JP6246990B2

JP6246990B2 - 有機発光ダイオード装置

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Publication number: JP6246990B2
Application number: JP2011021920A
Authority: JP
Inventors: 映新李; 在国河; 聖秀李
Original assignee: Samsung Display Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2011-02-03
Publication date: 2017-12-13
Anticipated expiration: 2031-02-03
Also published as: KR101135541B1; EP2372805A2; EP2372805A3; EP2372805B1; TW201138179A; KR20110110653A; US9368744B2; CN102214794A; TWI562420B; JP2011216861A; US20110240967A1

Description

本発明は、有機発光ダイオード装置に関する。

最近、表示装置および照明装置として、有機発光ダイオード装置（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｄｅｖｉｃｅ，ＯＬＥＤｄｅｖｉｃｅ）が注目されている。

有機発光ダイオード装置は、二つの電極とその間に位置する発光層とを含み、一つの電極から注入された電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と他の電極から注入された正孔（ｈｏｌｅ）とが発光層で結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）を形成し、励起子がエネルギーを放出しながら発光する。

有機発光ダイオード装置は、自発光型であって別途の光源が必要ないので、消費電力の側面で有利であるだけでなく、応答速度、視野角およびコントラスト比（ｃｏｎｔｒａｓｔｒａｔｉｏ）にも優れている。

特開第２００６−１６４７７１号公報

かかる有機発光ダイオード装置は、安定した色特性を有しながらも発光効率を上げ、且つ駆動電圧を下げるのが重要である。

本発明の一側面は、安定した色特性を有しながらも発光効率を上げ、且つ駆動電圧を下げることができる有機発光ダイオード装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、有機発光ダイオード装置は、第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に位置し、少なくとも一つの発光ユニットを含む発光部材と、を含み、前記発光ユニットのうちの少なくとも一つは、第１正孔注入層、第２正孔注入層、正孔輸送層および発光層を含み、前記第１正孔注入層のＨＯＭＯエネルギー準位と前記第２正孔注入層のＬＵＭＯエネルギー準位との差は０．５ｅＶ以下である。

前記第１正孔注入層のＨＯＭＯエネルギー準位は、前記第２正孔注入層のＬＵＭＯエネルギー準位よりも大きいことが好ましい。

前記第１正孔注入層のＨＯＭＯエネルギー準位は約４．５〜６．５ｅＶであり、前記第２正孔注入層のＬＵＭＯエネルギー準位は約４．３〜６．３ｅＶであることが好ましい。

本発明の他の実施形態において、前記第２正孔注入層のＨＯＭＯエネルギー準位は、前記第１正孔注入層のＨＯＭＯエネルギー準位および前記正孔輸送層のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。

前記第１正孔注入層は、トリフェニルアミン誘導体を含むことができ、前記第２正孔注入層は、ヘキサアザトリフェニレン誘導体を含むことができる。

前記トリフェニルアミン誘導体は、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-bi-phenyl-4,4'-diamine）を含むことができ、前記ヘキサアザトリフェニレン誘導体は、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（2,3,6,7,10,11-hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene）を含む。

前記第２正孔注入層は、前記第１正孔注入層よりも薄い。

前記第２正孔注入層は、約１０〜２００Åの厚さを有する。

前記発光部材は、互いに異なる色を表示する少なくとも二つの発光ユニットを含む。

前記発光部材は、赤色発光ユニット、緑色発光ユニット、青色発光ユニット、オレンジ色発光ユニット、白色発光ユニットまたはこれらの組み合わせを含む。

前記互いに異なる色を表示する少なくとも二つの発光ユニットで放出される光を組み合わせて白色を表示することができる。

本発明によれば、色特性を維持しながらも発光効率を改善することができる。

一実施形態による有機発光ダイオード装置を概略的に示した断面図である。下部発光ユニットＥＬ１のエネルギー準位を示した概略図である。実施例１および比較例１による有機発光ダイオード装置の輝度による発光効率を示したグラフである。実施例１および比較例１による有機発光ダイオード装置の白色発光を示したグラフである。実施例２および比較例２による有機発光ダイオード装置の発光効率を示したグラフである。実施例３−１〜３−３および比較例３による有機発光ダイオード装置の発光効率を示したグラフである。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳しく説明する。しかし、本発明は多様な異なる形態で具現可能であり、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面で複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示しているため、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。た。明細書全体を通して類似する部分については同一の図面符号を付した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとするとき、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」にあるとするときは、中間に他の部分がないことを意味する。

以下、一実施形態による有機発光ダイオード装置について図１を参照して説明する。

図１は、一実施形態による有機発光ダイオード装置を概略的に示した断面図である。

図１を参照すれば、一実施形態による有機発光ダイオード装置は、下部電極１００、下部電極１００の上に位置する発光部材３００、および発光部材３００の上に位置する上部電極２００を含む。

下部電極１００は、アノード（ａｎｏｄｅ）であることができ、透明導電体または不透明導電体から作られることができる。透明導電体は、たとえば、ＩＴＯ、ＩＺＯまたはこれらの組み合わせであることができ、不透明導電体は、たとえば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）またはこれらの組み合わせであることができる。下部電極１００が透明電極である場合、下部に光を出す背面発光（ｂｏｔｔｏｍｅｍｉｓｓｉｏｎ）であることができる。

発光部材３００は、順次に積層されている下部発光ユニットＥＬ１および上部発光ユニットＥＬ２を含む。しかし、これに限定されず、発光部材３００は少なくとも一つの発光ユニットを含むことができる。

下部発光ユニットＥＬ１および上部発光ユニットＥＬ２は互いに異なる色を表示し、それぞれ、赤色発光ユニット、緑色発光ユニット、青色発光ユニット、オレンジ色発光ユニット、白色発光ユニットまたはこれらの組み合わせであることができる。下部発光ユニットＥＬ１および上部発光ユニットＥＬ２で出す色を組み合わせて白色を表示することができる。

下部発光ユニットＥＬ１は、正孔注入層１２０、正孔注入層１２０の上に位置する正孔輸送層１３０、色を表示する発光層１４０、および発光層１４０の上に位置する電子輸送層１５０を含む。

正孔注入層１２０は、下部正孔注入層１２０ａおよび上部正孔注入層１２０ｂを含む。
下部正孔注入層１２０ａおよび上部正孔注入層１２０ｂは互いに異なるエネルギー準位を有する物質から形成される。このとき、下部正孔注入層１２０ａのＨＯＭＯエネルギー準位と上部正孔注入層１２０ｂのＬＵＭＯエネルギー準位との差は、約０．５ｅＶ以下である。下部正孔注入層のＨＯＭＯエネルギー準位は、たとえば、約４．５〜６．５ｅＶであることが好ましく、上部正孔注入層のＬＵＭＯエネルギー準位は、たとえば、約４．３〜６．３ｅＶであることが好ましい。なお、下部正孔注入層１２０ａを第１正孔注入層、上部正孔注入層１２０ｂを第２正孔注入層とも称する。

下部正孔注入層１２０ａは、たとえば、トリフェニルアミン誘導体などから形成することが好ましく、上部正孔注入層１２０ｂは、たとえば、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などから形成されることが好ましい。ここで、トリフェニルアミン誘導体としては、たとえば、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ４，Ｎ４'−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン（N4,N4'-diphenyl-N4-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-diamine）などが挙げられる。前記ヘキサアザトリフェニレン誘導体としては、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンなどが挙げられる。

下部正孔注入層１２０ａは、たとえば、約１００〜６５０Åの厚さを有することが好ましく、２００〜６００Åがより好ましく、２５０〜５５０Åがさらに好ましく、３００〜５００Åが特に好ましく、３５０〜４５０Åがもっとも好ましい。

上部正孔注入層１２０ｂは下部正孔注入層１２０ａよりも薄い厚さを有することができ、たとえば、約１０〜２００Åの厚さを有することが好ましい。

上述の正孔注入層の薄膜を形成する方法としては、特に制限されないが、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法、スパッタ法、電子ビーム蒸着法、プラズマＣＶＤ法などの公知の方法を用いることができる。

正孔輸送層１３０は、正孔注入層１２０の上に位置し、たとえば、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）、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine,TPD）、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン（N-(biphenyl-4-yl)-9,9-dimethyl-N-(4-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)phenyl)-9H-fluoren-2-amine）などの芳香族アミン化合物から形成される。これらのうち、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミンを用いるのが特に好ましい。

前記正孔輸送層１３０の厚さは、約５０〜１０００Å、好ましくは１００〜６００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが５０Å未満である場合、正孔輸送特性が低下し、前記正孔輸送層の厚さが１０００Åを超過する場合、駆動電圧が上昇するためである。

正孔輸送層１３０も真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の多様な方法を利用して形成でき、真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲内で選択される。

前記正孔輸送層１３０の上には発光層１４０が設けられる。発光層１４０は、特定色を表示する発光物質を含み、たとえば、青色、緑色または赤色のような基本色またはこれらを組み合わせた色を表示することができる。

前記発光層は、公知の発光材料を利用して形成でき、公知のホスト及びドーパントを使用できる。

公知のホスト材料として、特に制限されないが、たとえば、Ａｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（ＩＩＩ））またはＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ；下式に示す）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ；下式に示す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾレート］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などを使用できる。

一方、公知の赤色ドーパントとして、特に制限されないが、ととえば、白金（ＩＩ）オクタエチルポリフィリン（ＰｔＯＥＰ；下式に示す）、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３（下式に示す）、Ｂｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）（下式に示す）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−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）などが使用できる。

また、公知の緑色ドーパントとして、特に制限されないが、たとえば、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）（下式に示す）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）（下式に示す）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）_３（下式に示す）、１０−（２−ベンゾチアゾリル）−２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル１−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−〔１〕ベンゾピラノ〔６，７，８，ｉｊ〕キノリジン−１１−オン（Ｃ５４５Ｔ；イーストマン−コダック社の商品名）などが使用できる。

一方、公知の青色ドーパントとして、特に制限されないが、たとえば、Ｆ_２Ｉｒｐｉｃ（下式に示す）、（Ｆ_２ｐｐｙ）_２Ｉｒ（ｔｍｄ）（下式に示す）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）_３（下式に示す）、ｔｅｒ−フルオレン、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ；下式に示す）、２，５，８，１１−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ；下式に示す）などが使用できる。

ドーパントとホストとを共に使用する場合、ドーパントのドーピング濃度は、特別に制限されないが、通常、ホスト１００重量部を基準として、前記ドーパントの含量は０．０１ないし２０重量部でありうる。

発光層１４０は、特に制限されないが、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法などの方法により形成される。真空蒸着法及びスピンコーティング法により発光層を形成する場合、その蒸着条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲内で選択される。

発光層１４０の厚さは、約１００〜１０００Å、好ましくは２００〜６００Åである。発光層の厚さが１００Å未満である場合、発光特性が低下し、前記発光層の厚さが１０００Åを超過する場合、駆動電圧が上昇するためである。

電子輸送層１５０は、発光層１４０の上に位置し、発光層１４０に電子を伝達することができる。

電子輸送層１５０の材料は、特に制限されないが、公知の電子輸送層の形成材料中で任意に選択されうる。例えば、キノリン誘導体、特にＡｌｑ_３、ＴＡＺなどの公知の材料を利用できる。

電子輸送層１５０は、真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を利用して形成する。真空蒸着法およびスピンコーティング法により電子輸送層を形成する場合、その条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲内で選択される。電子輸送層１５０の厚さは、たとえば、約１００〜１０００Å、好ましくは１００〜５００Åでありうる。電子輸送層の厚さが１００Å未満である場合、電子輸送特性が低下し、前記電子輸送層の厚さが１０００Åを超過する場合、駆動電圧が上昇するためである。

上部発光ユニットＥＬ２も、正孔注入層２２０、正孔注入層２２０の上に位置する正孔輸送層２３０、色を表示する発光層２４０、および発光層２４０の上に位置する電子輸送層２５０を含む。

正孔注入層２２０は、前記の正孔注入層１２０と異なり、単一層から形成され、たとえば、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン、Ｎ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミンなどの化合物から形成される。

正孔輸送層２３０は、正孔注入層２２０の上に位置し、たとえば、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミンなどから形成される。

発光層２４０は、特定色を表示する発光物質を含み、たとえば、青色、緑色または赤色のような基本色またはこれらを組み合わせた色を表示することができる。

電子輸送層２５０は、発光層２４０の上に位置し、上部電極２００から発光層２４０に電子を伝達できることができる。

上部電極２００は、カソード（ｃａｔｈｏｄｅ）であることができる。上部電極２００が透明電極である場合、発光ユニット３００で放出される光を上部に出す前面発光（ｔｏｐｅｍｉｓｓｉｏｎ）であることができ、この場合、たとえば、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの導電性酸化物から形成されたり、アルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）などを薄い厚さに形成することができる。

なお、上述したトリフェニルアミン誘導体やヘキサアザトリフェニレン誘導体などは、公知の方法で合成することができ、また市販されているものが適宜用いられうる。

以下、下部発光ユニットＥＬ１について図２を図１と共に参照して説明する。

図２は、下部発光ユニットＥＬ１のエネルギー準位を示した概略図である。

図２を参照すれば、下部正孔注入層１２０ａ、上部正孔注入層１２０ｂ、正孔輸送層１３０、発光層１４０および電子輸送層１５０は、それぞれ、ＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔｏｃｃｕｐｉｅｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位およびＬＵＭＯ（ｌｏｗｅｓｔｕｎｏｃｃｕｐｉｅｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位を有し、各階のＨＯＭＯエネルギー準位とＬＵＭＯエネルギー準位との間はバンドギャップ（ｂａｎｄｇａｐ）である。

真空レベル（ｖａｃｕｕｍｌｅｖｅｌ）をエネルギー準位０とする場合、ＨＯＭＯエネルギー準位をイオン化エネルギー（ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎｅｎｅｒｇｙ，ＩＥ）とし、ＬＵＭＯエネルギー準位を電子親和度（ｅｌｅｃｔｒｏｎａｆｆｉｎｉｔｙ，ＥＡ）とする。

この場合、下部正孔注入層１２０ａのイオン化エネルギーＩＥ_１ａ、つまり、下部正孔注入層１２０ａのＨＯＭＯエネルギー準位は上部正孔注入層１２０ｂの電子親和度ＥＡ_１ｂ、つまり、上部正孔注入層１２０ｂのＬＵＭＯエネルギー準位よりも大きいことができ、その差ｄは、約０．５ｅＶ以下であることができる。たとえば、下部正孔注入層１２０ａのイオン化エネルギーＩＥ_１ａ、つまり、下部正孔注入層１２０ａのＨＯＭＯエネルギー準位は、約４．５〜６．５ｅＶであることができ、上部正孔注入層１２０ｂの電子親和度ＥＡ_１ｂ、つまり、上部正孔注入層１２０ｂのＬＵＭＯエネルギー準位は、約４．３〜６．３ｅＶであることができる。

また、本発明の他の実施形態において、上部正孔注入層１２０ｂのＨＯＭＯエネルギー準位は、下部正孔注入層１２０ａのＨＯＭＯエネルギー準位および正孔輸送層１３０のＨＯＭＯエネルギー準位よりも高い。

このように正孔注入層をエネルギー準位が異なる二重層で形成することによって、効率を改善し、消費電力を減少させることができる。

なお、本出願は、２０１０年４月１日に出願された大韓民国特許出願第１０−２０１０−００３０１０７号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。

以下、実施例によって本発明をより詳しく説明する。但し、下記の実施例は単に説明の目的のためのものであり、本発明の範囲を制限しない。

＜有機発光ダイオード装置の製作＞
（実施例１）
ガラス基板上にＩＴＯを積層してパターニングした後、その上に下部正孔注入層としてＮ４，Ｎ４'−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン（N4,N4'-diphenyl-N4-(9-phenyl-9H-carbazol-2-yl)-N4'-(9-phenyl-9H-carbazol-3-yl)biphenyl-4,4'-diamine）を、１００〜６５０Å厚さに蒸着し、上部正孔注入層として２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（2,3,6,7,10,11-hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene）を、５０〜２００Åの厚さに蒸着し、正孔輸送層としてＮ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン（N,N'-diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine,TPD）を、１００〜５５０Åの厚さに蒸着した。次に、その上に、下部発光層として青色発光層を蒸着し、電子輸送層を蒸着した。次に、その上に、上部発光ユニットの正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層として２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン、燐光赤色発光層および燐光緑色発光層を順次に蒸着した後、上部電極としてＡｌを蒸着した。

（実施例２）
本実施例は下部発光ユニットが青色発光ユニットであり、上部発光ユニットがオレンジ色発光ユニットである。

ガラス基板上にＩＴＯを積層してパターニングした後、その上に下部正孔注入層としてＮ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミンを６００Åの厚さに蒸着し、上部正孔注入層として２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンを５０Åの厚さに蒸着し、正孔輸送層としてＮ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミンを１００〜６５０Åの厚さに蒸着した。次に、その上に、下部発光層として青色発光層を蒸着し、電子輸送層を蒸着した。次に、その上に、上部発光ユニットの正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層としてＮ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン、オレンジ色発光層および電子輸送層を順次に蒸着した後、上部電極としてＡｌを蒸着した。

（実施例３−１）
本実施例は下部発光ユニットが青色発光ユニットであり、上部発光ユニットが赤色発光層および緑色発光層が順次に積層されている発光ユニットである。

ガラス基板上にＩＴＯを積層してパターニングした後、その上に下部正孔注入層としてＮ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミンを６００Åの厚さに蒸着し、上部正孔注入層として２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンを５０Åの厚さに蒸着し、正孔輸送層としてＮ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミンを１００〜６５０Åの厚さに蒸着した。次に、その上に、下部発光層として青色発光層を蒸着し、電子輸送層を蒸着した。次に、その上に、上部発光ユニットの正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層としてＮ４，Ｎ４’−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ−（ビフェニル−４−イル）−９，９−ジメチル−Ｎ−（４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）フェニル）−９Ｈ−フルオレン−２−アミン、蛍光赤色発光層、蛍光緑色発光層および電子輸送層を順次に蒸着した後、上部電極としてＡｌを蒸着した。

（実施例３−２）
下部正孔注入層および上部正孔注入層をそれぞれ５５０Åおよび１００Åに蒸着したことを除いては、実施例３−１と同様な方法で有機発光ダイオード装置を製作した。

（実施例３−３）
下部正孔注入層および上部正孔注入層をそれぞれ４５０Åおよび２００Åに蒸着したことを除いては、実施例３−１と同様な方法で有機発光ダイオード装置を製作した。

（比較例１）
下部正孔注入層および上部正孔注入層を単一層として、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンで６５０Å（単一層）に形成したことを除いては、実施例１と同様な方法で有機発光ダイオード装置を製作した。

（比較例２）
下部正孔注入層および上部正孔注入層を単一層として、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンで６５０Å（単一層）に形成したことを除いては、実施例２と同様な方法で有機発光ダイオード装置を製作した。

（比較例３）
下部正孔注入層および上部正孔注入層を単一層として、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンで６５０Å（単一層）に形成したことを除いては、実施例３−１と同様な方法で有機発光ダイオード装置を製作した。

＜発光特性および色特性の測定＞
（評価−１）
実施例１および比較例１による有機発光ダイオード装置の発光効率および色特性について図３および図４を参照して説明する。

図３は、実施例１および比較例１による有機発光ダイオード装置の輝度による発光効率を示したグラフであり、図４は、実施例１および比較例１による有機発光ダイオード装置の白色発光を示したグラフである。

図３を参照すれば、実施例による有機発光ダイオード装置Ａは、比較例による有機発光ダイオード装置Ｂと比較して、輝度による発光効率が高いことが分かる。一方、図４を参照すれば、実施例による有機発光ダイオード装置Ａと比較例による有機発光ダイオード装置Ｂは、波長による光の強さがほとんど類似し、類似する水準の白色発光特性を示すことが分かる。

これによって、実施例による有機発光ダイオード装置Ａは比較例による有機発光ダイオード装置Ｂと比較して、類似する水準の白色発光特性を示しながらも、輝度による発光効率が高いことが分かる。よって、駆動電圧を下げることができる。

（評価−２）
実施例２および比較例２による有機発光ダイオード装置の発光効率および色特性について表１および図５を参照して説明する。

図５は、実施例２および比較例２による有機発光ダイオード装置の発光効率を示したグラフである。

表１および図５を参照すれば、実施例２による有機発光ダイオード装置Ｃは比較例２による有機発光ダイオード装置Ｄと比較して、効率が高く、類似する程度の色座標を示すことが分かる。

（評価−３）
実施例３−１〜３−３および比較例３による有機発光ダイオード装置の発光効率および色特性について表２および図６を参照して説明する。

図６は、実施例３−１〜３−３および比較例３による有機発光ダイオード装置の発光効率を示したグラフである。

表２および図６を参照すれば、実施例３−１〜３−３による有機発光ダイオード装置は比較例３による有機発光ダイオード装置と比較して、効率が高く、類似する程度の色座標を示すことが分かる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も、本発明の権利範囲に属する。

１００下部電極、
１２０、２２０正孔注入層、
１３０、２３０正孔輸送層、
１４０、２４０発光層、
１５０、２５０電子輸送層、
２００上部電極、
１２０ａ下部正孔注入層、
１２０ｂ上部正孔注入層、
３００発光部材、
ＥＬ１下部発光ユニット、
ＥＬ２上部発光ユニット。

Claims

第１電極と、
前記第１電極と対向する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に位置し、互いに異なる色を表示する第１発光ユニットおよび第２発光ユニットを含む発光部材と、
を含み、
前記第１発光ユニットは、前記第１電極の直上に位置する第１正孔注入層、前記第１正孔注入層の直上に位置する第２正孔注入層、前記第２正孔注入層の上に位置する第１正孔輸送層、前記第１正孔輸送層の上に位置する第１発光層および前記第１発光層の上に位置する第１電子輸送層を含み、
前記第２発光ユニットは、第３正孔注入層、前記第３正孔注入層の上に位置する第２正孔輸送層および前記第２正孔輸送層の上に位置する第２発光層を含み、
前記第１正孔注入層は、Ｎ４，Ｎ４'−ジフェニル−Ｎ４−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−２−イル）−Ｎ４'−（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル）ビフェニル−４，４'−ジアミンから形成され、
前記第２正孔注入層は、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレンから形成され、
前記第２発光ユニットは、前記第１発光ユニットの上に位置し、
前記第２発光ユニット中の前記第３正孔注入層は、前記第１発光ユニット中の前記第１電子輸送層の直上に位置する、有機発光ダイオード装置。
前記第１正孔注入層と前記第２正孔注入層とは異なる物質を含む、請求項１に記載の有機発光ダイオード装置。
前記第２正孔注入層は、前記第１正孔注入層よりも薄い、請求項１又は２に記載の有機発光ダイオード装置。
前記第２正孔注入層は、１０〜２００Åの厚さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード装置。
前記発光部材は、赤色発光ユニット、緑色発光ユニット、青色発光ユニット、オレンジ色発光ユニット、白色発光ユニットまたはこれらの組み合わせを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード装置。
互いに異なる色を表示する前記第１発光ユニットおよび前記第２発光ユニットで放出される光を組み合わせて白色を表示する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード装置。
前記第２正孔注入層のイオン化エネルギーは、前記第１正孔注入層のイオン化エネルギーおよび前記第１正孔輸送層のイオン化エネルギーよりも高い、請求項２〜６のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード装置。
前記第１発光層は単層構造である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機発光ダイオード装置。