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特開2023-4874発光素子およびこれを含む表示装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023004874

(43)【公開日】2023-01-17

(54)【発明の名称】発光素子およびこれを含む表示装置

(51)【国際特許分類】

H05B 33/12 20060101AFI20230110BHJP

H10K 50/00 20230101ALI20230110BHJP

C07D 487/14 20060101ALN20230110BHJP

C07D 251/24 20060101ALN20230110BHJP

C07D 403/02 20060101ALN20230110BHJP

C07D 209/86 20060101ALN20230110BHJP

C07D 471/04 20060101ALN20230110BHJP

【ＦＩ】

H05B33/12 C

H05B33/14 A

C07D487/14

C07D251/24

C07D403/02

C07D209/86

C07D471/04 112T

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022069052

(22)【出願日】2022-04-19

(31)【優先権主張番号】10-2021-0082546

(32)【優先日】2021-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】ＳａｍｓｕｎｇＤｉｓｐｌａｙＣｏ．，Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】１，Ｓａｍｓｕｎｇ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ，ＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＫｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110002619

【氏名又は名称】弁理士法人ＰＯＲＴ

(72)【発明者】

【氏名】ハンウォンスク

(72)【発明者】

【氏名】カンナムス

(72)【発明者】

【氏名】パクフンス

(72)【発明者】

【氏名】パクヒジュ

(72)【発明者】

【氏名】イソンウン

(72)【発明者】

【氏名】イヒョンシク

(72)【発明者】

【氏名】ファンジェフン

【テーマコード（参考）】

3K107

4C050

4C063

4C065

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107CC33

3K107DD52

3K107DD78

3K107DD86

3K107FF13

3K107FF14

4C050AA01

4C050AA08

4C050BB08

4C050CC08

4C050DD02

4C050EE06

4C050FF03

4C050GG01

4C050HH01

4C063AA01

4C063BB10

4C063CC43

4C063DD29

4C063EE10

4C065AA01

4C065AA19

4C065BB09

4C065CC09

4C065DD02

4C065EE02

4C065HH02

4C065JJ01

4C065KK02

4C065LL01

4C065PP01

(57)【要約】

【課題】漏洩電流を低減させた発光素子および、これを含み表示品質が向上した表示装置を提供する。
【解決手段】一実施形態による発光素子は、第１電極、第１電極と重畳する第２電極、第１電極と第２電極の間に位置するｍ個の発光ユニット、そして隣接した発光ユニットの間に位置するｍ－１個の電荷発生層を含み、電荷発生層はｎ型電荷発生層およびｐ型電荷発生層を含み、複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはアルカリ金属を含むドーパントを含み、複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはランタン金属を含むドーパントを含み、ｎ型電荷発生層にドーピングされるアルカリ金属とランタン金属は互いに異なる含量でドーピングされ、ｍは３以上の自然数である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極、
前記第１電極と重畳する第２電極、
前記第１電極と前記第２電極の間に位置するｍ個の発光ユニット、そして
隣接した発光ユニットの間に位置するｍ－１個の電荷発生層を含み、
前記電荷発生層はｎ型電荷発生層およびｐ型電荷発生層を含み、
複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはアルカリ金属を含むドーパントを含み、複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはランタン金属を含むドーパントを含み、
前記ｎ型電荷発生層にドーピングされるアルカリ金属とランタン金属は互いに異なる含量でドーピングされ、
前記ｍは、３以上の自然数である、発光素子。

【請求項2】

前記ｎ型電荷発生層にドーピングされたアルカリ金属は０．１～３ｖｏｌ％で含まれ、前記ｎ型電荷発生層にドーピングされたランタン金属は１～１０ｖｏｌ％で含まれる、請求項１に記載の発光素子。

【請求項3】

前記複数のｎ型電荷発生層それぞれは１種のドーパントを含む、請求項１に記載の発光素子。

【請求項4】

前記ｍ個の発光ユニットのうちの少なくとも一つは青色光を放出し、残りの発光ユニットのうちの少なくとも一つは緑色光を放出する、請求項１に記載の発光素子。

【請求項5】

前記ｍは４であり、
前記発光素子は、第１発光ユニット、第２発光ユニット、第３発光ユニット、および第４発光ユニットを含み、
前記電荷発生層は、第１電荷発生層、第２電荷発生層、および第３電荷発生層を含む、請求項１に記載の発光素子。

【請求項6】

前記第１電荷発生層は第１のｎ型電荷発生層を含み、前記第２電荷発生層は第２のｎ型電荷発生層を含み、前記第３電荷発生層は第３のｎ型電荷発生層を含む、請求項５に記載の発光素子。

【請求項7】

前記第１のｎ型電荷発生層、前記第２のｎ型電荷発生層、および前記第３のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされ、残りのうちの少なくとも一つはランタン金属を含むドーパントでドーピングされる、請求項６に記載の発光素子。

【請求項8】

前記第１のｎ型電荷発生層、前記第２のｎ型電荷発生層、および前記第３のｎ型電荷発生層のうちのいずれか一つはランタン金属を含むドーパントでドーピングされ、残りはアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされる、請求項７に記載の発光素子。

【請求項9】

前記第１のｎ型電荷発生層、前記第２のｎ型電荷発生層、および前記第３のｎ型電荷発生層のうちの２個のｎ型電荷発生層はランタン金属を含むドーパントでドーピングされ、残り一つのｎ型電荷発生層はアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされる、請求項７に記載の発光素子。

【請求項10】

前記ｎ型電荷発生層はホストを含み、
前記ホストは下記化学式１、化学式２、および化学式２’で表される化合物のうちのいずれか一つを含む、請求項１に記載の発光素子：

【化1】

［化学式１］

【化2】

［化学式２］

【化3】

［化学式２’］
前記化学式１において、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４のそれぞれは独立して単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のフェナントロリン基、

または

を１以上含み、
Ｒ５、Ｒ６のそれぞれは独立して単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のフェナントロリン基を１以上含み、
Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３のそれぞれは独立して炭素原子、窒素原子、酸素原子のうちのいずれか一つを含み、
前記化学式２および化学式２’において、
Ｑ_１は酸素原子、硫黄原子のうちのいずれか一つを含み、
Ｑ_２、Ｑ_３、Ｑ_４、Ｑ_５のそれぞれは独立して単結合、水素原子，重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基を１以上含み、
Ｑ_６は独立して単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、

、

のうちの１以上を含み、
Ｓ_１はシアノ基、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基のうちの少なくとも１以上を含み、
Ｓ_２、Ｓ_３、Ｓ_４、Ｓ_５、Ｓ_６は単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基を１以上含むか、または、
Ｘ_４、Ｘ_５、Ｘ_６、Ｘ_７、Ｘ_８、Ｘ_９、Ｘ_１０のそれぞれは独立して炭素原子、窒素原子、酸素原子のうちのいずれか一つを含む。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開始は、発光素子およびこれを含む表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

発光素子は電気エネルギーが光エネルギーに変換される特性の素子である。このような発光素子の例示としては、発光層に有機材料を使用する有機発光素子、発光層に量子ドットを使用する量子ドット発光素子などがある。

【0003】

発光素子は、互いに重畳する第１電極および第２電極、これらの間に位置する正孔輸送領域（ｈｏｌｅｔｒａｎｓｐｏｒｔｒｅｇｉｏｎ）、発光層、電子輸送領域（ｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｒｅｇｉｏｎ）を含むことができる。第１電極から注入された正孔は正孔輸送領域を経て発光層に移動し、第２電極から注入された電子は電子輸送領域を経て発光層に移動する。正孔および電子は発光層領域で結合してエキシトン（ｅｘｃｉｔｏｎ）を生成する。エキシトンが励起状態から基底状態に変わり光が生成される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

実施形態は、漏洩電流を低減させた発光素子および、これを含み表示品質が向上した表示装置のためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態による発光素子は、第１電極、第１電極と重畳する第２電極、第１電極と第２電極の間に位置するｍ個の発光ユニット、そして隣接した発光ユニットの間に位置するｍ－１個の電荷発生層を含み、電荷発生層はｎ型電荷発生層およびｐ型電荷発生層を含み、複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはアルカリ金属を含むドーパントを含み、複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはランタン金属を含むドーパントを含み、ｎ型電荷発生層にドーピングされるアルカリ金属とランタン金属は互いに異なる含量でドーピングされ、ｍは３以上の自然数である。

【0006】

ｎ型電荷発生層にドーピングされたアルカリ金属は約０．１～３ｖｏｌ％で含まれ、ｎ型電荷発生層にドーピングされたランタン金属は約１～１０ｖｏｌ％で含まれてもよい。

【0007】

複数のｎ型電荷発生層それぞれは１種のドーパントを含むことができる。

【0008】

ｍ個の発光ユニットのうちの少なくとも一つは青色発光し、残りの発光ユニットのうちの少なくとも一つは緑色発光することができる。

【0009】

ｍは４であり、発光素子は第１発光ユニット、第２発光ユニット、第３発光ユニット、および第４発光ユニットを含み、電荷発生層は第１電荷発生層、第２電荷発生層、および第３電荷発生層を含むことができる。

【0010】

第１電荷発生層は第１のｎ型電荷発生層を含み、第２電荷発生層は第２のｎ型電荷発生層を含み、第３電荷発生層は第３のｎ型電荷発生層を含むことができる。

【0011】

第１のｎ型電荷発生層、第２のｎ型電荷発生層、および第３のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つはアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされ、残りのうちの少なくとも一つはランタン金属を含むドーパントでドーピングされてもよい。

【0012】

第１のｎ型電荷発生層、第２のｎ型電荷発生層、および第３のｎ型電荷発生層のうちのいずれか一つはランタン金属を含むドーパントでドーピングされ、残りはアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされてもよい。

【0013】

第１のｎ型電荷発生層、第２のｎ型電荷発生層、および第３のｎ型電荷発生層のうちの２個のｎ型電荷発生層はランタン金属を含むドーパントでドーピングされ、残り一つのｎ型電荷発生層はアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされてもよい。

【0014】

ｎ型電荷発生層はホストを含み、ホストは下記化学式１、化学式２および化学式２’で表される化合物のうちのいずれか一つを含むことができる。

【0015】

【化1】

［化学式１］

【0016】

【化2】

［化学式２］

【0017】

【化3】

［化学式２’］

【0018】

上記の化学式１において、
Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４のそれぞれは独立して単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のフェナントロリン基、

または

を１以上含み、
Ｒ５、Ｒ６のそれぞれは独立して単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、または置換もしくは非置換のフェナントロリン基を１以上含み、
Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３のそれぞれは独立して炭素原子、窒素原子、酸素原子のうちのいずれか一つを含む。
上記の化学式２および化学式２’において、
Ｑ_１は酸素原子、硫黄原子のうちのいずれか一つを含み、
Ｑ_２、Ｑ_３、Ｑ_４、Ｑ_５のそれぞれは独立して単結合、水素原子，重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基を１以上含み、
Ｑ_６は独立して単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、

、

【発明の効果】

【0019】

実施形態によれば、漏洩電流を低減させた発光素子を提供し、表示品質が向上した表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態による発光素子の断面図である。

【図2】一実施形態による発光素子の断面図である。

【図3】一実施形態による表示装置の概略的な分解斜視図である。

【図4】一実施形態による表示パネルの平面図である。

【図5】一実施形態による表示パネルの概略的な断面図である。

【図6】一実施形態による表示パネルの断面図である。

【図7a】実施例１に対する漏洩電流を見た回路図である。

【図7b】実施例２に対する漏洩電流を見た回路図である。

【図7c】実施例３に対する漏洩電流を見た回路図である。

【図7d】比較例１に対する漏洩電流を見た回路図である。

【図7e】比較例２に対する漏洩電流を見た回路図である。

【図8】一実施形態による表示パネルの漏洩電流を示す模式図である。

【図9a】実施例による発光イメージである。

【図9b】比較例による発光イメージである。

【図10】階調による色変位特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付した図面を参照して本発明の様々な実施形態について本発明の属する技術分野における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。本発明は様々な異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。

【0022】

本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一な参照符号を付けるようにする。

【0023】

また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図示されたところに限定されるのではない。図面で、様々な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た。そして図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。

【0024】

また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分“の上に”または“上に”あるという時、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。逆に、ある部分が他の部分“の直上に”あるという時には中間に他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分“の上に”または“上に”あるということは基準となる部分の上または下に位置することであり、必ずしも重力反対方向側に“の上に”または“上に”位置することを意味するのではない。

【0025】

また、明細書全体で、ある部分がある構成要素を“含む”という時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。

【0026】

また、明細書全体で、“平面上”という時、これは対象部分を上から見た時を意味し、“断面上”という時、これは対象部分を垂直に切断した断面を横から見た時を意味する。

【0027】

本明細書中、“（中間層が）化学式１で表される化合物を含む”とは、“（中間層が）化学式１の範疇に属する１種の化合物または化学式１の範疇に属する互いに異なる２種以上の化合物を含むことができる”と解釈できる。

【0028】

本明細書中、“族（Ｇｒｏｕｐ）”はＩＵＰＡＣ元素周期表上の族を意味する。

【0029】

本明細書中、“アルカリ金属”は１族元素を意味する。具体的に、アルカリ金属はリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、またはセシウム（Ｃｓ）であり得る。

【0030】

本明細書中、“アルカリ土類金属”は２族元素を意味する。具体的に、アルカリ土類金属はマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、またはバリウム（Ｂａ）であり得る。

【0031】

本明細書中、“ランタン金属”はランタンおよび周期表上のランタノイドを意味する。具体的に、ランタン金属は、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、またはルテチウム（Ｌｕ）であり得る。

【0032】

本明細書中、“遷移金属”は４周期～７周期に属しながら、３族～１２族に属する元素を意味する。具体的に、遷移金属は、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、テクネチウム（Ｔｃ）、レニウム（Ｒｅ）、鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、コバルト（Ｃｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、またはカドミウム（Ｃｄ）であり得る。

【0033】

本明細書中、“後期遷移金属”は４周期～７周期に属しながら、１３族～１７族に属する金属元素を意味する。具体的に、後期遷移金属は、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、またはポロニウム（Ｐｏ）であり得る。

【0034】

本明細書中、“ハロゲン”は１７族元素を意味する。具体的に、ハロゲンは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、またはヨウ素（Ｉ）であり得る。

【0035】

本明細書中、“無機半導体化合物”は無機物でありながら、バンドギャップ（ｂａｎｄｇａｐ）が４ｅＶ未満である全ての化合物を意味する。具体的に、無機半導体化合物は、ランタン金属のハロゲン化物、遷移金属のハロゲン化物、後期遷移金属のハロゲン化物、テルル、ランタン金属のテルル化物、遷移金属のテルル化物、後期遷移金属のテルル化物、ランタン金属のセレン化物、遷移金属のセレン化物、後期遷移金属のセレン化物、またはその任意の組み合わせを含むことができる。さらに具体的に、無機半導体化合物は、ＥｕＩ_２、ＹｂＩ_２、ＳｍＩ_２、ＴｍＩ_２、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＮｉＩ_２、ＣｏＩ_２、ＢｉＩ_３、ＰｂＩ_２、ＳｎＩ_２、Ｔｅ、ＥｕＴｅ、ＹｂＴｅ、ＳｍＴｅ、ＴｍＴｅ、ＥｕＳｅ、ＹｂＳｅ、ＳｍＳｅ、ＴｍＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｏＴｅ、ＺｎＳｅ、ＣｏＳｅ、Ｂｉ_２Ｔｅ_３、Ｂｉ_２Ｓｅ_３、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0036】

本明細書中、“無機絶縁体化合物”は無機物でありながら、バンドギャップが４ｅＶ以上である全ての化合物を意味する。具体的に、無機絶縁体化合物は、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、ランタン金属のハロゲン化物、またはその任意の組み合わせを含むことができる。さらに具体的に、無機絶縁体化合物は、ＮａＩ、ＫＩ、ＲｂＩ、ＣｓＩ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＣｌ、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＭｇＩ_２、ＣａＩ_２、ＳｒＩ_２、ＢａＩ_２、ＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２、ＢａＣｌ_２、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＢａＦ_２、ＥｕＩ_３、ＹｂＩ_３、ＳｍＩ_３、ＴｍＩ_３、ＥｕＣｌ_３、ＹｂＣｌ_３、ＳｍＣｌ_３、ＴｍＣｌ_３、ＥｕＦ_３、ＹｂＦ_３、ＳｍＦ_３、ＴｍＦ_３、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0037】

本明細書中、“アルカリ金属のハロゲン化物”は、アルカリ金属とハロゲンがイオン結合された化合物を意味する。具体的に、アルカリ金属のハロゲン化物は、ＮａＩ、ＫＩ、ＲｂＩ、ＣｓＩ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＣｌ、ＮａＦ、ＫＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0038】

本明細書中、“アルカリ土類金属のハロゲン化物”は、アルカリ土類金属とハロゲンがイオン結合された化合物を意味する。具体的に、アルカリ土類金属のハロゲン化物は、ＭｇＩ_２、ＣａＩ_２、ＳｒＩ_２、ＢａＩ_２、ＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２、ＢａＣｌ_２、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、ＳｒＦ_２、ＢａＦ_２、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0039】

本明細書中、“ランタン金属のハロゲン化物”は、ランタン金属とハロゲンがイオン結合および／または共有結合された化合物を意味する。具体的に、ランタン金属のハロゲン化物は、ＥｕＩ_２、ＹｂＩ_２、ＳｍＩ_２、ＴｍＩ_２、ＥｕＩ_３、ＹｂＩ_３、ＳｍＩ_３、ＴｍＩ_３、ＥｕＣｌ_３、ＹｂＣｌ_３、ＳｍＣｌ_３、ＴｍＣｌ_３、ＥｕＦ_３、ＹｂＦ_３、ＳｍＦ_３、ＴｍＦ_３、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0040】

本明細書中、“遷移金属のハロゲン化物”は、遷移金属とハロゲンがイオン結合および／または共有結合された化合物を意味する。具体的に、遷移金属のハロゲン化物は、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＮｉＩ_２、ＣｏＩ_２、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0041】

本明細書中、“後期遷移金属のハロゲン化物”は、後期遷移金属とハロゲンがイオン結合および／または共有結合された化合物を意味する。具体的に、後期遷移金属のハロゲン化物は、ＢｉＩ_３、ＰｂＩ_２、ＳｎＩ_２、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0042】

本明細書中、“ランタン金属のテルル化物”は、ランタン金属とテルル（Ｔｅ）がイオン結合、共有結合および／または金属結合された化合物を意味する。具体的に、ランタン金属のテルル化物は、ＥｕＴｅ、ＹｂＴｅ、ＳｍＴｅ、ＴｍＴｅ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0043】

本明細書中、“遷移金属のテルル化物”は、遷移金属とテルルがイオン結合、共有結合および／または金属結合された化合物を意味する。具体的に、遷移金属のテルル化物は、ＺｎＴｅ、ＣｏＴｅ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0044】

本明細書中、“後期遷移金属のテルル化物”は後期遷移金属とテルルがイオン結合、共有結合および／または金属結合された化合物を意味する。具体的に、後期遷移金属のテルル化物は、Ｂｉ_２Ｔｅ_３を含むことができる。

【0045】

本明細書中、“ランタン金属のセレン化物”は、ランタン金属とセレン（Ｓｅ）がイオン結合、共有結合および／または金属結合された化合物を意味する。具体的に、ランタン金属のセレン化物は、ＥｕＳｅ、ＹｂＳｅ、ＳｍＳｅ、ＴｍＳｅ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0046】

本明細書中、“遷移金属のセレン化物”は、遷移金属とセレンがイオン結合、共有結合および／または金属結合された化合物を意味する。具体的に、遷移金属のセレン化物は、ＺｎＳｅ、ＣｏＳｅ、またはその任意の組み合わせを含むことができる。

【0047】

本明細書中、“後期遷移金属のセレン化物”は、後期遷移金属とセレンがイオン結合、共有結合および／または金属結合された化合物を意味する。具体的に、後期遷移金属のセレン化物は、Ｂｉ_２Ｓｅ_３を含むことができる。

【0048】

以下では図１～図２を参照して、一実施形態による発光素子について見てみる。図１は一実施形態による発光素子の断面図であり、図２は一実施形態による発光素子の断面図である。

【0049】

まず、図１を参照すれば、発光素子１は、第１電極Ｅ１、第２電極Ｅ２、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２の間に位置する複数の発光ユニットＥＬを含むことができる。

【0050】

本発明の一実施形態による発光素子１は上面出射型であり得る。この場合、第１電極Ｅ１は陽極（Ａｎｏｄｅ）であり、第２電極Ｅ２は陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）であり得る。本発明の他の実施形態による発光素子１は下面出射型であり得る。この場合、第１電極Ｅ１は陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）であり、第２電極Ｅ２は陽極（Ａｎｏｄｅ）であり得る。本発明の一実施形態による発光素子１で、第１電極Ｅ１は反射型電極であり、第２電極Ｅ２は透過型または半透過型電極であるので、発光素子１は第１電極Ｅ１から第２電極Ｅ２方向に光を出射することができる。以下では発光素子が上面出射型である場合について説明する。

【0051】

第１電極Ｅ１は、例えば、基板上部に、第１電極用物質を蒸着法またはスパッタリング法などを用いて提供することによって形成できる。第１電極Ｅ１がアノードである場合、正孔注入が容易なように、第１電極用物質は、高い仕事関数を有する物質のうちから選択できる。

【0052】

第１電極Ｅ１は、反射型電極、半透過型電極または透過型電極であり得る。透過型電極である第１電極Ｅ１を形成するために、第１電極用物質は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）およびその任意の組み合わせのうちから選択できるが、これに限定されるのではない。または、半透過型電極または反射型電極である第１電極Ｅ１を形成するために、第１電極用物質は、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム－リチウム（Ａｌ－Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム－インジウム（Ｍｇ－Ｉｎ）、マグネシウム－銀（Ｍｇ－Ａｇ）およびその任意の組み合わせのうちから選択できるが、これに限定されるのではない。

【0053】

第１電極Ｅ１は、単一層である単層構造または複数の層を有する多層構造を有することができる。例えば、第１電極Ｅ１はＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３層構造を有することができ、これに限定されるのではない。

【0054】

第１電極Ｅ１上部にはｍ個の発光ユニットＥＬが配置されている。ｍは３以上の自然数である。一実施形態による発光素子１は少なくとも３個以上の発光ユニットＥＬを含むことができる。

【0055】

ｍ個の発光ユニットＥＬのうちの第１電極Ｅ１に最も近い発光ユニットは１番目発光ユニットとし、第１電極Ｅ１から最も遠い発光ユニットはｍ番目発光ユニットとし、１番目発光ユニット～ｍ番目発光ユニットは順次に配置される。本明細書は４個の発光ユニットが配置された実施形態について説明しており、このような個数に制限されるわけではない。本明細書による一実施形態は第１電極Ｅ１に隣接した順に配置された第１発光ユニットＥＬ１、第２発光ユニットＥＬ２、第３発光ユニットＥＬ３、および第４発光ユニットＥＬ４を含むことができる。

【0056】

一実施形態による発光素子１は、隣接した発光ユニットＥＬの間に位置する電荷発生層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３を含む。電荷発生層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３は電圧が印加されれば酸化－還元反応を通じて錯体を形成することによって電荷（電子および正孔）を生成することができる。電荷発生層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３は生成された電荷を隣接した発光ユニットＥＬに提供することができる。電荷発生層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３は発光ユニットＥＬから発生する電流効率を倍に増加させることができ、隣接した発光ユニットＥＬの間で電荷の均衡を調節する役割を果たすことができる。

【0057】

発光素子１がｍ個の発光ユニットＥＬを含む場合、発光素子１は隣接した発光ユニットＥＬの間に介されたｍ－１個の電荷発生層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３を含むことができる。一実施形態による発光素子１は第１発光ユニットＥＬ１と第２発光ユニットＥＬ２の間に位置する第１電荷発生層ＣＧＬ１、第２発光ユニットＥＬ２と第３発光ユニットＥＬ３の間に位置する第２電荷発生層ＣＧＬ２、第３発光ユニットＥＬ３と第４発光ユニットＥＬ４の間に位置する第３電荷発生層ＣＧＬ３を含むことができる。本明細書は３個の電荷発生層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３を含む実施形態を図示しているが、これに制限されるわけではなく、発光ユニットＥＬの個数によって変わり得る。

【0058】

それぞれの電荷発生層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３は、発光ユニットＥＬに電子を提供するｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３および発光ユニットＥＬに正孔を提供するｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３を含むことができる。図示しなかったが、実施形態によってｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３とｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３の間にはバッファー層をさらに配置することができる。

【0059】

第１電荷発生層ＣＧＬ１は、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１および第１－ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１を含む。第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１は第１発光ユニットＥＬ１に隣接するように配置し、第１－ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１は第２発光ユニットＥＬ２に隣接するように配置することができる。第２電荷発生層ＣＧＬ２は第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２および第２－ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ２を含むことができる。第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２は第２発光ユニットＥＬ２に隣接するように配置し、第２－ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ２は第３発光ユニットＥＬ３に隣接するように配置することができる。第３電荷発生層ＣＧＬ３は第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３および第３－ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ３を含むことができる。第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３は第３発光ユニットＥＬ３に隣接するように配置し、第３－ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬは第４発光ユニットＥＬ４に隣接するように配置することができる。

【0060】

一実施形態によれば、ｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３は、ホストおよびこれにドーピングされたドーパントを含むことができる。ホストは、ホスフィンオキシド系化合物およびフェナントロリン系化合物のうちの少なくとも一つを含むことができる。ドーパントは、アルカリ金属またはランタン金属を含むことができる。

【0061】

フェナントロリン系化合物は下記化学式１で表すことができ、一例として下記化学式１－１～化学式１－７で表される化合物を含むことができる。

【0062】

【化4】

［化学式１］

【0063】

または

【0064】

【化5】

［化学式１－１］

【0065】

【化6】

［化学式１－２］

【0066】

【化7】

［化学式１－３］

【0067】

【化8】

［化学式１－４］

【0068】

【化9】

［化学式１－５］

【0069】

【化10】

［化学式１－６］

【0070】

【化11】

［化学式１－７］

【0071】

ホスフィンオキシド系化合物は下記化学式２または下記化学式２’で表すことができ、一例として下記化学式２－１～化学式２－１７で表される化合物を含むことができる。

【0072】

【化12】

［化学式２］

【0073】

【化13】

［化学式２’］

【0074】

上記の化学式２および化学式２’において、
Ｑ_１は酸素原子、硫黄原子のうちのいずれか一つを含み、
Ｑ_２、Ｑ_３、Ｑ_４、Ｑ_５のそれぞれは独立して単結合、水素原子，重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基を１以上含み、
Ｑ_６は独立して単結合、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、置換もしくは非置換のオキシ基、置換もしくは非置換のチオ基、置換もしくは非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換もしくは非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、置換もしくは非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリール基、

、

【0075】

【化14】

［化学式２－１］

【0076】

【化15】

［化学式２－２］

【0077】

【化16】

［化学式２－３］

【0078】

【化17】

［化学式２－４］

【0079】

【化18】

［化学式２－５］

【0080】

【化19】

［化学式２－６］

【0081】

【化20】

［化学式２－７］

【0082】

【化21】

［化学式２－８］

【0083】

【化22】

［化学式２－９］

【0084】

【化23】

［化学式２－１０］

【0085】

【化24】

［化学式２－１１］

【0086】

【化25】

［化学式２－１２］

【0087】

【化26】

［化学式２－１３］

【0088】

【化27】

［化学式２－１４］

【0089】

【化28】

［化学式２－１５］

【0090】

【化29】

［化学式２－１６］

【0091】

【化30】

［化学式２－１７］

【0092】

ドーパントはアルカリ金属またはランタン金属のうちのいずれか一つを含むことができる。アルカリ金属は、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、フランシウム（Ｆｒ）を含むことができる。ランタン金属は、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジム（Ｐｒ）、ネオジム（Ｎｄ）、プロメチウム（Ｐｍ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、テルビウム（Ｔｂ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）を含むことができる。

【0093】

ドーパントは、ホストと錯体（ｃｏｍｐｌｅｘ）を形成することができる。

【0094】

一例として、化学式１で表されるホストは、ドーパントと共に下記化学式１－Ａで表される化合物を提供することができる。また、化学式２で表されるホストは、ドーパントと共に下記化学式２－Ａで表される化合物を提供することができる。下記化学式１－Ａおよび化学式２－Ａで、Ｍはドーパントである。

【0095】

【化31】

［化学式１－Ａ］

【0096】

【化32】

［化学式２－Ａ］

【0097】

このようにホストに金属をドーピングする場合、イフェクティブＬＵＭＯレベル（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅＬｏｗｅｓｔＵｎｏｃｃｕｐｉｅｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＯｒｂｉｔａｌｌｅｖｅｌ）が減少することによって発光素子の駆動電圧を減少させ発光効率を向上させることができる。

【0098】

一実施形態によれば、複数のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３のうちの少なくとも一つのｎ型電荷発生層はアルカリ金属を含むドーパントを含み、残りｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３のうちの少なくとも一つのｎ型生成層はランタン金属を含むドーパントを含むことができる。

【0099】

一例として、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３のうちの少なくとも一つはアルカリ金属を含むドーパントを含み、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３のうちの少なくとも一つはランタン金属を含むドーパントを含むことができる。

【0100】

一例として、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３のうちのいずれか一つはランタン金属を含むドーパントでドーピングされ、残りはアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされてもよい。

【0101】

または、一例として、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３のうちの２個のｎ型電荷発生層はランタン金属を含むドーパントでドーピングされ、残り一つのｎ型電荷発生層はアルカリ金属を含むドーパントでドーピングされてもよい。

【0102】

具体的に、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１はランタン金属を含むドーパントを含み、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２および第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３はアルカリ金属を含むドーパントを含むことができる。または、一例として、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２はランタン金属を含むドーパントを含み、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１および第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３はアルカリ金属を含むドーパントを含むことができる。または、一例として、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３はランタン金属を含むドーパントを含み、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１および第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２はアルカリ金属層を含むドーパントを含むことができる。

【0103】

または、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１および第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２はランタン金属を含むドーパントを含み、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３はアルカリ金属を含むドーパントを含むことができる。または、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１および第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３はランタン金属を含むドーパントを含み、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２はアルカリ金属を含むドーパントを含むことができる。または、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２および第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３はランタン金属を含むドーパントを含み、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１はアルカリ金属を含むドーパントを含むことができる。

【0104】

一例として、ランタン金属はイッテルビウム（Ｙｂ）であり、アルカリ金属はリチウム（Ｌｉ）であり得る。

【0105】

一実施形態によってランタン金属でドーピングされたｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３の抵抗は、アルカリ金属でドーピングされたｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３の抵抗に比べて大きくなり得る。ランタン金属でドーピングされたｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３を含むことによって漏洩電流を低減させることができ。

【0106】

ドーパントは０．１～１０ｖｏｌ％の含量でドーピングできる。ｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３それぞれにドーピングされるアルカリ金属とランタン金属は互いに異なる含量でドーピングできる。ｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３にドーピングされるアルカリ金属の含量はランタン金属の含量より小さくてもよい。一実施形態によってｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３にアルカリ金属をドーピングする場合、約０．１～３ｖｏｌ％で含まれてもよく、ｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３にランタン金属をドーピングする場合、約１～１０ｖｏｌ％で含まれてもよい。

【0107】

一実施形態によるｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３の厚さは、約２０～２００オングストロームであり得る。

【0108】

ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３は、正孔輸送性有機化合物、無機絶縁体化合物、またはこれらの任意の組み合わせを含むことができる。正孔輸送性有機化合物に関する説明は後述の内容を参照する。また、ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３は、無機半導体化合物から選択された１種以上を含むことができる。

【0109】

ｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３の厚さは、約０．１ｎｍ～約２０ｎｍであり得る。

【0110】

ｍ番目発光ユニットＥＬ上には第２電極Ｅ２が配置されている。第２電極Ｅ２は電子注入電極であるカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）であってもよく、このとき、第２電極Ｅ２用物質としては低い仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの組み合わせ（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を使用することができる。

【0111】

第２電極Ｅ２は、リチウム（Ｌｉ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、アルミニウム－リチウム（Ａｌ－Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム－インジウム（Ｍｇ－Ｉｎ）、銀－マグネシウム（Ａｇ－Ｍｇ）、銀－イッテルビウム（Ａｇ－Ｙｂ）、ＩＴＯおよびＩＺＯのうちから選択された少なくとも一つを含むことができるが、これに限定されるのではない。第２電極Ｅ２は、透過型電極、半透過型電極または反射型電極であり得る。

【0112】

第２電極Ｅ２は、単一層である単層構造または複数の層を有する多層構造を有することができる。

【0113】

第２電極Ｅ２の厚さは、５ｎｍ～２０ｎｍであり得る。前述の範囲を満足する場合、第２電極での光吸収を最少化することができると共に、実質的な駆動電圧上昇なく満足な程度の電子注入特性を得ることができる。

【0114】

一実施形態による発光素子は複数のｎ型電荷発生層のうちの一部はアルカリ金属でドーピングされ、他の一部はランタン金属でドーピングされてもよい。このとき、ランタン金属でドーピングされるｎ型電荷発生層はアルカリ金属でドーピングされるｎ型電荷発生層より高い抵抗値を有することができ、これにより発光素子の側面に電流が漏洩されるのを低減させることができる。側面に漏洩される電流によって意図しない画素が点灯されるのを防止し、より向上した表示品質を提供することができる。

【0115】

以下、図２を参照して、一実施形態によるそれぞれの発光ユニットの具体的な積層構造について見てみる。一実施形態によって発光素子が４個の発光ユニットを含む実施例について見てみる。前述の構成要素に関する説明は省略する。

【0116】

それぞれの発光ユニットＥＬは発光層ＥＭＬを含むことができる。また、それぞれの発光ユニットＥＬは正孔輸送領域ＨＴＲおよび電子輸送領域ＥＴＲのうちの少なくとも一つを含むことができる。正孔輸送領域ＨＴＲは、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層またはその任意の組み合わせを含むことができる。電子輸送領域ＥＴＲは正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層またはその任意の組み合わせを含むことができる。それぞれの発光ユニットＥＬは互いに異なる物質を含む発光層ＥＭＬ、正孔輸送領域ＨＴＲ、電子輸送領域ＥＴＲまたは互いに同じ物質を含む発光層ＥＭＬ、正孔輸送領域ＨＴＲ、電子輸送領域ＥＴＲを含むことができる。

【0117】

第１発光ユニットＥＬ１は、光を放出する第１発光層ＥＭＬ１、第１電極Ｅ１から提供された正孔を第１発光層ＥＭＬ１に輸送する第１正孔輸送領域ＨＴＲ１、第１電荷発生層ＣＧＬ１から生成された電子を第１発光層ＥＭＬ１に輸送する第１電子輸送領域ＥＴＲ１を含むことができる。

【0118】

第２発光ユニットＥＬ２は、光を放出する第２発光層ＥＭＬ２、第１電荷生成層ＣＧＬ１から提供された正孔を第２発光層ＥＭＬ２に輸送する第２正孔輸送領域ＨＴＲ２、第２電荷発生層ＣＧＬ２から生成された電子を第２発光層ＥＭＬ２に輸送する第２電子輸送領域ＥＴＲ２を含むことができる。

【0119】

第３発光ユニットＥＬ３は、光を放出する第３発光層ＥＭＬ３、第２電荷生成層ＣＧＬ２から提供された正孔を第３発光層ＥＭＬ３に輸送する第３正孔輸送領域ＨＴＲ３、第３電荷発生層ＣＧＬ３から生成された電子を第３発光層ＥＭＬ３に輸送する第３電子輸送領域ＥＴＲ３を含むことができる。

【0120】

第４発光ユニットＥＬ４は、光を放出する第４発光層ＥＭＬ４、第３電荷生成層ＣＧＬ３から提供された正孔を第４発光層ＥＭＬ４に輸送する第４正孔輸送領域ＨＴＲ４、第２電極Ｅ２から生成された電子を第４発光層ＥＭＬ４に輸送する第４電子輸送領域ＥＴＲ４を含むことができる。

【0121】

正孔輸送領域ＨＴＲは、当該技術分野に知られた一般的な方法を用いて形成できる。例えば、正孔輸送領域ＨＴＲは、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）、インクジェットプリンティング法、レーザープリンティング法、レーザー熱転写法（ＬａｓｅｒＩｎｄｕｃｅｄＴｈｅｒｍａｌＩｍａｇｉｎｇ、ＬＩＴＩ）などのような多様な方法を用いて形成できる。

【0122】

正孔輸送領域ＨＴＲが含む正孔注入層は正孔注入物質を含むことができる。正孔注入物質は、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）などのフタロシアニン（ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）化合物；ＤＮＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ－［４－（ｐｈｅｎｙｌ－ｍ－ｔｏｌｙｌ－ａｍｉｎｏ）－ｐｈｅｎｙｌ］－ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ）、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”－［ｔｒｉｓ（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＴＤＡＴＡ（４，４’，４”－Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ－ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、２－ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”－ｔｒｉｓ｛Ｎ，－（２－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ－ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ｝－ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙ（３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ＰＡＮＩ／ＤＢＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、ＰＡＮＩ／ＣＳＡ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｃａｍｐｈｏｒｓｕｌｆｏｎｉｃａｃｉｄ）、ＰＡＮＩ／ＰＳＳ（Ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ／Ｐｏｌｙ（４－ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’－ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－ｌ－ｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’－Ｄｉ（１－ｎａｐｈｔｈｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－（１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ）、トリフェニルアミンを含むポリエーテルケトン（ＴＰＡＰＥＫ）、４－Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ－４’－ｍｅｔｈｙｌｄｉｐｈｅｎｙｌｉｏｄｏｎｉｕｍ［Ｔｅｔｒａｋｉｓ（ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｂｏｒａｔｅ］、ＨＡＴ－ＣＮ（ｄｉｐｙｒａｚｉｎｏ［２，３－ｆ：２’，３’－ｈ］ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ－２，３，６，７，１０，１１－ｈｅｘａｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ）などを含むことができる。

【0123】

正孔輸送領域が含む正孔輸送層は正孔輸送物質を含むことができる。正孔輸送物質はＮ－フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール系誘導体、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）系誘導体、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－［１，１－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－ｔｒｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）などのようなトリフェニルアミン系誘導体、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’－ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－ｌ－ｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）、ＴＡＰＣ（４，４’－Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｉｄｅｎｅｂｉｓ［Ｎ，Ｎ－ｂｉｓ（４－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｅｎａｍｉｎｅ］）、ＨＭＴＰＤ（４，４’－Ｂｉｓ［Ｎ，Ｎ’－（３－ｔｏｌｙｌ）ａｍｉｎｏ］－３，３’－ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ｍＣＰ（１，３－Ｂｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＣｚＳｉ（９－（４－ｔｅｒｔ－Ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）－３，６－ｂｉｓ（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）－９Ｈ－ｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”－［ｔｒｉｓ（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）などを含むことができる。

【0124】

正孔輸送領域ＨＴＲの厚さは約１０ｎｍ～約１０００ｎｍ、例えば、約１０ｎｍ～約５００ｎｍであり得る。正孔注入層の厚さは、例えば、約３ｎｍ～約１００ｎｍであり、正孔輸送層の厚さは約３ｎｍ～約１００ｎｍであり得る。正孔輸送領域ＨＴＲ、正孔注入層、および正孔輸送層の厚さが前述のような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧上昇なく十分な程度の正孔輸送特性を得ることができる。

【0125】

電子阻止層は、電子輸送領域ＥＴＲから正孔輸送領域ＨＴＲに電子が漏洩されることを防止する役割を果たす層である。電子阻止層の厚さは約１０Å～約１０００Åであり得る。電子阻止層は例えば、Ｎ－フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール系誘導体、フルオレン系誘導体、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（３－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－［１，１－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－ｔｒｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）などのようなトリフェニルアミン系誘導体、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’－ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－ｌ－ｙｌ）－Ｎ，Ｎ’－ｄｉｐｌｉｅｎｙｌ－ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）、ＴＡＰＣ（４，４’－Ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｉｄｅｎｅｂｉｓ［Ｎ，Ｎ－ｂｉｓ（４－ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｅｎａｍｉｎｅ］）、ＨＭＴＰＤ（４，４’－Ｂｉｓ［Ｎ，Ｎ’－（３－ｔｏｌｙｌ）ａｍｉｎｏ］－３，３’－ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）またはｍＣＰなどを含むことができる。

【0126】

正孔輸送領域ＨＴＲは先に言及した物質以外に、導電性向上のために電荷発生物質をさらに含むことができる。電荷発生物質は正孔輸送領域ＨＴＲ内に均一にまたは不均一に分散していてもよい。電荷発生物質は例えば、ｐ－ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）であり得る。ｐ－ドーパントはキノン（ｑｕｉｎｏｎｅ）誘導体、金属酸化物およびシアノ（ｃｙａｎｏ）基含有化合物のうちの一つであり得るが、これに限定されるのではない。例えば、ｐ－ドーパントの非制限的な例としては、ＴＣＮＱ（Ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）およびＦ４－ＴＣＮＱ（２，３，５，６－ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ－７，７’，８，８’－ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）などのようなキノン誘導体、タングステン酸化物およびモリブデン酸化物などのような金属酸化物などが挙げられるが、これに限定されるのではない。

【0127】

電子輸送領域ＥＴＲの各層は、当該技術分野に知られた一般的な方法を用いて形成できる。例えば、電子輸送領域ＥＴＲは、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）、インクジェットプリンティング法、レーザープリンティング法、レーザー熱転写法（ＬａｓｅｒＩｎｄｕｃｅｄＴｈｅｒｍａｌＩｍａｇｉｎｇ、ＬＩＴＩ）などのような多様な方法を用いて形成できる。

【0128】

電子輸送領域ＥＴＲに含まれる電子注入層は電子注入物質を含むことができる。電子注入物質はＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＩのようなハロゲン化金属、Ｙｂのようなランタン金属、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯのような金属酸化物、またはＬｉＱ（Ｌｉｔｈｉｕｍｑｕｉｎｏｌａｔｅ）などが使用できるが、これに限定されるのではない。

【0129】

電子注入層はまた、電子輸送物質と絶縁性の有機金属塩（ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｓａｌｔ）が混合された物質からなり得る。有機金属塩は、エネルギーバンドギャップ（ｅｎｅｒｇｙｂａｎｄｇａｐ）が大略４ｅＶ以上の物質であり得る。具体的に例えば、有機金属塩は、金属アセテート（ｍｅｔａｌａｃｅｔａｔｅ）、金属ベンゾエート（ｍｅｔａｌｂｅｎｚｏａｔｅ）、金属アセトアセテート（ｍｅｔａｌａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、金属アセチルアセトネート（ｍｅｔａｌａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）または金属ステアレート（ｓｔｅａｒａｔｅ）を含むことができる。

【0130】

電子輸送領域ＥＴＲが含む電子輸送層は、電子輸送物質を含むことができる。電子輸送物質は、アントラセン系化合物を含むものであり得る。但し、これに限定されるのではなく、電子輸送物質は例えば、Ａｌｑ_３（Ｔｒｉｓ（８－ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、１，３，５－ｔｒｉ［（３－ｐｙｒｉｄｙｌ）－ｐｈｅｎ－３－ｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ、２，４，６－ｔｒｉｓ（３’－（ｐｙｒｉｄｉｎ－３－ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ－３－ｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ、２－（４－（Ｎ－ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｙｌ－１－ｙｌｐｈｅｎｙｌ）－９，１０－ｄｉｎａｐｈｔｈｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ、ＴＰＢｉ（１，３，５－ｔｒｉｓ（１－ｐｈｅｎｙｌ－１Ｈ－ｂｅｎｚｏ［ｄ］ｉｍｉｄａｚｏｌ－２－ｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ）、ＢＣＰ（２，９－Ｄｉｍｅｔｈｙｌ－４，７－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、Ｂｐｈｅｎ（４，７－Ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、ＴＡＺ（３－（４－Ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ）－４－ｐｈｅｎｙｌ－５－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ－１，２，４－ｔｒｉａｚｏｌｅ）、ＮＴＡＺ（４－（Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－１－ｙｌ）－３，５－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－４Ｈ－１，２，４－ｔｒｉａｚｏｌｅ）、ｔＢｕ－ＰＢＤ（２－（４－Ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌ）－５－（４－ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）－１，３，４－ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）、ＢＡｌｑ（Ｂｉｓ（２－ｍｅｔｈｙｌ－８－ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ－Ｎ１，Ｏ８）－（１，１’－Ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）、Ｂｅｂｑ_２（ｂｅｒｙｌｌｉｕｍｂｉｓ（ｂｅｎｚｏｑｕｉｎｏｌｉｎ－１０－ｏｌａｔｅ）、ＡＤＮ（９，１０－ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ－２－ｙｌ）ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＴＳＰＯ１（ｄｉｐｈｅｎｙｌ（４－（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｓｉｌｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）ｐｈｏｓｐｈｉｎｅｏｘｉｄｅ）、ＴＰＭ－ＴＡＺ（２，４，６－Ｔｒｉｓ（３－（ｐｙｒｉｍｉｄｉｎ－５－ｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）およびこれらの混合物を含むものであり得る。

【0131】

電子注入層それぞれの厚さは、約０．１ｎｍ～約５０ｎｍ、約０．３ｎｍ～約３０ｎｍであり得る。電子注入層の厚さが前述のような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧上昇なく十分な程度の電子注入特性を得ることができる。

【0132】

電子輸送層それぞれの厚さは、約１０ｎｍ～約１００ｎｍ、例えば約１５ｎｍ～約５０ｎｍであり得る。電子輸送層の厚さが前述のような範囲を満たす場合、実質的な駆動電圧上昇なく十分な程度の電子輸送特性を得ることができる。

【0133】

正孔阻止層は、正孔輸送領域ＨＴＲから電子輸送領域ＥＴＲに正孔が漏洩されることを防止する役割を果たす層である。正孔阻止層の厚さは約１ｎｍ～約１００ｎｍであり得る。

【0134】

正孔阻止層は例えば、ＢＣＰ（２，９－ｄｉｍｅｔｈｙｌ－４，７－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、Ｂｐｈｅｎ（４，７－ｄｉｐｈｅｎｙｌ－１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、およびＴ２Ｔ（２，４，６－ｔｒｉ（［１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ］－３－ｙｌ）－１，３，５－ｔｒｉａｚｉｎｅ）のうちの少なくとも一つを含むことができるが、これに限定されるのではない。

【0135】

一方、発光ユニットＥＬはそれぞれ発光層ＥＭＬを含む。具体的に、発光ユニットＥＬ一つ当り１個の発光層ＥＭＬを含むことができる。複数の発光層ＥＭＬはそれぞれ互いに異なる色の光を放出することもでき、互いに同じ色の光を放出することもできる。一実施形態によれば、第１～第３発光ユニットＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３が含む第１～第３発光層ＥＭＬ１、ＥＭＬ２、ＥＭＬ３は青色光を放出し、第４発光層ＥＭＬ４は緑色光を放出することができ、これに限定されるのではない。

【0136】

発光層ＥＭＬは有機化合物および半導体化合物のうちから選択される１種以上を含むことができるが、これに限定されない。発光層ＥＭＬが有機化合物を含む場合、発光素子は有機発光素子と称することができる。

【0137】

有機化合物はホストおよびドーパントを含むことができる。半導体化合物は量子ドットであってもよく、即ち、発光素子は量子ドット発光素子であり得る。または、半導体化合物は有機および／または無機ペロブスカイトであってもよい。

【0138】

発光層ＥＭＬの厚さは約０．１ｎｍ～約１００ｎｍであり得る。具体的に、発光層ＥＭＬの厚さは１５ｎｍ～５０ｎｍであり得る。さらに具体的に、発光層ＥＭＬが青色光を放出する場合、青色発光層の厚さは１５ｎｍ～２０ｎｍであり、発光層が緑色光を放出する場合、緑色発光層の厚さは２０ｎｍ～４０ｎｍであり、発光層が赤色光を放出する場合、赤色発光層の厚さは４０ｎｍ～５０ｎｍであり得る。前述の範囲を満たす場合、発光素子は実質的な駆動電圧上昇なく優れた発光特性を示すことができる。

【0139】

発光層ＥＭＬは、ホスト物質およびドーパント物質を含むことができる。発光層ＥＭＬはホスト物質に燐光または蛍光発光物質をドーパントとして使用して形成できる。発光層ＥＭＬは、ホスト物質に熱活性遅延蛍光（ＴｈｅｒｍａｌｌｙＡｃｔｉｖａｔｅｄＤｅｌａｙｅｄＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ、ＴＡＤＦ）ドーパントを含んで形成できる。または、発光層ＥＭＬは、発光物質として量子ドット（ＱｕａｎｔｕｍＤｏｔ）物質を含むことができる。量子ドットのコアはＩＩ－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、ＩＶ－ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素、ＩＶ族化合物およびこれらの組み合わせから選択できる。

【0140】

発光層ＥＭＬから放出される光のカラーはホスト物質およびドーパント物質の組み合わせ、または量子ドット物質の種類およびコアの大きさなどによって決定できる。

【0141】

発光層ＥＭＬのホスト物質としては、公知の材料を使用することができ、特に限定されるのではないが、フルオランテン（ｆｌｕｏｒａｎｔｈｅｎｅ）誘導体、ピレン（ｐｙｒｅｎｅ）誘導体、アリールアセチレン（ａｒｙｌａｃｅｔｙｌｅｎｅ）誘導体、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）誘導体、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）誘導体、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）誘導体、クリセン（ｃｈｒｙｓｅｎｅ）誘導体などから選択される。好ましくは、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体が挙げられる。

【0142】

発光層ＥＭＬのドーパント物質としては、公知の材料を使用することができ、特に限定されるのではないが、スチリル誘導体（例えば、１，４－ｂｉｓ［２－（３－Ｎ－ｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｒｙｌ）ｖｉｎｙｌ］ｂｅｎｚｅｎｅ（ＢＣｚＶＢ）、４－（ｄｉ－ｐ－ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）－４’－［（ｄｉ－ｐ－ｔｏｌｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ］ｓｔｉｌｂｅｎｅ（ＤＰＡＶＢ）、Ｎ－（４－（（Ｅ）－２－（６－（（Ｅ）－４－（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ）ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｙｌ）ｖｉｎｙｌ）ｐｈｅｎｙｌ）－Ｎ－ｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｅｎａｍｉｎｅ（Ｎ－ＢＤＡＶＢｉ）、ペリレンおよびその誘導体（例えば、２，５，８、１１－Ｔｅｔｒａ－ｔ－ｂｕｔｙｌｐｅｒｙｌｅｎｅ（ＴＢＰ））、ピレンおよびその誘導体（例えば、１，１－ｄｉｐｙｒｅｎｅ、１，４－ｄｉｐｙｒｅｎｙｌｂｅｎｚｅｎｅ、１，４－Ｂｉｓ（Ｎ，Ｎ－Ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｐｙｒｅｎｅ）、Ｎ１，Ｎ６－ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－２－ｙｌ）－Ｎ１，Ｎ６－ｄｉｐｈｅｎｙｌｐｙｒｅｎｅ－１，６－ｄｉａｍｉｎｅ）などを含むことができる。

【0143】

発光素子は、第２電極Ｅ２上に配置されるキャッピング層ＣＰＬをさらに含むことができる。キャッピング層ＣＰＬは例えば、α－ＮＰＤ、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ、Ａｌｑ_３、ＣｕＰｃ、ＴＰＤ１５（Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’－ｔｅｔｒａ（ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４－ｙｌ）ｂｉｐｈｅｎｙｌ－４，４’－ｄｉａｍｉｎｅ）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－ｔｒｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ’－ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ－１－ｙｌ）、などを含むものであり得る。キャッピング層ＣＰＬは、発光素子の発光層ＥＭＬから放出された光が発光素子外部に効率的に出射されるように助ける役割を果たす。一実施形態の発光素子が薄膜封止層をさらに含む場合、キャッピング層ＣＰＬは第２電極Ｅ２と薄膜封止層の間に配置することができる。

【0144】

以下では図３～図６を参照して一実施形態による表示装置について見てみる。図３は一実施形態による表示装置の概略的な分解斜視図であり、図４は一実施形態による表示パネルの平面図であり、図５は一実施形態による表示パネルの概略的な断面図であり、図６は一実施形態による表示パネルの断面図である。

【0145】

まず、図３を参照すれば、一実施形態による表示装置１０００は、表示パネルＤＰ、そしてハウジングＨＭを含むことができる。

【0146】

表示パネルＤＰでイメージが表示される一面は第１方向ＤＲ１と第２方向ＤＲ２が定義する面と平行である。イメージが表示される一面の法線方向、即ち、表示パネルＤＰの厚さ方向は第３方向ＤＲ３が指示する。各部材の前面（または上面）と背面（または下面）は第３方向ＤＲ３によって区分される。しかし、第１～第３方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３が指示する方向は相対的な概念であって他の方向に変換できる。

【0147】

表示パネルＤＰはフラットなリジッド表示パネルであってもよいが、これに制限されず、フレキシブル表示パネルであってもよい。一方、表示パネルＤＰは発光表示パネルからなり得る。

【0148】

表示パネルＤＰは、イメージが表示される表示領域ＤＡ、および表示領域ＤＡに隣接した非表示領域ＰＡを含む。非表示領域ＰＡは、イメージが表示されない領域である。表示領域ＤＡは一例として四角形状であってもよく、非表示領域ＰＡは表示領域ＤＡを囲む形状を有することができる。但し、これに制限されず、表示領域ＤＡおよび非表示領域ＰＡの形状は相対的にデザインできる。

【0149】

ハウジングＨＭは所定の内部空間を提供する。表示パネルＤＰはハウジングＨＭ内部に実装される。ハウジングＨＭの内部には表示パネルＤＰ以外に多様な電子部品、例えば電源供給部、保存装置、音響入出力モジュールなどが実装できる。

【0150】

図４を参照すると、表示パネルＤＰは、表示領域ＤＡおよび非表示領域ＰＡを含む。非表示領域ＰＡは表示領域ＤＡの縁に沿って定義できる。

【0151】

表示パネルＤＰは複数の画素ＰＸを含む。複数の画素ＰＸは基板ＳＵＢ上の表示領域ＤＡ内に配置できる。画素ＰＸそれぞれは有機発光ダイオードとそれに連結された画素駆動回路を含む。

【0152】

各画素ＰＸは例えば、赤色、緑色、青色または白色の光を放出し、一例として発光素子（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）を含むことができる。表示パネルＤＰは画素ＰＸから放出される光を通じて所定のイメージを提供し、画素ＰＸによって表示領域ＤＡが定義される。本明細書で非表示領域ＰＡは画素ＰＸが配置されていない領域であって、イメージを提供しない領域を示す。

【0153】

表示パネルＤＰは、複数の信号線とパッド部を含むことができる。複数の信号線は、第１方向ＤＲ１に延長されたスキャン線ＳＬ、第２方向ＤＲ２に延長されたデータ線ＤＬおよび駆動電圧線ＰＬなどを含むことができる。

【0154】

スキャン駆動部２０は、基板ＳＵＢ上の非表示領域ＰＡに位置する。スキャン駆動部２０は、スキャン線ＳＬを通じて各画素ＰＸにスキャン信号を生成して伝達する。一実施形態によってスキャン駆動部２０は表示領域ＤＡの左側および右側に配置できる。本明細書はスキャン駆動部２０が表示領域ＤＡの両側に配置された構造を図示するが、他の実施形態としてスキャン駆動部は表示領域ＤＡの一側にのみ配置されてもよい。

【0155】

パッド部４０は表示パネルＤＰの一端部に配置され、複数の端子４１、４２、４４、４５を含む。パッド部４０は絶縁層によって覆われず露出されて、フレキシブル印刷回路基板またはＩＣチップのような制御部（図示せず）と電気的に接続できる。

【0156】

制御部は外部から伝達される複数の映像信号を複数の映像データ信号に変更し、変更された信号を,端子４１を通じてデータ駆動部５０に伝達する。また、制御部は垂直同期信号、水平同期信号、およびクロック信号の伝達を受けてスキャン駆動部２０およびデータ駆動部５０の駆動を制御するための制御信号を生成して端子４４、４１を通じてそれぞれに伝達することができる。制御部は端子４２を通じて駆動電圧供給ライン６０に駆動電圧ＥＬＶＤＤを伝達する。また、制御部は端子４５を通じて共通電圧供給ラインＶＳＳＬそれぞれに共通電圧を伝達する。

【0157】

データ駆動部５０は非表示領域ＰＡ上に配置され、データ線ＤＬを通じて各画素ＰＸにデータ信号を生成して伝達する。データ駆動部５０は表示パネルＤＰの一側に配置でき、例えば、パッド部４０と表示部１０の間に配置できる。

【0158】

駆動電圧供給ライン６０は非表示領域ＰＡ上に配置される。例えば、駆動電圧供給ライン６０はデータ駆動部５０および表示領域ＤＡの間に配置できる。駆動電圧供給ライン６０は駆動電圧を画素ＰＸに提供する。駆動電圧供給ライン６０は第１方向ＤＲ１に配置され、第２方向ＤＲ２に配置された複数の駆動電圧線ＰＬと連結できる。

【0159】

共通電圧供給ラインＶＳＳＬは非表示領域ＰＡ上に配置され、画素ＰＸの有機発光素子の共通電極に共通電圧ＥＬＶＳＳを提供する。共通電圧供給ラインＶＳＳＬは基板ＳＵＢの一側面から延長されて基板ＳＵＢの縁に沿って３面を囲む閉ループを形成することができる。

【0160】

共通電圧供給ラインＶＳＳＬは、メイン供給ライン７０およびサブ供給ライン７１などを含むことができる。

【0161】

図５を参照すれば、表示領域ＤＡに該当する基板ＳＵＢ上には複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３を形成することができる。それぞれの画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３は複数のトランジスタおよびこれと連結された発光素子を含むことができる。具体的な積層構造は図６を参照して説明する。複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３は同一な色を発光するか互いに異なる色を発光することができる。

【0162】

複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３上には封止層ＥＮＣを配置することができる。表示領域ＤＡは封止層ＥＮＣを通じて外気または水分などから保護できる。封止層ＥＮＣは表示領域ＤＡ前面と重畳するように一体に備えられてもよく、非表示領域ＰＡ上にも一部配置できる。

【0163】

封止層ＥＮＣ上には第１色変換部ＣＣ１、第２色変換部ＣＣ２および第３色変換部ＣＣ３を配置することができる。第１～第３画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３から放出された光は第１～第３色変換部ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３を通過してそれぞれ赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを発光することができる。

【0164】

図６を参照すれば、一実施形態による表示パネルは、画素部ＰＰおよび画素部ＰＰ上に位置する色変換部ＣＣを含むことができる。

【0165】

図５で説明した基板ＳＵＢ上に位置する複数の画素ＰＸ１、ＰＸ２、ＰＸ３を含む画素部（ＰＰ）についてまず見てみる。

【0166】

基板ＳＵＢはガラスなどの無機絶縁物質またはポリイミドＰＩのようなプラスチックなどの有機絶縁物質を含むことができる。基板ＳＵＢは単層または多層であり得る。基板ＳＵＢは順次に積層された高分子樹脂を含む少なくとも一つのベース層と少なくとも一つの無機層が交互に積層された構造を有することができる。

【0167】

基板ＳＵＢは、多様な程度の可撓性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有することができる。基板ＳＵＢは、リジッド（ｒｉｇｉｄ）基板であるかベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）、フォルディング（ｆｏｌｄｉｎｇ）、ローリング（ｒｏｌｌｉｎｇ）などの可能なフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）基板であり得る。

【0168】

基板ＳＵＢの上にはバッファー層ＢＦを配置することができる。バッファー層ＢＦは基板ＳＵＢからバッファー層ＢＦの上部層、特に半導体層ＡＣＴに不純物が伝達されることを遮断して半導体層ＡＣＴの特性劣化を防止しストレスを緩和させることができる。バッファー層ＢＦは窒化ケイ素または酸化ケイ素などの無機絶縁物質または有機絶縁物質を含むことができる。バッファー層ＢＦの一部または全体は省略されてもよい。

【0169】

バッファー層ＢＦ上に半導体層ＡＣＴが位置する。半導体層ＡＣＴは多結晶シリコンおよび酸化物半導体のうちの少なくとも一つを含むことができる。半導体層ＡＣＴは、チャンネル領域Ｃ、第１領域Ｐおよび第２領域Ｑを含む。第１領域Ｐおよび第２領域Ｑはそれぞれチャンネル領域Ｃの両側に配置されている。チャンネル領域Ｃは少量の不純物がドーピングされているか、不純物がドーピングされていない半導体を含み、第１領域Ｐおよび第２領域Ｑはチャンネル領域Ｃに比べて多量の不純物がドーピングされている半導体を含むことができる。半導体層ＡＣＴは酸化物半導体からなってもよく、この場合には高温などの外部環境にぜい弱な酸化物半導体物質を保護するために別途の保護層（図示せず）を追加することができる。

【0170】

半導体層ＡＣＴの上には第１ゲート絶縁層ＧＩ１が位置する。

【0171】

第１ゲート絶縁層ＧＩ１の上にはゲート電極ＧＥおよび下部電極ＬＥが位置する。実施形態によってゲート電極ＧＥおよび下部電極ＬＥは一体に形成できる。ゲート電極ＧＥおよび下部電極ＬＥは、銅（Ｃｕ）、銅合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、モリブデン（Ｍｏ）、モリブデン合金、チタン（Ｔｉ）およびチタン合金のうちのいずれか一つを含む金属膜が積層された単層または多層膜であり得る。ゲート電極ＧＥは半導体層ＡＣＴのチャンネル領域Ｃと重畳できる。

【0172】

ゲート電極ＧＥおよび第１ゲート絶縁層ＧＩ１の上には第２ゲート絶縁層ＧＩ２を配置することができる。第１ゲート絶縁層ＧＩ１および第２ゲート絶縁層ＧＩ２はシリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）およびシリコン窒酸化物（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）のうちの少なくとも一つを含む単層または多層であり得る。

【0173】

第２ゲート絶縁層ＧＩ２上には上部電極ＵＥを配置することができる。上部電極ＵＥは下部電極ＬＥと重畳しながら蓄積容量を形成することができる。

【0174】

上部電極ＵＥ上には第１層間絶縁層ＩＬ１が位置する。第１層間絶縁層ＩＬ１は、シリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）およびシリコン窒酸化物（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）のうちの少なくとも一つを含む単層または多層であり得る。

【0175】

第１層間絶縁層ＩＬ１の上にソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥが位置する。ソース電極ＳＥとドレイン電極ＤＥは絶縁層に形成された接触孔を通じて半導体層ＡＣＴの第１領域Ｐおよび第２領域Ｑとそれぞれ連結される。

【0176】

ソース電極ＳＥおよびドレイン電極ＤＥはアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、カルシウム（Ｃａ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、および／または銅（Ｃｕ）などを含むことができ、これを含む単一層または多層構造であり得る。

【0177】

第１層間絶縁層ＩＬ１、ソース電極ＳＥおよびドレイン電極ＤＥの上には第２層間絶縁層ＩＬ２が位置する。第２層間絶縁層ＩＬ２はＰｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＰＭＭＡ）やＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ（ＰＳ）のような一般汎用高分子、フェノール系グループを有する高分子誘導体、アクリル系高分子、イミド系高分子、ポリイミド、アクリル系ポリマー、シロキサン系ポリマーなどの有機絶縁物質を含むことができる。

【0178】

第２層間絶縁層ＩＬ２の上には第１電極Ｅ１を配置することができる。第１電極Ｅ１は第２層間絶縁層ＩＬ２の接触孔を通じてドレイン電極ＤＥと連結できる。

【0179】

第１電極Ｅ１は銀（Ａｇ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）のような金属を含むことができ、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含むこともできる。第１電極Ｅ１は、金属物質または透明導電性酸化物を含む単一層またはこれらを含む多重層からなり得る。例えば、第１電極Ｅ１はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）／銀（Ａｇ）／インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）の三重層構造を有することができる。

【0180】

ゲート電極ＧＥ、半導体層ＡＣＴ、ソース電極ＳＥおよびドレイン電極ＤＥからなるトランジスタは第１電極Ｅ１に接続されて発光素子に電流を供給する。

【0181】

第２層間絶縁層ＩＬ２と第１電極Ｅ１の上には隔壁ＩＬ３が位置する。図示しなかったが、隔壁ＩＬ３上にスペーサ（図示せず）が配置されてもよい。隔壁ＩＬ３は、第１電極Ｅ１の少なくとも一部と重畳し発光領域を定義する隔壁開口部を有する。

【0182】

隔壁ＩＬ３は、Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＰＭＭＡ）やＰｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ（ＰＳ）のような一般汎用高分子、フェノール系基を有する高分子誘導体、アクリル系高分子、イミド系高分子、ポリイミド、アクリル系ポリマー、シロキサン系ポリマーなどの有機絶縁物質を含むことができる。

【0183】

隔壁ＩＬ３上には第１発光ユニットＥＬ１、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第１のｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ１、第２発光ユニットＥＬ２、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第２のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ２、第３発光ユニットＥＬ３、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３、第３のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ３、および第４発光ユニットＥＬ４が順次に配置できる。第１発光ユニットＥＬ１、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第１のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、第２発光ユニットＥＬ２、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第２のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ２、第３発光ユニットＥＬ３、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３、第３のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ３、および第４発光ユニットＥＬ４は、複数の画素領域にわたって共通的に配置できる。しかし、これに制限されず、第１発光ユニットＥＬ１、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第１のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、第２発光ユニットＥＬ２、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第２のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ２、第３発光ユニットＥＬ３、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３、第３のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ３、および第４発光ユニットＥＬ４のうちの少なくとも一部は、隔壁ＩＬ３の開口部内にのみパターニングされて配置されてもよい。第１発光ユニットＥＬ１、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第１のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、第２発光ユニットＥＬ２、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第２のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ２、第３発光ユニットＥＬ３、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３、第３のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ３、および第４発光ユニットＥＬ４に関する詳細な説明は先に図１～図２で説明した一実施形態による発光素子の説明が適用できる。

【0184】

第４発光ユニットＥＬ４の上には第２電極Ｅ２が位置する。第２電極Ｅ２は、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）などを含む反射性金属またはインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含むことができる。

【0185】

第１電極Ｅ１、第１発光ユニットＥＬ１、第１のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ１、第１のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ１、第２発光ユニットＥＬ２、第２のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ２、第２のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ２、第３発光ユニットＥＬ３、第３のｎ型電荷発生層ｎ－ＣＧＬ３、第３のｐ型電荷発生層ｐ－ＣＧＬ３、第４発光ユニットＥＬ４、および第２電極Ｅ２は発光素子を構成することができる。ここで、第１電極Ｅ１は正孔注入電極であるアノードであり、第２電極Ｅ２は電子注入電極であるカソードであり得る。しかし、実施形態は必ずしもこれに限定されるのではなく、発光表示装置の駆動方法によって第１電極Ｅ１がカソードとなり、第２電極Ｅ２がアノードとなってもよい。

【0186】

第２電極Ｅ２の上に封止層ＥＮＣが位置する。封止層ＥＮＣは発光素子の上部面だけでなく側面まで覆って密封することができる。発光素子は水分と酸素に非常にぜい弱なので、封止層ＥＮＣが発光素子を密封して外部の水分および酸素の流入を遮断する。

【0187】

封止層ＥＮＣは複数の層を含むことができ、そのうち無機層と有機層を全て含む複合膜から形成でき、一例として第１封止無機層ＥＩＬ１、封止有機層ＥＯＬ、第２封止無機層ＥＩＬ２が順次に形成された３重層に形成できる。

【0188】

第１封止無機層ＥＩＬ１は第２電極Ｅ２をカバーすることができる。第１封止無機層ＥＩＬ１は外部水分や酸素が発光素子に浸透するのを防止することができる。例えば、第１封止無機層ＥＩＬ１は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物またはこれらが組み合わせられた化合物を含むことができる。第１封止無機層ＥＩＬ１は蒸着工程を通じて形成できる。

【0189】

封止有機層ＥＯＬは第１封止無機層ＥＩＬ１上に配置されて第１封止無機層ＥＩＬ１に接触できる。第１封止無機層ＥＩＬ１上面に形成された屈曲や第１封止無機層ＥＩＬ１上に存在するパーティクル（ｐａｒｔｉｃｌｅ）などは封止有機層ＥＯＬによってカバーされて、第１封止無機層ＥＩＬ１の上面の表面状態が封止有機層ＥＯＬ上に形成される構成に及ぼす影響を遮断することができる。また、封止有機層ＥＯＬは接触する層の間の応力を緩和させることができる。封止有機層ＥＯＬは有機物を含むことができ、スピンコーティング、スリットコーティング、インクジェット工程のような溶液工程を通じて形成できる。

【0190】

第２封止無機層ＥＩＬ２は封止有機層ＥＯＬ上に配置されて封止有機層ＥＯＬをカバーする。第２封止無機層ＥＩＬ２は第１封止無機層ＥＩＬ１上に配置されることより相対的に平坦な面に安定的に形成できる。第２封止無機層ＥＩＬ２は、封止有機層ＥＯＬから放出される水分などを封止して外部に流入することを防止する。第２封止無機層ＥＩＬ２は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物またはこれらが組み合わせられた化合物を含むことができる。第２封止無機層ＥＩＬ２は蒸着工程を通じて形成できる。

【0191】

本明細書は図示しなかったが、第２電極Ｅ２と封止層ＥＮＣの間に位置するキャッピング層（ｃａｐｐｉｎｇｌａｙｅｒ）をさらに含むことができる。キャッピング層は有機物質を含むことができる。キャッピング層は後続の工程、例えばスパッタリング工程から第２電極Ｅ２を保護し、発光素子の出光効率を向上させる。キャッピング層は第１封止無機層ＥＩＬ１より大きな屈折率を有することができる。

【0192】

封止層ＥＮＣ上に色変換部ＣＣが位置する。

【0193】

色変換部ＣＣは封止層ＥＮＣ上に位置する第１絶縁層Ｐ１を含む。第１絶縁層Ｐ１は表示領域全体と重畳するように一体に形成できる。第１絶縁層Ｐ１はシリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）およびシリコン窒酸化物（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）のうちの少なくとも一つを含む単層または多層であり得る。

【0194】

第１絶縁層Ｐ１上には第１遮光層ＢＭ１を配置することができる。第１遮光層ＢＭ１は、第１色変換層ＣＣＬ１、第２色変換層ＣＣＬ２および透過層ＣＣＬ３が位置する領域を定義することができる。

【0195】

第１遮光層ＢＭ１によって定義される領域内には第１色変換層ＣＣＬ１、第２色変換層ＣＣＬ２、および透過層ＣＣＬ３が位置する。第１色変換層ＣＣＬ１、第２色変換層ＣＣＬ２、および透過層ＣＣＬ３はインクジェット工程で形成でき、これに制限されずいかなる製造方法を使用して形成することもできる。

【0196】

透過層ＣＣＬ３は発光素子から入射される第１波長の光を透過し、複数の散乱体ＳＣを含むことができる。このとき、第１波長の光は、最大発光ピーク波長が約３８０ｎｍ～約４８０ｎｍ、例えば、約４２０ｎｍ以上、約４３０ｎｍ以上、約４４０ｎｍ以上、または約４４５ｎｍ以上、そして約４７０ｎｍ以下、約４６０ｎｍ以下、または約４５５ｎｍ以下である青色光になり得る。

【0197】

第１色変換層ＣＣＬ１は発光素子から入射された第１波長の光を赤色光に色変換し、複数の散乱体ＳＣと複数の第１量子ドットＳＮ１を含むことができる。このとき、赤色光は最大発光ピーク波長が約６００ｎｍ～約６５０ｎｍ、例えば、約６２０ｎｍ～約６５０ｎｍになり得る。

【0198】

第２色変換層ＣＣＬ２は発光素子から入射された第１波長の光を緑色光に色変換し、複数の散乱体ＳＣと複数の第２量子ドットＳＮ２を含むことができる。緑色光は最大発光ピーク波長が約５００ｎｍ～約５５０ｎｍ、例えば、約５１０ｎｍ～約５５０ｎｍになり得る。

【0199】

複数の散乱体ＳＣは、第１色変換層ＣＣＬ１、第２色変換層ＣＣＬ２、および透過層ＣＣＬ３に入射される光を散乱させて光の効率を高めることができる。

【0200】

第１量子ドットＳＮ１および第２量子ドットＳＮ２（以下、半導体ナノ結晶とも言う）それぞれは独立して、ＩＩ－ＶＩ族化合物、ＩＩＩ－Ｖ族化合物、ＩＶ－ＶＩ族化合物、ＩＶ族元素または化合物、Ｉ－ＩＩＩ－ＶＩ族化合物、ＩＩ－ＩＩＩ－ＶＩ族化合物、Ｉ－ＩＩ－ＩＶ－ＶＩ族化合物、またはこれらの組み合わせを含むことができる。量子ドットはカドミウムを含まなくてもよい。

【0201】

ＩＩ－ＶＩ族化合物は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、およびこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物；ＡｇＩｎＳ、ＣｕＩｎＳ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＭｇＺｎＳｅ、ＭｇＺｎＳ、およびこれらの混合物からなる群より選択される三元化合物；およびＨｇＺｎＴｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される四元化合物からなる群より選択できる。ＩＩ－ＶＩ族化合物は、ＩＩＩ族金属をさらに含んでもよい。

【0202】

ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、およびこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物；ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＺｎＰ、ＩｎＰＳｂ、およびこれらの混合物からなる群より選択される三元化合物；およびＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、ＩｎＺｎＰ、およびこれらの混合物からなる群より選択される四元化合物からなる群より選択できる。前記ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、ＩＩ族金属をさらに含んでもよい（例えば、ＩｎＺｎＰ）。

【0203】

ＩＶ－ＶＩ族化合物は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物；ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される三元化合物；およびＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ、およびこれらの混合物からなる群より選択される四元化合物からなる群より選択できる。

【0204】

ＩＶ族元素または化合物はＳｉ、Ｇｅおよびこれらの組み合わせからなる群より選択される単元素；およびＳｉＣ、ＳｉＧｅ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される二元化合物からなる群より選択できるが、これに制限されない。

【0205】

Ｉ族－ＩＩＩ族－ＶＩ族化合物の例は、ＣｕＩｎＳｅ_２、ＣｕＩｎＳ_２、ＣｕＩｎＧａＳｅ、およびＣｕＩｎＧａＳを含むが、これに制限されない。Ｉ－ＩＩ－ＩＶ－ＶＩ族化合物の例はＣｕＺｎＳｎＳｅ、およびＣｕＺｎＳｎＳを含むが、これに制限されない。ＩＶ族元素または化合物はＳｉ、Ｇｅおよびこれらの混合物からなる群より選択される単元素；およびＳｉＣ、ＳｉＧｅおよびこれらの混合物からなる群より選択される二元化合物からなる群より選択できる。

【0206】

ＩＩ族－ＩＩＩ－ＶＩ族化合物は、ＺｎＧａＳ、ＺｎＡｌＳ、ＺｎＩｎＳ、ＺｎＧａＳｅ、ＺｎＡｌＳｅ、ＺｎＩｎＳｅ、ＺｎＧａＴｅ、ＺｎＡｌＴｅ、ＺｎＩｎＴｅ、ＺｎＧａＯ、ＺｎＡｌＯ、ＺｎＩｎＯ、ＨｇＧａＳ、ＨｇＡｌＳ、ＨｇＩｎＳ、ＨｇＧａＳｅ、ＨｇＡｌＳｅ、ＨｇＩｎＳｅ、ＨｇＧａＴｅ、ＨｇＡｌＴｅ、ＨｇＩｎＴｅ、ＭｇＧａＳ、ＭｇＡｌＳ、ＭｇＩｎＳ、ＭｇＧａＳｅ、ＭｇＡｌＳｅ、ＭｇＩｎＳｅ、およびこれらの組み合わせからなる群より選択できるが、これに制限されない。

【0207】

Ｉ族－ＩＩ族－ＩＶ族－ＶＩ族化合物はＣｕＺｎＳｎＳｅおよびＣｕＺｎＳｎＳから選択できるが、これに制限されない。

【0208】

一実施形態で、量子ドットは、カドミウムを含まなくてもよい。量子ドットは、インジウムおよびリンを含むＩＩＩ－Ｖ族化合物基盤の半導体ナノ結晶を含むことができる。ＩＩＩ－Ｖ族化合物は亜鉛をさらに含むことができる。量子ドットは、カルコゲン元素（例えば、硫黄、セレン、テルル、またはこれらの組み合わせ）および亜鉛を含むＩＩ－ＶＩ族化合物に基づく半導体ナノ結晶を含むことができる。

【0209】

量子ドットで、前述の二元化合物、三元化合物および／または四元化合物は、均一な濃度で粒子内に存在するか、濃度分布が部分的に異なる状態に分けられて同一粒子内に存在するものであり得る。また、一つの量子ドットが他の量子ドットを囲むコア／シェル構造を有することもできる。コアとシェルの界面はシェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有することができる。

【0210】

いくつかの実施形態で、量子ドットは前述のナノ結晶を含むコアおよびコアを囲むシェルを含むコア－シェル構造を有することができる。量子ドットのシェルはコアの化学的変性を防止して半導体特性を維持するための保護層の役割および／または量子ドットに電気泳動特性を付与するためのチャージング層（ｃｈａｒｇｉｎｇｌａｙｅｒ）の役割を果たすことができる。シェルは単層または多重層であり得る。コアとシェルの界面はシェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有することができる。量子ドットのシェルの例としては、金属または非金属の酸化物、半導体化合物またはこれらの組み合わせなどが挙げられる。

【0211】

例えば、金属または非金属の酸化物は、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、ＭｎＯ、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｍｎ_３Ｏ_４、ＣｕＯ、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｆｅ_３Ｏ_４、ＣｏＯ、Ｃｏ_３Ｏ_４、ＮｉＯなどの二元化合物、またはＭｇＡｌ_２Ｏ_４、ＣｏＦｅ_２Ｏ_４、ＮｉＦｅ_２Ｏ_４、ＣｏＭｎ_２Ｏ_４などの三元化合物を例示することができるが、本発明がこれに制限されるわけではない。

【0212】

また、半導体化合物は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＴｅＳ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂなどを例示することができるが、本発明がこれに制限されるわけではない。

【0213】

コアとシェルの界面は、シェルに存在する元素の濃度が中心に行くほど低くなる濃度勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有することができる。また、半導体ナノ結晶は、一つの半導体ナノ結晶コアとこれを囲む多層のシェルを含む構造を有することもできる。一実施形態で、多層シェルは２個以上の層、例えば、２個、３個、４個、５個、またはそれ以上の層を有することができる。シェルの隣接する２個の層は、単一組成または互いに異なる組成を有することができる。多層シェルでそれぞれの層は、半径に沿って変化する組成を有することができる。

【0214】

量子ドットは約４５ｎｍ以下、好ましくは約４０ｎｍ以下、さらに好ましくは約３０ｎｍ以下の発光波長スペクトルの半値幅（ｆｕｌｌｗｉｄｔｈｏｆｈａｌｆｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）を有することができ、この範囲で色純度や色再現性を向上させることができる。また、このような量子ドットを通じて発光する光は全方向に放出されるので、光視野角が向上できる。

【0215】

量子ドットは、シェルの物質とコアの物質が互いに異なるエネルギーバンドギャップを有することができる。例えば、シェル物質のエネルギーバンドギャップはコア物質よりさらに大きくてもよい。他の実施形態で、シェル物質のエネルギーバンドギャップはコア物質よりさらに小さくてもよい。量子ドットは多層のシェルを有することができる。多層のシェルで外側層のエネルギーバンドギャップが内側層（即ち、コアに近い層）のエネルギーバンドギャップよりさらに大きくてもよい。多層のシェルで外側層のエネルギーバンドギャップが内側層のエネルギーバンドギャップよりさらに小さくてもよい。

【0216】

量子ドットは、組成および大きさを調節して吸収／発光波長を調節することができる。量子ドットの最大発光ピーク波長は、紫外線乃至赤外線波長またはそれ以上の波長範囲を有することができる。

【0217】

量子ドットは、（例えば、疎水性残基および／または親水性残基を有する）有機リガンドを含むことができる。有機リガンド残基は量子ドットの表面に結合できる。有機リガンドは、ＲＣＯＯＨ、ＲＮＨ_２、Ｒ_２ＮＨ、Ｒ_３Ｎ、ＲＳＨ、Ｒ_３ＰＯ、Ｒ_３Ｐ、ＲＯＨ、ＲＣＯＯＲ、ＲＰＯ（ＯＨ）_２、ＲＨＰＯＯＨ、Ｒ_２ＰＯＯＨ、またはこれらの組み合わせを含み、ここで、Ｒはそれぞれ独立して炭素数３～４０（例えば、炭素数５以上および炭素数２４以下）の置換もしくは未置換のアルキル、置換もしくは未置換のアルケニルなど炭素数３～４０の置換もしくは未置換の脂肪族炭化水素基、置換もしくは未置換の炭素数６～４０のアリール基など炭素数６～４０（例えば、炭素数６以上および炭素数２０以下）の置換もしくは未置換の芳香族炭化水素基、またはこれらの組み合わせであり得る。

【0218】

有機リガンドの例は、メタンチオール、エタンチオール、プロパンチオール、ブタンチオール、ペンタンチオール、ヘキサンチオール、オクタンチオール、ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、オクタデカンチオール、ベンジルチオールなどのチオール化合物；メタンアミン、エタンアミン、プロパンアミン、ブタンアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン、などのアミン類；メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ドデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、オレイン酸（ｏｌｅｉｃａｃｉｄ）、安息香酸などのカルボキシ酸化合物；メチルホスフィン、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、ブチルホスフィン、ペンチルホスフィン、オクチルホスフィン、ジオクチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、などのホスフィン化合物；メチルホスフィンオキシド、エチルホスフィンオキシド、プロピルホスフィンオキシド、ブチルホスフィンオキシド、ペンチルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、オクチルホスフィンオキシド、ジオクチルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシドなどのホスフィン化合物またはそのオキシド化合物；ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン化合物またはそのオキシド化合物；ヘキシルホスフィン酸、オクチルホスフィン酸、ドデカンホスフィン酸、テトラデカンホスフィン酸、ヘキサデカンホスフィン酸、オクタデカンホスフィン酸など炭素数５～２０のアルキルホスフィン酸、炭素数５～２０のアルキルホスホン酸；などが挙げられるが、これに制限されるわけではない。量子ドットは、疎水性有機リガンドを単独でまたは１種以上の混合物で含むことができる。疎水性有機リガンドは（例えば、アクリレート基、メタクリレート基など）光重合性残基を含まなくてもよい。

【0219】

第１色変換層ＣＣＬ１、第２色変換層ＣＣＬ２、および透過層ＣＣＬ３上には第２絶縁層Ｐ２を配置することができる。第２絶縁層Ｐ２は第１色変換層ＣＣＬ１、第２色変換層ＣＣＬ２、および透過層ＣＣＬ３を覆って保護することによって、第１色変換層ＣＣＬ１、第２色変換層ＣＣＬ２、および透過層ＣＣＬ３に異物が流入することを防止する。

【0220】

第２絶縁層Ｐ２は低屈折率層をさらに含むことができる。低屈折率層は約１．１～１．３の屈折率を有することができる。低屈折率層は前述の屈折率を満たすいかなる有機物質または無機物質も含むことができる。

【0221】

第２絶縁層Ｐ２上に第１カラーフィルタＣＦ１、第２カラーフィルタＣＦ２、および第３カラーフィルタＣＦ３を配置することができる。

【0222】

第１カラーフィルタＣＦ１は第１色変換層ＣＣＬ１を通過した赤色光は透過させ、残り波長の光は吸収することができて、表示装置外側に放出される赤色光の純度を高めることができる。第２カラーフィルタＣＦ２は第２色変換層ＣＣＬ２を通過した緑色光は透過させ、残り波長の光は吸収することができて、表示装置外側に放出される緑色光の純度を高めることができる。第３カラーフィルタＣＦ３は透過層ＣＣＬ３を通過した青色光は透過させ、残り波長の光は吸収することができて、表示装置外側に放出される青色光の純度を高めることができる。

【0223】

第１カラーフィルタＣＦ１、第２カラーフィルタＣＦ２、および第３カラーフィルタＣＦ３の間には第２遮光層ＢＭ２を配置することができる。第２遮光層ＢＭ２は、第１カラーフィルタＣＦ１、第２カラーフィルタＣＦ２、および第３カラーフィルタＣＦ３のうちの少なくとも２以上が重畳した形態であり得る。

【実施例0224】

［発光素子積層構造］
ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ積層構造を有する第１電極、第１発光ユニット、第１電荷発生層、第２発光ユニット、第２電荷発生層、第３発光ユニット、第３電荷発生層、第４発光ユニット、１ｎｍ厚さのＹｂ、１０ｎｍ厚さのＡｇＭｇを含む第２電極、および７０ｎｍ厚さのキャッピング層が順次に積層された一実施形態による発光素子を製作した。

【0225】

第１発光ユニットは、５ｎｍ厚さのＨＡＴ－ＣＮを含む正孔注入層、６０ｎｍ厚さのＮＰＢ、そして５ｎｍ厚さのｍ－ＭＴＤＴＡを含む正孔輸送層、青色発光層、５ｎｍ厚さのＴ２Ｔを含む正孔阻止層、２０ｎｍ厚さのＴＰＭ－ＴＡＺとＬｉｑを含む電子輸送層を含むことができる。

【0226】

第１電荷発生層は、ＣＢＰ（４，４’－Ｂｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）にＬｉまたはＹｂがドーピングされた第１のｎ型電荷発生層、そして５ｎｍ厚さの正孔輸送層と同一物質およびＮＤＰ－９を含む第１のｐ型電荷発生層を含むことができる。

【0227】

第２発光ユニットは、５nm厚さのｍ－ＭＴＤＴＡを含む正孔輸送層、青色発光層、５ｎｍ厚さのＴ２Ｔを含む正孔阻止層、２０ｎｍ厚さのＴＰＭ－ＴＡＺとＬｉｑを含む電子輸送層を含むことができる。

【0228】

第２電荷発生層は、ＣＢＰ（４，４’－Ｂｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）にＬｉまたはＹｂがドーピングされた第２のｎ型電荷発生層、そして５ｎｍ厚さの正孔輸送層と同一物質およびＮＤＰ－９を含む第２のｐ型電荷発生層を含むことができる。

【0229】

第３発光ユニットは、６０ｎｍ厚さのＮＰＢを含む正孔輸送層、青色発光層、５ｎｍ厚さのＴ２Ｔを含む正孔阻止層、２０ｎｍ厚さのＴＰＭ－ＴＡＺとＬｉｑを含む電子輸送層を含むことができる。

【0230】

第３電荷発生層は、ＣＢＰ（４，４’－Ｂｉｓ（Ｎ－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）－１，１’－ｂｉｐｈｅｎｙｌ）にＬｉまたはＹｂがドーピングされた第３のｎ型電荷発生層、そして５０オングストローム厚さの正孔輸送層と同一物質およびＮＤＰ－９を含む第３のｐ型電荷発生層を含むことができる。

【0231】

第４発光ユニットは、５ｎｍ厚さのＨＡＴ－ＣＮを含む正孔注入層、６０ｎｍ厚さのＮＰＢ、そして５ｎｍ厚さのＴＣＴＡを含む正孔輸送層、緑色発光層、３０ｎｍ厚さのＴＰＭ－ＴＡＺとＬｉｑを含む正孔輸送層を含むことができる。

【0232】

各層を形成するのに用いられた材料は下記の通りである。

【0233】

【化33】

【0234】

比較例１～比較例２、そして実施例１～実施例６は下記のように第１のｎ型電荷発生層、第２のｎ型電荷発生層、第３のｎ型電荷発生層のドーパントのみが異なり、他の構成は前述の通りである。

【0235】

【表1】

【0236】

比較例１、比較例２、実施例１～６による発光素子に対して、比抵抗、ｎ－ＣＧＬ全体吸収率、２００ｎｉｔ輝度で測定されたＷ効率、ＢＴ２０２０を表２に示した。

【0237】

【表2】

【0238】

表２を参照すると、実施例１～６は比較例１に比べて比抵抗、ｎ－ＣＧＬ全体（Ｔｏｔａｌ）吸収率、Ｗ効率、およびＢＴ２０２０による色一致率が全て向上するのが分かる。一方、比較例２の場合、比較例１に比べて大部分の特性が向上するのを確認したが、Ｗ効率が減少するのを確認した。したがって、全ての特性が向上する範囲の発光素子は複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくともいずれか一つはＬｉを含み、少なくともいずれか一つはＹｂを含む実施例であるのを確認した。

【0239】

以下では図７ａ～図１０を参照して実施例および比較例について説明する。図７ａ、図７ｂ、図７ｃそれぞれは実施例１、実施例２および実施例３に対する漏洩電流を見た回路図であり、図７ｄおよび図７ｅそれぞれは比較例１および比較例２に対する漏洩電流を見た回路図であり、図８は一実施形態による表示パネルの漏洩電流を示す模式図であり、図９ａは実施例による発光イメージであり、図９ｂは比較例による発光イメージであり、図１０は階調による色変位特性を示すグラフである。

【0240】

図７ａ～図７ｅは実施例１～実施例３、比較例１および比較例２の発光素子に対して正常に点灯される画素からａ距離だけ離れた地点に位置する発光素子に流れる漏洩電流を見た内容である。

【0241】

図７ａ、図７ｂおよび図７ｃを見ると、図７ａによれば、実施例１のように第１のｎ型電荷発生層がＹｂでドーピングされた場合、第１のｎ型電荷発生層の抵抗（Ｒ_Ｌ２）は２００ＫΩであり、第４発光ユニットに流れる漏洩電流は５８．６６μｍＡであり得る。図７ｂによれば、実施例２のように第２のｎ型電荷発生層がＹｂでドーピングされた場合、第２のｎ型電荷発生層の抵抗（Ｒ_Ｌ３）は２００ＫΩであり、第４発光ユニットに流れる漏洩電流は６２．５６μｍＡであり得る。図７ｃによれば、実施例３のように第３のｎ型電荷発生層がＹｂでドーピングされた場合、第３のｎ型電荷発生層の抵抗（Ｒ_Ｌ４）は２００ＫΩであり、第４発光ユニットに流れる漏洩電流は６６．３９μｍＡであり得る。一方、図７ｄによれば、比較例１のようにｎ型電荷発生層が全てＬｉでドーピングされた場合、全てのｎ型電荷発生層の抵抗は１００ＫΩであり、この時、第４発光ユニットに流れる漏洩電流は７０．４６μｍＡであり得る。図７ｅによれば、比較例２のようにｎ型電荷発生層が全てＹｂでドーピングされた場合、全てのｎ型電荷発生層の抵抗は２００ＫΩであり、第４発光ユニットに流れる漏洩電流は４６．０８μｍＡであり得る。

【0242】

図７ａ～図７ｅをまとめると、複数のｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つがＬｉを含み、残りのｎ型電荷発生層のうちの少なくとも一つがＹｂを含む実施例の場合、隣接画素での漏洩電流が減少するのを確認した。複数のｎ型電荷発生層が全てＹｂでドーピングされる場合、漏洩電流が最も減少するのが分かる。但し、この場合、上記表２に示すように、比較例２の場合、漏洩電流は制御されても、光効率が減少するので、表示装置に適しないことが分かる。

【0243】

表２と図７ａの結果値を考慮すると、Ｗ効率と色一致率が向上し、側面漏洩電流値を効果的に下げるために、第１のｎ型電荷発生層がＹｂを含み、第３のｎ型電荷発生層がＬｉを含む実施例１が好ましく使用できるのを確認した。

【0244】

図８に示されたところを参照すれば、一画素ＰＸ２で発光のための電圧が印加される場合、正孔輸送領域ＨＴＲ、電荷発生層ｎ－ＣＧＬ、ｐ－ＣＧＬなどに沿って隣接した画素ＰＸ１、ＰＸ２に電流が流れる（電流移動経路を矢印で表示）。これを本明細書は側面電流漏洩と称する。これによれば、一画素ＰＸ２の側面から漏洩された電流によって隣接した画素ＰＸ１、ＰＸ３で意図しない発光が起こることがある。これにより、混色が発生するか、光ロス（ｌｏｓｓ）によって発光する色の特性が低下することがある。

【0245】

図９ａの上側グラフに示されているように、実施例によって隣接画素に対する漏洩電流が抑制される場合、下側イメージに示されているように隣接画素で意図しない発光が抑制されることを確認した。反面、図９ｂを参照すると、比較例によれば、上側に示されたグラフのように隣接した画素で漏洩電流が確認され、これにより下側に添付されたイメージのように隣接した画素で発光が行われることを確認した。

【0246】

図１０を参照し、実施例１に対して階調別色変位特性（カラーリニアリティ、ｃｏｌｏｒｌｉｎｅａｒｉｔｙ）を見た。実施例１の場合、リファレンス（Ｒｅｆ）と類似の形態の色変位特性を示すのを確認し、これにより表示品質が向上することを確認した。

【0247】

複数の発光ユニットが積層された発光素子を含む表示装置では、隣接した画素間に発生される漏洩電流によって不必要な画素が点灯する問題がある。不必要に点灯する画素を寄生点灯と呼ぶことができる。一実施形態による発光素子は一部ｎ型電荷発生層がランタン金属でドーピングされることによって相対的に高い抵抗を有し、漏洩電流を遮断することができる。これによれば、寄生点灯を防止して表示装置の色領域特性、そしてカラーリニアリティなどのような表示品質を向上させることができる。

【0248】

以上で本発明の実施形態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るのではなく、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属するのである。

【符号の説明】

【0249】

Ｅ１：第１電極、Ｅ２：第２電極、ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３、ＥＬ４：発光ユニット、ＣＧＬ：電荷発生層、ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３：ｎ型電荷発生層、ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３：ｐ型電荷発生層

【図1】