KR102332549B1

KR102332549B1 - Organic light emitting diode and organic light emittind display device having the same

Info

Publication number: KR102332549B1
Application number: KR1020200108197A
Authority: KR
Inventors: 김상범; 서정대
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-12-01
Also published as: KR20200103611A

Abstract

제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 발광부 및 상기 발광부에 위치하는 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극으로부터 순차적으로 정공수송층, 청색 발광층 및 전자수송층이 위치하도록 상기 발광부는 상기 정공수송층, 상기 청색 발광층 및 상기 전자수송층을 포함하고, 상기 청색 발광층은 청색 호스트 물질 및 청색 형광발광 도펀트 물질을 포함하고, 상기 정공수송층은 정공수송층 물질을 포함하고, 상기 전자수송층은 전자수송층 물질을 포함하고, 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital: 최소 비점유 분자 궤도) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고, 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고, 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 단일항 에너지의 크기는 상기 청색 호스트 물질의 단일항 에너지보다 작고, 상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고, 상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하이고, 상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.5 eV 이상이고, 상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고, 상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하이고, T₁ _, _HTL, T₁ _, _ETL 및T₁ _, _BH를 각각 상기 정공수송층 물질, 상기 전자수송층 물질 및 상기 청색 호스트 물질의 각각의 삼중항 에너지를 표시하면, 3 가지 삼중항 에너지간에 T₁ _, _BH < T₁ _, _HTL 및 T₁ _, _BH < T₁ _, _ETL의 관계가 존재하며, 2.8< T₁ _, _HTL <3.0 및 2.6< T₁ _, _ETL <2.8 의 범위를 가지는 유기발광다이오드를 제공한다.a first electrode, a light emitting part positioned on the first electrode, and a second electrode positioned on the light emitting part, wherein the light emitting part is sequentially positioned from the first electrode to a hole transport layer, a blue light emitting layer, and an electron transport layer. a hole transport layer, the blue emission layer, and the electron transport layer, the blue emission layer includes a blue host material and a blue fluorescent dopant material, the hole transport layer includes a hole transport layer material, and the electron transport layer includes an electron transport layer material. a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of the blue fluorescent dopant material is higher than a LUMO energy level of the blue host material, and a highest occupied (HOMO) energy level of the blue fluorescent dopant material. Molecular Orbital) energy level is above the HOMO energy level of the blue host material, the magnitude of the singlet energy of the blue fluorescent dopant material is smaller than the singlet energy of the blue host material, and the HOMO energy of the hole transport layer material the level is above the HOMO energy level of the blue host material, the HOMO energy level of the hole transport layer material is above the HOMO energy level of the blue fluorescent dopant material, and the difference between the two energies is 0.1 eV or less; The LUMO energy level of the hole transport layer material is above the LUMO energy level of the blue host material, the difference between the two energies is 0.5 eV or more, and the LUMO energy level of the hole transport layer material is above the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material. wherein the LUMO energy level of the electron transport layer material is above the LUMO energy level of the blue host material, and the LUMO energy level of the electron transport layer material is above the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material; The difference is less than or equal to 0.1 eV, T ₁ _, _HTL , T ₁ _, _ETL andWhen T ₁ _, _BH represents each triplet energy of the hole transport layer material, the electron transport layer material, and the blue host material, T ₁ _, _{BH between the three triplet energies} < T ₁ _, _HTL and T ₁ _, _BH < T ₁ _, there is a relationship of _ETL _{, 2.8 < T 1} _, _HTL <3.0 and 2.6< T ₁ _, _ETL An organic light emitting diode having a range of <2.8 is provided.

Description

유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE AND ORGANIC LIGHT EMITTIND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}Organic light emitting diode and organic light emitting display device including same

본 발명은 유기발광다이오드 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치에 관한 발명이다.The present invention relates to an organic light emitting diode and an organic light emitting display device including the same.

표시장치가 대형화됨에 따라 최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 평면표시소자 중 하나로서 유기발광다이오드(organic light emitting diode, OLED)를 포함하는 유기 발광 표시장치의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다.BACKGROUND ART As display devices become larger, interest in flat display devices that occupy less space is increasing with the recent enlargement of display devices. The technology of an organic light emitting diode (OLED) device including an organic light emitting diode (OLED) as one of such flat display devices is rapidly developing.

유기전계발광소자는 양극과 음극 사이에 형성된 유기 발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이루어 여기자 (엑시톤)을 형성한 후, 여기자의 에너지를 빛으로 방출하는 소자이다. 유기전계발광소자는 기존의 디스플레이 기술에 비해 저 전압 구동이 가능하고 전력소모가 비교적 적으며, 뛰어난 색감을 가질 뿐만 아니라, 플랙서블 기판 적용이 가능하여 다양한 활용이 가능하다는 장점을 가지고 있다.An organic electroluminescent device is a device that injects an electric charge into an organic light emitting layer formed between an anode and a cathode to form excitons (excitons) by pairing electrons and holes, and then emits the energy of the excitons as light. Compared to the conventional display technology, the organic light emitting diode has the advantage of being able to drive at a low voltage, consume relatively little power, have excellent color, and can be applied to a flexible substrate so that it can be used in a variety of ways.

일반적으로 유기전계발광소자는 발광부의 수에 따라 단일 발광구조 소자 (Single OLED) 와 다층 발광구조 소자 (Tandem OLED)로 나뉠 수 있다. 다층 발광구조 소자 (Tandem OLED)는 두 개 이상의 발광부 (stack)로 구성되는 OLED 소자로서, 기존의 Single OLED에 비해 구동 전압 및 효율 개선이 용이하다.In general, an organic light emitting device can be divided into a single light emitting device (Single OLED) and a multilayer light emitting device (Tandem OLED) according to the number of light emitting units. A multilayer light emitting device (Tandem OLED) is an OLED device composed of two or more light emitting units (stack), and it is easier to improve the driving voltage and efficiency compared to the conventional single OLED.

기존 백색 유기발광다이오드(WOLED)에 사용되는 청색 발광층의 경우, 발광층을 구성하는 기능층 간의 에너지 레벨 차이로 인해 계면에서의 전자 혹은 정공 주입 시 특성이 저하되어 소자 성능과 수명에 악영향을 끼친다.In the case of the blue light emitting layer used in the existing white organic light emitting diode (WOLED), the characteristics during electron or hole injection at the interface are lowered due to the difference in energy level between the functional layers constituting the light emitting layer, which adversely affects device performance and lifespan.

본 발명의 목적은 구동 전압을 낮출 수 있으며, 소자의 발광 성능 및 수명이 개선된 유기발광다이오드 및 유기발광 표시장치를 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an organic light emitting diode and an organic light emitting display device capable of lowering a driving voltage and having improved light emitting performance and lifetime of a device.

본 발명의 일 구현예에서, 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 발광부 및 상기 발광부에 위치하는 제2 전극을 포함하는 유기발광다이오드를 제공한다.In one embodiment of the present invention, there is provided an organic light emitting diode including a first electrode, a light emitting part positioned on the first electrode, and a second electrode positioned on the light emitting part.

상기 제1 전극으로부터 순차적으로 정공수송층, 청색 발광층 및 전자수송층이 위치하도록 상기 발광부는 상기 정공수송층, 상기 청색 발광층 및 상기 전자수송층을 포함한다.The light emitting unit includes the hole transport layer, the blue light emitting layer and the electron transport layer so that the hole transport layer, the blue light emitting layer and the electron transport layer are sequentially positioned from the first electrode.

상기 청색 발광층은 청색 호스트 물질 및 청색 형광발광 도펀트 물질을 포함한다.The blue light emitting layer includes a blue host material and a blue fluorescent dopant material.

상기 정공수송층은 정공수송층 물질을 포함한다.The hole transport layer includes a hole transport layer material.

상기 전자수송층은 전자수송층 물질을 포함한다.The electron transport layer includes an electron transport layer material.

상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital, 최소 비점유 분자 궤도) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다.A lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of the blue fluorescent dopant material is higher than a LUMO energy level of the blue host material.

상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다.A Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) energy level of the blue fluorescent dopant material is above the HOMO energy level of the blue host material.

상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 단일항 에너지의 크기는 상기 청색 호스트 물질의 단일항 에너지보다 작다.The magnitude of the singlet energy of the blue fluorescent dopant material is smaller than the singlet energy of the blue host material.

상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다.The HOMO energy level of the hole transport layer material is above the HOMO energy level of the blue host material.

상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하이다.The HOMO energy level of the hole transport layer material is higher than the HOMO energy level of the blue fluorescent dopant material, and the difference between the two energies is 0.1 eV or less.

상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.5 eV 이상이다.The LUMO energy level of the hole transport layer material is higher than the LUMO energy level of the blue host material, and the difference between the two energies is 0.5 eV or more.

상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다.The LUMO energy level of the hole transport layer material is above the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material.

상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다.The LUMO energy level of the electron transport layer material is above the LUMO energy level of the blue host material.

상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하이다.The LUMO energy level of the electron transport layer material is higher than the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material, and the difference between the two energies is 0.1 eV or less.

T₁ _, _HTL, T₁ _, _ETL 및T₁ _, _BH를 각각 상기 정공수송층 물질, 상기 전자수송층 물질 및 상기 청색 호스트 물질의 각각의 삼중항 에너지를 표시하면, 3 가지 삼중항 에너지간에 T₁ _, _BH < T₁ _, _HTL 및 T₁ _, _BH < T₁ _, _ETL의 관계가 존재하며, 2.8< T₁ _, _HTL <3.0 및 2.6< T₁ _, _ETL <2.8 의 범위를 가진다.T ₁ _, _HTL , T ₁ _, _ETL andWhen T ₁ _, _BH represents each triplet energy of the hole transport layer material, the electron transport layer material, and the blue host material, T ₁ _, _{BH between the three triplet energies} < T ₁ _, _HTL and T ₁ _, _BH < T ₁ _, there is a relationship of _ETL _{, 2.8 < T 1} _, _HTL <3.0 and 2.6< T ₁ _, _ETL It has a range of <2.8.

상기 유기발광다이오드는 청색 발광층을 포함하면서도, 향상된 구동특성과 장수명화를 달성할 수 있다.The organic light emitting diode can achieve improved driving characteristics and long life while including a blue light emitting layer.

도 1은 상기 유기발광다이오드의 정공수송층(HTL), 청색 발광층(B-EML) 및 전자수송층(ETL)의 에너지 레벨을 도식화한 에너지 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 다른 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 또 다른 실시형태에 따른 유기발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 실시예 1의 유기발광다이오드의 에너지 레벨을 도식화한 에너지 다이어그램이다.
도 7은 비교예 1의 유기발광다이오드의 에너지 레벨을 도식화한 에너지 다이어그램이다.1 is an energy diagram schematically illustrating energy levels of a hole transport layer (HTL), a blue light emitting layer (B-EML), and an electron transport layer (ETL) of the organic light emitting diode.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting diode according to another exemplary embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting diode according to another exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is an energy diagram schematically illustrating the energy level of the organic light emitting diode of Example 1. Referring to FIG.
7 is an energy diagram schematically illustrating an energy level of an organic light emitting diode of Comparative Example 1. Referring to FIG.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar elements throughout the specification. Further, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In the following, the provision or arrangement of an arbitrary component on the “upper (or lower)” or “top (or below)” of the substrate means that any component is provided or disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the substrate. It is not intended to mean, but is not limited to, the inclusion of other components between the substrate and any component provided or disposed on (or under) the substrate. In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, order, or number of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but other components may be interposed between each component. It will be understood that each component may be “interposed” or “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.

상기 제1 전극으로부터 순차적으로 정공수송층, 청색 발광층 및 전자수송층이 위치하도록 상기 발광부는 상기 정공수송층, 상기 청색 발광층 및 전자수송층을 포함한다. The light emitting unit includes the hole transport layer, the blue light emitting layer and the electron transport layer such that the hole transport layer, the blue light emitting layer and the electron transport layer are sequentially positioned from the first electrode.

상기 청색 발광층은 청색 호스트 물질 및 청색 형광발광 도펀트 물질을 포함한다. 상기 정공수송층은 정공수송층 물질을 포함한다. 상기 전자수송층은 전자수송층 물질을 포함한다.The blue light emitting layer includes a blue host material and a blue fluorescent dopant material. The hole transport layer includes a hole transport layer material. The electron transport layer includes an electron transport layer material.

상기 발광부는 하기 에너지 레벨의 조건 (가) 내지 (차)를 만족한다.The light emitting unit satisfies conditions (A) to (C) of the following energy levels.

(가) 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital, 최소 비점유 분자 궤도) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,(A) a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of the blue fluorescent dopant material is above the LUMO energy level of the blue host material,

(나) 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,(B) the HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) energy level of the blue fluorescent dopant material is above the HOMO energy level of the blue host material,

(다) 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 단일항 에너지의 크기는 상기 청색 호스트 물질의 단일항 에너지보다 작고,(C) the magnitude of the singlet energy of the blue fluorescent dopant material is smaller than the singlet energy of the blue host material,

(라)상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,(d) the HOMO energy level of the hole transport layer material is above the HOMO energy level of the blue host material,

(마) 상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하이고,(E) the HOMO energy level of the hole transport layer material is higher than the HOMO energy level of the blue fluorescent dopant material, and the difference between the two energies is 0.1 eV or less,

(바) 상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.5 eV 이상이고,(F) the LUMO energy level of the hole transport layer material is above the LUMO energy level of the blue host material, and the difference between the two energies is 0.5 eV or more,

(사) 상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,(G) the LUMO energy level of the hole transport layer material is above the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material,

(아) 상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,(H) the LUMO energy level of the electron transport layer material is above the LUMO energy level of the blue host material,

(자) 상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하이다.(I) The LUMO energy level of the electron transport layer material is higher than the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material, and the difference between the two energies is 0.1 eV or less.

(차) T₁ _, _HTL, T₁ _, _ETL 및T₁ _, _BH를 각각 상기 정공수송층 물질, 상기 전자수송층 물질 및 상기 청색 호스트 물질의 각각의 삼중항 에너지를 표시하면, 3 가지 삼중항 에너지간에 T₁ _, _BH < T₁ _, _HTL 및 T₁ _, _BH < T₁ _, _ETL의 관계가 존재하며, 2.8< T₁ _, _HTL <3.0 및 2.6< T₁ _, _ETL <2.8 의 범위를 가지는 것을 표현한다.(Car) T ₁ _, _HTL , T ₁ _, _ETL andWhen T ₁ _, _BH represents each triplet energy of the hole transport layer material, the electron transport layer material, and the blue host material, T ₁ _, _{BH between the three triplet energies} < T ₁ _, _HTL and T ₁ _, _BH < T ₁ _, there is a relationship of _ETL _{, 2.8 < T 1} _, _HTL <3.0 and 2.6< T ₁ _, _ETL It represents a range of <2.8.

청색 형광발광 도펀트 물질 및 청색 호스트 물질의 에너지 레벨의 조건을 상기와 같이 만족하는 발광부를 포함하는 상기 유기발광다이오드는 청색 발광층 내에서 전자와 정공의 주입 특성 및 결합을 용이하게 하여, 생성된 여기자를 발광층 내에 한정시키고, 이를 통해 개선된 구동특성과 장수명화를 달성할 수 있다.The organic light emitting diode including a light emitting part that satisfies the energy level conditions of the blue fluorescent dopant material and the blue host material as described above facilitates injection characteristics and coupling of electrons and holes in the blue light emitting layer, thereby generating excitons. It is confined in the light emitting layer, and through this, improved driving characteristics and long life can be achieved.

정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨의 조건을 상기와 같이 만족하는 정공수송층을 포함하는 상기 유기발광다이오드에서, 정공은 양극에서 정공수송층을 거쳐 발광층으로 주입되며, 발광층을 이루는 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 경우 정공 특성이 강하게 나타난다. 이 경우 정공 특성을 나타내는 청색 형광발광 도펀트 물질과 정공수송층과의 HOMO 에너지 레벨의 차이를 작게 하여 정공수송층에서 발광층으로의 정공 주입을 향상시킬 수 있게 된다. 상기 유기발광다이오드는 이를 통해 개선된 구동특성과 장수명화를 달성할 수 있다.In the organic light emitting diode including the hole transport layer satisfying the HOMO energy level condition of the hole transport layer material as described above, holes are injected from the anode through the hole transport layer into the light emitting layer, and in the case of the blue fluorescent dopant material constituting the light emitting layer The hole characteristics are strongly displayed. In this case, it is possible to improve hole injection from the hole transport layer to the light emitting layer by reducing the difference in HOMO energy level between the blue fluorescent dopant material exhibiting hole characteristics and the hole transport layer. The organic light emitting diode can achieve improved driving characteristics and long life through this.

상기 청색 호스트 물질, 청색 형광발광 도펀트 물질 및 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨의 조건을 상기와 같이 만족하는 청색 발광층 및 정공수송층을 포함하는 발광부를 포함하는 상기 유기발광다이오드에서, 전자의 분포가 청색 발광층 내로 제한되어 여기자의 생성을 효율적으로 제어할 수 있다. 또한, 청색 발광층 내 생성된 여기자가 정공수송층으로 이동하는 것을 방지하여 여기자로 인한 부가반응 및 에너지 손실을 방지한다. 그에 따라, 상기 유기발광다이오드에서는 정공수송층으로 이동한 여기자가 일으킬 수 있는 부가 반응을 방지하여 부가 반응으로 생성된 불순물로 인한 전하 이동 특성의 변화를 막고, 소자의 구동 특성을 유지할 수 있다. 또한, 상기 유기발광다이오드는 여기자 에너지가 사용되는 장소를 청색 발광층으로 한정하여 발광 효율을 증가시킬 수 있다. 상기 유기발광다이오드는 이를 통해 개선된 구동특성과 장수명화를 달성할 수 있다.In the organic light emitting diode including a light emitting part including a blue light emitting layer and a hole transport layer satisfying the LUMO energy level condition of the blue host material, the blue fluorescent light emitting dopant material, and the hole transport layer material, the distribution of electrons is in the blue light emitting layer It is limited to , so that the generation of excitons can be efficiently controlled. In addition, by preventing excitons generated in the blue light emitting layer from moving to the hole transport layer, an additional reaction and energy loss due to the excitons are prevented. Accordingly, in the organic light emitting diode, it is possible to prevent an addition reaction that may be caused by excitons moving to the hole transport layer, thereby preventing a change in charge transfer characteristics due to impurities generated by the addition reaction, and maintaining the driving characteristics of the device. In addition, the organic light emitting diode can increase luminous efficiency by limiting a place where exciton energy is used to the blue light emitting layer. The organic light emitting diode can achieve improved driving characteristics and long life through this.

상기 청색 호스트 물질과 청색 형광발광 도펀트 물질과 상기의 LUMO 에너지 레벨의 조건을 만족하는 물질을 포함하는 전자수송층이 제2 전극과 청색 발광층 사이에 삽입되어 있는 유기발광다이오드의 경우, 제2 전극에서 수송된 전자가 청색 발광층으로 효과적으로 주입되어 여기자의 생성을 효율적으로 제어할 수 있다. 상기 유기발광다이오드는 이를 통해 개선된 구동특성과 장수명화를 달성할 수 있다.In the case of an organic light emitting diode in which an electron transport layer including the blue host material, the blue fluorescent dopant material, and a material satisfying the LUMO energy level condition is interposed between the second electrode and the blue light emitting layer, transport from the second electrode The generated electrons are effectively injected into the blue light emitting layer to efficiently control the generation of excitons. The organic light emitting diode can achieve improved driving characteristics and long life through this.

청색 발광층에서 여기자가 형성될 때 단일항 에너지와 삼중항 에너지를 갖는 여기자가 1:3 비율로 형성된다. 삼중항 여기자의 경우, 단일항 여기자에 비해 상대적으로 긴 수명을 가지고 있다. 이 때 삼중항 여기자는 발광층 주변의 정공수송층과 전자수송층으로 이동하여 해당 기능층의 구성 물질과 반응할 수 있다. 해당 반응은 상기 기능층 내 부산물을 형성하여, 기능층의 조성을 변화시킨다. 상기 부산물은 각 기능층을 통해 이동하는 전하의 이동특성과 주입특성을 변화시켜 소자 내 전자 정공 균형을 깨뜨린다. 그 결과 소자의 구동특성이 변화하고, 소자의 열화가 발생하여 수명이 감소하는 결과를 일으키는 원인이 된다. 상기 (아) 조건에서 정의된 삼중항 에너지 범위를 갖는 정공수송층과 전자수송층은 청색 발광층에서 형성된 삼중항 여기자의 이동을 제한하여, 각 기능층에서 발생하는 부차적인 반응을 막는다. 이를 통해 소자의 열화를 방지하고 장수명화를 달성한다.When excitons are formed in the blue light emitting layer, excitons having singlet energy and triplet energy are formed in a 1:3 ratio. Triplet excitons have a relatively long lifetime compared to singlet excitons. At this time, the triplet excitons may move to the hole transport layer and the electron transport layer around the light emitting layer to react with the constituent materials of the functional layer. The reaction forms a by-product in the functional layer, thereby changing the composition of the functional layer. The by-products change the transfer characteristics and injection characteristics of electric charges moving through each functional layer, thereby breaking the electron-hole balance in the device. As a result, the driving characteristics of the device are changed, and deterioration of the device occurs, resulting in a decrease in lifespan. The hole transport layer and the electron transport layer having the triplet energy range defined in condition (h) above restrict the movement of triplet excitons formed in the blue light emitting layer, thereby preventing secondary reactions occurring in each functional layer. In this way, deterioration of the device is prevented and long life is achieved.

도 1은 상기 유기발광다이오드의 정공수송층(HTL), 청색 발광층(B-EML) 및 전자수송층(ETL)의 에너지 레벨을 도식화한 에너지 다이어그램이다. 도 1에서, 청색 발광층(B-EML)은 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)과 청색 호스트 물질(BH)로 나누어 나타낸다.1 is an energy diagram schematically illustrating energy levels of a hole transport layer (HTL), a blue light emitting layer (B-EML), and an electron transport layer (ETL) of the organic light emitting diode. In FIG. 1 , a blue light emitting layer (B-EML) is divided into a blue fluorescent dopant material (BD) and a blue host material (BH).

도 1에서, 상기 유기발광다이오드의 각 층의 에너지 레벨은 전술한 에너지 레벨의 조건 (가) 내지 (차)를 만족한다. 구체적으로, 도 1에서 나타나듯이, (가) 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 LUMO 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질(BH)의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다. 또한, 도 1에서 나타나듯이, (나) 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질(BH)의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다. 도 1의 오른쪽의 여기준위에너지 그래프에서, (다) 상기 형광 도펀트 BD의 단일항 에너지의 크기는 상기 호스트 BH의 단일항 에너지보다 작다. 도 1에서, (라) 상기 정공수송층(HTL) 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질(BH)의 HOMO 에너지 레벨 보다 위에 존재한다. 도 1에서, ΔE₁은 (마) 상기 정공수송층(HTL) 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하여 발생하는 차이를 나타낸다. 상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨과 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 이하이다. 즉, ΔE₁ ≤ 0.1 eV 이다. 도 1에서, ΔE₂는 (바) 상기 정공수송층(HTL) 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질(BH)의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하여 발생하는 차이를 나타낸다. 상기 정공수송층(HTL) 물질의 LUMO 에너지 레벨과 상기 청색 호스트 물질(BH)의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.5 eV 이상이다. 즉, ΔE₂ ≥ 0.5 eV 이다. 도 1에서, (사) 상기 정공수송층(HTL) 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다. 도 1에서, (아) 상기 전자수송층(ETL) 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질(BH)의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재한다. 도 1에서, ΔE₂는 (자) 상기 전자수송층(ETL) 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하여 발생하는 차이를 나타낸다. 상기 전자수송층(ETL) 물질의 LUMO 에너지 레벨과 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 이하이다. 즉, ΔE₂ ≤ 0.1 eV 이다. 도 1에서, (차) T₁ _, _BH < T₁ _, _HTL 및 T₁ _, _BH < T₁ _, _ETL의 삼중항 에너지 관계가 존재하며, 2.8< T₁ _, _HTL <3.0 및 2.6< T₁ _, _ETL <2.8 의 범위를 가진다.In FIG. 1 , the energy level of each layer of the organic light emitting diode satisfies conditions (A) to (C) of the above-described energy level. Specifically, as shown in FIG. 1 , (a) the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material (BD) is higher than the LUMO energy level of the blue host material (BH). Also, as shown in FIG. 1 , (B) the HOMO energy level of the blue fluorescent dopant material BD is higher than the HOMO energy level of the blue host material BH. In the excitation level energy graph on the right side of FIG. 1 , (C) the singlet energy of the fluorescent dopant BD is smaller than the singlet energy of the host BH. In FIG. 1 , (d) the HOMO energy level of the hole transport layer (HTL) material is higher than the HOMO energy level of the blue host material (BH). In FIG. 1 , ΔE ₁ (E) represents a difference caused by the HOMO energy level of the hole transport layer (HTL) material being higher than the HOMO energy level of the blue fluorescent dopant material (BD). The difference between the HOMO energy level of the hole transport layer material and the HOMO energy level of the blue fluorescent dopant material is 0.1 eV or less. That is, ΔE ₁ ≤ 0.1 eV. In FIG. 1 , ΔE ₂ represents a difference caused by (bar) the LUMO energy level of the hole transport layer (HTL) material being higher than the LUMO energy level of the blue host material (BH). A difference between the LUMO energy level of the hole transport layer (HTL) material and the LUMO energy level of the blue host material (BH) is 0.5 eV or more. That is, ΔE ₂ ≥ 0.5 eV. In FIG. 1 , (g) the LUMO energy level of the hole transport layer (HTL) material is higher than the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material (BD). 1 , (H) the LUMO energy level of the electron transport layer (ETL) material is higher than the LUMO energy level of the blue host material (BH). In FIG. 1 , ΔE ₂ represents a difference that occurs because the LUMO energy level of the electron transport layer (ETL) material is higher than the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material (BD). The difference between the LUMO energy level of the electron transport layer (ETL) material and the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material BD is 0.1 eV or less. That is, ΔE ₂ ≤ 0.1 eV. In Figure 1, (car) T ₁ _, _BH < T ₁ _, _HTL and T ₁ _, _BH There is a triplet energy relationship of < T ₁ _, _ETL _{, 2.8 < T 1} _, _HTL <3.0 and 2.6< T ₁ _, _ETL It has a range of <2.8.

도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시형태에 따라 제1 전극(110), 발광부(140) 및 제2 전극(120)을 포함하는 유기발광다이오드(100)를 개략적으로 도시한 단면도이고, 상기 발광부(140)는 정공수송층(HTL, 141), 상기 정공수송층(HTL, 141)에 접해 있는 청색 발광층(B-EML, 142), 상기 청색 발광층(B-EML, 142)에 접해 있는 상기 전자수송층(ETL, 144)을 포함한다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting diode 100 including a first electrode 110 , a light emitting unit 140 , and a second electrode 120 according to an exemplary embodiment of the present invention. The light emitting unit 140 includes a hole transport layer (HTL, 141), a blue light emitting layer (B-EML, 142) in contact with the hole transport layer (HTL, 141), and the electrons in contact with the blue light emitting layer (B-EML, 142). and a transport layer (ETL) 144 .

제1 전극(120)은 정공을 주입하는 양극(anode)으로, 일함수(workfunction)가 높은 도전성 물질, 예를 들어, 인듐-주석-산화물(Indium-tin-oxide, ITO), 인듐-아연-산화물(Indium-zinc-oxide, IZO), 아연-산화물(ZnO) 중 어느 하나의 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The first electrode 120 is an anode for injecting holes, and a conductive material having a high workfunction, for example, indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc- The oxide (Indium-zinc-oxide, IZO) and zinc-oxide (ZnO) may be formed of any one conductive material.

제2 전극(120)은 전자를 주입하는 음극(cathode)으로, 일함수가 작은 도전성 물질, 예를 들어, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The second electrode 120 is a cathode for injecting electrons, and may be made of a conductive material having a small work function, for example, any one of aluminum (Al), magnesium (Mg), and an aluminum-magnesium alloy (AlMg). have.

상기 발광부(140)는 상기 제1 전극(110)과 상기 제2 전극(120) 사이에 위치하는 상기 정공수송층(HTL, 141), 상기 청색 발광층(BML, 142) 및 상기 전자수송층(ETL, 144)을 포함한다.The light emitting unit 140 includes the hole transport layer (HTL, 141), the blue light emitting layer (BML, 142) and the electron transport layer (ETL) positioned between the first electrode 110 and the second electrode 120 , 144).

상기 정공수송층(HTL, 141)은 상기 제1 전극(110)과 상기 청색 발광층(B-EML, 142) 사이에 위치한다.The hole transport layer HTL 141 is positioned between the first electrode 110 and the blue light emitting layer B-EML 142 .

상기 정공수송층(HTL, 141)은 각각 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), NPD, MTDATA, 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(1,3-bis(N-carbazolyl)benzene, mCP), CuPC, TCTA, 트리스(트리플루오비닐에테르)-트리스(4-카바조일-9-일-페닐)아민(tris(trifluorovinyl ether)-tris(4-carbazoyl-9-yl-phenyl)amine, TFV-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, 트리-p-톨릴아민(tri-ptolylamine), N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민(N-[1,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-diMethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-amine), 4,4'-비스(N-카바졸릴)-1,1'-바이페닐(4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl, CBP) 및/또는 1,1-비스(4-(N,N'-디(p-톨릴)아미노)페닐)사이클로헥산(1,1-bis(4-(N,N'-di(ptolyl)amino)phenyl)cyclohexane, TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다.The hole transport layer (HTL, 141) is each N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (N,N'- diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, TPD), NPD, MTDATA, 1,3-bis(N-carbazolyl)benzene (1, 3-bis(N-carbazolyl)benzene, mCP), CuPC, TCTA, tris(trifluorovinyl ether)-tris(4-carbazolyl-9-yl-phenyl)amine(tris(trifluorovinyl ether)-tris(4- carbazoyl-9-yl-phenyl)amine, TFV-TCTA), tris[4-(diethylamino)phenyl]amine), N-(biphenyl-4-yl) -9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine, tri-p-tolylamine, N-[1,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-dimethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-amine (N-[1 ,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-diMethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-amine), 4,4'-bis(N- Carbazolyl)-1,1'-biphenyl (4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,1'-biphenyl, CBP) and/or 1,1-bis(4-(N,N'- Di (p-tolyl) amino) phenyl) cyclohexane (1,1-bis (4- (N,N'-di (ptolyl) amino) phenyl) cyclohexane, TAPC) any one substance selected from the group consisting of can be made with

일 구현예에서, 상기 정공수송층(HTL, 141) 물질을 3차 치환된 아민화합물 일 수 있다.In one embodiment, the hole transport layer (HTL, 141) material may be a tertiary substituted amine compound.

상기 청색 발광층(B-EML, 142)은 청색 호스트 물질(BH) 및 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)을 포함한다.The blue emission layer B-EML 142 includes a blue host material BH and a blue fluorescent dopant material BD.

일 구현예에서, 상기 청색 호스트 물질(BH)은 안트라센 계열의 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 청색 호스트 물질(BH)은 9,10-디-(2-나프틸)안트라센(9,10-di-(2-naphtyl)anthracene, ADN), 2-터트-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(2-tert-butyl-9,10-di(2-naphthyl)anthracene), 2-메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(2-methyl-9,10-di(2-naphtyl)anthracene, MADN) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 청색 형광 호스트 물질(BH)일 수 있다. In an embodiment, the blue host material (BH) may include an anthracene-based material. Specifically, the blue host material (BH) is 9,10-di-(2-naphthyl)anthracene (9,10-di-(2-naphtyl)anthracene, ADN), 2-tert-butyl-9,10 -di (2-naphthyl) anthracene (2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene), 2-methyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene (2-methyl- 9,10-di(2-naphtyl)anthracene, MADN) and a blue fluorescent host material (BH) including one selected from the group consisting of combinations thereof.

일 구현예에서, 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)은 파이렌 아민 유도체 물질을 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)은 1,6-Bis(diphenylamine)pyrene, TBPe(tetrakis(t-butyl)perylene) 등으로부터 선택할 수 있고, 2 이상의 조합이 가능하며, 이에 한정되지 않는다. In one embodiment, the blue fluorescent dopant material (BD) may include a pyrene amine derivative material. Specifically, the blue fluorescent dopant material (BD) may be selected from 1,6-Bis(diphenylamine)pyrene, TBPe(tetrakis(t-butyl)perylene), and the like, and a combination of two or more is possible, but is not limited thereto. .

상기 청색 발광층(B-EML, 142)은 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)을 1 내지 5 wt% 함량으로 포함할 수 있다. 상기 청색 발광층(B-EML, 142)은 상기 함량 범위로 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)을 포함하여, 전술한 에너지 레벨의 조건을 효과적으로 만족할 수 있도록 할 수 있다. 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우 도펀트 물질간 농도 소광이 발생하여 고휘도에서의 효율 감소가 우려된다. 반면, 상기 청색 형광발광 도펀트 물질(BD)의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 호스트에서 도펀트로 에너지 전달이 어려워져, 원하는 수준의 발광 특성을 얻지 못하고 발광층에서 부반응이 발생하여 수명의 감소를 불러 일으킬 수 있다. The blue emission layer B-EML 142 may include the blue fluorescent dopant material BD in an amount of 1 to 5 wt%. The blue light emitting layer B-EML 142 may include the blue fluorescent light emitting dopant material BD in the content range to effectively satisfy the above-described energy level condition. When the content of the blue fluorescent dopant material (BD) exceeds the above range, concentration quenching occurs between the dopant materials, thereby reducing efficiency at high luminance. On the other hand, when the content of the blue fluorescent dopant material (BD) is less than the above range, it is difficult to transfer energy from the host to the dopant, so that a desired level of light emitting properties cannot be obtained, and side reactions occur in the light emitting layer, which can cause a decrease in lifespan. have.

상기 전자수송층(HTL, 144)은 청색 발광층(B-EML, 142)과 제2 전극(120) 사이에 위치할 수 있고, 전자 수송을 원활하게 하는 역할을 한다.The electron transport layer HTL 144 may be positioned between the blue light emitting layer B-EML 142 and the second electrode 120 , and serves to facilitate electron transport.

예를 들어, 전자수송층(HTL, 144) 물질은 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다.For example, the electron transport layer (HTL, 144) material is oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, It may be a derivative such as triazine.

구체적으로, 상기 전자수송층(HTL, 144)은 Alq3, 2-바이페닐-4-일-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(2-biphenyl-4-yl-5-(4-tbutylphenyl)-1,3,4-oxadiazole, PBD), 스파이로-PBD, 리튬 퀴놀레이트(lithiumquinolate, Liq), 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-1Hbenzimidazol), 3-(바이페닐-4-일)-5-(4-터르부틸페닐)-4-페닐-4H-1,2,4-트리아졸(3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole, TAZ), 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, Bphen), 트리스(페닐퀴녹살린)(tris(phenylquinoxaline, TPQ), 1,3,5-트리[(3-피리딜)-펜-3-일]벤젠(1,3,5-Tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene, TmPyPB) 및/또는 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole-2-yl)benzene, TPBI)과 같은 전자 수송 물질로 이루어질 수 있다.Specifically, the electron transport layer (HTL, 144) is Alq3, 2-biphenyl-4-yl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole (2-biphenyl-4) -yl-5-(4-tbutylphenyl)-1,3,4-oxadiazole, PBD), spiro-PBD, lithium quinolate (Liq), 2-[4-(9,10-di-2- Naphthalenyl-2-anthracenyl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazole(2-[4-(9,10-Di-2-naphthalenyl-2-anthracenyl)phenyl]-1-phenyl-1Hbenzimidazol ), 3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole (3-(biphenyl-4-yl)-5- (4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole, TAZ), 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, Bphen), tris(phenylquinoxaline) (tris(phenylquinoxaline, TPQ), 1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene (1,3,5-Tri[(3) -pyridyl)-phen-3-yl]benzene, TmPyPB) and/or 1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene (1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole- It may be made of an electron transport material such as 2-yl)benzene or TPBI).

일 구현예에서, 상기 전자수송층(HTL, 144) 물질은 피리미딘 계열의 물질일 수 있다.In one embodiment, the electron transport layer (HTL, 144) material may be a pyrimidine-based material.

선택적으로, 상기 전자수송층(HTL, 144)은 각각 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속 화합물이 도핑되어 이루어질 수 있다. 상기 전자수송층(HTL, 144)의 도펀트로 사용될 수 있는 금속 성분은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K) 및 세슘(Cs)와 같은 알칼리 금속 및/또는 마그네슘(Mg), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 라듐(Ra)과 같은 알칼리토금속을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 알칼리 금속 또는 알칼리토 금속 화합물은 대략 1 내지 20 중량%의 비율로 첨가될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.Optionally, each of the electron transport layers HTL 144 may be doped with an alkali metal or alkaline earth metal compound. A metal component that can be used as a dopant of the electron transport layer (HTL, 144) is an alkali metal such as lithium (Li), sodium (Na), potassium (K) and cesium (Cs) and/or magnesium (Mg), strontium ( Sr), barium (Ba), and alkaline earth metals such as radium (Ra), but are not limited thereto. The alkali metal or alkaline earth metal compound may be added in a proportion of approximately 1 to 20 wt%, but is not limited thereto.

상기 발광부(140)은, 선택적으로, 정공주입층(HIL), 전자주입층(EIL) 등을 필요에 따라 적절히 1층 이상 더 포함할 수 있다. The light emitting unit 140 may optionally further include one or more layers of a hole injection layer (HIL), an electron injection layer (EIL), and the like, as necessary.

정공주입층(HIL)은 제1 전극(120)과 정공수송층(142, HTL) 사이에 위치할 수 있다. 상기 정공주입층(HIL)은 무기물인 제1 전극(120)과 유기물인 정공수송층(142, HTL) 사이의 계면 특성을 향상시킨다. The hole injection layer HIL may be positioned between the first electrode 120 and the hole transport layer 142 (HTL). The hole injection layer HIL improves the interface characteristics between the inorganic material first electrode 120 and the organic hole transport layer 142 (HTL).

예를 들어, 정공주입층(HIL)은 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine, MTDATA), 프탈로시아닌구리(copper phthalocyanine, CuPc), 트리스(4-카바조일-9-일-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, HATCN), 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), 2,3,5,6-테트라플루오로-7,7,8,8-테트라시아노퀴노디메탄(2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, F4-TCNQ), 및/또는 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) 등에서 선택되는 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.For example, the hole injection layer (HIL) is 4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine (4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine, MTDATA), Copper phthalocyanine (CuPc), Tris(4-carbazoyl-9-yl-phenyl)amine (TCTA), N,N'-diphenyl-N ,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'-biphenyl-4,4"-diamine (N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1' -biphenyl-4,4"-diamine, NPB, NPD), 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile (1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile, HATCN), 1,3,5-tris[4-(diphenylamino)phenyl]benzene (1,3,5-tris[4-(diphenylamino)phenyl]benzene, TDAPB), poly(3,4-ethylenediox) Thiophene) polystyrene sulfonate (poly (3,4-ethylenedioxythiphene) polystyrene sulfonate, PEDOT/PSS), 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane ( 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane, F4-TCNQ), and/or N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine (N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-) phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine) and the like).

전자주입층(EIL)은 전자수송층(ETL)과 제2 전극(120) 사이에 위치할 수 있고, 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 한다. 예를 들어, 전자주입층(EIL)은 LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF₂, MgF₂, CaF₂, SrF₂, BaF₂ 및 RaF₂ 등의 알칼리 할라이드계 물질 및/또는 Liq(lithium quinolate), 리튬 벤조에이트(lithium benzoate), 소듐 스테아레이트(sodium stearate), Alq₃, BAlq, PBD, 스파이로-PBD, TAZ 등의 유기계 물질을 포함할 수 있다.The electron injection layer EIL may be positioned between the electron transport layer ETL and the second electrode 120 , and serves to facilitate electron injection. For example, an electron injection layer (EIL) are LiF, NaF, KF, RbF, CsF, FrF, BeF _2, MgF _2, CaF _2, SrF _2, BaF ₂ and RaF ₂ such as an alkali halide-based material and / or Liq of (lithium quinolate), lithium benzoate (lithium benzoate), sodium stearate, Alq ₃ , BAlq, PBD, spiro-PBD, may include an organic material such as TAZ.

도 3은 본 발명의 예시적인 다른 실시형태에 따라 제1 전극(210), 발광부(240) 및 제2 전극(220)를 포함하는 유기발광다이오드(200)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 3에서, 상기 발광부(240)는 정공주입층(HIL, 243), 정공수송층(HTL, 241) 청색 발광층(B-EML, 242), 전자수송층(ETL, 244) 및 전자주입층(EIL, 245)을 포함한다. 상기 유기발광다이오드(200)의 각 층에 관한 상세한 설명은 전술한 바와 같다. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting diode 200 including a first electrode 210 , a light emitting unit 240 , and a second electrode 220 according to another exemplary embodiment of the present invention. In FIG. 3 , the light emitting unit 240 includes a hole injection layer (HIL, 243), a hole transport layer (HTL, 241), a blue light emitting layer (B-EML, 242), an electron transport layer (ETL, 244) and an electron injection layer (EIL). , 245). A detailed description of each layer of the organic light emitting diode 200 is the same as described above.

상기 유기발광다이오드는 적어도 2개 이상의 발광부를 포함하는 탠덤(tandem) 구조를 가질 수 있다.The organic light emitting diode may have a tandem structure including at least two light emitting units.

일 구현예에서, 상기 발광부(142, 242)는 제1 발광부이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 제2 발광부를 포함하는 적어도 하나의 추가적인 발광부를 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the light emitting units 142 and 242 are first light emitting units, and may further include at least one additional light emitting unit including a second light emitting unit between the first electrode and the second electrode.

도 4는 본 발명의 예시적인 또 다른 실시형태에 따라 제1 전극(310), 제1 발광부(ST1, 340), 전하생성층(Charge generation layer, CGL, 360), 제2 발광부(ST2, 350) 및 제2 전극(320)를 포함하는 유기발광다이오드(300)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4에서, 상기 제1 발광부(ST1, 340)는 제1 정공수송층(HTL, 341), 제1 청색 발광층(342) 및 제1 전자수송층(ETL, 344)를 포함하고, 상기 제2 발광부(ST2, 350)는 제2 정공수송층(HTL, 351), 제2 청색 발광층(352) 및 제2 전자수송층(ETL, 354)를 포함한다. 또한, 상기 제1 발광부(ST1, 340) 및 상기 제2 발광부(ST2, 350)는 각각 필요에 따라서 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층, 전자주입층 등의 유기층을 더 포함할 수 있다. 상기 유기발광다이오드(300)의 각 층에 관한 상세한 설명은 전술한 바와 같다. 4 is a view showing a first electrode 310 , a first light emitting part ST1 and 340 , a charge generation layer CGL 360 , and a second light emitting part ST2 according to another exemplary embodiment of the present invention. , 350 ) and a cross-sectional view schematically illustrating the organic light emitting diode 300 including the second electrode 320 . In FIG. 4 , the first light emitting units ST1 and 340 include a first hole transport layer HTL, 341 , a first blue light emitting layer 342 , and a first electron transport layer ETL 344 , and the second light emission The units ST2 and 350 include a second hole transport layer HTL 351 , a second blue light emitting layer 352 , and a second electron transport layer ETL 354 . In addition, each of the first light emitting units ST1 and 340 and the second light emitting unit ST2 and 350 may further include an organic layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, if necessary. . A detailed description of each layer of the organic light emitting diode 300 is the same as described above.

상기 유기발광다이오드(300)는 제1 발광부(ST1, 340)와 제2 발광부(ST2, 350) 사이에, 각각의 발광층에서 발생하는 전류 효율을 증가시키고, 전하를 원활하게 분배할 수 있도록 전하생성층(Charge generation layer, CGL, 360)이 위치한다. 즉, 전하생성층(360)은 제1 발광부(ST1, 340)와 제2 발광부(ST2, 350) 사이에 위치하며, 제1 발광부(ST1, 340)와 제2 발광부(ST2, 350)는 전하생성층(360)에 의해 연결된다. 전하생성층(360)은 N형 전하생성층(362)과 P형 전하생성층(364)이 인접하게 위치하면서 접합된 PN-접합 전하생성층일 수 있다.The organic light emitting diode 300 increases the efficiency of the current generated in each light emitting layer between the first light emitting units ST1 and 340 and the second light emitting unit ST2 and 350 so that charges can be smoothly distributed. A charge generation layer (CGL, 360) is positioned. That is, the charge generation layer 360 is positioned between the first light emitting units ST1 and 340 and the second light emitting units ST2 and 350 , and includes the first light emitting units ST1 and 340 and the second light emitting unit ST2 , 350 is connected by the charge generation layer 360 . The charge generation layer 360 may be a PN-junction charge generation layer in which the N-type charge generation layer 362 and the P-type charge generation layer 364 are adjacently positioned and joined.

N형 전하생성층(362)은 제1 발광부(ST1, 340)를 향하도록 위치하고, P형 전하생성층(364)은 제2 발광부(350)를 향하도록 위치한다. 전하생성층(360)은 전하를 생성하거나 정공 및 전자로 분리하여 제1 및 제2 발광부(340, 350)에 전자와 및 전공을 공급한다.The N-type charge generation layer 362 is positioned to face the first light-emitting units ST1 and 340 , and the P-type charge generation layer 364 is positioned to face the second light-emitting unit 350 . The charge generation layer 360 supplies electrons and holes to the first and second light emitting units 340 and 350 by generating charges or separating them into holes and electrons.

즉, N형 전하생성층(362)은 제1 발광부(ST1, 340)로 전자를 공급하고, 제1 전극(310)에 인접한 제1 발광부(ST1, 340)에 전자를 공급한다. 한편, P형 전하생성층(364)은 제2 발광부(ST2, 350)로 정공을 공급하고, 제2 정공수송층(351)은 제2 전극(320)에 인접한 제2 발광부(ST2, 350)에 정공을 공급한다.That is, the N-type charge generation layer 362 supplies electrons to the first light emitting units ST1 and 340 , and supplies electrons to the first light emitting units ST1 and 340 adjacent to the first electrode 310 . Meanwhile, the P-type charge generating layer 364 supplies holes to the second light emitting units ST2 and 350 , and the second hole transport layer 351 is adjacent to the second light emitting unit ST2 and 350 . ) to supply holes.

N형 전하생성층(362)은 호스트-도펀트 시스템으로 구성됨으로써, N형 도펀트 물질 및 N형 호스트 물질을 포함할 수 있다. N형 도펀트 물질은 주기율표 상의 제1 족 및 제2 족의 금속 또는 전자 주입할 수 있는 유기물 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 예를 들어, N형 도펀트 물질은 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 중 어느 하나일 수 있다. 즉, N형 전하생성층(362)은 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 또는 세슘(Cs)과 같은 알칼리 금속, 또는 마그네슘(Mg), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), 또는 라듐(Ra)과 같은 알칼리 토금속으로 도핑된 유기층으로 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. N형 호스트 물질은, 전자를 전달할 수 있는 물질, 예를 들어, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), Liq(8-hydroxyquinolinolato-lithium), PBD(2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole), TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), spiro-PBD, 및 BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium), SAlq, TPBi(2,2’,2-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole), 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난 트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The N-type charge generation layer 362 is configured as a host-dopant system, and may include an N-type dopant material and an N-type host material. The N-type dopant material may be a metal of Groups 1 and 2 on the periodic table, an organic material capable of electron injection, or a mixture thereof. For example, the N-type dopant material may be any one of an alkali metal and an alkaline earth metal. That is, the N-type charge generation layer 362 is an alkali metal such as lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), or cesium (Cs), or magnesium (Mg), strontium (Sr), barium (Ba). ), or an organic layer doped with an alkaline earth metal such as radium (Ra), but is not limited thereto. The N-type host material is a material capable of transferring electrons, for example, Alq3 (tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), Liq(8-hydroxyquinolinolato-lithium), PBD(2-(4-biphenylyl)-5-( 4-tert-butylphenyl)-1,3,4oxadiazole), TAZ(3-(4-biphenyl)4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4-triazole), spiro-PBD, and BAlq(bis (2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium), SAlq, TPBi(2,2',2-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) ), oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole or benzthiazole may consist of any one or more selected from the group consisting of, but not limited to does not

또는, N형 전하생성층(362)은 호스트-도펀트 시스템으로 구성되지 않을 수 있다. 즉, N형 전하생성층(362)은 N형 도펀트 물질을 포함하지 않을 수도 있다.Alternatively, the N-type charge generation layer 362 may not be configured as a host-dopant system. That is, the N-type charge generation layer 362 may not include an N-type dopant material.

P형 전하생성층(364)은 P형 도펀트 물질 및 P형 호스트 물질을 포함할 수 있다. P형 전하생성층(364)은 N형 전하생성층(362) 위에 배치되어 N형 전하생성층(362)과 접합된 구조를 가진다. P형 도펀트 물질은 금속 산화물, 테트라플루오로-테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), HAT-CN(Hexaazatriphenylenehexacarbonitrile), 헥사아자트리페닐렌 등과 같은 유기물 또는 V₂O₅, MoO_x, WO₃ 등과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것이 아니다. P형 호스트 물질은, 정공을 전달할 수 있는 물질, 예를 들어, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)(N,N’-bis(naphthalene-1-yl)-N,N’-bis(phenyl)-2,2’-dimethylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine) 및 MTDATA(4,4',4-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)- triphenylamine) 로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것이 아니다.The P-type charge generation layer 364 may include a P-type dopant material and a P-type host material. The P-type charge generation layer 364 is disposed on the N-type charge generation layer 362 and has a structure bonded to the N-type charge generation layer 362 . The P-type dopant material is an organic material such as metal oxide, tetrafluoro-tetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ), Hexaazatriphenylenehexacarbonitrile (HAT-CN), hexaazatriphenylene, or V ₂ O ₅ , MoO _x , WO ₃ It may be made of a metal material such as, but is not necessarily limited thereto. The P-type host material is a material capable of transporting holes, for example, NPD (N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine) (N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N, N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine) and MTDATA(4,4) ',4-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine) may be made of a material including at least one selected from the group consisting of, but is not necessarily limited thereto.

상기 추가적인 발광부는 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다.The additional light emitting unit may emit red (R), green (G), or yellow (Yellow, Y) light.

하나의 예시적인 실시형태에서, 제1 발광부(ST1, 340)는 청색을 발광하고, 제2 발광부(ST2, 350)는 청색보다 장파장인 녹색(G), 황록색(YG), 황색(Y) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.In one exemplary embodiment, the first light-emitting units ST1 and 340 emit blue light, and the second light-emitting units ST2 and 350 emit green (G), yellow-green (YG), and yellow (Y) having a longer wavelength than blue. ) or can emit orange color.

일 구현예에서, 상기 유기발광다이오드는 백색광을 빛의 삼원색인 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광특성을 갖는 백색 유기발광다이오드일 수 있다. 예를 들어, 상기 백색 유기발광다이오드는 제1 발광부(ST1, 340)는 청색을 발광하고, 제2 발광부(ST2, 350)에 하나의 호스트와 옐로우 도펀트를 포함하여, 청색(B)과 옐로우(Y)의 발광특성을 갖도록 함으로써, 백색광을 구현할 수 있다. 상기 백색 유기발광다이오드의 구동시 제1 발광부(ST1, 340)와 제2 발광부(ST2, 350)에서 발광되는 광의 혼합 효과의 의해 백색광이 구현되게 되는 것이다.In one embodiment, the organic light emitting diode may be a white organic light emitting diode having light emitting characteristics of red (R), green (G), and blue (B), which are the three primary colors of white light. For example, in the white organic light emitting diode, the first light emitting units ST1 and 340 emit blue light, and the second light emitting units ST2 and 350 include one host and a yellow dopant, so that blue (B) and By having the yellow (Y) light emitting characteristic, white light can be realized. When the white organic light emitting diode is driven, white light is realized by the mixing effect of the light emitted from the first light emitting units ST1 and 340 and the second light emitting unit ST2 and 350 .

상기 유기발광다이오드는 유기발광 표시장치 및 유기발광다이오드를 적용한 조명 장치 등에 활용될 수 있다. The organic light emitting diode may be used in an organic light emitting display device and a lighting device to which the organic light emitting diode is applied.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 기판, 상기 기판 상부에 위치하는 상기 유기발광다이오드 및 상기 기판과 상기 유기발광다이오드 사이에 위치하고, 상기 제1 전극에 연결되는 구동 소자를 포함하는 유기발광 표시장치를 제공한다.In another embodiment of the present invention, there is provided an organic light emitting display device including a substrate, the organic light emitting diode positioned on the substrate, and a driving element positioned between the substrate and the organic light emitting diode and connected to the first electrode. to provide.

일례로, 도 5는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기발광 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.For example, FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 유기발광 표시장치(400)는 기판(401)과, 유기발광다이오드(500)와, 유기발광다이오드(500)를 덮는 인캡슐레이션층(490)을 포함할 수 있다. 기판(401) 상에는 구동 소자인 구동 박막트랜지스터(Td)와, 구동 박막트랜지스터(Td)에 연결되는 유기발광다이오드(500)가 위치한다.As shown in FIG. 5 , the organic light emitting diode display 400 may include a substrate 401 , an organic light emitting diode 500 , and an encapsulation layer 490 covering the organic light emitting diode 500 . . A driving thin film transistor Td as a driving element and an organic light emitting diode 500 connected to the driving thin film transistor Td are positioned on the substrate 401 .

도시하지 않았으나, 기판(401) 상에는 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선 중 어느 하나와 평행하게 이격되어 연장되는 파워 배선, 게이트 배선 및 데이터 배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터, 파워 배선 및 스위칭 박막트랜지스터의 일 전극에 연결되는 스토리지 캐패시터가 더 형성된다.Although not shown, on the substrate 401 , a gate line crossing each other and defining a pixel region, a data line, a power line extending parallel to any one of the gate line and the data line, and a switching connected to the gate line and the data line A storage capacitor connected to the thin film transistor, the power wiring, and one electrode of the switching thin film transistor is further formed.

구동 박막트랜지스터(Td)는 스위칭 박막트랜지스터에 연결되며, 반도체층(410)과, 게이트 전극(430)과, 소스 전극(452)과 드레인 전극(454)을 포함한다.The driving thin film transistor Td is connected to the switching thin film transistor and includes a semiconductor layer 410 , a gate electrode 430 , a source electrode 452 , and a drain electrode 454 .

반도체층(410)은 기판(401) 상에 형성되며, 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다. 반도체층(410)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우 반도체층(410) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(410)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(401)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(410)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(410)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.The semiconductor layer 410 is formed on the substrate 401 and may be made of an oxide semiconductor material or polycrystalline silicon. When the semiconductor layer 410 is made of an oxide semiconductor material, a light-shielding pattern (not shown) may be formed under the semiconductor layer 410 , and the light-shielding pattern prevents light from being incident into the semiconductor layer 410 to prevent light from being incident on the semiconductor layer 410 . Prevents 401 from being deteriorated by light. Alternatively, the semiconductor layer 410 may be made of polycrystalline silicon, and in this case, both edges of the semiconductor layer 410 may be doped with impurities.

반도체층(410) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(420)이 기판(401) 전면에 형성된다. 게이트 절연막(420)은 실리콘산화물 또는 실리콘질화물과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.A gate insulating layer 420 made of an insulating material is formed on the semiconductor layer 410 over the entire surface of the substrate 401 . The gate insulating layer 420 may be made of an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride.

게이트 절연막(429) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(430)이 반도체층(410)의 중앙에 대응하여 형성된다. 게이트 전극(430)은 스위칭 박막트랜지스터에 연결된다.A gate electrode 430 made of a conductive material such as metal is formed on the gate insulating layer 429 to correspond to the center of the semiconductor layer 410 . The gate electrode 430 is connected to the switching thin film transistor.

게이트 전극(430) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(440)이 기판(401) 전면에 형성된다. 층간 절연막(440)은 실리콘산화물이나 실리콘질화물과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.An interlayer insulating layer 440 made of an insulating material is formed on the entire surface of the substrate 401 on the gate electrode 430 . The interlayer insulating layer 440 may be formed of an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon nitride, or an organic insulating material such as benzocyclobutene or photo-acryl.

층간 절연막(440)은 반도체층(410)의 양측을 노출하는 제1 및 제2 반도체층 콘택홀(442, 444)을 갖는다. 제1 및 제2 반도체층 콘택홀(442, 444)은 게이트 전극(430)의 양측에 게이트 전극(430)과 이격되어 위치한다.The interlayer insulating layer 440 has first and second semiconductor layer contact holes 442 and 444 exposing both sides of the semiconductor layer 410 . The first and second semiconductor layer contact holes 442 and 444 are positioned on both sides of the gate electrode 430 to be spaced apart from the gate electrode 430 .

층간 절연막(440) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(452)과 드레인 전극(454)이 형성된다. 소스 전극(452)과 드레인 전극(454)은 게이트 전극(430)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제1 및 제2 반도체층 콘택홀(442, 444)을 통해 반도체층(410)의 양측과 접촉한다. 소스 전극(452)은 파워 배선(미도시)에 연결된다.A source electrode 452 and a drain electrode 454 made of a conductive material such as metal are formed on the interlayer insulating layer 440 . The source electrode 452 and the drain electrode 454 are spaced apart from the center of the gate electrode 430 , and are formed on both sides of the semiconductor layer 410 through the first and second semiconductor layer contact holes 442 and 444 , respectively. contact The source electrode 452 is connected to a power line (not shown).

반도체층(410)과, 게이트 전극(430), 소스 전극(452), 드레인 전극(454)은 구동 박막트랜지스터(Td)를 이루며, 구동 박막트랜지스터(Td)는 반도체층(410)의 상부에 게이트 전극(430), 소스 전극(452) 및 드레인 전극(454)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.The semiconductor layer 410 , the gate electrode 430 , the source electrode 452 , and the drain electrode 454 form a driving thin film transistor Td, and the driving thin film transistor Td is a gate on the semiconductor layer 410 . It has a coplanar structure in which the electrode 430 , the source electrode 452 , and the drain electrode 454 are positioned.

이와 달리, 구동 박막트랜지스터(Td)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. 한편, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)는 구동 박막트랜지스터(Td)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.Alternatively, the driving thin film transistor Td may have an inverted staggered structure in which a gate electrode is disposed under a semiconductor layer and a source electrode and a drain electrode are disposed above the semiconductor layer. In this case, the semiconductor layer may be made of amorphous silicon. Meanwhile, the switching thin film transistor (not shown) may have substantially the same structure as the driving thin film transistor Td.

한편, 유기발광 표시장치(400)는 유기발광다이오드(500)에서 생성된 빛을 흡수하는 컬러 필터(460)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(360)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 광을 흡수할 수 있다. 이 경우, 광을 흡수하는 적색, 녹색 및 청색의 컬러 필터 패턴이 각각의 화소영역 별로 분리되어 형성될 수 있으며, 이들 각각의 컬러 필터 패턴은 흡수하고자 하는 파장 대역의 빛을 방출하는 유기발광다이오드(500) 중의 유기발광층(530)과 각각 중첩되게 배치될 수 있다. 컬러 필터(460)를 채택함으로써, 유기발광 표시장치(400)는 풀-컬러를 구현할 수 있다.Meanwhile, the organic light emitting diode display 400 may include a color filter 460 that absorbs light generated by the organic light emitting diode 500 . For example, the color filter 360 may absorb red (R), green (G), blue (B), and white (W) light. In this case, red, green, and blue color filter patterns for absorbing light may be formed separately for each pixel area, and each of these color filter patterns is an organic light emitting diode (OLED) emitting light of a wavelength band to be absorbed. 500 ) may be disposed to overlap with the organic light emitting layer 530 . By adopting the color filter 460 , the organic light emitting diode display 400 may realize full-color.

예를 들어, 유기발광다이오드 표시장치(400)가 하부 발광 타입인 경우, 유기발광다이오드(500)에 대응하는 층간 절연막(440) 상부에 광을 흡수하는 컬러 필터(460)가 위치할 수 있다. 선택적인 실시형태에서, 유기발광 표시장치(400)가 상부 발광 타입인 경우, 컬러 필터는 발광다이오드(500)의 상부, 즉 제2 전극(520) 상부에 위치할 수도 있다. 일례로, 컬러 필터(460)는 2 내지 5 ㎛의 두께로 형성될 수 있다. 이때, 유기발광다이오드(500)는 도 4에 도시되어 있는 탠덤 구조를 가지는 백색 발광다이오드일 수 있다.For example, when the organic light emitting diode display 400 is a bottom light emitting type, a color filter 460 absorbing light may be positioned on the interlayer insulating layer 440 corresponding to the organic light emitting diode 500 . In an optional embodiment, when the organic light emitting diode display 400 is a top emission type, the color filter may be positioned above the light emitting diode 500 , that is, above the second electrode 520 . For example, the color filter 460 may be formed to a thickness of 2 to 5 μm. In this case, the organic light emitting diode 500 may be a white light emitting diode having the tandem structure shown in FIG. 4 .

한편, 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(454)을 노출하는 드레인 콘택홀(472)을 갖는 보호층(470)이 구동 박막트랜지스터(Td)를 덮으며 형성된다.Meanwhile, a protective layer 470 having a drain contact hole 472 exposing the drain electrode 454 of the driving thin film transistor Td is formed to cover the driving thin film transistor Td.

보호층(470) 상에는 드레인 콘택홀(472)을 통해 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(454)에 연결되는 제1 전극(510)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다.A first electrode 510 connected to the drain electrode 454 of the driving thin film transistor Td through a drain contact hole 472 is formed on the passivation layer 470 to be separated for each pixel area.

제1 전극(510)은 양극(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(510)은 ITO. IZO 또는 ZnO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.The first electrode 510 may be an anode, and may be made of a conductive material having a relatively large work function value. For example, the first electrode 510 is ITO. It may be made of a transparent conductive material such as IZO or ZnO.

한편, 유기발광 표시장치(400)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 제1 전극(510) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사전극 또는 반사층은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper, APC) 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.Meanwhile, when the organic light emitting diode display 400 is a top-emission type, a reflective electrode or a reflective layer may be further formed under the first electrode 510 . For example, the reflective electrode or the reflective layer may be formed of any one of aluminum (Al), silver (Ag), nickel (Ni), and an aluminum-palladium-copper (APC) alloy.

보호층(470) 상에는 제1 전극(510)의 가장자리를 덮는 뱅크층(486)이 형성된다. 뱅크층(480)은 화소영역에 대응하여 제1 전극(510)의 중심을 노출시킨다.A bank layer 486 covering an edge of the first electrode 510 is formed on the passivation layer 470 . The bank layer 480 exposes the center of the first electrode 510 corresponding to the pixel area.

제1 전극(510) 상에는 발광부(530)가 형성된다. 일례로, 발광부(530)은 도 4에 도시된 2개 이상의 발광부를 가질 수 있으며, 이에 따라 유기발광다이오드(500)는 탠덤 구조를 가질 수 있다.A light emitting part 530 is formed on the first electrode 510 . For example, the light emitting unit 530 may have two or more light emitting units shown in FIG. 4 , and accordingly, the organic light emitting diode 500 may have a tandem structure.

발광부(530)가 형성된 기판(401) 상부로 제2 전극(520)이 형성된다. 제2 전극(520)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(520)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.A second electrode 520 is formed on the substrate 401 on which the light emitting part 530 is formed. The second electrode 520 is located on the entire surface of the display area and is made of a conductive material having a relatively small work function value and may be used as a cathode. For example, the second electrode 520 may be formed of any one of aluminum (Al), magnesium (Mg), and an aluminum-magnesium alloy (AlMg).

제1 전극(510), 발광부(530) 및 제2 전극(520)은 유기발광다이오드(500)를 이룬다.The first electrode 510 , the light emitting part 530 , and the second electrode 520 form the organic light emitting diode 500 .

제2 전극(520) 상에는, 외부 수분이 유기발광다이오드(500)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션층(encapsulation film, 490)이 형성된다. 도시하지 않았으나, 인캡슐레이션층(490)은 제1 무기층과, 유기층과 무기층이 순차 적층된 삼중층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.An encapsulation film 490 is formed on the second electrode 520 to prevent external moisture from penetrating into the organic light emitting diode 500 . Although not shown, the encapsulation layer 490 may have a triple-layer structure in which a first inorganic layer, an organic layer, and an inorganic layer are sequentially stacked, but is not limited thereto.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, Examples and Comparative Examples of the present invention will be described. The following examples are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.

(( 실시예Example ))

실시예Example 1 One

압력이 5x10^-8~7x10^-8 torr인 진공 챔버에서, ITO 기판 (애노드) 상에 정공주입층, 정공수송층(HTL1), 청색 발광층(청색 호스트 물질(BH) 및 청색 형광발광 도펀트 물질(BD, 4 wt% 도핑)), 전자수송층(ETL1), 전자주입층(LiF) 및 캐소드를 순차적으로 증착하여 유기발광다이오드를 제작하였다.In a vacuum chamber with a pressure of 5x10 ^-8 to 7x10 ^-8 torr, on an ITO substrate (anode), a hole injection layer, a hole transport layer (HTL1), a blue light emitting layer (blue host material (BH) and a blue fluorescent dopant material (BD, 4 wt% doping)), an electron transport layer (ETL1), an electron injection layer (LiF), and a cathode were sequentially deposited to fabricate an organic light emitting diode.

도 6은 상기 제작된 유기발광다이오드의 HTL1/BH+BD/ETL1 의 에너지 레벨을 도식화한 에너지 다이어그램이다. 에너지 레벨을 평가한 결과, 상기 제작된 유기발광다이오드에서, HTL1의 HOMO 에너지 레벨과 BD 의 HOMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 이하이고, HTL1의 LUMO 에너지 레벨과 BH의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.5 eV 이상이었고, ETL1의 LUMO 에너지 레벨과 BD 의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 이하이었다. 도 6에서, 점선으로 표시된 HTL1의 HOMO 에너지 레벨과 BD 의 HOMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 이하임을 나타내고, 점선으로 표시된 HTL1의 LUMO 에너지 레벨과 BH의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.5 eV 이상임을 나타내고, 점선으로 표시된 ETL1의 LUMO 에너지 레벨과 BD 의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 이하임을 나타낸다.6 is an energy diagram schematically illustrating energy levels of HTL1/BH+BD/ETL1 of the fabricated organic light emitting diode. As a result of evaluating the energy level, in the manufactured organic light emitting diode, the difference between the HOMO energy level of HTL1 and the HOMO energy level of BD is 0.1 eV or less, and the difference between the LUMO energy level of HTL1 and the LUMO energy level of BH is 0.5 eV above, the difference between the LUMO energy level of ETL1 and the LUMO energy level of BD was 0.1 eV or less. In FIG. 6 , the difference between the HOMO energy level of HTL1 indicated by the dotted line and the HOMO energy level of BD is 0.1 eV or less, and the difference between the LUMO energy level of HTL1 and the LUMO energy level of BH indicated by the dotted line is 0.5 eV or more, The difference between the LUMO energy level of ETL1 and the LUMO energy level of BD indicated by the dotted line is 0.1 eV or less.

비교예comparative example 1 One

압력이 5x10^-8~7x10^-8 torr인 진공 챔버에서, ITO 기판 (애노드) 상에 정공주입층, 정공수송층(HTL2), 청색 발광층(청색 호스트 물질(BH) 및 청색 형광발광 도펀트 물질(BD, 4 wt% 도핑)), 전자수송층(ETL2), 전자주입층(LiF) 및 캐소드를 순차적으로 증착하여 유기발광다이오드를 제작하였다. In a vacuum chamber with a pressure of 5x10 ^-8 to 7x10 ^-8 torr, on the ITO substrate (anode), a hole injection layer, a hole transport layer (HTL2), a blue light emitting layer (blue host material (BH) and blue fluorescent dopant material (BD, 4 wt% doping)), an electron transport layer (ETL2), an electron injection layer (LiF), and a cathode were sequentially deposited to fabricate an organic light emitting diode.

도 7은 상기 제작된 유기발광다이오드의 HTL2/BH+BD/ETL2 의 에너지 레벨을 도식화한 에너지 다이어그램이다. 에너지 레벨을 평가한 결과, 상기 제작된 유기발광다이오드에서, HTL1의 HOMO 에너지 레벨과 BD 의 HOMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV를 초과하였고, ETL1의 LUMO 에너지 레벨과 BD 의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV를 초과하였다. 도 7에서, 점선으로 표시된 HTL1의 HOMO 에너지 레벨과 BD 의 HOMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 초과함을 나타내고, 점선으로 표시된 ETL1의 LUMO 에너지 레벨과 BD 의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.1 eV 초과함을 나타낸다.7 is an energy diagram schematically illustrating energy levels of HTL2/BH+BD/ETL2 of the fabricated organic light emitting diode. As a result of evaluating the energy level, in the manufactured organic light emitting diode, the difference between the HOMO energy level of HTL1 and the HOMO energy level of BD exceeded 0.1 eV, and the difference between the LUMO energy level of ETL1 and the LUMO energy level of BD was 0.1 eV was exceeded. In FIG. 7 , the difference between the HOMO energy level of HTL1 indicated by the dotted line and the HOMO energy level of BD exceeds 0.1 eV, and the difference between the LUMO energy level of ETL1 and the LUMO energy level of BD indicated by the dotted line exceeds 0.1 eV. indicates.

실시예 1와 비교예 1에서 사용한 재료와 그 물성값은 다음과 같다.Materials used in Example 1 and Comparative Example 1 and their physical properties are as follows.

실험예Experimental example 1: 유기발광다이오드 특성 평가 1: Evaluation of organic light emitting diode characteristics

실시예 1과 비교예 1에서 각각 제작된 유기발광다이오드의 구동 특성을 평가하였다. The driving characteristics of each of the organic light emitting diodes manufactured in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated.

하기 표 2에 실시예 1과 비교예 1의 유기발광다이오드에 대하여 측정된 전압-전류밀도, 휘도-전류효율, 휘도-외부양자효율(EQE), 수명 특성을 기재하였다.The voltage-current density, luminance-current efficiency, luminance-external quantum efficiency (EQE), and lifetime characteristics measured for the organic light emitting diodes of Example 1 and Comparative Example 1 are described in Table 2 below.

구분division 전압
(V)Voltage
(V) 전압-전류밀도
(Cd/A)Voltage-Current Density
(Cd/A) 휘도-외부양자효율
(EQE)Luminance - External Quantum Efficiency
(EQE) 수명
(hr)life span
(hr) 실시예 1Example 1 3.73.7 8.08.0 8.18.1 5050 비교예 1Comparative Example 1 4.44.4 6.36.3 6.56.5 2525

비교예 1은 전술한 (마) 조건, (자) 조건 및 (차) 조건의 위배로 HTL2와 BH와의 HOMO energy gap 차이가 실시예 1에 비해 크고, T₁ 에너지 (삼중항 에너지)가 낮다. 상기 표 1에 나타난 물성값을 참고하면, 비교예 1에서 사용한 HTL2 물질의 경우 T₁ _, _HTL = 2.52 eV < 2.8 eV 이다. 또한, 비교예 1에서 사용한 ETL2 물질의 경우 T₁ _, _ETL = 2.2 eV < 2.6 eV 로서, (차)에서 제시된 조건 중, 청색 발광층 호스트의 삼중항 에너지 보다는 크지만 (전반부 관계는 만족), 삼중항 에너지의 범위에 못 미치는 재료들이다 (후반부 관계는 만족하지 못함). 비교예 1과 같이 (차) 조건에서 제시한 T₁ _, _HTL 및 T₁ _, _ETL 의 에너지 범위보다 작은 물질의 경우, 청색 발광층 호스트 물질의 삼중항 에너지와 정공수송층 물질 및 전자수송층 물질 각각의 삼중항 에너지 간 차이가 크지 않게 된다. 도 7에 경우, 실시예 1에 비하여 비교예 1이 청색 발광층 호스트의 삼중항 에너지와 큰 차이를 보이지 못한다.In Comparative Example 1, the difference in HOMO energy gap between HTL2 and BH is larger than in Example 1 due to violation of the (e) condition, (i) condition and (d) condition described above, and the T ₁ energy (triplet energy) is low. Referring to the physical property values shown in Table 1, in the case of the HTL2 material used in Comparative Example 1, T ₁ _, _HTL = 2.52 eV < 2.8 eV. In addition, in the case of the ETL2 material used in Comparative Example 1, T ₁ _, _ETL = 2.2 eV < 2.6 eV, which is greater than the triplet energy of the blue light emitting layer host among the conditions presented in (car) (the first half relationship is satisfied), but the triplet Materials that do not reach the energy range (the latter relationship is not satisfied). _{As in Comparative Example 1, in the case of a material smaller than the energy range of T 1} _, _HTL and T ₁ _, _ETL presented in the (secondary) condition, the triplet energy of the blue light emitting layer host material and the triplet of each of the hole transport layer material and the electron transport layer material The difference between the energies is not large. In the case of FIG. 7 , compared to Example 1, Comparative Example 1 does not show a significant difference from the triplet energy of the blue light emitting layer host.

이와 같이, (차) 조건은 청색 발광층 호스트의 삼중항 에너지와 정공수송층 물질 및 전자수송층 물질 각각의 삼중항 에너지 크기 간 차이가 일정 수준 이상 존재해야 함을 의미한다. As such, the (difference) condition means that a difference between the triplet energy of the blue light emitting layer host and the triplet energy of each of the hole transport layer material and the electron transport layer material must exist at a certain level or more.

상기 표 1에 나타난 물성값을 참고하면, 실시예 1에 대한 도 6에서는 T₁ _, _HTL = 2.82 eV 이고, T₁ _, _ETL = 2.67 eV 이어서, (차) 조건의 삼중항 에너지의 범위를 만족하고, 삼중항 에너지와 정공수송층 물질 및 전자수송층 물질 각각의 삼중항 에너지 크기 간 차이가 일정 수준 이상 존재한다. Referring to the physical property values shown in Table 1, in FIG. 6 for Example 1, T ₁ _, _HTL = 2.82 eV, T ₁ _, _ETL = 2.67 eV Then, the range of triplet energy of the (secondary) condition is satisfied, A difference between triplet energy and triplet energy of each of the hole transport layer material and the electron transport layer material exists at a certain level or more.

비교예 1의 유기발광다이오드는 (마) 조건을 위배 (비교예 1에서 두 에너지 차이는 0.1 eV 초과함)하여 청색 발광층으로 정공 주입이 어려워 큰 구동 전압이 필요하고, (자) 조건 및 (차) 조건을 위배 (비교예 1에서 두 에너지 차이는 0.1 eV 초과함, T₁ _, _HTL = 2.52 eV < 2.8 eV, T₁ _, _ETL = 2.2 eV < 2.6 eV)하여 생성된 여기자가 청색 발광층 내에 한정되기 어렵다. 비교예 1의 경우 여기자가 청색 발광층 주변의 전하수송층과 부가 반응을 일으켜서 불순물을 생성할 수 있다. 생성된 불순물은 청색 발광층 양쪽으로 주입되는 전하 트랩으로 작용할 수 있다. 이러한 결과를 통해 유기발광다이오드의 구동특성이 저하되고, 유기발광다이오드의 수명에 악영향을 미친다. The organic light emitting diode of Comparative Example 1 violates the condition (E) (the difference in energy between the two energy exceeds 0.1 eV in Comparative Example 1), so it is difficult to inject holes into the blue light emitting layer, so a large driving voltage is required, and the condition (i) and (difference) ) conditions (in Comparative Example 1, the difference in energy between the two exceeds 0.1 eV, T ₁ _, _HTL = 2.52 eV < 2.8 eV, T ₁ _, _ETL = 2.2 eV < 2.6 eV), so that excitons generated are confined in the blue light emitting layer difficult. In Comparative Example 1, an exciton may generate an impurity by causing an addition reaction with the charge transport layer around the blue light emitting layer. The generated impurities may act as charge traps injected into both sides of the blue light emitting layer. As a result, the driving characteristics of the organic light emitting diode are deteriorated, and the lifespan of the organic light emitting diode is adversely affected.

상기 표 2의 결과로부터, 비교예 1은 실시예 1에 비하여 구동 특성을 열세이고, 소자의 수명 역시 짧은 것을 확인할 수 있다.From the results of Table 2, it can be seen that Comparative Example 1 has inferior driving characteristics compared to Example 1, and that the lifetime of the device is also short.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.In the above, although the embodiment of the present invention has been mainly described, various changes or modifications may be made at the level of those skilled in the art. Accordingly, it will be understood that such changes and modifications are included within the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention.

100, 200, 300, 500: 유기발광다이오드
110, 210, 310, 410, 510: 제1 전극
120, 220, 320, 420, 520: 제2 전극
140, 240, 530: 발광부
141, 241, 341, 351: 정공수송층
142, 242, 342, 352: 청색 발광층
144, 244, 344, 354: 전자수송층
243: 정공주입층
245: 전자주입층
340: 제1 발광부
350: 제2 발광부
360: 전하생성층
362: N형 전하생성층
364: P형 전하생성층
400: 유기발광 표시장치100, 200, 300, 500: organic light emitting diode
110, 210, 310, 410, 510: first electrode
120, 220, 320, 420, 520: second electrode
140, 240, 530: light emitting part
141, 241, 341, 351: hole transport layer
142, 242, 342, 352: blue light emitting layer
144, 244, 344, 354: electron transport layer
243: hole injection layer
245: electron injection layer
340: first light emitting unit
350: second light emitting unit
360: charge generation layer
362: N-type charge generation layer
364: P-type charge generation layer
400: organic light emitting display device

Claims

제1 전극;
상기 제1 전극 상에 위치하는 발광부; 및
상기 발광부에 위치하는 제2 전극;을 포함하고,
상기 제1 전극으로부터 순차적으로 정공수송층, 상기 정공수송층에 접하는 청색 발광층 및 전자수송층이 위치하도록 상기 발광부는 상기 정공수송층, 상기 청색 발광층 및 상기 전자수송층을 포함하고,
상기 청색 발광층은 청색 호스트 물질 및 청색 형광발광 도펀트 물질을 포함하고,
상기 정공수송층은 정공수송층 물질을 포함하고,
상기 전자수송층은 전자수송층 물질을 포함하고, 상기 전자수송층 물질은
옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진, 피리미딘 계열 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하며,
상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital: 최소 비점유 분자 궤도) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,
상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,
상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 단일항 에너지의 크기는 상기 청색 호스트 물질의 단일항 에너지보다 작고,
상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 호스트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,
상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며,
상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,
상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하고,
상기 전자수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨은 청색 형광발광 도펀트 물질의 LUMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하이고,
T_1,HTL, T_1,ETL 및T_1,BH를 각각 상기 정공수송층 물질, 상기 전자수송층 물질 및 상기 청색 호스트 물질의 각각의 삼중항 에너지를 표시하면, 3 가지 삼중항 에너지간에 T_1,BH< T_1,HTL 및 T_1,BH< T_1,ETL의 관계가 존재하며 2.6< T_1,ETL<2.8 의 범위를 갖고,
상기 정공수송층 물질은 3차 아민 계열의 물질을 포함하고,
상기 청색 호스트 물질은 안트라센 계열의 물질을 포함하고,
상기 청색 형광발광 도펀트 물질은 파이렌 아민 유도체 물질을 포함하는
유기발광다이오드.
a first electrode;
a light emitting part positioned on the first electrode; and
a second electrode positioned on the light emitting part; and
The light emitting part comprises the hole transport layer, the blue light emitting layer and the electron transport layer so that the hole transport layer, the blue light emitting layer and the electron transport layer in contact with the hole transport layer are sequentially positioned from the first electrode,
The blue light emitting layer includes a blue host material and a blue fluorescent dopant material,
The hole transport layer includes a hole transport layer material,
The electron transport layer includes an electron transport layer material, the electron transport layer material
Group consisting of oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, triazine, pyrimidine series and combinations thereof It contains one selected from
a lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy level of the blue fluorescent dopant material is above the LUMO energy level of the blue host material;
a Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO) energy level of the blue fluorescent dopant material is above the HOMO energy level of the blue host material,
The magnitude of the singlet energy of the blue fluorescent dopant material is smaller than the singlet energy of the blue host material,
the HOMO energy level of the hole transport layer material is above the HOMO energy level of the blue host material,
The LUMO energy level of the hole transport layer material is above the LUMO energy level of the blue host material,
The LUMO energy level of the hole transport layer material is above the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material,
the LUMO energy level of the electron transport layer material is above the LUMO energy level of the blue host material,
The LUMO energy level of the electron transport layer material is higher than the LUMO energy level of the blue fluorescent dopant material, and the difference between the two energies is 0.1 eV or less,
T _1,HTL , T _1,ETL andWhen T _1,BH represents each triplet energy of the hole transport layer material, the electron transport layer material, and the blue host material, T _1,BH < T _1,HTL and T _{1,BH between the three triplet energies.} < T _1,ETL exists and has a range of 2.6 < T _{1,ETL < 2.8,}
The hole transport layer material includes a tertiary amine-based material,
The blue host material includes an anthracene-based material,
The blue fluorescent dopant material comprises a pyrene amine derivative material.
organic light emitting diode.

제1항에 있어서,
상기 전자수송층 물질은 Alq3, 2-바이페닐-4-일-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(2-biphenyl-4-yl-5-(4-tbutylphenyl)-1,3,4-oxadiazole, PBD), 스파이로-PBD, 리튬 퀴놀레이트(lithiumquinolate, Liq), 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-1Hbenzimidazol), 3-(바이페닐-4-일)-5-(4-터르부틸페닐)-4-페닐-4H-1,2,4-트리아졸(3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole, TAZ), 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, Bphen), 트리스(페닐퀴녹살린)(tris(phenylquinoxaline, TPQ), 1,3,5-트리[(3-피리딜)-펜-3-일]벤젠(1,3,5-Tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene, TmPyPB), 1,3,5-트리스(N-페닐벤즈이미다졸-2-일)벤젠(1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole-2-yl)benzene, TPBI) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
유기발광다이오드.
According to claim 1,
The electron transport layer material is Alq3, 2-biphenyl-4-yl-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole (2-biphenyl-4-yl-5-(4) -tbutylphenyl)-1,3,4-oxadiazole, PBD), spiro-PBD, lithium quinolate (Liq), 2-[4-(9,10-di-2-naphthalenyl-2-anthra) Cenyl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazole (2-[4-(9,10-Di-2-naphthalenyl-2-anthracenyl)phenyl]-1-phenyl-1Hbenzimidazol), 3-(biphenyl -4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4-phenyl-4H-1,2,4-triazole(3-(biphenyl-4-yl)-5-(4-tertbutylphenyl)-4 -phenyl-4H-1,2,4-triazole, TAZ), 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline, Bphen), tris (phenylquinoc) saline) (tris(phenylquinoxaline, TPQ), 1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene (1,3,5-Tri[(3-pyridyl)-phen-3 -yl]benzene, TmPyPB), 1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene (1,3,5-tris(N-phenylbenzimiazole-2-yl)benzene, TPBI) and comprising one selected from the group consisting of combinations thereof
organic light emitting diode.

제1항에 있어서,
상기 정공수송층 물질의 HOMO 에너지 레벨은 상기 청색 형광발광 도펀트 물질의 HOMO 에너지 레벨보다 위에 존재하며, 두 에너지의 차이는 0.1 eV 이하인
유기발광다이오드.
According to claim 1,
The HOMO energy level of the hole transport layer material is higher than the HOMO energy level of the blue fluorescent dopant material, and the difference between the two energies is 0.1 eV or less.
organic light emitting diode.

제1항에 있어서,
상기 정공수송층 물질의 LUMO 에너지 레벨과 상기 청색 호스트 물질의 LUMO 에너지 레벨의 차이는 0.5 eV 이상인
유기발광다이오드.
According to claim 1,
The difference between the LUMO energy level of the hole transport layer material and the LUMO energy level of the blue host material is 0.5 eV or more
organic light emitting diode.

제1항에 있어서,
상기 정공수송층 물질의 삼중항 에너지는 2.8< T_1,HTL <3.0 인
유기발광다이오드.
According to claim 1,
The triplet energy of the hole transport layer material is 2.8 < T _1,HTL <3.0 person
organic light emitting diode.

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제1항에 있어서,
상기 정공수송층 물질은 N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민(N-[1,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-diMethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-amine)을 포함하는
유기발광다이오드.
According to claim 1,
The hole transport layer material is N-[1,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-dimethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-amine containing (N-[1,1'-biphenyl]-4-yl-9,9-diMethyl-N-[4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl]-amine)
organic light emitting diode.

제1항에 있어서,
상기 청색 발광층은 상기 청색 형광발광 도펀트 물질을 1 내지 5 wt% 함량으로 포함하는
유기발광다이오드.
According to claim 1,
The blue light emitting layer includes the blue fluorescent dopant material in an amount of 1 to 5 wt%
organic light emitting diode.

제1항에 있어서,
상기 발광부는 제1 발광부이고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 제2 발광부를 포함하는 적어도 하나의 추가적인 발광부를 더 포함하는
유기발광다이오드.
According to claim 1,
The light emitting unit is a first light emitting unit,
Further comprising at least one additional light emitting unit including a second light emitting unit between the first electrode and the second electrode
organic light emitting diode.

제9항에 있어서,
상기 제1 발광부는 청색을 발광하고, 상기 제2 발광부는 청색보다 장파장인 녹색(G), 황록색(YG), 황색(Y) 또는 오렌지색을 발광하는
유기발광다이오드.
10. The method of claim 9,
The first light-emitting unit emits blue light, and the second light-emitting unit emits green (G), yellow-green (YG), yellow (Y), or orange having a longer wavelength than blue.
organic light emitting diode.

제9항에 있어서,
상기 제1 발광부와 상기 제2 발광부 사이에 위치하는 전하생성층을 포함하는
유기발광다이오드.
10. The method of claim 9,
and a charge generation layer positioned between the first light emitting part and the second light emitting part.
organic light emitting diode.

제11항에 있어서,
상기 전하생성층은 N형 전하생성층과 P형 전하생성층을 포함하는
유기발광다이오드.
12. The method of claim 11,
The charge generation layer includes an N-type charge generation layer and a P-type charge generation layer
organic light emitting diode.

제9항에 있어서,
상기 유기발광다이오드는 상기 제1 발광부와 상기 제2 발광부에서 발광되는 광의 혼합 효과에 의해 백색광이 구현되는 백색 유기발광다이오드인
유기발광다이오드.
10. The method of claim 9,
The organic light emitting diode is a white organic light emitting diode in which white light is realized by a mixing effect of light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit.
organic light emitting diode.

기판;
상기 기판 상부에 위치하는 제1항 내지 제5항 및 제7항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 유기발광다이오드; 및
상기 기판과 상기 유기발광다이오드 사이에 위치하고, 상기 제1 전극에 연결되는 구동 소자;
를 포함하는 유기발광 표시장치.
Board;
The organic light emitting diode according to any one of claims 1 to 5 and 7 to 13 positioned on the substrate; and
a driving element positioned between the substrate and the organic light emitting diode and connected to the first electrode;
An organic light emitting display device comprising a.

제14항에 있어서,
상기 기판과 상기 제1 전극 사이 또는 상기 유기발광다이오드 상부에 위치하는 컬러 필터를 더욱 포함하는
유기발광 표시장치.

15. The method of claim 14,
Further comprising a color filter positioned between the substrate and the first electrode or on the organic light emitting diode
organic light emitting display device.