有機発光素子
【課題】有機発光素子を提供する。
【解決手段】基板と、第１電極と、第１電極に対向した第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在された第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層と、発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタと、を備え、第１青色発光層がディープ・ブルー・ドーパントを含有し、第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパントを含有する有機発光素子である。
【解決手段】基板と、第１電極と、第１電極に対向した第２電極と、第１電極と第２電極との間に介在された第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層と、発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタと、を備え、第１青色発光層がディープ・ブルー・ドーパントを含有し、第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパントを含有する有機発光素子である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子に係り、詳細には、ブルーの発光効率、色座標、色再現率が改善されていると共に寿命特性に優れた有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子(Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストが優れるだけでなく、応答時間が速いという長所を有しているため、大変に注目されている。また、前記ＯＬＥＤは、駆動電圧及び応答速度特性に優れており、多色化が可能であるという点で多くの研究がなされている。
【０００３】
ＯＬＥＤは、発光層の両端に形成されたアノード及びカソードに電流が供給されると電子とホールが結合して発光する。一般的に、さらに優れた発光特性を得るために、発光層の両側に正孔注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、正孔輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）及び電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）のうちで選択された一つ以上を含む多層膜構造を形成する。
【０００４】
従来技術による単色ＯＬＥＤは、アノード、発光層及びカソードが積層された構造を有する。このようなＯＬＥＤは、発光層を構成する物質の種類によって、多様な色を発光しうる。白色発光特性を有するＯＬＥＤを製作するためには、光の三原色である赤色、緑色及び青色の発光特性を有する発光物質を積層する方法が知られている。
【０００５】
しかし、前記ＯＬＥＤは、特に、ブルー効率が低下して改善の余地が多い。前記ＯＬＥＤで、青色発光は、前記ＯＬＥＤの色座標、色再現率及び寿命特性と非常に密接な関連がある。しかし、既知のＯＬＥＤ（例えば特許文献１）は、前記色座標、色再現率及び寿命特性が満足するほどのレベルに達しておらず改善の余地が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２４０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、複数の発光層内に含まれた青色発光層の組成を効率的に制御して、色座標、色再現率及び寿命特性が改善されたＯＬＥＤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を達成するために、基板と、第１電極と、前記第１電極と対向した第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在された第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層と、前記発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタと、を備え、前記第１青色発光層がディープ・ブルー・ドーパント(Ｄｅｅｐ Ｂｌｕｅ Ｄｏｐａｎｔ)を含有し、前記第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパント(Ｓｋｙ Ｂｌｕｅ Ｄｏｐａｎｔ)を含有することを特徴とするＯＬＥＤを提供する。
【０００９】
前記第１青色発光層は、青色ホストをさらに含み、前記ディープ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。
【００１０】
前記第２青色発光層は、青色ホストをさらに含み、前記スカイ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、前記第１電極と第２電極との間に第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が順次に積層される。
【００１２】
本発明のＯＬＥＤは、封止フィルムでコーティングされており、前記カラーフィルタは、前記封止フィルム上に位置し、前面発光型でありうる。また、前記ＯＬＥＤは、前面発光型であり、前記第２電極上に封止層をさらに備え、前記封止層と前記第２電極との間、もしくは、前記封止層の第２電極と接していない側の面上に、カラーフィルタが位置しうる。
【００１３】
本発明の他の一実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、背面発光型であり、前記カラーフィルタは、前記基板と第１電極との間に備えられている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の複数の発光層を有するＯＬＥＤは、特に、ブルー効率を改善して、色再現率、色座標及び寿命特性が改善された白色ＯＬＥＤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の一態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一態様によるＯＬＥＤの有機膜の積層構造を示す図面である。
【図１Ｃ】本発明の一態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】本発明のさらに他の態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図４Ａ】本発明のさらに他の態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明のさらに他の態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図５Ａ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施例１及び比較例１のＯＬＥＤにおいて、ＥＬ強度を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明のＯＬＥＤは、第１電極とこれに対向した第２電極との間に第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が介在されており、前記発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタを備える構造を有している白色ＯＬＥＤである。ここで、前記第１青色発光層は、ディープ・ブルー・ドーパントを含有し、前記第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパントを含有する。
【００１７】
本発明のＯＬＥＤは、緑色発光層と第２青色発光層とが隣接していない構造であることが、ブルーと緑色との相互作用を最小化させて、ブルーの色再現率及び効率側面で望ましい。すなわち、第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が順次に積層された構造を有することが望ましい。
【００１８】
前記第１青色発光層は、青色ホストとディープ・ブルー・ドーパントとで形成される。ここで、ディープ・ブルー・ドーパントの含量は、青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。ディープ・ブルー・ドーパントの含量が前記範囲であるとき、青色発光特性の低下なしに素子の電荷バランスを調節しやすい。
【００１９】
前記ディープ・ブルー・ドーパントは、４６０ｎｍ以下の発光ピークを有する物質であって、具体的な例として、４'−Ｎ,Ｎ−ジフェニルアミノスチリル−トリフェニル(ＤＰＡ−ＴＰ)、２,５,２’,５'−テトラスチリル−ビフェニル（ＴＳＢ)、アントラセン系誘導体、またはジフェニル−４−［２−(１,１’−；４’,１”−テルフェニル−４”−イル）−ビニルフェニル］アミンである。
【００２０】
前記第２青色発光層は、青色ホストとスカイ・ブルー・ドーパントとで形成される。ここで、スカイ・ブルー・ドーパントの含量は、青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。スカイ・ブルー・ドーパントの含量が前記範囲であるとき、発光特性の低下なしに色座標特性が良好である。
【００２１】
前記スカイ・ブルー・ドーパントは、４７０ｎｍ以上の発光ピークを有する物質であって、具体的な例として、ジスチリルアミン系青色ドーパントであるｐ−ビス(ｐ−Ｎ, Ｎ'−ジフェニル−アミノスチリル)ベンゼン（ＤＳＡ−Ｐｈ）またはフェニルシクロペンタジエンがある。
【００２２】
前記青色ホストとしては、４,４’−Ｎ,Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル(ＣＢＰ)、またはジスチリルアミンを使用する。
【００２３】
本発明では、前述したように、第１青色発光層と第２青色発光層とを同時に適用することによって、ブルー発光の寿命及び効率を顕著に向上させることができる。そして、ブルーカラーがグリーンカラーとの相互作用を最小化して色再現率を向上させ、発光層の両端にエネルギーギャップが大きい２つの青色発光層を形成して、電荷蓄積が可能になる。これにより、複数の発光層を有する白色ＯＬＥＤで色再現率、寿命及び効率特性を向上させることができる。
【００２４】
前記第１青色発光層の厚さは、５ないし１０ｎｍであり、前記第２青色発光層の厚さは、５ないし７ｎｍであることが望ましい。
第１青色発光層及び第２青色発光層の厚さが前記範囲であるとき、色座標特性の低下なしに発光特性が良好である。
【００２５】
本発明のＯＬＥＤで、赤色発光層の厚さは、１０ないし２５ｎｍであり、緑色発光層の厚さは、４ないし９ｎｍであることが望ましい。
【００２６】
本発明において、前記第１電極と第１青色発光層との間には、ＨＩＬ、ＨＴＬのうちで選択された一つ以上がさらに形成されうる。
【００２７】
前記第２青色発光層と第２電極との間には、ＥＴＬが形成され、ＥＴＬと第２電極との間には、ＥＩＬがさらに形成されうる。必要に応じて、第２青色発光層とＥＴＬとの間に正孔ブロッキング層をさらに形成することもある。
一方、本発明によるＯＬＥＤが背面発光型である場合、基板を、例えば、ガラス基板を使用しうる。
【００２８】
本発明によるＯＬＥＤは、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置及び能動マトリックス有機発光表示装置に備えられうる。特に、能動マトリックス有機発光表示装置に備えられる場合、基板側に備えられた第１電極は、画素電極であって、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結されうる。また、前記ＯＬＥＤは、両面に画面を表示できる平板表示装置に備えられうる。
【００２９】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明すれば、次の通りである。添付された図面は、本発明によるＯＬＥＤの断面図を概略的に示す図面である。
前記図面を参照すれば、本実施例によるＯＬＥＤは、基板１１０を備える。この基板１１０は、ガラス材、金属材またはプラスチック材のような多様な材料で形成されたものでありうる。このような基板１１０は、イメージを再現するためのディスプレイ素子が配されるディスプレイ領域を有する。ディスプレイ領域には、画素電極２１０（または第１電極)と、これに対向した対向電極２３０（または第２電極)と、画素電極２１０と対向電極２３０との間に介在された有機膜２２０を備えるＯＬＥＤ ２００が備えられ、前記有機膜は、図１Ａには示されていないが、第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層、第２青色発光層が順次に形成された構造を有する。
【００３０】
前記有機膜２２０の構造は、必要に応じて、画素電極２１０と第１発光層ＥＭＬ１との間にＨＩＬ及び／またはＨＴＬが介在され、前記第３発光層ＥＭＬ２と対向電極との間にＥＴＬ及び/またはＥＩＬがさらに形成されうる。
【００３１】
本発明の一実施例による有機膜は、図１Ｂに示されたように、画素電極の上部にＨＩＬ、ＨＴＬが順次に形成され、前記ＨＴＬの上部に第１青色発光層ＥＭＬ１、緑色発光層ＥＭＬ２、赤色発光層ＥＭＬ３、第２青色発光層ＥＭＬ４及びＥＴＬが順次に積層された構造を有する。
【００３２】
本発明において、ＨＩＬは、米国特許第４,３５６,４２９号明細書に開示された銅フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物またはＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ,６,ｐ.６７７(１９９４)に記載されているスターバースト型アミン誘導体類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢなどの材料で形成される。
【００３３】
前記ＨＴＬは、Ｎ,Ｎ'−ビス(３−メチルフェニル)−Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−[１,１−ビフェニル]−４,４'−ジアミン(ＴＰＤ)、Ｎ,Ｎ'−ジ(ナフタレン−１−イル)−Ｎ,Ｎ'−ジフェニルベンジジン(α−ＮＰＤ)の材料で形成される。
【００３４】
本発明で、ＥＴＬは、ビス(１０−ヒドロキシベンゾ[ｈ]キノリナート)ベリリウム、(Ｂｅｂｑ２)、その誘導体、トリス(８−キノリノレート)アルミニウム(Ａｌｑ３)を利用する。
【００３５】
基板１１０のエッジには、シーラント(図示せず)が塗布されて密封部材６００がディスプレイ領域を覆う。もちろん、シーラント及び密封部材６００が備えられていないこともあり、または保護膜が基板１１０の全面に備えられるなど、多様な変形が可能である。例えば、前面発光型である場合、前記密封部材６００は、ガラス材を使用しうるが、このとき、密封部材６００は、カラーフィルタ３００でコーティングされたものを使用しうる。すなわち、密封部材６００の両表面のうちいずれか一つに接してカラーフィルタ３００が位置しうる。
【００３６】
図１Ａ及び図１Ｃは、受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤにおいて、前面発光型である場合であって、密封部材６００の前面または背面にカラーフィルタ３００が形成された断面を示す。
【００３７】
図２Ａ及び図２Ｂは、能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤにおいて、前面発光型である場合であって、密封部材６００の前面または背面にカラーフィルタ３００が形成された断面を示す。
また、前記密封部材６００のカラーフィルタ３００を位置させられ、前記密封部材６００の代わりに、封止フィルム７００がＯＬＥＤ ２００を覆うように備えられ、該封止フィルム７００の上にカラーフィルタ３００を備えてもよい。ＯＬＥＤは、水分または酸素のような物質によって容易に劣化するため、前述したように、ＯＬＥＤ ２００を覆うように封止フィルム３２０が配される。封止フィルム７００は、有機物または無機物を利用して形成されうる。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ受動マトリックス駆動方式及び能動マトリックス駆動方式で前記のように封止フィルム７００がＯＬＥＤ ２００を覆い、その上部にカラーフィルタ３００が形成されたものを示した図面である。
前記カラーフィルタ３００を形成する材料及び形成方法は、公知の材料及び方法のうちから容易に選択されうる。
【００３８】
図２Ａを参照して、ディスプレイ領域及びＯＬＥＤ ２００の構成をさらに詳細に説明する。
基板１１０には、ディスプレイ領域に薄膜トランジスタ(ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ)が配される。まず、基板１１０上にＳｉＯ２でバッファ層１２０が備えられている。バッファ層１２０上には、半導体層１３０が備えられるが、半導体層１３０は、非晶質シリコン層または多結晶質シリコン層で形成され、または有機半導体物質で形成されることもある。
【００３９】
図面に詳細に示されていないが、必要に応じて、半導体層１３０は、ドーパントでドーピングされるソース領域及びドレイン領域と、チャンネル領域とを備えうる。
半導体層１３０の上部には、ゲート電極１５０が備えられるが、このゲート電極１５０に印加される信号によって、ソース電極とドレイン電極１７０とが電気的に疎通される。ゲート電極１５０は、隣接層との密着性、積層される層の表面平坦性、及び加工性を考慮して、例えば、ＭｏＷ、Ａｇ、ＣｕまたはＡｌのような物質で形成されうる。このとき、半導体層１３０とゲート電極１５０との絶縁性を確保するために、ＳｉＯ２で形成されるゲート絶縁膜１４０が半導体層１３０とゲート電極１５０との間に介在される。
【００４０】
ゲート電極１５０の上部には、層間絶縁膜１６０が備えられるが、これは、酸化シリコンまたは窒化シリコンなどの物質で単層に形成されるか、または多層に形成されうる。層間絶縁膜１６０の上部には、ソース/ドレイン電極１７０が形成される。ソース/ドレイン電極１７０は、層間絶縁膜１６０とゲート絶縁膜１４０とに形成されるコンタクトホールを通じて半導体層にそれぞれ電気的に連結される。ソース/ドレイン電極１７０は、導電性を考慮して、例えば、チタン、モリタングステン、銀、銅またはアルミニウムのような物質で形成されうる。もちろん、このようなソース/ドレイン電極１７０は、単一層に形成されうるだけでなく、多層構造にも形成されうるので、例えば、チタン層−アルミニウム層−チタン層の構造を有することもある。
【００４１】
ＴＦＴの上部には、パッシベーション層である第１絶縁膜１８１が備えられ、下部のＴＦＴを保護する。この保護膜１８１は、多様な物質で形成されうるが、ＴＦＴの保護性能に優れた酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンのような無機物で形成されうる。図２Ａには、単層に図示されているが、多層に形成されうるなど、多様な変形が可能である。
【００４２】
第１絶縁膜１８１上には、平坦化膜である第２絶縁膜１８２が備えられる。すなわち、第２絶縁膜は、下部にＴＦＴ１が配されているにも拘らず、上面が大体に平坦な平坦化膜である。このような平坦化特性のために、第２絶縁膜１８２は、有機物で形成されうるが、例えば、アクリル、ＢＣＢ(Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ)またはフォトアクリルで形成されうる。図２Ａには、第２絶縁膜１８２が単一層に図示されているが、多層でもありうるなど、多様な変形が可能である。
【００４３】
図５Ａ及び図５Ｂの場合は、背面発光型である場合(能動マトリックス駆動方式)であって、カラーフィルタ３００が第２絶縁膜１８２上に備えられた場合を示した図面である。また、図５Ｃの場合のように、背面発光型である場合、カラーフィルタ３００の位置は、基板１１０上に位置することもある。
【００４４】
これ以外にも、カラーフィルタ３００は、基板１１０、バッファ１２０、ゲート絶縁膜１４０、層間絶縁膜１６０、第２絶縁膜１８１上に位置しうるが、光路上に位置すれば、その位置は、自由に変形されうる。
【００４５】
図４Ａ及び図４Ｂは、受動マトリックス駆動方式における背面発光型である場合の例であって、カラーフィルタ３００が光路上に位置しさえすれば、第１電極と基板との間のどこにも位置しうるということを示す。
【００４６】
図２Ａ等において第２絶縁膜１８２上には、画素電極２１０、対向電極２３０及びその間に介在される有機膜２２０を有するＯＬＥＤ ２００が配される。具体的に説明すれば、次の通りである。ここで、有機膜２２０は、前述したように、ＨＩＬ、ＨＴＬが順次に形成され、前記ＨＴＬの上部に第１青色発光層ＥＭＬ１、緑色発光層ＥＭＬ２、赤色発光層ＥＭＬ３、第２青色発光層ＥＭＬ４及びＥＴＬが順次に積層された構造を有する。
【００４７】
ディスプレイ領域で、第１絶縁膜１８１と第２絶縁膜１８２とには、ＴＦＴのソース/ドレイン電極１７０のうち少なくともいずれか一つを露出させる開口部が形成され、この開口部を通じてソース/ドレイン電極１７０のうちいずれか一つとコンタクトしてＴＦＴと電気的に連結される画素電極２１０が基板１１０のディスプレイ領域に、具体的には、第２絶縁膜１８２上に配される。画素電極２１０は、透明電極または反射型電極で備えられうるが、透明電極として使われる時には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で形成されうる。反射型電極として使われる時には、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ及びこれらの化合物で形成された反射膜と、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で形成された層とを有しうる。
【００４８】
第２絶縁膜１８２の上部には、第３絶縁膜１８３が配される。すなわち、第３絶縁膜１８３は、第２絶縁膜１８２を覆うように形成される。この第３絶縁膜１８３は、画素定義膜であって、これは、各副画素に対応する開口、すなわち、画素電極２１０の少なくとも一部、例えば、中央部を露出させるか、または画素電極２１０の全体を露出させる開口を有することによって、画素を定義する役割を行う。また、図２Ａに示す態様では、第３絶縁膜１８３は、画素電極２１０の端部と対向電極２３０との距離を増大させることによって、画素電極２１０の端部でアークの発生を防止する役割を行う。
ＯＬＥＤ ２００の有機膜２２０は、前述したような構造を有する。
【００４９】
対向電極２３０は、有機膜２２０の上部に、すなわち、ディスプレイ領域の上部に配されるが、図２Ａに示されたように、ディスプレイ領域を覆うように配されうる。この対向電極２３０は、ディスプレイ領域の外側に延びてディスプレイ領域の外側の電極電源供給ライン(図示せず)にコンタクトして電極電源供給ラインから電気的信号を伝達される。すなわち、対向電極２３０は、第３絶縁膜１８３によって露出された電極電源供給ラインと第３絶縁膜１８３とにわたって基板１１０のディスプレイ領域の外側に延びる。
【００５０】
対向電極２３０は、透明電極または反射型電極であり得るが、透明電極として使われる時には、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ/Ｃａ、ＬｉＦF/Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物で形成された層と、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３のような透明導電層を有しうる。反射型電極として使われる時には、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ/Ｃａ、ＬｉＦ/Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物で形成された層とでありうる。もちろん、対向電極２３０の構成及び材料がこれに限定されず、多様な変形が可能である。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を下記の実施例をさらに詳細に説明するが、本発明が下記の実施例にのみ限定されるものではない。
【００５２】
＜実施例１＞
アノードは、コーニング１５Ω/ｃｍ２(１２００Å) ＩＴＯガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０.７ｍｍのサイズに切って、イソプロピルアルコールと純水とを利用して、各５分間超音波洗浄した後に使用した。前記ＩＴＯガラス基板に１０分間紫外線を照射してオゾンに露出させて洗浄した後、真空蒸着装置に前記ガラス基板を設置した。
前記基板の上部にＮＰＤを蒸着してＨＩＬを形成した。
前記ＨＩＬの上部にα−ＴＰＤを蒸着してＨＴＬを形成した。前記ＨＴＬの上部にホストである４,４’−Ｎ,Ｎ’−ジカルバゾールビフェニルとディープ・ブルー・ドーパントであるジフェニル−４−［２−(１,１’−；４’,１”−テルフェニル−４”−イル）−ビニルフェニル］アミンとを蒸着して８ｎｍの厚さの第１青色発光層を形成した。
前記第１青色発光層の上部にホストである４,４’−Ｎ,Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル(ＣＢＰ)とドーパントfａｃ−ｔｒｉｓ−(２−フェニルピリジナート−Ｎ、Ｃ２)イリジウム−ＩＩＩ(Ｉｒ(ｐｐｙ)３とを蒸着して緑色発光層を７ｎｍの厚さに形成した。
前記緑色発光層の上部にホストであるＣＢＰと４−(ジシアノメチレン)−２−ｔ−ブチル−６−(１,１,７,７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル)−４Ｈ−ピラン(ＤＣＪＴＢ))とを蒸着して２０ｎｍの厚さの赤色発光層を形成した。
前記赤色発光層の上部にホストであるジ−スチリルアミンとスカイ・ブルー・ドーパントであるｐ−ビス(ｐ−Ｎ,Ｎ’−ジフェニルアミノスチリル)ベンゼン(ＤＰＡＶＢｉ)とを蒸着して、第２青色発光層を５ｎｍの厚さに形成した。
【化１】
前記第２青色発光層の上部にＡｌｑ３を真空蒸着してＥＴＬを形成し、このＥＴＬの上部にＡｌを１２０ｎｍの厚さに真空蒸着してカソードを形成して、ＯＬＥＤを製作した。
【００５３】
＜比較例１＞
赤色発光層の上部に第２青色発光層を積層せず、その上部にＥＴＬを直接形成したものを除いては、実施例１と同じ方法によって実施して、ＯＬＥＤを製作した。
【００５４】
前記実施例１及び比較例１のＯＬＥＤにおいて、ブルーの発光効率、電力効率、駆動電圧及び色座標を調べ、その結果は、下記の表１に示した。また、図６には、実施例１及び比較例１のＥＬ発光スペクトルを示した。
【表１】
【００５５】
前記図６及び表１から分かるように、実施例１のＯＬＥＤは、比較例１のＯＬＥＤと比較して、ブルー発光効率、駆動電圧、電力効率及び色座標特性が改善された。
【００５６】
本発明は、図面に示された実施例を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、有機発光素子の技術分野に好適に適用される。
【符号の説明】
【００５８】
１１０ 基板
１８３ 第３絶縁膜
２００ ＯＬＥＤ
２１０ 画素電極
２２０ 有機膜
２３０ 対向電極
３００ カラーフィルタ
６００ 密封部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光素子に係り、詳細には、ブルーの発光効率、色座標、色再現率が改善されていると共に寿命特性に優れた有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子(Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）は、自発光型素子であって、視野角が広く、コントラストが優れるだけでなく、応答時間が速いという長所を有しているため、大変に注目されている。また、前記ＯＬＥＤは、駆動電圧及び応答速度特性に優れており、多色化が可能であるという点で多くの研究がなされている。
【０００３】
ＯＬＥＤは、発光層の両端に形成されたアノード及びカソードに電流が供給されると電子とホールが結合して発光する。一般的に、さらに優れた発光特性を得るために、発光層の両側に正孔注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、正孔輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）及び電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）のうちで選択された一つ以上を含む多層膜構造を形成する。
【０００４】
従来技術による単色ＯＬＥＤは、アノード、発光層及びカソードが積層された構造を有する。このようなＯＬＥＤは、発光層を構成する物質の種類によって、多様な色を発光しうる。白色発光特性を有するＯＬＥＤを製作するためには、光の三原色である赤色、緑色及び青色の発光特性を有する発光物質を積層する方法が知られている。
【０００５】
しかし、前記ＯＬＥＤは、特に、ブルー効率が低下して改善の余地が多い。前記ＯＬＥＤで、青色発光は、前記ＯＬＥＤの色座標、色再現率及び寿命特性と非常に密接な関連がある。しかし、既知のＯＬＥＤ（例えば特許文献１）は、前記色座標、色再現率及び寿命特性が満足するほどのレベルに達しておらず改善の余地が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３２４０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、複数の発光層内に含まれた青色発光層の組成を効率的に制御して、色座標、色再現率及び寿命特性が改善されたＯＬＥＤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を達成するために、基板と、第１電極と、前記第１電極と対向した第２電極と、前記第１電極と第２電極との間に介在された第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層と、前記発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタと、を備え、前記第１青色発光層がディープ・ブルー・ドーパント(Ｄｅｅｐ Ｂｌｕｅ Ｄｏｐａｎｔ)を含有し、前記第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパント(Ｓｋｙ Ｂｌｕｅ Ｄｏｐａｎｔ)を含有することを特徴とするＯＬＥＤを提供する。
【０００９】
前記第１青色発光層は、青色ホストをさらに含み、前記ディープ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。
【００１０】
前記第２青色発光層は、青色ホストをさらに含み、前記スカイ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、前記第１電極と第２電極との間に第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が順次に積層される。
【００１２】
本発明のＯＬＥＤは、封止フィルムでコーティングされており、前記カラーフィルタは、前記封止フィルム上に位置し、前面発光型でありうる。また、前記ＯＬＥＤは、前面発光型であり、前記第２電極上に封止層をさらに備え、前記封止層と前記第２電極との間、もしくは、前記封止層の第２電極と接していない側の面上に、カラーフィルタが位置しうる。
【００１３】
本発明の他の一実施例によれば、前記ＯＬＥＤは、背面発光型であり、前記カラーフィルタは、前記基板と第１電極との間に備えられている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の複数の発光層を有するＯＬＥＤは、特に、ブルー効率を改善して、色再現率、色座標及び寿命特性が改善された白色ＯＬＥＤが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の一態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一態様によるＯＬＥＤの有機膜の積層構造を示す図面である。
【図１Ｃ】本発明の一態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】本発明のさらに他の態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図４Ａ】本発明のさらに他の態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明のさらに他の態様による受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図５Ａ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明のさらに他の態様による能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤの断面を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施例１及び比較例１のＯＬＥＤにおいて、ＥＬ強度を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明のＯＬＥＤは、第１電極とこれに対向した第２電極との間に第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が介在されており、前記発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタを備える構造を有している白色ＯＬＥＤである。ここで、前記第１青色発光層は、ディープ・ブルー・ドーパントを含有し、前記第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパントを含有する。
【００１７】
本発明のＯＬＥＤは、緑色発光層と第２青色発光層とが隣接していない構造であることが、ブルーと緑色との相互作用を最小化させて、ブルーの色再現率及び効率側面で望ましい。すなわち、第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が順次に積層された構造を有することが望ましい。
【００１８】
前記第１青色発光層は、青色ホストとディープ・ブルー・ドーパントとで形成される。ここで、ディープ・ブルー・ドーパントの含量は、青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。ディープ・ブルー・ドーパントの含量が前記範囲であるとき、青色発光特性の低下なしに素子の電荷バランスを調節しやすい。
【００１９】
前記ディープ・ブルー・ドーパントは、４６０ｎｍ以下の発光ピークを有する物質であって、具体的な例として、４'−Ｎ,Ｎ−ジフェニルアミノスチリル−トリフェニル(ＤＰＡ−ＴＰ)、２,５,２’,５'−テトラスチリル−ビフェニル（ＴＳＢ)、アントラセン系誘導体、またはジフェニル−４−［２−(１,１’−；４’,１”−テルフェニル−４”−イル）−ビニルフェニル］アミンである。
【００２０】
前記第２青色発光層は、青色ホストとスカイ・ブルー・ドーパントとで形成される。ここで、スカイ・ブルー・ドーパントの含量は、青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることが望ましい。スカイ・ブルー・ドーパントの含量が前記範囲であるとき、発光特性の低下なしに色座標特性が良好である。
【００２１】
前記スカイ・ブルー・ドーパントは、４７０ｎｍ以上の発光ピークを有する物質であって、具体的な例として、ジスチリルアミン系青色ドーパントであるｐ−ビス(ｐ−Ｎ, Ｎ'−ジフェニル−アミノスチリル)ベンゼン（ＤＳＡ−Ｐｈ）またはフェニルシクロペンタジエンがある。
【００２２】
前記青色ホストとしては、４,４’−Ｎ,Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル(ＣＢＰ)、またはジスチリルアミンを使用する。
【００２３】
本発明では、前述したように、第１青色発光層と第２青色発光層とを同時に適用することによって、ブルー発光の寿命及び効率を顕著に向上させることができる。そして、ブルーカラーがグリーンカラーとの相互作用を最小化して色再現率を向上させ、発光層の両端にエネルギーギャップが大きい２つの青色発光層を形成して、電荷蓄積が可能になる。これにより、複数の発光層を有する白色ＯＬＥＤで色再現率、寿命及び効率特性を向上させることができる。
【００２４】
前記第１青色発光層の厚さは、５ないし１０ｎｍであり、前記第２青色発光層の厚さは、５ないし７ｎｍであることが望ましい。
第１青色発光層及び第２青色発光層の厚さが前記範囲であるとき、色座標特性の低下なしに発光特性が良好である。
【００２５】
本発明のＯＬＥＤで、赤色発光層の厚さは、１０ないし２５ｎｍであり、緑色発光層の厚さは、４ないし９ｎｍであることが望ましい。
【００２６】
本発明において、前記第１電極と第１青色発光層との間には、ＨＩＬ、ＨＴＬのうちで選択された一つ以上がさらに形成されうる。
【００２７】
前記第２青色発光層と第２電極との間には、ＥＴＬが形成され、ＥＴＬと第２電極との間には、ＥＩＬがさらに形成されうる。必要に応じて、第２青色発光層とＥＴＬとの間に正孔ブロッキング層をさらに形成することもある。
一方、本発明によるＯＬＥＤが背面発光型である場合、基板を、例えば、ガラス基板を使用しうる。
【００２８】
本発明によるＯＬＥＤは、多様な形態の平板表示装置、例えば、受動マトリックス有機発光表示装置及び能動マトリックス有機発光表示装置に備えられうる。特に、能動マトリックス有機発光表示装置に備えられる場合、基板側に備えられた第１電極は、画素電極であって、薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に連結されうる。また、前記ＯＬＥＤは、両面に画面を表示できる平板表示装置に備えられうる。
【００２９】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明すれば、次の通りである。添付された図面は、本発明によるＯＬＥＤの断面図を概略的に示す図面である。
前記図面を参照すれば、本実施例によるＯＬＥＤは、基板１１０を備える。この基板１１０は、ガラス材、金属材またはプラスチック材のような多様な材料で形成されたものでありうる。このような基板１１０は、イメージを再現するためのディスプレイ素子が配されるディスプレイ領域を有する。ディスプレイ領域には、画素電極２１０（または第１電極)と、これに対向した対向電極２３０（または第２電極)と、画素電極２１０と対向電極２３０との間に介在された有機膜２２０を備えるＯＬＥＤ ２００が備えられ、前記有機膜は、図１Ａには示されていないが、第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層、第２青色発光層が順次に形成された構造を有する。
【００３０】
前記有機膜２２０の構造は、必要に応じて、画素電極２１０と第１発光層ＥＭＬ１との間にＨＩＬ及び／またはＨＴＬが介在され、前記第３発光層ＥＭＬ２と対向電極との間にＥＴＬ及び/またはＥＩＬがさらに形成されうる。
【００３１】
本発明の一実施例による有機膜は、図１Ｂに示されたように、画素電極の上部にＨＩＬ、ＨＴＬが順次に形成され、前記ＨＴＬの上部に第１青色発光層ＥＭＬ１、緑色発光層ＥＭＬ２、赤色発光層ＥＭＬ３、第２青色発光層ＥＭＬ４及びＥＴＬが順次に積層された構造を有する。
【００３２】
本発明において、ＨＩＬは、米国特許第４,３５６,４２９号明細書に開示された銅フタロシアニンのようなフタロシアニン化合物またはＡｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ,６,ｐ.６７７(１９９４)に記載されているスターバースト型アミン誘導体類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢなどの材料で形成される。
【００３３】
前記ＨＴＬは、Ｎ,Ｎ'−ビス(３−メチルフェニル)−Ｎ,Ｎ'−ジフェニル−[１,１−ビフェニル]−４,４'−ジアミン(ＴＰＤ)、Ｎ,Ｎ'−ジ(ナフタレン−１−イル)−Ｎ,Ｎ'−ジフェニルベンジジン(α−ＮＰＤ)の材料で形成される。
【００３４】
本発明で、ＥＴＬは、ビス(１０−ヒドロキシベンゾ[ｈ]キノリナート)ベリリウム、(Ｂｅｂｑ２)、その誘導体、トリス(８−キノリノレート)アルミニウム(Ａｌｑ３)を利用する。
【００３５】
基板１１０のエッジには、シーラント(図示せず)が塗布されて密封部材６００がディスプレイ領域を覆う。もちろん、シーラント及び密封部材６００が備えられていないこともあり、または保護膜が基板１１０の全面に備えられるなど、多様な変形が可能である。例えば、前面発光型である場合、前記密封部材６００は、ガラス材を使用しうるが、このとき、密封部材６００は、カラーフィルタ３００でコーティングされたものを使用しうる。すなわち、密封部材６００の両表面のうちいずれか一つに接してカラーフィルタ３００が位置しうる。
【００３６】
図１Ａ及び図１Ｃは、受動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤにおいて、前面発光型である場合であって、密封部材６００の前面または背面にカラーフィルタ３００が形成された断面を示す。
【００３７】
図２Ａ及び図２Ｂは、能動マトリックス駆動方式のＯＬＥＤにおいて、前面発光型である場合であって、密封部材６００の前面または背面にカラーフィルタ３００が形成された断面を示す。
また、前記密封部材６００のカラーフィルタ３００を位置させられ、前記密封部材６００の代わりに、封止フィルム７００がＯＬＥＤ ２００を覆うように備えられ、該封止フィルム７００の上にカラーフィルタ３００を備えてもよい。ＯＬＥＤは、水分または酸素のような物質によって容易に劣化するため、前述したように、ＯＬＥＤ ２００を覆うように封止フィルム３２０が配される。封止フィルム７００は、有機物または無機物を利用して形成されうる。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ受動マトリックス駆動方式及び能動マトリックス駆動方式で前記のように封止フィルム７００がＯＬＥＤ ２００を覆い、その上部にカラーフィルタ３００が形成されたものを示した図面である。
前記カラーフィルタ３００を形成する材料及び形成方法は、公知の材料及び方法のうちから容易に選択されうる。
【００３８】
図２Ａを参照して、ディスプレイ領域及びＯＬＥＤ ２００の構成をさらに詳細に説明する。
基板１１０には、ディスプレイ領域に薄膜トランジスタ(ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ)が配される。まず、基板１１０上にＳｉＯ２でバッファ層１２０が備えられている。バッファ層１２０上には、半導体層１３０が備えられるが、半導体層１３０は、非晶質シリコン層または多結晶質シリコン層で形成され、または有機半導体物質で形成されることもある。
【００３９】
図面に詳細に示されていないが、必要に応じて、半導体層１３０は、ドーパントでドーピングされるソース領域及びドレイン領域と、チャンネル領域とを備えうる。
半導体層１３０の上部には、ゲート電極１５０が備えられるが、このゲート電極１５０に印加される信号によって、ソース電極とドレイン電極１７０とが電気的に疎通される。ゲート電極１５０は、隣接層との密着性、積層される層の表面平坦性、及び加工性を考慮して、例えば、ＭｏＷ、Ａｇ、ＣｕまたはＡｌのような物質で形成されうる。このとき、半導体層１３０とゲート電極１５０との絶縁性を確保するために、ＳｉＯ２で形成されるゲート絶縁膜１４０が半導体層１３０とゲート電極１５０との間に介在される。
【００４０】
ゲート電極１５０の上部には、層間絶縁膜１６０が備えられるが、これは、酸化シリコンまたは窒化シリコンなどの物質で単層に形成されるか、または多層に形成されうる。層間絶縁膜１６０の上部には、ソース/ドレイン電極１７０が形成される。ソース/ドレイン電極１７０は、層間絶縁膜１６０とゲート絶縁膜１４０とに形成されるコンタクトホールを通じて半導体層にそれぞれ電気的に連結される。ソース/ドレイン電極１７０は、導電性を考慮して、例えば、チタン、モリタングステン、銀、銅またはアルミニウムのような物質で形成されうる。もちろん、このようなソース/ドレイン電極１７０は、単一層に形成されうるだけでなく、多層構造にも形成されうるので、例えば、チタン層−アルミニウム層−チタン層の構造を有することもある。
【００４１】
ＴＦＴの上部には、パッシベーション層である第１絶縁膜１８１が備えられ、下部のＴＦＴを保護する。この保護膜１８１は、多様な物質で形成されうるが、ＴＦＴの保護性能に優れた酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸窒化シリコンのような無機物で形成されうる。図２Ａには、単層に図示されているが、多層に形成されうるなど、多様な変形が可能である。
【００４２】
第１絶縁膜１８１上には、平坦化膜である第２絶縁膜１８２が備えられる。すなわち、第２絶縁膜は、下部にＴＦＴ１が配されているにも拘らず、上面が大体に平坦な平坦化膜である。このような平坦化特性のために、第２絶縁膜１８２は、有機物で形成されうるが、例えば、アクリル、ＢＣＢ(Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ)またはフォトアクリルで形成されうる。図２Ａには、第２絶縁膜１８２が単一層に図示されているが、多層でもありうるなど、多様な変形が可能である。
【００４３】
図５Ａ及び図５Ｂの場合は、背面発光型である場合(能動マトリックス駆動方式)であって、カラーフィルタ３００が第２絶縁膜１８２上に備えられた場合を示した図面である。また、図５Ｃの場合のように、背面発光型である場合、カラーフィルタ３００の位置は、基板１１０上に位置することもある。
【００４４】
これ以外にも、カラーフィルタ３００は、基板１１０、バッファ１２０、ゲート絶縁膜１４０、層間絶縁膜１６０、第２絶縁膜１８１上に位置しうるが、光路上に位置すれば、その位置は、自由に変形されうる。
【００４５】
図４Ａ及び図４Ｂは、受動マトリックス駆動方式における背面発光型である場合の例であって、カラーフィルタ３００が光路上に位置しさえすれば、第１電極と基板との間のどこにも位置しうるということを示す。
【００４６】
図２Ａ等において第２絶縁膜１８２上には、画素電極２１０、対向電極２３０及びその間に介在される有機膜２２０を有するＯＬＥＤ ２００が配される。具体的に説明すれば、次の通りである。ここで、有機膜２２０は、前述したように、ＨＩＬ、ＨＴＬが順次に形成され、前記ＨＴＬの上部に第１青色発光層ＥＭＬ１、緑色発光層ＥＭＬ２、赤色発光層ＥＭＬ３、第２青色発光層ＥＭＬ４及びＥＴＬが順次に積層された構造を有する。
【００４７】
ディスプレイ領域で、第１絶縁膜１８１と第２絶縁膜１８２とには、ＴＦＴのソース/ドレイン電極１７０のうち少なくともいずれか一つを露出させる開口部が形成され、この開口部を通じてソース/ドレイン電極１７０のうちいずれか一つとコンタクトしてＴＦＴと電気的に連結される画素電極２１０が基板１１０のディスプレイ領域に、具体的には、第２絶縁膜１８２上に配される。画素電極２１０は、透明電極または反射型電極で備えられうるが、透明電極として使われる時には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で形成されうる。反射型電極として使われる時には、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ及びこれらの化合物で形成された反射膜と、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で形成された層とを有しうる。
【００４８】
第２絶縁膜１８２の上部には、第３絶縁膜１８３が配される。すなわち、第３絶縁膜１８３は、第２絶縁膜１８２を覆うように形成される。この第３絶縁膜１８３は、画素定義膜であって、これは、各副画素に対応する開口、すなわち、画素電極２１０の少なくとも一部、例えば、中央部を露出させるか、または画素電極２１０の全体を露出させる開口を有することによって、画素を定義する役割を行う。また、図２Ａに示す態様では、第３絶縁膜１８３は、画素電極２１０の端部と対向電極２３０との距離を増大させることによって、画素電極２１０の端部でアークの発生を防止する役割を行う。
ＯＬＥＤ ２００の有機膜２２０は、前述したような構造を有する。
【００４９】
対向電極２３０は、有機膜２２０の上部に、すなわち、ディスプレイ領域の上部に配されるが、図２Ａに示されたように、ディスプレイ領域を覆うように配されうる。この対向電極２３０は、ディスプレイ領域の外側に延びてディスプレイ領域の外側の電極電源供給ライン(図示せず)にコンタクトして電極電源供給ラインから電気的信号を伝達される。すなわち、対向電極２３０は、第３絶縁膜１８３によって露出された電極電源供給ラインと第３絶縁膜１８３とにわたって基板１１０のディスプレイ領域の外側に延びる。
【００５０】
対向電極２３０は、透明電極または反射型電極であり得るが、透明電極として使われる時には、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ/Ｃａ、ＬｉＦF/Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物で形成された層と、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３のような透明導電層を有しうる。反射型電極として使われる時には、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ/Ｃａ、ＬｉＦ/Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ及びこれらの化合物で形成された層とでありうる。もちろん、対向電極２３０の構成及び材料がこれに限定されず、多様な変形が可能である。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を下記の実施例をさらに詳細に説明するが、本発明が下記の実施例にのみ限定されるものではない。
【００５２】
＜実施例１＞
アノードは、コーニング１５Ω/ｃｍ２(１２００Å) ＩＴＯガラス基板を５０ｍｍ×５０ｍｍ×０.７ｍｍのサイズに切って、イソプロピルアルコールと純水とを利用して、各５分間超音波洗浄した後に使用した。前記ＩＴＯガラス基板に１０分間紫外線を照射してオゾンに露出させて洗浄した後、真空蒸着装置に前記ガラス基板を設置した。
前記基板の上部にＮＰＤを蒸着してＨＩＬを形成した。
前記ＨＩＬの上部にα−ＴＰＤを蒸着してＨＴＬを形成した。前記ＨＴＬの上部にホストである４,４’−Ｎ,Ｎ’−ジカルバゾールビフェニルとディープ・ブルー・ドーパントであるジフェニル−４−［２−(１,１’−；４’,１”−テルフェニル−４”−イル）−ビニルフェニル］アミンとを蒸着して８ｎｍの厚さの第１青色発光層を形成した。
前記第１青色発光層の上部にホストである４,４’−Ｎ,Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル(ＣＢＰ)とドーパントfａｃ−ｔｒｉｓ−(２−フェニルピリジナート−Ｎ、Ｃ２)イリジウム−ＩＩＩ(Ｉｒ(ｐｐｙ)３とを蒸着して緑色発光層を７ｎｍの厚さに形成した。
前記緑色発光層の上部にホストであるＣＢＰと４−(ジシアノメチレン)−２−ｔ−ブチル−６−(１,１,７,７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル)−４Ｈ−ピラン(ＤＣＪＴＢ))とを蒸着して２０ｎｍの厚さの赤色発光層を形成した。
前記赤色発光層の上部にホストであるジ−スチリルアミンとスカイ・ブルー・ドーパントであるｐ−ビス(ｐ−Ｎ,Ｎ’−ジフェニルアミノスチリル)ベンゼン(ＤＰＡＶＢｉ)とを蒸着して、第２青色発光層を５ｎｍの厚さに形成した。
【化１】
前記第２青色発光層の上部にＡｌｑ３を真空蒸着してＥＴＬを形成し、このＥＴＬの上部にＡｌを１２０ｎｍの厚さに真空蒸着してカソードを形成して、ＯＬＥＤを製作した。
【００５３】
＜比較例１＞
赤色発光層の上部に第２青色発光層を積層せず、その上部にＥＴＬを直接形成したものを除いては、実施例１と同じ方法によって実施して、ＯＬＥＤを製作した。
【００５４】
前記実施例１及び比較例１のＯＬＥＤにおいて、ブルーの発光効率、電力効率、駆動電圧及び色座標を調べ、その結果は、下記の表１に示した。また、図６には、実施例１及び比較例１のＥＬ発光スペクトルを示した。
【表１】
【００５５】
前記図６及び表１から分かるように、実施例１のＯＬＥＤは、比較例１のＯＬＥＤと比較して、ブルー発光効率、駆動電圧、電力効率及び色座標特性が改善された。
【００５６】
本発明は、図面に示された実施例を参照して説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるということが分かるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、有機発光素子の技術分野に好適に適用される。
【符号の説明】
【００５８】
１１０ 基板
１８３ 第３絶縁膜
２００ ＯＬＥＤ
２１０ 画素電極
２２０ 有機膜
２３０ 対向電極
３００ カラーフィルタ
６００ 密封部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
第１電極と、
前記第１電極に対向した第２電極と、
前記第１電極と第２電極との間に介在された第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層と、
前記発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタと、を備え、
前記第１青色発光層がディープ・ブルー・ドーパントを含有し、
前記第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパントを含有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記第１青色発光層が青色ホストをさらに備え、
前記ディープ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記第２青色発光層が青色ホストをさらに備え、
前記スカイ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記第１電極と第２電極との間に第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が順次に積層されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記ディープ・ブルー・ドーパントが４'−Ｎ,Ｎ−ジフェニルアミノスチリル−トリフェニル(ＤＰＡ−ＴＰ)、２,５,２’,５'−テトラスチリル−ビフェニル(ＴＳＢ)、アントラセン系誘導体またはジフェニル−４−［２−(１,１’−；４’,１”−テルフェニル−４”−イル）−ビニルフェニル］アミンであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記スカイ・ブルー・ドーパントが、
ｐ−ビス(ｐ−Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−アミノスチリル)ベンゼン（ＤＳＡ−Ｐｈ）またはフェニルシクロペンタジエンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記第１青色発光層の厚さは、５ないし１０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記第２青色発光層の厚さは、５ないし７ｎｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記第１電極と第１青色発光層との間に正孔注入層及び正孔輸送層のうちで選択された一つ以上がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記第２青色発光層と第２電極との間に電子輸送層及び電子注入層のうちで選択された一つ以上がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記有機発光素子が封止フィルムでコーティングされており、前記カラーフィルタは、前記封止フィルム上に位置し、前面発光型であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記有機発光素子は、前面発光型であり、
前記第２電極上に封止層をさらに備え、
前記第２電極と封止層との間にカラーフィルタが位置するか、または前記封止層の第２電極と接していない側の面上にカラーフィルタが位置することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機発光素子は、背面発光型であり、
前記カラーフィルタは、前記基板と第１電極との間に備えられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１】
基板と、
第１電極と、
前記第１電極に対向した第２電極と、
前記第１電極と第２電極との間に介在された第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層と、
前記発光層で生成された光路上に位置するカラーフィルタと、を備え、
前記第１青色発光層がディープ・ブルー・ドーパントを含有し、
前記第２青色発光層は、スカイ・ブルー・ドーパントを含有することを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記第１青色発光層が青色ホストをさらに備え、
前記ディープ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記第２青色発光層が青色ホストをさらに備え、
前記スカイ・ブルー・ドーパントの含量が青色ホスト１００重量部を基にして２ないし１０重量部であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記第１電極と第２電極との間に第１青色発光層、緑色発光層、赤色発光層及び第２青色発光層が順次に積層されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記ディープ・ブルー・ドーパントが４'−Ｎ,Ｎ−ジフェニルアミノスチリル−トリフェニル(ＤＰＡ−ＴＰ)、２,５,２’,５'−テトラスチリル−ビフェニル(ＴＳＢ)、アントラセン系誘導体またはジフェニル−４−［２−(１,１’−；４’,１”−テルフェニル−４”−イル）−ビニルフェニル］アミンであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記スカイ・ブルー・ドーパントが、
ｐ−ビス(ｐ−Ｎ,Ｎ’−ジフェニル−アミノスチリル)ベンゼン（ＤＳＡ−Ｐｈ）またはフェニルシクロペンタジエンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記第１青色発光層の厚さは、５ないし１０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記第２青色発光層の厚さは、５ないし７ｎｍであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記第１電極と第１青色発光層との間に正孔注入層及び正孔輸送層のうちで選択された一つ以上がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記第２青色発光層と第２電極との間に電子輸送層及び電子注入層のうちで選択された一つ以上がさらに備えられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記有機発光素子が封止フィルムでコーティングされており、前記カラーフィルタは、前記封止フィルム上に位置し、前面発光型であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記有機発光素子は、前面発光型であり、
前記第２電極上に封止層をさらに備え、
前記第２電極と封止層との間にカラーフィルタが位置するか、または前記封止層の第２電極と接していない側の面上にカラーフィルタが位置することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記有機発光素子は、背面発光型であり、
前記カラーフィルタは、前記基板と第１電極との間に備えられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１５７７２２（Ｐ２０１０−１５７７２２Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０９４６（Ｐ２００９−２９０９４６）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【Ｆターム（参考）】
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