KR102353804B1

KR102353804B1 - 유기 발광 소자

Info

Publication number: KR102353804B1
Application number: KR1020150137556A
Authority: KR
Inventors: 한미영; 최홍석; 유태선; 박정수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2022-01-19
Also published as: CN106558652B; KR20170038324A; US10003038B2; CN106558652A; US20170092888A1

Abstract

본 발명은 발광 효율 및 패널 효율을 향상시키고, 색재현율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 하나의 스택발광부에, 정공 수송 타입의 단일 호스트 물질을 포함하는 적색 유기 발광층과, 복수 호스트 물질들을 포함하는 황색-녹색 유기 발광층을 함께 배치한다. 이 때, 유기 발광층에 별도의 호스트 물질들을 사용하지 않고, 전자 수송층을 이루는 물질과 정공 수송층을 이루는 물질을 황색-녹색 유기 발광층의 호스트 물질들로 사용하고, 정공 수송층을 이루는 물질로 적색 유기 발광층의 호스트 물질로 사용한다. 따라서, 유기 발광 소자를 구성하는 물질의 개수를 줄임으로써 제조 공정이 단순화되고, 색재현율, 발광 효율 및 수명이 우수한 유기 발광 소자를 구현할 수 있다.

Description

유기 발광 소자 {ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}

본 발명은 유기 발광 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단순한 소자 구조를 가짐으로써 용이하게 제조할 수 있으면서도, 색재현율, 발광 효율 및 수명이 향상된 유기 발광 소자에 관한 것이다.

최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 표시 장치(Display Device)가 개발되고 있다.

이와 같은 표시 장치의 구체적인 예로는 액정표시 장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출 표시 장치(Field Emission Display device: FED), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Device: OLED) 등을 들 수 있다.

특히, 유기 발광 표시 장치는 자발광소자로서 다른 표시 장치에 비해 응답속도가 빠르고 발광 효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.

유기 발광 소자는 두 개의 전극 사이에 유기 발광층이 배치되는 기본 구조를 가진다. 두 개의 전극으로부터 각각 전자(electron)와 정공(hole)가 유기 발광층 내로 주입되고, 유기 발광층에서 전자와 정공이 결합하여 여기자(exciton)가 생성된다. 생성된 여기자가 여기 상태(excited state)로부터 기저 상태(ground state)로 떨어질 때, 유기 발광 소자로부터 광이 발생한다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

백색 유기 발광 소자 (특허출원번호 제 10-2009-0092596호)

유기 발광 소자는 각 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 서브 픽셀들의 일 구성 요소가 될 수 있다. 유기 발광 소자를 포함하는 각 서브 픽셀들에 의하여, 풀컬러(full color)가 구현되는 픽셀이 구성된다. 이러한 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 서브 픽셀들로부터 방출되는 광은, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각에 대응하는 색좌표를 고유하게 가진다. 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 각각에 대응하는 색좌표로부터, 해당 픽셀의 색재현율을 나타낼 수 있다. 색좌표는 유기 발광 소자에서 방출되는 광의 고유한 값이므로, 유기 발광층의 재료에 의하여 결정된다. 색재현율은 유기 발광 표시 장치의 화질의 우수성을 결정하는 중요한 인자이다.

한편, 유기 발광 소자의 발광 효율은, 유기 발광 표시 장치의 수명의 우수성을 결정하는 중요한 인자이다. 유기 발광 소자의 유기 발광층을 구성하는 재료로, 인광 재료를 사용할 경우, 삼중항 여기자가 발광에 기여하므로, 형광 재료를 사용할 경우에 대비하여, 높은 발광 효율을 가지는 유기 발광 소자를 구현할 수 있다.

우수한 화질과 긴 수명을 가지는 표시 장치에 대한 시장의 요구에 발맞추어, 높은 색재현율을 가지면서 동시에 높은 발광 표율을 가지는 유기 발광 소자를 개발하기 위한 업계의 연구 개발이 계속되고 있다.

그런데, 높은 색재현율을 가지면서 동시에 높은 발광 표율을 가지는 유기 발광 소자를 구현하려다 보면, 유기 발광 소자의 구조가 복잡해질 수 있다. 유기 발광 소자의 구조가 복잡해진다는 것은, 곧 유기 발광 표시 장치 제조 공정이 복잡해진다는 것을 의미한다. 제조 공정이 복잡해질수록 유기 발광 표시 장치의 수율은 저하될 수 밖에 없으며, 이는 유기 발광 표시 장치의 원가를 낮추지 못하는 원인이 된다.

본 발명의 실시예에 따른 해결 과제는 하나의 스택발광부 안에 서로 다른 색 광을 방출하는 유기 발광층을 순차로 배치함으로써, 색재현율 및 발광 효율이 우수한 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 해결 과제는 유기 발광층의 호스트 물질을 별도의 물질로 구성하지 않고, 전자 수송층을 이루는 물질 또는 정공 수송층을 이루는 물질과 동일한 물질로 구성하여, 보다 단순한 구조를 가지는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 해결 과제는, 색재현율, 발광 효율 및 수명이 우수하면서도 단순한 구조를 가짐으로써, 제조 공정이 단순화됨에 따라 수율이 향상될 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 해결 과제는 유기 발광층과 전자 수송층, 또는 유기 발광층과 정공 수송층이 서로 동일한 물질을 공유함에 따라, 전하 이동을 위한 계면 특성이 우수한 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 발광 효율 및 패널 효율을 향상시키고, 색재현율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 하나의 스택발광부에, 정공 수송 타입의 단일 호스트 물질을 포함하는 적색 유기 발광층과, 복수 호스트 물질들을 포함하는 황색-녹색 유기 발광층을 함께 배치한다. 이 때, 유기 발광층에 별도의 호스트 물질들을 사용하지 않고, 전자 수송층을 이루는 물질과 정공 수송층을 이루는 물질을 황색-녹색 유기 발광층의 호스트 물질들로 사용하고, 정공 수송층을 이루는 물질로 적색 유기 발광층의 호스트 물질로 사용한다. 따라서, 유기 발광 소자를 구성하는 물질의 개수를 줄임으로써 제작 공정이 단순화되고, 색재현율, 발광 효율 및 수명이 우수한 유기 발광 소자를 구현할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 정공 수송 타입의 제1 물질로 이루어진 제1 정공 수송층; 전자 수송 타입의 제2 물질로 이루어진 제1 전자 수송층; 제1 전자 수송층과 제1 정공 수송층 사이에, 제1 물질과 제2 물질을 복수의 호스트 물질들로서 포함하는 제1 유기 발광층; 제1 유기 발광층과 제1 정공 수송층 사이에, 제1 물질을 단일 호스트 물질로서 포함하는 제2 유기 발광층;을 포함하고, 제2 유기 발광층에서 방출되는 광의 파장은 제1 유기 발광층에서 방출되는 광의 파장보다 길다.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 서로 대향하는 제1 정공수송층과 제1 전자 수송층; 및 제1 정공 수송층과 제1 전자 수송층 사이에 배치되고, 서로 동일한 호스트 물질을 공유하되, 서로 다른 색 광을 방출하도록 구성된, 제1 유기 발광층과 제2 유기 발광층을 포함하고, 이 때 서로 동일한 호스트 물질은 제1 정공 수송층을 이루는 물질과 동일한 물질이다.

본 발명의 실시예에 관한 구체적인 사항들은 발명의 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예에 의해, 하나의 스택발광부 안에 서로 다른 색의 광을 방출하는 유기 발광층들을 순차로 배치함으로써, 색재현율 및 발광 효율이 우수한 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해, 유기 발광층의 호스트 물질로서 별도의 물질을 사용하지 않고, 전자 수송층을 이루는 물질 또는 정공 수송층을 이루는 물질과 동일한 물질로 구성함으로써, 보다 단순한 구조를 가지는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해, 색재현율, 발광 효율 및 수명이 우수하면서도 단순한 구조를 가짐으로써, 제조 공정이 단순화됨에 따라 수율이 향상되는 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의해, 유기 발광층과 전자 수송층, 또는 유기 발광층과 정공 수송층이 서로 동일한 물질을 공유함에 따라, 전하 이동을 위한 계면 특성이 우수한 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 발명의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리 범위는 발명의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자 구조를 나타내는 단면도이다.
도2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 스택의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5는 실시예 1의 EL 스펙트럼과, 비교예 1의 EL 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예 1의 소자 평가와 비교예 1의 소자 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 7은 실시예 1의 휘도에 따른 발광 효율과, 비교예 1의 휘도에 따른 발광 효율을 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예 1의 구동 시간에 따른 휘도 감소 비율과, 비교예 1의 구동 시간에 따른 휘도 감소 비율을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예 2의 EL 스펙트럼과 비교예 2의 EL 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 10은 실시예 2의 소자 평가와 비교예 2의 소자 평가 결과를 나타내는 표이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 다양한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 다양한 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 다양한 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 다양한 실시예의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 다양한 실시예가 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

본 명세서에서 어떠한 층의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbitals Level) 에너지 레벨 및 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbitals Level) 에너지 레벨이라 함은, 해당 층에 도핑된 도펀트(dopant) 물질의 LUMO 에너지 레벨 및 HOMO 에너지 레벨이라고 지칭하지 않는 한, 해당 층의 호스트(host) 물질의 LUMO 에너지 레벨 및 HOMO 에너지 레벨을 의미한다.

본 명세서에서 EL(Electroluminescence) 스펙트럼이라 함은, 발광 물질의 고유한 특성을 반영하는 PL(Photoluminescence) 스펙트럼과, 전자 수송층 등과 같은 유기층들의 두께와 광학적 특성에 따라 변화하는 아웃 커플링(Out coupling)이 반영된 에미턴스(Emittance) 스펙트럼의 곱으로써 산출된다. 본 명세서에서 EL 스펙트럼은, 특별한 언급이 없는 한, 유기 발광 소자에서 방출된 광에 대하여 유기 발광 소자의 전면(前面)(즉, 시야각 0°)에서 측정한 EL 스펙트럼을 의미한다.

본 명세서에서 스택발광부란, 전자 수송층과 정공 수송층을 포함하는 유기층 및 전자 수송층과 정공 수송층 사이에 배치되는 유기 발광층을 포함하는 단위 구조를 의미한다. 유기층은 스택발광부를 구성하는 전자 주입층, 정공 주입층, 및 정공 저지층 등이 포함될 수도 있으며, 유기 발광 소자의 구조나 설계에 따라 다른 유기층들이 포함될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구조를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)는 2-스택(2-Stack) 구조의 유기 발광 소자로서, 제1 전극(110)과 제2 전극(150) 사이에, 제1 스택발광부(120) 및 제2 스택발광부(140)를 가지고 제1 스택발광부(120)와 제2 스택발광부(140) 사이에 전하생성층(Charge Generation Layer; CGL)(130)을 가진다. 다시 말해, 유기 발광 소자(100)는, 제1 전극(110), 제1 스택발광부(120), 전하 생성층(130), 제2 스택발광부(140) 및 제2 전극(150)을 포함한다.

제1 전극(110)은 정공을 제1 스택발광부(120)로 공급하는 애노드이다. 제1 전극(110)은 일함수가 높은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 전극(110)은 틴 옥사이드(Tin Oxide; TO), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide; IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide; ITZO) 등과 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 유기 발광 소자(100)가 탑 에미션(top emission) 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 유기 발광 소자(100)는 제1 전극(110) 하부에 은(Ag) 또는 은 합금(Ag alloy)과 같은 반사성이 우수한 물질로 이루어지는 반사층을 포함할 수 있다.

제2 전극(150)은 제2 스택발광부(140)로 전자를 공급하는 캐소드이다. 제2 전극(150)은 일함수가 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(150)은 TCO(Transparent Conductive Oxide)와 같은 투명 도전 물질인 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide) 등으로 이루어질 수 있다. 또는, 제2 전극(150)은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca) 등과 같은 불투명 도전성 금속 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(150)은 마그네슘과 은의 합금(Mg:Ag)으로 이루어질 수 있다. 또는, 제2 전극(150)은 TCO(Transparent Conductive Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 금속성 물질인 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg) 등의 두 개의 층으로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

유기 발광 소자(100)가 탑 에미션 방식의 유기 발광 표시 장치에 적용되는 경우, 제1 스택발광부(120) 및 제2 스택발광부(140)에서 발생된 광이 제2 전극(150)을 통과하여 외부로 출사될 수 있도록, 제2 전극(150)은 투명 또는 반투과 특성을 가질 수 있다.

제1 스택발광부(120)는 광이 방출되는 영역으로서, 제1 전극(110)과 전하 생성층(130) 사이에 배치된다. 이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 제1 스택발광부(120)에 대하여 보다 자세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 스택발광부(120)의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)가 포함하는 제1 스택발광부(120)의 기본 구조를 도시하고 있다. 도 2를 참조하면, 제1 스택발광부(120)는 제1 전극(110) 상에 배치되는 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL)(121), 제1 정공 수송층(121) 상에 배치되는 제2 유기 발광층(Emitting Layer; EML)(123), 제2 유기 발광층(123) 상에 배치되는 제1 유기 발광층(122) 및 제1 유기 발광층(122) 상에 배치되는 제1 전자 수송층(Electron Transport Layer; ETL)(124)을 포함한다.

이 때, 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)은 호스트-도펀트 시스템(host-dopant system), 즉, 큰 중량비를 차지하는 호스트 물질에 발광 도펀트 물질이 2 % 이상 20 % 이하(즉, 소량)의 중량비를 차지하도록 도핑된 시스템일 수 있다.

제1 정공 수송층(121)은 제1 전극(120)으로부터 정공을 공급받는다. 그리고 제1 정공 수송층(121)은 공급받은 정공을 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)으로 전달한다. 제1 정공 수송층(121)은 제1 물질(M1)로 이루어질 수 있다. 제1 물질(M1)은, 정공 수송 타입의 물질이다. 이 때, 정공 수송 타입이란, 1.0 * 10-3 cm2/V·s 이상의 정공이동도를 가지고, 양이온화 됨으로써(즉, 전자를 잃음으로써) 전기화학적으로 안정화되는 타입을 의미한다. 다르게 말하면, 정공 수송 타입이란, 안정한 라디칼 양이온을 생성하는 타입을 의미한다. 즉, 제1 물질(M1)은 제1 정공 수송층(121)이 제1 유기 발광층(122) 및 제2 유기 발광층(123)으로 정공을 원활하게 수송할 수 있도록, 정공이동도가 높은(즉, 빠른) 물질이다. 또는, 제1 물질(M1)은 방향족 아민(Aromatic Amine)을 포함함으로써, 양이온화 되기에 용이한 물질이다.

예를 들어, 제1 물질(M1)은 HOMO 에너지 레벨이 - 5.3 eV 이상 - 5.0 eV 이하의 값을 가지고, LUMO 에너지 레벨이 -2.0 eV 이상 - 1.8 eV 이하의 값을 가지는 물질이다. 또는, 제1 물질(M1)은 에너지 갭(Eg)이 3.0 eV 이상 3.5 eV 이하의 값을 가짐으로써, 가시광을 흡수하지 않는 물질일 수 있다.

예를 들어, 제1 물질(M1)은, NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine)(N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2'-dimethylbenzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), spiro-TAD(2,2',7,7'-tetrakis(N,N-dimethylamino)-9,9-spirofluorene) 및 MTDATA(4,4',4-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제1 전자 수송층(124)은 후술하게 될, N형 전하 생성층(131)으로부터 전자를 공급받는다. 제1 전자 수송층(124)은 공급받은 전자를, 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)으로 전달한다. 제1 전자 수송층(124)은 제2 물질(M2)로 이루어질 수 있다. 제2 물질(M2)은, 전자 수송 타입의 물질이다. 이 때, 전자 수송 타입이란, 1.0 * 10-6 cm2/V·s 이상의 전자이동도를 가지고, 음이온화 됨으로써(즉, 전자를 얻음으로써) 전기화학적으로 안정화되는 타입을 의미한다. 다르게 말하면, 안정한 라디칼 음이온을 생성하는 타입을 의미한다. 즉, 제2 물질(M2)은 제1 전자 수송층(124)이 제1 유기 발광층(122) 및 제2 유기 발광층(123)으로 전자를 원활하게 수송할 수 있도록, 전자이동도가 높은(즉, 빠른) 물질이다. 또는, 제2 물질(M2)은 헤테로사이클릭 링(Heterocyclic Ring)을 포함함으로써, Hetero 원자에 의해 음이온화되기에 용이한 물질이다.

예를 들어, 제2 물질(M2)은 HOMO 에너지 레벨이 - 5.6 eV 이상 - 5.3 eV 이하의 값을 가지고, LUMO 에너지 레벨이 -3.0 eV 이상 - 2.5 eV 이하의 값을 가지는 물질이다. 또는, 제2 물질(M2)은 에너지 갭(Eg)이 2.5 eV 이상 3.0 eV 이하의 값을 가짐으로써, 가시광을 흡수하지 않는 물질일 수 있다.

예를 들어, 제2 물질(M2)은, 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), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole)중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)은, 제1 정공 수송층(121)과 제1 전자 수송층(124) 사이에 배치된다. 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)은 제1 스택발광부(120) 내에서 엑시톤이 형성되는 지점에 배치되고, 각기 특정 색의 광을 발광할 수 있는 물질을 포함한다. 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 황색-녹색 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 제1 유기 발광층(122)은 황색-녹색 광을, 제2 유기 발광층(123)은 적색 광을, 후술하게 될 제3 유기 발광층은 청색 광을 각각 방출함으로써, 백색 광을 구현하는 유기 발광 소자(100)가 구성될 수 있다.

제1 유기 발광층(122)은 복수의 호스트 물질들을 포함하고, 제2 유기 발광층(123)은 단일 호스트 물질을 포함한다. 예를 들어, 제1 유기 발광층(122)은 복수의 호스트 물질들로서 제1 물질(M1)과 제2 물질(M2)을 포함할 수 있고, 제2 유기 발광층(123)은 단일 호스트 물질로서 제1 물질(M1)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 정공 수송층(121)을 이루는 물질과, 제1 유기 발광층(122)의 복수의 호스트 물질들 중 어느 하나는 서로 동일할 수 있다. 다시 말해, 제1 정공 수송층(121)을 이루는 물질은 제1 물질(M1)이고, 제1 유기 발광층(122)의 복수의 호스트 물질들 중 어느 하나도 역시 제1 물질(M1)일 수 있다. 또한, 제1 정공 수송층(121)을 이루는 물질과, 제2 유기 발광층(122)의 단일 호스트 물질은 동일할 수 있다. 다시 말해, 제1 정공 수송층(121)을 이루는 물질은 제1 물질(M1)이고, 제2 유기 발광층(123)의 단일 호스트 물질도 역시 제1 물질(M1)일 수 있다. 또한, 제1 유기 발광층(122)의 복수의 호스트 물질들 중 어느 하나와, 제2 유기 발광층(123)의 단일 호스트 물질과, 제1 정공 수송층(121)을 이루는 물질이 서로 동일할 수 있다. 다시 말해, 제1 유기 발광층(122)의 복수의 호스트 물질들 중 어느 하나는 제1 물질(M1)이고, 제2 유기 발광층(123)의 단일 호스트 물질은 제1 물질(M1)이고, 제1 정공 수송층(121)을 이루는 물질도 역시 제1 물질(M1)일 수 있다.

즉, 제2 유기 발광층(123)보다 더 제1 전자 수송층(124)과 가까운, 제1 유기 발광층(122)은, 제1 정공 수송층(121)을 구성하는 물질인 제1 물질(M1)과, 제1 전자 수송층(124)를 구성하는 물질인 제2 물질(M2)을 모두 포함한다. 다시 말해, 제2 유기 발광층(123)보다 더 제1 정공 수송층(121)과 가까운, 제1 유기 발광층(122)은, 정공 수송 타입의 호스트 물질과, 전자 수송 타입의 호스트 물질을 모두 함께 포함한다. 정공 수송 타입의 호스트 물질로서, 제1 물질(M1)이 제1 유기 발광층(122)에 포함될 수 있다. 그리고 전자 수송 타입의 호스트 물질로서, 제2 물질(M2)이 제1 유기 발광층(122)에 포함될 수 있다. 복수의 호스트 물질들을 포함하는 제1 유기 발광층(122)에는 제1 도펀트 물질(D1)이 소량 도핑된다.

한편, 제1 유기 발광층(122)보다 더 제1 정공 수송층(121)과 가까운, 제2 유기 발광층(123)은, 제1 정공 수송층(121)을 구성하는 물질인 제1 물질(M1)을 포함하되, 제1 전자 수송층(124)를 구성하는 물질인 제2 물질(M2)은 포함하지 않는다. 다시 말해, 제1 유기 발광층(122)보다 더 제1 정공 수송층(121)과 가까운, 제2 유기 발광층(123)은, 정공 수송 타입의 호스트 물질만을 포함한다. 정공 수송 타입의 호스트 물질로서, 제1 물질(M1)이 제2 유기 발광층(123)에 포함될 수 있다. 단일 호스트 물질을 포함하는 제2 유기 발광층(123)에는 제2 도펀트 물질(D2)이 소량 도핑된다.

제1 스택발광부(120)에서 방출되는 광과 제2 스택발광부(140)에서 방출되는 광이 혼합되어 백색 광이 구현될 수 있도록, 제1 스택발광부(120)에서 황색-녹색 광, 또는 황색-녹색 광과 적색 광이 함께 방출되고, 제2 스택발광부(140)에서 청색 광이 방출될 수 있다. 다시 말해, 제1 스택 발광부(120)에서 방출되는 광의 EL 스펙트럼은, 황색-녹색 파장 영역에서 제1 피크 또는, 적색 파장 영역에서의 제2 피크를 가질 수 있다. 그리고 제2 스택발광부(120)에서 방출되는 광의 EL 스펙트럼은, 청색 파장 영역에서 제3 피크를 가질 수 있다.

예를 들어, 제1 유기 발광층(122)은 황색-녹색 광을 방출하고, 제1 유기 발광층(122)과 직접 접하여 배치되는 제2 유기 발광층(123)은 적색 광을 방출할 수 있다. 또는, 제1 유기 발광층(123)은 황색-녹색 광과 적색 광을 모두 방출하고, 제2 유기 발광층(123)은 적색 광을 방출할 수 있다. 이로써, 제1 스택발광부(120)는 황색-녹색 광과, 적색 광을 방출할 수 있다.

제1 유기 발광층(122)이 황색-녹색 광을 방출하는 경우, 제1 도펀트 물질(D1)은 황색-녹색 도펀트 물질일 수 있다. 제1 도펀트 물질(D1)이 황색-녹색 영역 파장의 광만을 발광할 수 있는 물질로서, 제1 유기 발광층(122)은 황색-녹색 광 만을 방출할 수 있다. 또는, 제1 도펀트 물질(D1)이 비교적 넓은 파장 영역의 광을 발광할 수 있는 물질로서, 제1 유기 발광층(122)은 황색-녹색 광뿐만 아니라, 적색 광도 함께 방출할 수 있다. 제1 도펀트 물질(D1)이 제1 유기 발광층(122)은 황색-녹색 광뿐만 아니라, 적색 광도 함께 방출하는 경우에, 제1 도펀트 물질(D1)은 황색-녹색 광을 적색 광보다 더 강하게 발광시키는 물질일 수 있다.

예를 들어, 제1 도펀트 물질(D1)이 도핑된 제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광의 EL 스펙트럼은 (1) 황색-녹색 파장 영역에서만 피크를 가지거나, (2) 황색-녹색 파장 영역에서 제1 피크를 가지고, 적색 파장 영역에서 제1 피크보다 낮은 강도의 제2 피크를 가지거나, (3) 황색-녹색 파장 영역에서 제1 피크를 가지고, 황색-녹색 파장 영역과 적색 파장 영역 사이에서 변곡점을 가질 수 있다.

예를 들어, 제1 도펀트 물질(D1)은 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)(tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 이리듐(Ir) 리간드 착물, 또는 Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum) 로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제1 유기 발광층(122)에서, 제1 도펀트 물질(D1)은 중량비 10 % 이상 20 % 이하를 차지할 수 있다. 제1 유기 발광층(122)의 두께는 엑시톤 형성 및 발광 지점과 관련이 되는 중요한 요소이다. 제1 도펀트 물질(D1)의 도핑 범위(즉, 두께)를 조절함으로써 제1 유기 발광층(122)의 두께를 조절할 수 있다. 제1 도펀트 물질(D1)은 100 Å 이상 500 Å 이하의 두께를 가지도록 도핑될 수 있다.

제2 유기 발광층(123)이 적색 광을 방출하는 경우, 제2 도펀트 물질(D2)은 적색 도펀트 물질일 수 있다. 즉, 제2 도펀트 물질(D2)이 적색 영역 파장의 광을 발광하는 물질로서, 제2 유기 발광층(123)은 적색 광 만을 방출할 수 있다.

예를 들어, 제2 도펀트 물질(D2)이 도핑된 제2 유기 발광층(122)에서 방출되는 광의 EL 스펙트럼은 적색 파장 영역에서만 피크를 가질 수 있다.

예를 들어, 제2 도펀트 물질(D2)은 Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)(tris(2-phenylpyridine)iridium), PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline) iridium) Ir(piq)3(tris(1-phenylisoquinoline)iridium), Ir(piq)2(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)iridium)을 포함하는 이리듐(Ir) 리간드 착물, PtOEP(octaethylporphyrinporphine platinum) PBD:Eu(DBM)3(Phen) 또는 Perylene 중 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제2 유기 발광층(123)에서, 제2 도펀트 물질(D2)은 중량비 2 % 이상 4 % 이하를 차지할 수 있다. 제2 유기 발광층(123)의 두께는 엑시톤 형성 지점 및 발광 지점과 관련이 되는 중요한 요소이다. 제2 도펀트 물질(D2)의 도핑 범위(즉, 두께)를 조절함으로써 제2 유기 발광층(123)의 두께를 조절할 수 있다. 제2 도펀트 물질(D2)은 50 Å 이상 150 Å 이하의 두께를 가지도록 도핑될 수 있다. 따라서, 제2 도펀트 물질(D2)의 도핑 범위는, 제1 도펀트 도핑 범위보다 작을 수 있다.

제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)은 모두 제1 스택발광부(120)에 포함된다. 다시 말하여, 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)은 모두, 제1 정공 수송층(121)과 제1 전자 수송층(124)에 의해서 전하를 주입받는다. 따라서, 제1 스택발광부(120)에서 형성되는 엑시톤의 총량은, 제1 유기 발광층(122)에서의 발광과 제2 유기 발광층(123)에서의 발광에 각각 나뉘어 사용된다.

제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광이, 황색-녹색뿐만 아니라 적색까지 포함하는 비교적 넓은 파장 영역의 광인 경우에, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 적색 광은 단지 적색의 색재현율을 증가시키는 역할을 하는 것으로 충분하다. 즉, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 적색 광의 역할은, 유기 발광 소자(100)에서 방출된 광에 대한 적색 색좌표를 색좌표 다이어그램의 외곽으로 확장-이동시키는 역할을 하는 것으로 충분하다. 따라서, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 적색 광의 강도가 높을 필요는 없다. 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 적색 광의 강도가 너무 높을 경우에 황색-녹색 광의 강도가 너무 약화되므로 바람직하지 않다. 제1 스택발광부(120)에서 방출되는 엑시톤의 총량이, 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)이 나누어 사용됨에 따라, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 광의 강도가 높아지면 상대적으로 제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광의 강도가 낮아지기 때문이다. 상대적으로 제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광의 강도가 낮아진다는 것은, 제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광 중에서, 적색 광의 강도뿐만 아니라 황색-녹색 광의 강도 또한 낮아짐을 의미한다. 제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광 중에서 적색 광의 강도가 낮아진 만큼은, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 적색 광에 의하여 보상이 될 수 있다. 그러나, 제2 유기 발광층(123)은 황색-녹색 광을 방출하지 않기 문에, 제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광 중에서 황색-녹색 광의 강도가 낮아진 만큼은 보상이 이루어지지 않는다.

따라서, 제1 유기 발광층(122)과 제2 유기 발광층(123)의 트레이드-오프(Trade-off) 관계를 고려하여, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 적색 광의 강도는 최소화될 수 있다. 예를 들어, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 적색 광의 강도는 적색 광의 색재현율을 보강할 수 있을 정도로만, 최소화될 필요가 있다.

이를 위하여, 제1 유기 발광층(122)의 두께는 제2 유기 발광층(123)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 또는, 제1 도펀트 물질(D1)이 분포되는 두께(즉, 도핑 범위)가 제2 도펀트 물질(D2)가 분포되는 두께(즉, 도핑 범위)보다 두꺼울 수 있다. 또는, 제1 스택발광부(120)에서의 제1 도펀트 물질(D1)의 함량이 제1 스택발광부(120)에서의 제2 도펀트 물질(D2)의 함량보다 더 많을 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)는 황색-녹색 광이 적색 광보다 더 강하게 방출되는 제1 스택 발광부(120)를 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)는 제1 유기 발광층(122)에서 방출되는 광의 강도가 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 광의 강도보다 더 높은 제1 스택발광부(120)를 포함할 수 있다.

제1 도펀트 물질(D1)과 제2 도펀트 물질(D2)의 각 분포 두께 및 함량을 최적화하기 위하여, 제1 유기 발광층(122)에서의 제1 도펀트 물질(D1)의 중량비 및 제2 유기 발광층(123)에서의 제2 도펀트 물질(D2)의 중량비를 조절할 수 있다. 예를 들어, (1) 제1 유기 발광층(122)에서 제1 도펀트 물질(D1)의 중량비가 제2 유기 발광층(123)에서 제2 도펀트 물질(D2)의 중량비보다 클 수 있다. 또는, (2) 제1 유기 발광층(122)에서 제1 도펀트 물질(D1)의 중량비가 10 % 이상 20 % 이하일 때, 제2 유기 발광층(123)에서 제2 도펀트 물질(D2)의 중량비는 2 % 이상 4 % 이하일 수 있다.

제1 도펀트 물질(D1)의 중량비가 10 % 미만일 경우, (초기 발광 효율이 양호하더라도) 시간이 지남에 따라 제1 유기 발광층(122)의 발광 효율이 급격하게 저하됨으로 인해, 유기 발광 소자(100)의 수명이 저하되는 문제가 있다. 반대로 제1 도펀트 물질(D1)의 중량비가 20 % 초과일 경우 제1 유기 발광층(122)의 초기 발광 효율이 낮다는 문제가 있다. 따라서, 제1 도펀트 물질(D1)의 중량비는 10 % 이상 20 % 이하일 수 있다.

또한, 제2 도펀트 물질(D2)의 중량비가 2 % 미만일 경우, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 광의 강도가 너무 낮아, 유기 발광 소자(100)의 적색 광의 색재현율을 충분히 보강할 수 없다. 반대로 제2 도펀트 물질(D2)의 중량비가 4 % 초과일 경우 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 광의 강도가 너무 높아, 유기 발광 소자(100)의 백색 색좌표가 틀어지게 된다. 뿐만 아니라, (초기 발광 효율이 양호하더라도) 시간이 지남에 따라 제1 유기 발광층(122)의 발광 효율이 상대적으로 낮음에 따라, 유기 발광 소자(100)의 수명이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 제2 도펀트 물질(D2)의 중량비는 2 % 이상 4 % 이하일 수 있다.

제1 도펀트 물질(D1)과 제2 도펀트 물질(D2)의 각 분포 두께 및 함량을 최적화하기 위하여, 예를 들어, (1) 제1 도펀트 물질(D1)의 분포 두께가 제2 도펀트 물질(D2)의 분포 두께보다 두껍다. 또는, (2) 제1 도펀트 물질(D1)은 100 Å 이상 500 Å 이하의 두께를 가지도록 제1 유기 발광층(122)에 도핑되고, 제2 도펀트 물질(D2)은 50 Å 이상 150 Å 이하의 두께를 가지도록 제2 유기 발광층(123)에 도핑될 수 있다.

제1 도펀트 물질(D1)의 분포 두께가 100 Å 미만일 경우, (초기 발광 효율이 양호하더라도) 시간이 지남에 따라 제1 유기 발광층(122)의 발광 효율이 급격하게 저하됨으로 인해, 유기 발광 소자(100)의 수명이 저하되는 문제가 있다. 반대로, 제1 도펀트 물질(D1)의 분포 두께가 500 Å 초과일 경우 유기 발광 소자(100)의 두께가 전체적으로 너무 두꺼워짐에 따라 구동 전압이 상승하는 문제가 있다. 따라서, 제1 도펀트 물질(D1)의 분포 두께는 100 Å 이상 500 Å 이하일 수 있다.

또한, 제2 도펀트 물질(D2)의 분포 두께가 50 Å 미만일 경우, 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 광의 강도가 너무 낮아, 유기 발광 소자(100)의 적색 광의 색재현율을 충분히 보강할 수 없다. 반대로 제2 도펀트 물질(D2)의 분포 두께가 150 Å 초과일 경우 제2 유기 발광층(123)에서 방출되는 광의 강도가 너무 높아, 유기 발광 소자(100)의 백색 색좌표가 틀어지게 된다. 뿐만 아니라, (초기 발광 효율이 양호하더라도) 시간이 지남에 따라 제1 유기 발광층(122)의 발광 효율이 상대적으로 낮음에 따라, 유기 발광 소자(100)의 수명이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 제2 도펀트 물질(D2)의 분포 두께는 50 Å 이상 150 Å 이하일 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)는 제1 유기 발광층(121)이 황색-녹색 광을 발생하고, 제2 유기 발광층122)이 적색 광을 발생하는 경우, 제1 유기 발광층(121)에서 발생되는 광의 강도가 제2 유기 발광층(122)에서 발생되는 광의 강도보다 낮을 수 있다. 상대적으로 높은(즉, 강한) 강도의 광이 발생되는 제1 유기 발광층(122)이, 제1 물질(M1)과 제2 물질(M2)의 중첩 영역에 형성될 수 있다. 상대적으로 낮은(즉, 약한) 강도의 광이 발생되는 제2 유기 발광층(123)이, 제1 물질(M1)과 제2 물질(M2)의 중첩 영역 이외의 영역에 형성될 수 있다. 제1 물질(M1)과 제2 물질(M2)의 중첩 영역 이외의 영역은, 제1 물질(M1)과 제2 물질(M2)의 중첩 영역을 기준으로 보았을 때, (1) (제2 물질(M2)이 분포되어 있지 않은) 제1 전극(110)과 가까운 영역과 (2) (제1 물질(M1)이 분포되어 있지 않은) 제2 전극(150)과 가까운 영역으로 나눌 수 있다. 그런데, 제1 정공 수송층(121)에 의한 정공의 이동이, 제1 전자 수송층(124)에 의한 전자의 이동보다 더 빠르다. 즉 제1 정공 수송층(121)을 구성하는 물질, 즉 제1 물질(M1)의 정공이동도의 절대값이, 제1 전자 수송층(124)을 구성하는 물질, 즉 제2 물질(M2)의 전자이동도의 절대값보다 더 큰 경우가 보통이다. 제1 물질(M1)은 정공을 잘 이동시키기 때문에, (2) 제2 전극(150)과 가까운 영역까지도, 정공이 충분히 도달할 수 있다. 만일, 상대적으로 약한 강도의 광이 방출되는 제2 유기 발광층(123)이 (2) 제2 전극(150)과 가까운 영역에 배치되는 경우에는, 전자가 미처 제1 유기 발광층(122)으로 전달되기 전에 제2 유기 발광층(123)의 엑시톤이 발광이 참여하게 될 수 있다. 제1 유기 발광층(122)의 엑시톤이 발광에 참여하게 될 확률이 높아지도록, 상대적으로 약한 강도의 광이 방출되는 제2 유기 발광층(122)은 (1) 제1 전극(110)과 가까운 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제1 유기 발광층(122)에서 발생되는 광의 강도보다 낮은 강도의 광이 발생되는 제2 유기 발광층(123)은, 제1 물질과 제2 물질의 중첩 영역을 기준으로, 제1 전극과 가까운 영역에 배치되고, 이 때 제1 전극과 가까운 영역은 제2 물질 없이 상기 제1 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 유기 발광층(122)보다, 제2 유기 발광층(123)이, 제1 정공 수송층(121)에 더 가까이 배치될 수 있다. 또한, 제2 유기 발광층(123)보다, 제1 유기 발광층(122)이, 제1 전자 수송층(124)에 더 가까이 배치될 수 있다.

또한, 제1 유기 발광층(123)으로 전달된 정공이, 전자와 재결합하지 못하여 제1 유기 발광층(123)에서부터 제1 전자 수송층(124)을 넘어 이동하지 않도록, 제1 전자 수송층(124)의 HOMO 에너지 레벨은, 제1 유기 발광층(123)의 HOMO 에너지 레벨보다 낮을 수 있다. 즉, 제1 유기 발광층(122) 및 제2 유기 발광층(123) 이외의 영역에서 엑시톤이 형성되는 것이 최소화하도록, 제1 유기 발광층(123)위에 정공 저지층(Hole Blocking Layer; HBL)이 더 포함될 수 있다. 이 때, 정공 저지층은, 제1 전자 수송층(124)일 수 있다.

정공 저지층에 의하여, 제1 유기 발광층(122) 및 제2 유기 발광층(123)에서 재결합에 참여하지 못한 정공이 새어나가는 것을 방지할 수 있다. 특히, 제1 유기 발광층(122) 및 제2 유기 발광층(123)이 인광 물질을 사용하여 광을 발생하는 경우에는 인광 물질의 엑시톤 수명(exciton lifetime)이 형광 물질의 엑시톤 수명보다 비교적 길다는 점에서 효과적일 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 유기 발광층(122)에서 발생되는 황색-녹색 광의 강도가 저하되지 않도록, 제1 도펀트 물질(D1)과 제2 도펀트 물질(D2)의 각 분포 두께 및 함량을 최적화할 수 있다. 제1 도펀트 물질(D1)과 제2 도펀트 물질(D2)의 각 분포 두께 및 함량을 최적화함으로써, 유기 발광 소자(100)의 구동 전압이 상승되지 않고 수명이 저하되지 않으면서도, 제2 유기 발광층(123)에서 발생되는 적색 광에 의하여 제1 스택발광부(120)으로부터 방출되는 적색 광의 색재현율이 보강된다.

즉, 제1 스택발광부(120) 안에 서로 다른 색의 광을 방출하는 제2 유기 발광층(123) 및 제1 유기 발광층(122)을 배치함으로써, 색재현율 및 발광 효율이 우수한 유기 발광 소자(100)가 제공될 수 있다. 또한, 제1 유기 발광층(122) 및 제2 유기 발광층(123)의 호스트 물질로서, 별도의 물질을 사용하지 않고, 제1 전자 수송층(124)을 이루는 물질 또는 제1 정공 수송층(121)을 이루는 물질과 동일한 물질을 사용하여 보다 단순한 구조를 가지는 유기 발광 소자(100)가 제공될 수 있다. 또한, 제1 스택발광부(120)가 단순한 구조를 가짐으로써, 제조 공정이 단순화됨에 따라 유기 발광 소자(100)의 수율이 향상될 수 있다. 또한, 제2 유기 발광층(123)과 제1 정공 수송층(121), 제1 유기 발광층(122)과 제1 전자 수송층(124) 또는 제1 유기 발광층(122)과 제1 정공 수송층(121)이 서로 동일한 물질을 공유함에 따라, 전하 이동을 위한 계면 특성이 우수한 유기 발광 소자(100)를 제공할 수 있다.

다시 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자(100)를 이어서 설명한다.

전하 생성층(130)은 제1 스택발광부(120)와 제2 스택 발광부(140) 사이에 배치되어, 제1 스택발광부(120)와 제2 스택발광부(140)로 전하를 공급한다. 달리 말하여, 전하 생성층(130)은 제1 스택발광부(120) 및 제2 스택발광부(140) 에서의 전하 균형을 조절하는 역할을 한다. N형 전하 생성층(N-CGL)(131)과 P형 전하 생성층(P-CGL)(132)을 포함함으로써 복수의 층으로 구성될 수 있으나 이에 제한되지 않고, 단일층으로 구성될 수도 있다.

N형 전하 생성층(131)은 제1 스택발광부(120)로 전자를 주입한다. N형 전하 생성층(131)은 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 전하 생성층(131)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 제한되지 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), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole)중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

P형 전하 생성층(132)은 제2 스택발광부(140)로 정공을 주입한다. P형 전하 생성층(132)은 P형 도펀트 물질 및 P형 호스트 물질을 포함할 수 있다. P형 전하 생성층(132)은 N형 전하 생성층(131) 상에 배치되어 N형 전하 생성층(131)과 접합된 구조를 가진다. P형 도펀트 물질은 금속 산화물, 테트라플루오로-테트라시아노퀴노디메탄(F4-TCNQ), HAT-CN(Hexaazatriphenylene-hexacarbonitrile), 헥사아자트리페닐렌 등과 같은 유기물 또는 V₂O₅, MoOx, WO₃ 등과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 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) 중 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제2 스택발광부(140)는 제1 스택발광부(120)에서 방출되는 광의 색과 다른 색 광이 방출되는 발광부로서, 전하 생성층(130) 상에 배치된다. 제2 스택발광부(140)는 전하 생성층(130) 상에 배치되는 제2 정공 수송층, 제2 정공 수송층 상에 배치되는 제3 유기 발광층 및 제3 유기 발광층 상에 배치되는 제2 전자 수송층을 포함한다.

이 때, 제3 유기 발광층은 호스트-도펀트 시스템(Host-Dopant system) 즉, 큰 중량비를 차지하는 호스트 물질에 발광 도펀트 물질이 2 % 이상 20 % 이하(즉, 소량)의 중량비를 차지하도록 도핑된 시스템을 가질 수 있다.

제2 정공 수송층은 P형 전하 생성층(132)으로부터 정공을 공급받아, 제3 유기 발광층으로 정공을 전달한다. 제2 정공 수송층은 제1 정공 수송층(121)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 제2 정공 수송층에 대한 구체적인 내용은 제1 정공 수송층(121)에서 설명된 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제2 전자 수송층은 제2 전극(150)으로부터 전자를 공급받아, 제3 유기 발광층으로 전자를 전달한다. 제2 전자 수송층은 제1 전자 수송층(124)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, 제2 전자 수송층에 대한 구체적인 내용은 제1 전자 수송층(124)에서 설명된 바와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제3 유기 발광층은 제2 정공 수송층과 제2 전자 수송층 사이에 배치된다. 제3 유기 발광층은 제2 스택발광부(120) 내에서 엑시톤이 다량 형성되는 지점에 배치되고, 특정 색의 광을 발광할 수 있는 물질을 포함한다. 제3 유기 발광층은 적색 광, 녹색 광, 청색 광 또는 황색-녹색 광을 발광할 수 있는 발광 물질을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 유기 발광 소자(100)가 백색 광을 구현하도록 구성되는 경우, 제1 유기 발광층(122)은 황색-녹색 광을, 제2 유기 발광층(123)은 적색 광을, 제3 유기 발광층은 청색 광을 각각 발광할 수 있다.

다시 말해, 제1 스택발광부(120)에서 방출되는 광의 EL 스펙트럼은, 황색-녹색 파장 영역에서 제1 피크와, 적색 파장 영역에서의 제2 피크를 가질 수 있다. 그리고 제2 스택발광부(120)에서 방출되는 광의 EL 스펙트럼은, 청색 파장 영역에서의 제3 피크를 가질 수 있다.

제3 유기 발광층은 복수의 호스트 물질들을 포함하거나, 단일 호스트 물질을 포함할 수 있다. 복수의 호스트 물질들, 또는 단일 호스트 물질을 포함하는 제3 유기 발광층에는 제3 도펀트 물질이 소량 도핑된다.

제3 유기 발광층이 청색 광을 방출하는 경우, 제3 유기 발광층에 도핑된 제3 도펀트 물질은 청색 도펀트 물질일 수 있다. 이 때, 제3 도펀트 물질은 청색 광을발광할 수 있는 물질이다. 제3 도펀트 물질이 도핑된 제3 유기 발광층에서 방출되는 광의 EL 스펙트럼은 (1) 청색 파장 영역에서 피크를 가지거나 (2) 진청색(deep blue)에 해당하는 파장 영역에서 피크를 가지거나 (3) 하늘색(sky blue)에 해당하는 파장 영역에서 피크를 가질 수 있다.

예를 들어, 제3 유기 발광층의 호스트 물질은, Alq₃(tris(8-hydroxy-quinolino)aluminum), ADN(9,10-di(naphtha-2-yl)anthracene), BSBF(2-(9,9-spirofluoren-2-yl)-9,9-spirofluorene), CBP (4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl), spiro-CBP(2,2',7,7'-tetrakis(carbazol-9-yl)-9,9'-spirobifluorene), mCP 및 TcTa (4,4',4-tris(carbazoyl-9-yl)triphenylamine) 중 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

또한, 제3 유기 발광층의 제3 도펀트 물질은 아릴 아민계 화합물이 치환된 파이렌(pyrene) 계열, (4,6-F2ppy)2Irpic FIrPic(bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxyprdidyl)iridium), Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)(tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 이리듐(Ir) 리간드 착물, spiro-DPVBi, spiro-6P, spiro-BDAVBi(2,7-bis[4-(diphenylamino)styryl]-9,9'-spirofluorene), 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자중 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

다음에서, 도 2에 도시되었던 제1 스택발광부(120)의 변형 실시예에 대해서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

도 3은, 도 2에서 도시되었던 제1 스택발광부(120)의 기본 구조에 제1 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL)과 제1 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL)이 추가된 구조를 도시하고 있다. 도 3을 참조하면, 제1 스택발광부(220)는 제1 전극(210) 상에 배치되는 제1 정공 주입층(225), 제1 정공 주입층(225) 상에 배치되는 제1 정공 수송층(221), 제1 정공 수송층(221) 상에 배치되는 제2 유기 발광층(223), 제2 유기 발광층(223) 상에 배치되는 제1 유기 발광층(222) 및 제1 유기 발광층(222) 상에 배치되는 제1 전자 수송층(224), 제1 전자 수송층(224) 상에 배치되는 제1 전자 주입층(226)을 포함한다.

도 3에서의 제1 정공 주입층(225), 제1 정공 수송층(221), 제1 유기 발광층(222), 제2 유기 발광층(223) 및 제1 전자 수송층(224)은, 각각 도 2에서의 제1 정공 주입층(125), 제1 정공 수송층(121), 제1 유기 발광층(122), 제2 유기 발광층(123) 및 제1 전자 수송층(124)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 자세한 설명은 생략하고, 도 2에 도시된 실시예인 제1 스택발광부(120)와 대비하여, 도 3에 도시된 실시예인 제1 스택발광부(220)에 추가된 구성 요소인, 제1 전자 주입층(226)과 제1 정공 주입층(225)에 대하여 후술하기로 한다.

제1 정공 주입층(225)은 제1 전극(210)으로부터 제1 유기 발광층(222) 및 제2 유기 발광층(223)으로의 정공 주입을 원활하게 하는 유기층이다. 제1 정공 주입층(225)은, 예를 들어, HATCN(2,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene-hexanitrile)(dipyrazino[2,3-f:2’,3’-h)quinoxaline-2,3,6,7,10.11-hexacarbonitrile] 및 CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenylbenzidine)(N,N’-bis(naphthalene-1-yl)-N,N’-bis(phenyl)-2,2’-dimethylbenzidine), MTDATA(4,4',4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine), CuPc(copper phthalocyanine) 또는 PEDOT/PSS(poly(3,4-ethylenedioxythiphene, polystyrene sulfonate)중 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제1 전자 주입층(226)은 제2 전극(250)으로부터 제1 유기 발광층(222) 및 제2 유기 발광층(223)으로의 전자 주입을 원활하게 하는 유기층이다. 제1 전자 주입층(226)은, 예를 들어, LiF, CsCO₃, Liq, CsF, Ca 중 어느 하나 이상을 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제1 스택발광부(220) 안에 서로 다른 색의 광을 방출하는 제2 유기 발광층(223) 및 제1 유기 발광층(222)을 배치함으로써, 색재현율 및 발광 효율이 우수한 유기 발광 소자가 제공될 수 있다. 또한, 제1 유기 발광층(222) 및 제2 유기 발광층(223)의 호스트 물질로서, 별도의 물질을 사용하지 않고, 제1 전자 수송층(224)을 이루는 물질 또는 제1 정공 수송층(221)을 이루는 물질과 동일한 물질을 사용하여 보다 단순한 구조를 가지는 유기 발광 소자가 제공될 수 있다. 또한, 제1 스택발광부(220)가 단순한 구조를 가짐으로써, 제조 공정이 단순화됨에 따라 유기 발광 소자의 제조 수율이 향상될 수 있다. 또한, 제2 유기 발광층(223)과 제1 정공 수송층(221), 제1 유기 발광층(222)과 제1 전자 수송층(224) 또는 제1 유기 발광층(222)과 제1 정공 수송층(221)이 서로 동일한 물질을 공유함에 따라, 전하 이동을 위한 계면 특성이 우수한 유기 발광 소자가 제공될 수 있다. 또한, 제1 스택발광부(220)가 제1 정공 주입층(225)과 제1 전자 주입층(226)을 포함함으로써, 제1 유기 발광층(222) 및 제2 유기 발광층(223)으로의 전하 주입이 보다 더 원활하게 이루어질 수 있고, 구동 전압이 낮아지는 유기 발광 소자가 제공될 수 있다.

도 4는, 도 3에서 도시되었던 제1 스택발광부(220)의 구조에 보조 전자 수송층이 추가된 구조를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 제1 스택발광부(320)는 제1 전극(310) 상에 배치되는 제1 정공 주입층(325), 제1 정공 주입층(325) 상에 배치되는 제1 정공 수송층(321), 제1 정공 수송층(321) 상에 배치되는 제2 유기 발광층(323), 제2 유기 발광층(323) 상에 배치되는 제1 유기 발광층(322) 및 제1 유기 발광층(322) 상에 배치되는 제1 전자 수송층(324), 제1 전자 수송층(324) 상에 배치되는 보조 전자 수송층(327), 보조 전자 수송층(327) 상에 배치되는 제1 전자 주입층(326)을 포함한다.

도 4에서의 제1 정공 주입층(325), 제1 정공 수송층(321), 제1 유기 발광층(322), 제2 유기 발광층(323) 및 제1 전자 수송층(324)은, 각각 도 2에서의 제1 정공 주입층(125), 제1 정공 수송층(121), 제1 유기 발광층(122), 제2 유기 발광층(123) 및 제1 전자 수송층(324)과 실질적으로 동일하다. 또한, 도 4에서의 제1 정공 주입층(325)와 제1 전자 주입층(326)은, 각각 도 3에서의 제1 정공 주입층(225)와 제1 전자 주입층(226)과 동일하다. 따라서, 자세한 설명은 생략하고, 도 2에 도시된 실시예인 제1 스택발광부(120) 및 도 3에 도시된 실시예인 제1 스택발광부(220) 대비하여, 도 4에 도시된 실시예인 제1 스택발광부(320)에 추가된 구성 요소인, 보조 전자 수송층(327)에 대하여 후술하기로 한다.

제1 유기 발광층(323)으로 전달된 정공이, 전자와 재결합하지 못하여 제1 유기 발광층(323)에서부터 제1 전자 수송층(324)을 넘어 이동할 수 있다. 제1 유기 발광층(323)에서부터 제1 전자 수송층(324)을 넘어 이동하는 것을 최소화하도록, 제1 전자 수송층(324)의 HOMO 에너지 레벨은 제1 유기 발광층(323)의 HOMO 에너지 레벨보다 낮을 수 있다. 즉, 제1 유기 발광층(322) 및 제2 유기 발광층(323) 이외의 영역에서 엑시톤의형성이 최소화하도록, 제1 유기 발광층(323)과 전하 생성층(330)에 정공 저지층(Hole Blocking Layer; HBL)이 더 포함될 수 있다. 이 때, 정공 저지층은, 제1 전자 수송층(324)일 수 있다. 제1 전자 수송층(324)이 정공 저지층의 역할도 하는 경우에, 제1 전자 수송층(324) 상에, 보조 전자 수송층(327)이 더 배치될 수 있다. 보조 전자 수송층(327)은, 제1 전자 수송층(324)을 구성하는 물질을 포함하지 않는, 보조 전자 수송층(327)일 수 있다. 예를 들어, 보조 전자 수송층(327)은 제2 물질(M2)을 포함하지 않는 보조 전자 수송층(327)일 수 있다.

보조 전자 수송층(327)은 제2 전극(350)으로부터 제1 유기 발광층(322) 및 제2 유기 발광층(323)으로의 전자 전달을 원활하게 하는 유기층이다. 보조 전자 수송층(327)은 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), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole) 또는 벤즈티아졸(benzthiazole)중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

제1 스택발광부(320) 안에 서로 다른 색의 광을 방출하는 제1 유기 발광층(322) 및 제2 유기 발광층(323)을 배치함으로써, 색재현율 및 발광 효율이 우수한 유기 발광 소자가 제공될 수 있다. 또한, 제1 유기 발광층(322) 및 제2 유기 발광층(323)의 호스트 물질로서 별도의 물질을 사용하지 않고, 제1 전자 수송층(324) 또는 제1 정공 수송층(321)을 구성하는 물질과 동일한 물질로 구성함으로써, 보다 단순한 구조를 가지는 유기 발광 소자가 제공될 수 있다. 또한, 제1 스택발광부(320)가 단순한 구조를 가짐으로써, 제조 공정이 단순화됨에 따라 유기 발광 소자의 제조 수율이 향상될 수 있다. 또한, 제2 유기 발광층(323)과 제1 전자 수송층(324), 제1 유기 발광층(322)과 제1 전자 수송층(324) 또는 제1 유기 발광층(322)과 제1 정공 수송층(321)이 서로 동일한 물질을 공유함에 따라, 전하 이동을 위한 계면 특성이 우수한 유기 발광 소자가 제공될 수 있다. 또한, 제1 스택발광부(320)가 제1 정공 주입층(325), 제1 전자 주입층(326) 및 보조 전자 수송층(327)을 포함하는 구조를 취함으로써, 제1 유기 발광층(322) 및 제2 유기 발광층(323)으로의 전하 주입이 보다 더 원활하게 이루어질 수 있고, 구동 전압이 감소되는 유기 발광 소자가 제공될 수 있다.

다음에서, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 성능 내지 효과에 대하여 설명한다.

도 5 내지 도 8은 제1 스택발광부에서 황색-녹색-적색 광을 방출하는 1-스택 유기 발광 소자의 전광 특성에 대한 그래프 및 표이다.

도 5는 실시예 1의 EL 스펙트럼과, 비교예 1의 EL 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 도 5에서 X축은 파장을, Y축은 파장에 따른 발광 강도를 의미한다. 실시예 1과 비교예 1은, 황색-녹색-적색 광을 방출하는 1-스택 유기 발광 소자이다. 실시예 1은 도 2에서 설명하였던 제 1 스택발광부(120)를 포함하는 유기 발광 소자이다. 실시예 1은 제1 정공 수송층과 제1 유기 발광층 및 제2 유기 발광층에 걸쳐 공통으로 포함되는 물질이 있는 반면, 비교예 1은 황색-녹색 광과 적색 광을 방출하는 유기 발광 소자이다. 또한, 실시예 1은 제1 전자 수송층과 제1 유기 발광층에 걸쳐 공통으로 포함되는 물질이 있는 반면, 비교예 1은 황색-녹색 광과 적색 광을 방출하는 유기 발광 소자이다. 다시 말해, 실시예 1의 경우, 제1 정공 수송층을 이루는 물질로써 제1 유기 발광층의 호스트 물질 및 제2 유기 발광층의 호스트 물질을 구성하고, 제1 전자 수송층을 이루는 물질로써 제1 유기 발광층의 호스트 물질을 구성한 것에 반하여, 비교예 1의 경우, 제1 유기 발광층을 구성하는 호스트 물질이 제1 정공 수송층이나 제1 전자 수송층에 포함되지 않았고, 제2 유기 발광층을 구성하는 호스트 물질이 제1 정공 수송층에 포함되지 않았다.

실시예 1의 유기 발광 소자는 다음과 같이 제작되었다. 유리 기판에 제1 전극(110)을 형성하였다. 그리고, 제1 전극(110) 상에 제1 정공 수송층(121)을 형성하였다. 그리고, 제1 정공 수송층(121) 상에 제2 유기 발광층(123)을 형성하였다. 그리고, 제2 유기 발광층(123) 상에 제1 유기 발광층(122)을 형성하였다. 그리고, 제1 유기 발광층(122) 상에 제1 전자 수송층(124)을 형성하고, 제1 전자 수송층(124) 상에 제2 전극(150)을 형성하였다. 제1 정공 수송층(121), 제2 유기 발광층(123) 및 제1 유기 발광층(122)을 순차로 형성함에 있어서, 제1 정공 수송층(121), 제2 유기 발광층(123) 및 제1 유기 발광층(122) 세 층에 걸쳐 제1 물질(M1)을 연속적으로 증착하였다. 이 때, 제1 유기 발광층(122) 및 제1 전자 수송층(124) 두 층에 걸쳐 제2 물질(M2)을 또한 연속적으로 증착하였다. 제1 유기 발광층(122)의 형성을 위하여, 제1 물질(M1)과 제2 물질(M2)이 동시에 증착될 때, 제1 도펀트 물질(D1)을 도핑하였다. 그리고 제1 도펀트 물질(D1)을 도핑하기 직전에, 제2 유기 발광층(123)의 형성을 위하여, 제1 물질(M1)이 증착될 때, 제2 도펀트 물질(D2)을 도핑하였다.

한편, 비교예 1의 유기 발광 소자는 다음과 같이 제작되었다. 유리 기판에 제1 전극을 형성하였다. 그리고, 제1 전극 상에 제1 정공 수송층을 형성하였다. 그리고, 제1 정공 수송층 상에 제2 유기 발광층을 형성하였다. 그리고, 제2 유기 발광층 상에 제1 유기 발광층을 형성하였다. 그리고, 제1 유기 발광층 상에 제1 전자 수송층을 형성하고, 제1 전자 수송층 상에 제2 전극을 형성하였다. 실시예 1의 유기 발광 소자의 각 층의 두께와, 그에 대응하는, 비교예 1의 유기 발광 소자의 각 층의 두께는 서로 동일하게 제작되었다. 이 때, 제1 유기 발광층에 포함되는 호스트 물질은, 제1 전자 수송층을 이루는 물질이나 제1 정공 수송층을 이루는 물질과 별개의 물질을 사용하여 제작되었다.

도 5를 참조하면, 실시예 1의 EL 스펙트럼(실선)과 비교예 1의 EL 스펙트럼(점선)에서 모두 황색-녹색 광의 파장에 해당하는 550 nm 내지 570nm 부근의 피크(이하 황색-녹색 피크라 한다)가 나타난다. 실시예 1의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크는, 비교예 1의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크보다 더 높다. 다시 말해, 실시예 1의 유기 발광 소자에서 방출되는 황색-녹색 광의 강도가, 비교예 1의 유기 발광 소자에서 방출되는 황색-녹색 광의 강도보다 더 높다. 또한, 실시예 1의 EL 스펙트럼과 비교예 1의 EL 스펙트럼에서 모두 적색 광의 파장에 해당하는 600 nm 내지 650nm 부근의 피크(이하 적색 피크라 한다)가 나타난다. 실시예 1의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크가 비교예 1의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크보다 더 높은 만큼, 실시예 1의 EL 스펙트럼의 적색 피크가 비교예 1의 EL 스펙트럼의 적색 피크보다 더 낮다. 즉, 유기 발광 소자의 외부 양자 효율에 대응하는 EL 스펙트럼의 적분값은 실시예 1과 비교예 1이 서로 유사하되, 황색-녹색 광의 강도 및 적색 광의 강도는 실시예 1과 비교예 1이 서로 다르다. 도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 외부 양자 효율과 비교예 1의 외부 양자 효율은 서로 유사한 반면에, 실시예 1의 발광 효율이 비교예 1의 발광 효율보다 높다. 실시예 1의 EL 스펙트럼이 비교예 1의 EL 스펙트럼보다, 사용자의 시감도 곡선(가시광선 파장 영역의 광에 대하여, 560 nm 파장 부근에서 사용자의 시감도가 가장 높음을 나타내는 곡선)과 더 많이 중첩하기 때문이다.

도 7은 실시예 1의 휘도에 따른 발광 효율과, 비교예 1의 휘도에 따른 발광 효율을 나타낸 그래프이다. 도 7에서 X축은 휘도를, Y축은 휘도에 따른 발광 효율을 의미한다. 도 7을 참조하면, 실시예 1의 휘도-발광 효율 곡선(실선)이, 비교예 1의 휘도-발광 효율 곡선(점선)보다 일관되게 더 높다. 즉, 휘도에 상관없이, 전(全) 휘도에서 실시예 1의 발광 효율이 비교예 1의 발광 효율보다 높다.

도 8은 실시예 1의 구동 시간에 따른 휘도 감소 비율과, 비교예 1의 구동 시간에 따른 휘도 감소 비율을 나타내는 그래프이다. 도 8에서 X축은 상온(room temperature)에서의 구동 시간을, Y축은 구동 시간에 따른, 초기 휘도 대비 저하된 휘도의 비율 퍼센트를 의미한다. 도 8을 참조하면, 실시예 1의 구동 시간-휘도 감소 비율 곡선(실선)이, 비교계 1의 구동 시간-휘도 감소 비율 곡선(점선)과 거의 중첩한다. 전술한 바와 같이, 동일 휘도 기준으로 실시예 1의 구동 전압과 비교예 1의 구동 전압은 서로 유사하다. 또한, 전(全) 휘도에서 실시예 1의 발광 효율이 비교예 1의 발광 효율보다 높다. 따라서, 실시예 1은 비교예1 보다 더 우수한 전광 특성을 가지면서도, 동등 수준의 수명을 가진다.

실시예 1에서 (1) 제1 정공 수송층을 이루는 물질로써 제1 유기 발광층의 호스트 물질 및 제2 유기 발광층의 호스트 물질을 구성하고, (2) 제1 전자 수송층을 이루는 물질로써 제1 유기 발광층의 호스트 물질을 구성한다. 이로써, 비교예 1의 제1 스택발광부 대비하여, 실시예 1의 제1 스택발광부(120)를 구성하는 물질의 개수가 줄어든다. 비교예 1의 제1 스택발광부 대비하여, 실시예 1의 제1 스택발광부(120)를 구성하는 물질의 개수가 줄어듦으로써, 비교예 1을 제작하는 공정보다 더 쉬운 공정으로 실시예 1을 제작할 수 있다. 또한, 비교예 1의 제1 스택발광부에 포함되는 물질의 개수보다 더 적은 개수의 물질들을 이용하여 실시예 1을 제작하여도, 실시예 1의 제1 스택발광부(120)의 전광 특성은 오히려 비교예 1의 제1 스택발광부의 전광 특성보다 더 우수하다.

도 5 내지 도 8로부터 검증된, 유기 발광 소자(100)의 일 구성 요소에 해당하는 제1 스택발광부(120)에 대한 성능을 기초로, 유기 발광 소자(100)에 대한 성능을 도 9 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

도 9 내지 도 10은 제1 스택발광부에서 황색-녹색-적색 광을 방출하고, 제2 스택발광부에서 청색 광을 방출함으로써, 백색 광을 구현하는 2-스택 유기 발광 소자(100)의 전광 특성에 대한 그래프 및 표이다.

도 9 는 실시예 2의 EL 스펙트럼과, 비교예 2의 EL 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 도 9에서 X축은 파장을, Y축은 파장에 따른 발광 강도를 의미한다. 실시예 2와 비교예 2는, 제1 스택발광부에서 황색-녹색-적색 광을 방출하고 제2 스택발광부에서 청색 광을 방출하는 2-스택 유기 발광 소자로서, 백색 광을 구현하는 소자이다.

실시예 2는 실시예 1의 구조에, 도 1의 유기 발광 소자(100)의 구성 요소인 전하 생성층(130) 및 제2 스택발광부(140)를 더 포함하는 구조로 제작되었다. 반면에, 비교예 2는 비교예 1의 구조에, 실시예 2에 포함된 전하 생성층(130) 및 제2 스택발광부(140)와 동일한, 전하 생성층 및 제2 스택발광부를 포함하는 구조로 제작되었다.

다만, 실시예 2와 달리, 비교예 2는 제1 정공 수송층과 제1 유기 발광층에 걸쳐 공통으로 포함되는 물질을 가지지 않는다. 또한, 실시예 2와 달리, 비교예 2는 제1 정공 수송층과 제2 유기 발광층에 걸쳐 공통으로 포함되는 물질을 가지지 않는다. 또한, 실시예 2와 달리, 비교예 2는 제1 유기 발광층과 제1 전자 수송층에 걸쳐 공통으로 포함되는 물질을 가지지 않는다.

다시 말해, 실시예 2의 경우, 제1 유기 발광층과 제2 유기 발광층에서 공통적으로 포함하는 호스트 물질에 의해, 제1 정공 수송층이 구성되고, 제1 유기 발광층에서만 포함하는 호스트 물질에 의해, 제1 전자 수송층이 구성되었다. 반면, 비교예 2의 경우, 제1 유기 발광층과 제1 정공 수송층이 공유하는 물질이 없고, 제2 유기 발광층과 제1 정공 수송층이 공유하는 물질이 없고, 제1 유기 발광층과 제1 전자 수송층이 공유하는 물질이 없다.

실시예 1에 대비하여, 실시예 2는 전하 생성층(130)과 제2 스택 발광부(140)이 더 추가된 구조이다. 비교예 1 대비하여, 비교예 2는 전하 생성층과 제2 스택발광부가 더 추가된 구조이다. 실시예 2를 구성하는 각 층의 두께와, 그에 대응하는, 비교예 2를 구성하는 각 층의 두께는 서로 동일하게 제작되었다.

도 9를 참조하면, 실시예 2의 EL 스펙트럼(실선)과 비교예 2의 EL 스펙트럼(점선)은 모두, 청색 광의 파장에 해당하는 460 nm 부근의 피크(이하 청색 피크라 한다)를 가진다. 실시예 2의 EL 스펙트럼의 청색 피크와, 비교예 2의 EL 스펙트럼의 청색 피크는 거의 일치한다. 이로부터, 실시예 2의 제1 스택발광부(120)와 비교예 2의 제1 스택발광부가 서로 다르다 하여도, 그로 인하여 실시예 2의 제2 스택발광부(140)의 전광 특성과 비교예 2의 제2 스택발광부의 전광 특성에 차이가 없음을 확인할 수 있다.

또한, 실시예 2의 EL 스펙트럼과 비교예 2의 EL 스펙트럼은 모두, 황색-녹색 피크를 가진다. 그리고, 실시예 2의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크가, 비교예 2의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크보다 더 높다. 다시 말해, 실시예 2의 유기 발광 소자에서 방출되는 황색-녹색 광의 강도가, 비교예 2의 유기 발광 소자에서 방출되는 황색-녹색 광의 강도보다 더 높다. 또한, 실시예 2의 EL 스펙트럼과 비교예 1의 EL 스펙트럼은 모두 적색 피크를 가진다. 실시예 2의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크가 비교예 2의 EL 스펙트럼의 황색-녹색 피크보다 더 높은 만큼, 실시예 2의 EL 스펙트럼의 적색 피크가 비교예 1의 EL 스펙트럼의 적색 피크보다 더 낮다. 즉, 유기 발광 소자의 외부 양자 효율에 대응하는 EL 스펙트럼의 적분값은 실시예 2와 비교예 2이 서로 유사하되, 황색-녹색 광의 강도 및 적색 광의 강도는 실시예 2과 비교예 2이 서로 다르다. 유기 발광 소자의 외부 양자 효율에 대응하는 EL 스펙트럼의 적분값은 실시예 2와 비교예 2이 서로 유사하되, 도 10에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 발광 효율이 비교예 2의 발광 효율보다 더 높다. 실시예 2의 EL 스펙트럼이 비교예 2의 EL 스펙트럼보다, 사용자의 시감도 곡선(가시광선 파장 영역의 광에 대하여, 560 nm 부근에서 사용자의 시감도가 가장 높음을 나타내는 곡선)과 더 많이 중첩하기 때문이다.

실시예 2에서 (1) 제1 정공 수송층을 이루는 물질로써 제1 유기 발광층의 호스트 물질 및 제2 유기 발광층의 호스트 물질을 구성하고, (2) 제1 전자 수송층을 이루는 물질로써 제1 유기 발광층의 호스트 물질을 구성한다. 이로써, 비교예 2의 제1 스택발광부 대비하여, 실시예 2의 제1 스택발광부(120)를 구성하는 물질의 개수가 줄어든다. 비교예 2의 제1 스택발광부 대비하여, 실시예 2의 제1 스택발광부(120)를 구성하는 물질의 개수가 줄어듦으로써, 비교예 2을 제작하는 공정보다 더 쉬운 공정으로 실시예 2를 제작할 수 있다. 또한, 비교예 2의 제1 스택발광부에 포함되는 물질의 개수보다 더 적은 개수의 물질들을 이용하여 실시예 2을 제작하여도, 실시예 2의 제1 스택발광부(120)의 전광 특성은 오히려 비교예 2의 제1 스택발광부의 전광 특성보다 더 우수하다.

본 발명의 예시적인 다양한 실시예에 따른 유기 발광 소자는 아래와 같이 설명될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기 발광층의 복수의 호스트 물질들은 두 개의 호스트 물질들을 의미하고, 두 개의 호스트 물질들은 각각 제1 물질과 상기 제2 물질일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기 발광층은 황색-녹색 광을 방출하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제2 유기 발광층은 적색 광을 방출하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기 발광층에 도핑된 제1 도펀트 물질의 양이, 제2 유기 발광층에 도핑된 제2 도펀트 물질의 양보다 더 많고, 제1 도펀트 물질이 제1 유기 발광층에 중량비 10 % 이상 20 % 이하로 도핑될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제2 도펀트 물질이 제 2 유기 발광층에 중량비 2 % 이상 4 % 이하로 도핑될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제2 유기 발광층의 두께는 50 Å 이상 150 Å 이하일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기 발광층의 두께는, 제2 유기 발광층의 두께보다 두꺼우며, 100 Å 이상 500 Å 이하일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 유기 발광 소자는 제1 유기 발광층 및 제1 전자 수송층 상에 제2 물질을 포함하지 않는 보조 전자 수송층을 더 포함하고, 제1 전자 수송층의 HOMO 에너지 레벨은, 제1 유기 발광층에서부터 제1 전자 수송층을 넘어 정공이 이동하지 않도록, 제1 유기 발광층의 HOMO 에너지 레벨보다 더 낮을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 정공 수송층, 제2 유기 발광층, 제1 유기 발광층 및 제1 전자 수송층에 의해 제1 스택발광부가 구성되고, 유기 발광 소자는, 제1 스택발광부 상에 배치되고, 제2 정공 수송층, 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 유기 발광층 및 제2 전자 수송층에 의해 구성되는 제2 스택 발광부; 및 제1 스택발광부와 제2 스택발광부 사이에 배치되는 전하 생성층을 더 포함할 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 서로 대향하는 제1 정공 수송층과 제1 전자 수송층; 및 제1 정공 수송층과 제1 전자 수송층 사이에 배치되고, 서로 동일한 호스트 물질을 공유하되, 서로 다른 색 광을 방출하도록 구성된, 제1 유기 발광층과 제2 유기발광층을 포함하고, 상기 서로 동일한 호스트 물질은 제1 정공 수송층을 이루는 물질과 동일한 물질이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 정공 수송층을 이루는 물질의 정공이동도의 절대값이, 제1 전자 수송층을 이루는 물질의 전자이동도의 절대값보다 더 클 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기 발광층이 제2 유기 발광층보다, 제1 정공 수송층에 더 가까이 있고, 제2 유기 발광층이 제1 유기 발광층보다, 제1 전자 수송층에 더 가까이 있을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기 발광층에서 방출되는 광의 강도가, 제2 유기 발광층에서 방출되는 광의 강도보다 더 클 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 유기 발광층은 황색-녹색 광을 방출하고, 제2 유기 발광층은 적색 광을 방출하도록 구성될 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자는 정공 수송 타입의 제1 물질로 이루어진 제1 정공 수송층; 전자 수송 타입의 제2 물질로 이루어진 제1 전자 수송층; 제1 물질과 제2 물질의 중첩 영역에 배치되는 제1 유기 발광층; 및 제1 물질과 제2 물질의 중첩 영역 이외의 영역에 배치되고, 제1 유기 발광층에서 발생되는 광의 강도보다 낮은 강도의 광이 발생되는 제2 유기 발광층;을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 유기 발광 소자는 서로 대향하는 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함하고, 제1 정공 수송층, 제1 전자 수송층, 제1 유기 발광층 및 제2 유기 발광층은, 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치되고, 제1 물질과 제2 물질의 중첩 영역 이외의 영역이란, 제1 물질과 제2 물질의 중첩 영역을 기준으로 제1 전극과 가까운 영역일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 소자에서, 제1 물질과 제2 물질의 중첩 영역을 기준으로 제1 전극과 가까운 영역은 제2 물질 없이, 제1 물질을 포함할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 다양한 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 다양한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 유기 발광 소자 110: 제1 전극
120, 220, 320: 제1 스택발광부 130: 전하 생성층
140: 제2 스택발광부 150: 제2 전극
121, 221, 321: 제1 정공 수송층 122, 222, 322: 제1 유기 발광층
123, 223, 323: 제2 유기 발광층 124, 224, 324: 제1 전자 수송층
225, 325: 제1 정공 주입층 226, 326: 제1 전자 주입층
327: 보조 전자 수송층 131: N형 전하 생성층
132: P형 전하 생성층
M1: 제1 물질 M2: 제2 물질
D1: 제1 도펀트 물질 D2: 제2 도펀트 물질

Claims

정공 수송 타입의 제1 물질로 이루어진 제1 정공 수송층;
전자 수송 타입의 제2 물질로 이루어진 제1 전자 수송층;
상기 제1 전자 수송층과 상기 제1 정공 수송층 사이에, 상기 제1 물질과 상기 제2 물질을 복수의 호스트 물질들로서 포함하는 제1 유기 발광층; 및
상기 제1 유기 발광층과 상기 제1 정공 수송층 사이에, 상기 제1 물질을 단일 호스트 물질로서 포함하는 제2 유기 발광층;을 포함하고,
상기 제2 유기 발광층에서 방출되는 광의 파장은 상기 제1 유기 발광층에서 방출되는 광의 파장보다 긴, 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층의 상기 복수의 호스트 물질들은 두 개의 호스트 물질들을 의미하고, 상기 두 개의 호스트 물질들은 각각 상기 제1 물질과 상기 제2 물질인, 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층은 황색-녹색 광을 방출하도록 구성된, 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 제2 유기 발광층은 적색 광을 방출하도록 구성된, 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층에 도핑된 제1 도펀트 물질의 양이, 상기 제2 유기 발광층에 도핑된 제2 도펀트 물질의 양보다 더 많고,
상기 제1 도펀트 물질은 상기 제1 유기 발광층에 중량비 10 % 이상 20 % 이하로 도핑된, 유기 발광 소자.
제5항에 있어서,
상기 제2 도펀트 물질은 상기 제2 유기 발광층에 중량비 2 % 이상 4 % 이하로 도핑된, 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 제2 유기 발광층의 두께는 50 Å 이상 150 Å 이하인, 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층의 두께는, 상기 제2 유기 발광층의 두께보다 두꺼우며, 100 Å 이상 500 Å 이하인, 유기 발광 소자.
제1항에 있어서,
상기 제1 전자 수송층 상에, 상기 제2 물질을 포함하지 않는 보조 전자 수송층을 더 포함하고,
상기 제1 전자 수송층의 HOMO 에너지 레벨은, 상기 제1 유기 발광층에서부터 상기 제1 전자 수송층을 넘어 정공이 이동하지 않도록, 상기 제1 유기 발광층의 HOMO 에너지 레벨보다 더 낮은, 유기 발광 소자.
제3항에 있어서,
상기 제1 정공 수송층, 상기 제2 유기 발광층, 상기 제1 유기 발광층 및 상기 제1 전자 수송층에 의해 제1 스택발광부가 구성되고,
상기 유기 발광 소자는,
상기 제1 스택발광부 상에 배치되고, 제2 정공 수송층, 청색 광을 방출하도록 구성된 제3 유기 발광층 및 제2 전자 수송층에 의해 구성되는 제2 스택발광부; 및
상기 제1 스택발광부와 상기 제2 스택발광부 사이에 배치되는 전하 생성층을 더 포함하는, 유기 발광 소자.
서로 대향하는 제1 정공 수송층과 제1 전자 수송층; 및
상기 제1 정공 수송층과 제1 전자 수송층 사이에 배치되고, 서로 동일한 호스트 물질을 공유하며, 서로 다른 색의 광을 방출하도록 구성된, 제1 유기 발광층과 제2 유기 발광층을 포함하고,
상기 서로 동일한 호스트 물질은 상기 제1 정공 수송층을 이루는 물질과 동일한 물질이고,
상기 제1 유기 발광층이 복수의 호스트 물질들을 포함하고, 상기 제2 유기 발광층이 단일 호스트 물질을 포함하는, 유기 발광 소자.
제11항에 있어서,
상기 제1 정공 수송층을 이루는 물질의 정공이동도의 절대값이, 상기 제1 전자 수송층을 이루는 물질의 전자이동도의 절대값보다 더 큰, 유기 발광 소자.
제12항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층이 상기 제2 유기 발광층보다, 상기 제1 전자 수송층에 더 가까이 있고,
상기 제2 유기 발광층이 상기 제1 유기 발광층보다, 상기 제1 정공 수송층에 더 가까이 있는, 유기 발광 소자.
제13항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층에서 방출되는 광의 강도가 상기 제2 유기 발광층에서 방출되는 광의 강도보다 더 큰, 유기 발광 소자.
제14항에 있어서,
상기 제1 유기 발광층은 황색-녹색 광을 방출하고, 상기 제2 유기 발광층은 적색 광을 방출하도록 구성된, 유기 발광 소자.
정공 수송 타입의 제1 물질로 이루어진 제1 정공 수송층;
전자 수송 타입의 제2 물질로 이루어진 제1 전자 수송층;
상기 제1 물질과 상기 제2 물질의 중첩 영역에 배치되는 제1 유기 발광층; 및
상기 제1 물질과 상기 제2 물질의 중첩 영역 이외의 영역에 배치되고, 상기 제1 유기 발광층에서 발생되는 광의 강도보다 낮은 강도의 광이 발생되는 제2 유기 발광층;을 포함하고,
상기 제1 유기 발광층이 복수의 호스트 물질들을 포함하고, 상기 제2 유기 발광층이 단일 호스트 물질을 포함하는, 유기 발광 소자.
제16항에 있어서,
서로 대향하는 제1 전극 및 제2 전극을 더 포함하고,
상기 제1 물질과 상기 제2 물질의 중첩 영역 이외의 영역은 상기 제1 물질과 상기 제2 물질의 중첩 영역을 기준으로 상기 제2 전극보다 상기 제1 전극과 가까운 영역인, 유기 발광 소자.
제17항에 있어서,
상기 제1 물질과 상기 제2 물질의 중첩 영역을 기준으로 상기 제1 전극과 가까운 영역은 상기 제2 물질 없이, 상기 제1 물질을 포함하는, 유기 발광 소자.