1 내지 R8 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되고, m은 2~5의 정수이며, n은 1~3의 정수인 것을 특징으로 한다.
[화학식1]
Figure pat00001
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식2에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식2]
Figure pat00002
Figure pat00003
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Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식3-1로 표시되고, R1 내지 R8 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되며, A, B 각각은 화학식3-2 및 화학식3-3으로 표시되고, 화학식3-2 및 화학식3-3에서, R9 내지 R15 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식3-1]
Figure pat00012
[화학식3-2]
Figure pat00013
[화학식3-3]
Figure pat00014
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식4에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식4]
Figure pat00015
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Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
Figure pat00020
Figure pat00021
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Figure pat00023
Figure pat00024
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 인광 도펀트는 화학식5로 표시되고, R1 내지 R4 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되고, R1과 R2 또는 R2와 R3는 결합하여 방향족 링을 형성하며, n은 1 내지 3의 정수인 것을 특징으로 한다.
[화학식5]
Figure pat00025
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 인광 도펀트는 화학식6에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식6]
Figure pat00026
Figure pat00027
Figure pat00028
Figure pat00029
Figure pat00030
Figure pat00031
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 1 발광물질층은 호스트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 호스트에 대하여, 상기 제 1 지연형광 도펀트는 20~70%의 중량비를 갖고, 제 1 인광 도펀트는 0.1~2%의 중량비를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 호스트는 화학식7-1 또는 화학식7-2로 표시되고, 화학식7-1에서, X는 O, S, NR이고, R은 C6 내지 C30의 방향족 그룹이며, 화학식7-1 및 화학식7-2에서, Y는 O 또는 S이고, R1 내지 R15 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식7-1]
Figure pat00032
[화학식7-2]
Figure pat00033
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 호스트는 화학식8에서 선택되는 것을 특징으로 한다.
[화학식8]
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Figure pat00052
Figure pat00053
본 발명의 유기발광다이오드는, 제 1 청색 도펀트를 포함하고 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 2 발광물질층과; 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 발광물질층 사이에 위치하는 제 1 전하 생성층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드는, 제 2 청색 도펀트를 포함하고 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광물질층 사이에 위치하는 제 3 발광물질층과; 상기 제 3 발광물질층과 상기 제 1 발광물질층 사이에 위치하는 제 2 전하 생성층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드는, 제 2 지연형광 도펀트와 제 2 인광 도펀트를 포함하고 상기 제 2 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 3 발광물질층과; 상기 제 2 발광물질층과 상기 제 3 발광물질층 사이에 위치하는 제 2 전하 생성층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 2 지연형광 도펀트는 녹색 파장의 빛을 발광하고, 상기 제 2 인광 도펀트는 적색 파장의 빛을 발광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 2 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 2 인광 도펀트의 중량비는 0.1~3.33%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유기발광다이오드에 있어서, 상기 제 2 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 2 인광 도펀트의 중량비는 0.1~1.0%인 것을 특징으로 한다.
다른 관점에서, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상에 위치하는 전술한 유기발광다이오드와; 상기 기판과 상기 유기발광다이오드 사이에 위치하고 상기 유기발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터를 포함하는 표시장치를 제공한다.
본 발명의 표시장치는, 상기 기판과 상기 유기발광다이오드 사이 또는 상기 유기발광다이오드 상부에 위치하는 컬러필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은, 기판과; 상기 기판 상에 위치하는 전술한 유기발광다이오드를 포함하는 조명장치를 제공한다.
본 발명의 유기발광다이오드에서는, 발광물질층이 제 1 발광파장을 갖는 지연형광 도펀트와 제 2 발광파장을 갖는 인광 도펀트를 포함하고 지연형광 도펀트에 대하여 인광 도펀트가 약 5% 이하의 중량비를 가져, 지연형광 도펀트와 인광 도펀트 모두에서 발광이 일어난다.
따라서, 단일 발광물질층에서 서로 다른 발광파장의 빛이 방출되어 유기발광다이오드의 색연성(color continuity)이 향상되고 지연형광 도펀트의 높은 양자효율에 의해 유기발광다이오드의 발광효율이 향상된다.
또한, 인광 도펀트의 중량비를 조절하여 유기발광다이오드에서 방출되는 빛의 색온도를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 유기발광다이오드가 이와 같은 발광물질층을 포함하는 발광스택과 함께 제 3 발광파장을 갖는 도펀트를 포함하는 발광스택을 포함함으로써, 백색 유기발광다이오드가 제공된다.
따라서, 백색 유기발광다이오드, 이를 포함하는 조명 장치 및 표시장치의 구조가 간단해지고 제조원가가 절감된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드에서의 발광 매커니즘을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 3a 내지 도 3n 각각은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드의 발광 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드를 포함하는 조명 장치의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드를 포함하는 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드(D1)는, 제 1 전극(120)과, 제 1 전극(120)과 마주하는 제 2 전극(130)과, 제 1 발광파장을 갖는 지연형광 도펀트(152)와 제 2 발광파장을 갖는 인광 도펀트(154)를 포함하는 발광물질층(150)을 포함하며 제 1 전극(120)과 제 2 전극(130) 사이에 위치하는 발광층(140)을 포함한다.
제 1 전극(120)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지고 애노드(anode)일 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(120)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 유기발광다이오드(D1)이 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 제 1 전극(120) 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 2 전극(130)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(130)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
유기발광층(140)은 제 1 전극(120) 상에 위치하며, 지연형광 도펀트(152)와 인광 도펀트(154)를 포함하는 발광물질층(150)을 포함한다. 지연형광 도펀트(152)는 제 1 발광파장을 갖고, 인광 도펀트(154)는 제 1 발광파장과 다른 제 2 발광파장을 갖는다. 이때, 제 2 발광파장은 제 1 발광파장보다 클 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광파장은 녹색 파장일 수 있고, 제 2 발광파장은 적색 파장일 수 있다.
지연형광 도펀트(152)는 하기 화학식1로 표시될 수 있다.
[화학식1]
Figure pat00054
화학식1에서, R1 내지 R8 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택될 수 있고, m은 2~5의 정수이며, n은 1~3의 정수이다.
예를 들어, 지연형광 도펀트(152)는 하기 화학식2에서 선택될 수 있다.
[화학식2]
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한편, 지연형광 도펀트(152)는 하기 화학식3으로 표시될 수도 있다.
[화학식3]
Figure pat00065
화학식3에서, R1 내지 R8 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택될 수 있다.
또한, 화학식3에서 A, B 각각은 하기 화학식3-1 및 화학식3-2로 표시되고, R9 내지 R15 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택될 수 있다.
[화학식3-1]
Figure pat00066
[화학식3-2]
Figure pat00067
예를 들어, 화학식3의 지연형광 도펀트(152)는 하기 화학식4에서 선택될 수 있다.
[화학식4]
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인광 도펀트(154)는 하기 화학식5로 표시될 수 있다.
[화학식5]
Figure pat00078
화학식5에서, R1 내지 R4 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택될 수 있고, R1과 R2 또는 R2와 R3는 결합하여 방향족 링을 형성할 수 있다. 또한, n은 1 내지 3의 정수이다.
예를 들어, 인광 도펀트(154)는 하기 화학식6에서 선택될 수 있다.
[화학식6]
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인광 도펀트(154)는 지연형광 도펀트(152)에 대하여 약 5% 이하의 중량비를 갖는다. 예를 들어, 지연형광 도펀트(152)에 대한 인광 도펀트(154)의 중량비는 약 0.1~3.33%일 수 있고, 바람직하게 약 0.1~1.0%일 수 있다.
도시하지 않았으나, 발광물질층(150)은 호스트를 더 포함한다. 호스트는 발광물질층(150) 전체에서 약 50~80%의 중량비를 가질 수 있다.
호스트를 기준으로, 지연형광 도펀트(152)는 약 20~70%의 중량비를 갖고, 인광 도펀트(154)는 약 0.1~2%의 중량비를 가질 수 있다.
호스트는 하기 화학식7-1 또는 화학식7-2로 표시될 수 있다.
[화학식7-1]
Figure pat00085
[화학식7-2]
Figure pat00086
화학식7-1에서, X는 O, S, NR일 수 있고, R은 C6 내지 C30의 방향족 그룹일 수 있다. 또한, 화학식7-1 및 화학식7-2에서, Y는 O 또는 S일 수 있다. 또한, 화학식7-1 및 화학식7-2에서, R1 내지 R15 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 호스트는 하기 화학식8에서 선택될 수 있다.
[화학식8]
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또한, 유기발광층(140)은, 제 1 전극(120)과 발광물질층(150) 사이에 위치하는 정공수송층(164)과, 제 1 전극(120)과 정공수송층(164) 사이에 위치하는 정공주입층(162)과, 발광물질층(150)과 제 2 전극(130) 사이에 위치하는 전자수송층(174)과, 전자수송층과 제 2 전극(130) 사이에 위치하는 전자주입층(176)을 더 포함할 수 있다. 정공주입층(162), 정공수송층(164), 전자수송층(174) 및 전자주입층(176) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
또한, 유기발광층(140)은 정공수송층(164)과 발광물질층(150) 사이에 위치하는 전자차단층(166)과, 발광물질층(150)과 전자수송층(174) 사이에 위치하는 정공차단층(172)을 더 포함할 수 있다. 전자차단층(166)과 정공차단층(172) 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드(D1)는 녹색을 발광할 수 있는 지연형광 도펀트(152)와 지연형광 도펀트(152)보다 작은 중량비를 갖고 적색을 발광할 수 있는 인광 도펀트(154)를 포함하며 이에 따라 녹색 파장 빛과 적색 파장 빛이 모두 발광된다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드(D1)에서는, 지연형광 도펀트(152)에 의해 높은 발광효율과 비교적 넓은 반치폭이 구현되며, 지연형광 도펀트(152)와 인광 도펀트(154)가 모두 발광하기 때문에 색연성이 향상된다.
제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드에서의 발광 매커니즘을 설명하기 위한 개략적인 도면인 도 2를 참조하면, 호스트(Host)에서 생성된 여기자(exciton)는 지연형광 도펀트(TD)로 전달되고(Dexter Resonance Energy Transfer (DRET)), 지연형광 도펀트(TD)의 삼중항 에너지(T1)와 단일항 에너지(S1)는 인광 도펀트(PD)로 전달된다. (DRET) 따라서, 인광 도펀트(154)로부터 적색 빛이 발광된다.
예를 들어, 지연형광 도펀트(TD)에 대한 인광 도펀트(PD)의 중량비가 약 5%보다 큰 경우, 지연형광 도펀트(TD)의 에너지는 빠르게 인광 도펀트(PD)로 전달됨으로써, 인광 도펀트(PD)만이 발광한다.
그러나, 본 발명에서와 같이 지연형광 도펀트(TD)에 대한 인광 도펀트(PD)의 중량비가 약 5%, 바람직하게 3.33%보다 작은 경우 지연형광 도펀트(TD)의 에너지 일부가 지연형광 도펀트(TD)에 남고 지연형광 도펀트(TD)에서도 발광이 일어난다.
다시 말해, 발광물질층(150)이 지연형광 도펀트(152)와 인광 도펀트(154)를 포함하며 지연형광 도펀트(152)에 대한 인광 도펀트(154)의 중량비가 특정 조건, 예를 들어 5% 이하인 경우, 지연형광 도펀트(152)와 인광 도펀트(154) 모두가 발광에 참여함으로써 유기발광다이오드(D1)의 색연성이 향상된다.
[유기발광다이오드]
양극(ITO, 50Å), 정공주입층(화학식9, 7Å), 정공수송층(화학식10, 78Å), 전자차단층(화학식11, 15Å), 발광물질층(호스트(화학식12), 도펀트), 정공차단층(화학식13, 10Å), 전자수송층(화학식14, 25Å), 전자주입층(LiF), 음극(Al)을 순차 적층하여 유기발광다이오드를 제작하였다.
1. 비교예1(Ref1)
화학식15의 지연형광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 70wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%)
2. 비교예2(Ref2)
화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 95wt%, 인광 도펀트: 5wt%)
3. 실험예1(Ex1)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 65wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 5wt%)
4. 실험예2(Ex2)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 67wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 3wt%)
5. 실험예3(Ex3)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 69wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 1wt%)
6. 실험예4(Ex4)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 69.3wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 0.7wt%)
7. 실험예5(Ex5)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 69.5wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 0.5wt%)
8. 실험예6(Ex6)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 69.7wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 0.3wt%)
9. 실험예7(Ex7)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 69.9wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 0.1wt%)
10. 실험예8(Ex8)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 79.95wt%, 지연형광 도펀트: 20wt%, 인광 도펀트: 0.05wt%)
11. 실험예9(Ex9)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 79.9wt%, 지연형광 도펀트: 20wt%, 인광 도펀트: 0.1wt%)
12. 실험예10(Ex10)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(35Å)을 형성하였다. (호스트: 59.9wt%, 지연형광 도펀트: 40wt%, 인광 도펀트: 0.1wt%)
13. 실험예11(Ex11)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(30Å)을 형성하였다. (호스트: 69.9wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 0.1wt%)
14. 실험예12(Ex12)
화학식15의 지연형광 도펀트와 화학식16의 인광 도펀트를 이용하여 발광물질층(40Å)을 형성하였다. (호스트: 69.9wt%, 지연형광 도펀트: 30wt%, 인광 도펀트: 0.1wt%)
비교예1 및 비교예2, 실험예1 내지 실험예12에서 제작된 유기발광다이오드의 특성을 측정하여 표1에 기재하고 도 3a 내지 3n에 도시하였다. 또한, 실험예1 내지 8에서 적색 빛 세기(IR)에 대한 녹색 빛 세기(IG)의 비(IG/IR)를 표2에 기재하였다.
[표1]
Figure pat00107
[표2]
Figure pat00108
표1 및 도 3a 내지 3n을 참조하면, 발광물질층에서 인광 도펀트가 약 3% 이하의 중량비를 갖는 경우, 지연형광 도펀트와 인광 도펀트에서 발광이 일어난다.
그러나, 지연형광 도펀트에 의한 녹색 빛의 세기는 적어도 인광 도펀트에 의한 적색 빛 세기의 약 20% 정도는 되어야 한다. 따라서, 지연형광 도펀트에 대한 인광 도펀트의 중량비는 약 5%이하, 바람직하게는 약 3.33% 이하일 수 있다. (실험예3)
더욱이, 예를 들어 조명장치에 이용되기 위해서는, 유기발광다이오드로부터 발광되는 빛은 3000K 내지 4000K의 색온도를 가져야 하며, 이를 위해 적색 빛 세기에 대한 녹색 빛 세기의 비(IG/IR)는 약 0.8~1.0의 값을 가져야 한다. 한편, TV와 같은 표시장치에 이용되기 위해서, 유기발광다이오드는 약 7000K 내지 10000K의 색온도를 가져야 한다.
따라서, 지연형광 도펀트에 대한 인광 도펀트의 중량비(WTD/WPD)는 1.0% 이하, 약 0.1~1.0%일 수 있다.
한편, 호스트에 대한 지연형광 도펀트의 중량비는 약 1/4~3/7일 수 있다. 실험예7, 9, 10에서 보여지는 바와 같이, 지연형광 도펀트의 중량비가 증가할 수록, 유기발광다이오드의 효율이 감소한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 유기발광다이오드(D1)에서는, 발광물질층(150)이 서로 다른 발광파장을 갖는 지연형광 도펀트(152)와 인광 도펀트(154)를 포함하고 지연형광 도펀트(152)에 대하여 인광 도펀트(154)가 약 5% 이하의 중량비를 갖고, 이에 따라 유기발광다이오드(D1)의 색연성이 향상된다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기발광다이오드를 포함하는 조명 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 조명장치(100)는 기판(110)과, 기판(110) 상에 형성되며 제 1 전극(120)과, 유기 발광층(140)과, 제 2 전극(130)을 포함하는 유기발광다이오드(D1)를 포함한다.
이와 달리, 제 2 전극(130)이 기판(110) 상에 형성되고, 제 2 전극(130) 상에 유기 발광층(140)과 제 2 전극(130)이 순차적으로 형성될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 유기 발광층(140)의 발광물질층(도 1의 150)은 서로 다른 발광파장을 갖는 지연형광 도펀트(도 1의 152)와 인광 도펀트(도 1의 154)를 포함하고 지연형광 도펀트(152)에 대하여 인광 도펀트(154)가 약 5% 이하의 중량비를 갖고, 이에 따라 유기발광다이오드(D1)의 색연성이 향상된다.
따라서, 고품질의 조명장치(100)가 제공된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드(D2)는, 서로 마주하는 제 1 전극(220) 및 제 2 전극(230)과, 제 1 및 제 2 전극(220, 230) 사이에 위치하며 유기 발광층(290)을 포함하며, 유기 발광층(290)은 제 1 발광물질층(240)을 포함하는 제 1 발광부(250)와, 제 2 발광물질층(260)을 포함하는 제 2 발광부(270)와, 제 1 발광부(250)와 제 2 발광부(270) 사이에 위치하는 전하 생성층(280)을 포함한다.
제 1 전극(220)은 정공을 주입하는 애노드로 일함수가 높은 도전성 물질, 예를 들어, ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있고, 제 2 전극(230)은 전자를 주입하는 캐소드로 일함수가 작은 도전성 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
전하 생성층(280)은 제 1 및 제 2 발광부(250, 270) 사이에 위치하며, 제 1 발광부(250), 전하 생성층(280), 제 2 발광부(270)가 제 1 전극(220) 상에 순차 적층된다. 즉, 제 1 발광부(250)는 제 1 전극(220)과 전하 생성층(280) 사이에 위치하며, 제 2 발광부(270)는 제 2 전극(230)과 전하 생성층(280) 사이에 위치한다.
제 1 발광부(250)는 제 1 전극(220) 상에 순차 적층되는 정공 주입층(252), 제 1 정공 수송층(254), 제 1 발광 물질층(240), 제 1 전자 수송층(256)을 포함할 수 있다. 즉, 정공 주입층(252)과 제 1 정공 수송층(254)은 제 1 전극(220)과 제 1 발광 물질층(240) 사이에 위치하고, 정공 주입층(252)은 제 1 전극(220)과 제 1 정공 수송층(254) 사이에 위치한다. 또한, 제 1 전자 수송층(256)은 제 1 발광 물질층(240)과 전하 생성층(280) 사이에 위치한다.
제 1 발광물질층(240)은 지연형광 도펀트(242)와 인광 도펀트(244)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 지연형광 도펀트(242)는 제 1 발광파장을 갖고, 인광 도펀트(244)는 제 1 발광파장과 다른 제 2 발광파장을 갖는다. 이때, 제 2 발광파장은 제 1 발광파장보다 클 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광파장은 녹색 파장일 수 있고, 제 2 발광파장은 적색 파장일 수 있다.
예를 들어, 지연형광 도펀트(242)는 상기 화학식1 또는 상기 화학식3으로 표시되고, 인광 도펀트(244)는 상기 화학식5로 표시될 수 있다.
인광 도펀트(244)는 지연형광 도펀트(242)에 대하여 약 5% 이하의 중량비를 갖는다. 예를 들어, 지연형광 도펀트(242)에 대한 인광 도펀트(244)의 중량비는 약 0.1~3.33%일 수 있고, 바람직하게 약 0.1~1.0%일 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 1 발광물질층(240)은 호스트를 더 포함한다. 호스트는 제 1 발광물질층(240) 전체에서 약 50~80%의 중량비를 가질 수 있고 상기 화학식7-1 또는 7-2로 표시될 수 있다.
제 2 발광부(270)는 제 2 정공 수송층(272), 제 2 발광 물질층(260), 제 2 전자 수송층(274), 전자 주입층(276)을 포함할 수 있다. 제 2 정공 수송층(272)은 전하 생성층(280)과 제 2 발광 물질층(260) 사이에 위치하고, 제 2 전자 수송층(274)은 제 2 발광 물질층(260)과 제 2 전극(230) 사이에 위치하며, 전자 주입층(276)은 제 2 전자 수송층(274)과 제 2 전극(230) 사이에 위치한다.
제 2 발광물질층(260)은 청색 도펀트(262)을 포함한다. 즉, 청색 도펀트(262)는 제 1 발광물질층(240)의 지연형광 도펀트(242) 및 인광 도펀트(244)보다 짧은 발광파장을 갖는다. 예를 들어, 청색 도펀트(262)는, 형광 화합물, 인광 화합물 또는 지연형광 화합물일 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 2 발광물질층(260)은 호스트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 청색 도펀트(262)는 호스트에 대하여 약 3~40%의 중량비를 가질 수 있다.
전하 생성층(280)은 제 1 발광부(250)와 제 2 발광부(270) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(250)와 제 2 발광부(270)는 전하 생성층(280)에 의해 연결된다. 전하 생성층(280)은 N형 전하 생성층(282)과 P형 전하 생성층(284)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있다.
N형 전하 생성층(282)은 제 1 전자 수송층(256)과 제 2 정공 수송층(272) 사이에 위치하고, P형 전하 생성층(284)은 N형 전하 생성층(282)과 제 2 정공 수송층(272) 사이에 위치한다.
도 5에서, 애노드인 제 1 전극(220) 측의 제 1 발광물질층(240)이 녹색의 지연형광 도펀트(242)와 적색의 인광 도펀트(244)를 포함하고, 캐소드인 제 2 전극(230) 측의 제 2 발광물질층(260)이 청색 도펀트(262)를 포함하고 있다. 이와 달리, 제 1 전극(220) 측의 제 1 발광물질층(240)이 청색 도펀트를 포함하고, 제 2 전극(230) 측의 제 2 발광물질층(260)이 녹색의 지연형광 도펀트와 적색의 인광 도펀트를 포함할 수도 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드(D2)에서, 제 1 발광부(250)의 제 1 발광물질층(240)은 녹색의 지연형광 도펀트(242)와 적색의 인광 도펀트(244)를 포함하며 지연형광 도펀트(242)에 대한 인광 도펀트(244)의 중량비가 약 5%, 바람직하게 3.33%보다 작기 때문에, 제 1 발광부(250)에서 적색 파장과 녹색 파장의 빛이 모두 발광된다.
따라서, 제 1 발광부(250)와, 청색 도펀트(262)를 포함하는 제 2 발광부(270)가 구비된 유기발광다이오드(D2)는 백색 빛을 발광할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기발광다이오드를 포함하는 표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 표시장치(300)는 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP)가 정의된 제 1 기판(310)과, 제 1 기판(310)과 마주하는 제 2 기판(370)과, 제 1 기판(310)과 제 2 기판(370) 사이에 위치하며 백색 빛을 발광하는 유기발광다이오드(D2)와, 유기발광다이오드(D2)와 제 2 기판(370) 사이에 위치하는 컬러필터층(380)을 포함한다.
제 1 기판(310) 및 제 2 기판(370) 각각은 유리기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 예를 들어, 제 1기판(310) 및 제 2 기판(370) 각각은 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
제 1 기판(310) 상에는 버퍼층(320)이 형성되고, 버퍼층(320) 상에는 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP) 각각에 대응하여 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다. 버퍼층(320)은 생략될 수 있다.
버퍼층(320) 상에는 반도체층(322)이 형성된다. 반도체층(322)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
반도체층(322)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 반도체층(322) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(322)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(122)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(322)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(322)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(322) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(324)이 형성된다. 게이트 절연막(324)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
게이트 절연막(324) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(330)이 반도체층(322)의 중앙에 대응하여 형성된다.
도 6에서는, 게이트 절연막(324)이 제 1 기판(310) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(324)은 게이트 전극(330)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
게이트 전극(330) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(332)이 형성된다. 층간 절연막(332)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
층간 절연막(332)은 반도체층(322)의 양측을 노출하는 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)을 갖는다. 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 게이트 전극(330)의 양측에 게이트 전극(330)과 이격되어 위치한다.
도 6에서, 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 게이트 절연막(324) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(324)이 게이트 전극(330)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)은 층간 절연막(332) 내에만 형성될 수도 있다.
층간 절연막(332) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(340)과 드레인 전극(342)이 형성된다.
소스 전극(340)과 드레인 전극(342)은 게이트 전극(330)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제 1 및 제 2 콘택홀(334, 336)을 통해 반도체층(322)의 양측과 접촉한다.
반도체층(322)과, 게이트전극(330), 소스 전극(340), 드레인전극(342)은 상기 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
박막트랜지스터(Tr)는 반도체층(320)의 상부에 게이트 전극(330), 소스 전극(342) 및 드레인 전극(344)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수 있다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소영역을 정의하며, 게이트 배선과 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
또한, 파워 배선이 데이터 배선 또는 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(342)을 노출하는 드레인 콘택홀(352)을 갖는 보호층(350)이 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
보호층(350) 상에는 드레인 콘택홀(352)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(342)에 연결되는 제 1 전극(220)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 제 1 전극(220)은 애노드일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(220)은 ITO 또는 IZO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
제 1 전극(220) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-palladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.
보호층(350) 상에는 제 1 전극(220)의 가장자리를 덮는 뱅크층(360)이 형성된다. 뱅크층(360)은 상기 화소영역에 대응하여 제 1 전극(220)의 중앙을 노출한다. 뱅크층(360)은 생략될 수 있다.
제 1 전극(220) 상에는 유기 발광층(290)이 형성된다. 도 5를 참조하면, 유기 발광층(290)은 제 1 발광물질층(240)을 포함하는 제 1 발광부(250)와 제 2 발광물질층(260)을 포함하는 제 2 발광부(270)를 포함하며, 제 1 발광물질층(240)은 녹색인 지연형광 도펀트(242)와 적색인 인광 도펀트(244)를 포함하며, 제 2 발광물질층(260)은 청색 도펀트(262)를 포함한다.
유기 발광층(290)이 형성된 제 1 기판(310) 상부로 제 2 전극(230)이 형성된다. 제 2 전극(230)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(230)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
본 발명의 표시장치(300)에서는 유기 발광층(290)에서 발광된 빛이 제 2 전극(230)을 통해 컬러필터층(380)으로 입사되므로, 제 2 전극(230)은 빛이 투과될 수 있도록 얇은 두께를 갖는다.
제 1 전극(220), 유기발광층(290) 및 제 2 전극(230)는 유기발광다이오드(D2)를 이룬다.
컬러필터층(380)은 유기발광다이오드(D2)의 상부에 위치하며 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP) 각각에 대응되는 적색 컬러필터(382), 녹색 컬러필터(384), 청색 컬러필터(386)를 포함한다.
도시하지 않았으나, 컬러필터층(380)은 접착층에 의해 유기발광다이오드(D2)에 부착될 수 있다. 이와 달리, 컬러필터층(380)은 유기발광다이오드(D2) 바로 위에 형성될 수도 있다.
도시하지 않았으나, 외부 수분이 유기발광다이오드(D2)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름이 형성될 수 있다. 예를 들어, 인캡슐레이션 필름은 제 1 무기 절연층과, 유기 절연층과 제 2 무기 절연층의 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 제 2 기판(370)의 외측면에는 외부광 반사를 줄이기 위한 편광판이 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 편광판은 원형 편광판일 수 있다.
도 6에서, 유기발광다이오드(D2)의 빛은 제 2 전극(230)을 통과하고, 컬러필터층(380)은 유기발광다이오드(D2)의 상부에 배치되고 있다. 이와 달리, 유기발광다이오드(D2)의 빛은 제 1 전극(220)을 통과하고, 컬러필터층(380)은 유기발광다이오드(D2)와 제 1 기판(310) 사이에 배치될 수도 있다.
또한, 제 1 전극(220)이 박막트랜지스터(Tr)에 연결되고 있으나, 제 2 전극(230)이 박막트랜지스터(Tr)와 제 1 전극(220) 사이에 위치하며 박막트랜지스터(Tr)에 연결될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 유기발광다이오드(D2)로부터의 백색 빛은 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP) 각각에 대응되는 적색 컬러필터(382), 녹색 컬러필터(384), 청색 컬러필터(386)를 통과함으로써, 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP) 및 청색 화소(BP)에서 적색, 녹색 및 청색 빛이 표시된다.
도 6에서와 같이 적색 화소(RP), 녹색 화소(GP), 청색 화소(BP)를 구비하는 표시장치(300)에 유기발광다이오드(D2)가 이용되고 있으나, 유기발광다이오드(D2)는 조명장치에 이용될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드(D3)는, 서로 마주하는 제 1 전극(410) 및 제 2 전극(412)과, 제 1 및 제 2 전극(410, 412) 사이에 위치하며 유기 발광층(414)을 포함하며, 유기 발광층(414)은 제 1 발광물질층(420)을 포함하는 제 1 발광부(430)와, 제 2 발광물질층(440)을 포함하는 제 2 발광부(450)와, 제 3 발광물질층(460)을 포함하는 제 3 발광부(470)와, 제 1 발광부(430)와 제 2 발광부(450) 사이에 위치하는 제 1 전하 생성층(480)과, 제 2 발광부(450)와 제 3 발광부(470) 사이에 위치하는 제 2 전하 생성층(490)을 포함한다.
제 1 전극(410)은 정공을 주입하는 애노드로 일함수가 높은 도전성 물질, 예를 들어, ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있고, 제 2 전극(412)은 전자를 주입하는 캐소드로 일함수가 작은 도전성 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
제 1 전하 생성층(480)은 제 1 및 제 2 발광부(430, 450) 사이에 위치하며, 제 2 전하 생성층(490)은 제 2 및 제 3 발광부(450, 470) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(430), 제 1 전하 생성층(480), 제 2 발광부(450), 제 2 전하 생성층(490), 제 3 발광부(470)가 제 1 전극(410) 상에 순차 적층된다. 즉, 제 1 발광부(430)는 제 1 전극(410)과 제 1 전하 생성층(480) 사이에 위치하며, 제 2 발광부(450)는 제 1 및 제 2 전하 생성층(480, 490) 사이에 위치하고, 제 3 발광부(470)는 제 2 전하 생성층(490)과 제 2 전극(412) 사이에 위치한다.
제 1 발광부(430)는 제 1 전극(410) 상에 순차 적층되는 정공 주입층(432), 제 1 정공 수송층(434), 제 1 발광 물질층(420), 제 1 전자 수송층(436)을 포함할 수 있다. 즉, 정공 주입층(432)과 제 1 정공 수송층(434)은 제 1 전극(410)과 제 1 발광 물질층(420) 사이에 위치하고, 정공 주입층(432)은 제 1 전극(410)과 제 1 정공 수송층(434) 사이에 위치한다. 또한, 제 1 전자 수송층(436)은 제 1 발광 물질층(420)과 제 1 전하 생성층(480) 사이에 위치한다.
제 1 발광물질층(420)은 제 1 청색 도펀트(422)을 포함한다. 예를 들어, 제 1 청색 도펀트(422)는, 형광 화합물, 인광 화합물 또는 지연형광 화합물일 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 1 발광물질층(420)은 호스트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 청색 도펀트(422)는 호스트에 대하여 약 3~40%의 중량비를 가질 수 있다.
제 2 발광부(450)는 제 2 정공 수송층(452), 제 2 발광 물질층(440), 제 2 전자 수송층(454)을 포함할 수 있다. 제 2 정공 수송층(452)은 제 1 전하 생성층(480)과 제 2 발광 물질층(440) 사이에 위치하고, 제 2 전자 수송층(454)은 제 2 발광 물질층(440)과 제 2 전하 생성층(490) 사이에 위치한다.
제 2 발광물질층(440)은 지연형광 도펀트(442)와 인광 도펀트(444)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 지연형광 도펀트(442)는 제 1 발광파장을 갖고, 인광 도펀트(444)는 제 1 발광파장과 다른 제 2 발광파장을 갖는다. 이때, 제 2 발광파장은 제 1 발광파장보다 클 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광파장은 녹색 파장일 수 있고, 제 2 발광파장은 적색 파장일 수 있다.
예를 들어, 지연형광 도펀트(442)는 상기 화학식1 또는 상기 화학식3으로 표시되고, 인광 도펀트(444)는 상기 화학식5로 표시될 수 있다.
인광 도펀트(444)는 지연형광 도펀트(442)에 대하여 약 5% 이하의 중량비를 갖는다. 예를 들어, 지연형광 도펀트(442)에 대한 인광 도펀트(444)의 중량비는 약 0.1~3.33%일 수 있고, 바람직하게 약 0.1~1.0%일 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 2 발광물질층(440)은 호스트를 더 포함한다. 호스트는 제 2 발광물질층(440) 전체에서 약 50~80%의 중량비를 가질 수 있고 상기 화학식7-1 또는 7-2로 표시될 수 있다.
제 3 발광부(470)는 제 3 정공 수송층(472), 제 3 발광 물질층(460), 제 3 전자 수송층(474), 전자 주입층(476)을 포함할 수 있다. 제 3 정공 수송층(472)은 제 2 전하 생성층(490)과 제 2 발광 물질층(460) 사이에 위치하고, 제 3 전자 수송층(474)은 제 3 발광 물질층(460)과 제 2 전극(412) 사이에 위치하며, 전자 주입층(476)은 제 3 전자 수송층(474)과 제 2 전극(412) 사이에 위치한다.
제 3 발광물질층(460)은 제 2 청색 도펀트(462)을 포함한다. 즉, 제 2 청색 도펀트(462)는 제 2 발광물질층(440)의 지연형광 도펀트(442) 및 인광 도펀트(444)보다 짧은 발광파장을 갖는다. 예를 들어, 제 2 청색 도펀트(462)는, 형광 화합물, 인광 화합물 또는 지연형광 화합물일 수 있다.
제 3 발광물질층(460)의 제 2 청색 도펀트(462)는 제 2 발광물질층(440)의 지연형광 도펀트(442) 및 인광 도펀트(444)보다 짧은 발광파장을 갖고, 형광 화합물, 인광 화합물 또는 지연형광 화합물일 수 있다. 제 1 청색 도펀트(422)와 제 2 청색 도펀트(462)는 서로 같거나 다를 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 3 발광물질층(460)은 호스트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 청색 도펀트(462)는 호스트에 대하여 약 3~40%의 중량비를 가질 수 있다.
제 1 전하 생성층(480)은 제 1 발광부(430)와 제 2 발광부(450) 사이에 위치하고, 제 2 전하 생성층(490)은 제 2 발광부(450)와 제 3 발광부(470) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(430)와 제 2 발광부(450)는 제 1 전하 생성층(480)에 의해 연결되고, 제 2 발광부(450)와 제 3 발광부(470)는 제 2 전하 생성층(490)에 의해 연결된다. 제 1 전하 생성층(480)은 N형 전하 생성층(482)과 P형 전하 생성층(484)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있고, 제 2 전하 생성층(490)은 N형 전하 생성층(492)과 P형 전하 생성층(494)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있다.
제 1 전하 생성층(480)에서, N형 전하 생성층(482)은 제 1 전자 수송층(436)과 제 2 정공 수송층(452) 사이에 위치하고, P형 전하 생성층(484)은 N형 전하 생성층(482)과 제 2 정공 수송층(452) 사이에 위치한다.
제 2 전하 생성층(490)에서, N형 전하 생성층(492)은 제 2 전자 수송층(454)과 제 3 정공 수송층(472) 사이에 위치하고, P형 전하 생성층(494)은 N형 전하 생성층(492)과 제 3 정공 수송층(472) 사이에 위치한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기발광다이오드(D3)에서, 제 2 발광부(450)의 제 2 발광물질층(440)은 녹색의 지연형광 도펀트(442)와 적색의 인광 도펀트(444)를 포함하며 지연형광 도펀트(442)에 대한 인광 도펀트(444)의 중량비가 약 5%, 바람직하게 3.33%보다 작기 때문에, 제 2 발광부(450)에서 적색 파장과 녹색 파장의 빛이 모두 발광된다.
따라서, 제 2 발광부(450)와, 제 1 청색 도펀트(422)를 포함하는 제 1 발광부(430)와, 제 2 청색 도펀트(462)를 포함하는 제 3 발광부(470)가 구비된 유기발광다이오드(D3)는 백색 빛을 발광할 수 있다.
더욱이, 제 1 발광부(430)와 제 3 발광부(470)가 청색 도펀트(422, 462)를 포함하는 제 1 및 제 3 발광물질층(420, 460)을 포함하기 때문에, 유기발광다이오드(D3)의 색온도가 향상된다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광다이오드(D4)는, 서로 마주하는 제 1 전극(510) 및 제 2 전극(512)과, 제 1 및 제 2 전극(510, 512) 사이에 위치하며 유기 발광층(514)을 포함하며, 유기 발광층(514)은 제 1 발광물질층(520)을 포함하는 제 1 발광부(530)와, 제 2 발광물질층(540)을 포함하는 제 2 발광부(550)와, 제 3 발광물질층(560)을 포함하는 제 3 발광부(570)와, 제 1 발광부(530)와 제 2 발광부(550) 사이에 위치하는 제 1 전하 생성층(580)과, 제 2 발광부(550)와 제 3 발광부(570) 사이에 위치하는 제 2 전하 생성층(590)을 포함한다.
제 1 전극(510)은 정공을 주입하는 애노드로 일함수가 높은 도전성 물질, 예를 들어, ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있고, 제 2 전극(512)은 전자를 주입하는 캐소드로 일함수가 작은 도전성 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
제 1 전하 생성층(580)은 제 1 및 제 2 발광부(530, 550) 사이에 위치하며, 제 2 전하 생성층(590)은 제 2 및 제 3 발광부(550, 570) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(530), 제 1 전하 생성층(580), 제 2 발광부(550), 제 2 전하 생성층(590), 제 3 발광부(570)가 제 1 전극(510) 상에 순차 적층된다. 즉, 제 1 발광부(530)는 제 1 전극(510)과 제 1 전하 생성층(580) 사이에 위치하며, 제 2 발광부(550)는 제 1 및 제 2 전하 생성층(580, 590) 사이에 위치하고, 제 3 발광부(570)는 제 2 전하 생성층(590)과 제 2 전극(512) 사이에 위치한다.
제 1 발광부(530)는 제 1 전극(510) 상에 순차 적층되는 정공 주입층(532), 제 1 정공 수송층(534), 제 1 발광 물질층(520), 제 1 전자 수송층(536)을 포함할 수 있다. 즉, 정공 주입층(532)과 제 1 정공 수송층(534)은 제 1 전극(510)과 제 1 발광 물질층(520) 사이에 위치하고, 정공 주입층(532)은 제 1 전극(510)과 제 1 정공 수송층(534) 사이에 위치한다. 또한, 제 1 전자 수송층(536)은 제 1 발광 물질층(520)과 제 1 전하 생성층(480) 사이에 위치한다.
제 1 발광물질층(520)은 제 1 지연형광 도펀트(522)와 제 1 인광 도펀트(524)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 제 1 지연형광 도펀트(522)는 제 1 발광파장을 갖고, 제 1 인광 도펀트(524)는 제 1 발광파장과 다른 제 2 발광파장을 갖는다. 이때, 제 2 발광파장은 제 1 발광파장보다 클 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광파장은 녹색 파장일 수 있고, 제 2 발광파장은 적색 파장일 수 있다.
예를 들어, 제 1 지연형광 도펀트(522)는 상기 화학식1 또는 상기 화학식3으로 표시되고, 제 1 인광 도펀트(524)는 상기 화학식5로 표시될 수 있다.
제 1 인광 도펀트(524)는 제 1 지연형광 도펀트(522)에 대하여 약 5% 이하의 중량비를 갖는다. 예를 들어, 제 1 지연형광 도펀트(522)에 대한 제 1 인광 도펀트(524)의 중량비는 약 0.1~3.33%일 수 있고, 바람직하게 약 0.1~1.0%일 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 1 발광물질층(520)은 호스트를 더 포함한다. 호스트는 제 1 발광물질층(520) 전체에서 약 50~80%의 중량비를 가질 수 있고 상기 화학식7-1 또는 7-2로 표시될 수 있다.
제 2 발광부(550)는 제 2 정공 수송층(552), 제 2 발광 물질층(540), 제 2 전자 수송층(554)을 포함할 수 있다. 제 2 정공 수송층(552)은 제 1 전하 생성층(580)과 제 2 발광 물질층(540) 사이에 위치하고, 제 2 전자 수송층(554)은 제 2 발광 물질층(540)과 제 2 전하 생성층(590) 사이에 위치한다.
제 2 발광물질층(540)은 청색 도펀트(542)을 포함한다. 청색 도펀트(542)는 제 1 발광물질층(520)의 지연형광 도펀트(5222) 및 인광 도펀트(524)보다 짧은 발광파장을 갖는다. 예를 들어, 청색 도펀트(542)는, 형광 화합물, 인광 화합물 또는 지연형광 화합물일 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 2 발광물질층(540)은 호스트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 청색 도펀트(542)는 호스트에 대하여 약 3~40%의 중량비를 가질 수 있다.
제 3 발광부(570)는 제 3 정공 수송층(572), 제 3 발광 물질층(560), 제 3 전자 수송층(574), 전자 주입층(576)을 포함할 수 있다. 제 3 정공 수송층(572)은 제 2 전하 생성층(590)과 제 2 발광 물질층(560) 사이에 위치하고, 제 3 전자 수송층(574)은 제 3 발광 물질층(560)과 제 2 전극(512) 사이에 위치하며, 전자 주입층(576)은 제 3 전자 수송층(574)과 제 2 전극(512) 사이에 위치한다.
제 3 발광물질층(560)은 제 2 지연형광 도펀트(562)와 제 2 인광 도펀트(564)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 제 2 지연형광 도펀트(562)는 제 1 발광파장을 갖고, 제 2 인광 도펀트(564)는 제 1 발광파장과 다른 제 2 발광파장을 갖는다. 이때, 제 2 발광파장은 제 1 발광파장보다 클 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광파장은 녹색 파장일 수 있고, 제 2 발광파장은 적색 파장일 수 있다.
예를 들어, 제 2 지연형광 도펀트(562)는 상기 화학식1 또는 상기 화학식3으로 표시되고, 제 2 인광 도펀트(564)는 상기 화학식5로 표시될 수 있다. 제 1 지연형광 도펀트(522)와 제 2 지연형광 도펀트(562)는 서로 같거나 다를 수 있고, 제 1 인광 도펀트(524)와 제 2 인광 도펀트(564)는 서로 같거나 다를 수 있다.
제 2 인광 도펀트(564)는 제 2 지연형광 도펀트(562)에 대하여 약 5% 이하의 중량비를 갖는다. 예를 들어, 제 2 지연형광 도펀트(562)에 대한 제 2 인광 도펀트(564)의 중량비는 약 0.1~3.33%일 수 있고, 바람직하게 약 0.1~1.0%일 수 있다.
도시하지 않았으나, 제 3 발광물질층(560)은 호스트를 더 포함한다. 호스트는 제 3 발광물질층(560) 전체에서 약 50~80%의 중량비를 가질 수 있고 상기 화학식7-1 또는 7-2로 표시될 수 있다. 제 1 발광물질층(520)의 호스트와 제 3 발광물질층(560)의 호스트는 서로 같거나 다를 수 있다.
제 1 전하 생성층(580)은 제 1 발광부(530)와 제 2 발광부(550) 사이에 위치하고, 제 2 전하 생성층(590)은 제 2 발광부(550)와 제 3 발광부(570) 사이에 위치한다. 즉, 제 1 발광부(530)와 제 2 발광부(550)는 제 1 전하 생성층(580)에 의해 연결되고, 제 2 발광부(550)와 제 3 발광부(570)는 제 2 전하 생성층(590)에 의해 연결된다. 제 1 전하 생성층(580)은 N형 전하 생성층(582)과 P형 전하 생성층(584)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있고, 제 2 전하 생성층(590)은 N형 전하 생성층(592)과 P형 전하 생성층(594)이 접합된 PN접합 전하 생성층일 수 있다.
제 1 전하 생성층(580)에서, N형 전하 생성층(582)은 제 1 전자 수송층(536)과 제 2 정공 수송층(552) 사이에 위치하고, P형 전하 생성층(584)은 N형 전하 생성층(582)과 제 2 정공 수송층(552) 사이에 위치한다.
제 2 전하 생성층(590)에서, N형 전하 생성층(592)은 제 2 전자 수송층(554)과 제 3 정공 수송층(572) 사이에 위치하고, P형 전하 생성층(594)은 N형 전하 생성층(592)과 제 3 정공 수송층(572) 사이에 위치한다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 유기발광다이오드(D4)에서, 제 1 발광부(430)의 제 1 발광물질층(520)과 제 3 발광부(570)의 제 3 발광물질층(562) 각각은 녹색의 지연형광 도펀트(522, 562)와 적색의 인광 도펀트(524, 564)를 포함하며 지연형광 도펀트(522, 562)에 대한 인광 도펀트(524, 564)의 중량비가 약 5%, 바람직하게 3.33%보다 작기 때문에, 제 1 및 제 3 발광부(520, 560) 각각에서 적색 파장과 녹색 파장의 빛이 모두 발광된다.
따라서, 제 1 및 제 3 발광부(520, 560)와, 청색 도펀트(542)를 포함하는 제 2 발광부(550)가 구비된 유기발광다이오드(D4)는 백색 빛을 발광할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 3 발광부(520, 560)에서 적색과 녹색 빛이 발광되므로, 유기발광다이오드(D4)는 조명장치에 적합한 색온도를 가질 수 있다. 유기발광다이오드(D4)가 표시장치에 이용될 수 있음은 물론이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 조명장치 120, 220, 410, 510: 제 1 전극
130, 230, 412, 512: 제 2 전극 140, 290, 414, 514: 유기 발광층
150, 240, 260, 420, 440, 460, 520, 540, 560: 발광물질층
152, 242, 442, 522, 562: 지연형광 도펀트
154, 244, 444, 524, 564: 인광 도펀트
262, 422, 462, 542: 청색 도펀트
D1, D2, D3, D4: 유기발광다이오드

Claims (23)

  1. 제 1 전극과;
    상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극과;
    제 1 지연형광 도펀트와 제 1 인광 도펀트를 포함하고 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 위치하는 제 1 발광물질층
    을 포함하고,
    상기 제 1 지연형광 도펀트에 대하여 상기 제 1 인광 도펀트는 5% 이하의 중량비를 갖는 유기발광다이오드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지연형광 도펀트는 녹색 파장의 빛을 발광하고, 상기 제 1 인광 도펀트는 적색 파장의 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 1 인광 도펀트의 중량비는 0.1~3.33%인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 1 인광 도펀트의 중량비는 0.1~1.0%인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식1로 표시되고,
    R1 내지 R8 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되고, m은 2~5의 정수이며, n은 1~3의 정수인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    [화학식1]
    Figure pat00109

  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식2에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    [화학식2]
    Figure pat00110
    Figure pat00111
    Figure pat00112
    Figure pat00113

    Figure pat00114
    Figure pat00115
    Figure pat00116
    Figure pat00117

    Figure pat00118
    Figure pat00119

  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식3-1로 표시되고,
    R1 내지 R8 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되며,
    A, B 각각은 화학식3-2 및 화학식3-3으로 표시되고,
    화학식3-2 및 화학식3-3에서, R9 내지 R15 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    [화학식3-1]
    Figure pat00120

    [화학식3-2]
    Figure pat00121

    [화학식3-3]
    Figure pat00122

  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 지연형광 도펀트는 화학식4에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    [화학식4]
    Figure pat00123
    Figure pat00124
    Figure pat00125
    Figure pat00126

    Figure pat00127
    Figure pat00128
    Figure pat00129
    Figure pat00130

    Figure pat00131
    Figure pat00132

  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인광 도펀트는 화학식5로 표시되고,
    R1 내지 R4 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되고, R1과 R2 또는 R2와 R3는 결합하여 방향족 링을 형성하며, n은 1 내지 3의 정수인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    Figure pat00133

  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 인광 도펀트는 화학식6에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    [화학식6]
    Figure pat00134
    Figure pat00135
    Figure pat00136

    Figure pat00137
    Figure pat00138
    Figure pat00139

  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발광물질층은 호스트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 호스트에 대하여, 상기 제 1 지연형광 도펀트는 20~70%의 중량비를 갖고, 제 1 인광 도펀트는 0.1~2%의 중량비를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 호스트는 화학식7-1 또는 화학식7-2로 표시되고,
    화학식7-1에서, X는 O, S, NR이고, R은 C6 내지 C30의 방향족 그룹이며,
    화학식7-1 및 화학식7-2에서, Y는 O 또는 S이고, R1 내지 R15 각각은 독립적으로 수소, C1 내지 C20의 알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 실릴기, C6 내지 C30의 방향족 그룹, C5 내지 C30의 이형고리 그룹, 아민기에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    [화학식7-1]
    Figure pat00140

    [화학식7-2]
    Figure pat00141

  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 호스트는 화학식8에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
    [화학식8]
    Figure pat00142
    Figure pat00143
    Figure pat00144

    Figure pat00145
    Figure pat00146
    Figure pat00147

    Figure pat00148
    Figure pat00149
    Figure pat00150

    Figure pat00151
    Figure pat00152
    Figure pat00153

    Figure pat00154
    Figure pat00155
    Figure pat00156

    Figure pat00157
    Figure pat00158
    Figure pat00159

    Figure pat00160
    Figure pat00161

  15. 제 1 항에 있어서,
    제 1 청색 도펀트를 포함하고 상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 2 발광물질층과;
    상기 제 1 발광물질층과 상기 제 2 발광물질층 사이에 위치하는 제 1 전하 생성층
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  16. 제 15 항에 있어서,
    제 2 청색 도펀트를 포함하고 상기 제 1 전극과 상기 제 1 발광물질층 사이에 위치하는 제 3 발광물질층과;
    상기 제 3 발광물질층과 상기 제 1 발광물질층 사이에 위치하는 제 2 전하 생성층
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  17. 제 15 항에 있어서,
    제 2 지연형광 도펀트와 제 2 인광 도펀트를 포함하고 상기 제 2 발광물질층과 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 제 3 발광물질층과;
    상기 제 2 발광물질층과 상기 제 3 발광물질층 사이에 위치하는 제 2 전하 생성층
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 지연형광 도펀트는 녹색 파장의 빛을 발광하고, 상기 제 2 인광 도펀트는 적색 파장의 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 2 인광 도펀트의 중량비는 0.1~3.33%인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 지연형광 도펀트에 대한 상기 제 2 인광 도펀트의 중량비는 0.1~1.0%인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드.
  21. 기판과;
    상기 기판 상에 위치하는 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 하나의 유기발광다이오드와;
    상기 기판과 상기 유기발광다이오드 사이에 위치하고 상기 유기발광다이오드에 연결되는 박막트랜지스터
    를 포함하는 표시장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 기판과 상기 유기발광다이오드 사이 또는 상기 유기발광다이오드 상부에 위치하는 컬러필터층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 기판과;
    상기 기판 상에 위치하는 제 1 항 내지 제 20 항 중 하나의 유기발광다이오드
    를 포함하는 조명장치.
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