KR20220081706A - 유기 발광 소자 - Google Patents

유기 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20220081706A
KR20220081706A KR1020200171501A KR20200171501A KR20220081706A KR 20220081706 A KR20220081706 A KR 20220081706A KR 1020200171501 A KR1020200171501 A KR 1020200171501A KR 20200171501 A KR20200171501 A KR 20200171501A KR 20220081706 A KR20220081706 A KR 20220081706A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
layer
emitting layer
organic light
emitting device
Prior art date
Application number
KR1020200171501A
Other languages
English (en)
Inventor
한시현
김동헌
최민우
강여정
이정하
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020200171501A priority Critical patent/KR20220081706A/ko
Publication of KR20220081706A publication Critical patent/KR20220081706A/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L51/504
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H01L51/0072
    • H01L51/5024
    • H01L51/5056
    • H01L51/5072
    • H01L51/5278
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/16Electron transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19Tandem OLEDs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H01L2251/5384
    • H01L2251/55
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/90Multiple hosts in the emissive layer

Abstract

본 발명은 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자를 제공한다.

Description

유기 발광 소자{Organic light emitting device}
본 발명은 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 현상이란 유기 물질을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상을 말한다. 유기 발광 현상을 이용하는 유기 발광 소자는 넓은 시야각, 우수한 콘트라스트, 빠른 응답 시간을 가지며, 휘도, 구동 전압 및 응답 속도 특성이 우수하여 많은 연구가 진행되고 있다.
유기 발광 소자는 일반적으로 양극과 음극 및 상기 양극과 음극 사이에 유기물 층을 포함하는 구조를 가진다. 상기 유기물 층은 유기 발광 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어진 경우가 많으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 유기 발광 소자의 구조에서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
한편, stack 구조의 white 소자는 휘도를 향상시키기 위하여 발광층에 황녹색 발광층(YG EML)을 도입한, 적색 발광층(R EML)/황녹색 발광층/녹색 발광층(G EML)의 구조(R/YG/G)를 가진다. 이중 두 번째에 해당하는 황녹색 발광층은 정공과 전자를 발광층 내부에 고르게 분배시키기 위해 p-type의 호스트와 n-type의 호스트를 함께 사용한다. 그 중에서 상기 n-type의 호스트는 녹색 발광층으로 정공이 주입되는 정도에 영향을 미치는데, 정공이 주입 정도가 지나치게 높을 경우 유기 발광 소자의 수명이 저하되는 문제가 있다.
이에, 상기와 같은 유기 발광 소자에서, 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.
한국특허 공개번호 제10-2000-0051826호
본 발명은 구동 전압, 효율 및 수명이 개선된 유기 발광 소자에 관한 것이다.
본 발명은 하기의 유기 발광 소자를 제공한다:
양극;
음극; 및
상기 양극과 음극 사이의 정공수송층, 발광층 및 전하수송층을 포함하는 스택을 포함하고,
상기 발광층은 적색 발광층, 황녹색 발광층, 및 녹색 발광층으로 구성되고,
상기 황녹색 발광층은 n-타입 호스트, p-타입 호스트 및 도판트를 포함하고,
상기 n-타입 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값이 6.0 내지 6.3 eV인,
유기 발광 소자.
상술한 유기 발광 소자는, 구동 전압, 효율 및 수명이 우수하다.
도 1은, 기판(1), 양극(2), 정공수송층(3), 발광층(4), 전자수송층(5) 및 음극(6)으로 이루어지고, 상기 발광층(4)이 적색 발광층(41), 황녹색 발광층(42), 및 녹색 발광층(43)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 2는, 기판(1), 양극(2), 정공주입층(7), 정공수송층(3), 발광층(4), 전자수송층(5), 전자주입층(8), 및 음극(6)로 이루어지고, 상기 발광층(4)이 적색 발광층(41), 황녹색 발광층(42), 및 녹색 발광층(43)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
도 3은, 기판(1), 양극(2), 제1 스택(9), 발광층(4), 제2 스택(10), 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이때, 제1 스택(9)은 정공수송층(91), 발광층(92), 전자수송층(93) 및 전하생성층(94)을 포함하고, 제2 스택(10)은 전하생성층(101), 정공수송층(102), 발광층(103), 및 전자수송층(104)을 포함한다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 보다 상세히 설명하며, 각 구성 별로 본 발명을 상세히 설명한다.
양극 및 음극
본 발명에서 사용되는 양극 및 음극은, 유기 발광 소자에서 사용되는 전극을 의미한다.
상기 양극 물질로는 통상 유기물 층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 상기 양극 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO:Al 또는 SNO2:Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 음극 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 상기 음극 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
발광층
본 발명에서 사용되는 발광층은, 양극과 음극으로부터 전달받은 정공과 전자를 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 층을 의미한다.
특히, 본 발명에서는 상기 발광층은 적색 발광층, 황녹색 발광층, 및 녹색 발광층으로 구성된다. 바람직하게는, 상기 발광층은 적색 발광층, 황녹색 발광층, 및 녹색 발광층의 순서대로 적층된다. 또한, 바람직하게는, 상기 적색 발광층이 양극 쪽으로, 상기 녹색 발광층이 음극 쪽으로 적층된다.
상기 황녹색 발광층은 n-타입 호스트, p-타입 호스트 및 도판트를 포함한다. 특히 상기 황녹색 발광층은 적색 발광층과 녹색 발광층 사이에 위치하기 때문에, 정공과 전자를 발광층 내부에 고르게 분배시키는데 중요한 역할을 한다. 이를 위하여 상기 황녹색 발광층은 n-타입 호스트 및 p-타입 호스트를 포함한다.
그 중에서도 n-타입 호스트는 녹색 발광층으로 정공이 주입되는 정도에 영향을 미친다. 이러한 관점에서, 본 발명에서 상기 n-타입 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값이 6.0 내지 6.3 eV이라는 특징이 있다. 후술할 실시예와 같이, 상기 n-타입 호스트의 HOMO 에너지 준위가 상기의 범위인 경우에는 그렇지 않은 경우에 비하여 유기 발광 소자의 구동 전압, 발광 효율 및 수명 면에서 개선되며, 특히 수명이 현저히 개선된다. 이론적으로 제한되는 것은 아니나, 상기의 n-타입 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값을 만족하는 경우, 적색 발광층, 황녹색 발광층, 및 녹색 발광층으로 구성되는 발광층 내에 전자와 정공의 효과적인 분배가 이루어진다.
한편, 상기 황녹색 발광층의 p-타입 호스트는, 상기 황녹색 발광층의 n-타입 호스트와 상이한 물질로서, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다:
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴, 또는 치환 또는 비치환된, N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다.
보다 바람직하게는, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴이고, 가장 바람직하게는 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 페닐, 비페닐릴, 또는 터페닐릴이다.
한편, 상기 황녹색 발광층의 도펀트는 유기 금속 착제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이리듐(Ir)을 포함하는 유기 금속 착체를 사용할 수 있다.
한편, 상기 황녹색 발광층 내에서, 상기 n-타입 호스트와 p-타입 호스트의 중량비는 10:90 내지 90:10이고, 바람직하게는 20:80 내지 80:20, 30:70 내지 70:30, 또는 40:60 내지 60:40이다. 또한, 상기 황녹색 발광층 내에서, 호스트(n-타입 호스트 및 p-타입 호스트) 및 도펀트의 중량비는 90:10 내지 99:1이다.
한편, 상기 적색 발광층은 호스트와 도판트를 포함한다. 또한, 상기 적색 발광층과 상기 황녹색 발광층은 서로 인접하므로, 각 발광층에 포함되는 호스트의 HOMO 에너지 준위 또한 유기 발광 소자의 수명에 영향을 준다. 이러한 관점에서, 바람직하게는, 상기 적색 발광층의 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값과 상기 n-타입 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값의 차이가 0.4 내지 0.8 eV이다.
정공수송층
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층과 양극 사이에 정공수송층을 포함할 수 있다.
상기 정공수송층은 정공주입층으로부터 정공을 수취하여 발광층까지 정공을 수송하는 층으로, 정공 수송 물질로 양극이나 정공 주입층으로부터 정공을 수송받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다.
상기 정공 수송 물질의 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
전자수송층
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 발광층과 음극 사이에 전자수송층을 포함할 수 있다.
상기 전자수송층은, 음극 또는 음극 상에 형성된 전자주입층으로부터 전자를 수취하여 발광층까지 전자를 수송하고, 또한 발광층에서 정공이 전달되는 것을 억제하는 층으로, 전자 수송 물질로는 음극으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다.
상기 전자 수송 물질의 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다. 전자 수송층은 종래기술에 따라 사용된 바와 같이 임의의 원하는 캐소드 물질과 함께 사용할 수 있다. 특히, 적절한 캐소드 물질의 예는 낮은 일함수를 가지고 알루미늄층 또는 실버층이 뒤따르는 통상적인 물질이다. 구체적으로 세슘, 바륨, 칼슘, 이테르븀 및 사마륨이고, 각 경우 알루미늄 층 또는 실버층이 뒤따른다.
제1 스택 및 제2 스택
본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 양극과 상기 정공수송층 사이에, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전하생성층을 포함하는 제1 스택을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제1 스택의 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전하생성층의 순서대로 포함된다. 이때, 상기 제1 스택의 정공수송층이 양극 방향 쪽으로 포함된다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 상기 전자수송층 및 음극 사이에, 전하생성층, 정공수송층, 발광층, 및 전자수송층을 포함하는 제2 스택을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제2 스택의 전하생성층, 정공수송층, 발광층, 및 전자수송층의 순서대로 포함된다. 이때, 상기 제2 스택의 전자수송층이 음극 방향 쪽으로 포함된다.
상기의 제1 스택 및 제2 스택이 포함됨에 따라 앞서 설명한 발광층과 함께, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 백색 유기 발광 소자일 수 있으며, 이를 위하여 바람직하게는 상기 제1 스택 및/또는 제2 스택의 발광층은 청색 발광층이다.
한편, 상기 전하생성층은 전압이 인가되었을 때, 전하(전자 및 정공)를 생성하는 층으로서, 생성된 전하들을 각 발광층으로 공급할 수 있다. 상기 전하생성층은, N형 전하생성층, P형 전하생성층, 또는 N형 전하성생층과 P형 전하생성층이 인접한 것일 수 있으며, 전자는 N형 전하생성층의 LUMO 준위를 통하여 양극 방향으로 제공되고, 정공은 P형 전하생성층의 HOMO 준위를 통하여 음극 방향으로 제공된다.
상기 N형 전하생성층은 2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄(F4TCNQ), 불소-치환된 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(PTCDA), 시아노-치환된 PTCDA, 나프탈렌테트라카르복실릭디안하이드라이드(NTCDA), 불소-치환된 NTCDA, 시아노-치환된 NTCDA, 헥사아자트리페닐린 유도체 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시상태에 있어서, 상기 N형 전하생성층은 벤조이미다조페난트리닌계 유도체와 Li의 금속을 동시에 포함할 수 있다. 상기 P형 전하생성층은 아릴아민계 유도체와 시아노기를 포함하는 화합물을 동시에 포함할 수 있다.
유기 발광 소자
본 발명에 따른 유기 발광 소자의 구조를 도 1에 예시하였다. 도 1은, 기판(1), 양극(2), 정공수송층(3), 발광층(4), 전자수송층(5) 및 음극(6)으로 이루어지고, 상기 발광층(4)이 적색 발광층(41), 황녹색 발광층(42), 및 녹색 발광층(43)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
또한, 도 2는, 기판(1), 양극(2), 정공주입층(7), 정공수송층(3), 발광층(4), 전자수송층(5), 전자주입층(8), 및 음극(6)로 이루어지고, 상기 발광층(4)이 적색 발광층(41), 황녹색 발광층(42), 및 녹색 발광층(43)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다.
또한, 도 3은, 기판(1), 양극(2), 제1 스택(9), 발광층(4), 제2 스택(10), 및 음극(6)으로 이루어진 유기 발광 소자의 예를 도시한 것이다. 이때, 제1 스택(9)은 정공수송층(91), 발광층(92), 전자수송층(93) 및 전하생성층(94)을 포함하고, 제2 스택(10)은 전하생성층(101), 정공수송층(102), 발광층(103), 및 전자수송층(104)을 포함한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상술한 구성을 순차적으로 적층시켜 제조할 수 있다. 이때, 스퍼터링법(sputtering)이나 전자빔 증발법(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical Vapor Deposition)방법을 이용하여, 기판 상에 금속 또는 전도성을 가지는 금속 산화물 또는 이들의 합금을 증착시켜 양극을 형성하고, 그 위에 상술한 각 층을 형성한 후, 그 위에 음극으로 사용할 수 있는 물질을 증착시켜 제조할 수 있다. 이와 같은 방법 외에도, 기판 상에 음극 물질부터 상술한 구성의 역순으로 양극 물질까지 차례로 증착시켜 유기 발광 소자를 만들 수 있다(WO 2003/012890). 또한, 발광층은 호스트 및 도펀트를 진공 증착법 뿐만 아니라 용액 도포법에 의하여 형성될 수 있다. 여기서, 용액 도포법이라 함은 스핀 코팅, 딥코팅, 닥터 블레이딩, 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 스프레이법, 롤 코팅 등을 의미하지만, 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 사용되는 재료에 따라 전면 발광형, 후면 발광형 또는 양면 발광형일 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
ITO(indium tin oxide)가 1300 Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 세제를 녹인 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 세제로는 피셔사(Fischer Co.) 제품을 사용하였으며, 증류수로는 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. ITO를 30분간 세척한 후 증류수로 2회 반복하여 초음파 세척을 10분간 진행하였다. 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜, 아세톤, 메탄올의 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 플라즈마 세정기로 수송시켰다. 또한, 산소 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 5분간 세정한 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다.
상기와 같이 준비된 ITO 투명 전극 위에 하기 HTL1 화합물 및 P-dopant 화합물을 90:10의 중량비로 진공 증착하여 75 Å 두께의 전하생성층을 형성하였다. 상기 전하생성층 위에, 하기 HTL1 화합물을 진공 증착하여 50 Å 두께의 정공수송층을 형성하였다. 상기 정공수송층 위에, 하기 RH 화합물 및 RD 화합물을 96.5:3.5의 중량비로 진공 증착하여 150 Å 두께의 적색 발광층을 형성하였다. 상기 적색 발광층 위에, 하기 YG-PH 화합물, YH1 화합물, 및 YGD 화합물을 45:45:10의 중량비로 진공 증착하여 100 Å 두께의 황녹색 발광층을 형성하였다. 상기 황녹색 발광층 위에, 하기 G-PH 화합물, G-NH 화합물, 및 GD 화합물을 65.8:28.2:6의 중량비로 진공 증착하여 250 Å 두께의 녹색 발광층을 형성하였다. 상기 녹색 발광층 위에, 하기 ETL 화합물을 진공 증착하여 180 Å 두께의 전자수송층을 형성하였다. 상기 전자수송층 위에, 하기 EIL 화합물 및 Li(lithium)을 99:1의 중량비로 진공 증착하여 240 Å 두께의 전자생성층을 형성하였다. 상기 전자생성층 위에, 1,000Å 두께의 알루미늄을 증착하여 음극을 형성하였다.
Figure pat00002
상기의 과정에서 유기물의 증착속도는 0.4~ 0.7Å/sec를 유지하였고, 음극의 리튬플로라이드는 0.3Å/sec, 알루미늄은 2Å/sec의 증착 속도를 유지하였으며, 증착시 진공도는 2×10-7 ~ 5×10-6 torr를 유지하여, 유기 발광 소자를 제작하였다.
실시예 2 내지 5, 및 비교예 1 및 2
상기 실시예 1에서 황녹색 발광층의 제조시 YH1 화합물 대신 하기 표 1에 기재된 화합물을 사용하여 유기 발광 소자를 제조하였다. 하기 표 2에서 YH2 내지 YH5 및 YG-NH1 및 YG-NH2는 각각 하기와 같다.
Figure pat00003
실험예 1
상기 실시예 및 비교예에서, 황녹색 발광층의 제조에 사용한 n-타입 호스트(화합물 YH1 내지 YH5, YG-NH1, 및 YG-NH2)의 HOMO 에너지 준위의 절대값을 측정하여 이하 표 1에 나타내었다.
HOMO 에너지 준위는 다음과 같이 측정되었다. ITO가 130Å의 두께로 박막 코팅된 유리 기판을 증류수에 넣고 초음파로 세척하였다. 이때, 증류수로는 위의 소자 제작 방식과 같이 밀러포어사(Millipore Co.) 제품의 필터(Filter)로 2차로 걸러진 증류수를 사용하였다. 10분 간의 증류수 세척이 끝난 후, 이소프로필알콜 용제로 초음파 세척을 하고 건조시킨 후 진공 증착기로 기판을 수송시켰다. 상기와 같이 준비된 ITO 기판 위에 측정할 화합물들을 진공 증착하여 1000 Å 두께의 박막을 제작하였다. 제작된 박막을 리켄케이키(Riken keiki)사의 Photoelectron spectrometer AC-3 장비로 측정하였으며, 질소 분위기에서 진행하였다.
또한, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 유기 발광 소자에 전류를 인가하였을 때, 10 mA/cm2의 전류 밀도에서의 구동 전압, 발광 효율, 양자 효율(QE) 및 색좌표를 측정하고, 40 mA/cm2의 전류 밀도에서의 수명을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 하기 표 1에서, LT95는 초기 휘도에서 95%로 감소되는데 소요되는 시간을 의미하고, Green LT95 및 Red LT95는 각각 green 및 red 컬러 필터를 통과한 스펙트럼의 적분 값을 휘도로 하여 측정한 것을 의미한다.
@10 mA/cm2 @40 mA/cm2
황녹생 발광층
(n-type host)
HOMO (eV) 구동 전압(V) 발광 효율(cd/A) QE(%) CIE-x CIE-y Green LT95(hr) Red LT95(hr)
실시예 1 YH1 6.18 4.03 44.23 21.23 0.495 0.493 244 165
실시예 2 YH2 6.01 4.09 44.98 21.24 0.488 0.499 242 162
실시예 3 YH3 6.11 4.09 43.75 20.77 0.484 0.502 220 160
실시예 4 YH4 6.16 3.98 43.06 20.75 0.495 0.493 293 180
실시예 5 YH5 6.19 3.92 44.81 20.91 0.484 0.502 242 175
비교예 1 YG-NH1 5.81 3.83 46.39 20.98 0.485 0.502 168 110
비교예 2 YG-NH2 5.63 3.85 52.38 20.86 0.452 0.532 150 130
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 유기 발광 소자는 비교예의 유기 발광 소자에 비하여 양자 효율이 동등한 수준이나, 수명이 약 25% 이상 현저히 개선됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 황녹색 발광층의 n-타입 호스트를 통하여 유기 발광 소자의 성능을 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다.
1: 기판 2: 양극
3: 정공수송층 4: 발광층
41: 적색 발광층 42: 황녹색 발광층
43: 녹색 발광층 5: 전자수송층
6: 음극 7: 정공주입층
8: 전자주입층 9: 제1 스택
91: 정공수송층 92: 발광층
93: 전자수송층 94: 전하생성층
10: 제2 스택 101: 전하생성층
102: 정공수송층 103: 발광층
104: 전자수송층

Claims (9)

  1. 양극;
    음극; 및
    상기 양극과 음극 사이의 정공수송층, 발광층 및 전자수송층을 포함하는 스택을 포함하고,
    상기 발광층은 적색 발광층, 황녹색 발광층, 및 녹색 발광층으로 구성되고,
    상기 황녹색 발광층은 n-타입 호스트, p-타입 호스트 및 도판트를 포함하고,
    상기 n-타입 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값이 6.0 내지 6.3 eV인,
    유기 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광층은 적색 발광층, 황녹색 발광층, 및 녹색 발광층의 순서대로 적층되는,
    유기 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 황녹색 발광층의 p-타입 호스트는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인,
    유기 발광 소자:
    [화학식 1]
    Figure pat00004

    상기 화학식 1에서,
    Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-60 아릴, 또는 치환 또는 비치환된, N, O 및 S로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 헤테로원자를 포함하는 C2-60 헤테로아릴이다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 황녹색 발광층 내에서, 상기 n-타입 호스트와 p-타입 호스트의 중량비는 10:90 내지 90:10인,
    유기 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적색 발광층은 호스트와 도판트를 포함하고,
    상기 적색 발광층의 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값과 상기 n-타입 호스트의 HOMO 에너지 준위의 절대값의 차이가 0.4 내지 0.8 eV인,
    유기 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양극과 상기 정공수송층 사이에, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전하생성층을 포함하는 제1 스택을 추가로 포함하는,
    유기 발광 소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전자수송층 및 음극 사이에, 전하생성층, 정공수송층, 발광층, 및 전자수송층을 포함하는 제2 스택을 추가로 포함하는,
    유기 발광 소자.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 발광층은 각각 청색 발광층인,
    유기 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 백색 유기 발광 소자인,
    유기 발광 소자.
KR1020200171501A 2020-12-09 2020-12-09 유기 발광 소자 KR20220081706A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200171501A KR20220081706A (ko) 2020-12-09 2020-12-09 유기 발광 소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200171501A KR20220081706A (ko) 2020-12-09 2020-12-09 유기 발광 소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220081706A true KR20220081706A (ko) 2022-06-16

Family

ID=82217495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200171501A KR20220081706A (ko) 2020-12-09 2020-12-09 유기 발광 소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220081706A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000051826A (ko) 1999-01-27 2000-08-16 성재갑 신규한 착물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 유기 발광 소자

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000051826A (ko) 1999-01-27 2000-08-16 성재갑 신규한 착물 및 그의 제조 방법과 이를 이용한 유기 발광 소자

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102053443B1 (ko) 유기전계발광소자
CN107925014B (zh) 用作有机发光二极管(oled)的hil的金属氨基化物
EP3222695B1 (en) Organic light emitting diode
KR100730190B1 (ko) 유기 발광 표시 소자 및 이의 제조방법
KR101688317B1 (ko) 저전압 구동 유기발광소자 및 이의 제조 방법
KR101407574B1 (ko) 백색 유기 발광 소자
US8404363B2 (en) Organic light emitting device
KR101974233B1 (ko) 유기 전계 발광 소자
KR20090017859A (ko) 유기전계발광소자 및 그의 제조방법
KR100741098B1 (ko) 유기 발광 표시 소자 및 이의 제조방법
CN109994626B (zh) 有机发光复合材料以及包含其的有机发光器件
KR20070071978A (ko) 유기 발광 소자
KR20160047297A (ko) 유기 전계 발광 소자
KR101705946B1 (ko) 유기발광표시장치 및 그 제조방법
KR20220038911A (ko) 복합 굴절률을 갖는 광효율 개선층을 구비한 유기발광소자
US20200127202A1 (en) Coating Composition, Method For Producing Organic Electroluminescent Device Using Same, And Organic Electroluminescent Device Produced Thereby
JP4801907B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子用透明電極、有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
KR20150077587A (ko) 유기 전계 발광 소자
TWI249368B (en) White organic light emitting device using three emissive layer
KR101883770B1 (ko) 유기 전계 발광 소자용 화합물, 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 및 그 제조 방법
KR20090131550A (ko) 유기 발광 소자
KR20220081706A (ko) 유기 발광 소자
KR20220081707A (ko) 유기 발광 소자
KR102378416B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102206852B1 (ko) 유기 발광 소자