KR101936035B1

KR101936035B1 - 유기전계발광소자

Info

Publication number: KR101936035B1
Application number: KR1020140172443A
Authority: KR
Inventors: 김옥근; 박민춘
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: KR20160066964A

Abstract

본 명세서는 애노드, 캐소드 및 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전계발광소자로서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 발광물질 및 정공수송물질을 포함하며, 상기 정공수송물질은 상기 발광층 전체 100 중량%를 기준으로 1 중량% 이상 50 중량% 이하로 포함되며, 상기 정공 수송물질의 정공이동도는 1×10^-5 cm²/Vs 내지 1 cm²/Vs 인 것인 유기전계발광소자에 관한 것이다.

Description

유기전계발광소자{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE}

본 명세서는 유기전계발광소자에 관한 것이다.

다양한 정보를 화면으로 구현하는 디스플레이(display) 분야는, 정보 통신 시대의 핵심 기술로서, 박형화, 경량화, 고성능의 방향으로 발전하고 있다.

기존의 CRT(cathode ray tube)는 고전압하에서 작동하고 크기 및 무게 등의 제약을 받으므로, 전력 소모가 적고 대형 화면화가 가능한 평판표시기(flat panel display)로 빠르게 대체되고 있다.

유기전계발광소자는 유기물 박막의 양극에 애노드와 캐소드를 통하여 주입된 전자와 정공이 재결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 형성된 엑시톤의 에너지로 인해 특정한 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용한 자체 발광형 디스플레이 소자이다.

종래 백색 유기전계발광소자 조명을 구현함에 있어, 청색 유기전계발광소자 소자는 황색, 적색 및 녹색 유기전계발광소자 소자에 비하여 구동 수명이 부족하여, 백색광의 CCT(Correlated Color Temperature) 변화에 취약한 단점이 있다.

또한, 전력효율의 상승을 위한 구동전압의 하강이 지속적으로 요구된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0080632호

본 명세서에서는 유기전계발광소자를 제공한다.

본 명세서의 일 실시상태는, 애노드, 캐소드 및 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전계발광소자로서, 상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 상기 발광층은 발광물질 및 정공수송물질을 포함하며, 상기 정공수송물질은 상기 발광층 전체 100 중량%를 기준으로 1 중량% 이상 50 중량% 이하로 포함되며, 상기 정공수송물질의 정공이동도는 1×10^-5 cm²/Vs 내지 1 cm²/Vs 인 것인 유기전계발광소자를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 상기 발광층에 포함된 정공수송물질의 LUMO 에너지 준위가 상기 전자수송층의 LUMO 에너지 준위보다 0.01 eV 내지 2 eV 이상 높은 것인 유기전계발광소자를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 상기 발광층내에 포함된 정공수송물질의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 에너지 준위가 상기 발광층의 호스트 물질의 LUMO 에너지 준위보다 0.01 eV 내지 2 eV 높은 것인 유기전계발광소자를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 정공수송물질의 에너지 밴드갭이 발광층을 이루는 물질의 에너지 밴드갭과 오버랩하는 유기전계발광소자를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 청색 형광 호스트 및 청색 형광 도펀트를 포함하는 유기전계발광소자를 제공한다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 상기 유기전계발광소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다.

또한, 본 명세서의 또 하나의 실시상태는, 상기 유기전계발광소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.

본 명세서에 기재된 실시상태들에 따르면, 유기전계발광소자는 정공 이동도가 높은 정공수송층의 물질을 발광층 내에 혼합하여, 발광층 내에서 소자의 정공이동도가 증가하여 발광계면을 발광층의 중앙에 가깝게 위치시키는 효과를 가짐으로써, 전하의 균형(charge balance)을 향상시켜 구동전압이 하강하고, 효율이 향상되는 효과를 가진다. 또한, 발광층의 전자에 대한 내구성이 증가하여 소자의 구동수명이 향상 되고, 이에 따라 소자의 전력 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 명세서의 몇몇 실시상태에 따른 유기전계발광소자는 정공수송물질의 에너지 밴드갭이 발광층을 이루는 물질의 에너지 밴드갭과 오버랩하여, 정공이 발광층으로 유입되는데 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 명세서의 몇몇 실시상태에 따른 유기전계발광소자는 전자가 발광층을 넘어서 정공수송층에 손상을 주는 전자의 과다 주입을 방지하여 소자의 수명을 향상시킬 수 있다.

특히, 본 명세서의 몇몇 실시상태에 따른 청색 유기전계발광소자를 백색소자에 적용하면, CCT 변화의 폭이 감소하여 색상품질을 향상시킬 수 있으며, 전력효율이 높은 백색 패널을 구현할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 명세서의 유기전계발광소자의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 명세서의 유기전계발광소자의 밴드갭 에너지 다이어그램도를 도시한 것이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 유기전계발광소자와 종래의 유기전계발광소자의 수명 특성을 비교한 것이다.

이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

상기 실시상태에 따른 유기전계발광소자는 정공 이동도가 높은 정공수송층의 물질을 발광층 내에 혼합하여, 발광층의 전자에 대한 내구성이 증가하여 구동수명이 향상되는 효과를 가진다.

일반적으로 고효율의 유기전계발광소자는 발광층내 발광영역이 정공수송층에 가깝게 형성되어있다.

상기 실시상태에 따른 유기전계발광소자는 발광층 내 정공의 이동도를 향상시킴으로써, 발광계면을 발광층의 중앙에 가깝게 위치 시키는 효과를 가져 전하의 균형을 향상시켜 효율이 상승되는 효과를 가진다.

또한, 정공수송물질을 발광층 내에 혼합하면, 정공수송층에서 발광층으로 정공의 주입을 원활하게 하여 구동 전압을 낮출 수 있다. 또한, 발광층을 넘어서 정공수송층에 손상을 주는 전자의 과다 주입을 방지하여 소자의 수명을 향상 시킬 수 있다.

상기 정공수송물질의 정공이동도가 1×10^-5cm²/Vs 미만인 경우, 상기 발광층의 정공이동도와 크게 상이하지 않아 본 명세서의 실시상태들에 따른 기대 특성이 나타나지 않을 수 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 따르면, 상기 발광층은 상기 발광층 전체 100 중량%를 기준으로, 상기 정공수송물질이 1 중량% 이상 50 중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 정공수송물질이 1 중량% 미만으로 포함될 경우, 상기 실시상태들에 따른 특성이 발현되지 않을 수 있으며, 상기 정공수송물질이 50 중량%를 초과하여 포함될 경우, 상기 발광층의 특성이 저하되어 소자의 효율 특성이 저하된다.

상기 실시상태에 있어서, 정공수송물질의 에너지 밴드갭이 발광물질의 에너지 밴드갭과 오버랩하는 것은 정공이 발광층으로 유입되는데 용이하게 할 수 있다. 또한, 발광층으로의 정공의 주입을 원활하게 하여 구동 전압을 낮출 수 있다. 또한, 발광층을 넘어서 정공주입층에 손상을 주는 전자의 과다 주입을 방지하여 소자의 수명을 향상 시킬 수 있다. 따라서, 상기와 같은 정공수송물질을 상기 발광층 내에 포함하면, 발광층의 전자에 대한 내구성이 증가하여 구동수명향상의 효과를 가질 수 있다.

상기 정공수송물질은 당업계에서 사용하고 있는 물질이라면 한정되지 않으나, 예를 들면 아릴아민계 화합물(aryl armine compound)을 포함할 수 있다. 아릴아민계 화합물의 일 예는 하기 화학식 1의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 1]

화학식 1에 있어서, Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃는 각각 독립적으로 수소 또는 탄화수소기이다. 이 때, Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 중 적어도 하나는 방향족 하이드로카본(aromatic hydrocarbon) 치환체를 포함할 수 있으며, 각 치환체는 동일한 것일 수도 있고, 각기 다른 치환체로 구성될 수도 있다. Ar₁, Ar₂ 및 Ar₃ 중 방향족 하이드로카본이 아닌 것은 수소; 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 지방족 탄화수소기; 또는 N, O, S 또는 Se를 포함하는 헤테로고리기일 수 있다.

상기 아릴아민계 화합물의 구체적인 예로서 하기 화학식들이 있으나, 실시형태들의 범위가 반드시 이들로만 한정되는 것은 아니다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 따르면, 정공수송물질의 에너지 밴드갭이 상기 청색 형광 물질의 에너지 밴드갭과 오버랩한다. 구체적으로, 본 명세서의 몇몇 실시상태에 따르면, 정공수송물질의 에너지 밴드갭이 상기 청색 형광 호스트의 에너지 밴드갭과 오버랩한다.

도 1은 본 명세서의 유기전계발광소자의 일 예를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 1의 유기전계발광소자는 애노드(101), 캐소드(201) 및 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 1층 이상의 유기물층(301, 302, 303)을 구비한다. 또한, 상기 발광층(300)은 정공수송물질을 더 포함할 수 있다.

본 명세서의 유기전계발광소자는 도 1의 구조에 한정되지 않고, 추가의 층 또는 일부 층이 제거된 구성도 가능하다.

상기 발광층은 발광물질로서 청색 형광 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 청색 형광 물질은 청색 형광 호스트 및 청색 형광 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 청색 형광 호스트 및 청색 형광 도펀트는 유기전계발광소자에 통상적으로 사용되는 발광물질이면 제한되지 않는다.

상기 청색 형광 호스트의 구체적인 예로서, 하기 화학식들이 있으나, 실시형태들의 범위가 반드시 이들로만 한정하는 것은 아니다.

상기 청색 형광 도펀트 물질의 구체적인 예로서, 하기 화학식들이 있으나, 실시형태들의 범위가 반드시 이들로만 한정하는 것은 아니다.

상기 발광층이 발광물질로서 청색 형광 물질을 이용하는 경우, 전술한 효과들에 의하여 형광 청색 소자의 수명 향상을 통하여 백색패널의 색 변화 문제를 개선할 수 있다.

구체적으로, 백색 유기전계발광소자 조명을 구현함에 있어, 종래의 청색 유기전계발광소자 소자는 황색, 적색 및 녹색 유기전계발광소자 소자에 비하여 구동 수명이 부족하여, 백색광의 CCT(Correlated Color Temperature) 변화에 취약한 단점이 있다.

전술한 일 실시상태에 따른 형광 청색 유기전계발광소자를 백색소자에 적용하면, CCT(Correlated Color Temperature) 변화의 폭이 감소하여 색상품질을 향상 시킬 수 있으며, 정공의 주입이 원활하여 구동 전압의 하강으로 인해 전력 효율이 높은 백색 패널을 구현할 수 있다.

본 명세서의 몇몇 실시상태에 따르면, 상기 정공수송물질이 상기 발광층을 전체 혹은 부분적으로 포함할 수 있다.

본 명세서의 또 다른 실시상태에 따르면, 상기 발광층이 상기 정공수송물질을 포함하는 제1 발광층 및 상기 정공수송물질을 포함하지 않는 제2 발광층을 포함할 수 있으며, 제1 발광층과 제2 발광층은 서로 동일한 발광물질을 포함할 수도 있고, 서로 상이한 발광물질을 포함할 수도 있다.

본 명세서의 상기 유기전계발광소자는 구동전압의 하강으로 소자의 전력효율의 증대가 가능하다. 또한, 일반적으로 전자의 이동도가 정공의 이동도보다 큰 유기전계발광소자에서 발광층 내 정공의 이동도를 향상시킴으로 발광계면을 발광층의 중앙에 가깝게 위치시키는 효과를 가지므로 전하 균형을 향상시켜 효율을 상승시킬 수 있다.

본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 정공수송물질을 포함하는 제1 발광층은 상기 정공수송층과 상기 제2 발광층의 사이에 구비될 수 있고, 상기 제2 발광층은 상기 제1 발광층과 상기 전자수송층의 사이에 구비될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3은 정공수송층, 발광층 및 전자수송층의 에너지 밴드갭을 도시화한 것이다.

도 3과 같이, 정공수송물질의 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 준위는 전자수송물질의 LUMO 에너지 준위보다 높을 수 있다. 구체적으로, 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 준위가 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 준위보다 0.01 eV 내지 2 eV 높을 수 있다.

LUMO 에너지 준위는 음(-)의 값으로 표시된다. 본 명세서에서의 상대적으로 "높다"는 표현은 절대값으로는 상대적으로 "작다"는 의미가 될 수 있다.

정공 수송층의 LUMO 에너지 준위가 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 준위보다 낮을 경우, 발광층에서 발광하지 않은 잉여 전자가 정공수송층으로 이동하는데 장벽 역할을 하지 못함으로써, 정공수송층 발광의 문제점을 가지게 되고, 이에 따라 광 에너지 변환 효율이 급격히 나빠지는 문제가 발생하게 된다.

본 명세서의 또 하나의 실시상태에 따르면 상기 유기물층이 상기 애노드와 상기 발광층 사이에 구비된 정공수송층 및 상기 캐소드와 상기 발광층 사이에 구비된 전자수송층을 더 포함한다.

이 경우, 애노드로부터 수송된 정공과 캐소드로부터 수송된 전자는 각각 정공수송층과 전자수송층을 따라 발광층으로 이동한다.

이 때, 정공수송 물질의 LUMO 에너지 준위가 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 준위보다 높은 경우, 정공이 발광층으로 원활하게 주입된다. 또한, 정공수송물질의 에너지 밴드갭이 발광층을 이루는 물질의 에너지 밴드갭과 오버랩함으로써, 정공이 발광층으로 유입되는데 용이하게 할 수 있다.

본 명세서의 상기 애노드와 캐소드에 전압을 걸어주게 되면, 상기 애노드에서는 정공이 주입되고, 상기 캐소드에서는 전자가 주입된다. 주입된 정공과 전자는 각각 정공수송층과 전자수송층을 따라 발광층으로 이동하게 된다.

상기 발광층에서 만난 전자와 정공은 높은 에너지를 갖는 엑시톤(exciton)을 생성하게 되고, 엑시톤이 낮은 에너지로 떨어지면서 빛을 발생하게 된다.

상기 정공수송물질은 전술한 바와 같이 유기전계발광소자에 통상적으로 사용되는 정공수송물질이면 제한되지 않으나, 정공수송물질의 LUMO 에너지 준위가 상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 준위보다 0.01 eV 내지 2 eV 높은 것이 바람직하다. 또한, 상기 정공수송물질의 LUMO 에너지 준위가 상기 발광층의 호스트 물질의 LUMO 에너지 준위보다 0.01 eV 내지 2 eV 높은 것이 바람직하다. 본 명세서에서 LUMO 에너지 준위가 0.01 eV 내지 2 eV 높다는 것은 상대적인 것을 의미할 수 있다.

상기 애노드는 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수(work function)가 높은 도전성 물질이 바람직하다. 예시적인 도전성 물질은 금속, 금속 산화물 또는 도전성 고분자를 포함할 수 있다. 구체적으로 탄소, 알루미늄, 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 은, 금, 기타 금속 및 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 주석 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물 및 기타 이와 유사한 금속 산화물; ZnO:Al 및 Sn₂O:Sb와 같은 산화물과 금속의 혼합물일 수 있다. 또한, 폴리(3-메틸티오펜), 폴리(3-헥실싸이오펜)(P3HT), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDOT), 폴리파라페닐렌, 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자일 수 있다.

상기 애노드 재료로는 투명 물질이 사용될 수도 있고, 불투명 물질이 사용될 수도 있다. 애노드 방향으로 발광되는 구조의 경우, 애노드는 투명하게 형성될 수 있다. 여기서, 투명이란 유기물층에서 발광된 빛이 투과할 수 있으면 되며, 빛의 투과도는 특별히 한정되지 않는다.

예컨대, 본 명세서에 따른 유기전계발광소자가 전면발광형이고, 애노드가 유기물층 및 캐소드의 형성 전에 기판 상에 형성되는 경우에는, 애노드 재료로서 투명 물질 뿐만 아니라 광반사율이 우수한 불투명 물질도 사용될 수 있다. 예컨대, 본 명세서에 따른 유기전계발광소자가 후면발광형이고, 애노드가 유기물층 및 캐소드의 형성 전에 기판 상에 형성되는 경우에는, 애노드 재료로서 투명 물질이 사용되거나, 불투명 물질이 투명하게 될 정도로 박막으로 형성되어야 한다.

상기 캐소드 물질로는 유기물층으로 전자 주입이 용이하게 이루어지도록 일함수가 작은 물질이 바람직하다. 예컨대, 캐소드 재료로서 일함수가 2eV 내지 5eV인 물질이 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 캐소드는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; 및 LiF/Al 또는 LiO₂/Al과 같은 다층 구조 물질 등을 포함할 수 있다.

상기 캐소드는 상기 애노드와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 캐소드로는 앞에서 애노드의 재료로서 예시한 재료들로 형성될 수 있다. 또는, 캐소드 또는 애노드는 투명 물질을 포함할 수 있다.

상기 정공수송층은 애노드나 정공 주입층에서 정공 주입을 통해 수송된 정공을 보다 원활하게 발광층으로 이동하게 하며, 캐소드에서 수송되어온 전자를 발광층에 속박하는 기능을 수행하는 층으로, 정공수송층의 물질은 정공이동도가 높은 물질이 적합하다. 예컨대, 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

상기 발광층에서는 정공 수송과 전자 수송이 동시에 일어나므로 발광층은 n형 특성과 p형 특성을 모두 가질 수 있다. 편의상 전자 수송이 정공 수송에 비하여 빠를 경우 n형 발광층, 정공 수송이 전자 수송에 비하여 빠를 경우 p형 발광층이라고 정의할 수 있다.

상기 전자수송층은 캐소드나 전자 주입층에서 전자주입을 통해 수송된 전자를 보다 원활하게 발광층으로 이동하게 하며, 애노드에서 수송되어 온 정공을 발광층에 속박하는 기능을 수행하는 층으로, 전자이동도가 높은 물질이 적합하다. 예컨대, 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq₃를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.

본 명세서의 일 구현예에 따르면, 상기 애노드의 유기물층이 구비되는 면과 대향하는 면에 구비된 기판을 더 포함할 수 있다. 상기 기판은 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유기전계발광소자에 통상적으로 사용되는 기판이며 제한되지 않는다.

본 명세서의 일 구현예에 따르면, 상기 기판과 상기 애노드 사이에 구비된 광산란층을 더 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 구현예에 따르면, 상기 광산란층은 평탄층을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 광산란층은 광 산란을 유도하여 소자의 내부 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 구조라면 제한되지 않는다. 상기 광산란층은 산란 입자와 평탄층 간의 굴절률 차이를 크게 형성함으로써 내부 광추출 효율을 높일 수 있다.

본 명세서의 일 구현예에 따르면, 상기 유기전계발광소자는 플렉시블(flexible) 유기발광소자일 수 있다. 이 경우, 상기 기판은 플렉시블 재료를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 기판은 휘어질 수 있는 박막 형태의 글래스, 플라스틱 또는 필름 형태의 기판일 수 있다.

상기 플라스틱 기판의 재료는 특별히 한정하지는 않으나, 일반적으로 PET, PEN, PC, PEEK 및 PI 등의 필름을 단층 또는 복층의 형태로 포함할 수 있다.

본 명세서의 일 구현예에 따르면, 상기 유기전계발광소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다. 상기 조명 장치에서 상기 유기전계발광소자는 발광부의 역할을 수행할 수 있다. 그 외, 조명 장치에 필요한 구성들은 당 기술 분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.

본 명세서의 일 구현예에 따르면, 상기 유기전계발광소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 디스플레이 장치에서 상기 유기전계발광소자는 화소 또는 백라이트 역할을 수행할 수 있다. 그 외, 디스플레이 장치의 구성은 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.

[실험예]

종래의 발광층 내 정공수송 물질을 포함하지 않은 유기발광 소자(reference)와 본 명세서의 몇몇 실시예에 따른 발광층 내에 정공수송물질을 포함한 유기발광소자(test device)의 수명의 특성을 도 4에 나타내었다.

소자의 수명은 포토다이오드를 이용하여 휘도의 감소를 측정하여 소자의 수명을 측정하였다.

도 4에서 알 수 있듯이, 시간에 따른 발광층 내에 정공수송물질을 포함한 소자의 luminance의 감소율이 발광층 내에 정공수송 물질을 포함하지 않은 소자의 luminance 감소율보다 더 적은 것을 알 수 있다. 즉, 본원 발명에 따른 유기발광 소자가 종래 유기발광소자보다 수명 특성이 우수하다는 것을 알 수 있다.

101 : 애노드
201 : 캐소드
301 : 발광층
302 : 제1 발광층
303 : 제2 발광층
401 : 정공수송층
501 : 전자수송층
601 : 기판
701 : 광산란층

Claims

애노드, 캐소드 및 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하는 유기전계발광소자로서,
상기 유기물층은 제1 발광층 및 제2 발광층이 적층된 발광층을 포함하고, 상기 제1 발광층은 발광물질 및 정공수송물질을 포함하되, 상기 제2 발광층은 상기 정공수송물질을 포함하지 않으며,
상기 정공수송물질은 상기 제1 발광층 전체 100 중량%를 기준으로 1 중량% 이상 50 중량% 이하로 포함되며,
상기 정공수송물질의 정공이동도는 1×10^-5 cm²/Vs 내지 1 cm²/Vs 인 것인 유기전계발광소자.
청구항 1에 있어서, 상기 유기물층이 상기 애노드와 상기 발광층 사이에 구비된 정공수송층 및 상기 캐소드와 상기 발광층 사이에 구비된 전자수송층을 더 포함하는 유기전계발광소자.
청구항 1에 있어서, 상기 정공수송물질은 상기 발광층에 전체적으로 혹은 부분적으로 분포되어 있는 것인 유기전계발광소자.
삭제
청구항 2에 있어서, 상기 발광층내에 포함된 정공수송물질의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 에너지 준위가 상기 전자수송층을 구성하는 물질의 LUMO 에너지 준위보다 0.01 eV 내지 2 eV 높은 것인 유기전계발광소자.
청구항 1에 있어서, 상기 발광물질은 호스트 물질 및 도펀트 물질을 포함하고,
상기 발광층내에 포함된 정공수송물질의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital) 에너지 준위가 상기 발광층의 호스트 물질의 LUMO 에너지 준위보다 0.01 eV 내지 2 eV 높은 것인 유기전계발광소자.
청구항 1에 있어서, 상기 발광물질은 청색 형광 물질을 포함하는 것인 유기전계발광소자.
청구항 7에 있어서, 상기 청색 형광 물질은 청색 형광 호스트 및 청색 형광 도펀트를 포함하는 것인 유기전계발광소자.
청구항 1에 있어서, 상기 정공수송물질의 에너지 밴드갭이 상기 발광물질의 에너지 밴드갭과 오버랩하는 유기전계발광소자.
청구항 1에 있어서, 상기 애노드 또는 상기 캐소드의 유기물층이 구비되는 면과 대향하는 면에 구비된 기판을 더 포함하는 유기전계발광소자.
청구항 10에 있어서, 상기 기판과 상기 애노드 또는 상기 캐소드 사이에 구비된 광산란층을 더 포함하는 것인 유기전계발광소자.
청구항 11에 있어서, 상기 광산란층은 평탄층을 포함하는 것인 유기전계발광소자.
청구항 11에 있어서, 상기 유기전계발광소자는 플랙시블(flexible) 유기전계발광소자인 것인 유기전계발광소자.
청구항 1 내지 3 및 5 내지 13 중 어느 한 항에 따른 유기전계발광소자를 포함하는 조명 장치.
청구항 1 내지 3 및 5 내지 13 중 어느 한 항에 따른 유기전계발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.