KR20180061073A - Light emitting diode and orgnic light emitting didoe display device having improved light properites - Google Patents

Light emitting diode and orgnic light emitting didoe display device having improved light properites Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a light emitting diode having a tandem structure in which two or more light emitting units are stacked. In the light emitting diode, a charge generating layer positioned between the light emitting units and, as necessary, a hole injection layer have a structure in which an inorganic layer and an organic layer are stacked. Even if the temperature rises due to the driving of the light emitting diode, the durability of the charge generating layer and/or the hole injection layer is not lowered because of the relatively stable inorganic layer. Thus, the charge generating property and the hole injection property in the charge generating layer and/or the hole injection layer can be maintained, so that the light emission efficiency of the light emitting diode can be maximized. The charge can be stably supplied from the charge generating layer and/or the hole injection layer having a laminated structure of the inorganic layer and the organic material layer, so that the voltage for driving the light emitting diode is lowered. The light emitting diode can be driven with small power consumption and the stress on the material constituting the light emitting diode can be reduced to improve the lifetime of the light emitting diode.

Description

발광 특성이 개선된 발광다이오드 및 유기발광다이오드 표시장치{LIGHT EMITTING DIODE AND ORGNIC LIGHT EMITTING DIDOE DISPLAY DEVICE HAVING IMPROVED LIGHT PROPERITES}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a light emitting diode and an organic light emitting diode (OLED)

본 발명은 표시장치에 사용되는 발광다이오드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 특성이 개선된 탠덤 구조를 가지는 유기발광다이오드 및 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode used in a display device, and more particularly, to an organic light emitting diode and an organic light emitting diode display device having a tandem structure with improved light emission characteristics.

표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자 중 하나로서 발광다이오드를 포함하며 유기전계발광소자(organic electroluminescent device: OELD)라고도 불리는 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode (OLED) display device)의 기술이 빠른 속도로 발전하고 있다.2. Description of the Related Art [0002] There is a growing demand for a flat display device having a small space occupancy due to the enlargement of a display device. One of such flat display devices is an OLED display device including a light emitting diode and also called an organic electroluminescent device (OELD) (organic light emitting diode (OLED) display device) technology is rapidly developing.

발광다이오드는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기발광층에 전하를 주입하면 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 플라스틱 같은 휠 수 있는(flexible) 투명 기판 위에도 소자를 형성할 수 있을 뿐 아니라, 낮은 전압에서 (10V 이하) 구동이 가능하고, 또한 전력 소모가 비교적 적으며, 색순도가 뛰어나다는 장점이 있다. When a charge is injected into an organic light emitting layer formed between an electron injection electrode (cathode) and a hole injection electrode (anode), the light emitting diode is a device that emits light while paired with electrons. The device can be formed on a flexible transparent substrate such as a plastic substrate. Further, the device can be driven at a low voltage (10 V or less), has relatively low power consumption, and has excellent color purity.

유기발광다이오드 표시장치에서 사용되는 발광다이오드는 전자 주입 전극(음극)과 정공 주입 전극(양극) 사이에 형성된 유기 소재의 발광층에 전하를 주입하면 전자(electron)와 정공(hole)이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 유기발광층에서 전자와 정공이 만나서 엑시톤(Exciton)을 형성되고 이 에너지에 의하여 유기발광층에 포함된 유기 화합물이 여기 상태(excited state)가 되는데, 유기 화합물이 여기 상태에서 바닥상태(ground state)로 에너지 전이가 발생하고, 발생한 에너지를 빛으로 방출하여 발광한다. In a light emitting diode used in an organic light emitting diode display, electrons and holes are paired when charges are injected into an organic light emitting layer formed between an electron injection electrode (cathode) and a hole injection electrode (anode) It is a device that extinguishes light. In the organic light emitting layer, electrons and holes meet to form an exciton, and the organic compound contained in the organic light emitting layer becomes an excited state due to the energy. When the organic compound is excited in an excited state to a ground state Transition occurs, and the generated energy is emitted to emit light.

발광다이오드의 성능을 더욱 개선시키고 백색 발광다이오드를 구현할 수 있도록, 복수의 단위 소자들을 적층시킴으로써 제조되는 탠덤(tandem) 구조를 가지는 발광다이오드가 제안되었다. 이러한 탠덤 구조의 발광다이오드는, 각 단위 소자에 양전하 및 음전하를 각각 공급하기 위하여 각 단위 소자들 사이에 배치되는 전하생성층(charge generation layer, CGL)을 포함한다.There has been proposed a light emitting diode having a tandem structure which is manufactured by stacking a plurality of unit elements so that the performance of the light emitting diode is further improved and a white light emitting diode can be realized. The light emitting diode of such a tandem structure includes a charge generation layer (CGL) disposed between each unit element for supplying a positive charge and a negative charge to each unit element, respectively.

탠덤 구조를 가지는 종래 발광다이오드에서 2개의 단위 소자들 사이에 위치하는 전하생성층의 소재로서 유기물이 사용되었다. 하나의 발광 유닛으로 구성되는 단층 구조의 발광다이오드에 비하여, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드는 2개 이상의 발광물질층과, 보다 많은 전하 이동층 소재로 이루어져 있다. 따라서 탠덤 구조의 발광다이오드에서는 단층 구조의 발광다이오드에 비하여 상대적으로 구동 전압이 상승한다. 구동 전압이 상승하면서 발생하는 주울 열(Joule's heat)으로 인하여 발광다이오드의 온도가 상승하게 되고, 이에 따라 전하생성층을 구성하는 유기물이 열화되여 재료의 특성이 변형되거나 결합이 끊어지는 등 전하생성층의 내구성이 저하된다. 결과적으로, 전하생성층에서 의도하였던 전하 생성 기능이 충분히 발휘되지 못하게 되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드에서 발광 효율이 저감되고, 소자 수명이 저하되는 문제가 발생한다. In the conventional light emitting diode having a tandem structure, an organic material is used as a material of the charge generation layer located between two unit elements. The light emitting diode having a tandem structure is composed of two or more light emitting material layers and a larger number of charge transporting layer materials than the light emitting diode having a single layer structure composed of one light emitting unit. Therefore, the driving voltage of the light emitting diode of the tandem structure is relatively higher than that of the single-layered light emitting diode. The temperature of the light emitting diode rises due to the Joule's heat generated as the driving voltage rises and the organic material constituting the charge generation layer deteriorates to deform the characteristics of the material or break the bond, The durability of the substrate is deteriorated. As a result, the charge generation function intended in the charge generation layer can not be sufficiently exhibited, resulting in a reduction in the luminous efficiency in the light emitting diode having the tandem structure and a problem that the lifetime of the device is deteriorated.

본 발명의 목적은 고온에서도 열화가 적고 내구성이 향상된 소재 및 구조를 채택한 발광다이오드와 이를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공하고자 하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a light emitting diode employing a material and structure with less deterioration and improved durability even at a high temperature, and an organic light emitting diode display including the same.

본 발명의 다른 목적은 발광 효율 및 소자 수명이 개선된 발광다이오드와 이를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode having improved luminous efficiency and device life and an organic light emitting diode display device including the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 발광 유닛 사이에 위치하는 전하생성층, 구체적으로 P타입 전하생성층이 무기물층과 유기물층이 적층되어 있는, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode having a tandem structure in which a charge generating layer located between light emitting units, specifically, a P-type charge generating layer, is laminated with an inorganic layer and an organic layer.

전하생성층은 무기물층-유기물층 또는 유기물층-무기물층이 순차 적층되는 구조를 가질 수 있다. The charge generating layer may have a structure in which an inorganic layer-an organic layer or an organic layer-an inorganic layer is sequentially laminated.

일례로, 전하생성층은 제 1 무기물층-유기물층-제 2 무기물층으로 적층되거나, 제 1 유기물층-무기물층-제 2 유기물층으로 적층될 수 있다. In one example, the charge generating layer may be laminated with a first inorganic layer-organic layer-second inorganic layer, or a first organic layer-inorganic layer-second organic layer.

필요한 경우에 무기물층-유기물층 또는 유기물층-무기물층이 2회 이상 반복적으로 순차 적층될 수도 있다. If necessary, the inorganic layer-organic layer or the organic layer-inorganic layer may be repeatedly and repeatedly deposited two or more times.

이때, 발광 유닛을 구성하는 적어도 하나의 정공주입층이 또한 무기물층과 유기물층이 적층되는 구조를 가질 수 있다.At this time, at least one hole injection layer constituting the light emitting unit may have a structure in which an inorganic layer and an organic material layer are laminated.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 전술한 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting diode display including the light emitting diode having the tandem structure.

본 발명은 2개 이상의 발광 유닛이 적층(stack)되어 있는 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드에서, 발광 유닛 사이에 위치하는 P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층이 무기물층과 유기물층이 적층되는 구조를 가지는 발광다이오드를 제안한다. The present invention relates to a light emitting diode having a tandem structure in which two or more light emitting units are stacked, in which a P-type charge generation layer and / or a hole injection layer located between light emitting units are stacked with an inorganic layer and an organic layer ≪ / RTI > proposes a light emitting diode.

탠덤 구조를 가지는 발광다이오드에서 상대적으로 열에 안정적인 무기물층과 유기물층으로 이루어지는 P타입 전하생성층 및 정공주입층의 구조를 채택하여, P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층을 구성하는 소재의 열화를 방지할 수 있다. 이에 따라, P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층의 내구성이 향상되어 정공 생성 및 정공 주입 특성을 유지, 향상시킬 수 있다. In the light emitting diode having a tandem structure, the structure of the P-type charge generating layer and the hole injecting layer made of a relatively thermally stable inorganic material layer and an organic material layer is adopted and the deterioration of the material constituting the P-type charge generating layer and / . Accordingly, the durability of the P-type charge generation layer and / or the hole injection layer is improved, and the hole generation and hole injection characteristics can be maintained and improved.

뿐만 아니라, 유기물 소재만을 적용한 P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층에 비하여 무기물층과 유기물층을 함께 적층한 P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층을 이용하는 경우, 정공 생성 능력이 향상되면서 발광다이오드의 구동 전압을 낮출 수 있어서 소비 전력을 또한 낮출 수 있다. In addition, when a P-type charge generation layer and / or a hole injection layer in which an inorganic layer and an organic material layer are stacked together as compared with a P-type charge generation layer and / or a hole injection layer using only an organic material are used, The driving voltage of the diode can be lowered and the power consumption can be further reduced.

이처럼, 발광다이오드를 구성하는 소재가 열화되지 않기 때문에, 발광다이오드의 발광 효율을 극대화할 수 있으며, 발광다이오드의 수명을 개선하여 장 수명의 발광 소자를 구현할 수 있으며, 고 순도의 백색 구현이 가능하다.Since the material constituting the light emitting diode is not deteriorated as described above, it is possible to maximize the light emitting efficiency of the light emitting diode, improve the lifetime of the light emitting diode, realize a light emitting element with a long life, and realize a high purity white color .

도 1은 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 제 2 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 제 3 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 제 4 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 제 5 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 제 6 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 제 7 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 제 8 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10 내지 도 13은 각각 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 제조된 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드에서 전압-전류밀도, 전류밀도-전류 효율, 전류밀도-전력 효율 및 시간-소자 수명을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 14 내지 도 17은 각각 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라 제조된 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드에서 전압-전류밀도, 전류밀도-전류 효율, 전류밀도-전력 효율 및 시간-소자 수명을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a light emitting diode having a tandem structure according to a first exemplary embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to a second exemplary embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to a third exemplary embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary fifth embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary sixth embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary seventh embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary eighth embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view schematically showing an organic light emitting diode display including a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIGS. 10 to 13 are graphs showing voltage-current density, current density-current efficiency, current density-power efficiency, and time-element lifetime of a light emitting diode having a tandem structure manufactured according to an exemplary embodiment of the present invention Fig.
FIGS. 14 to 17 are graphs showing voltage-current density, current density-current efficiency, current density-power efficiency and time-element lifetime in a light emitting diode having a tandem structure manufactured according to another exemplary embodiment of the present invention Fig.

이하, 필요한 경우에 첨부하는 도면을 참조하면서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings where necessary.

도 1은 본 발명의 예시적인 제 1 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제 1 실시형태에 따른 발광다이오드(100)는 서로 마주하는 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(120)과, 제 1 전극(110)과 제 2 전극(120) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 130)과, 제 1 발광 유닛(130)과 제 2 전극(120) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 140)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(130, 140) 사이에 위치하는 전하생성층(150)을 포함한다. 1 is a schematic view of a light emitting diode having a tandem structure according to a first exemplary embodiment of the present invention. 1, the light emitting diode 100 according to the first embodiment includes a first electrode 110 and a second electrode 120 facing each other, a first electrode 110 and a second electrode 120 A second light emitting unit (upper light emitting unit) 140 positioned between the first light emitting unit 130 and the second electrode 120, and a second light emitting unit And a charge generation layer 150 located between the first and second light emitting units 130 and 140.

제 1 전극(110)은 일함수(work function) 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극(anode)일 수 있다. 일례로, 제 1 전극(110)은 인듐-주석-산화물(indium-tin-oxide; ITO), 인듐-아연-산화물(indium-zinc-oxide, IZO), 인듐-주석-아연-산화물(indium-tin-zinc oxide; ITZO), 인듐-구리-산화물(indium-copper-oxide; ICO), 아연산화물(ZnO) 및/또는 알루미늄:아연산화물(Al:ZnO; AZO)으로 이루어질 수 있다. The first electrode 110 may be made of a conductive material having a relatively large work function value and may be an anode. For example, the first electrode 110 may include indium-tin-oxide (ITO), indium-zinc-oxide (IZO), indium- tin-zinc oxide (ITZO), indium-copper-oxide (ICO), zinc oxide (ZnO) and / or aluminum: zinc oxide (Al: ZnO; AZO).

제 2 전극(120)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극(cathode)일 수 있다. 예를 들어, 제 2 전극(120)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 은(Ag) 또는 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg)과 같은 이들의 조합이나 합금으로 이루어질 수 있다. The second electrode 120 is made of a conductive material having a relatively low work function value and may be a cathode. For example, the second electrode 120 may be formed of a combination or alloy thereof such as aluminum (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), silver (Ag), or aluminum-magnesium alloy (AlMg).

제 1 발광 유닛(130)은 정공주입층(hole injection layer, HIL, 131)과 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, hole transfer layer, HTL, 132)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, emission material layer, EML, 134)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, electron transfer layer, ETL, 138)을 포함한다. The first light emitting unit 130 includes a hole injection layer (HIL) 131, a first hole transport layer (HTL) 132, a first light emitting material layer an emission material layer (EML) 134, and a first electron transport layer (ETL) 138.

정공주입층(131)은 제 1 전극(110)과 제 1 발광물질층(134) 사이, 보다 구체적으로는 제 1 정공수송층(132) 사이에 위치하며, 무기물인 제 1 전극(110)과 유기물인 제 1 정공수송층(132) 사이의 계면 특성을 향상시킨다. 일례로, 정공주입층(131)은 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민(4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine; MTDATA, m-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; NPD, α-NPB), 1,4,5,8,9,11-헥사아자트리페닐렌헥사카보니트릴(1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile; HAT-CN), 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; F4TCNQ) 및/또는 N-(바이페닐-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 물질일 수 있다. The hole injection layer 131 is located between the first electrode 110 and the first light emitting material layer 134 and more specifically between the first hole transporting layer 132 and the first electrode 110, The first hole transporting layer 132 and the first hole transporting layer 132 are formed. For example, the hole injection layer 131 may be formed by a combination of 4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA, m- MTDATA), copper phthalocyanine (CuPc), tris (4-carbazoyl-9-yl-phenyl) amine (TCTA), N, N'-di Phenyl-N, N'-bis (1-naphthyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine , 1'-biphenyl-4,4'-diamine, NPD, alpha-NPB), 1,4,5,8,9,11-hexaazatriphenylene hexacarbonitrile (1,4,5,8,9 , 11-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile (HAT-CN), 1,3,5-tris [4- (diphenylamino) phenyl] benzene (3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS), 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8- Tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (F4TCNQ) and / or N- (biphenyl-4-yl) - (9- phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene- 3-yl) phenyl) -9H-fluoren-2-amine), and the like.

예를 들어, 정공주입층(131)의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 정공주입층(131)의 두께가 1 nm 이상이면 정공 주입 특성을 향상시킬 수 있고, 150 nm 이하이면 정공주입층(131)의 두께 증가에 의한 구동 전압 상승 문제를 방지할 수 있다. 정공주입층(131)은 발광다이오드의 구조나 특성에 따라 생략될 수도 있다.For example, the thickness of the hole injection layer 131 may be 1 to 150 nm. When the thickness of the hole injection layer 131 is 1 nm or more, hole injection characteristics can be improved. When the thickness of the hole injection layer 131 is 150 nm or less, a problem of increase in driving voltage due to an increase in thickness of the hole injection layer 131 can be prevented. The hole injection layer 131 may be omitted depending on the structure and characteristics of the light emitting diode.

제 1 정공수송층(132)은 정공주입층(131)과 제 1 발광물질층(134) 사이에 위치하고, 제 1 발광물질층(134)은 제 1 정공수송층(132)와 제 1 전자수송층(136) 사이에 위치하며, 제 1 전자수송층(136)은 제 1 발광물질층(134)과 전하생성층(150) 사이에 위치한다. The first hole transporting layer 132 is located between the hole injection layer 131 and the first light emitting material layer 134 and the first light emitting material layer 134 is between the first hole transporting layer 132 and the first electron transporting layer 136 And the first electron transporting layer 136 is located between the first light emitting material layer 134 and the charge generating layer 150.

제 2 발광 유닛(140)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 142)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 144)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 346)과, 전자주입층(electron injection layer, EIL, 148)을 포함한다. 제 2 정공수송층(142)은 전하생성층(150)과 제 2 발광물질층(144) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(144)은 제 2 정공수송층(142)과 제 2 전극(120) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(146)은 제 2 발광물질층(144)과 제 2 전극(120) 사이에 위치하며, 전자주입층(148)은 제 2 전자수송층(146)과 제 2 전극(120) 사이에 위치한다.The second light emitting unit 140 includes a second hole transporting layer 142, a second light emitting material layer 144, a second electron transporting layer (upper electron transporting layer) 346, And an electron injection layer (EIL) 148. The second hole transport layer 142 is located between the charge generation layer 150 and the second light emitting material layer 144 and the second light emitting material layer 144 is located between the second hole transport layer 142 and the second electrode 120. [ Respectively. The second electron transport layer 146 is located between the second light emitting material layer 144 and the second electrode 120 and the electron injection layer 148 is located between the second electron transport layer 146 and the second electrode 120 .

제 1 및 제 2 정공수송층(132, 142)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-p-tolylamine), 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 first and second hole transporting layers 132 and 142 are formed of N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine TPD), NPD, MTDATA, 1,3-bis (N-carbazolyl) -1,3'-diphenyl-N, N'- Tris (trifluoromethyl) benzene, mCP), CuPC, TCTA, tris (trifluorovinyl ether) -tris (4-carbazolyl-9- tris [4- (diethylamino) phenyl] amine, N- (biphenyl-4-yl) Phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine (tri (tert-butoxycarbonyl) phenyl-9H-carbazol-3-yl) -phenyl] - < / RTI > Amine (N- [1,1'-biphenyl] -4-yl-9,9-diMethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazol- Bis (N-carbazolyl) -1,1'-biphenyl (CBP) and / or 1,1-bis (4- (N, N'-di (p-tolyl) ami (N, N'-di (ptolyl) amino) phenyl) cyclohexane; and TAPC).

제 1 정공수송층(132) 및 제 2 정공수송층(142) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 정공수송층(132, 142)의 두께가 1 nm 이상이면 정공 수송 특성을 향상시킬 수 있고, 150 nm 이하이면 제 1 및 제 2 정공수송층(132, 142)의 두께 증가에 의한 구동 전압 상승 문제를 방지할 수 있다. 제 1 정공수송층(132)과 제 2 정공수송층(142)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The thickness of each of the first hole transporting layer 132 and the second hole transporting layer 142 may be 1 to 150 nm. If the thickness of the first and second hole transporting layers 132 and 142 is 1 nm or more, the hole transporting property can be improved. If the thickness is 150 nm or less, the thickness of the first and second hole transporting layers 132 and 142 It is possible to prevent the problem of a rise in driving voltage caused by the above. The first hole transport layer 132 and the second hole transport layer 142 may be made of the same material or may be made of different materials.

하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 및 제 2 발광물질층(134, 144) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 도펀트 소재는 호스트 소재를 기준으로 대략 1 내지 30 중량%의 비율로 첨가될 수 있다. In one exemplary embodiment, each of the first and second emissive material layers 134 and 144 may be doped with a host and emit different colors. The dopant material may be added in a proportion of approximately 1 to 30 weight percent based on the host material.

일례로, 제 1 발광물질층(134)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 제 1 발광물질층(134)이 청색 발광물질층인 경우, 청색(Blue) 발광물질층, 진청색(Dark Blue) 발광물질층 또는 스카이 블루(Sky Blue) 발광물질층 중 하나를 포함한다. 또는, 제 1 발광물질층(134)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다.For example, the first light emitting material layer 134 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. A blue light emitting material layer, a dark blue light emitting material layer, or a sky blue light emitting material layer when the first light emitting material layer 134 is a blue light emitting material layer. Alternatively, the first luminescent material layer 134 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(144)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(134)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(144)은 청색보다 장파장인 녹색(G), 황록색(YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 144 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (YG) In one exemplary embodiment, the first luminescent material layer 134 emits blue light and the second luminescent material layer 144 may emit green (G), yellow green (YG), or orange have.

예를 들어, 제 1 발광물질층(134)이 청색 광을 발광하는 경우, 제 1 발광물질층(134)은 안트라센(anthracene) 유도체, 파이렌(pyrene) 유도체 및 페릴렌(perylene) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 형광 호스트 물질에 형광 도펀트가 도핑되어 이루어질 수 있다. For example, when the first light emitting material layer 134 emits blue light, the first light emitting material layer 134 may include an anthracene derivative, a pyrene derivative, and a perylene derivative. The fluorescent dopant may be doped into at least one fluorescent host material selected from the group.

제 1 발광물질층(134)에 사용될 수 있는 청색 형광 호스트 물질은 4,4'-비스(2,2'-디페닐비닐)-1,1'-바이페닐(4,4'-bis(2,2'-diphenylyinyl)-1,1'-biphenyl; DPVBi), 9,10-디-(2-나프틸)안트라센(9,10-di-(2-naphtyl)anthracene; ADN), 2,5,8,11-테트라-t-부틸페릴렌(tetra-t-butylperylene; TBADN), 2-터르-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/또는 2,2',2"-(1,3,5-벤자인트리일)-트리스(1-페닐-1-H-벤즈이미다졸(2,2',2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole; TBPi) 등을 포함한다. The blue fluorescent host material that can be used for the first luminescent material layer 134 is 4,4'-bis (2,2'-diphenylvinyl) -1,1'-biphenyl (4,4'-bis , 2'-diphenylyinyl) -1,1'-biphenyl, DPVBi, 9,10-di- (2-naphtyl) anthracene , Tetra-t-butylperylene (TBADN), 2-tert-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene -di (2-naphthyl) anthracene, 2-methyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene, and / , 2 ', 2 "- (1,3,5-benzanetriyl) -tris (1-phenyl-1-H-benzimidazole ) -tris (1-phenyl-1-H-benzimidazole; TBPi).

또한, 제 1 발광물질층(134)에 사용될 수 있는 청색 형광 도펀트 물질은 4,4'-비스(9-에틸-3-카바조비닐렌)-1,1'-바이페닐(4,4'-bis(9-ethyl-3-carbazovinylene)-1,1'-biphenyl; BCzVBi) 및/또는 디페닐-[4-(2-[1,1;4,1]테트라페닐-4-일-비닐)-페닐]-아민(diphenyl-[4-(2-[1,1;4,1]terphenyl-4-yl-vinyl)-phenyl]-amine; BD-1)은 물론이고, spiro-DPVBi, spiro-CBP, 디스티릴벤젠(distyrylbenzene, DSB) 및 그 유도체, 디스티릴아릴렌(distyryl arylene, DSA) 및 그 유도체, 폴리플루오렌(polyfluoorene; PF)계 고분자 및 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene; PPV)계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 선택적으로, 청색 도펀트로서, 이리듐(iridium) 계열의 도펀트인 인광 도펀트를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 발광물질층(134)은 청색 발광물질층 외에 스카이 블루(Sky Blue) 발광물질층 또는 진청색(Deep Blue) 발광물질층일 수 있다. 이때, 제 1 발광부(134)에서의 발광 파장은 440 nm 내지 480 nm 범위일 수 있다.Further, the blue fluorescent dopant material that can be used for the first luminous material layer 134 is 4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1'-biphenyl (4,4 ' -bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1'-biphenyl; BCzVBi) and / or diphenyl- [4- (2- [1,1,1,4,1] tetraphenyl- ) -Phenyl] -amine (BD-1), as well as spiro-DPVBi, and the like, as well as diphenyl- [4- (2- [1,1,1,4,1] terphenyl- distyrylbenzene (DSB) and derivatives thereof, distyryl arylene (DSA) and derivatives thereof, polyfluoranene (PF) -based polymers, and polyphenylene vinylene; PPV) -based polymer, and the like. Alternatively, as the blue dopant, a phosphorescent dopant that is an iridium series dopant may be included. At this time, the first light emitting material layer 134 may be a sky blue light emitting material layer or a deep blue light emitting material layer in addition to the blue light emitting material layer. At this time, the emission wavelength in the first light emitting portion 134 may be in the range of 440 nm to 480 nm.

제 1 발광물질층(134)이 녹색(G) 발광물질층인 경우, 제 1 발광물질층(134)은 CBP 등의 호스트와 이리듐(iridium) 계열의 도펀트(예를 들어, dp2Ir(acac), op2Ir(acac) 등)를 포함하는 인광 발광물질층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 선택적으로, 상기 제 1 발광물질층(134)은 트리스(8-하이드록시퀴놀리나토)알루미늄(tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum; Alq)을 포함하는 형광 발광물질층일 수도 있다. 이때, 제 1 발광물질층(134)에서의 발광 파장은 510 nm 내지 570 nm 범위일 수 있다.When the first luminescent material layer 134 is a green (G) luminescent material layer, the first luminescent material layer 134 may include a host such as CBP and an iridium series dopant (for example, dp 2 Ir (acac ), op 2 Ir (acac), etc.), but the present invention is not limited thereto. Alternatively, the first light emitting material layer 134 may be a layer of a fluorescent material including tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq). At this time, the emission wavelength in the first light emitting material layer 134 may be in the range of 510 nm to 570 nm.

또한, 제 1 발광물질층(134)이 적색(R) 발광물질층인 경우, 제 1 발광물질층(316)은 CBP 등의 호스트와, 비스(1-페닐이소퀴놀린)아세틸아세토네이트이리듐(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium; PIQIr(acac)), 비스(1-페닐퀴놀린)아세틸아세토네이트이리듐 ((1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium; PQIr(acac)) 및 옥타에틸포피린 백금(octaethylporphyrin platinum; PtOEP)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 도펀트를 포함하는 인광 발광물질층일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. When the first light emitting material layer 134 is a red (R) light emitting material layer, the first light emitting material layer 316 may include a host such as CBP and bis (1-phenylisoquinoline) acetylacetonate iridium bis (1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium (PQIr (acac)) and octaethylporphyrin platinum (PtOEP), which are known to be useful in the art, And a phosphorescent material layer including at least one dopant selected from the group consisting of phosphorescent materials.

또는, 제 1 발광물질층(134)은 1,3,4-옥사디아졸:트리스(디벤조일메탄)모노(1,10-페난트롤린)유로퓸(Ⅲ)(1,3,4-oxadiazole:Tris(dibenzoylmethane)mono(1,10-phentathroline)europium(Ⅲ); PBD:Eu(DBM)3(Phen)) 또는 페릴렌(Perylene) 및 그 유도체를 포함하는 형광 발광물질층일 수도 있다. 이때, 제 1 발광물질층(134)에서의 발광 파장은 600 nm 내지 650 nm 범위일 수 있다.Alternatively, the first light-emitting material layer 134 may be formed of a material selected from the group consisting of 1,3,4-oxadiazole: tris (dibenzoylmethane) mono (1,10-phenanthroline) europium (III) A phosphorescent material layer including tris (dibenzoylmethane) mono (1,10-phentathroline) europium (III), PBD: Eu (DBM) 3 (Phen) or perylene and derivatives thereof. At this time, the emission wavelength in the first light emitting material layer 134 may range from 600 nm to 650 nm.

제 1 발광물질층(134)이 황색(Y) 발광물질층인 경우, 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층의 단일 구조 또는 황록색 발광물질층과 녹색(Green) 발광물질층의 이중층 구조일 수 있다. 일례로, 제 1 발광물질층(134)인 황색 발광물질층인 경우, 황색 발광물질층은 CBP 또는 비스(2-메틸-8-퀴놀리노레이트)-4-(페닐페놀라토)알루미늄(Bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-(phenylphenolato)aluminium; BAlq) 중 선택된 적어도 하나의 호스트와, 황록색을 발광하는 황록색 인광 도펀트를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 발광물질층(134)에서의 발광 파장은 510 nm 내지 590 nm 범위일 수 있다.When the first luminescent material layer 134 is a yellow (Y) luminescent material layer, a single structure of a yellow-green (YG) luminescent material layer or a bilayer structure of a yellow- . For example, in the case of the yellow luminescent material layer as the first luminescent material layer 134, the yellow luminescent material layer may include CBP or bis (2-methyl-8-quinolinolate) -4- (phenylphenolato) 2-methyl-8-quinolinolate) -4- (phenylphenolato) aluminum, BAlq) and a yellow-green phosphorescent dopant which emits yellow-green light. At this time, the emission wavelength in the first light emitting material layer 134 may range from 510 nm to 590 nm.

선택적인 실시형태에서, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(100)의 적색 효율을 향상시키기 위해서, 발광물질층(134)은 2개의 발광물질층, 일례로 황록색 발광물질층과 적색 발괄물질층 또는 청색 발광물질층과 적색 발광물질층으로 이루어질 수 있다. In an alternative embodiment, in order to improve the red efficiency of the light emitting diode 100 having a tandem structure, the light emissive material layer 134 may include two emissive material layers, for example, a yellow-green light emissive material layer and a red bulk material layer, A material layer and a red light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(144)이 황록색 발광물질층인 경우, 황록색(YG) 발광물질층의 단층 구조 또는 황록색 발광물질층과 녹색(G) 발광물질층의 이중층 구조로 이루어질 수 있다. 제 2 발광물질층(144)이 황록색 발광물질층의 단층 구조인 경우, 제 2 발광물질층(144)은 CBP 또는 BAlq 중에서 선택된 적어도 하나의 호스트와, 황록색을 발광하는 황록색 인광 도펀트를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.When the second light emitting material layer 144 is a yellow-green light emitting material layer, a single layer structure of the yellow-green (YG) light emitting material layer or a double layer structure of the yellow (R) When the second light emitting material layer 144 is a single layer structure of the yellow-green light emitting material layer, the second light emitting material layer 144 may include at least one host selected from CBP or BAlq and a yellow-green phosphorescent dopant emitting yellow- However, the present invention is not limited thereto.

제 1 전자수송층(136)과 제 2 전자수송층(146)은 각각 제 1 발광 유닛(130)과 제 2 발광 유닛(140)에서의 전자 수송을 원활하게 하는 역할을 한다. 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146) 각각은 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. The first electron transporting layer 136 and the second electron transporting layer 146 function to smooth the electron transport in the first light emitting unit 130 and the second light emitting unit 140, respectively. Each of the first and second electron transporting layers 136 and 146 may comprise at least one of oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, , Triazine, and the like.

예를 들어, 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146)은 각각 Alq3, 2-바이페닐-4-일-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(2-biphenyl-4-yl-5-(4-t-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole; PBD), 스파이로-PBD, 리튬 퀴놀레이트(lithium quinolate; 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-1H-benzimidazol), 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) 및 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. For example, the first and second electron transport layers 136 and 146 may be formed of Alq 3 , 2-biphenyl-4-yl-5- (4-tertiary-butylphenyl) (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (PBD), spiro-PBD, lithium quinolate - (9,10-di-2-naphthalenyl-2-anthracenyl) phenyl] -1-phenyl-1H-benzimidazole anthracenyl phenyl-1-phenyl-1H-benzimidazole and 3- (biphenyl-4-yl) -5- (4-tert- butylphenyl) -4-phenyl-4H-1,2,4-triazole 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) (TPQ) and 1,3,5-tris (N-phenylbenzimidazol- 1,3,5-tris (N-phenylbenzimiazole-2-yl) benzene, TPBI).

선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 전술한 유기 화합물을 기준으로 대략 1 내지 20 중량%의 비율로 첨가될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되지 않는다. 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146)의 도펀트로 사용될 수 있는 알칼리 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. Alternatively, each of the first and second electron transporting layers 136 and 146 may be formed by doping a metal such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal with the organic material described above. The alkali metal or alkaline earth metal may be added in a proportion of approximately 1 to 20% by weight based on the above-described organic compound, but the present invention is not limited thereto. Alkali metal components that can be used as dopants in the first and second electron transporting layers 136 and 146 include alkali metals such as lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), and cesium (Cs) and / Mg), strontium (Sr), barium (Ba), and radium (Ra).

제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146)의 두께가 1 nm 이상이면 전자 수송 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있고, 150 nm 이하이면 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146)의 두께 증가에 의한 구동 전압 상승 문제를 방지할 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The thickness of each of the first and second electron transporting layers 136 and 146 may be 1 to 150 nm. Here, when the thickness of the first and second electron transporting layers 136 and 146 is 1 nm or more, there is an advantage that the electron transporting property can be prevented from being degraded. When the thickness is 150 nm or less, the first and second electron transporting layers 136, The increase in the driving voltage due to the increase in the thickness of the driving electrodes 146 can be prevented. The first and second electron transporting layers 136 and 146 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(148)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 148 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

한편, 정공이 제 2 전극(120) 쪽으로 이동하거나, 전자가 제 1 전극(110) 쪽으로 이동하는 경우, 발광다이오드(100)의 수명과 발광 효율에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 도면으로 도시하지는 않았으나, 발광다이오드(100)는 제 1 발광 유닛(130) 및/또는 제 2 발광 유닛(140)은 발광물질층(134, 144)에 인접하게 위치하는 엑시톤 차단층을 더욱 포함할 수 있다. On the other hand, when the holes move toward the second electrode 120 or the electrons move toward the first electrode 110, the life of the light emitting diode 100 and the luminous efficiency may be adversely affected. Therefore, although not shown in the drawings, the light emitting diode 100 may include an exciton blocking layer disposed adjacent to the light emitting material layers 134 and 144 in the first light emitting unit 130 and / or the second light emitting unit 140 .

일례로, 제 1 정공수송층(132)과 제 1 발광물질층(134) 사이 및/또는 제 2 정공수송층(142)과 제 2 발광물질층(144) 사이에 전자차단층(electron blocking layer; EBL)이 위치할 수 있다. 전자차단층(미도시)은 제 1 및 제 2 정공수송층(132, 142)에 사용된 물질, 일례로 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, CBP 및/또는 TAPC 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. For example, an electron blocking layer (EBL) is formed between the first hole transport layer 132 and the first light emitting material layer 134 and / or between the second hole transport layer 142 and the second light emitting material layer 144. [ ) Can be located. The electron blocking layer (not shown) may be formed of a material used for the first and second hole transporting layers 132 and 142, such as TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, CBP and / And may be made of any one material selected from the group consisting of

한편, 제 1 발광물질층(134)과 제 1 전자수송층(136) 사이 및/또는 제 2 발광물질층(144)과 제 2 전자수송층(146) 사이에 정공차단층(hole blocking layer; HBL)이 위치할 수 있다. 정공차단층(미도시)은 제 1 및 제 2 전자수송층(136, 146)에 사용된 물질, 일례로 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체가 사용될 수 있다. 예를 들어 정공차단층(미도시))은 HOMO 레벨이 낮은 2,9-디메틸-4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline; BCP) 및/또는 BAlq와 같은 물질로 이루어질 수 있다. A hole blocking layer (HBL) is formed between the first light emitting material layer 134 and the first electron transporting layer 136 and / or between the second light emitting material layer 144 and the second electron transporting layer 146, This location can be. The hole blocking layer (not shown) may be formed of a material used for the first and second electron transporting layers 136 and 146, such as oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, triazine and the like can be used. (For example, a hole blocking layer (not shown)) has a lower HOMO level than 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1 , 10-phenanthroline (BCP), and / or BAlq.

전하생성층(charge generation layer, CGL; 150)은 제 1 발광 유닛(130)과 제 2 발광 유닛(140) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(130)에 인접하게 위치하는 N타입 전하생성층(N-CGL, 152)과 제 2 발광 유닛(140)에 인접하게 위치하는 P타입 전하생성층(P-CGL, 154)을 포함한다. N타입 전하생성층(152)은 제 1 발광 유닛(130)으로 전자(electron)를 주입해주고, P타입 전하생성층(154)은 제 2 발광 유닛(340)으로 정공(hole)을 주입해준다.A charge generation layer (CGL) 150 is disposed between the first light emitting unit 130 and the second light emitting unit 140 and includes an N type charge generating layer 130 located adjacent to the first light emitting unit 130, (N-CGL) 152 and a P-type charge generation layer (P-CGL) 154 located adjacent to the second light emitting unit 140. [ The N-type charge generation layer 152 injects electrons into the first light emitting unit 130 and the P-type charge generation layer 154 injects holes into the second light emitting unit 340.

N타입 전하생성층(152)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(152)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generating layer 152 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, the host organics used in the N-type charge generation layer 152 are 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(154)은 제 1 발광 유닛(130) 쪽에 위치하는 무기물층(156)과, 제 2 발광 유닛(140) 쪽에 위치하는 유기물층(158)이 적층된 구조를 갖는다. 즉, 무기물층(156)은 N타입 전하생성층(152)과 제 2 정공수송층(142) 사이에 위치하고, 유기물층(158)은 무기물층(156)과 제 2 정공수송층(142) 사이에 위치한다. In the present embodiment, the P-type charge generation layer 154 has a structure in which the inorganic layer 156 located on the first light emitting unit 130 side and the organic material layer 158 located on the second light emitting unit 140 side are stacked . That is, the inorganic layer 156 is located between the N-type charge generation layer 152 and the second hole transport layer 142, and the organic material layer 158 is located between the inorganic layer 156 and the second hole transport layer 142 .

하나의 예시적인 실시형태에서, 무기물층(156)은 전도대(conduction band) 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 무기물층(156)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. In one exemplary embodiment, the inorganic layer 156 may be comprised of an inorganic material having a conduction band energy level in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the inorganic layer 156 is tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5) and at least selected from the group consisting of a combination of It can be made of any one of minerals.

한편, 유기물층(158)은 NPD, HAT-CN, F4TCNQ, TPD, N,N,N',N'-테트라나프탈레닐-벤지딘(TNB), TCTA, N,N'-디옥틸-3,4,9,10-페릴렌디카복시미드(N,N'-dioctyl-3,4,9,10-perylenedicarboximide; PTCDI-C8) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 유기물층(158)은 HOMO(higites occupied molecular orbital; 최고준위점유분자궤도) 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO(lowest unocuupied molecular orbital; 최저준위비점유분자궤도) 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 유기물층(158)은 HAT-CN 및/또는 PTCDI-C8 등으로 이루어질 수 있다. On the other hand, the organic material layer 158 may include at least one selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, F4TCNQ, TPD, N, N, N ', N'-tetranaphthalenyl-benzidine (TNB), TCTA, , N, N'-dioctyl-3,4,9,10-perylenedicarboximide (PTCDI-C8), and a combination thereof, and at least one organic substance selected from the group consisting of . In one exemplary embodiment, the organic layer 158 has an HOMO (higtited occupied molecular orbital) energy level of -5.5 to -9.0 eV, a lowest unocoupled molecular orbital (LUMO) ) Energy level ranging from -4.0 to -6.5 eV. For example, the organic material layer 158 may be formed of HAT-CN and / or PTCDI-C8.

하나의 예시적인 실시형태에서, 무기물층(156)과 유기물층(158)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. P타입 전하생성층(154)을 구성하는 무기물층(156)과 유기물층(158)의 두께가 전술한 범위에 있을 경우에, P타입 전하생성층(154)에서 생성된 정공이 제 2 정공수송층(142)로 효율적으로 전달될 수 있으며, P타입 전하생성층(154)의 두께 증가로 인하여 발광다이오드(100)의 구동 전압이 지나치게 상승되는 것을 방지할 수 있다. In one exemplary embodiment, inorganic layer 156 and organic layer 158 may each be deposited to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm. When the thickness of the inorganic layer 156 and the organic layer 158 constituting the P-type charge generation layer 154 is in the above-described range, the holes generated in the P-type charge generation layer 154 are transferred to the second hole transport layer 142, and the driving voltage of the light emitting diode 100 can be prevented from being excessively increased due to an increase in the thickness of the P-type charge generation layer 154.

무기물층(156)과 유기물층(158)이 전술한 범위의 에너지 준위를 가지는 물질로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(154)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상될 수 있다. 이에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(100)에서 구동 전압을 낮출 수 있게 된다. When the inorganic layer 156 and the organic material layer 158 are made of a material having an energy level in the above-described range, the hole generating property and the hole injecting property in the P-type charge generating layer 154 can be improved. Accordingly, the driving voltage can be lowered in the light emitting diode 100 having the tandem structure.

한편, 도면에 도시하지는 않았으나, P타입 전하생성층(154)과 제 2 정공수송층(142) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(152)과 P타입 전하생성층(154) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층; 미도시)이 위치할 수 있다. 제 2 정공주입층을 채택하는 경우, P타입 전하생성층(154)에서 생성된 정공을 제 2 발광 유닛(140)으로 효율적으로 주입, 전달할 수 있다. 제 2 정공주입층(미도시)은 MTDATA, CuPc, TCTA, α-NPB, HAT-CN, TDAPB, PEDOT/PSS, F4TCNQ 및/또는 N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민 등에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 제 1 정공주입층(332)과 제 2 정공주입층(미도시)은 동일한 물질로 이루어지거나 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다.Although not shown in the drawing, a second hole (not shown) is formed between the P type charge generation layer 154 and the second hole transport layer 142 and / or between the N type charge generation layer 152 and the P type charge generation layer 154 An injection layer (upper hole injection layer; not shown) may be located. When the second hole injection layer is adopted, the holes generated in the P-type charge generation layer 154 can be efficiently injected and transferred to the second light emitting unit 140. The second hole-injecting layer (not shown) may be formed of at least one selected from the group consisting of MTDATA, CuPc, TCTA, alpha -NPB, HAT-CN, TDAPB, PEDOT / PSS, F4TCNQ and / -N- (4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine and the like. At this time, the first hole injection layer 332 and the second hole injection layer (not shown) may be formed of the same material or different materials.

본 실시형태에 따르면, P타입 전하생성층(154)은 무기물층(156)과 유기물층(158)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(100)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 무기물층(156)을 구성하는 무기물은 열에 안정적이기 때문에 열화되지 않는다. 종래 유기물로만 이루어진 경우와 비교하여, 이처럼 무기물층(156)을 포함하는 P타입 전하생성층(154)은 내구성이 향상된다. P타입 전하생성층(154)에서 정공 생성 및 주입 특성이 유지될 수 있으므로, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 무기물층(156)과 유기물층(158)이 순차 적층된 구조를 가지는 P타입 전하생성층(154)에서 안정적인 정공 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(100)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있다. 따라서 발광다이오드(100)를 낮은 소비전력에서도 구동할 수 있으며, 발광다이오드(100)를 구성하는 소재에 대한 스트레스가 감소되어 발광다이오드(100)의 수명을 개선할 수 있다. According to the present embodiment, the P-type charge generation layer 154 has a structure in which the inorganic layer 156 and the organic layer 158 are sequentially laminated. Even if the temperature rises due to the relatively high driving voltage in the light emitting diode 100 having a tandem structure, the inorganic material constituting the inorganic material layer 156 is not deteriorated because it is stable to heat. The P type charge generation layer 154 including the inorganic layer 156 as described above is improved in durability as compared with the case where only the conventional organic material is formed. The hole generating and injecting characteristics can be maintained in the P-type charge generating layer 154, so that the light emitting efficiency can be improved. It is possible to supply a stable hole in the P-type charge generation layer 154 having the structure in which the inorganic layer 156 and the organic material layer 158 are sequentially layered, so that the voltage for driving the light emitting diode 100 can be further lowered. Accordingly, the light emitting diode 100 can be driven at low power consumption, and the stress on the material constituting the light emitting diode 100 is reduced, so that the lifetime of the light emitting diode 100 can be improved.

도 2는 본 발명의 예시적인 제 2 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 발광다이오드(200)는 서로 마주하는 제 1 전극(210) 및 제 2 전극(220)과, 제 1 전극(210)과 제 2 전극(220) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 230)과, 제 1 발광 유닛(230)과 제 2 전극(220) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 240)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(230, 240) 사이에 위치하는 전하생성층(250)을 포함한다. 2 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to a second exemplary embodiment of the present invention. 2, a light emitting diode 200 according to a second embodiment of the present invention includes a first electrode 210 and a second electrode 220 facing each other, a first electrode 210 and a second electrode 210, A second light emitting unit (upper light emitting unit) 240 positioned between the first light emitting unit 230 and the second electrode 220, a first light emitting unit (lower light emitting unit) 230 positioned between the electrodes 220, And a charge generating layer 250 located between the first and second light emitting units 230 and 240. [

전술한 바와 같이, 제 1 전극(210)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극이다. 제 2 전극(220)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극이다. As described above, the first electrode 210 is made of a conductive material having a relatively large work function value and is a positive electrode. The second electrode 220 is made of a conductive material having a relatively low work function value and is a cathode.

제 1 발광 유닛(230)은 정공주입층(231)과 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, 232)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, 234)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, 236)을 포함한다. 정공주입층(231)은 제 1 전극(210)과 제 1 정공수송층(232) 사이에 위치하며, 제 1 정공수송층(232)은 정공주입층(231)과 제 1 발광물질층(234) 사이에 위치한다. The first light emitting unit 230 includes a hole injecting layer 231, a first hole transporting layer 232, a first light emitting material layer 234 and a first electron transporting layer Transport layer, 236). The hole injection layer 231 is located between the first electrode 210 and the first hole transport layer 232 and the first hole transport layer 232 is between the hole injection layer 231 and the first light emitting material layer 234 .

또한, 제 1 발광물질층(234)은 제 1 정공수송층(232)과 제 1 전자수송층(236) 사이에 위치하고, 제 1 전자수송층(236)은 제 1 발광물질층(234)과 전하생성층(250) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 1 발광 유닛(230)은 제 1 정공수송층(232)과 제 1 발광물질층(234) 사이에 위치하는 전자차단층(하부 전자차단층) 및/또는 제 1 발광물질층(234)과 제 1 전자수송층(236) 사이에 위치하는 정공차단층(하부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. The first emissive layer 234 is disposed between the first hole transport layer 232 and the first electron transport layer 236 and the first electron transport layer 236 is disposed between the first emissive material layer 234 and the charge generating layer 234. [ (250). Although not shown, the first light emitting unit 230 may include an electron blocking layer (lower electron blocking layer) and / or a first light emitting material layer (first electron transporting layer) located between the first hole transporting layer 232 and the first light emitting material layer 234 Hole blocking layer (lower hole blocking layer) positioned between the first electron transporting layer 234 and the first electron transporting layer 236.

제 2 발광 유닛(240)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 242)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 244)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 246)과 전자주입층(248)을 포함한다. 제 2 정공수송층(242)은 전하생성층(250)과 제 2 발광물질층(244) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(244)은 제 2 정공수송층(242)과 제 2 전자수송층(246) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(246)은 제 2 발광물질층(244)과 전자주입층(248) 사이에 위치하고, 전자주입층(248)은 제 2 전자수송층(246)과 제 2 전극(220) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 2 발광 유닛(240)은 제 2 정공수송층(242)과 제 2 발광물질층(244) 사이에 위치하는 전자차단층(상부 전자차단층) 및/또는 제 2 발광물질층(244)과 제 2 전자수송층(246) 사이에 위치하는 정공차단층(상부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(254)과 제 2 정공수송층(242) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(252)과 P타입 전하생성층(254) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층, 미도시)이 위치할 수 있다. The second light emitting unit 240 includes a second hole transporting layer 242, a second light emitting material layer 244, a second electron transporting layer 246, Layer 248 as shown in FIG. The second hole transport layer 242 is located between the charge generation layer 250 and the second light emitting material layer 244 and the second light emitting material layer 244 is located between the second hole transport layer 242 and the second electron transport layer 246 . The second electron transport layer 246 is located between the second light emitting material layer 244 and the electron injection layer 248 and the electron injection layer 248 is located between the second electron transport layer 246 and the second electrode 220. [ Respectively. Although not shown, the second light emitting unit 240 may include an electron blocking layer (upper electron blocking layer) and / or a second light emitting material layer (second electron transporting layer) located between the second hole transporting layer 242 and the second light emitting material layer 244 (Upper hole blocking layer) positioned between the second electron transport layer 244 and the second electron transport layer 246. A second hole injection layer (upper hole injection layer) 254 is formed between the P type charge generation layer 254 and the second hole transport layer 242 and / or between the N type charge generation layer 252 and the P type charge generation layer 254, Layer, not shown) may be located.

정공주입층(231) 및 제 2 정공주입층(미도시)은 각각 MTDATA, CuPc, TCTA, NPD(α-NPB), HAT-CN, TDAPB, PEDOT/PSS, F4TCNQ 및/또는 N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민 등에서 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있다. 정공주입층(231) 및 제 2 정공주입층(미도시)의 두께는 각각 1 내지 150 nm일 수 있다. 정공주입층(231) 및 제 2 정공주입층(미도시)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The hole injection layer 231 and the second hole injection layer (not shown) may be formed of a material selected from the group consisting of MTDATA, CuPc, TCTA, NPD (alpha -NPB), HAT-CN, TDAPB, PEDOT / PSS, F4TCNQ and / Yl) -9,9-dimethyl-N- (4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H- . The thicknesses of the hole injection layer 231 and the second hole injection layer (not shown) may be 1 to 150 nm, respectively. The hole injection layer 231 and the second hole injection layer (not shown) may be formed of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 정공수송층(232, 242)은 각각 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민, N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민, CBP 및/또는 TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 정공수송층(232, 242) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 제 1 정공수송층(232)과 제 2 정공수송층(242)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second hole transporting layers 232 and 242 may be formed of TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, tris [4- (diethylamino) phenyl] (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine, N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -amine, CBP and / or TAPC) And the like. The thickness of each of the first and second hole transporting layers 232 and 242 may be 1 to 150 nm. The first hole transport layer 232 and the second hole transport layer 242 may be made of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 발광물질층(234, 244) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 도펀트 소재는 호스트 소재를 기준으로 대략 1 내지 30 중량%의 비율로 첨가될 수 있다. 일례로, 제 1 발광물질층(234)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 또는, 제 1 발광물질층(234)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다. Each of the first and second light emitting material layers 234 and 244 may be doped with a host to emit light of different colors. The dopant material may be added in a proportion of approximately 1 to 30 weight percent based on the host material. For example, the first light emitting material layer 234 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. Alternatively, the first luminescent material layer 234 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(244)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(234)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(244)은 청색보다 장파장인 녹색, 황록색(yellow-green; YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 244 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (YG) In one exemplary embodiment, the first luminescent material layer 234 emits blue light and the second luminescent material layer 244 emits green, yellow-green (YG), or orange .

제 1 및 제 2 전자수송층(236, 246)은 각각 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전자수송층(236, 246)은 각각 Alq3, PBD, 스파이로-PBD, Liq, 2-[4-(9,10-디-2-나프탈레닐-2-안트라세닐)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸, TAZ, Bphen, TPQ 및/또는 TPBI와 같은 전자 수송 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electron transport layers 236 and 246 may be formed from oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, , Triazine, and the like. For example, the first and second electron transport layers 236 and 246 may be formed of Alq 3 , PBD, spiro-PBD, Liq, 2- [4- (9,10- Anthracenyl) phenyl] -1-phenyl-1H-benzimidazole, TAZ, Bphen, TPQ and / or TPBI.

선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(236, 246)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(236, 246) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(236, 246)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. Alternatively, the first and second electron transporting layers 236 and 246 may each be formed by doping a metal such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal with the organic material described above. The thickness of each of the first and second electron transporting layers 236 and 246 may be 1 to 150 nm. The first and second electron transporting layers 236 and 246 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(248)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 248 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

전하생성층(250)은 제 1 발광 유닛(230)과 제 2 발광 유닛(240) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(230)에 인접하는 N타입 전하생성층(252)과 제 2 발광 유닛(240)에 인접하는 P타입 전하생성층(254)을 포함한다. N타입 전하생성층(252)은 제 1 발광 유닛(230)으로 전자를 주입해주고, P타입 전하생성층(254)은 제 2 발광 유닛(240)으로 정공을 주입해준다.The charge generating layer 250 is disposed between the first light emitting unit 230 and the second light emitting unit 240 and is disposed between the N type charge generating layer 252 adjacent to the first light emitting unit 230 and the N- And a P-type charge generation layer 254 adjacent to the P-type charge generation layer 254. The N type charge generation layer 252 injects electrons into the first light emitting unit 230 and the P type charge generation layer 254 injects holes into the second light emitting unit 240.

N타입 전하생성층(252)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(252)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generation layer 252 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, the host organics used for the N-type charge generation layer 252 include 4,7-dipheny-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(254)은 제 1 발광 유닛(230) 쪽에 위치하는 유기물층(258)과, 제 2 발광 유닛(240) 쪽에 위치하는 무기물층(256)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 즉, 유기물층(258)은 N타입 전하생성층(252)과 제 2 정공수송층(242) 사이에 위치하고, 무기물층(256)은 유기물층(258)과 제 2 정공수송층(242) 사이에 위치한다. The P type charge generation layer 254 has a structure in which an organic material layer 258 located on the first light emitting unit 230 side and an inorganic material layer 256 located on the second light emitting unit 240 side are sequentially stacked . That is, the organic layer 258 is located between the N-type charge generation layer 252 and the second hole transport layer 242, and the inorganic layer 256 is located between the organic layer 258 and the second hole transport layer 242.

일례로, 유기물층(258)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 유기물층(258)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. For example, the organic material layer 258 may be formed of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. In one exemplary embodiment, the organic layer 258 may be comprised of an organic material having a HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV.

또한, 무기물층(256)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 무기물층(256)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. 유기물층(258)과 무기물층(256)이 전술한 소재로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(254)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(200)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 일례로, 무기물층(256)과 유기물층(258)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. Also, the inorganic layer 256 may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the inorganic layer 256 is tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5) and at least selected from the group consisting of a combination of It can be made of any one of minerals. When the organic material layer 258 and the inorganic layer 256 are made of the above-described material, the hole generating property and the hole injecting property are improved in the P-type charge generating layer 254 and the driving voltage of the light emitting diode 200 having the tandem structure . In one example, the inorganic layer 256 and the organic layer 258 may be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm, respectively.

본 실시형태에 따르면, P타입 전하생성층(254)은 유기물층(258)과 무기물층(256)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(200)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 무기물층(256)을 구성하는 무기물은 안정적이어서 열화되지 않는다. 이에 따라, P타입 전하생성층(254)의 내구성이 향상되어, P타입 전하생성층(254)에서 전하 생성 및 주입 특성이 유지될 수 있으므로, 발광다이오드(200)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 유기물층(258)과 무기물층(256)이 순차 적층된 구조를 가지는 P타입 전하생성층(254)에서 안정적인 전하 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(200)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있다. 따라서발광다이오드(200)를 구성하는 소재에 대한 스트레스가 감소되어 발광다이오드(200)의 수명을 개선할 수 있다.According to the present embodiment, the P-type charge generation layer 254 has a structure in which an organic layer 258 and an inorganic layer 256 are sequentially laminated. Even if the temperature rises due to the relatively high driving voltage in the light emitting diode 200 having the tandem structure, the inorganic material constituting the inorganic layer 256 is stable and does not deteriorate. Thus, the durability of the P-type charge generation layer 254 is improved, and the charge generation and injection characteristics can be maintained in the P-type charge generation layer 254, so that the light emitting efficiency of the light emitting diode 200 can be improved . Type charge generation layer 254 having a structure in which the organic material layer 258 and the inorganic material layer 256 are successively laminated can be supplied with a stable charge so that the voltage for driving the light emitting diode 200 can be further lowered. Accordingly, the stress on the material constituting the light emitting diode 200 is reduced, and the lifetime of the light emitting diode 200 can be improved.

전술한 제 1 및 제 2 실시형태에서는 무기물층과 유기물층이 각각 1회씩 순차 적층된 2층의 P타입 전하생성층을 예시하였다. 하지만, 본 발명에 따른 P타입 전하생성층은 무기물층과 유기물층의 개수가 상이하거나, 또는 무기물층-유기물층(또는 유기물층-무기물층)의 단위 적층 구조가 2회 이상 반복되는 구조를 가질 수 있다. 일례로, 도 3은 본 발명의 예시적인 제 3 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다. In the first and second embodiments described above, a two-layer P-type charge generation layer in which an inorganic material layer and an organic material layer are sequentially laminated one by one is exemplified. However, the P-type charge generation layer according to the present invention may have a structure in which the number of inorganic layers and the number of organic layers are different, or the unit laminated structure of the inorganic layer-organic layer (or organic layer-inorganic layer) is repeated twice or more. 3 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary third embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 발광다이오드(300)는 서로 마주하는 제 1 전극(310) 및 제 2 전극(320)과, 제 1 전극(310)과 제 2 전극(320) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 330)과, 제 1 발광 유닛(330)과 제 2 전극(320) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 340)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(330, 340) 사이에 위치하는 전하생성층(350)을 포함한다. 3, the light emitting diode 300 according to the third embodiment of the present invention includes a first electrode 310 and a second electrode 320 facing each other, a first electrode 310 and a second electrode 320, A first light emitting unit (lower light emitting unit) 330 positioned between the electrodes 320 and a second light emitting unit (upper light emitting unit) 340 positioned between the first light emitting unit 330 and the second electrode 320, And a charge generation layer 350 located between the first and second light emitting units 330 and 340. [

전술한 바와 같이, 제 1 전극(310)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극이다. 제 2 전극(320)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극이다. As described above, the first electrode 310 is made of a conductive material having a relatively large work function value, and is an anode. The second electrode 320 is made of a conductive material having a relatively small work function value and is a cathode.

제 1 발광 유닛(330)은 정공주입층(331)과 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, 332)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, 334)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, 336)을 포함한다. 정공주입층(331)은 제 1 전극(310)과 제 1 정공수송층(332) 사이에 위치하며, 제 1 정공수송층(332)은 정공주입층(331)과 제 1 발광물질층(334) 사이에 위치한다. The first light emitting unit 330 includes a hole injecting layer 331, a first hole transporting layer 332, a first light emitting material layer 334 and a first electron transporting layer Transport layer, 336). The hole injection layer 331 is located between the first electrode 310 and the first hole transport layer 332 and the first hole transport layer 332 is located between the hole injection layer 331 and the first light emitting material layer 334 .

또한, 제 1 발광물질층(334)은 제 1 정공수송층(332)과 제 1 전자수송층(336) 사이에 위치하고, 제 1 전자수송층(336)은 제 1 발광물질층(334)과 전하생성층(350) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 1 발광 유닛(330)은 제 1 정공수송층(332)과 제 1 발광물질층(334) 사이에 위치하는 전자차단층(하부 전자차단층) 및/또는 제 1 발광물질층(334)과 제 1 전자수송층(336) 사이에 위치하는 정공차단층(하부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. The first emissive layer 334 is disposed between the first hole transport layer 332 and the first electron transport layer 336 and the first electron transport layer 336 is disposed between the first emissive material layer 334 and the charge generation layer 336. [ (350). Although not shown, the first light emitting unit 330 may include an electron blocking layer (lower electron blocking layer) and / or a first light emitting material layer (first light emitting material layer) 334 located between the first hole transporting layer 332 and the first light emitting material layer 334 Hole blocking layer (lower hole blocking layer) positioned between the first electron transporting layer 334 and the first electron transporting layer 336.

제 2 발광 유닛(340)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 342)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 344)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 346)과 전자주입층(348)을 포함한다. 제 2 정공수송층(342)은 전하생성층(350)과 제 2 발광물질층(344) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(344)은 제 2 정공수송층(342)과 제 2 전자수송층(346) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(346)은 제 2 발광물질층(344)과 전자주입층(348) 사이에 위치하고, 전자주입층(348)은 제 2 전자수송층(346)과 제 2 전극(320) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 2 발광 유닛(340)은 제 2 정공수송층(342)과 제 2 발광물질층(344) 사이에 위치하는 전자차단층(상부 전자차단층) 및/또는 제 2 발광물질층(344)과 제 2 전자수송층(346) 사이에 위치하는 정공차단층(상부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(354)과 제 2 정공수송층(342) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(352)과 P타입 전하생성층(354) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층, 미도시)이 위치할 수 있다. The second light emitting unit 340 includes a second hole transporting layer 344, a second light emitting material layer 344, a second electron transporting layer 346, Layer 348 as shown in FIG. The second hole transport layer 342 is located between the charge generating layer 350 and the second light emitting material layer 344 and the second light emitting material layer 344 is located between the second hole transporting layer 342 and the second electron transporting layer 346 . The second electron transport layer 346 is located between the second light emitting material layer 344 and the electron injection layer 348 and the electron injection layer 348 is located between the second electron transport layer 346 and the second electrode 320. [ Respectively. Although not shown, the second light emitting unit 340 may include an electron blocking layer (upper electron blocking layer) and / or a second light emitting material layer (second electron transporting layer) located between the second hole transporting layer 342 and the second light emitting material layer 344 (Upper hole blocking layer) located between the first electron transport layer 344 and the second electron transport layer 346. The second hole injection layer (upper hole injection layer) is formed between the P type charge generation layer 354 and the second hole transport layer 342 and / or between the N type charge generation layer 352 and the P type charge generation layer 354, Layer, not shown) may be located.

정공주입층(331) 및 제 2 정공주입층(미도시)은 각각 MTDATA, CuPc, TCTA, NPD(α-NPB), HAT-CN, TDAPB, PEDOT/PSS, F4TCNQ 및/또는 N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민 등에서 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있다. 정공주입층(331) 및 제 2 정공주입층(미도시)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The hole injection layer 331 and the second hole injection layer (not shown) may be formed of a material selected from the group consisting of MTDATA, CuPc, TCTA, NPD (? -NPB), HAT-CN, TDAPB, PEDOT / PSS, F4TCNQ and / Yl) -9,9-dimethyl-N- (4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H- . The hole injection layer 331 and the second hole injection layer (not shown) may be formed of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 정공수송층(332, 342)은 각각 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민, N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민, CBP 및/또는 TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 정공수송층(332, 342)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second hole transporting layers 332 and 342 may be formed of TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, tris [4- (diethylamino) phenyl] (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine, N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -amine, CBP and / or TAPC) And the like. The first and second hole transporting layers 332 and 342 may be made of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 발광물질층(334, 344) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 일례로, 제 1 발광물질층(334)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 또는, 제 1 발광물질층(334)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다. Each of the first and second emissive material layers 334 and 344 may be formed by doping a host with a different color. For example, the first light emitting material layer 334 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. Alternatively, the first luminescent material layer 334 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(344)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(334)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(344)은 청색보다 장파장인 녹색, 황록색(yellow-green; YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 344 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (YG) In one exemplary embodiment, the first emissive material layer 334 emits blue light and the second emissive material layer 344 emits green, yellow-green (YG), or orange .

제 1 및 제 2 전자수송층(336, 346)은 각각 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(336, 346)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(336, 346)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electron transporting layers 336 and 346 may be formed from oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, , Triazine, and the like. Alternatively, the first and second electron transporting layers 336 and 346 may each be formed by doping a metal such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal with the organic material described above. The first and second electron transporting layers 336 and 346 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(348)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 348 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

전하생성층(350)은 제 1 발광 유닛(330)과 제 2 발광 유닛(340) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(330)에 인접하는 N타입 전하생성층(352)과 제 2 발광 유닛(340)에 인접하는 P타입 전하생성층(354)을 포함한다. N타입 전하생성층(352)은 제 1 발광 유닛(330)으로 전자를 제공하고, P타입 전하생성층(354)은 제 2 발광 유닛(340)으로 정공을 제공한다. The charge generating layer 350 is disposed between the first light emitting unit 330 and the second light emitting unit 340 and is disposed between the N type charge generating layer 352 adjacent to the first light emitting unit 330 and the N- Type charge generating layer 354 adjacent to the p-type charge generating layer 354. The N type charge generation layer 352 provides electrons to the first light emitting unit 330 and the P type charge generation layer 354 provides holes to the second light emitting unit 340.

N타입 전하생성층(352)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(352)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generating layer 352 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, the host organics used in the N-type charge generation layer 352 include 4,7-dipheny-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(354)은 N타입 전하생성층(352)에 인접하게 위치하는 제 1 무기물층(356a)과, 제 2 정공수송층(342)에 인접하게 위치하는 제 2 무기물층(356b)과, 제 1 무기물층(356a)과 제 2 무기물층(356b) 사이에 위치하는 유기물층(358)으로 이루어진다. 즉, 제 1 무기물층(356a)은 N타입 전하생성층(352)과 제 2 정공수송층(342) 사이에 위치하고, 유기물층(358)은 제 1 무기물층(356a)과 제 2 정공수송층(342) 사이에 위치하며, 제 2 무기물층(356b)은 유기물층(358)과 제 2 정공수송층(342) 사이에 위치한다. 다시 말하면, 본 실시형태에 따른 P타입 전하생성층(354)은 제 1 무기물층(356a), 유기물층(358), 제 2 무기물층(356b)이 순차적으로 적층되어 있다. In this embodiment, the P-type charge generation layer 354 includes a first inorganic layer 356a positioned adjacent to the N-type charge generation layer 352 and a second inorganic layer 356b positioned adjacent to the second hole transport layer 342, An inorganic material layer 356b and an organic material layer 358 located between the first inorganic material layer 356a and the second inorganic material layer 356b. The first inorganic layer 356a is located between the N type charge generation layer 352 and the second hole transport layer 342 and the organic material layer 358 is located between the first inorganic layer 356a and the second hole transport layer 342. [ And the second inorganic material layer 356b is located between the organic material layer 358 and the second hole transporting layer 342. In other words, in the P-type charge generation layer 354 according to the present embodiment, the first inorganic material layer 356a, the organic material layer 358, and the second inorganic material layer 356b are sequentially stacked.

제 1 및 제 2 무기물층(356a, 356b)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 제 1 및 제 2 무기물층(356a, 356b)은 각각 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. 제 1 무기물층(356a)과 제 2 무기물층(356b)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second inorganic layers 356a and 356b may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the first and second inorganic material layers (356a, 356b) are each tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5), and combinations thereof And at least one inorganic material selected from the group consisting of The first inorganic material layer 356a and the second inorganic material layer 356b may be made of the same material or may be made of different materials.

2개의 무기물층(356a, 356b) 사이에 위치하는 유기물층(358)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 유기물층(358)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 무기물층(356a, 356b)와 유기물층(358)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. The organic material layer 358 located between the two inorganic layers 356a and 356b may be made of an organic material having a HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV. For example, the organic material layer 358 may be formed of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. The inorganic layers 356a and 356b and the organic layer 358 may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm.

무기물층(356a, 356b)과 유기물층(358)이 전술한 에너지 준위를 가지는 소재로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(354)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(300)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 특히, 본 실시형태에 따르면, 고온에서도 열화되지 않아 열적으로 안정적인 무기물로 이루어지는 2개의 무기물층(356a, 356b)이 그 사이에 위치하는 유기물층(358)을 효율적으로 보호하고 있다. 단순히 유기물로만 구성되는 경우와 비교해서, 열적으로 안정한 2개의 무기물층(356a, 356b)이 존재하여, 유기물층(358)을 구성하는 유기물이 열화되는 것을 효율적으로 방지할 수 있으며, P타입 전하생성층(354)의 내구성이 향상될 수 있다. When the inorganic layers 356a and 356b and the organic material layer 358 are made of a material having the above-described energy level, the hole generating property and the hole injecting property are improved in the P type charge generating layer 354 and the light emitting diode having the tandem structure The driving voltage of the driving transistor 300 can be lowered. Particularly, according to this embodiment, two inorganic layers 356a and 356b made of a thermally stable inorganic material which is not deteriorated even at a high temperature are efficiently protected by the organic layer 358 located therebetween. Two thermally stable inorganic layers 356a and 356b are present to effectively prevent the organic matter constituting the organic layer 358 from being deteriorated as compared with the case where the organic layer 354 is composed solely of an organic material, Thereby improving the durability of the base 354.

즉, 본 실시형태에 따르면, P타입 전하생성층(354)은 2개의 무기물층(356a, 356b) 사이에 유기물층(358)이 위치하도록 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(300)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 무기물층(356a, 356b)을 구성하는 무기물은 안정적이어서 열화되지 않으며, 2개의 무기물층(356a, 356b) 사이에 위치하는 유기물층(358)의 유기물이 열화되는 것을 또한 방지할 수 있다. 이에 따라 P타입 전하생성층(354)의 내구성이 향상되어, P타입 전하생성층(354)에서 전하 생성 및 주입 특성을 더욱 향상시킬 수 있으므로, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 2개의 무기물층(356a, 356b) 사이에 유기물층(358)이 적층된 구조를 가지는 P타입 전하생성층(354)에서 안정적인 전하 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(300)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있으며, 발광다이오드(300)의 수명을 개선할 수 있다. That is, according to the present embodiment, the P-type charge generation layer 354 has a structure in which the organic layer 358 is stacked between the two inorganic layers 356a and 356b. Even if the temperature rises due to the relatively high driving voltage in the light emitting diode 300 having the tandem structure, the inorganic materials constituting the inorganic layers 356a and 356b are stable and not deteriorated, and the two inorganic layers 356a and 356b It is also possible to prevent the organic material in the organic material layer 358 located between the organic material layer 358 from deteriorating. Thus, the durability of the P-type charge generation layer 354 is improved, and the charge generation and injection characteristics can be further improved in the P-type charge generation layer 354, thereby improving the luminous efficiency. Type charge generation layer 354 having a structure in which the organic material layer 358 is stacked between the two inorganic layers 356a and 356b enables stable charge supply so that the voltage for driving the light- And the lifetime of the light emitting diode 300 can be improved.

한편, 도 4는 본 발명의 예시적인 제 4 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 발광다이오드(400)는 서로 마주하는 제 1 전극(410) 및 제 2 전극(420)과, 제 1 전극(410)과 제 2 전극(420) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 430)과, 제 1 발광 유닛(430)과 제 2 전극(420) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 440)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(430, 440) 사이에 위치하는 전하생성층(450)을 포함한다. 4 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to a fourth exemplary embodiment of the present invention. 4, a light emitting diode 400 according to a fourth embodiment of the present invention includes a first electrode 410 and a second electrode 420 facing each other, a first electrode 410 and a second electrode 420, A first light emitting unit (lower light emitting unit) 430 positioned between the electrodes 420 and a second light emitting unit (upper light emitting unit) 440 positioned between the first light emitting unit 430 and the second electrode 420, And a charge generation layer 450 positioned between the first and second light emitting units 430 and 440.

전술한 바와 같이, 제 1 전극(410)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극이다. 제 2 전극(420)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극이다. As described above, the first electrode 410 is made of a conductive material having a relatively large work function value and is an anode. The second electrode 420 is made of a conductive material having a relatively small work function value and is a cathode.

제 1 발광 유닛(430)은 정공주입층(431)과 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, 432)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, 434)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, 436)을 포함한다. 정공주입층(431)은 제 1 전극(410)과 제 1 정공수송층(432) 사이에 위치하며, 제 1 정공수송층(432)은 정공주입층(431)과 제 1 발광물질층(434) 사이에 위치한다. The first light emitting unit 430 includes a hole injecting layer 431, a first hole transporting layer 432, a first light emitting material layer 434 and a first electron transporting layer Transport layer, 436). The hole injection layer 431 is located between the first electrode 410 and the first hole transport layer 432 and the first hole transport layer 432 is located between the hole injection layer 431 and the first light emitting material layer 434 .

또한, 제 1 발광물질층(434)은 제 1 정공수송층(432)과 제 1 전자수송층(436) 사이에 위치하고, 제 1 전자수송층(436)은 제 1 발광물질층(434)과 전하생성층(450) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 1 발광 유닛(430)은 제 1 정공수송층(432)과 제 1 발광물질층(434) 사이에 위치하는 전자차단층(하부 전자차단층) 및/또는 제 1 발광물질층(434)과 제 1 전자수송층(436) 사이에 위치하는 정공차단층(하부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. The first electron transporting layer 434 is disposed between the first hole transporting layer 432 and the first electron transporting layer 436 and the first electron transporting layer 436 is disposed between the first light emitting material layer 434 and the charge generating layer 436. [ (450). Although not shown, the first light emitting unit 430 may include an electron blocking layer (lower electron blocking layer) and / or a first light emitting material layer (first electron transporting layer) located between the first hole transporting layer 432 and the first light emitting material layer 434 434 and the first electron transporting layer 436. The first hole transporting layer 434 and the first electron transporting layer 436 may be formed on the same substrate.

제 2 발광 유닛(440)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 442)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 444)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 446)과 전자주입층(448)을 포함한다. 제 2 정공수송층(442)은 전하생성층(450)과 제 2 발광물질층(444) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(444)은 제 2 정공수송층(442)과 제 2 전자수송층(446) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(446)은 제 2 발광물질층(444)과 전자주입층(448) 사이에 위치하고, 전자주입층(448)은 제 2 전자수송층(446)과 제 2 전극(420) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 2 발광 유닛(440)은 제 2 정공수송층(442)과 제 2 발광물질층(444) 사이에 위치하는 전자차단층(상부 전자차단층) 및/또는 제 2 발광물질층(444)과 제 2 전자수송층(446) 사이에 위치하는 정공차단층(상부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(454)과 제 2 정공수송층(442) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(452)과 P타입 전하생성층(454) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층, 미도시)이 위치할 수 있다. The second light emitting unit 440 includes a second hole transporting layer 442, a second light emitting material layer 444, a second electron transporting layer 446, Layer 448 as shown in FIG. The second hole transport layer 442 is located between the charge generation layer 450 and the second light emitting material layer 444 and the second light emitting material layer 444 is located between the second hole transport layer 442 and the second electron transport layer 446 . The second electron transport layer 446 is located between the second light emitting material layer 444 and the electron injection layer 448 and the electron injection layer 448 is located between the second electron transport layer 446 and the second electrode 420, Respectively. Although not shown, the second light emitting unit 440 may include an electron blocking layer (upper electron blocking layer) and / or a second light emitting material layer (second electron transporting layer) located between the second hole transporting layer 442 and the second light emitting material layer 444 444) and the second electron transport layer 446. The hole blocking layer (upper hole blocking layer) A second hole injection layer (upper hole injection layer) 454 is formed between the P type charge generation layer 454 and the second hole transport layer 442 and / or between the N type charge generation layer 452 and the P type charge generation layer 454, Layer, not shown) may be located.

정공주입층(431) 및 제 2 정공주입층(미도시)은 각각 MTDATA, CuPc, TCTA, NPD(α-NPB), HAT-CN, TDAPB, PEDOT/PSS, F4TCNQ 및/또는 N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민 등에서 선택되는 어느 하나의 물질일 수 있다. 정공주입층(431) 및 제 2 정공주입층(미도시)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The hole injection layer 431 and the second hole injection layer (not shown) may be formed of MTDATA, CuPc, TCTA, NPD (alpha -NPB), HAT-CN, TDAPB, PEDOT / PSS, F4TCNQ and / Yl) -9,9-dimethyl-N- (4- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H- . The hole injection layer 431 and the second hole injection layer (not shown) may be formed of the same material or different materials.

제 1 및 제 2 정공수송층(432, 442)은 각각 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민, N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민, CBP 및/또는 TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 정공수송층(432. 442)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second hole transporting layers 432 and 442 may be formed of TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, tris [4- (diethylamino) phenyl] (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine, N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -amine, CBP and / or TAPC) And the like. The first and second hole transporting layers 432 and 442 may be made of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 발광물질층(434, 444) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 일례로, 제 1 발광물질층(434)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 또는, 제 1 발광물질층(434)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다. Each of the first and second light emitting material layers 434 and 444 may be doped with a host to emit light of different colors. For example, the first light emitting material layer 434 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. Alternatively, the first luminescent material layer 434 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(444)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(434)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(444)은 청색보다 장파장인 녹색, 황록색(yellow-green; YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 444 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (YG) In one exemplary embodiment, the first luminescent material layer 434 emits blue light and the second luminescent material layer 444 emits green, yellow-green (YG), or orange .

제 1 및 제 2 전자수송층(436, 446)은 각각 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(436, 446)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(436, 446)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electron transporting layers 436 and 446 may be formed from oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, , Triazine, and the like. Alternatively, the first and second electron transporting layers 436 and 446 may each be formed by doping a metal such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal with the organic material described above. The first and second electron transporting layers 436 and 446 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(448)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 448 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

전하생성층(450)은 제 1 발광 유닛(430)과 제 2 발광 유닛(440) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(430)에 인접하는 N타입 전하생성층(452)과 제 2 발광 유닛(440)에 인접하는 P타입 전하생성층(454)을 포함한다. N타입 전하생성층(452)은 제 1 발광 유닛(430)으로 전자를 제공하고, P타입 전하생성층(454)은 제 2 발광 유닛(440)으로 정공을 제공한다. The charge generating layer 450 is disposed between the first light emitting unit 430 and the second light emitting unit 440 and is disposed between the N type charge generating layer 452 adjacent to the first light emitting unit 430 and the N- Type charge generation layer 454 adjacent to the p-type charge generation layer 454. The N type charge generation layer 452 provides electrons to the first light emitting unit 430 and the P type charge generation layer 454 provides holes to the second light emitting unit 440.

N타입 전하생성층(452)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(452)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generation layer 452 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, host organics used in the N-type charge generation layer 452 include 4,7-dipheny-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(554)은 N타입 전하생성층(452)에 인접하게 위치하는 제 1 유기물층(458a)과, 제 2 정공수송층(442)에 인접하게 위치하는 제 2 유기물층(458b)과, 제 1 유기물층(458a)과 제 2 유기물층(458b) 사이에 위치하는 무기물층(456)으로 이루어진다. 즉, 제 1 유기물층(458a)은 N타입 전하생성층(452)과 제 2 정공수송층(442) 사이에 위치하고, 무기물층(456)은 제 1 유기물층(458a)과 제 2 정공수송층(442) 사이에 위치하며, 제 2 유기물층(458b)은 무기물층(456)과 제 2 정공수송층(342) 사이에 위치한다. 다시 말하면, 본 실시형태에 따른 P타입 전하생성층(454)은 제 1 유기물층(458a), 무기물층(456), 제 2 유기물층(458b)이 순차적으로 적층되어 있다. The P type charge generation layer 554 includes a first organic layer 458a located adjacent to the N type charge generation layer 452 and a second organic layer 458a located adjacent to the second hole transport layer 442. [ A first organic material layer 458b and an inorganic material layer 456 located between the first organic material layer 458a and the second organic material layer 458b. The first organic material layer 458a is located between the N type charge generation layer 452 and the second hole transport layer 442 and the inorganic material layer 456 is located between the first organic material layer 458a and the second hole transport layer 442 And the second organic layer 458b is located between the inorganic layer 456 and the second hole transport layer 342. [ In other words, in the P-type charge generation layer 454 according to the present embodiment, the first organic layer 458a, the inorganic layer 456, and the second organic layer 458b are sequentially stacked.

제 1 및 제 2 유기물층(458a, 458b)는 각각 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 제 1 및 제 2 유기물층(458a, 458b)은 각각 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 제 1 유기물층(458a)과 제 2 유기물층(458b)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second organic material layers 458a and 458b may be made of an organic material having an HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV, respectively. For example, the first and second organic material layers 458a and 458b may be made of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8, have. The first organic material layer 458a and the second organic material layer 458b may be made of the same material or may be made of different materials.

2개의 유기물층(458a, 458b) 사이에 위치하는 무기물층(456)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 무기물층(456)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. The inorganic material layer 456 located between the two organic material layers 458a and 458b may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the inorganic layer 456 is tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5) and at least selected from the group consisting of a combination of It can be made of any one of minerals.

무기물층(456)과 유기물층(458a, 458b)이 전술한 에너지 준위를 가지는 소재로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(454)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(400)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 유기물층(458a, 458b) 및 무기물층(456)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. When the inorganic layer 456 and the organic material layers 458a and 458b are made of a material having the above-described energy level, the hole generating property and the hole injecting property are improved in the P type charge generating layer 454, The driving voltage of the second transistor 400 can be lowered. The organic material layers 458a and 458b and the inorganic material layer 456 may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm.

즉, 본 실시형태에 따르면, P타입 전하생성층(454)은 2개의 유기물층(458a, 458b) 사이에 무기물층(456)이 위치하도록 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(400)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 고온에서 변형되거나 열화되지 않는 무기물로 이루어지는 무기물층(456)이 적층되어 있다. P타입 전하생성층(454)의 내구성이 향상되어, P타입 전하생성층(454)에서 전하 생성 및 주입 특성이 저하되지 않으며, 발광다이오드(400)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 2개의 유기물층(458a, 458b) 사이에 무기물층(456)이 적층된 구조를 가지는 P타입 전하생성층(454)에서 안정적인 전하 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(400)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있으며, 발광다이오드(400)의 수명을 개선할 수 있다. That is, according to the present embodiment, the P-type charge generation layer 454 has a structure in which the inorganic layer 456 is stacked between the two organic layers 458a and 458b. An inorganic material layer 456 made of an inorganic material that is not deformed or deteriorated at a high temperature even if the temperature rises due to a relatively high driving voltage in the light emitting diode 400 having a tandem structure is stacked. The durability of the P type charge generation layer 454 is improved and charge generation and injection characteristics are not degraded in the P type charge generation layer 454 and the light emitting efficiency of the light emitting diode 400 can be improved. Type charge generation layer 454 having a structure in which the inorganic layer 456 is laminated between the two organic layers 458a and 458b enables stable charge supply so that the voltage for driving the light emitting diode 400 is also supplied And the lifetime of the light emitting diode 400 can be improved.

도 1 내지 도 4에서는 P타입 전하생성층이 유기물층과 무기물층이 적층된 구조를 가지는 발광다이오드를 예시하였다. 하지만, 본 발명에 따르면 P타입 전하생성층 이외에도 정공주입층을 유기물층과 무기물층이 적층된 구조로 설계하는 것이 가능한데, 이에 대해서 설명한다. 1 to 4 illustrate light emitting diodes having a structure in which a P-type charge generation layer is an organic material layer and an inorganic material layer. However, according to the present invention, it is possible to design the hole injection layer in addition to the P-type charge generation layer in a structure in which an organic material layer and an inorganic material layer are stacked.

도 5는 본 발명의 예시적인 제 5 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 실시형태에 따른 발광다이오드(500)는 서로 마주하는 제 1 전극(510) 및 제 2 전극(520)과, 제 1 전극(510)과 제 2 전극(520) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 530)과, 제 1 발광 유닛(530)과 제 2 전극(520) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 540)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(530, 540) 사이에 위치하는 전하생성층(550)을 포함한다. 5 is a view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to a fifth exemplary embodiment of the present invention. 5, the light emitting diode 500 according to the first embodiment includes a first electrode 510 and a second electrode 520 facing each other, a first electrode 510 and a second electrode 520 , A second light emitting unit (upper light emitting unit) 540 positioned between the first light emitting unit 530 and the second electrode 520, and a second light emitting unit 1 and the second light emitting unit 530,

제 1 전극(510)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극일 수 있다. 2 전극(520)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극(cathode)일 수 있다. The first electrode 510 is made of a conductive material having a relatively large work function value, and may be an anode. The two electrodes 520 may be made of a conductive material having a relatively low work function value and may be a cathode.

제 1 발광 유닛(530)은 정공주입층(531)과 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, 532)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, 534)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, 538)을 포함한다. 정공주입층(531)은 제 1 전극(510)과 제 1 정공수송층(532) 사이에 위치하며, 제 1 정공수송층(532)은 정공주입층(531)과 제 1 발광물질층(534) 사이에 위치한다. The first light emitting unit 530 includes a hole injection layer 531, a first hole transporting layer (lower hole transporting layer) 532, a first light emitting material layer (lower light emitting material layer) 534, a first electron transporting layer Transport layer, 538). The hole injection layer 531 is located between the first electrode 510 and the first hole transport layer 532 and the first hole transport layer 532 is located between the hole injection layer 531 and the first light emitting material layer 534 .

또한, 제 1 발광물질층(534)은 제 1 정공수송층(532)과 제 1 전자수송층(536) 사이에 위치하고, 제 1 전자수송층(536)은 제 1 발광물질층(534)과 전하생성층(550) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 1 발광 유닛(530)은 제 1 정공수송층(532)과 제 1 발광물질층(534) 사이에 위치하는 전자차단층(하부 전자차단층) 및/또는 제 1 발광물질층(534)과 제 1 전자수송층(536) 사이에 위치하는 정공차단층(하부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. The first light emitting material layer 534 is disposed between the first hole transporting layer 532 and the first electron transporting layer 536 and the first electron transporting layer 536 is disposed between the first light emitting material layer 534 and the charge generating layer 534. [ (Not shown). Although not shown, the first light emitting unit 530 may include an electron blocking layer (lower electron blocking layer) and / or a first light emitting material layer (second electron blocking layer) located between the first hole transporting layer 532 and the first light emitting material layer 534 534) and the first electron transporting layer 536. The hole transporting layer (lower hole blocking layer)

제 2 발광 유닛(540)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 542)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 544)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 546)과 전자주입층(548)을 포함한다. 제 2 정공수송층(542)은 전하생성층(550)과 제 2 발광물질층(544) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(544)은 제 2 정공수송층(542)과 제 2 전자수송층(546) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(546)은 제 2 발광물질층(544)과 전자주입층(548) 사이에 위치하고, 전자주입층(548)은 제 2 전자수송층(546)과 제 2 전극(520) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 2 발광 유닛(540)은 제 2 정공수송층(542)과 제 2 발광물질층(544) 사이에 위치하는 전자차단층(상부 전자차단층) 및/또는 제 2 발광물질층(544)과 제 2 전자수송층(546) 사이에 위치하는 정공차단층(상부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(554)과 제 2 정공수송층(542) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(552)과 P타입 전하생성층(554) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층, 미도시)이 위치할 수 있다.The second light emitting unit 540 includes a second hole transporting layer 544, a second light emitting material layer 544, a second electron transporting layer 546, Layer 548, as shown in FIG. The second hole transport layer 542 is located between the charge generating layer 550 and the second light emitting material layer 544 and the second light emitting material layer 544 is located between the second hole transporting layer 542 and the second electron transporting layer 546 . The second electron transport layer 546 is located between the second light emitting material layer 544 and the electron injection layer 548 and the electron injection layer 548 is located between the second electron transport layer 546 and the second electrode 520, Respectively. The second light emitting unit 540 may include an electron blocking layer (upper electron blocking layer) and / or a second light emitting material layer (second electron transporting layer) located between the second hole transporting layer 542 and the second light emitting material layer 544 544 and the second electron transport layer 546. The hole transport layer (upper hole blocking layer) A second hole injection layer (upper hole injection layer) 554 is formed between the P type charge generation layer 554 and the second hole transport layer 542 and / or between the N type charge generation layer 552 and the P type charge generation layer 554, Layer, not shown) may be located.

본 실시형태에서, 정공주입층(531) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)은 무기물층과 유기물층을 포함한다. 일례로, 정공주입층(531)은 제 1 전극(510) 상부에 위치하는 정공주입용 무기물층(531a)과 정공주입용 무기물층(531a)과 제 1 정공수송층(532) 사이에 위치하는 정공주입용 유기물층(531b)을 포함한다. In the present embodiment, the hole injection layer 531 and / or the second hole injection layer (not shown) include an inorganic layer and an organic layer. For example, the hole injection layer 531 may include a hole injection inorganic material layer 531a located above the first electrode 510, a hole located between the hole injection inorganic material layer 531a and the first hole transport layer 532, And an organic compound layer 531b for injection.

일례로, 정공주입용 무기물층(531a)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 정공주입용 무기물층(531a)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다.For example, the hole injection inorganic material layer 531a may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the hole injection inorganic material layer (531a) for the tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5), and from the group consisting of a combination of And may be made of at least one selected from inorganic materials.

정공주입용 유기물층(531b)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 정공주입용 유기물층(531b)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. The hole injection organic material layer 531b may be formed of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. In one exemplary embodiment, the hole injection organic material layer 531b may be formed of an organic material having a HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV.

예를 들어, 정공주입층(531) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)이 정공주입용 무기물층(531a)과 정공주입용 유기물층(531b)이 전술한 소재로 이루어지는 경우, 정공주입층(531) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)에서 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(500)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 일례로, 정공주입용 무기물층(531a)과 유기물층(531b)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. 정공주입층(531) 및 제 2 정공주입층(미도시)이 무기물층(531a)-유기물층(531b)의 적층 구조를 가지는 경우에, 이들 정공주입층은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. For example, in the case where the hole injection layer 531 and / or the second hole injection layer (not shown) are made of the above-described material in the hole injection inorganic material layer 531a and the hole injection organic material layer 531b, The hole injection characteristics are improved in the first hole injection layer 531 and / or the second hole injection layer (not shown), and the driving voltage of the light emitting diode 500 having a tandem structure can be lowered. For example, the hole injection inorganic material layer 531a and the organic material layer 531b may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm. In the case where the hole injection layer 531 and the second hole injection layer (not shown) have a laminated structure of the inorganic layer 531a and the organic layer 531b, these hole injection layers may be made of the same material or may be made of different materials have.

제 1 및 제 2 정공수송층(532, 542)은 각각 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민, N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민, CBP 및/또는 TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 정공수송층(532, 542) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 제 1 정공수송층(532)과 제 2 정공수송층(542)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second hole transporting layers 532 and 542 may be formed of TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, tris [4- (diethylamino) phenyl] (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine, N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -amine, CBP and / or TAPC) And the like. The thickness of each of the first and second hole transporting layers 532 and 542 may be 1 to 150 nm. The first hole transport layer 532 and the second hole transport layer 542 may be made of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 발광물질층(534, 544) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 도펀트 소재는 호스트 소재를 기준으로 대략 1 내지 30 중량%의 비율로 첨가될 수 있다. 일례로, 제 1 발광물질층(534)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 또는, 제 1 발광물질층(534)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다. Each of the first and second light emitting material layers 534 and 544 may be doped with a host to emit light of different colors. The dopant material may be added in a proportion of approximately 1 to 30 weight percent based on the host material. For example, the first light emitting material layer 534 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. Alternatively, the first luminescent material layer 534 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(544)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(534)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(544)은 청색보다 장파장인 녹색, 황록색(yellow-green; YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 544 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (G) In one exemplary embodiment, the first emissive material layer 534 emits blue light and the second emissive material layer 544 emits green, yellow-green (YG), or orange .

제 1 및 제 2 전자수송층(536, 546)은 각각 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전자수송층(536, 546)은 각각 Alq3, PBD, 스파이로-PBD, Liq, 2-[4-(9,10-디-2-나프탈레닐-2-안트라세닐)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸, TAZ, Bphen, TPQ 및/또는 TPBI와 같은 전자 수송 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electron transporting layers 536 and 546 may be formed from oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, , Triazine, and the like. For example, the first and second electron transporting layers 536 and 546 may be formed of Alq 3 , PBD, spiro-PBD, Liq, 2- [4- (9,10- Anthracenyl) phenyl] -1-phenyl-1H-benzimidazole, TAZ, Bphen, TPQ and / or TPBI.

선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(536, 546)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(536, 546) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(536, 546)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. Alternatively, the first and second electron transporting layers 536 and 546 may be formed by doping a metal, such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal, with each of the organic materials described above. The thickness of each of the first and second electron transporting layers 536 and 546 may be 1 to 150 nm. The first and second electron transporting layers 536 and 546 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(548)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 548 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

전하생성층(550)은 제 1 발광 유닛(530)과 제 2 발광 유닛(540) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(530)에 인접하는 N타입 전하생성층(552)과 제 2 발광 유닛(540)에 인접하는 P타입 전하생성층(554)을 포함한다. N타입 전하생성층(552)은 제 1 발광 유닛(530)으로 전자를 주입해주고, P타입 전하생성층(554)은 제 2 발광 유닛(540)으로 정공을 주입해준다.The charge generating layer 550 is disposed between the first light emitting unit 530 and the second light emitting unit 540 and is formed between the N type charge generating layer 552 adjacent to the first light emitting unit 530 and the N- And a P-type charge generating layer 554 adjacent to the P-type charge generating layer 554. The N-type charge generating layer 552 injects electrons into the first light emitting unit 530 and the P-type charge generating layer 554 injects holes into the second light emitting unit 540.

N타입 전하생성층(552)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(552)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generation layer 552 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, the host organics used for the N-type charge generation layer 552 include 4,7-dipheny-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(554)은 무기물층과 유기물층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 일례로, 도 5에서는 제 1 발광 유닛(530) 쪽에 위치하는 무기물층(556)과, 제 2 발광 유닛(540) 쪽에 위치하는 유기물층(556)이 순차 적층된 구조를 갖는 것으로 도시하였다. 즉, 무기물층(556)은 N타입 전하생성층(552)과 제 2 정공수송층(542) 사이에 위치하고, 유기물층(558)은 유기물층(556)과 제 2 정공수송층(542) 사이에 위치할 수 있다. 이 구조는 도 1에 예시한 것과 동일한 구조이다. In the present embodiment, the P-type charge generation layer 554 may have a structure in which an inorganic layer and an organic material layer are laminated. For example, in FIG. 5, an inorganic layer 556 located on the first light emitting unit 530 side and an organic material layer 556 located on the second light emitting unit 540 side are sequentially stacked. The inorganic layer 556 may be located between the N type charge generation layer 552 and the second hole transport layer 542 and the organic material layer 558 may be located between the organic layer 556 and the second hole transport layer 542 have. This structure has the same structure as that shown in Fig.

일례로, 무기물층(556)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 무기물층(556)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다.As an example, the inorganic layer 556 may be made of an inorganic material having a conduction band energy level in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the inorganic material layer 556 is tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5) and at least selected from the group consisting of a combination of It can be made of any one of minerals.

또한, 유기물층(558)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 유기물층(558)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. The organic material layer 558 may be formed of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. In one exemplary embodiment, the organic layer 558 may comprise an organic material having a HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV.

무기물층(556)과 유기물층(558)이 전술한 소재로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(554)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(500)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 일례로, 무기물층(556)과 유기물층(558)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. When the inorganic layer 556 and the organic material layer 558 are made of the above-described material, the hole generating property and the hole injecting property are improved in the P-type charge generating layer 554 and the driving voltage of the light emitting diode 500 having the tandem structure . For example, the inorganic layer 556 and the organic layer 558 may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm.

도 5에서는 P타입 전하생성층(554)의 구조를 도 1에 도시한 것과 동일한 것으로 예시하였다. 하지만, P타입 전하생성층(554)의 구조는 도 2에 도시한 것과 같이 N타입 전하생성층에 인접하게 위치하는 유기물층과, 제 2 발광 유닛에 인접하게 위치하는 무기물층으로 이루어질 수 있다. 선택적으로, P타입 전하생성층(554)은 도 3에 도시한 것과 같이 무기물층-유기물층-무기물층의 적층 구조로 이루어지거나, 도 4에 도시한 것과 같이 유기물층-무기물층-유기물층의 적층 구조로 이루어질 수 있다.In FIG. 5, the structure of the P-type charge generation layer 554 is the same as that shown in FIG. However, the structure of the P-type charge generation layer 554 may be composed of an organic layer positioned adjacent to the N-type charge generation layer and an inorganic layer positioned adjacent to the second light emitting unit, as shown in Fig. Alternatively, as shown in FIG. 3, the P-type charge generation layer 554 may have a stacked structure of an inorganic layer, an organic layer, and an inorganic layer, or a stacked structure of an organic layer, an inorganic layer, and an organic layer Lt; / RTI >

본 실시형태에 따르면, 정공주입층(531) 및 P타입 전하생성층(554)은 무기물층(531a, 556)과 유기물층(531b, 558)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(500)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 무기물층(531a, 556)을 구성하는 무기물은 열에 안정적이기 때문에 열화되지 않는다. 종래 유기물로만 이루어진 경우와 비교하여, 이처럼 무기물층(531, 556)을 포함하는 정공주입층(531) 및 P타입 전하생성층(554)은 내구성이 향상된다. 정공주입층(531) 및 P타입 전하생성층(554)에서 정공 생성 및 주입 특성이 유지될 수 있으므로, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 무기물층(531a, 556)과 유기물층(531b, 158)이 순차 적층된 구조를 가지는 정공주입층(531) 및 P타입 전하생성층(554)에서 안정적인 정공 주입 및 정공 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(500)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있다. 따라서 발광다이오드(500)를 낮은 소비전력에서도 구동할 수 있으며, 발광다이오드(500)를 구성하는 소재에 대한 스트레스가 감소되어 발광다이오드(500)의 수명을 개선할 수 있다. According to the present embodiment, the hole injection layer 531 and the P-type charge generation layer 554 have a structure in which inorganic layers 531a and 556 and organic layers 531b and 558 are sequentially layered. Even if the temperature rises due to the relatively high driving voltage in the light emitting diode 500 having the tandem structure, the inorganic substances constituting the inorganic layers 531a and 556 are not deteriorated because they are stable to heat. The hole injection layer 531 and the P type charge generation layer 554 including the inorganic layers 531 and 556 are improved in durability as compared with the conventional organic material. The hole injection layer 531 and the P-type charge generation layer 554 can maintain the hole formation and injection characteristics, thereby improving the luminous efficiency. Stable hole injection and hole supply can be performed in the hole injection layer 531 and the P-type charge generation layer 554 having the structure in which the inorganic layers 531a and 556 and the organic layers 531b and 158 are sequentially stacked, It is possible to further lower the voltage for driving the light emitting device 500. Accordingly, the light emitting diode 500 can be driven at low power consumption, and the stress on the material constituting the light emitting diode 500 is reduced, thereby improving the life of the light emitting diode 500.

도 6은 본 발명의 예시적인 제 6 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 6 실시형태에 따른 발광다이오드(600)는 서로 마주하는 제 1 전극(610) 및 제 2 전극(620)과, 제 1 전극(610)과 제 2 전극(620) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 630)과, 제 1 발광 유닛(630)과 제 2 전극(620) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 640)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(630, 640) 사이에 위치하는 전하생성층(650)을 포함한다. 6 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary sixth embodiment of the present invention. 6, a light emitting diode 600 according to a sixth embodiment of the present invention includes a first electrode 610 and a second electrode 620 facing each other, a first electrode 610 and a second electrode 610 facing each other, A first light emitting unit (a lower light emitting unit) 630 positioned between the electrodes 620 and a second light emitting unit (upper light emitting unit 640) positioned between the first light emitting unit 630 and the second electrode 620, And a charge generation layer 650 located between the first and second light emitting units 630 and 640.

전술한 바와 같이, 제 1 전극(610)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극이다. 제 2 전극(620)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극이다. As described above, the first electrode 610 is made of a conductive material having a relatively large work function value and is an anode. The second electrode 620 is made of a conductive material having a relatively small work function value and is a cathode.

제 1 발광 유닛(630)은 정공주입층(631)과 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, 632)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, 634)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, 636)을 포함한다. 정공주입층(631)은 제 1 전극(610)과 제 1 정공수송층(632) 사이에 위치하며, 제 1 정공수송층(632)은 정공주입층(631)과 제 1 발광물질층(634) 사이에 위치한다. The first light emitting unit 630 includes a hole injecting layer 631, a first hole transporting layer (lower hole transporting layer) 632, a first light emitting material layer (lower light emitting material layer) 634, a first electron transporting layer Transport layer, 636). The hole injection layer 631 is located between the first electrode 610 and the first hole transport layer 632 and the first hole transport layer 632 is located between the hole injection layer 631 and the first light emitting material layer 634 .

또한, 제 1 발광물질층(634)은 제 1 정공수송층(632)과 제 1 전자수송층(636) 사이에 위치하고, 제 1 전자수송층(636)은 제 1 발광물질층(634)과 전하생성층(650) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 1 발광 유닛(630)은 제 1 정공수송층(632)과 제 1 발광물질층(634) 사이에 위치하는 전자차단층(하부 전자차단층) 및/또는 제 1 발광물질층(634)과 제 1 전자수송층(636) 사이에 위치하는 정공차단층(하부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. The first emissive material layer 634 is located between the first hole transport layer 632 and the first electron transport layer 636 and the first electron transport layer 636 is located between the first emissive material layer 634 and the charge generating layer 634. [ (650). Although not shown, the first light emitting unit 630 may include an electron blocking layer (lower electron blocking layer) and / or a first light emitting material layer (first electron transporting layer) 640 located between the first hole transporting layer 632 and the first light emitting material layer 634 Hole blocking layer (lower hole blocking layer) positioned between the first electron transport layer 634 and the first electron transport layer 636.

제 2 발광 유닛(640)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 642)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 644)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 646)과 전자주입층(648)을 포함한다. 제 2 정공수송층(642)은 전하생성층(650)과 제 2 발광물질층(644) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(644)은 제 2 정공수송층(642)과 제 2 전자수송층(646) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(646)은 제 2 발광물질층(644)과 전자주입층(648) 사이에 위치하고, 전자주입층(648)은 제 2 전자수송층(646)과 제 2 전극(620) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 2 발광 유닛(640)은 제 2 정공수송층(642)과 제 2 발광물질층(644) 사이에 위치하는 전자차단층(상부 전자차단층) 및/또는 제 2 발광물질층(644)과 제 2 전자수송층(646) 사이에 위치하는 정공차단층(상부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(654)과 제 2 정공수송층(642) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(652)과 P타입 전하생성층(654) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층, 미도시)이 위치할 수 있다.The second light emitting unit 640 includes a second hole transporting layer 644, a second light emitting material layer 644, a second electron transporting layer 646, Layer 648. In one embodiment, The second hole transporting layer 642 is located between the charge generating layer 650 and the second light emitting material layer 644 and the second light emitting material layer 644 is located between the second hole transporting layer 642 and the second electron transporting layer 646 . The second electron transport layer 646 is located between the second light emitting material layer 644 and the electron injection layer 648 and the electron injection layer 648 is located between the second electron transport layer 646 and the second electrode 620. [ Respectively. Although not shown, the second light emitting unit 640 may include an electron blocking layer (upper electron blocking layer) and / or a second light emitting material layer (second electron transporting layer) located between the second hole transporting layer 642 and the second light emitting material layer 644 (Upper hole blocking layer) positioned between the first electron transport layer 644 and the second electron transport layer 646. A second hole injection layer (upper hole injection layer) 654 is formed between the P type charge generation layer 654 and the second hole transport layer 642 and / or between the N type charge generation layer 652 and the P type charge generation layer 654, Layer, not shown) may be located.

본 실시형태에서, 정공주입층(631) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)은 유기물층과 무기물층을 포함한다. 일례로, 정공주입층(631)은 제 1 전극(610) 상부에 위치하는 정공주입용 유기물층(631b)과 정공주입용 유기물층(631b)과 제 1 정공수송층(632) 사이에 위치하는 정공주입용 무기물층(631a)을 포함한다. In the present embodiment, the hole injection layer 631 and / or the second hole injection layer (not shown) include an organic layer and an inorganic layer. For example, the hole injection layer 631 may include a hole injection organic compound layer 631b located above the first electrode 610, a hole injection organic compound layer 631b and a first hole transport layer 632, And an inorganic layer 631a.

일례로, 정공주입용 유기물층(631b)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 정공주입용 유기물층(631b)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. For example, the hole injection organic compound layer 631b may be formed of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. In one exemplary embodiment, the hole injection organic material layer 631b may be formed of an organic material having a HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV.

또한, 정공주입용 무기물층(631a)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 정공주입용 무기물층(631a)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다.In addition, the hole injection inorganic layer 631a may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the hole injection inorganic material layer (631a) for the tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5), and from the group consisting of a combination of And may be made of at least one selected from inorganic materials.

예를 들어, 정공주입층(631) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)이 정공주입용 유기물층(631b)과 정공주입용 무기물층(631a)이 전술한 소재로 이루어지는 경우, 정공주입층(631) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)에서 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(600)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 일례로, 정공주입용 무기물층(631a)과 유기물층(631b)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. 정공주입층(631) 및 제 2 정공주입층(미도시)이 유기물층(631b)-무기물층(631a)의 적층 구조를 가지는 경우에, 이들 정공주입층은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. For example, in the case where the hole injection layer 631 and / or the second hole injection layer (not shown) are made of the above-described material in the hole injection organic material layer 631b and the hole injection inorganic material layer 631a, The hole injection characteristics are improved in the first hole injection layer 631 and / or the second hole injection layer (not shown), and the driving voltage of the light emitting diode 600 having the tandem structure can be lowered. For example, the hole injection inorganic material layer 631a and the organic material layer 631b may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm. In the case where the hole injection layer 631 and the second hole injection layer (not shown) have a stacked structure of the organic material layer 631b and the inorganic material layer 631a, these hole injection layers may be made of the same material or may be made of different materials have.

제 1 및 제 2 정공수송층(632, 642)은 각각 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민, N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민, CBP 및/또는 TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 정공수송층(632, 642) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 제 1 정공수송층(632)과 제 2 정공수송층(642)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second hole transporting layers 632 and 642 may be formed of TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, tris [4- (diethylamino) phenyl] (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine, N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -amine, CBP and / or TAPC) And the like. Each of the first and second hole transporting layers 632 and 642 may have a thickness of 1 to 150 nm. The first hole transport layer 632 and the second hole transport layer 642 may be made of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 발광물질층(634, 644) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 도펀트 소재는 호스트 소재를 기준으로 대략 1 내지 30 중량%의 비율로 첨가될 수 있다. 일례로, 제 1 발광물질층(634)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 또는, 제 1 발광물질층(634)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다. Each of the first and second emissive material layers 634 and 644 may be formed by doping a host with a dopant and emitting different colors. The dopant material may be added in a proportion of approximately 1 to 30 weight percent based on the host material. For example, the first light emitting material layer 634 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. Alternatively, the first luminescent material layer 634 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(644)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(634)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(644)은 청색보다 장파장인 녹색, 황록색(yellow-green; YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 644 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (YG) In one exemplary embodiment, the first emissive material layer 634 emits blue light and the second emissive material layer 644 emits green, yellow-green (YG), or orange .

제 1 및 제 2 전자수송층(636, 646)은 각각 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전자수송층(636, 646)은 각각 Alq3, PBD, 스파이로-PBD, Liq, 2-[4-(9,10-디-2-나프탈레닐-2-안트라세닐)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸, TAZ, Bphen, TPQ 및/또는 TPBI와 같은 전자 수송 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electron transporting layers 636 and 646 may be formed from oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, , Triazine, and the like. For example, the first and second electron transport layers 636 and 646 may be formed of Alq 3 , PBD, spiro-PBD, Liq, 2- [4- (9,10- Anthracenyl) phenyl] -1-phenyl-1H-benzimidazole, TAZ, Bphen, TPQ and / or TPBI.

선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(636, 646)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(636, 646) 각각의 두께는 1 내지 150 nm일 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(636, 646)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다.Alternatively, each of the first and second electron transporting layers 636 and 646 may be formed by doping a metal such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal with the organic material described above. The thickness of each of the first and second electron transporting layers 636 and 646 may be 1 to 150 nm. The first and second electron transporting layers 636 and 646 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(648)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 648 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

전하생성층(650)은 제 1 발광 유닛(630)과 제 2 발광 유닛(640) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(630)에 인접하는 N타입 전하생성층(652)과 제 2 발광 유닛(640)에 인접하는 P타입 전하생성층(654)을 포함한다. N타입 전하생성층(652)은 제 1 발광 유닛(630)으로 전자를 주입해주고, P타입 전하생성층(654)은 제 2 발광 유닛(640)으로 정공을 주입해준다.The charge generation layer 650 is disposed between the first light emitting unit 630 and the second light emitting unit 640 and is disposed between the N type charge generation layer 652 adjacent to the first light emitting unit 630 and the N- Type charge generation layer 654 adjacent to the p-type charge generation layer 640. The N type charge generation layer 652 injects electrons into the first light emitting unit 630 and the P type charge generation layer 654 injects holes into the second light emitting unit 640.

N타입 전하생성층(652)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(652)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generation layer 652 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, host organics used in the N-type charge generation layer 652 include 4,7-dipheny-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(654)은 유기물층과 무기물층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 일례로, 도 6에서는 P타입 전하생성층(654)은 제 1 발광 유닛(630) 쪽에 위치하는 유기물층(658)과, 제 2 발광 유닛(640) 쪽에 위치하는 무기물층(656)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 즉, 유기물층(658)은 N타입 전하생성층(652)과 제 2 정공수송층(642) 사이에 위치하고, 무기물층(656)은 유기물층(658)과 제 2 정공수송층(642) 사이에 위치한다. In the present embodiment, the P-type charge generation layer 654 may have a structure in which an organic layer and an inorganic layer are laminated. 6, the P-type charge generation layer 654 is formed by sequentially stacking an organic material layer 658 located on the first light emitting unit 630 side and an inorganic material layer 656 located on the second light emitting unit 640 side Structure. That is, the organic layer 658 is located between the N type charge generation layer 652 and the second hole transport layer 642, and the inorganic layer 656 is located between the organic layer 658 and the second hole transport layer 642.

일례로, 유기물층(658)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 유기물층(658)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. For example, the organic material layer 658 may be formed of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. In one exemplary embodiment, the organic layer 658 may comprise an organic material having a HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV.

또한, 무기물층(656)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 무기물층(656)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. 유기물층(658)과 무기물층(656)이 전술한 소재로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(654)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(600)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 일례로, 무기물층(656)과 유기물층(658)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. In addition, the inorganic layer 656 may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the inorganic layer 656 is tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5) and at least selected from the group consisting of a combination of It can be made of any one of minerals. When the organic material layer 658 and the inorganic layer 656 are made of the above-described material, the hole generating property and the hole injecting property are improved in the P-type charge generating layer 654 and the driving voltage of the light emitting diode 600 having the tandem structure . In one example, the inorganic layer 656 and the organic layer 658 may be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm, respectively.

도 6에서는 P타입 전하생성층(654)의 구조를 도 2에 도시한 것과 동일한 것으로 예시하였다. 하지만, P타입 전하생성층(654)의 구조는 도 1에 도시한 것과 같이 N타입 전하생성층에 인접하게 위치하는 무기물층과, 제 2 발광 유닛에 인접하게 위치하는 유기물층으로 이루어질 수 있다. 선택적으로, P타입 전하생성층(654)은 도 3에 도시한 것과 같이 무기물층-유기물층-무기물층의 적층 구조로 이루어지거나, 도 4에 도시한 것과 같이 유기물층-무기물층-유기물층의 적층 구조로 이루어질 수 있다.6, the structure of the P-type charge generation layer 654 is the same as that shown in FIG. However, the structure of the P-type charge generation layer 654 may be composed of an inorganic layer positioned adjacent to the N-type charge generation layer and an organic layer positioned adjacent to the second light emitting unit, as shown in Fig. Alternatively, as shown in FIG. 3, the P-type charge generation layer 654 may have a stacked structure of an inorganic layer-organic layer-inorganic layer, or may have a stacked structure of an organic layer-inorganic layer- Lt; / RTI >

본 실시형태에 따르면, 정공주입층(631) 및 P타입 전하생성층(654)은 유기물층(631b, 658)과 무기물층(631a, 656)이 순차 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(500)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 무기물층(631a, 656)을 구성하는 무기물은 안정적이어서 열화되지 않는다. 이에 따라, 정공주입층(631) 및 P타입 전하생성층(654)의 내구성이 향상되어, 정공주입층(631) 및 P타입 전하생성층(654)에서 전하 생성 및 주입 특성이 유지될 수 있으므로, 발광다이오드(600)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 유기물층(631b, 658)과 무기물층(631a, 656)이 순차 적층된 구조를 가지는 정공주입층(631) 및 P타입 전하생성층(654)에서 안정적인 전하 주입 및 전하 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(600)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있다. 따라서발광다이오드(600)를 구성하는 소재에 대한 스트레스가 감소되어 발광다이오드(600)의 수명을 개선할 수 있다.According to the present embodiment, the hole injection layer 631 and the P-type charge generation layer 654 have a structure in which the organic layers 631b and 658 and the inorganic layers 631a and 656 are sequentially laminated. Even if the temperature rises due to the relatively high driving voltage in the light emitting diode 500 having a tandem structure, the inorganic materials constituting the inorganic layers 631a and 656 are stable and do not deteriorate. Accordingly, the durability of the hole injection layer 631 and the p-type charge generation layer 654 is improved, and the charge generation and injection characteristics can be maintained in the hole injection layer 631 and the p-type charge generation layer 654 The light emitting efficiency of the light emitting diode 600 can be improved. It is possible to inject charges and supply charges stably in the hole injection layer 631 and the P type charge generation layer 654 having the structure in which the organic layers 631b and 658 and the inorganic layers 631a and 656 are sequentially stacked, The voltage for driving the transistor 600 can be lowered. Accordingly, the stress on the material constituting the light emitting diode 600 is reduced, and the lifetime of the light emitting diode 600 can be improved.

전술한 제 5 및 제 6 실시형태에서는 무기물층과 유기물층이 각각 1회씩 순차 적층된 2층의 정공주입층 및/또는 P타입 전하생성층을 예시하였다. 하지만, 본 발명에 따른 정공주입층 및/또는 P타입 전하생성층은 무기물층과 유기물층의 개수가 상이하거나, 또는 무기물층-유기물층(또는 유기물층-무기물층)의 단위 적층 구조가 2회 이상 반복되는 구조를 가질 수 있다. 일례로, 도 6은 본 발명의 예시적인 제 7 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다. In the above-described fifth and sixth embodiments, the two-layered hole injection layer and / or the P-type charge generation layer in which the inorganic material layer and the organic material layer are sequentially laminated one by one are exemplified. However, the hole injecting layer and / or the P-type charge generating layer according to the present invention may be formed in such a manner that the number of the inorganic layers and the number of the organic layers is different or the unit laminated structure of the inorganic layer-organic layer (or organic layer- Structure. 6 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary seventh embodiment of the present invention.

도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 7 실시형태에 따른 발광다이오드(700)는 서로 마주하는 제 1 전극(710) 및 제 2 전극(720)과, 제 1 전극(710)과 제 2 전극(720) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 730)과, 제 1 발광 유닛(730)과 제 2 전극(720) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 740)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(730, 740) 사이에 위치하는 전하생성층(750)을 포함한다. 7, a light emitting diode 700 according to a seventh embodiment of the present invention includes a first electrode 710 and a second electrode 720 facing each other, a first electrode 710 and a second electrode 720 facing each other, A first light emitting unit (a lower light emitting unit) 730 positioned between the electrodes 720 and a second light emitting unit (upper light emitting unit) 740 located between the first light emitting unit 730 and the second electrode 720, And a charge generating layer 750 located between the first and second light emitting units 730 and 740.

전술한 바와 같이, 제 1 전극(710)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극이다. 제 2 전극(720)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극이다. As described above, the first electrode 710 is made of a conductive material having a relatively large work function value, and is an anode. The second electrode 720 is made of a conductive material having a relatively small work function value and is a cathode.

제 1 발광 유닛(730)은 정공주입층(731)과, 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, 732)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, 734)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, 736)을 포함한다. 정공주입층(731)은 제 1 전극(710)과 제 1 정공수송층(732) 사이에 위치하며, 제 1 정공수송층(732)은 정공주입층(731)과 제 1 발광물질층(734) 사이에 위치한다. The first light emitting unit 730 includes a hole injection layer 731, a first hole transporting layer 732, a first light emitting material layer 734, and a first electron transporting layer Electron transport layer, 736). The hole injection layer 731 is located between the first electrode 710 and the first hole transport layer 732 and the first hole transport layer 732 is located between the hole injection layer 731 and the first light emitting material layer 734 .

또한, 제 1 발광물질층(734)은 제 1 정공수송층(732)과 제 1 전자수송층(736) 사이에 위치하고, 제 1 전자수송층(736)은 제 1 발광물질층(734)과 전하생성층(750) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 1 발광 유닛(730)은 제 1 정공수송층(732)과 제 1 발광물질층(734) 사이에 위치하는 전자차단층(하부 전자차단층) 및/또는 제 1 발광물질층(734)과 제 1 전자수송층(736) 사이에 위치하는 정공차단층(하부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. The first light emitting material layer 734 is disposed between the first hole transporting layer 732 and the first electron transporting layer 736 and the first electron transporting layer 736 is disposed between the first light emitting material layer 734 and the charge generating layer 736. [ (750). Although not shown, the first light emitting unit 730 may include an electron blocking layer (lower electron blocking layer) and / or a first light emitting material layer (first electron transporting layer) located between the first hole transporting layer 732 and the first light emitting material layer 734 Hole blocking layer (lower hole blocking layer) positioned between the first electron transporting layer 734 and the first electron transporting layer 736.

제 2 발광 유닛(740)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 742)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 744)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 746)과 전자주입층(748)을 포함한다. 제 2 정공수송층(742)은 전하생성층(750)과 제 2 발광물질층(744) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(744)은 제 2 정공수송층(742)과 제 2 전자수송층(746) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(746)은 제 2 발광물질층(744)과 전자주입층(748) 사이에 위치하고, 전자주입층(748)은 제 2 전자수송층(746)과 제 2 전극(720) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 2 발광 유닛(740)은 제 2 정공수송층(742)과 제 2 발광물질층(744) 사이에 위치하는 전자차단층(상부 전자차단층) 및/또는 제 2 발광물질층(744)과 제 2 전자수송층(746) 사이에 위치하는 정공차단층(상부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(754)과 제 2 정공수송층(742) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(752)과 P타입 전하생성층(754) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층, 미도시)이 위치할 수 있다.The second light emitting unit 740 includes a second hole transporting layer 744, a second light emitting material layer 744, a second electron transporting layer 746, Layer 748, as shown in FIG. The second hole transport layer 742 is located between the charge generation layer 750 and the second light emitting material layer 744 and the second light emitting material layer 744 is located between the second hole transport layer 742 and the second electron transport layer 746 . The second electron transport layer 746 is located between the second light emitting material layer 744 and the electron injection layer 748 and the electron injection layer 748 is located between the second electron transport layer 746 and the second electrode 720. [ Respectively. Although not shown, the second light emitting unit 740 may include an electron blocking layer (upper electron blocking layer) and / or a second light emitting material layer (second electron transporting layer) located between the second hole transporting layer 742 and the second light emitting material layer 744 (Upper hole blocking layer) located between the first electron transport layer 744 and the second electron transport layer 746. The second hole injection layer (upper hole injection layer) is formed between the P type charge generation layer 754 and the second hole transport layer 742 and / or between the N type charge generation layer 752 and the P type charge generation layer 754, Layer, not shown) may be located.

본 실시형태에서, 정공주입층(531) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)은 유기물층을 사이에 두고 상부와 하부에 무기물층이 각각 적층된 구조를 갖는다. 일례로, 정공주입층(731)은 제 1 전극(710) 상부에 위치하는 제 1 정공주입용 무기물층(731a1)과, 제 1 정공수송층(731)에 인접하게 위치하는 제 2 정공주입용 무기물층(731a2)과, 제 1 정공주입용 무기물층(731a1)과 제 2 정공주입용 무기물층(731a2) 사이에 위치하는 정공주입용 유기물층(731b)으로 이루어진다. 즉, 제 1 정공주입용 무기물층(731a1)은 제 1 전극(710)과 제 1 정공수송층(732) 사이에 위치하고, 정공주입용 유기물층(731b)은 제 1 정공주입용 무기물층(731a1)과 제 1 정공수송층(732) 사이에 위치하며, 제 2 정공주입용 무기물층(731a2)은 정공주입용 유기물층(731b)과 제 1 정공수송층(832) 사이에 위치한다. 다시 말하면, 본 실시형태에 따른 정공주입층(731)은 제 1 무기물층(731a1), 유기물층(731b), 제 2 무기물층(731b1)이 순차적으로 적층되어 있다. In the present embodiment, the hole injection layer 531 and / or the second hole injection layer (not shown) have a structure in which an inorganic layer is laminated on the upper and lower sides with the organic material layer interposed therebetween. For example, the hole injection layer 731 may include a first hole injection inorganic material layer 731a1 located above the first electrode 710 and a second hole injection inorganic material 731a1 located adjacent to the first hole transport layer 731. [ Layer 731a2 and an organic material layer 731b for hole injection located between the first hole injection inorganic material layer 731a1 and the second hole injection inorganic material layer 731a2. The first hole injection inorganic material layer 731a1 is located between the first electrode 710 and the first hole transport layer 732 and the hole injection organic material layer 731b is located between the first hole injection inorganic material layer 731a1 and the first hole injection inorganic material layer 731b. The inorganic material layer 731a2 for the second hole injection is located between the organic material layer 731b for hole injection and the first hole transport layer 832. In other words, in the hole injection layer 731 according to the present embodiment, the first inorganic material layer 731a1, the organic material layer 731b, and the second inorganic material layer 731b1 are sequentially laminated.

제 1 및 제 2 무기물층(731a1, 731a2)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 제 1 및 제 2 무기물층(731a1, 731a2)은 각각 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. 제 1 무기물층(731a1)과 제 2 무기물층(731a2)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second inorganic layers 731a1 and 731a2 may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the first and second inorganic material layers (731a1, 731a2) are each tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5), and combinations thereof And at least one inorganic material selected from the group consisting of The first inorganic material layer 731a1 and the second inorganic material layer 731a2 may be made of the same material or may be made of different materials.

2개의 무기물층(731a1, 731a2) 사이에 위치하는 유기물층(731b)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 유기물층(731b)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 무기물층(731a1, 731a2)와 유기물층(731b)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. The organic material layer 731b positioned between the two inorganic layers 731a1 and 731a2 may be made of an organic material having an HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV. For example, the organic material layer 731b may be formed of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. The inorganic layers 731a1 and 731a2 and the organic material layer 731b may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm.

무기물층(731a1, 731a2)과 유기물층(731b)이 전술한 에너지 준위를 가지는 소재로 이루어지는 경우, 정공주입층(731)에서 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(700)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 특히, 본 실시형태에 따르면, 고온에서도 열화되지 않아 열적으로 안정적인 무기물로 이루어지는 2개의 무기물층(731a1, 731a2)이 그 사이에 위치하는 유기물층(731b)을 효율적으로 보호하고 있다. 단순히 유기물로만 구성되는 경우와 비교해서, 열적으로 안정한 2개의 무기물층(731a1, 731a2)이 존재하여, 유기물층(731b)을 구성하는 유기물이 열화되는 것을 효율적으로 방지할 수 있으며, 정공주입층(731)의 내구성이 향상될 수 있다.When the inorganic layers 731a1 and 731a2 and the organic material layer 731b are made of a material having the above-described energy level, the hole injecting property is improved in the hole injecting layer 731 and the driving voltage of the light emitting diode 700 having a tandem structure . Particularly, according to this embodiment, two inorganic layers 731a1 and 731a2 made of a thermally stable inorganic material which is not deteriorated even at a high temperature are efficiently protected by the organic layer 731b located therebetween. Two thermally stable inorganic layers 731a1 and 731a2 are present to effectively prevent the organic matter constituting the organic layer 731b from being deteriorated as compared with the case of merely constituting only the organic material and the hole injection layer 731 ) Can be improved.

제 1 및 제 2 정공수송층(732, 742)은 각각 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민, N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민, CBP 및/또는 TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 정공수송층(732, 742)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second hole transporting layers 732 and 742 may be formed of TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, tris [4- (diethylamino) (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine, N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -amine, CBP and / or TAPC) And the like. The first and second hole transporting layers 732 and 742 may be made of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 발광물질층(734, 744) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 일례로, 제 1 발광물질층(734)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 또는, 제 1 발광물질층(734)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다. Each of the first and second light emitting material layers 734 and 744 may be doped with a host to emit light of different colors. For example, the first light emitting material layer 734 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. Alternatively, the first luminescent material layer 734 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(744)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(734)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(744)은 청색보다 장파장인 녹색, 황록색(yellow-green; YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 744 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (G) In one exemplary embodiment, the first emissive material layer 734 emits blue light and the second emissive material layer 744 emits green, yellow-green (YG), or orange .

제 1 및 제 2 전자수송층(736, 746)은 각각 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(736, 746)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(736, 746)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electron transporting layers 736 and 746 may be formed from oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, , Triazine, and the like. Alternatively, each of the first and second electron transporting layers 736 and 746 may be formed by doping a metal such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal with the organic material described above. The first and second electron transporting layers 736 and 746 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(748)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 748 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

전하생성층(750)은 제 1 발광 유닛(730)과 제 2 발광 유닛(740) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(730)에 인접하는 N타입 전하생성층(752)과 제 2 발광 유닛(740)에 인접하는 P타입 전하생성층(754)을 포함한다. N타입 전하생성층(752)은 제 1 발광 유닛(730)으로 전자를 제공하고, P타입 전하생성층(754)은 제 2 발광 유닛(740)으로 정공을 제공한다. The charge generation layer 750 is disposed between the first light emitting unit 730 and the second light emitting unit 740 and is disposed between the N type charge generation layer 752 adjacent to the first light emitting unit 730 and the N- Type charge generation layer 754 adjacent to the p-type charge generation layer 754. The N-type charge generating layer 752 provides electrons to the first light emitting unit 730 and the P-type charge generating layer 754 provides holes to the second light emitting unit 740.

N타입 전하생성층(752)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(752)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generating layer 752 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, host organics used in the N-type charge generation layer 752 include 4,7-dipheny-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(754)은 N타입 전하생성층(752)에 인접하게 위치하는 제 1 무기물층(756a)과, 제 2 정공수송층(742)에 인접하게 위치하는 제 2 무기물층(756b)과, 제 1 무기물층(756a)과 제 2 무기물층(756b) 사이에 위치하는 유기물층(758)으로 이루어질 수 있다. 즉, 제 1 무기물층(756a)은 N타입 전하생성층(752)과 제 2 정공수송층(742) 사이에 위치하고, 유기물층(758)은 제 1 무기물층(756a)과 제 2 정공수송층(742) 사이에 위치하며, 제 2 무기물층(756b)은 유기물층(758)과 제 2 정공수송층(742) 사이에 위치한다. 다시 말하면, 본 실시형태에 따른 P타입 전하생성층(754)은 제 1 무기물층(756a), 유기물층(758), 제 2 무기물층(756b)이 순차적으로 적층되어 있다. In this embodiment, the P type charge generation layer 754 includes a first inorganic layer 756a located adjacent to the N type charge generation layer 752 and a second inorganic layer 756a located adjacent to the second hole transport layer 742, An inorganic layer 756b and an organic material layer 758 located between the first inorganic material layer 756a and the second inorganic material layer 756b. The first inorganic layer 756a is located between the N type charge generation layer 752 and the second hole transport layer 742 and the organic material layer 758 is located between the first inorganic layer 756a and the second hole transport layer 742. [ And the second inorganic material layer 756b is located between the organic material layer 758 and the second hole transport layer 742. In other words, in the P-type charge generation layer 754 according to the present embodiment, the first inorganic material layer 756a, the organic material layer 758, and the second inorganic material layer 756b are sequentially stacked.

제 1 및 제 2 무기물층(756a, 756b)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 제 1 및 제 2 무기물층(756a, 756b)은 각각 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. 제 1 무기물층(756a)과 제 2 무기물층(756b)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second inorganic layers 756a and 756b may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the first and second inorganic material layers (756a, 756b) are each tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5), and combinations thereof And at least one inorganic material selected from the group consisting of The first inorganic material layer 756a and the second inorganic material layer 756b may be made of the same material or may be made of different materials.

2개의 무기물층(756a, 756b) 사이에 위치하는 유기물층(758)은 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 유기물층(758)은 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 무기물층(756a, 756b)와 유기물층(758)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. 무기물층(756a, 756b)과 유기물층(758)이 전술한 에너지 준위를 가지는 소재로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(754)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(700)의 구동 전압을 낮출 수 있다. The organic material layer 758 located between the two inorganic layers 756a and 756b may be formed of an organic material having a HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV. For example, the organic material layer 758 may be made of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 and combinations thereof. The inorganic layers 756a and 756b and the organic layer 758 may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm. When the inorganic layers 756a and 756b and the organic material layer 758 are made of a material having the above-described energy level, the hole generating property and the hole injecting property are improved in the P type charge generating layer 754, The driving voltage of the driving transistor 700 can be lowered.

도 7에서는 P타입 전하생성층(754)의 구조를 도 3에 도시한 것과 동일한 것으로 예시하였다. 하지만, P타입 전하생성층(754)의 구조는 도 1에 도시한 것과 같이 N타입 전하생성층에 인접하게 위치하는 무기물층과, 제 2 발광 유닛에 인접하게 위치하는 유기물층으로 이루어질 수 있다. 선택적으로, P타입 전하생성층(754)은 도 2에 도시한 것과 같이 N타입 전하생성층에 인접하게 위치하는 유기물층과 제 2 발광 유닛에 인접하게 위치하는 무기물층으로 이루어질 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(754)은 도 4에 도시한 것과 같이 유기물층-무기물층-유기물층의 적층 구조로 이루어질 수 있다. 7, the structure of the P-type charge generation layer 754 is the same as that shown in FIG. However, the structure of the P-type charge generation layer 754 may be composed of an inorganic layer positioned adjacent to the N-type charge generation layer and an organic layer positioned adjacent to the second light emitting unit, as shown in Fig. Optionally, the P-type charge generation layer 754 may comprise an organic layer positioned adjacent to the N-type charge generation layer and an inorganic layer positioned adjacent to the second light emitting unit, as shown in FIG. In addition, the P-type charge generation layer 754 may have a stacked structure of an organic layer-inorganic layer-organic layer as shown in FIG.

본 실시형태에 따르면, 정공주입층(731) 및 P타입 전하생성층(754)은 각각 고온에서 열화되지 않아 열적으로 안정적인 무기물로 이루어지는 2개의 무기물층(731a1, 731a2; 356a, 356b)이 그 사이에 위치하는 유기물층(731b; 758)을 효율적으로 보호하고 있다. 단순히 유기물로만 구성되는 경우와 비교해서, 열적으로 안정한 2개의 무기물층(731a1, 731a2; 756a, 756b)이 존재하여, 유기물층(731b; 358)을 구성하는 유기물이 열화되는 것을 효율적으로 방지할 수 있으며, 정공주입층(731) 및 P타입 전하생성층(754)의 내구성이 향상될 수 있다. According to the present embodiment, the hole injection layer 731 and the P-type charge generation layer 754 are not deteriorated at high temperatures, so that two inorganic layers 731a1, 731a2, 356a, and 356b made of a thermally stable inorganic material are interposed The organic material layer 731b (758) located in the organic layer 731 is efficiently protected. Two thermally stable inorganic layers 731a1, 731a2, 756a, and 756b are present as compared with the case where the organic layers 731b and 358 are formed solely of organic materials, thereby effectively preventing organic materials constituting the organic material layers 731b and 358 from deteriorating The hole injection layer 731 and the P-type charge generation layer 754 can be improved.

즉, 본 실시형태에 따르면, 정공주입층(731) 및 P타입 전하생성층(754)은 2개의 무기물층(731a1, 731a2; 756a, 756b) 사이에 유기물층(731b; 758)이 위치하도록 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(700)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 무기물층(731a1, 731a2; 756a, 756b)을 구성하는 무기물은 안정적이어서 열화되지 않으며, 2개의 무기물층(731a1, 731a2; 756a, 756b) 사이에 위치하는 유기물층(731b; 758)의 유기물이 열화되는 것을 또한 방지할 수 있다. 이에 따라 정공주입층(731) 및 P타입 전하생성층(754)의 내구성이 향상되어, 정공주입층(731) 및 P타입 전하생성층(754)에서 전하 생성 및 주입 특성을 더욱 향상시킬 수 있으므로, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 2개의 무기물층(731a1, 731a2; 756a, 756b) 사이에 유기물층(731b; 758)이 적층된 구조를 가지는 정공주입층(731) 및 P타입 전하생성층(754)에서 안정적인 전하 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(700)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있으며, 발광다이오드(700)의 수명을 개선할 수 있다. That is, according to the present embodiment, the hole injection layer 731 and the P-type charge generation layer 754 are stacked such that the organic layer 731b (758) is positioned between the two inorganic layers 731a1, 731a2 Structure. Even if the temperature rises due to the relatively high driving voltage in the light emitting diode 700 having the tandem structure, the inorganic substances constituting the inorganic layers 731a1, 731a2, 756a and 756b are stable and not deteriorated, 731a1, 731a2; 756a, 756b) of the organic layer 731b (758). Accordingly, the durability of the hole injection layer 731 and the p-type charge generation layer 754 is improved, and the charge generation and injection characteristics can be further improved in the hole injection layer 731 and the p-type charge generation layer 754 , The luminous efficiency can be improved. A stable charge can be supplied from the hole injection layer 731 and the P-type charge generation layer 754 having a structure in which the organic material layers 731b and 758 are stacked between the two inorganic layers 731a1 and 731a2; 756a and 756b The voltage for driving the light emitting diode 700 can be further lowered and the life of the light emitting diode 700 can be improved.

한편, 도 8은 본 발명의 예시적인 제 8 실시형태에 따라 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 8 실시형태에 따른 발광다이오드(800)는 서로 마주하는 제 1 전극(810) 및 제 2 전극(820)과, 제 1 전극(810)과 제 2 전극(820) 사이에 위치하는 제 1 발광 유닛(하부 발광 유닛, 830)과, 제 1 발광 유닛(830)과 제 2 전극(820) 사이에 위치하는 제 2 발광 유닛(상부 발광 유닛, 840)과, 제 1 및 제 2 발광 유닛(830, 840) 사이에 위치하는 전하생성층(850)을 포함한다. 8 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting diode having a tandem structure according to an exemplary eighth embodiment of the present invention. 8, a light emitting diode 800 according to an eighth embodiment of the present invention includes a first electrode 810 and a second electrode 820 facing each other, a first electrode 810 and a second electrode 810 facing each other, A first light emitting unit (lower light emitting unit) 830 located between the electrodes 820 and a second light emitting unit (upper light emitting unit) 840 located between the first light emitting unit 830 and the second electrode 820, And a charge generation layer 850 located between the first and second light emitting units 830 and 840.

전술한 바와 같이, 제 1 전극(810)은 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어지며, 양극이다. 제 2 전극(820)은 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어지며 음극이다. As described above, the first electrode 810 is made of a conductive material having a relatively large work function value and is an anode. The second electrode 820 is made of a conductive material having a relatively low work function value and is a cathode.

제 1 발광 유닛(830)은 정공주입층(831)과 제 1 정공수송층(하부 정공수송층, 832)과, 제 1 발광물질층(하부 발광물질층, 834)과, 제 1 전자수송층(하부 전자수송층, 836)을 포함한다. 정공주입층(831)은 제 1 전극(810)과 제 1 정공수송층(832) 사이에 위치하며, 제 1 정공수송층(832)은 정공주입층(831)과 제 1 발광물질층(834) 사이에 위치한다. The first light emitting unit 830 includes a hole injection layer 831, a first hole transporting layer 832, a first light emitting material layer 834, and a first electron transporting layer Transport layer, 836). The hole injection layer 831 is located between the first electrode 810 and the first hole transport layer 832 and the first hole transport layer 832 is located between the hole injection layer 831 and the first light emitting material layer 834 .

또한, 제 1 발광물질층(834)은 제 1 정공수송층(832)과 제 1 전자수송층(836) 사이에 위치하고, 제 1 전자수송층(836)은 제 1 발광물질층(834)과 전하생성층(850) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 1 발광 유닛(830)은 제 1 정공수송층(832)과 제 1 발광물질층(834) 사이에 위치하는 전자차단층(하부 전자차단층) 및/또는 제 1 발광물질층(834)과 제 1 전자수송층(836) 사이에 위치하는 정공차단층(하부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. The first light emitting material layer 834 is disposed between the first hole transporting layer 832 and the first electron transporting layer 836 and the first electron transporting layer 836 is disposed between the first light emitting material layer 834 and the charge generating layer 834. [ (850). Although not shown, the first light emitting unit 830 may include an electron blocking layer (lower electron blocking layer) and / or a first light emitting material layer (first electron transporting layer) 830 located between the first hole transporting layer 832 and the first light emitting material layer 834 834) and the first electron transporting layer 836. The hole blocking layer (lower hole blocking layer)

제 2 발광 유닛(840)은 제 2 정공수송층(상부 정공수송층, 842)과, 제 2 발광물질층(상부 발광물질층, 844)과, 제 2 전자수송층(상부 전자수송층, 846)과 전자주입층(848)을 포함한다. 제 2 정공수송층(842)은 전하생성층(850)과 제 2 발광물질층(844) 사이에 위치하고, 제 2 발광물질층(844)은 제 2 정공수송층(842)과 제 2 전자수송층(846) 사이에 위치한다. 또한, 제 2 전자수송층(846)은 제 2 발광물질층(844)과 전자주입층(848) 사이에 위치하고, 전자주입층(848)은 제 2 전자수송층(846)과 제 2 전극(820) 사이에 위치한다. 도시하지는 않았으나, 제 2 발광 유닛(840)은 제 2 정공수송층(842)과 제 2 발광물질층(844) 사이에 위치하는 전자차단층(상부 전자차단층) 및/또는 제 2 발광물질층(844)과 제 2 전자수송층(846) 사이에 위치하는 정공차단층(상부 정공차단층)을 더욱 포함할 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(854)과 제 2 정공수송층(842) 사이 및/또는 N타입 전하생성층(852)과 P타입 전하생성층(854) 사이에 제 2 정공주입층(상부 정공주입층, 미도시)이 위치할 수 있다. The second light emitting unit 840 includes a second hole transporting layer 844, a second light emitting material layer 844, a second electron transporting layer 846, Layer 848, as shown in FIG. The second hole transport layer 842 is located between the charge generation layer 850 and the second light emitting material layer 844 and the second light emitting material layer 844 is located between the second hole transport layer 842 and the second electron transport layer 846 . The second electron transport layer 846 is located between the second light emitting material layer 844 and the electron injection layer 848 and the electron injection layer 848 is located between the second electron transport layer 846 and the second electrode 820. [ Respectively. Although not shown, the second light emitting unit 840 may include an electron blocking layer (upper electron blocking layer) and / or a second light emitting material layer (second electron transporting layer) located between the second hole transporting layer 842 and the second light emitting material layer 844 Hole blocking layer (upper hole blocking layer) positioned between the first electron transport layer 844 and the second electron transport layer 846. The second hole injection layer (upper hole injection layer) is formed between the P type charge generation layer 854 and the second hole transport layer 842 and / or between the N type charge generation layer 852 and the P type charge generation layer 854, Layer, not shown) may be located.

본 실시형태에서, 정공주입층(831) 및/또는 제 2 정공주입층(미도시)은 무기물층을 사이에 두고 상부와 하부에 유기물층이 각각 적층된 구조를 갖는다. 일례로, 정공주입층(831)은 제 1 전극(810) 상부에 위치하는 제 1 정공주입용 유기물층(831b1)과, 제 1 정공수송층(831)에 인접하게 위치하는 제 2 정공주입용 유기물층(831b2)과, 제 1 정공주입용 유기물층(831b1)과 제 2 정공주입용 유기물층(831b2) 사이에 위치하는 정공주입용 무기물층(831a)으로 이루어진다. 즉, 제 1 정공주입용 유기물층(831b1)은 제 1 전극(810)과 제 1 정공수송층(832) 사이에 위치하고, 정공주입용 무기물층(831a)은 제 1 정공주입용 유기물층(831b1)과 제 1 정공수송층(832) 사이에 위치하며, 제 2 정공주입용 유기물층(831b2)는 정공주입용 무기물층(831a)과 제 1 정공수송층(832) 사이에 위치한다. 다시 말하면, 본 실시형태에 따른 정공주입층(831) 제 1 유기물층(831 b1), 무기물층(831a), 제 2 유기물층(831b2)이 순차적으로 적층되어 있다. In the present embodiment, the hole injection layer 831 and / or the second hole injection layer (not shown) have a structure in which organic layers are laminated on the upper and lower sides with the inorganic layer interposed therebetween. For example, the hole injection layer 831 may include a first hole injection organic compound layer 831b1 located above the first electrode 810 and a second hole injection organic compound layer 831b located adjacent to the first hole transport layer 831 831b2 and a hole injection inorganic layer 831a located between the first hole injection organic compound layer 831b1 and the second hole injection organic compound layer 831b2. That is, the first hole injection organic compound layer 831b1 is located between the first electrode 810 and the first hole transport layer 832, the hole injection inorganic layer 831a is formed between the first hole injection organic compound layer 831b1 and the first hole injection organic compound layer 831b1, And the second hole injection organic compound layer 831b2 is located between the inorganic filler layer 831a and the first hole transport layer 832. The first hole transporting organic compound layer 831b2 is located between the first hole transporting layer 832 and the first hole transporting layer 832. [ In other words, the first organic layer 831b1, the inorganic layer 831a, and the second organic layer 831b2 of the hole injection layer 831 according to the present embodiment are sequentially stacked.

제 1 및 제 2 유기물층(831b1, 831b2)는 각각 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 제 1 및 제 2 유기물층(831b1, 831b2)은 각각 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 제 1 유기물층(831b1)과 제 2 유기물층(831b2)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second organic material layers 831b1 and 831b2 may be made of an organic material having an HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV, respectively. For example, the first and second organic material layers 831b1 and 831b2 may be made of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8, have. The first organic material layer 831b1 and the second organic material layer 831b2 may be made of the same material or may be made of different materials.

2개의 유기물층(831b1, 831b2) 사이에 위치하는 무기물층(831a)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 무기물층(831a)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. The inorganic material layer 831a positioned between the two organic material layers 831b1 and 831b2 may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the inorganic material layer (831a) is a tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5) and at least selected from the group consisting of a combination of It can be made of any one of minerals.

무기물층(831a)과 유기물층(831b1, 831b2)이 전술한 에너지 준위를 가지는 소재로 이루어지는 경우, 정공주입층(831)에서 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(800)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 유기물층(831b1, 831b2) 및 무기물층(831a)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다.When the inorganic layer 831a and the organic material layers 831b1 and 831b2 are made of a material having the above-described energy level, the hole injecting property is improved in the hole injecting layer 831 and the driving voltage of the light emitting diode 800 having the tandem structure . The organic material layers 831b1 and 831b2 and the inorganic material layer 831a may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm.

제 1 및 제 2 정공수송층(832, 842)은 각각 TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, 트리스[4-(디에틸아미노)페닐]아민, N-(바이페닐-4-일)-9,9-디메틸-N-(4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 트리-p-톨릴아민, N-[1,1'-바이페닐]-4-일-9,9-디메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-아민, CBP 및/또는 TAPC) 등으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 정공수송층(832, 842)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second hole transporting layers 832 and 842 may be formed of TPD, NPD, MTDATA, mCP, CuPC, TCTA, TFV-TCTA, tris [4- (diethylamino) (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl) -9H-fluorene-2-amine, tri-p-tolylamine, N- (9-phenyl-9H-carbazol-3-yl) phenyl] -amine, CBP and / or TAPC) And the like. The first and second hole transporting layers 832 and 842 may be made of the same material or may be made of different materials.

제 1 및 제 2 발광물질층(834, 844) 각각은 호스트(host)에 도펀트(dopant)가 도핑되어 이루어질 수 있으며, 서로 다른 색을 발광한다. 일례로, 제 1 발광물질층(834)은 청색(B), 적색(R), 녹색(G) 또는 황색(Yellow, Y)을 발광할 수 있다. 또는, 제 1 발광물질층(834)은 청색 발광물질층 및 적색(R) 발광물질층, 청색 발광물질층 및 황록색(Yellow-Green, YG) 발광물질층, 또는 청색 발광물질층 및 녹색(G) 발광물질층으로 구성될 수도 있다. Each of the first and second light emitting material layers 834 and 844 may be doped with a host to emit light of different colors. For example, the first light emitting material layer 834 may emit blue (B), red (R), green (G), or yellow (Y) light. Alternatively, the first luminescent material layer 834 may include a blue luminescent material layer and a red (R) luminescent material layer, a blue luminescent material layer and a yellow-green (YG) luminescent material layer, ) Light emitting material layer.

한편, 제 2 발광물질층(844)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 황록색(YG) 발광물질층 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 예시적인 실시형태에서, 제 1 발광물질층(834)은 청색을 발광하고, 제 2 발광물질층(844)은 청색보다 장파장인 녹색, 황록색(yellow-green; YG) 또는 오렌지색을 발광할 수 있다.Meanwhile, the second light emitting material layer 844 may be any one of red (R), green (G), blue (B), and yellow (G) In one exemplary embodiment, the first emissive material layer 834 emits blue light and the second emissive material layer 844 emits green, yellow-green (YG), or orange .

제 1 및 제 2 전자수송층(836, 846)은 각각 옥사디아졸(oxadiazole), 트리아졸(triazole), 페난트롤린(phenanthroline), 벤족사졸(benzoxazole), 벤조티아졸(benzothiazole), 벤즈이미다졸, 트리아진 등의 유도체일 수 있다. 선택적으로, 제 1 및 제 2 전자수송층(836, 846)은 각각 전술한 유기 물질에 알칼리 금속 및/또는 알칼리토금속과 같은 금속이 도핑되어 이루어질 수 있다. 제 1 및 제 2 전자수송층(836, 846)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second electron transporting layers 836 and 846 may be formed from oxadiazole, triazole, phenanthroline, benzoxazole, benzothiazole, benzimidazole, , Triazine, and the like. Alternatively, the first and second electron transporting layers 836 and 846 may each be formed by doping a metal such as an alkali metal and / or an alkaline earth metal with the organic material described above. The first and second electron transporting layers 836 and 846 may be made of the same material or may be made of different materials.

전자주입층(848)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, 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 물질이 사용될 수 있다. The electron injection layer 848 is an alkali halide, such as functions to facilitate the injection of the electron, LiF, NaF, KF, RbF , CsF, FrF, BeF 2, MgF 2, CaF2, SrF 2, BaF 2 and RaF 2 Based materials and / or organic materials such as lithium quinolate (Liq), lithium benzoate, sodium stearate, Alq 3 , BAlq, PBD, spiro-PBD and TAZ.

전하생성층(850)은 제 1 발광 유닛(830)과 제 2 발광 유닛(840) 사이에 위치하며, 제 1 발광 유닛(830)에 인접하는 N타입 전하생성층(852)과 제 2 발광 유닛(840)에 인접하는 P타입 전하생성층(854)을 포함한다. N타입 전하생성층(852)은 제 1 발광 유닛(830)으로 전자를 제공하고, P타입 전하생성층(854)은 제 2 발광 유닛(840)으로 정공을 제공한다. The charge generation layer 850 is disposed between the first light emitting unit 830 and the second light emitting unit 840 and is disposed between the N type charge generation layer 852 adjacent to the first light emitting unit 830 and the N- Type charge generation layer 854 adjacent to the p-type charge generation layer 840. The N type charge generation layer 852 provides electrons to the first light emitting unit 830 and the P type charge generation layer 854 provides holes to the second light emitting unit 840.

N타입 전하생성층(852)은 Li, Na, K, Cs와 같은 알칼리 금속 및/또는 Mg, Sr, Ba, Ra와 같은 알칼리토금속으로 도핑된 유기층일 수 있다. 예를 들어, N타입 전하생성층(852)에 사용되는 호스트 유기물은 4,7-디페닐-1,10-페난트롤린(4,7-dipheny-1,10-phenanthroline; Bphen), MTDATA와 같은 물질일 수 있으며, 알칼리 금속 또는 알칼리토금속은 약 0.01 내지 30 중량%로 도핑될 수 있다. The N type charge generation layer 852 may be an organic layer doped with an alkali metal such as Li, Na, K, Cs and / or an alkaline earth metal such as Mg, Sr, Ba, or Ra. For example, host organics used in the N-type charge generation layer 852 include 4,7-dipheny-1,10-phenanthroline (Bphen), MTDATA And the alkali metal or alkaline earth metal may be doped to about 0.01 to 30 wt%.

본 실시형태에서, P타입 전하생성층(854)은 N타입 전하생성층(852)에 인접하게 위치하는 제 1 유기물층(858a)과, 제 2 정공수송층(842)에 인접하게 위치하는 제 2 유기물층(858b)과, 제 1 유기물층(858a)과 제 2 유기물층(858b) 사이에 위치하는 무기물층(856)으로 이루어진다. 즉, 제 1 유기물층(858a)은 N타입 전하생성층(852)과 제 2 정공수송층(842) 사이에 위치하고, 무기물층(856)은 제 1 유기물층(858a)과 제 2 정공수송층(842) 사이에 위치하며, 제 2 유기물층(858b)은 무기물층(856)과 제 2 정공수송층(842) 사이에 위치한다. 다시 말하면, 본 실시형태에 따른 P타입 전하생성층(854)은 제 1 유기물층(858a), 무기물층(856), 제 2 유기물층(858b)이 순차적으로 적층되어 있다. The P type charge generation layer 854 includes a first organic layer 858a positioned adjacent to the N type charge generation layer 852 and a second organic layer 858a located adjacent to the second hole transport layer 842. In this embodiment, And an inorganic material layer 856 located between the first organic material layer 858a and the second organic material layer 858b. The first organic layer 858a is located between the N type charge generation layer 852 and the second hole transport layer 842 and the inorganic layer 856 is located between the first organic layer 858a and the second hole transport layer 842 And the second organic layer 858b is located between the inorganic layer 856 and the second hole transport layer 842. [ In other words, in the P-type charge generation layer 854 according to the present embodiment, the first organic layer 858a, the inorganic layer 856, and the second organic layer 858b are sequentially stacked.

제 1 및 제 2 유기물층(858a, 858b)는 각각 HOMO 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, LUMO 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV 범위인 유기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 제 1 및 제 2 유기물층(858a, 858b)은 각각 NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유기물로 이루어질 수 있다. 제 1 유기물층(858a)과 제 2 유기물층(858b)은 동일한 물질로 이루어지거나 상이한 물질로 이루어질 수 있다. The first and second organic material layers 858a and 858b may be made of an organic material having an HOMO energy level of -5.5 to -9.0 eV and a LUMO energy level of -4.0 to -6.5 eV, respectively. For example, the first and second organic layers 858a and 858b may be made of at least one organic material selected from the group consisting of NPD, HAT-CN, TPD, TNB, TCTA, PTCDI-C8, have. The first organic material layer 858a and the second organic material layer 858b may be made of the same material or may be made of different materials.

2개의 유기물층(858a, 858b) 사이에 위치하는 무기물층(856)은 전도대 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV 범위인 무기물 소재로 이루어질 수 있다. 일례로, 무기물층(856)은 텅스텐산화물(WOx), 몰리브덴산화물(MoOx), 베릴륨산화물(Be2O3), 바나듐산화물(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어질 수 있다. The inorganic material layer 856 located between the two organic material layers 858a and 858b may be made of an inorganic material whose conduction band energy level is in the range of -4.0 to -7.5 eV. In one example, the inorganic layer 856 is tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), beryllium oxide (Be 2 O 3), vanadium oxide (V 2 O 5) and at least selected from the group consisting of a combination of It can be made of any one of minerals.

무기물층(856)과 유기물층(858a, 858b)이 전술한 에너지 준위를 가지는 소재로 이루어지는 경우, P타입 전하생성층(854)에서 정공 생성 특성 및 정공 주입 특성이 향상되어, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(800)의 구동 전압을 낮출 수 있다. 유기물층(858a, 858b) 및 무기물층(856)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 100 nm의 두께로 적층될 수 있다. When the inorganic layer 856 and the organic material layers 858a and 858b are made of a material having the above-described energy level, the hole generating property and the hole injecting property are improved in the P type charge generation layer 854, The driving voltage of the driving transistor 800 can be lowered. The organic material layers 858a and 858b and the inorganic material layer 856 may each be laminated to a thickness of 1 to 100 nm, preferably 5 to 100 nm.

도 8에서는 P타입 전하생성층(854)의 구조를 도 4에 도시한 것과 동일한 것으로 예시하였다. 하지만, P타입 전하생성층(854)의 구조는 도 1에 도시한 것과 같이 N타입 전하생성층에 인접하게 위치하는 무기물층과, 제 2 발광 유닛에 인접하게 위치하는 유기물층으로 이루어질 수 있다. 선택적으로, P타입 전하생성층(854)은 도 2에 도시한 것과 같이 N타입 전하생성층에 인접하게 위치하는 유기물층과 제 2 발광 유닛에 인접하게 위치하는 무기물층으로 이루어질 수 있다. 또한, P타입 전하생성층(854)은 도 3에 도시한 것과 같이 무기물층-유기물층-무기물층의 적층 구조로 이루어질 수 있다. In FIG. 8, the structure of the P-type charge generation layer 854 is the same as that shown in FIG. However, the structure of the P-type charge generation layer 854 may be composed of an inorganic layer positioned adjacent to the N-type charge generation layer and an organic layer positioned adjacent to the second light emitting unit, as shown in Fig. Optionally, the P-type charge generation layer 854 may comprise an organic layer adjacent to the N-type charge generation layer and an inorganic layer positioned adjacent to the second light emitting unit, as shown in FIG. The P-type charge generation layer 854 may have a stacked structure of an inorganic layer-organic layer-inorganic layer as shown in FIG.

즉, 본 실시형태에 따르면, 정공주입층(831) 및 P타입 전하생성층(854)은 2개의 유기물층(831b1, 831b2; 858a, 858b) 사이에 무기물층(831a; 856)이 위치하도록 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(800)에서의 상대적으로 높은 구동 전압에 의하여 온도가 상승하더라도, 고온에서 변형되거나 열화되지 않는 무기물로 이루어지는 무기물층(831a; 856)이 적층되어 있다. 정공주입층(831) 및 P타입 전하생성층(854)의 내구성이 향상되어, 정공주입층(831) 및 P타입 전하생성층(854)에서 전하 생성 및 주입 특성이 저하되지 않으며, 발광다이오드(800)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 2개의 유기물층(831b1, 831b2; 858a, 858b) 사이에 무기물층(831a; 456)이 적층된 구조를 가지는 정공주입층(831) 및 P타입 전하생성층(854)에서 안정적인 전하 주입 및 전하 공급이 가능하게 되므로, 발광다이오드(800)를 구동하기 위한 전압을 또한 낮출 수 있으며, 발광다이오드(800)의 수명을 개선할 수 있다.That is, according to the present embodiment, the hole injection layer 831 and the P-type charge generation layer 854 are stacked so that the inorganic layers 831a and 856 are positioned between the two organic layers 831b1, 831b2, 858a and 858b Structure. An inorganic material layer 831a (856) made of an inorganic material that is not deformed or deteriorated at a high temperature even if the temperature rises due to a relatively high driving voltage in the light emitting diode 800 having a tandem structure is stacked. The durability of the hole injection layer 831 and the P type charge generation layer 854 is improved and the charge generation and injection characteristics are not degraded in the hole injection layer 831 and the P type charge generation layer 854, 800) can be improved. Stable charge injection and charge supply are performed in the hole injection layer 831 and the P-type charge generation layer 854 having a structure in which the inorganic layers 831a and 456 are stacked between the two organic layers 831b1 and 831b2; 858a and 858b The voltage for driving the light emitting diode 800 can be further lowered and the lifetime of the light emitting diode 800 can be improved.

도 1 내지 도 8에서 P타입 제 1 및 제 2 발광 유닛이 적층되고 그 사이에 전하생성층이 위치하는 것으로 설명하였으나, 추가적인 발광 유닛과 발광 유닛들 사이에 위치하는 전하생성층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 발광 유닛 상부에 제 3 발광 유닛이 적층되고, 제 2 발광 유닛과 제 3 발광 유닛 사이에 제 2 전하생성층을 더 포함할 수 있다. 제 2 전하생성층을 구성하는 제 2 P타입 전하생성층은 무기물층과 유기물층이 순차 적층된 구조를 가질 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4와, 도 7 및 도 8에서는 2개의 무기물층(또는 유기물층) 사이에 유기물층(또는 무기물층)이 적층된 형태로 도시하였다. 이와 달리, P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층은 무기물층-유기물층 또는 유기물층-무기물층의 단위 적층 구조가 2회 이상 반복해서 적층되는 구조를 가질 수도 있다. 1 to 8, the P-type first and second light emitting units are stacked and the charge generating layer is interposed therebetween. However, the P-type first and second light emitting units may further include a charge generating layer located between the additional light emitting units and the light emitting units have. For example, a third light emitting unit may be stacked on top of the second light emitting unit, and a second charge generating layer may be further disposed between the second light emitting unit and the third light emitting unit. The second P type charge generation layer constituting the second charge generation layer may have a structure in which an inorganic material layer and an organic material layer are sequentially laminated. In FIGS. 3 and 4, and FIGS. 7 and 8, an organic layer (or inorganic layer) is stacked between two inorganic layers (or organic layers). Alternatively, the P-type charge generation layer and / or the hole injection layer may have a structure in which the unit layer structure of the inorganic layer-organic layer or the organic layer-inorganic layer is repeatedly laminated two or more times.

본 발명에 따른 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드는 유기발광다이오드 표시장치 또는 전술한 발광다이오드를 적용한 조명 장치 등에 적용될 수 있다. 일례로, 본 발명의 발광다이오드를 적용한 표시장치에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 개략적인 단면도이다.The light emitting diode having a tandem structure according to the present invention can be applied to an organic light emitting diode display device or a lighting device to which the above-described light emitting diode is applied. For example, a display device to which the light emitting diode of the present invention is applied will be described. 9 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9에 도시한 바와 같이, 유기발광다이오드 표시장치(900)는 구동 소자인 구동 박막트랜지스터(Td)와, 구동 박막트랜지스터(Td)를 덮는 평탄화층(960)과, 평탄화층(960) 상에 위치하며 구동 소자인 구동 박막트랜지스터(Td)에 연결되는 발광다이오드(D)를 포함한다. 구동 박막트랜지스터(Td)는, 반도체층(910)과, 게이트 전극(930)과, 소스 전극(952)과, 드레인 전극(954)을 포함하는데, 도 9에서는 코플라나(coplanar) 구조의 구동 박막트랜지스터(Td)를 나타낸다. 9, the organic light emitting diode display 900 includes a driving thin film transistor Td as a driving element, a planarization layer 960 covering the driving thin film transistor Td, and a planarization layer 960 on the planarization layer 960 And a light emitting diode D connected to a driving thin film transistor Td which is a driving element. The driving thin film transistor Td includes a semiconductor layer 910, a gate electrode 930, a source electrode 952 and a drain electrode 954. In FIG. 9, the driving thin film transistor Td includes a driving thin film of a coplanar structure And a transistor Td.

기판(902)은 유리 기판, 얇은 플렉서블(flexible) 기판 또는 고분자 플라스틱 기판일 수 있다. 구동 소자인 구동 박막트랜지스터(Td)와, 발광다이오드(D)가 위치하는 기판(902)은 어레이 기판을 이룬다. The substrate 902 may be a glass substrate, a thin flexible substrate, or a polymeric plastic substrate. The driving thin film transistor Td as the driving element and the substrate 902 on which the light emitting diode D is located constitute an array substrate.

기판(902) 상부에 반도체층(910)이 형성된다. 예를 들어, 반도체층(910)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우 반도체층(910) 하부에는 차광패턴(미도시)과 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(910)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(910)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(910)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(910)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다. A semiconductor layer 910 is formed on the substrate 902. For example, the semiconductor layer 910 may be made of an oxide semiconductor material. In this case, a light shielding pattern (not shown) and a buffer layer (not shown) may be formed under the semiconductor layer 910. The light shielding pattern prevents light from being incident on the semiconductor layer 910, Thereby preventing deterioration of the semiconductor device. Alternatively, the semiconductor layer 910 may be made of polycrystalline silicon. In this case, impurities may be doped on both edges of the semiconductor layer 910.

반도체층(910) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(920)이 기판(902) 전면에 형성된다. 게이트 절연막(920)은 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다. A gate insulating film 920 made of an insulating material is formed on the entire surface of the substrate 902 on the semiconductor layer 910. A gate insulating film 920 may be formed of an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2) or silicon nitride (SiNx).

게이트 절연막(920) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(930)이 반도체층(910)의 중앙에 대응하여 형성된다. 또한, 게이트 절연막(920) 상부에는 게이트 배선(미도시)과 제 1 캐패시터 전극(미도시)이 형성될 수 있다. 게이트 배선은 제 1 방향을 따라 연장되고, 제 1 캐패시터 전극은 게이트 전극(930)에 연결될 수 있다. 한편, 게이트 절연막(920)이 기판(902) 전면에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(920)은 게이트 전극(930)과 동일한 모양으로 패터닝 될 수도 있다. A gate electrode 930 made of a conductive material such as metal is formed on the gate insulating film 920 in correspondence with the center of the semiconductor layer 910. A gate line (not shown) and a first capacitor electrode (not shown) may be formed on the gate insulating layer 920. The gate wiring may extend along the first direction, and the first capacitor electrode may be connected to the gate electrode 930. The gate insulating layer 920 is formed on the entire surface of the substrate 902. The gate insulating layer 920 may be patterned to have the same shape as the gate electrode 930. [

게이트 전극(930) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(940)이 기판(902) 전면에 형성된다. 층간 절연막(940)은 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiNx)과 같은 무기절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기절연물질로 형성될 수 있다. An interlayer insulating film 940 made of an insulating material is formed on the entire surface of the substrate 902 on the gate electrode 930. An interlayer insulating film 940 may be formed of an organic insulating material such as silicon oxide (SiO 2) or silicon nitride may be formed of an inorganic insulating material such as (SiNx), benzocyclobutene (benzocyclobutene) or the picture acrylate (photo-acryl) have.

층간 절연막(940)은 반도체층(910)의 양측 상면을 노출하는 제 1 및 제 2 반도체층 컨택홀(942, 944)을 갖는다. 제 1 및 제 2 반도체층 컨택홀(942, 944)은 게이트 전극(930)의 양측에서 게이트 전극(930)과 이격되어 위치한다. 여기서, 제 1 및 제 2 반도체층 컨택홀(942, 944)은 게이트 절연막(920) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(920)이 게이트 전극(930)과 동일한 모양으로 패터닝 될 경우, 제 1 및 제 2 반도체층 컨택홀(942, 944)은 층간 절연막(940) 내에만 형성된다. The interlayer insulating film 940 has first and second semiconductor layer contact holes 942 and 944 that expose upper surfaces on both sides of the semiconductor layer 910. The first and second semiconductor layer contact holes 942 and 944 are spaced apart from the gate electrode 930 on both sides of the gate electrode 930. Here, the first and second semiconductor layer contact holes 942 and 944 are also formed in the gate insulating film 920. Alternatively, when the gate insulating film 920 is patterned in the same shape as the gate electrode 930, the first and second semiconductor layer contact holes 942 and 944 are formed only in the interlayer insulating film 940.

층간 절연막(940) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 소스 전극(952)과 드레인 전극(954)이 형성된다. 또한, 층간 절연막(940) 상부에는 제 2 방향을 따라 연장되는 데이터 배선(미도시)과 전원 배선(미도시) 및 제 2 캐패시터 전극(미도시)이 형성될 수 있다. A source electrode 952 and a drain electrode 954 made of a conductive material such as metal are formed on the interlayer insulating film 940. A data line (not shown), a power line (not shown), and a second capacitor electrode (not shown) may be formed on the interlayer insulating layer 940 in the second direction.

소스 전극(952)과 드레인 전극(954)은 게이트 전극(930)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 제 1 및 제 2 반도체층 컨택홀(942, 944)을 통해 반도체층(910)의 양측과 접촉한다. 도시하지 않았지만, 데이터 배선은 제 2 방향을 따라 연장되고 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며, 고전위 전압을 공급하는 전원 배선은 데이터 배선과 이격되어 위치한다. 제 2 캐패시터 전극은 드레인 전극(954)과 연결되고 제 1 캐패시터 전극과 중첩함으로써, 제 1 및 제 2 캐패시터 전극 사이의 층간 절연막(940)을 유전체층으로 하여 스토리지 캐패시터를 이룬다. The source electrode 952 and the drain electrode 954 are spaced apart from each other around the gate electrode 930 and extend to both sides of the semiconductor layer 910 through the first and second semiconductor layer contact holes 942 and 944, Contact. Although not shown, the data wiring extends along the second direction and intersects the gate wiring to define the pixel region, and the power wiring for supplying the high potential voltage is located apart from the data wiring. The second capacitor electrode is connected to the drain electrode 954 and overlaps the first capacitor electrode to form a storage capacitor by using the interlayer insulating film 940 between the first and second capacitor electrodes as a dielectric layer.

한편, 반도체층(910), 게이트 전극(930), 소스 전극(952) 및 드레인 전극(954)은 구동 박막트랜지스터(Td)를 이룬다. 도 9에 예시된 구동 박막트랜지스터(Td)는 반도체층(910)의 상부에 게이트 전극(930), 소스 전극(952) 및 드레인 전극(954)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다. 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. On the other hand, the semiconductor layer 910, the gate electrode 930, the source electrode 952, and the drain electrode 954 constitute a driving thin film transistor Td. The driving thin film transistor Td illustrated in FIG. 9 has a coplanar structure in which a gate electrode 930, a source electrode 952, and a drain electrode 954 are positioned on a semiconductor layer 910. Alternatively, the driving thin film transistor Td may have an inverted staggered structure in which a gate electrode is located below the semiconductor layer and a source electrode and a drain electrode are located above the semiconductor layer. In this case, the semiconductor layer may be made of amorphous silicon.

또한, 구동 박막트랜지스터(Td)와 실질적으로 동일한 구조의 스위칭 박막트랜지스터(미도시)가 기판(902) 상에 더 형성된다. 구동 박막트랜지스터(Td)의 게이트 전극(930)은 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)에 연결되고 구동 박막트랜지스터(Td)의 소스 전극(952)은 전원 배선(미도시)에 연결된다. 또한, 스위칭 박막트랜지스터(미도시)의 게이트 전극(미도시)과 소스 전극(미도시)은 게이트 배선 및 데이터 배선과 각각 연결된다.Further, a switching thin film transistor (not shown) having substantially the same structure as the driving thin film transistor Td is further formed on the substrate 902. [ The gate electrode 930 of the driving thin film transistor Td is connected to a drain electrode (not shown) of a switching thin film transistor (not shown) and the source electrode 952 of the driving thin film transistor Td is connected to a power supply wiring . A gate electrode (not shown) and a source electrode (not shown) of the switching thin film transistor (not shown) are connected to the gate wiring and the data wiring, respectively.

한편, 유기발광다이오드 표시장치(900)는 발광다이오드(D)에서 생성된 빛을 흡수하는 컬러 필터(970)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터(970)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 발광다이오드(D) 중의 유기발광층(1030)과 각각 중첩되게 배치될 수 있다. 컬러 필터(970)를 채택함으로써, 유기발광다이오드 표시장치(900)는 풀-컬러를 구현할 수 있다. Meanwhile, the organic light emitting diode display 900 may include a color filter 970 for absorbing light generated in the light emitting diode D (D). For example, the color filter 970 can absorb red (R), green (G), blue (B), and white (W) light. In this case, a color filter pattern of red, green, and blue that absorbs light may be formed separately for each pixel region, and each of the color filter patterns may include a light emitting diode D And the organic light emitting layer 1030 in the organic light emitting layer 1030, respectively. By adopting the color filter 970, the organic light emitting diode display 900 can realize full-color.

예를 들어, 유기발광다이오드 표시장치(900)가 하부 발광 타입인 경우, 발광다이오드(D)에 대응하는 층간 절연막(940) 상부에 광을 흡수하는 컬러 필터(970)가 위치할 수 있다. 선택적인 실시형태에서, 유기발광다이오드 표시장치(900)가 상부 발광 타입인 경우, 컬러 필터는 발광다이오드(D)의 상부, 즉 제 2 전극(1020) 상부에 위치할 수도 있다. 일례로, 컬러 필터(970)는 2 내지 5 ㎛의 두께로 형성될 수 있다. 이때, 발광다이오드(D)는 도 1 내지 도 8에 도시되어 있는 탠덤 구조를 가지는 백색 발광다이오드일 수 있다.For example, when the organic light emitting diode display 900 is a bottom emission type, a color filter 970 for absorbing light may be disposed above the interlayer insulating film 940 corresponding to the light emitting diode D. In an alternative embodiment, if the organic light emitting diode display 900 is a top emission type, the color filter may be located on top of the light emitting diode D, that is, above the second electrode 1020. [ As an example, the color filter 970 may be formed to a thickness of 2 to 5 mu m. In this case, the light emitting diode D may be a white light emitting diode having a tandem structure as shown in FIGS.

소스 전극(952)과 드레인 전극(954) 상부에는 평탄화층(960)이 기판(902) 전면에 형성된다. 평탄화층(960)은 상면이 평탄하며, 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(954)을 노출하는 드레인 컨택홀(962)을 갖는다. 여기서, 드레인 컨택홀(962)은 제 2 반도체층 컨택홀(944) 바로 위에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 제 2 반도체층 컨택홀(944)과 이격되어 형성될 수도 있다. A planarization layer 960 is formed on the entire surface of the substrate 902 above the source electrode 952 and the drain electrode 954. The planarization layer 960 has a flat upper surface and a drain contact hole 962 for exposing the drain electrode 954 of the driving thin film transistor Td. Here, the drain contact hole 962 is formed directly on the second semiconductor layer contact hole 944, but may be formed apart from the second semiconductor layer contact hole 944.

발광다이오드(D)는 평탄화층(960) 상에 위치하며 구동 박막트랜지스터(Td)의 드레인 전극(954)에 연결되는 제 1 전극(1010)과, 제 1 전극(1010) 상에 순차 적층되는 유기발광층(1030) 및 제 2 전극(1020)을 포함한다. The light emitting diode D includes a first electrode 1010 located on the planarization layer 960 and connected to a drain electrode 954 of the driving thin film transistor Td and a second electrode 1010 which is sequentially stacked on the first electrode 1010. [ A light emitting layer 1030 and a second electrode 1020.

1 전극(1010)은 각 화소영역 별로 분리되어 형성된다. 제 1 전극(1010)은 양극(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 비교적 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극(1010)은 ITO, IZO, ITZO, ICO, ZnO 및/또는 AZO와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.One electrode 1010 is formed separately for each pixel region. The first electrode 1010 may be an anode and may be made of a conductive material having a relatively high work function value. For example, the first electrode 1010 may be formed of a transparent conductive material such as ITO, IZO, ITZO, ICO, ZnO, and / or AZO.

한편, 본 발명의 유기발광다이오드 표시장치(900)가 상부 발광 방식(top-emission type)인 경우, 상기 제 1 전극(1010) 하부에는 반사전극 또는 반사층이 더욱 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 반사전극 또는 상기 반사층은 알루미늄-팔라듐-구리(aluminum-paladium-copper: APC) 합금으로 이루어질 수 있다.Meanwhile, when the organic light emitting diode display device 900 of the present invention is a top emission type, a reflective electrode or a reflective layer may be further formed under the first electrode 1010. For example, the reflective electrode or the reflective layer may be formed of an aluminum-palladium-copper (APC) alloy.

또한, 상기 평탄화층(960) 상에는 상기 제 1 전극(1010)의 가장자리를 덮는 뱅크층(972)이 형성된다. 상기 뱅크층(972)은 상기 화소영역에 대응하여 상기 제 1 전극(1010)의 중앙을 노출한다.A bank layer 972 covering the edge of the first electrode 1010 is formed on the planarization layer 960. The bank layer 972 exposes the center of the first electrode 1010 corresponding to the pixel region.

상기 제 1 전극(1010) 상에는 유기발광층(1030)이 형성된다. 상기 유기발광층(1030)은, 도 1 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 다수의 발광 유닛으로 이루어질 수 있으며, 발광 유닛 사이에 위치하는 전하생성층을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 발광 유닛은 발광물질층으로만 이루어질 수도 있고, 정공주입층, 정공수송층, 발광물질층, 전자수송층, 전자주입층 및/또는 엑시톤 차단층으로 이루어질 수도 있다. 또한, 전하생성층을 구성하는 P타입 전하생성층은 무기물층과 유기물층 또는 유기물층과 무기물층이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다. An organic light emitting layer 1030 is formed on the first electrode 1010. The organic light emitting layer 1030 may include a plurality of light emitting units as shown in FIGS. 1 to 8, and may include a charge generating layer located between the light emitting units. At this time, each light emitting unit may be composed of a light emitting material layer or a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting material layer, an electron transporting layer, an electron injecting layer, and / or an exciton blocking layer. The P-type charge generation layer constituting the charge generation layer may have a structure in which an inorganic layer, an organic layer, an organic layer and an inorganic layer are sequentially stacked.

유기발광층(1030)이 형성된 상기 기판(902) 상부로 제 2 전극(1020)이 형성된다. 상기 제 2 전극(1020)은 표시영역의 전면에 위치하며 일함수 값이 비교적 작은 도전성 물질로 이루어져 음극(cathode)으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 전극(1020)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 은(Ag) 또는 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg)과 같은 이들의 조합이나 합금 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. A second electrode 1020 is formed on the substrate 902 on which the organic light emitting layer 1030 is formed. The second electrode 1020 is disposed on the entire surface of the display region and is made of a conductive material having a relatively small work function value and can be used as a cathode. For example, the second electrode 1020 may be formed of any one of combinations or alloys thereof such as aluminum (Al), magnesium (Mg), silver (Ag), and aluminum-magnesium alloy (AlMg).

제 2 전극(1020) 상에는, 외부 수분이 발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션 필름(encapsulation film, 980)이 형성된다. 상기 인캡슐레이션 필름(980)은 제 1 무기 절연층(982)과, 유기 절연층(984)과 제 2 무기 절연층(986)의 적층 구조를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. An encapsulation film 980 is formed on the second electrode 1020 to prevent external moisture from penetrating into the light emitting diode D. The encapsulation film 980 may have a laminated structure of a first inorganic insulating layer 982 and an organic insulating layer 984 and a second inorganic insulating layer 986. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따라 무기물층 및 유기물층이 적층된 P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층을 가지는 발광다이오드가 표시장치에 적용되었는지의 여부는 다음과 같은 방법으로 확인할 수 있다. 유기발광다이오드 표시장치에서 표시패널을 디캡핑(decapping)하고, 기판, 전극, 유기물층 등으로 구분되는 표시패널 중에서 발광다이오드의 단면을 절단하여 유기물층을 분리한다. 비행시간 이차이온질량분석(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry; TOF-SIMS)를 이용한다. TOF-SIMS 장비를 이용하여 발광다이오드를 구성하는 전하생성층 및/또는 정공주입층의 무기물층 부근까지 디캡핑된 발광다이오드를 깎아 낸다. Whether or not a light emitting diode having a P-type charge generation layer and / or a hole injection layer in which an inorganic layer and an organic material layer are stacked according to the present invention is applied to a display device can be confirmed by the following method. A display panel is decapped in an organic light emitting diode display device and an organic layer is separated by cutting a cross section of a light emitting diode among display panels divided into a substrate, an electrode, and an organic layer. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS). The TOC-SIMS equipment is used to cut off the decapping light-emitting diode to the vicinity of the inorganic material layer of the charge generating layer and / or the hole injecting layer constituting the light emitting diode.

이어서, 박층크로마토그래피(thin chromatography) 등의 분석 방법을 이용하여 유기물층의 재료를 확인하고, 각각의 유기물층의 재료를 분리한다. 이어서, 각각의 유기물층에 대하여 유기화학 분석 툴(tool)을 사용하여 재료를 확인할 수 있다. 일례로, NMR(1D, 2D) 분석을 통하여 유기물층에 사용된 화합물의 탄소 및 수소 등의 결합 관계를 확인할 수 있고, 질량분석기(mass spectrometer)를 사용하여 유기물층에 사용된 화합물의 분자량을 확인할 수 있으며, 푸리에 변환 적외선 분광법(Fourier transform infrared spectroscopy; FT-IR)과 같은 적외선 분광법(infrared spectroscopy)를 이용하여 유기물층에 사용된 화합물의 작용기를 확인할 수 있다. 또한, 원소분석기(elemental analyzer; EA)를 사용하여 각각의 화합물을 구성하는 원소를 분석할 수 있으며, X-선 회절(X-ray diffraction; XRD) 분석과 같은 X-선 분석법을 적용하여 화합물의 구조를 결정, 분석할 수 있다. Next, the material of the organic material layer is identified by an analytical method such as thin-layer chromatography, and the material of each organic material layer is separated. Subsequently, materials can be identified using organic chemical analysis tools for each organic layer. For example, the NMR (1D, 2D) analysis can confirm the binding relationship of carbon, hydrogen, etc. of the compound used in the organic material layer, and the molecular weight of the compound used in the organic material layer can be confirmed using a mass spectrometer , Fourier transform infrared spectroscopy (Fourier transform infrared spectroscopy; FT-IR), infrared spectroscopy can be used to identify the functional group of the compound used in the organic layer. In addition, elements constituting each compound can be analyzed using an elemental analyzer (EA), and X-ray analysis such as X-ray diffraction (XRD) Structure can be determined and analyzed.

무기물층 및 유기물층의 적층 구조를 가지는 전하생성층 및/또는 정공주입층이 적용된 발광다이오드가 표시장치에 적용되었는지의 여부를 확인하기 위한 다른 방법은 다음과 같다. 유기발광다이오드 표시장치에서 표시패널을 디캡핑(decapping)하고, 기판, 전극, 유기물층 등으로 구분되는 표시패널 중에서 발광다이오드의 단면을 절단하여 유기물층을 분리한다. 유기물층을 투과전자현미경(transmission electron microscope; TEM), 주사투과현미경(scanning transmission electron microscope; STEM) 및 에너지분산분광법(energy dispersive spectrometer; EDS)를 이용하면, 전하생성층에 유기물 이외에도 WOx와 같은 무기물이 사용된 것을 관찰, 확인할 수 있다. Other methods for confirming whether or not a light emitting diode to which a charge generation layer having a laminated structure of an inorganic layer and an organic material layer and / or a hole injection layer is applied to a display device is as follows. A display panel is decapped in an organic light emitting diode display device and an organic layer is separated by cutting a cross section of a light emitting diode among display panels divided into a substrate, an electrode, and an organic layer. When an organic material layer is formed using a transmission electron microscope (TEM), a scanning transmission electron microscope (STEM), and an energy dispersive spectrometer (EDS), an inorganic material such as WOx You can observe and confirm what has been used.

다른 방법으로는 아르곤 가스 내에서 X-선광전자분석(X-ray photoelectron spectroscopy; XPS)을 수행하면 강한 에너지로 발광다이오드를 구성하는 유기물층을 식각할 수 있으며, 이어서 노출된 계면의 원자 분석이 가능한 자외선광전자분석(Ultraviolet photoelectron spectroscopy; UPS)을 통하여 노출된 계면에 위치하는 무기물층의 일함수, HOMO 준위 또는 전자 밴드와 같은 에너지 준위를 측정하는 방법을 채택할 수도 있을 것이다. Alternatively, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) can be performed in argon gas to etch an organic layer constituting the light emitting diode with a strong energy, followed by ultraviolet A method of measuring an energy level such as a work function, a HOMO level or an electronic band of an inorganic layer located at an interface exposed through an ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) may be adopted.

본 발명에 따른 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(D)는 발광 유닛 사이에 위치하는 전하생성층을 구성하는 P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층이 무기물층과 유기물층이 순차 적층된 구조를 갖는다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드(D)의 구동에 의하여 온도가 상승하더라도 무기물을 포함하는 P타입 전하생성층 및/또는 정공주입층이 열화되거나 붕괴되지 않는다. 전하생성층 및/또는 정공주입층에서 안정적인 전하 생성 및 전하 주입이 가능하기 때문에 발광다이오드(D)의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 발광다이오드(D)를 구동하기 위한 전압이 낮아져서 저-소비전력으로 발광다이오드(D)를 구동할 수 있고, 발광다이오드(D)를 구성하는 소재에 인가되는 스트레스가 감소되면서, 발광다이오드(D)의 수명을 향상시킬 수 있다. The light emitting diode (D) having the tandem structure according to the present invention has a structure in which the P-type charge generation layer and / or the hole injection layer constituting the charge generation layer located between the light emitting units are sequentially laminated with the inorganic layer and the organic material layer. The P-type charge generation layer and / or the hole injection layer containing the inorganic material does not deteriorate or collapse even when the temperature rises due to the driving of the light emitting diode D having the tandem structure. Stable charge generation and charge injection can be performed in the charge generation layer and / or the hole injection layer, so that the light emitting efficiency of the light emitting diode D can be improved. In addition, since the voltage for driving the light emitting diode D is low, the light emitting diode D can be driven with low power consumption, and the stress applied to the material constituting the light emitting diode D is reduced, D) can be improved.

이하, 예시적인 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the technical ideas described in the following examples.

실시예 1: 탠덤 구조 발광다이오드 제작(무기물층-유기물층-무기물층 P타입 전하생성층)Example 1: Fabrication of tandem light emitting diode (inorganic layer-organic layer-inorganic layer P-type charge generation layer)

인듐-주석-산화물(ITO) 글라스의 발광 면적이 3 ㎜ x 3 ㎜ 크기가 되도록 패터닝 한 후 세정하였다. 기판을 진공 챔버에 이송한 후, 베이스 압력이 10-6 Torr가 되도록 한 후 ITO 위에 정공주입층(HAT-CN, 50Å), 하부 정공수송층(α-NPB; 500~1500Å), 엑시톤 차단층인 전자차단층(TCTA, 150Å), 청색 발광물질층(도펀트 BD-1이 4 중량% 도핑된 호스트 MADN, 250Å), 하부 전자수송층 (2-[4-(9,10-Di-2-naphthalenyl-2-anthracenyl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazole, 100~300Å), N타입 전하생성층(Li이 2% 도핑된 Bphen, 100Å), P타입 전하생성층으로서 제 1 무기물층(WO3; 5~100 nm), 유기물층(HAT-CN; 5~100 nm), 제 2 무기물층(WO3; 5~100 nm), 상부 정공수송층(α-NPB, 100Å), 상부 발광물질층인 YG 발광물질층(Ir(2-phq)3가 10% 도핑된 CBP, 300Å), 상부 전자수송층 (2-[4-(9,10-Di-2-naphthalenyl-2-anthracenyl)phenyl]-1-phenyl-1H-benzimidazole, 300~400Å), 전자주입층(LiF, 5~10Å), Al(800~1000Å)의 순서로 성막하였다.The ITO glass was patterned so that the light emitting area of the indium-tin-oxide (ITO) glass was 3 mm x 3 mm and then cleaned. Is, exciton blocking layer, and then transferring the substrate in the vacuum chamber, the base pressure of 10-6 Torr and then such that the ITO on the hole injection layer (HAT-CN, 50Å), a lower hole-transport layer (500 ~ 1500Å α-NPB) (TCTA, 150 ANGSTROM), a blue light emitting material layer (host MADN doped with 4 wt% of dopant BD-1, 250 ANGSTROM), a lower electron transport layer (2- [4- (9,10- Di- 2- Type charge generation layer (Bphen 2% doped with Li, 100 ANGSTROM) and a P-type charge generation layer as a first inorganic material layer (WO 3 <; 5 ~ 100 nm), an organic material layer (HAT-CN; 5 ~ 100 nm), a second inorganic layer (WO 3; 5 ~ 100 nm ), an upper hole transport layer (α-NPB, 100Å), the above luminescent material layer YG (the Ir (2-phq) 3 to 10% doped CBP, 300Å) luminescent material layer and the upper electron transport layer (2- [4- (9,10-Di -2-naphthalenyl-2-anthracenyl) phenyl] -1- phenyl-1H-benzimidazole, 300-400 Å), an electron injection layer (LiF, 5-10 Å) and Al (800-1000 Å).

증착 후 피막 형성을 위해 증착 챔버에서 건조 박스 내로 옮기고 후속적으로 UV 경화 에폭시 및 수분 게터를 사용하여 인캡슐레이션을 하였다. 이 유기발광다이오드는 9 mm2 의 방출 영역을 갖는다. After deposition, the films were transferred from the deposition chamber into a dry box for subsequent film formation and subsequently encapsulated using a UV cured epoxy and a moisture getter. This organic light emitting diode has an emission area of 9 mm 2 .

실시예 2: 탠덤 구조 발광다이오드 제작(유기물층-무기물층-유기물층 P타입 전하생성층)Example 2: Fabrication of a tandem-type light emitting diode (organic material layer-inorganic material layer-organic material layer P type charge generation layer)

P타입 전하생성층을 제 1 유기물층(HAT-CN; 5~100 nm), 무기물층(WO3; 5~100 nm), 제 2 유기물층(HAT-CN; 5~100 nm)의 순서로 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 탠덤 구조의 발광다이오드를 제작하였다. The P type charge generation layer is formed by laminating a first organic material layer (HAT-CN; 5 to 100 nm), an inorganic material layer (WO 3 ; 5 to 100 nm) and a second organic material layer (HAT- , The procedure of Example 1 was repeated to fabricate a light emitting diode of a tandem structure.

비교예 1: 탠덤 구조 발광다이오드 제작(유기물층 P타입 전하생성층)Comparative Example 1: Fabrication of a tandem-type light emitting diode (organic material layer P type charge generation layer)

P타입 전하생성층으로 HAT-CN의 단층 유기물층을 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 탠덤 구조의 발광다이오드를 제작하였다. The procedure of Example 1 was repeated except that a single-layer organic layer of HAT-CN was laminated as a P-type charge generation layer, thereby fabricating a light emitting diode of a tandem structure.

비교예 2: 탠덤 구조 발광다이오드 제작(무기물층 P타입 전하생성층)Comparative Example 2: Fabrication of tandem light emitting diode (inorganic layer P type charge generation layer)

P타입 전하생성층으로 WO3의 단층 무기물층을 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 탠덤 구조의 발광다이오드를 제작하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that a single-layer inorganic layer of WO 3 was laminated as a P-type charge generation layer, thereby fabricating a light emitting diode of a tandem structure.

실험예 1: 탠덤 구조의 발광다이오드 특성 평가Experimental Example 1: Evaluation of light emitting diode characteristics of a tandem structure

실시예 1 내지 2와, 비교예 1과 2에서 각각 제조된 발광다이오드의 특성을 평가하였다. 실시예 1 내지 2와, 비교예 1과 2에서 각각 제조된 유기발광다이오드는 외부전력 공급원에 연결되었다. 본 발명에서 제조된 모든 발광다이오드들의 EL 특성(구동 전압, 전류 밀도, 전류 효율(Cd/A), 전력 효율(lm/W), 외부양자효율(EQE), 색좌표, 수명)을 일정한 전류 공급원 (KEITHLEY) 및 광도계 PR 650을 사용하여 실온에서 평가하였다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드의 전압-전류밀도 측정 결과를 도 10에, 전류밀도-전류 효율 측정 결과를 도 11에, 전류 밀도-전력 효율 측정 결과를 도 12에, 발광다이오드의 수명 측정 결과를 도 13에 나타낸다. 또한, 각각의 발광다이오드에 대한 구동 전압, 전류 효율, EQE, 색좌표, 수명 측정 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 표 1의 측정 결과 중에서 수명은 비교예 1에서 제작된 발광다이오드의 수명을 기준값 1로 설정하여 비교한 것을 나타낸다. The properties of the light emitting diodes produced in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated. The organic light emitting diodes manufactured in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, respectively, were connected to an external power source. (EL) characteristics (driving voltage, current density, current efficiency (Cd / A), power efficiency (lm / W), external quantum efficiency (EQE), color coordinates, lifetime) of all the light emitting diodes manufactured in the present invention KEITHLEY) and a photometer PR 650 at room temperature. 10 shows results of current density-current efficiency measurement, FIG. 12 shows current density-power efficiency measurement results, FIG. 12 shows results of current density-life efficiency measurement of light emitting diode, 13. The results of the driving voltage, the current efficiency, the EQE, the color coordinates, and the lifetime of each of the light emitting diodes are shown in Table 1 below. The lifetime of the measurement results in Table 1 indicates that the lifetime of the LED fabricated in Comparative Example 1 is set to a reference value of 1 and is compared.

표 1Table 1

Figure pat00001
Figure pat00001

실험예 1에 따르면, P타입 전하생성층으로 유기물로만 이루어진 단층 구조를 채택한 발광다이오드에 비하여, 무기물층과 유기물층이 적층된 구조를 가지는 P타입 전하생성층을 가지는 발광다이오드의 구동 전압은 28.8% 감소하였으며, 전류 효율은 최고 42.9%, EQE는 최고 44.4% 증가하였으며, 수명 역시 45% 증가하였다. 한편, P타입 전하생성층으로 무기물로만 이루어진 단층 구조를 채택한 발광다이오드(비교예 2)는 외부양자효율의 향상을 기대하기 어렵고 특히 색좌표가 크게 어긋나서 백색을 구현하기 위한 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드에서 전하생성층으로 적용하기에는 문제가 있다는 것을 확인하였다. According to Experimental Example 1, the driving voltage of the light emitting diode having the P-type charge generation layer having the structure in which the inorganic layer and the organic material layer are stacked is reduced by 28.8% as compared with the light emitting diode adopting the single layer structure made only of the organic material as the P-type charge generation layer , The current efficiency increased up to 42.9%, the EQE increased up to 44.4%, and the lifetime increased by 45%. On the other hand, it is difficult to expect the improvement of the external quantum efficiency in the light emitting diode (Comparative Example 2) adopting the single layer structure made only of the inorganic material as the P type charge generation layer. Particularly in the light emitting diode having the tandem structure It has been confirmed that there is a problem in applying it as a charge generation layer.

결국, 본 실험에에 따르면, 무기물층과 유기물층이 교대로 적층된 구조의 P타입 전하생성층을 적용하는 경우, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드의 구동 전압을 낟출 수 있고, 발광 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 발광다이오드의 소자 수명 또한 개선할 수 있다는 것을 확인하였다. As a result, according to the present experiment, when the P-type charge generation layer having a structure in which the inorganic layer and the organic material layer are alternately stacked is applied, the driving voltage of the light emitting diode having the tandem structure can be enlarged, And the lifetime of the light emitting diode can be improved.

실시예 3: 탠덤 구조 발광 다이오드 제작(무기물층-유기물층-무기물층의 정공주입층 및 P타입 전하생성층)Example 3: Fabrication of tandem-type light emitting diode (inorganic layer-organic layer-hole injection layer of inorganic layer and P-type charge generation layer)

정공주입층과 P타입 전하생성층을 각각 제 1 무기물층(WO3; 5~100 nm), 유기물층(HAT-CN; 5~100 nm), 제 2 무기물층(WO3; 5~100 nm)으로 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 탠덤 구조의 발광다이오드를 제작하였다. (WO 3 ; 5 to 100 nm), an organic material layer (HAT-CN; 5 to 100 nm), and a second inorganic material layer (WO 3, 5 to 100 nm) The procedure of Example 1 was repeated to fabricate a light emitting diode having a tandem structure.

실시예 4: 탠덤 구조 발광다이오드 제작(유기물층-무기물층-유기물층의 정공주입층 및 P타입 전하생성층)Example 4: Fabrication of a tandem light emitting diode (Organic layer-inorganic layer-hole injection layer of organic layer and P-type charge generation layer)

정공주입층과 P타입 전하생성층을 각각 제 1 유기물층(HAT-CN; 5~100 nm), 무기물층(WO3; 5~100 nm), 제 2 유기물층(HAT-CN; 5~100 nm)의 순서로 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 탠덤 구조의 발광다이오드를 제작하였다. (HAT-CN; 5 to 100 nm), an inorganic layer (WO 3, 5 to 100 nm) and a second organic layer (HAT-CN, The procedure of Example 1 was repeated to fabricate a light emitting diode of a tandem structure.

비교예 3: 탠덤 구조 발광다이오드 제작(무기물층 정공주입층 및 P타입 전하생성층)Comparative Example 3: Fabrication of tandem light emitting diode (inorganic layer hole injection layer and P type charge generation layer)

정공주입층과 P타입 전하생성층으로 3각각 WO의 단층 무기물층을 적층한 것을 제외하고 실시예 1의 절차를 반복하여 탠덤 구조의 발광다이오드를 제작하였다. Except that the laminating WO single layer 3 of inorganic material layer, respectively as a hole injection layer and a P-type charge generating layer and repeat the procedure in Example 1 to prepare a light-emitting diode of a tandem structure.

실험예 2: 탠덤 구조의 발광다이오드 특성 평가Experimental Example 2: Evaluation of tandem-type light emitting diode

실시예 3 내지 4와, 비교예 1과 3에서 각각 제조된 발광다이오드의 특성을 실험예 1과 동일한 절차로 평가하였다. 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드의 전압-전류밀도 측정 결과를 도 14에, 전류밀도-전류 효율 측정 결과를 도 15에, 전류 밀도-전력 효율 측정 결과를 도 16, 발광다이오드의 수명 측정 결과를 도 17에 나타낸다. 또한, 각각의 발광다이오드에 대한 구동 전압, 전류 효율, EQE, 색좌표, 수명 측정 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 표 2의 측정 결과 중에서 수명은 비교예 1에서 제작된 발광다이오드의 수명을 기준값 1로 설정하여 비교한 것을 나타낸다. The characteristics of the light emitting diodes manufactured in Examples 3 to 4 and Comparative Examples 1 and 3 were evaluated in the same manner as in Experimental Example 1. [ Current density measurement results of the current density-current efficiency measurement result are shown in FIG. 15, the current density-power efficiency measurement result is shown in FIG. 16, the light emitting diode lifetime measurement result is shown in FIG. 17 Respectively. Table 2 shows the driving voltage, current efficiency, EQE, color coordinates, and lifetime measurement results for each of the light emitting diodes. The lifetime of the measurement results in Table 2 indicates that the lifetime of the LED fabricated in Comparative Example 1 is set to a reference value of 1 and is compared.

표 2Table 2

Figure pat00002
Figure pat00002

실험예 2에 따르면, 정공주입층과 P타입 전하생성층으로 유기물로만 이루어진 단층 구조를 채택한 발광다이오드에 비하여, 무기물층과 유기물층이 적층된 구조를 가지는 정공주입층 및 P타입 전하생성층을 가지는 발광다이오드의 구동 전압은 27.8% 감소하였으며, 전류 효율은 최고 44.2%, EQE는 최고 45.3% 증가하였으며, 수명 역시 42% 증가하였다. 한편, 정공주입층과 P타입 전하생성층으로 무기물로만 이루어진 단층 구조를 채택한 발광다이오드(비교예 3)는 외부양자효율의 향상을 기대하기 어렵고 특히 색좌표가 크게 어긋나서 백색을 구현하기 위한 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드에서 전하생성층으로 적용하기에는 문제가 있다는 것을 확인하였다. According to Experimental Example 2, in comparison with the light emitting diode adopting a single layer structure made only of an organic material as the hole injection layer and the P type charge generation layer, the hole injection layer having the structure in which the inorganic layer and the organic material layer are stacked and the light emitting layer having the P type charge generation layer The driving voltage of the diode was reduced by 27.8%, the current efficiency was up 44.2%, the EQE was up 45.3%, and the lifetime was also increased by 42%. On the other hand, it is difficult to expect the improvement of the external quantum efficiency in the light emitting diode (comparative example 3) adopting the single layer structure made only of the inorganic material as the hole injection layer and the P type charge generation layer. Especially, the tandem structure It has been confirmed that there is a problem in applying the charge generation layer as a charge generation layer in a light emitting diode.

결국, 본 실험에에 따르면, 무기물층과 유기물층이 교대로 적층된 구조의 정공주입층과 P타입 전하생성층을 적용하는 경우, 탠덤 구조를 가지는 발광다이오드의 구동 전압을 낟출 수 있고, 발광 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 발광다이오드의 소자 수명 또한 개선할 수 있다는 것을 확인하였다.As a result, according to the present experiment, when a hole injection layer and a P-type charge generation layer having a structure in which an inorganic layer and an organic material layer are alternately stacked are applied, a driving voltage of a light emitting diode having a tandem structure can be lengthened, And it is confirmed that the lifetime of the light emitting diode can be improved.

상기에서는 본 발명의 예시적인 실시형태 및 실시예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 상기 실시형태 및 실시예에 기재된 기술사상으로 한정되지 않는다. 오히려 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 실시형태 및 실시예에 기초하여 다양한 변형과 변경을 용이하게 추고할 수 있다. 하지만, 이러한 변형과 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다는 사실은, 첨부하는 특허청구범위를 통하여 더욱 분명하다.Although the present invention has been described based on the exemplary embodiments and examples of the present invention, the present invention is not limited to the technical ideas described in the above embodiments and examples. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention. However, it is apparent from the appended claims that such modifications and changes are all within the scope of the present invention.

100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, D: 발광다이오드
110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 1010: 제 1 전극
120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 1020: 제 2 전극
130, 140, 230, 240, 330, 340, 430, 440, 530, 540, 630, 640, 730, 740, 830, 840, 1030: 발광 유닛(유기발광층)
131, 231, 331, 431, 531, 631, 731, 831: 정공주입층132, 142, 232, 242, 332, 342, 432, 442: 정공수송층
134, 144, 234, 244, 334, 344, 434, 444: 발광물질층
136, 146, 236, 246, 336, 346, 436, 446: 전자수송층
148, 248, 348, 448: 전자주입층
150, 250, 350, 450: 전하생성층
152, 252, 352, 452: N타입 전하생성층
154, 254, 354, 454: P타입 전하생성층
156, 256, 356a, 356b, 456, 556, 656, 756a, 756b, 856: 무기물층
158, 258, 358, 458a, 458b, 558, 658, 758a, 758b, 858: 유기물층
531a, 631a, 731a1, 731a2, 831a: (정공주입용) 무기물층
531b, 631b, 731b, 831b1, 831b2: (정공주입용) 유기물층
900: 유기발광다이오드 표시장치100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, D: Light emitting diode
110, 210, 310, 410, 510, 610, 710, 810, 1010:
120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820, 1020:
A light emitting unit (organic light emitting layer) 130, 140, 230, 240, 330, 340, 430, 440, 530, 540, 630, 640, 730, 740, 830, 840,
Hole injection layer 132, 142, 232, 242, 332, 342, 432, 442: hole transport layer
134, 144, 234, 244, 334, 344, 434, 444:
136, 146, 236, 246, 336, 346, 436, 446: electron transport layer
148, 248, 348, 448: electron injection layer
150, 250, 350, 450: charge generation layer
152, 252, 352, 452: N type charge generation layer
154, 254, 354, 454: P type charge generation layer
156, 256, 356a, 356b, 456, 556, 656, 756a, 756b,
158, 258, 358, 458a, 458b, 558, 658, 758a, 758b, 858:
531a, 631a, 731a1, 731a2, 831a: (for injecting holes)
531b, 631b, 731b, 831b1, 831b2: (for injecting holes)
900: Organic Light Emitting Diode Display

Claims (12)

서로 마주하는 제 1 전극 및 제 2 전극;
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 위치하며 제 1 발광물질층을 포함하는 제 1 발광 유닛;
상기 제 1 발광 유닛과 상기 제 2 전극 사이에 위치하며 제 2 발광물질층을 포함하는 제 2 발광 유닛; 및
상기 제 1 및 제 2 발광 유닛 사이에 위치하며 P타입 전하생성층을 포함하는 전하생성층을 포함하고,
상기 P타입 전하생성층은 무기물층과, 유기물층이 적층된 구조를 가지는 발광다이오드.
A first electrode and a second electrode facing each other;
A first light emitting unit located between the first and second electrodes and including a first light emitting material layer;
A second light emitting unit located between the first light emitting unit and the second electrode and including a second light emitting material layer; And
And a charge generation layer disposed between the first and second light emitting units and including a P-type charge generation layer,
Wherein the P-type charge generation layer has a structure in which an inorganic layer and an organic material layer are laminated.
제 1항에 있어서,
상기 P타입 전하생성층은 제 1 발광 유닛 상부에 위치하는 제 1 무기물층과, 상기 제 1 무기물층 상부에 위치하는 유기물층과, 상기 유기물층 상부에 위치하는 제 2 무기물층을 포함하는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
The P-type charge generation layer includes a first inorganic material layer disposed on the first light emitting unit, an organic material layer disposed on the first inorganic material layer, and a second inorganic material layer disposed on the organic material layer.
제 1항에 있어서,
상기 P타입 전하생성층은 제 1 발광 유닛 상부에 위치하는 제 1 유기물층과, 상기 제 1 유기물층 상부에 위치하는 무기물층과, 상기 무기물층 상부에 위치하는 제 2 유기물층을 포함하는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
The P-type charge generation layer includes a first organic compound layer disposed on the first light emitting unit, an inorganic compound layer disposed on the first organic compound layer, and a second organic compound layer disposed on the inorganic compound layer.
제 1항에 있어서,
상기 무기물층은, 전도대(conduction band) 에너지 준위가 -4.0 내지 -7.5 eV인 무기물로 이루어지는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic layer is made of an inorganic material having a conduction band energy level of -4.0 to -7.5 eV.
제 1항에 있어서,
상기 무기물층은 산화텅스텐(WOx), 산화몰리브덴(MoOx), 산화베릴륨(BeO3), 산화바나듐(V2O5) 및 이들의 조합으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 무기물로 이루어지는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic material layer comprises at least one inorganic material selected from the group consisting of tungsten oxide (WO x ), molybdenum oxide (MoO x ), beryllium oxide (BeO 3 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ) Emitting diode.
제 1항에 있어서,
상기 유기물층은, 최고준위점유분자궤도(hightes ocuupied molecular orbital; HOMO) 에너지 준위가 -5.5 내지 -9.0 eV이고, 최저준위비점유분자궤도(lowest unouccupied molecular ortibal; LUMO) 에너지 준위가 -4.0 내지 -6.5 eV인 유기물 소재로 이루어지는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the organic material layer has a highest level of molecular orbital (HOMO) energy level of -5.5 to -9.0 eV and a lowest unouccupied molecular orbital (LUMO) energy level of -4.0 to -6.5 eV. < / RTI >
제 1항에 있어서,
상기 전하생성층은, 상기 P타입 전하생성층과 상기 제 1 발광 유닛 사이에 위치하며 알칼리 금속 또는 알칼리토금속이 도핑된 유기층인 N타입 전하생성층을 더욱 포함하는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the charge generation layer further comprises an N type charge generation layer which is located between the P type charge generation layer and the first light emitting unit and is an organic layer doped with an alkali metal or an alkaline earth metal.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 발광 유닛은 정공주입층을 포함하고,
상기 정공주입층은 정공주입용 무기물층과, 정공주입용 유기물층이 적층된 구조를 가지는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the first light emitting unit includes a hole injection layer,
Wherein the hole injection layer has a structure in which an inorganic material layer for hole injection and an organic material layer for hole injection are stacked.
제 8항에 있어서,
상기 정공주입층은 상기 제 1 기판 상부에 위치하는 제 1 정공주입용 무기물층과, 상기 제 1 정공주입용 무기물층 상부에 위치하는 정공주입용 유기물층과, 상기 정공주입용 유기물층 상부에 위치하는 제 2 정공주입용 무기물층을 포함하는 발광다이오드.
9. The method of claim 8,
Wherein the hole injection layer comprises a first hole injection inorganic material layer located on the first substrate, an organic material layer for hole injection located above the inorganic material layer for the first hole injection, 2 hole injection inorganic material layer.
제 8항에 있어서,
상기 정공주입층은 상기 제 1 기판 상부에 위치하는 제 1 정공주입용 유기물층과, 상기 제 1 정공주입용 유기물층 상부에 위치하는 정공주입용 무기물층과, 상기 정공주입용 무기물층 상부에 위치하는 제 2 정공주입용 무기물층을 포함하는 발광다이오드.
9. The method of claim 8,
Wherein the hole injection layer comprises a first hole injection organic material layer located on the first substrate, an inorganic material layer for injecting holes located above the first hole injection organic material layer, 2 hole injection inorganic material layer.
기판;
상기 기판에 위치하는 구동 소자; 및
상기 기판에 위치하며 상기 구동 소자에 연결되는 제 1 항 내지 제 10항 중 어느 하나의 항에 기재된 발광다이오드를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
Board;
A driving element located on the substrate; And
The organic light emitting diode display device according to any one of claims 1 to 10, which is located on the substrate and connected to the driving device.
제 11항에 있어서,
상기 기판과 상기 제 1 전극 사이 또는 상기 제 2 전극 상부에 위치하는 컬러필터를 더욱 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.12. The method of claim 11,
And a color filter disposed between the substrate and the first electrode or above the second electrode.
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