特開 2023-8911 発光素子及びそれを含む表示装置

(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】P2023008911

(43)【公開日】2023-01-19

(54)【発明の名称】発光素子及びそれを含む表示装置

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/12 20060101AFI20230111BHJP

   H10K 59/00 20230101ALI20230111BHJP

   H10K 50/16 20230101ALI20230111BHJP

   H10K 50/15 20230101ALI20230111BHJP

   H10K 50/00 20230101ALI20230111BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20230111BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20230111BHJP

【ＦＩ】

H05B33/12 C

H01L27/32

H05B33/22 B

H05B33/22 D

H05B33/14 B

H05B33/12 E

H05B33/12 B

G02B5/20 101

G02B5/20

G09F9/30 365

G09F9/30 349Z

G09F9/30 349B

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104180

(22)【出願日】2022-06-29

(31)【優先権主張番号】10-2021-0085128

(32)【優先日】2021-06-29

(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】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

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

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】朴 興 洙

(72)【発明者】

【氏名】李 松 恩

(72)【発明者】

【氏名】康 南 洙

(72)【発明者】

【氏名】李 鍾 源

(72)【発明者】

【氏名】李 ▲ヒョン▼ 植

【テーマコード（参考）】

2H148

3K107

5C094

【Ｆターム（参考）】

2H148AA00

2H148AA24

2H148AA28

2H148BG06

3K107AA01

3K107BB01

3K107BB06

3K107BB08

3K107CC04

3K107CC21

3K107DD52

3K107DD64

3K107DD67

3K107DD68

3K107DD69

3K107DD72

3K107DD75

3K107EE21

3K107EE22

3K107EE24

3K107EE25

3K107FF06

3K107FF13

3K107FF19

5C094AA31

5C094BA27

5C094ED02

5C094ED20

(57)【要約】

【課題】発光効率及び素子寿命が改善された発光素子を提供する。
【解決手段】本発明の一実施例による発光素子は、第１電極と、前記第１電極の上に配置される正孔輸送領域と、前記正孔輸送領域の上に配置され、第１波長の光を発光する第１発光層と、前記正孔輸送領域の上に配置され、前記第１波長とは異なる第２波長の光を発光する第２発光層と、前記第１発光層及び前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含み、前記第２発光層は、正孔輸送性ホストと、前記第２波長の光を発光する第１ドーパントとを含む第１サブ発光層と、前記正孔輸送性ホストとは異なる電子輸送性ホストと、前記第２波長の光を発光する第２ドーパントとを含む第２サブ発光層と、を含む。
【選択図】図６ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電極と、
前記第１電極の上に配置される正孔輸送領域と、
前記正孔輸送領域の上に配置され、第１波長の光を発光する第１発光層と、
前記正孔輸送領域の上に配置され、前記第１波長とは異なる第２波長の光を発光する第２発光層と、
前記第１発光層及び前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、
前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含み、
前記第２発光層は、
第１ホストと、前記第２波長の光を発光する第１ドーパントとを含む第１サブ発光層と、
前記第１ホストとは異なる第２ホストと、前記第２波長の光を発光する第２ドーパントとを含む第２サブ発光層と、を含む発光素子。

【請求項2】

前記第１波長は４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、前記第２波長は５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である請求項１に記載の発光素子。

【請求項3】

前記第１ホストと前記第１ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位差は０．２ｅＶ以下であり、
前記第２ホストと前記第２ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位差は０．１ｅＶ以上である請求項１に記載の発光素子。

【請求項4】

前記第１発光層と前記第２発光層との間に配置される電荷生成層を更に含む請求項１に記載の発光素子。

【請求項5】

前記電荷生成層は、
ｐ－ドーパントがドーピングされるｐ型電荷生成層と、
ｎ－ドーパントがドーピングされるｎ型電荷生成層と、を含む請求項４に記載の発光素子。

【請求項6】

前記正孔輸送領域と前記電子輸送との間に配置されて、前記第１波長の光を発光する第１追加発光層を更に含む請求項１に記載の発光素子。

【請求項7】

前記第１発光層と前記第２発光層との間に配置され、前記第１波長の光を発光する第２追加発光層を更に含む請求項６に記載の発光素子。

【請求項8】

前記第１ドーパントは中心金属が白金（Ｐｔ）である有機金属化合物を含む請求項１に記載の発光素子。

【請求項9】

前記第１ドーパントは下記化学式Ｍ－ａで表される請求項８に記載の発光素子。
＜化学式Ｍ－ａ＞

前記化学式Ｍ－ａにおいて、
Ｑ_１乃至Ｑ_４はそれぞれ独立してＣまたはＮであり、
環Ｃ１乃至Ｃ４は、それぞれ独立して、置換または非置換の環形成炭素数５以上３０以下の炭化水素環、または置換または非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロ環であり、
Ｌ_２１乃至Ｌ_２４は、それぞれ独立して、直接結合、

置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリーレン基、または置換または非置換の環形成炭素数２以上３０以下のヘテロアリーレン基であり、
ｅ１乃至ｅ４は、それぞれ独立して０または１であり、
Ｒ_３１乃至Ｒ_３９は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換また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であるか、または隣接する基と互いに結合して環を形成するのであり、
ｄ１乃至ｄ４は、それぞれ独立して０以上４以下の整数である。

【請求項10】

前記第２ドーパントは、中心金属がイリジウム（Ｉｒ）である有機金属化合物を含む請求項１に記載の発光素子。

【請求項11】

前記第２ドーパントは、下記化学式Ｍ－ｂで表される請求項１０に記載の発光素子。
＜化学式Ｍ－ｂ＞

前記化学式Ｍ－ｂにおいて、
Ｙ_１乃至Ｙ_４、及びＺ_１乃至Ｚ_４は、それぞれ独立してＣＲ_１またはＮであり、
Ｒ_１乃至Ｒ_４は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のチオ基、置換または非置換のオキシ基、置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の炭素数２以上２０以下のアルケニル基、置換または非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換また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であるか、または隣接する基と互いに結合して環を形成するのであり、
ｍは０または１であり、
ｎは２または３である。
但し、ｍが０であればｎは３で、ｍが１であればｎは２である。

【請求項12】

前記正孔輸送領域は、前記第１電極の上に配置される正孔注入層と、前記正孔注入層の上に配置される正孔輸送層と、を含み、
前記電子輸送領域は、前記第１発光層及び前記第２発光層の上に配置される電子輸送層と、前記電子輸送層の上に配置される電子注入層と、を含む請求項１に記載の発光素子。

【請求項13】

前記第２電極の上に配置されるキャッピング層を更に含み、
前記キャッピング層は屈折率が１．６以上である請求項１に記載の発光素子。

【請求項14】

前記第１サブ発光層及び前記第２サブ発光層は互いに接触する請求項１に記載の発光素子。

【請求項15】

前記第１発光層と前記電荷生成層との間に配置される中間電子輸送層と、
前記電荷生成層と第２発光層との間に配置される中間正孔輸送層と、を更に含む請求項５に記載の発光素子。

【請求項16】

第１波長の光を放出する第１画素領域と、前記第１波長とは異なる第２波長の光を放出する第２画素領域と、前記第１波長及び前記第２波長とは異なる第３波長の光を放出する第３画素領域とが画されており、前記第１画素領域乃至第３画素領域に重畳して配置される発光素子を含む表示パネルと、
前記表示パネルの上に配置され、前記第１画素領域に重畳する第１光制御部と、前記第２画素領域に重畳する第２光制御部と、前記第３画素領域に重畳する第３光制御部とを含む光制御層と、を含み、
前記発光素子は、
第１電極と、
前記第１電極の上に配置される正孔輸送領域と、
前記正孔輸送領域の上に配置され、前記第１波長の光を発光する第１発光層と、
前記正孔輸送領域の上に配置され、前記第２波長の光を発光する第２発光層と、
前記第１発光層及び前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、
前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含み、
前記第２発光層は、第１ホストと前記第２波長の光を発光する第１ドーパントとを含む第１サブ発光層と、前記第１ホストとは異なる第２ホストと前記第２波長の光を発光する第２ドーパントとを含む第２サブ発光層と、を含む表示装置。

【請求項17】

前記第１波長は４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、前記第２波長は５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である請求項１６に記載の表示装置。

【請求項18】

前記第１ホストと前記第１ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位差は０．２ｅＶ以下であり、
前記第２ホストと前記第２ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位差は０．１ｅＶ以上である請求項１６に記載の表示装置。

【請求項19】

前記第２光制御部は、第１波長の光を第２波長の光に変換する量子ドットを含み、
前記第３光制御部は、第１波長の光または第２波長の光を第３波長の光に変換させる量子ドットを含む請求項１６に記載の表示装置。

【請求項20】

前記光制御層の上に配置されるカラーフィルタ層を更に含む請求項１６に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は発光素子及びそれを含む表示装置に関し、より詳しくは、発光効率及び素子寿命が改善された発光素子及びそれを含む表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

有機発光素子は応答速度が速く、低電圧で駆動される自発光型素子である。それによって、有機発光素子を含む有機発光表示装置は別途の光源を省略することができるため軽量薄型が可能で、輝度が優秀で視野角依存性がないなど、様々な長所を有する。

【0003】

有機発光素子はアノード電極とカソード電極との間に有機物からなる発光層を有する表示素子である。アノード電極から提供される正孔とカソード電極から提供される電子が発光層で結合して励起子を形成した後、励起子から正孔と電子との間のエネルギーに当たる光を生成する。

【0004】

タンデム（Ｔａｎｄｅｍ）有機発光素子は、アノード電極とカソード電極との間に正孔輸送層／発光層／電子輸送層のスタック（ｓｔａｃｋ）が、２つ以上積層されて、複数層のスタックが重ねられる構造であり、それぞれのスタックの間に、電荷の生成及び移動を助ける電荷生成層（Ｃｈａｒｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第5205584号公報

【特許文献2】特許第6107657号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、発光効率及び素子寿命が改善された発光素子を提供することを目的とする。

【0007】

本発明は、表示効率が改善された表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施例による発光素子は、第１電極と、前記第１電極の上に配置される正孔輸送領域と、前記正孔輸送領域の上に配置され、第１波長の光を発光する第１発光層と、前記正孔輸送領域の上に配置され、前記第１波長とは異なる第２波長の光を発光する第２発光層と、前記第１発光層及び前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含み、前記第２発光層は、(i)第１ホストと、前記第２波長の光を発光する第１ドーパントとを含む第１サブ発光層と、(ii)前記第１ホストとは異なる第２ホストと、前記第２波長の光を発光する第２ドーパントとを含む第２サブ発光層と、を含む。

【0009】

前記第１波長は４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、前記第２波長は５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。

【0010】

前記第１ホストと前記第１ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位差は０．２ｅＶ以下であり、前記第２ホストと前記第２ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位差は０．１ｅＶ以上でありうる。

【0011】

本発明の一実施例による発光素子は、前記第１発光層と前記第２発光層との間に配置される電荷生成層を更に含みうる。

【0012】

前記電荷生成層は、ｐ－ドーパントがドーピングされるｐ型電荷生成層と、ｎ－ドーパントがドーピングされるｎ型電荷生成層と、を含みうる。

【0013】

本発明の一実施例による発光素子は、前記正孔輸送領域と前記電子輸送領域との間に配置され、前記第１波長の光を発光する第１追加発光層を更に含みうる。

【0014】

前記第１ドーパントは中心金属が白金（Ｐｔ）である有機金属化合物でありうる。

【0015】

前記第１ドーパントは下記化学式Ｍ－ａで表されうる。

【0016】

＜化学式Ｍ－ａ＞

【0017】

前記化学式Ｍ－ａにおいて、Ｑ_１及びＱ_４はそれぞれ独立してＣまたはＮであり、環Ｃ１乃至Ｃ４は、それぞれ独立して置換または非置換の環形成炭素数５以上３０以下の炭化水素環、または置換または非置換の環形成炭素数２以上３０以下ヘテロ環であり、
Ｌ_２１乃至Ｌ_２４は、それぞれ独立して、直接結合、

置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の環形成の、炭素数６以上３０以下のアリーレン基、または置換または非置換の環形成の、炭素数２以上３０以下のヘテロアリーレン基であり、ｅ１乃至ｅ４は、それぞれ独立して０または１であり、Ｒ_３１乃至Ｒ_３９は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換また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であるか、または隣接する基と互いに結合して環を形成するのであり、ｄ１乃至ｄ４は、それぞれ独立して０以上４以下の整数である。

【0018】

前記第２ドーパントは、中心金属がイリジウム（Ｉｒ）である有機金属化合物を含みうる。

【0019】

前記第２ドーパントは下記化学式Ｍ－ｂで表されうる。

【0020】

＜化学式Ｍ－ｂ＞

【0021】

前記化学式Ｍ－ｂにおいて、Ｙ_１乃至Ｙ_４、及びＺ_１乃至Ｚ_４は、それぞれ独立して、ＣＲ_１またはＮであり、Ｒ_１乃至Ｒ_４は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のチオ基、置換または非置換のオキシ基、置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の炭素数２以上２０以下のアルケニル基、置換または非置換の環形成炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換また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であるか、または隣接する基と互いに結合して環を形成するのであり、ｍは０または１であり、ｎは２または３である。但し、ｍが０であればｎは３で、ｍが１であればｎは２である。

【0022】

前記正孔輸送領域は、前記第１電極の上に配置される正孔注入層と、前記正孔注入層の上に配置される正孔輸送層と、を含み、前記電子輸送領域は、前記第１発光層及び前記第２発光層の上に配置される電子輸送層と、前記電子輸送層の上に配置される電子注入層と、を含みうる。

【0023】

本発明の一実施例による発光素子は、前記第２電極の上に配置されるキャッピング層を更に含み、前記キャッピング層は屈折率が１．６以上でありうる。

【0024】

前記第１サブ発光層及び前記第２サブ発光層は互いに接触しうる。

【0025】

本発明の一実施例による発光素子は、前記第１発光層と前記電荷生成層との間に配置される中間電子輸送層と、前記電荷生成層と第２発光層との間に配置される中間正孔輸送層と、を更に含みうる。

【0026】

本発明の一実施例による表示素子は、第１波長の光を放出する第１画素領域と、前記第１波長とは異なる第２波長の光を放出する第２画素領域と、前記第１波長及び前記第２波長とは異なる第３波長の光を放出する第３画素領域とが画されており、前記第１画素領域乃至第３画素領域に重畳して(重なり合って)配置される発光素子を含む表示パネルと、前記表示パネルの上に配置され、前記第１画素領域に重畳する第１光制御部と、前記第２画素領域に重畳する第２光制御部と、前記第３画素領域に重畳する第３光制御部とを含む光制御層と、を含み、前記発光素子は、第１電極と、前記第１電極の上に配置される正孔輸送領域と、前記正孔輸送領域の上に配置され、前記第１波長の光を発光する第１発光層と、前記正孔輸送領域の上に配置され、前記第２波長の光を発光する第２発光層と、前記第１発光層及び前記第２発光層の上に配置される電子輸送領域と、前記電子輸送領域の上に配置される第２電極と、を含み、前記第２発光層は、第１ホストと前記第２波長の光を発光する第１ドーパントとを含む第１サブ発光層と、前記第１ホストとは異なる第２ホストと前記第２波長の光を発光する第２ドーパントとを含む第２サブ発光層と、を含む。

【0027】

前記第２光制御部は、第１波長の光を第２波長の光に変換する量子ドットを含み、第３光制御部は第１波長の光または第２波長の光を第３波長の光に変換させる量子ドットを含みうる。

【0028】

前記光制御層の上に配置されるカラーフィルタ層を更に含みうる。

【発明の効果】

【0029】

本発明の一実施例によると、発光素子において発光層のロールオフ(Ｒｏｌｌ－ｏｆｆ; 高電流密度駆動時に発光効率が低下する現象)の発生を防止して発光効率が極大化され、発光効率及び素子寿命が改善された発光素子及び表示素子を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の一実施例による表示装置の分解斜視図である。

【図2】本発明の一実施例による表示モジュールの断面図である。

【図3】本発明の一実施例による表示装置に含まれている表示パネルの一部を拡大して示す平面図である。

【図4a】本発明の一実施例による表示装置に含まれている表示モジュールの一部を拡大して示す断面図である。

【図4b】本発明の一実施例による表示装置に含まれている表示モジュールの一部を拡大して示す断面図である。

【図5】本発明の一実施例による発光素子を概略的に示す断面図である。

【図6a】本発明の一実施例による発光素子を概略的に示す断面図である。

【図6b】本発明の一実施例による発光素子を概略的に示す断面図である。

【図6c】本発明の一実施例による発光素子を概略的に示す断面図である。

【図6d】本発明の一実施例による発光素子を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

本明細書において、ある構成要素（または領域、層、部分など）が他の構成要素の「上にある」、「結合される」、または「結合される」と言及されれば、それは他の構成要素の上に直接配置・連結・結合され得るか、またはそれらの間に第３の構成要素が配置され得ることを意味する。

【0032】

同じ図面符号は同じ構成要素を指す。また、図面において、構成要素の厚さ、割合、及び寸法は技術的内容の効果的な説明のために誇張されている。「及び／または」は、関連する構成要素が定義する一つ以上の組み合わせを全て含む。

【0033】

第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するのに使用されるが、前記構成要素は前記用語に限らない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながらも第１構成要素は第２構成要素と命名されてもよく、類似して、第２構成要素も第１構成要素と命名されてもよい。単数の表現は、文脈上明白に異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。

【0034】

また、「下に」、「下側に」、「上に」、「上側に」などの用語は、図面に示した構成要素の連関関係を説明するために使用される。前記用語は相対的な概念であって、図面に示した方向を基準に説明される。

【0035】

「含む」または「有する」などの用語は明細書の上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないと理解すべきである。

【0036】

異なるように定義されない限り、本明細書で使用された全ての用語（技術的及び科学的用語を含む）は、本発明の属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるようなものと同じ意味を有する。また、一般的に使用される辞書で定義された用語のような用語は、関連技術の脈絡で有する意味と一致する意味を有すると解釈すべきであって、ここで明示的に定義されない限り、過度に理想的であるか形式的な意味で解釈してはならない。

【0037】

以下、図面を参照して、本発明の一実施例による表示装置及び発光素子について説明する。

【0038】

図１は、本発明の一実施例による表示装置の分解斜視図である。図２は、本発明の一実施例による表示モジュールの断面図である。図２では、図１のI－I’線に対応する断面を示している。

【0039】

一実施例において、表示装置ＥＳは、テレビ、モニター、または外部広告板のような大型表示装置である。また、表示装置ＥＳは、パソコン、ノートパソコン、個人情報端末、カーナビゲーションユニット、ゲーム機、スマートフォン、タブレット、及びカメラのような中小型製品に使用される表示装置である。また、これらは、単に実施例として提示されたものであって、本発明の概念から逸脱しない限り他の表示装置としても採用されうる。

【0040】

一実施例の表示装置ＥＳは、ウィンドウＷＭと、表示モジュールＤＭと、筐体ＨＡＵと、を含むのでありうる。表示モジュールＤＭは表示パネルＤＰを含むのでありうる。一方、図示していないが、表示装置ＥＳは、表示素子以外にもタッチ素子または検出素子など、電気的信号によって活性化される多様な素子を含みうる。

【0041】

一方、図１及び以下の図面には第１方向ＤＲ１乃至第３方向ＤＲ３を示したが、本明細書で説明される、第１乃至第３方向ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３が指示する方向は、相対的な概念であって、他の変更に変換されてもよい。

【0042】

本明細書では、説明の便宜上、第３方向ＤＲ３は、ユーザに映像が提供される方向と定義される。また、第１方向ＤＲ１と第２方向ＤＲ２は互いに直交し、第３方向ＤＲ３は第１方向ＤＲ１と第２方向ＤＲ２が定義する平面に対する法線の方向である。図１において、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２が定義する平面は、映像が提供される表示面でありうる。

【0043】

一実施例の表示装置ＥＳにおいて、ウィンドウＷＭは表示モジュールＤＭの上に配置されうる。ウィンドウＷＰは、ガラス、サファイヤ、またはプラスチックを含む材質のものでありうる。ウィンドウＷＰは、表示モジュールＤＭから提供される映像を透過する透過領域ＴＡと、透過領域ＴＡに隣接し、映像が透過しない遮光領域ＢＡとを含む。一方、図１に図示されたのとは異なって、一実施例の表示装置ＥＳにおいてウィンドウＷＰは省略されてもよい。

【0044】

一実施例の表示装置ＥＳにおいて、表示モジュールＤＭはウィンドウＷＭの下部に配置される。表示モジュールＤＭは、表示パネルＤＰと、表示パネルＤＰの上に配置される光制御部材ＣＣＭと、を含むのでありうる。

【0045】

表示パネルＤＰは発光型表示パネルである。例えば、表示パネルＤＰは、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）表示パネル、有機電界発光（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、ＯＬＥＤ）表示パネル、または量子ドット発光表示パネルである。しかし、実施例がこれに限られるのではない。

【0046】

ＬＥＤ表示パネルは発光ダイオードを含み、有機電界発光表示パネルの発光層は有機電界発光物質を含み、量子ドット表示パネルの発光層は、量子ドットまたは量子ロッドなどを含みうる。以下、本明細書の一実施例の表示装置ＥＳに含まれる表示パネルＤＰは、有機電界発光表示パネルと説明される。但し、実施例がこれに限られるのではない。

【0047】

一実施例の表示装置ＥＳは、表示パネルＤＰと、表示パネルＤＰの上側に配置される光制御部材ＣＣＭとを含み、一実施例の表示装置ＥＳは、有機電界発光表示パネルを含む有機電界発光表示装置でありうる。表示パネルＤＰは所定の波長を有する第１光を提供する。例えば、表示パネルＤＰは第１光として青色光を提供する。但し、これに限らず、表示パネルＤＰは白色光を放出してもよい。

【0048】

光制御部材ＣＣＭは、表示パネルＤＰから提供される第１光の波長を変換するか、または表示パネルＤＰから提供される第１光を透過させうる。光制御部材ＣＣＭは、表示パネルＤＰから提供される第１光の波長を変換するか第１光を透過させうる。

【0049】

平面上における、映像が表示される表示パネルＤＰの一面は表示面と定義される。表示面は、映像が表示される表示領域ＤＡと、映像が表示されない非表示領域ＮＤＡとを含む。表示領域ＤＡは、平面上における表示パネルＤＰの中央の側に画定されて、ウィンドウＷＰの透過領域ＴＡと重なり合いうる。

【0050】

筐体ＨＡＵは、表示パネルＤＰの下側に配置されて表示パネルＤＰを収納するのでありうる。筐体ＨＡＵは、表示パネルＤＰの表示面である上面が露出されるように表示パネルＤＰをカバーするようにして配置されうる。筐体ＨＡＵは、表示パネルＤＰの側面と底面をカバーし、上部面全体を露出させうる。

【0051】

図２を参照すると、表示パネルＤＰは、ベース基板ＢＳと、ベース基板ＢＳの上に提供される回路層ＤＰ－ＣＬと、表示素子層ＤＰ－ＥＬとを含むのでありうる。一実施例において、ベース基板ＢＳと、回路層ＤＰ－ＣＬと、表示素子層ＤＰ－ＥＬは、第３方向ＤＲ３の方向に順次に積層されうる。

【0052】

ベース基板ＢＳは、表示素子層ＤＰ－ＥＬが配置されるベース面を提供する部材でありうる。ベース基板ＢＳは、ガラス基板、金属基板、プラスチック基板などでありうる。但し、実施例はこれに限らず、ベース基板ＢＳは無機層、有機層、または複合材料層であってもよい。

【0053】

一実施例において、回路層ＤＰ－ＣＬはベース基板ＢＳの上に配置されるが、回路層ＤＰ－ＣＬは複数のトランジスタ（図示せず）を含むのでありうる。これらトランジスタ（図示せず）は、それぞれが、制御電極、入力電極、及び出力電極を含むのでありうる。例えば、回路層ＤＰ－ＣＬは、表示素子層ＤＰ－ＥＬの発光素子ＥＤ（図４ａ）を駆動するための、スイッチングトランジスタと駆動トランジスタとを含んでもよい。

【0054】

光制御部材ＣＣＭは表示パネルＤＰの上に配置される。光制御部材ＣＣＭは、光制御層ＣＣＬと、カラーフィルタ層ＣＦＬと、上部ベース層ＢＬとを含みうる。例えば、表示パネルＤＰは第１波長の光及び／または第２波長の光を放出する発光素子ＥＤ（図４ａ）を含み、光制御部材ＣＣＭは発光素子ＥＤ（図４ａ）から提供される光の波長を変換するか光を透過させる光制御層ＣＣＬ（図４ａ）を含むのであってもよい。

【0055】

図３は、本発明の一実施例による表示装置に含まれている表示パネルの一部を拡大して示す平面図である。図４ａ及び図４ｂは、本発明の一実施例による表示装置に含まれている表示モジュールの一部を拡大して示す断面図である。図３では、本発明の一実施例による表示パネルのうちの表示領域ＤＡの一部を示している。図４ａ及び図４ｂでは、図３のII－II’線に対応する部分を示している。

【0056】

以下、図３、図４ａ乃至図４ｂを参照して説明する、一実施例の表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１は、図１で説明した一実施例の表示装置ＥＳに含まれるものであり、表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１は表示パネルＤＰと光制御部材ＣＣＭとを含む。

【0057】

一実施例による表示モジュールＤＭは、表示パネルＤＰと表示パネルＤＰの上に配置される光制御部材ＣＣＭとを含み、光制御部材ＣＣＭは光制御層ＣＣＬとカラーフィルタ層ＣＦＬとを含みうる。光制御部材ＣＣＭは、上部ベース層ＢＬと、上部ベース層ＢＬの下側に配置される光制御層ＣＣＬと、光制御層ＣＣＬと上部ベース層ＢＬとの間に配置されるカラーフィルタ層ＣＦＬとを含みうる。光制御部材ＣＣＭにおいて、光制御層ＣＣＬが表示パネルＤＰに隣接して配置されうる。

【0058】

光制御部材ＣＣＭは、複数個の隔壁ＢＫと、隔壁ＢＫ同士の間に配置される光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇとを含む。

【0059】

図３、図４ａ及び図４ｂを参照すると、表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１は、非画素領域ＮＰＸＡと、複数の画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇとを含みうる。これら画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇのそれぞれは、発光素子ＤＥから生成された光が放出される領域でありうる。複数の画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇのそれぞれの面積は互いに異なるが、ここでの面積は、平面上から見た際の面積を意味する。

【0060】

複数の画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇは、放出される光のカラーによって複数個のグループに区分される。図３、４ａ及び図４ｂに示した一実施例表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１には、赤色光、青色光、緑色光を発光する３つの画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｇ、ＰＸＡ－Ｂを例示的に示している。例えば、一実施例の表示装置ＥＳ（図１）は、互いに区分される赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒと、青色画素領域ＰＸＡ－Ｂと、緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇとを含みうる。青色画素領域ＰＸＡ－Ｂは第１画素領域であり、発光波長が４１０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の光を発光しうる。緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇは第２画素領域であり、発光波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光を発光しうる。赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒは第３画素領域であり、発光波長が６２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光を発光しうる。

【0061】

図４ａ及び図４ｂに示した一実施例の表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１において、表示パネルＤＰは、有機層ＯＬを共通層として含む発光素子ＥＤを含むものとして示している。つまり、図４ａ及び図４ｂによる一実施例の表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１において、表示パネルＤＰは、表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１の画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇに関わらず同じ光を放出するのでありうる。例えば、表示パネルＤＰは、第１光である青色光を光制御部材ＣＣＭ、ＣＣＭ－１に提供しうる。または、表示パネルＤＰが、第１光として白色光を光制御部材ＣＣＭ、ＣＣＭ－１に提供してもよい。

【0062】

図３、図４ａ及び図４ｂに示した一実施例の表示モジュールＤＭ、ＤＭ－１において、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇのうちで、赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒと緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇとは同じ面積を有しており、青色画素領域ＰＸＡ－Ｂは、赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒ及び緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇより小さい面積を有しうる。但し、これに限らず、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇは、それぞれが互いに同じ面積を有するか、光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇから放出される色によって多様な面積を有してもよい。例えば、一実施例の表示モジュールＤＭでは、青色画素領域ＰＸＡ－Ｂが最も大きい面積を有し、緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇが最も小さい面積を有するのであってもよい。しかし、実施例はこれに限られず、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇは、赤色光、青色光、緑色光以外の他の色の光を発光するか、他の面積割合で画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇが提供されてもよい。

【0063】

画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇのそれぞれは画素区画膜ＰＤＬでもって区分される領域でありうる。非画素領域ＮＰＸＡは、隣り合う画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇの間の領域であって、画素区画膜ＰＤＬと対応する領域でありうる。

【0064】

図３に示したように、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇのうちの赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒ及び緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇは、第２方向ＤＲ２に延長される基準軸を中心に対称の形状を有するのであり、青色画素領域ＰＸＡ－Ｂは、赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒと緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇとの間に配置されうる。第１方向ＤＲ１から見る際、青色画素領域ＰＸＡ－Ｂのうちの一部分は、赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒ及び緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇと重ならないのでありうる。但し、これに限らず、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇは、多様な多角形状または円形状を有してもよく、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇの配列構造も制限されない。例えば、青色画素領域ＰＸＡ－Ｂ、緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇ、及び、赤色画素領域ＰＸＡ－Ｇが、順次に交互に配列される縞状を有してもよく、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇの配列構造はペンタイル（ＰＥＮＴＩＬＥ^ＴＭ）構造を有してもよい。

【0065】

図４ａ乃至図４ｂを参照すると、一実施例による表示パネルＤＰは、ベース基板ＢＳと、ベース基板ＢＳの上に配置される回路層ＤＰ－ＣＬと、回路層ＤＰ－ＣＬの上に配置される表示素子層ＤＰ－ＥＬと、を含む。表示素子層ＤＰ－ＥＬは、画素区画膜ＰＤＬと、画素区画膜ＰＤＬ同士の間に配置される発光素子ＥＤと、発光素子ＥＤの上に配置される薄膜封止層ＴＦＥと、を含みうる。

【0066】

画素区画膜ＰＤＬは、高分子樹脂からなる。例えば、画素区画膜ＰＤＬは、ポリアクリレート系樹脂、またはポリイミド系樹脂を含んで形成される。また、画素区画膜ＰＤＬは、高分子樹脂以外に無機物を更に含んで形成されてもよい。一方、画素区画膜ＰＤＬは、光吸収物質を含んで形成されるか、ブラック顔料またはブラック染料を含んで形成されうる。また、画素区画膜ＰＤＬは無機物からなるのでありうる。例えば、画素区画膜ＰＤＬは、窒化ケイ素（ＳｉＮ_ｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘ）、窒酸化ケイ素（ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ）などを含んで形成されてもよい。画素区画膜ＰＤＬは、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇを定義する。画素区画膜ＰＤＬによって画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇと非画素領域ＮＰＸＡが区分されうる。

【0067】

画素区画膜ＰＤＬは隔壁ＢＫと重畳する。つまり、複数個の画素区画膜ＰＤＬそれぞれは複数の隔壁ＢＫそれぞれに対応して重畳する。

【0068】

発光素子ＥＤは、互いに向き合う、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間、及び第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間に配置される複数の有機層ＯＬを含む。発光素子ＥＤの有機層ＯＬは、複数のスタック(stack; 堆積層)ＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４を含む。複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４のそれぞれには、正孔輸送物質及び電子輸送物質を含む機能層と、発光物質を含む発光層とが含まれる。つまり、一実施例の表示モジュールＤＭに含まれる発光素子ＥＤは、複数の発光層を含むタンデム構造の発光素子である。以下、発光素子ＥＤに含まれる各機能層と発光層に関する説明は後述する。

【0069】

図４ａ及び図４ｂでは、有機層ＯＬに含まれる複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４が、それぞれの画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇと、非画素領域ＮＰＸＡとの全体にて共通に提供される実施例を示している。つまり、発光素子ＥＤに含まれる複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４のそれぞれは、一部が画素区画膜ＰＤＬの上に配置され、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇに配置される複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４の部分が画素区画膜ＰＤＬの上で互いに連結されて一体の形状を有する共通層を形成する。それによって、複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４内に配置される各機能層と発光層も、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇと非画素領域ＮＰＸＡとの全体で一体の形状を有する共通層を形成する。但し、実施例はこれに限らず、図４ａ及び図４ｂの図示とは異なって、一実施例において複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４のうち少なくとも一部は、画素区画膜ＰＤＬにより画された開口部の内部にパターニングされて提供されてもよい。複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４のうち少なくとも一部、または複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４内に含まれる機能層と発光層のうちの少なくとも一部は、インクジェットプリント法でパターニングされて、画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇに重なるように定義された画素区画膜ＰＤＬの開口部の内部に提供される。

【0070】

発光素子ＥＤの上には薄膜封止層ＴＦＥが配置されるが、薄膜封止層ＴＦＥは第２電極ＥＬ２の上に配置される。薄膜封止層ＴＦＥは第２電極ＥＬ２の上に直接配置される。薄膜封止層ＴＦＥは一層または複数の層が積層されている。薄膜封止層ＴＦＥは少なくとも一つの絶縁層を含む。一実施例による薄膜封止層ＴＦＥは、少なくとも一つの無機膜（以下、封止無機膜）を含む。また、一実施例による薄膜封止層ＴＦＥは、少なくとも一つの有機膜（以下、封止有機膜）、及び少なくとも一つの封止無機膜を含む。

【0071】

封止無機膜は水分／酸素から発光素子ＥＤを保護し、封止有機膜はほこり粒子のような異物から発光素子ＥＤを保護する。封止無機膜は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化チタン、または酸化アルミニウムなどを含んでもよいが、特にこれに限らない。封止有機膜はアクリル系化合物、エポキシ系化合物などを含む。封止有機膜は光重合可能な有機物質を含むが、特にこれに限らない。

【0072】

一実施例の表示装置ＥＳは、表示パネル ＤＰの上に配置される光制御部材ＣＣＭを含む。光制御部材ＣＣＭは、上部ベース層ＢＬと、上部ベース層ＢＬの下側に配置される光制御層ＣＣＬと、を含む。光制御層ＣＣＬは、互いに離隔されて配置される複数の隔壁ＢＫと、隔壁ＢＫ同士の間に配置される複数の光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇと、を含む。つまり、一実施例による光制御部材ＣＣＭは、上部ベース層ＢＬと、上部ベース層ＢＬの上に配置される複数の隔壁ＢＫと、互いに離隔される複数の隔壁ＢＫ同士の間に配置される光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇと、を含む。図４ａでは、光制御層ＣＣＬが配置される基準面を提供するための上部ベース層ＢＬが、別途に提供されることを例示的に示したが、これに限らず、光制御層ＣＣＬは、図４ｂのように、表示素子層ＤＰ－ＥＬの薄膜封止層ＴＦＥが提供する基準面の上に配置されてもよい。

【0073】

一実施例の光制御部材ＣＣＭは複数の光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇを含む。光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇは、第１波長の光で透過させる第１光制御部ＣＣＰ－Ｂと、第１波長の光を第２波長の光に変換する第２光制御部ＣＣＰ－Ｇと、第１波長の光または第２波長の光を第３波長の光に変換する第３光制御部ＣＣＰ－Ｒと、を含む。第２波長の光は第１波長の光よりも長波長領域の光であり、第３波長の光は第１波長の光及び第２波長の光よりも長波長領域の光である。例えば、第１波長の光は青色光、第２波長の光は緑色光で、第３波長の光は赤色光であってもよい。第１波長の光は発光波長が４１０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の光であり、第２波長の光は発光波長が５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の光であり、第３波長の光は発光波長が６２０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域の光でありうる。一方、第１波長及び／または第２波長の光は表示パネルＤＰから光制御層ＣＣＬに提供されるソース光でありうる。

【0074】

第１光制御部ＣＣＰ－Ｂ、第２光制御部ＣＣＰ－Ｇ、及び第３光制御部ＣＣＰ－Ｒのそれぞれには発光体が含まれる。発光体は、入射する光の波長を変換させて他の波長の光を発光する粒子である。一実施例において、第２光制御部ＣＣＰ－Ｇ及び第３光制御部ＣＣＰ－Ｒに含まれる発光体は、量子ドット（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｄｏｔ）または蛍光体である。例えば、第１光制御部ＣＣＰ－Ｂは第２波長の光を第１波長の光に変換する量子ドットＱＤ１を含み、第２光制御部ＣＣＰ－Ｇは第１波長の光を第２波長の光に変換する量子ドットＱＤ２を含み、第３光制御部ＣＣＰ－Ｒは第１波長の光及び／または第２波長の光を第３波長の光に変換する量子ドットＱＤ３を含みうる。但し、これに限らず、第１光制御部ＣＣＰ－Ｂは第１光の波長を透過させる透過部であってもよい。第１光制御部ＣＣＰ－Ｂには量子点などの発光体が含まれなくてもよい。

【0075】

量子ドットは提供される光の波長を変換する粒子である。量子ドットはII－VI族化合物、III－VI族化合物、I－III－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、及びこれらの組み合わせから選択される。

【0076】

II－VI族化合物は、(1)ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＳ、及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、(2)ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｅＺｎＳｅ、ＨｅＺｎＴｅ、ＭｇＺｎＳｅ、ＭｇＺｎＳ、及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、及び、(3)ＨｇＺｎＴｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅ、及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される。

【0077】

III－VI族化合物は、Ｉｎ_２Ｓ_３、Ｉｎ_２Ｓｅ_３などといった二元化合物、ＩｎＧａＳ_３、ＩｎＧａＳｅ_３などといった三元化合物、またはこれらの任意の組み合わせを含む。

【0078】

Ｉ－III－VI族化合物は、ＡｇＩｎＳ、ＡｇＩｎＳ_２、ＣｕＩｎＳ、ＣｕＩｎＳ_２、ＡｇＧａＳ_２、ＣｕＧａＳ_２、ＣｕＧａＯ_２、ＡｇＧａＯ_２、ＡｇＡｌＯ_２、及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、またはＡｇＩｎＧａＳ_２、ＣｕＩｎＧａＳ_２などからなる群より選択される四元化合物から選択されうる。

【0079】

III－V族化合物は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、及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と、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＡｌＰ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、及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と、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂ、及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とからなる群より選択される。一方、III－V族化合物はII族金属を更に含みうる。例えば、III－II－V族化合物としてＩｎＺｎＰなどが選択されてもよい。

【0080】

IV－VI族化合物は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、及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と、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、及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と、ＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅ、及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とからなる群より選択されうる。IV族元素は、Ｓｉ、Ｇｅ、及びこれらの混合物からなる群より選択されうる。IV族化合物は、ＳｉＣ、ＳｉＧｅ、及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でありうる。

【0081】

ここで、二元化合物、三元化合物、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。また、一つの量子ドットが他の量子ドットを囲むコア／シェル構造を有してもよい。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。

【0082】

いくつかの実施例において、量子ドットは上述したナノ結晶を含むコア、及び前記コアを囲むシェルを含むコア－シェル構造を有する。前記量子ドットのシェルは、前記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、及び／または量子ドットに電気泳動特性を与えるためのチャージング層（ｃｈａｒｇｉｎｇ ｌａｙｅｒ）の役割をする。前記シェルは単層(single-layer)または多重層(multi-layer)である。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を有する。前記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。

【0083】

例えば、前記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などの三元化合物などが挙げられるが、本発明はこれに限らない。

【0084】

また、前記半導体化合物は、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＴｅＳ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＳｂ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、ＡｌＰ、ＡｌＳｂなどが挙げられるが、本発明はこれに限らない。

【0085】

量子ドットは、約４５ｎｍ以下、好ましくは約４０ｎｍ以下、より好ましくは約３０ｎｍ以下の発光波長スペクトルの半値幅（ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ、ＦＷＨＭ）を有し、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介して発光される光は全方向に放出されるゆえ、光視野角が向上される。

【0086】

また、量子ドットの形態は、当分野で一般的に使用する形態のものであって、特に限られないが、より詳しくは、球状、ピラミッド状、多腕（ｍｕｌｔｉ－ａｒｍ）状、立方体（ｃｕｂｉｃ）のナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤ、ナノ繊維、ナノ板状粒子などの形態のものを使用してもよい。

【0087】

量子ドットは粒子のサイズによって放出する光の色相が調節されるが、それによって量子ドットは青色、赤色、緑色など多様な発光色相を有する。量子ドットの粒子サイズが小さいほど短波長領域の光を発光する。例えば、緑色光を放出する量子ドットの粒子サイズは赤色光を放出する量子ドットの粒子サイズより小さく、青色光を放出する量子ドットの粒子サイズは緑色光を放出する量子ドットの粒子サイズより小さい。

【0088】

光制御層ＣＣＬに含まれる複数の光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇそれぞれは散乱体ＳＰを更に含む。第１光制御部ＣＣＰ－Ｂは第１量子ドットＱＤ１と散乱体ＳＰを含み、第２光制御部ＣＣＰ－Ｇは第２量子ドットＱＤ２と散乱体ＳＰを含み、第３光制御部ＣＣＰ－Ｒは第３量子ドットＱＤ３と散乱体ＳＰを含む。但し、これに限らず、第１光制御部ＣＣＰ－Ｂにおいて、第１量子ドットＱＤ１は省略されて、第１光制御部ＣＣＰ－Ｂは散乱体ＳＰのみを含んでもよい。

【0089】

散乱体ＳＰは無機粒子である。例えば、散乱体ＳＰは、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、及び中空シリカのうち少なくとも一つを含んでもよい。散乱体ＳＰは、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、及び中空シリカのうち少なくともいずれか一つを含むか、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、及び中空シリカのうちから選択される２種以上の物質が混合されたものである。

【0090】

第１光制御部ＣＣＰ－Ｂ、第２光制御部ＣＣＰ－Ｇ、及び第３光制御部ＣＣＰ－Ｒそれぞれは、量子ドットＱＤ１、ＱＤ２、ＱＤ３及び散乱体ＳＰを分散させるベース樹脂ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３を含む。一実施例において、第１光制御部ＣＣＰ－Ｂは第１ベース樹脂ＢＲ１内に分散されている第１量子ドットＱＤ１と散乱体ＳＰを含み、第２光制御部ＣＣＰ－Ｇは第２ベース樹脂ＢＲ２内に分散されている第２量子ドットＱＤ２と散乱体ＳＰを含み、第３光制御部ＣＣＰ－Ｒは第３ベース樹脂ＢＲ３内に分散されている第３量子ドットＱＤ３と散乱体ＳＰを含む。ベース樹脂ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３は量子点ＱＤ１、ＱＤ２、ＱＤ３及び散乱体ＳＰが分散される媒質であって、一般にバインダと称される多様な樹脂組成物からなる。例えば、ベース樹脂ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３はアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂などである。ベース樹脂ＢＲ１、ＢＲ２、ＢＲ３は透明樹脂である。一実施例において、第１ベース樹脂ＢＲ１、第２ベース樹脂ＢＲ２、及び第３ベース樹脂ＢＲ３それぞれは互いに同じであるか異なる。

【0091】

隔壁ＢＫは、光制御層ＣＣＬと重畳する画素領域ＰＸＡ－Ｒ、ＰＸＡ－Ｂ、ＰＸＡ－Ｇそれぞれを区分する開口部を定義する。光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇは隔壁ＢＫに定義された開口部を充填する。一方、隔壁ＢＫは、光吸収物質を含んで形成されるか、ブラック顔料またはブラック染料を含んで形成される。

【0092】

一実施例による光制御部材ＣＣＭはカラーフィルタ層ＣＦＬを更に含む。カラーフィルタ層ＣＦＬは上部ベース層ＢＬと光制御層ＣＣＬとの間に配置される。カラーフィルタＣＦＬは遮光部ＢＭとフィルタＣＦ－Ｂ、ＣＦ－Ｇ、ＣＦ－Ｒとを含む。カラーフィルタ層ＣＦＬは、第１波長の光を透過させる第１フィルタＣＦ－Ｂと、第２波長の光を透過させる第２フィルタＣＦ－Ｇと、第３波長の光を透過させる第３フィルタＣＦ－Ｒとを含む。例えば、第１フィルタＣＦ－Ｂは青色フィルタ、第２フィルタＣＦ－Ｇは緑色フィルタで、第３フィルタＣＦ－Ｒは赤色フィルタであってもよい。フィルタＣＦ－Ｂ、ＣＦ－Ｇ、ＣＦ－Ｒそれぞれは、高分子感光樹脂と、顔料または染料を含む。第１フィルタＣＦ－Ｂは青色の顔料または染料を含み、第２フィルタＣＦ－Ｇは緑色の顔料または染料を含み、第３フィルタＣＦ－Ｒは赤色の顔料または染料を含む。一方、実施例はこれに限らず、第１フィルタＣＦ－Ｂは顔料または染料を含まなくてもよい。第１フィルタＣＦ－Ｂは高分子感光樹脂を含み、顔料または染料を含まない。第１フィルタＣＦ－Ｂは透明である。第１フィルタＣＦ－Ｂは透明感光樹脂からなる。

【0093】

また、一実施例において、第２フィルタＣＦ－Ｇと第３フィルタＣＦ－Ｒは黄色（ｙｅｌｌｏｗ）フィルタである。第２フィルタＣＦ－Ｇと第３フィルタＣＦ－Ｒは互いに区分されずに一体で提供される。

【0094】

遮光部ＢＭはブラックマトリクスである。遮光部ＢＭは、ブラック顔料またはブラック染料を含む有機遮光物質または無機遮光物質を含んで形成される。遮光部ＢＭは光漏れ現象を防止し、隣接するフィルタＣＦ－Ｂ、ＣＦ－Ｇ、ＣＦ－Ｒの間の境界を区分する。また、一実施例において、遮光部ＢＭは青色フィルタで形成される。複数の遮光部ＢＭそれぞれは複数の隔壁ＢＫそれぞれに対応して重畳する。

【0095】

第１乃至第３フィルタＣＦ－Ｂ、ＣＦ－Ｇ、ＣＦ－Ｒそれぞれは、青色画素領域ＰＸＡ－Ｂ、緑色画素領域ＰＸＡ－Ｇ、及び赤色画素領域ＰＸＡ－Ｒそれぞれに対応して配置される。

【0096】

カラーフィルタ層ＣＦＬの上には上部ベース層ＢＬが配置される。上部ベース層ＢＬは、カラーフィルタ層ＣＦＬ及び光制御層ＣＣＬなどが配置されるベース面を提供する部材である。上部ベース層ＢＬは、ガラス基板、金属基板、プラスチック基板などである。しかし、実施例はこれに限らず、上部ベース層ＢＬは無機層、有機層、または複合材料層であってもよい。また、図示とは異なって、一実施例において上部ベース層ＢＬは省略されてもよい。

【0097】

図示していないが、カラーフィルタ層ＣＦＬは低屈折層を更に含む。低屈折層はフィルタＣＦ－Ｂ、ＣＦ－Ｇ、ＣＦ－Ｒと光制御層ＣＣＬとの間に配置される。低屈折層の屈折率は１．１以上１．５以下である。低屈折層の屈折率値は、低屈折層に含まれる中空無機粒子、及び／またはボイド（ｖｏｉｄ）などの割合によって調節される。

【0098】

図示していないが、表示モジュールＤＭは、カラーフィルタ層ＣＦＬの上部または下部に設置され、表示モジュールＤＭに入射する外部光を遮断する反射防止層を更に含む。反射防止層は外部光のうち一部を遮断する。反射防止層は外部光によって表示パネルＤＰから発生する反射光を低減させる。反射防止層は、例えば、偏光層である。一実施例において、表示モジュールＤＭは上部ベース層ＢＬの下部に配置される偏光層を更に含み、カラーフィルタ層ＣＦＬは省略されてもよい。

【0099】

光制御部材ＣＣＭは水分及び酸素などを遮断し、上部及び下部に配置される構成を保護するバッファ層ＢＦＬ１、ＢＦＬ２を更に含む。バッファ層ＢＦＬ１、ＢＦＬ２は第１バッファ層ＢＦＬ１と第２バッファ層ＢＦＬ２とを含む。第１バッファ層ＢＦＬ１は薄膜封止層ＴＦＥと光制御層ＣＣＬとの間に配置される。第２バッファ層ＢＦＬ２は光制御層ＣＣＬとカラーフィルタ層ＣＦＬとの間に配置される。

【0100】

第１バッファ層ＢＦＬ１は、光制御層ＣＣＬに水分及び／または酸素（以下、「水分／酸素」と称する）が浸透するのを防ぐ役割をする。第１バッファ層ＢＦＬ１は光制御層ＣＣＬの下部に配置され、光制御層ＣＣＬが水分／酸素に露出されることを遮断する。第１バッファ層ＢＦＬ１は少なくとも一つの無機層を含む。つまり、第１バッファ層ＢＦＬ１は無機物質を含んで形成される。例えば、第１バッファ層ＢＦＬ１は、シリコン窒化物、アルミニウム窒化物、ジルコニウム窒化物、チタン窒化物、ハフニウム窒化物、タンタル窒化物、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、チタン酸化物、錫酸化物、セリウム酸化物、及びシリコン酸窒化物や、光透過率が確保された金属薄膜などを含んで形成される。一方、第１バッファ層ＢＦＬ１は有機膜を更に含む。第１バッファ層ＢＦＬ１は単一層または複数の層からなる。

【0101】

第２バッファ層ＢＦＬ２は光制御層ＣＣＬ及びカラーフィルタ層ＣＦＬを保護する保護層である。第２バッファ層ＢＦＬ２は、シリコン窒化物、シリコン酸化物、シリコン酸窒化物のうち少なくとも一つの無機物を含む無機物層である。第２バッファ層ＢＦＬ２は単一層または複数の層からなる。

【0102】

図４ｂを参照すると、一実施例による表示モジュールＤＭ－１は、表示パネルＤＰと表示パネルＤＰの上に配置される光制御部材ＣＣＭ－１とを含み、光制御部材ＣＣＭ－１は光制御層ＣＣＬ－１とカラーフィルタ層ＣＦＬ－１とを含む。一実施例による表示モジュールＤＭ－１において、光制御層ＣＣＬ－１は表示パネルＤＰの上に配置される。光制御層ＣＣＬ－１は第１バッファ層ＢＦＬ１を間に挟んで表示パネルＤＰの上に配置される。

【0103】

光制御部材ＣＣＭ－１の光制御層ＣＣＬ－１は、複数の隔壁ＢＫと、隔壁ＢＫの間に配置される光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇとを含む。カラーフィルタ層ＣＦＬ－１は、遮光部ＢＭ－１とフィルタＣＦ－Ｒ１、ＣＦ－Ｂ１、ＣＦ－Ｇ１とを含む。

【0104】

図４ａに示した表示モジュールＤＭに比べ、図４ｂに示した一実施例による表示モジュールＤＭ－１は、上部ベース層ＢＬが省略され、光制御層ＣＣＬ－１及びカラーフィルタ層ＣＦＬ－１が薄膜封止層ＴＦＥの上面をベース面にして配置される実施例である。つまり、光制御層ＣＣＬ－１の光制御部ＣＣＰ－Ｒ、ＣＣＰ－Ｂ、ＣＣＰ－Ｇは表示パネルＤＰの上に連続工程で配置され、カラーフィルタ層ＣＦＬ－１のフィルタＣＦ－Ｒ１、ＣＦ－Ｂ１、ＣＦ－Ｇ１は光制御層ＣＣＬ－１の上に連続工程によって順次に形成される。

【0105】

図示していないが、カラーフィルタ層ＣＦＬ－１は低屈折層を含む。カラーフィルタ層ＣＦＬ－１に含まれる遮光部ＢＭ－１及びフィルタＣＦ－Ｒ１、ＣＦ－Ｂ１、ＣＦ－Ｇ１のうち一部は省略されてもよい。光制御部材ＣＣＭ－１は水分及び酸素などを遮断し、上部及び下部に配置される構成を保護するバッファ層ＢＦＬ１、ＢＦＬ２を更に含む。バッファ層ＢＦＬ１、ＢＦＬ２は、薄膜封止層ＴＦＥと光制御層ＣＣＬ－１との間に配置される第１バッファ層ＢＦＬ１と、光制御層ＣＣＬ－１とカラーフィルタ層ＣＦＬ－１との間に配置される第２バッファ層ＢＦＬ２と、を含む。

【0106】

図５及び図６ａ乃至図６ｄは、本発明の一実施例による発光素子を概略的に示す断面図である。以下、図５及び図６ａ乃至図６ｄを参照して本発明の一実施例に発光素子ＥＤ、ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３について説明する。

【0107】

図５を参照すると、発光素子ＥＤは、第１電極ＥＬ１と、第２電極ＥＬ２と、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間に配置されるｎ個のスタックＳＴ１、ＳＴｎとを含み、ｎは２以上の整数である。つまり、発光素子ＥＤは少なくとも２つ以上のスタックを含むが、例えば、２つのスタック、３つのスタック、または４つ以上のスタックを含んでもよい。

【0108】

一実施例の発光素子ＥＤは、少なくとも第１発光層ＢＥＭＬを含むスタックＳＴ１と、第２発光層ＧＥＭＬを含むスタックＳTｎとを必ず含む。本発明において、第１発光層ＢＥＭＬは第１波長の光を放出する発光層を意味し、第２発光層ＧＥＭＬは第２波長の光を放出する発光層を意味する。第１発光層及び第２発光層ＢＥＭＬ、ＧＥＭＬの図面符号に付いている数字（１、ｎ）は、各発光層が何番目のスタックに含まれるのかを意味する。但し、それぞれのスタックの順番は図５に限られない。

【0109】

複数のスタック層ＳＴ１、ＳＴｎのうち隣り合うスタックの間には電荷生成層ＣＧＬ１が配置される。電荷生成層ＣＧＬ１は、ｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ１及び／またはｎ型電荷生成層ｎ－ＣＧＬ１を含む。電荷生成層ＣＧＬ１は正孔及び／または電荷の移動を促す。

【0110】

以下、図６ａ乃至図６ｄを参照して、４つのスタックを含む一例示の発光素子ＥＤ、ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３について詳細に説明する。

【0111】

図６ａを参照すると、一実施例の発光素子ＥＤは、第１電極ＥＬ１と、第１電極ＥＬ１と向かい合う第２電極ＥＬ２と、第１電極ＥＬ１と第２電極ＥＬ２との間に配置される複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４とを含む。複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４は、第１スタックＳＴ１と、第２スタックＳＴ２と、第３スタックＳＴ３と、第４スタックＳＴ４とを含む。第１スタックＳＴ１、第２スタックＳＴ２、第３スタックＳＴ３、及び第４スタックＳＴ４それぞれは発光層を含む。図６ａでは発光素子ＥＤが計４つのスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴＳ４を含むと例示的に示したが、これに限らず、発光素子ＥＤは２つ、３つ、または５つ以上のスタックを含んでもよい。例えば、図６ａに示した発光素子ＥＤの構造において、第２スタックＳＴ２及び第３スタックＳＴ３は省略され、第１スタックＳＴ１及び第４スタックＳＴ４の２つのスタックを有する発光素子の構造が提供されてもよい。

【0112】

一実施例の発光素子ＥＤにおいて、第１電極ＥＬ１と複数の発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３、ＧＥＭＬ４－１との間には正孔輸送領域ＨＴＲが配置される。第２電極ＥＬ２と複数の 発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３、ＧＥＭＬ４－２との間には電子輸送領域ＥＴＲが配置される。一実施例において、発光素子ＥＤは第１電極ＥＬ１から第２電極ＥＬ２の方向に光を出射する。一実施例の発光素子ＥＤは、光を出射する方向を基準に、正孔輸送領域ＨＴＲが複数の 発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３、ＧＥＭＬ４－１の下部に配置され、電子輸送領域ＥＴＲが複数の 発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３、ＧＥＭＬ４の上部に配置される構造を例示的に示している。但し、これに限らず、光を出射する方向を基準に、電子輸送領域ＥＴＲが複数の発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３、ＧＥＭＬ４－１の下部に配置され、正孔輸送領域ＨＴＲが複数の発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３、ＧＥＭＬ４－２の上部に配置される逆の（Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）素子構造を有してもよい。

【0113】

一実施例による発光素子ＥＤは、複数のスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４の間に配置される電荷生成層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３を含む。一実施例による発光素子ＥＤは、第１スタックＳＴ１と第２スタックＳＴ２との間に配置される第１電荷生成層ＣＧＬ１と、第２スタックＳＴ２と第３スタックＳＴ３との間に配置される第２電荷生成層ＣＧＬ２と、第３スタックＳＴ２と第４スタックＳＴ３との間に配置される第３電荷生成層ＣＧＬ３と、を含む。

【0114】

電荷生成層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３は、電圧が印加されたら酸化－還元反応によって錯体を形成することで電荷（電子及び正孔）を生成する。そして、電荷生成層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３は、生成された電荷を隣接したスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４それぞれに提供する。電荷生成層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３は隣接したそれぞれのスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４から発生する電流の効率を倍に増加させ、隣接したスタックＳＴ１、ＳＴ２、ＳＴ３、ＳＴ４の間で電荷の均衡を調節する役割をする。

【0115】

電荷生成層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３それぞれは、ｎ型電荷生成層電荷生成層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３とｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３が互いに接合された層構造を有する。第１電荷生成層ＣＧＬ１は、第１ｎ型電荷生成層ｎ－ＣＧＬ１と第１ｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ１が互いに接合した層構造を有する。第２電荷生成層ＣＧＬ２は、第２ｎ型電荷生成層ｎ－ＣＧＬ２と第２ｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ２が互いに接合した層構造を有する。第３電荷生成層ＣＧＬ３は、第３ｎ型電荷生成層ｎ－ＣＧＬ３と第３ｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ３が互いに接合した層構造を有する。

【0116】

ｎ型電荷生成層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３は隣接したスタックに電荷を提供する電荷生成層である。ｎ型電荷生成層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３はベース物質にｎ－ドーパントがドーピングされた層である。ｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３は隣接したスタックに正孔を提供する電荷生成層である。図示していないが、ｎ型電荷生成層電荷生成層ｎ－ＣＧＬ１、ｎ－ＣＧＬ２、ｎ－ＣＧＬ３とｐ型電荷生成層ｐ－ＣＧＬ１、ｐ－ＣＧＬ２、ｐ－ＣＧＬ３との間にはバッファ層が更に配置される。

【0117】

電荷生成層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３それぞれはｎ型アリールアミン系物質を含むか、ｐ型金属酸化物を含む。例えば、電荷生成層ＣＧＬ１、ＣＧＬ２、ＣＧＬ３それぞれはアリールアミン系物質の有機化合物、金属、金属の酸化物、炭化物、フッ化物、またはこれらの混合物からなる電荷発生化合物を含む。

【0118】

例えば、アリールアミン系の有機化合物はα－ＮＰＤ、２－ＴＮＡＴＡ、ＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ｓｐｉｒｏ－ＴＡＤ、またはｓｐｉｒｏ－ＮＰＢである。例えば、金属はセシウム（Ｃｓ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、バリウム（Ｂａ）、またはリチウム（Ｌｉ）である。また、例えば、金属の酸化物、炭化物、及びフッ化物はＲｅ_２Ｏ_７、ＭｏＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５、ＷＯ_３、ＴｉＯ_２、Ｃｓ_２ＣＯ_３、ＢａＦ、ＬｉＦ、またはＣｓＦである。

【0119】

一実施例による発光素子ＥＤにおいて、第１スタックＳＴ１、第２スタックＳT２、及び第３スタックＳＴ３それぞれには第１波長の光を放出する第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３が含まれる。第１波長の光は青色波長領域の光である。一実施例において、第１波長は４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である。第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３は４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長の光を発光する有機材料を含む。第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３は、例えばホスト及びドーパントを含む。

【0120】

第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３は単一層構造を有する。第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３は第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２のような二重層構造を有しない。単一層構造を有する第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３は１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の厚さを有するが、但し、これに限らない。

【0121】

一実施例による発光素子ＥＤにおいて、第４スタックＳＴ４には第２波長の光を放出する第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２が含まれる。第２波長の光は緑色波長領域の光である。一実施例において、第２波長は５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下である。

【0122】

第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２は二重層構造を有する。一実施例において、二重層構造のうち一つの層ＧＥＭＬ４－１は正孔輸送性の第１ホスト（以下、正孔輸送性ホスト）を含み、残りの一つの層ＧＥＭＬ４－２は電子輸送性の第２ホスト（以下、電子輸送性ホスト）を含む。正孔輸送性ホストは分子構造内に正孔輸送性部分構造を有する物質である。電子輸送性ホストは分子構造内に電子輸送性部分構造を有する物質である。二重層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２それぞれの間には他の層は配置されず、二重層が互いに接触する。

【0123】

第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２は第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１と第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２とを含む。第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１及び第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２は互いに接触する層である。第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２は１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下の厚さを有する。第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１及び第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２それぞれは５ｎｍ以上２５ｎｍ以下の厚さを有する。第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１及び第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２は互いに同じ厚さを有する。但し、これに限らず、第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１及び第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２は互いに異なる厚さを有してもよい。

【0124】

第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１は正孔輸送性ホスト物質と第２波長の光を発光する第１ドーパントを含み、第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２は電子輸送性ホスト物質と第２波長の光を発光する第２ドーパントを含む。一実施例において、第１ドーパント及び第２ドーパントは互いに異なる物質である。但し、これに限らず、第１ドーパント及び第２ドーパントは互いに同じであってもよい。

【0125】

一実施例による発光素子ＥＤにおいて、第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１に含まれる正孔輸送性ホストと第１ドーパントのＨＯＭＯ（Ｈｉｇｈｅｓｔ Ｏｃｃｕｐｉｅｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位差は０．２ｅＶ以下であり、第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２に含まれる電子輸送性ホストと第２ドーパントのＨＯＭＯエネルギー準位差は０．１ｅＶ以上である。

【0126】

一実施例による発光素子ＥＤにおいて、第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１は下記化合物群ＨＴのうちいずれか一つをホストとして含む。但し、これに限らない。

【0127】

＜化合物群ＨＴ＞
（１）化合物ＨＴ－１～９

【0128】

（２）化合物ＨＴ－１０～１５

【0129】

一実施例による発光素子ＥＤにおいて、第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２は下記化合物群ＥＴのうちいずれか一つをホストとして含む。但し、これに限らない。

【0130】

＜化合物群ＥＴ＞

【0131】

一実施例による発光素子ＥＤにおいて、第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１に含まれる第１ドーパントは中心金属が白金（Ｐｔ）である有機金属化合物を含む。

【0132】

一実施例において、第１ドーパントは下記化学式Ｍ－ａで表される。

【0133】

＜化学式Ｍ－ａ＞

【0134】

前記化学式Ｍ－ａにおいて、Ｑ_１及びＱ_４は、それぞれ独立してＣまたはＮであり、環Ｃ１乃至Ｃ４は、それぞれ独立して、置換または非置換の環形成炭素数５以上３０以下の炭化水素環、または置換または非置換の環形成炭素数２以上３０以下ヘテロ環である。Ｌ_２１乃至Ｌ_２４は、それぞれ独立して、直接結合、

置換または非置換の炭素数１以上２０以下の２価のアルキル基、置換または非置換の環形成の炭素数６以上３０以下のアリーレン基、または置換または非置換の環形成の炭素数２以上３０以下のヘテロアリーレン基であり、ｅ１乃至ｅ４はそれぞれ独立して０または１である。Ｒ_３１乃至Ｒ_３９は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、置換または非置換のアミン基、置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の環形成の炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換また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であるか、または隣接する基と互いに結合して環（リング）を形成するのであり、ｄ１乃至ｄ４はそれぞれ独立して０以上４以下の整数である。

【0135】

化学式Ｍ－ａで表される化合物は、下記化合物群Ｍ－ａのうちのいずれか一つで表されうる。しかし、下記化合物は例示的なものであって、化学式Ｍ－ａで表される化合物は下記化合物で表されるものに限られるのでない。

【0136】

＜化合物群Ｍ－ａ＞

【0137】

一実施例による発光素子ＥＤにおいて、第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２に含まれる第２ドーパントは中心金属がイリジウム（Ｉｒ）である有機金属化合物を含みうる。

【0138】

一実施例において、第２ドーパントは下記化学式Ｍ－ｂで表されうる。

【0139】

＜化学式Ｍ－ｂ＞

【0140】

前記化学式Ｍ－ｂにおいて、Ｙ_１乃至Ｙ_４、及びＺ_１乃至Ｚ_４はそれぞれ独立してＣＲ_１またはＮであり、Ｒ_１乃至Ｒ_４は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換または非置換のアミン基、置換または非置換のチオ基、置換または非置換のオキシ基、置換または非置換の炭素数１以上２０以下のアルキル基、置換または非置換の炭素数２以上２０以下のアルケニル基、置換または非置換の環形成の炭素数６以上３０以下のアリール基、または置換または非置換の環形成の炭素数２以上３０以下のヘテロアリールであるか、または隣接する基と互いに結合して環を形成するのでありうる。化学式Ｍ－ｂにおいて、ｍは０または１で、ｎは２または３である。化学式Ｍ－ｂにおいて、ｍが０であればｎは３で、ｍが１であればｎは２である。

【0141】

化学式Ｍ－ｂで表される化合物は、下記化合物群Ｍ－ｂのうちのいずれか一つで表されうる。しかし、下記化合物は例示的なものであって、化学式Ｍ－ｂで表される化合物は下記化合物に限られるのでない。

【0142】

＜化合物群Ｍ－ｂ＞
（１）化合物Ｍ－ｂ1～Ｍ－ｂ7

【0143】

（２）化合物Ｍ－ｂ8～Ｍ－ｂ25

【0144】

第１スタックＳＴ１は、第１電極ＥＬ１から提供される正孔を第１発光層ＢＥＭＬ１に輸送する正孔輸送領域ＨＴＲと、第１電荷生成層ＣＧＬ１から生成された電子を第１発光層ＢＥＭＬ１に輸送する第１中間電子輸送領域と、を更に含みうる。

【0145】

正孔輸送領域ＨＴＲは、第１電極ＥＬ１の上に配置される正孔注入層ＨＩＬと、正孔注入層ＨＩＬの上に配置される正孔輸送層ＨＴＬと、を含みうる。正孔輸送層ＨＴＬは第１発光層ＢＥＭＬ１の下面に接触しうる。但し、これに限らず、正孔輸送領域ＨＴＲは正孔輸送層ＨＴＬの上に配置される正孔側追加層を更に含んでもよい。正孔側追加層は、正孔バッファ層と、発光補助層と、電子阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。正孔バッファ層は、発光層から放出される光の波長による共振距離を補償して、光放出効率を増加させる層でありうる。電子阻止層は、電子輸送領域から正孔輸送領域への電子注入を防止する役割をする層でありうる。

【0146】

第１中間電子輸送領域は、第１－１発光層ＢＥＭＬ１の上に配置される第１中間電子輸送層ＭＥＴＬ１を含みうる。第１中間電子輸送層ＭＥＴＬ１は第１－１発光層ＢＥＭＬ１と第１電荷生成層ＣＧＬ１との間に配置され、第１－１発光層ＢＥＭＬ１及び第１電荷生成層ＣＧＬ１それぞれと接触しうる。但し、これに限らず、第１中間電子輸送領域は、第１中間電子輸送層ＭＥＴＬ１と第１－１発光層ＢＥＭＬ１との間に配置される第１中間電子側追加層を更に含んでもよい。第１中間電子側追加層は、電子バッファ層と、正孔阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。また、第１中間電子輸送層ＭＥＴＬ１と第１電荷生成層ＣＧＬ１との間には第１中間電子注入層が配置されてもよい。

【0147】

第２スタックＳＴ２は、第１電荷生成層ＣＧＬ１から生成された正孔を第１－２発光層ＢＥＭＬ２に輸送する第１中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１と、第２電荷生成層ＣＧＬ２から提供される電子を第１－２発光層ＢＥＭＬ２に輸送する第２中間電子輸送領域を更に含みうる。

【0148】

第１中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１は、第１電荷生成層ＣＧＬ１の上に配置される第１中間正孔注入層ＭＨＩＬ１と、第１中間正孔注入層ＭＨＩＬ１の上に配置される第１中間正孔輸送層ＭＨＴＬ１と、を含みうる。第１中間正孔輸送層ＭＨＴＬ１は第１－２発光層ＢＥＭＬ２の下面に接触しうる。但し、これに限らず、第１中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１は第１中間正孔輸送層ＭＨＴＬ１の上に配置される第１中間正孔側追加層を更に含んでもよい。第１中間正孔側追加層は、正孔バッファ層と、発光補助層と、電子阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。

【0149】

第２中間電子輸送領域は、第１－２発光層ＢＥＭＬ２の上に配置される第２中間電子輸送層ＭＥＴＬ２を含みうる。第２中間電子輸送層ＭＥＴＬ２は第１－２発光層ＢＥＭＬ２と第２電荷生成層ＣＧＬ２との間に配置され、第１－２発光層ＢＥＭＬ２及び第２電荷生成層ＣＧＬ２それぞれと接触しうる。但し、これに限らず、第２中間電子輸送領域は、第２中間電子輸送層ＭＥＴＬ２と第１－２発光層ＢＥＭＬ２との間に配置される第２中間電子側追加層を更に含んでもよい。第２中間電子側追加層は、電子バッファ層と、正孔阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。また、第２中間電子輸送層ＭＥＴＬ２と第２電荷生成層ＣＧＬ２との間には第２中間電子注入層が配置されてもよい。

【0150】

第３スタックＳＴ３は、第２電荷生成層ＣＧＬ２から生成された正孔を第１－３発光層ＢＥＭＬ３に輸送する第２中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ２と、第３電荷生成層ＣＧＬ３から提供される電子を第１－３発光層ＢＥＭＬ３に輸送する第２中間電子輸送領域を更に含みうる。

【0151】

第２中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ２は、第２電荷生成層ＣＧＬ２の上に配置される第２中間正孔注入層ＭＨＩＬ２と、第２中間正孔注入層ＭＨＩＬ２の上に配置される第２中間正孔輸送層ＭＨＴＬ２と、を含みうる。第２中間正孔輸送層ＭＨＴＬ２は第１－３発光層ＢＥＭＬ３の下面に接触しうる。但し、これに限らず、第２中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ２は第２中間正孔輸送層ＭＨＴＬ２の上に配置される第２中間正孔側追加層を更に含んでもよい。第２中間正孔側追加層は、正孔バッファ層と、発光補助層と、電子阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。

【0152】

第３中間電子輸送領域は、第１－３発光層ＢＥＭＬ３の上に配置される第３中間電子輸送層ＭＥＴＬ３を含みうる。第３中間電子輸送層ＭＥＴＬ３は第１－３発光層ＢＥＭＬ３と第３電荷生成層ＣＧＬ３との間に配置され、第１－３発光層ＢＥＭＬ３及び第３電荷生成層ＣＧＬ３それぞれと接触しうる。但し、これに限らず、第３中間電子輸送領域は、第３中間電子輸送層ＭＥＴＬ３と第１－３発光層ＢＥＭＬ３との間に配置される第３中間電子側追加層を更に含んでもよい。第３中間電子側追加層は、電子バッファ層と、正孔阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。また、第３中間電子輸送層ＭＥＴＬ３と第３電荷生成層ＣＧＬ３との間には第３中間電子注入層が配置されてもよい。

【0153】

第４スタックＳＴ４は、第３電荷生成層ＣＧＬ３から生成された正孔を第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２に輸送する第３中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ３と、第２電極ＥＬ２から提供される電子を第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２に輸送する電子輸送領域ＥＴＲを更に含みうる。

【0154】

第３中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ３は、第３電荷生成層ＣＧＬ３の上に配置される第３中間正孔注入層ＭＨＩＬ３と、第３中間正孔注入層ＭＨＩＬ３の上に配置される第３中間正孔輸送層ＭＨＴＬ３と、を含みうる。第３中間正孔輸送層ＭＨＴＬ３は第２発光層ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２の下面に接触しうる。但し、これに限らず、第３中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ３は第３中間正孔輸送層ＭＨＴＬ３の上に配置される第３中間正孔側追加層を更に含んでもよい。第３中間正孔側追加層は、正孔バッファ層と、発光補助層と、電子阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。

【0155】

電子輸送領域ＥＴＲは、第２発光層ＧＥＭＬの上に配置される電子輸送層ＥＴＬと、電子輸送層ＥＴＬの上に配置される電子注入層ＥＩＬと、を含みうる。電子輸送層ＥＴＬは第２発光層ＧＥＭＬと接触しうる。但し、これに限らず、電子輸送領域ＥＴＲは電子輸送層ＥＴＬと第２発光層ＧＥＭＬとの間に配置される電子側追加層を更に含んでもよい。電子側追加層は、電子バッファ層と、正孔阻止層とのうち少なくとも一つを含みうる。

【0156】

図６ｂを参照すると、一実施例の発光素子ＥＤ－１は、図６ａに示した発光素子ＥＤに比べ、複数の第２発光層ＧＥＭＬ３－１、ＧＥＭＬ３－２、ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２を含みうる。一方、それぞれのスタックに含まれる第２発光層ＧＥＭＬ３－１、ＧＥＭＬ３－２、ＧＥＭＬ４－１、ＧＥＭＬ４－２がいずれも二重層構造を有すると示したが、第３スタックＳＴ３及び第４スタックＳＴ４のうちのいずれか一つが二重層構造を有し、他の一つは単一層構造を有してもよい。

【0157】

図６ｃ及び図６ｄを参照すると、一実施例の発光素子ＥＤ－２、ＥＤ－３は図６ａに示した発光素子ＥＤに比べ、第２発光層ＧＥＭＬが第４スタックＳＴ４に含まれずに他のスタックに含まれうる。例えば、図６ｃ示した一実施例の発光素子ＥＤ－２のように、第３スタックＳＴ３が第２発光層ＧＥＭＬ－１、ＧＥＭＬ－２を含み、第１スタックＳＴ１、第２スタックＳＴ２、及び第４スタックＳＴ４それぞれが第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ４を含んでもよい。または、図６ｄ示した一実施例の発光素子ＥＤ－３のように、第１スタックＳＴ１が第２発光層ＧＥＭＬ１－１、ＧＥＭＬ１－２を含み、第２スタックＳＴ２、第３スタックＳＴ３、及び第４スタックＳＴ４それぞれが第１発光層ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３、ＢＥＭＬ４を含んでもよい。図示していないが、第２スタックＳＴ２が第２発光層ＧＥＭＬを含み、残りの第１スタックＳＴ１、第３スタックＳＴ３、及び第４スタックＳＴ４それぞれが第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ３、ＢＥＭＬ４を含んでもよい。

【0158】

図６ａ乃至図６ｄを共に参照すると、一実施例による発光素子ＥＤ、ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３において、第１電極ＥＬ１は導電性を有する。第１電極ＥＬ１は金属材料、金属合金、または導電性化合物からなりうる。第１電極ＥＬ１はアノード（ａｎｏｄｅ）またはカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）でありうる。しかし、実施例はこれに限られるのでない。また、第１電極ＥＬ１は画素電極でありうる。

【0159】

一実施例による発光素子ＥＤ、ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３において、第１電極ＥＬ１は反射型電極でありうる。例えば、第１電極ＥＬ１は反射率が高いＡｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、またはこれらの化合物や混合物（例えば、ＡｇとＭｇの混合物）を含みうる。または、第１電極ＥＬ１は前記物質からなる反射膜及びＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）などからなる透明導電膜を含む複数の層構造でありうる。例えば、第１電極ＥＬ１はＩＴＯ／Ａｇの２層構造及びＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの３層構造を有してもよいが、これに限らない。また、実施例はこれに限らず、第１電極ＥＬ１は上述した金属材料、上述した金属材料のうちから選択された２種以上の金属材料の組み合わせ、または上述した金属材料の酸化物などを含んでもよい。第１電極ＥＬ１の厚さは約７０ｎｍ乃至約１０００ｎｍである。例えば、第１電極ＥＬ１の厚さは約１００ｎｍ乃至約３００ｎｍであってもよい。

【0160】

一実施例による発光素子ＥＤ、ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３において、正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３は、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層、または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有しうる。

【0161】

正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３それぞれは、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（Ｌａｎｇｍｕｉｒ－Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）、インクジェットプリント法、レーザプリント法、レーザ熱転写法（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ、ＬＩＴＩ）などのような多様な方法を利用して形成されうる。

【0162】

正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３のそれぞれは、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、トリフェニルアミンを含むポリエーテルケトン（ＴＰＡＰＥＫ）、４－イソプロピル－４’－などを含みうる。

【0163】

正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３のそれぞれは、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’－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）、ＴＣＴＡ（４、４’、４”－トリス（Ｎ－カルバゾリル）トリフェニルアミン）などといったトリフェニルアミン系誘導体、ｍＣＰ（１，３－ビス（Ｎ－カルバゾリル）ベンゼン）などを含んでもよい。

【0164】

また、正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３のそれぞれは、ＣｚＳｉ（９－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－３，６－ビス（トリフェニルシリル）－９Ｈ－（カルバゾール）、ＣＣＰ（９－フェニル－９Ｈ－３，９’－ビカルバゾール）、またはｍＤＣＰ（１，３－ビス（１，８－ジメチル－９Ｈカルバゾール－９－イル）ベンゼン）などを含む。

【0165】

正孔輸送領域ＨＴＲは、上述した正孔輸送領域の化合物を、正孔孔注入層ＨＩＬ、正孔輸送層ＨＴＬ、及び正孔側追加層のうちの少なくとも一つに含みうる。中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３は、上述した正孔輸送領域の化合物を、中間正孔注入層ＭＨＩＬ１、ＭＨＩＬ２、ＭＨＩＬ３、中間正孔輸送層ＭＨＴＬ１、ＭＨＴＬ２、ＭＨＴＬ３、及び中間正孔側追加層のうちの少なくとも一つに含みうる。

【0166】

正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３のそれぞれの厚さは、約１０ｎｍ乃至約１０００ｎｍ、例えば、約１０ｎｍ乃至約５００ｎｍでありうる。正孔注入層ＨＩＬ及び中間正孔注入層ＭＨＩＬ１、ＭＨＩＬ２、ＭＨＩＬ３それぞれの厚さは、例えば、約５ｎｍ乃至約１００ｎｍでありうる。正孔輸送層ＨＴＬ及び中間正孔輸送層ＭＨＴＬ１、ＭＨＴＬ２、ＭＨＴＬ３それぞれの厚さは、約５ｎｍ乃至約１００ｎｍでありうる。正孔輸送領域ＨＴＲが正孔側追加層を含む場合、正孔側追加層の厚さは約１ｎｍ乃至約１００ｎｍでありうる。中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３が中間正孔側追加層を含む場合、中間正孔側追加層の厚さは約１ｎｍ乃至約１００ｎｍでありうる。正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３と、これらに含まれる各層の厚さが上述した範囲を満足すれば、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の正孔輸送特性が得られる。

【0167】

正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３のそれぞれは、上述した物質以外に、導電性を向上するために電荷生成物質を更に含みうる。電荷発生物質は、正孔輸送領域ＨＴＲ及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３内に均一にまたは不均一に分散されているのでありうる。電荷発生物質は、例えば、ｐ型ドーパント（ｄｏｐａｎｔ）である。ｐ型ドーパントは、ハロゲン化金属化合物、キノン誘導体、金属酸化物及びシアノ基含有化合物のうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限られるのでない。例えば、ｐ－ドーパントはＣｕＩ及びＲｂＩなどのハロゲン化金属化合物、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）及びＦ４－ＴＣＮＱ（２，３，５，６－テトラフルオロ－７，７’，８，８－テトラシアノキノジメタン）などといったキノン誘導体、タングステン酸化物、及びモリブデン酸化物といった金属酸化物などが挙げられるが、実施例はこれに限られるのでない。

【0168】

第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３及び第２発光層ＧＥＭＬは、正孔輸送領域ＨＴＲまたは及び中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１、ＭＨＴＲ２、ＭＨＴＲ３の上に配置される。第１－１発光層ＢＥＭＬ１は正孔輸送領域ＨＴＲの上に提供され、第１－２発光層ＢＥＭＬ２は第１中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ１の上に提供され、第１－３発光層ＢＥＭＬ３は第２中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ２の上に提供され、第２発光層ＧＥＭＬは第３中間正孔輸送領域ＭＨＴＲ３に提供される。

【0169】

電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域のそれぞれは、第１発光層ＢＥＭＬ１、ＢＥＭＬ２、ＢＥＭＬ３及び第２発光層ＧＥＭＬの上に配置される。電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域のそれぞれは、単一物質からなる単一層、複数の互いに異なる物質からなる単一層または複数の互いに異なる物質からなる複数の層を有する多層構造を有しうる。

【0170】

電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域のそれぞれは、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェットプリント法、レーザプリント法、レーザ熱転写法（ＬＩＴＩ）などのような多様な方法を利用して形成されうる。

【0171】

電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域のそれぞれはアントラセン系化合物を含む。但し、これに限らず、電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域それぞれは、Ａｌｑ_３（トリス（８－ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）、Ｂｅｂｑ_２（ベリリウムビス（ベンゾキノリン－１０－オラート））、ＡＤＮ（９，１０－ジ（ナフタレン－２－イル）アントラセン）、ＢｍＰｙＰｈＢ（１，３－ビス［３，５－ジ（ピリジン－３－イル）フェニル］ベンゼン）、及びこれらの混合物を含む。

【0172】

また、電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域のそれぞれは、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、ＲｂＣｌ、ＲｂＩ、ＣｕＩ、ＫＩといったハロゲン化金属、Ｙｂといったランタン族金属、または前記ハロゲン化金属とランタン族金属の共蒸着材料を含みうる。例えば、電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域は共蒸着材料としてＫＩ：Ｙｂ、ＲｂＩ：Ｙｂなどを含んでもよい。一方、電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域はＬｉ_２Ｏ、ＢａＯのような金属酸化物、またはＬｉｑ（８－ヒドロキシ－リチウムキノラート）などが使用されてもよいが、実施例はこれに限らない。電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域それぞれは、電子輸送物質と絶縁性の有機金属塩（ｏｒｇａｎｏ ｍｅｔａｌ ｓａｌｔ)が混合された物質からなりうる。有機金属塩は、エネルギーバンドギャップ（ｅｎｅｒｇｙ ｂａｎｄ ｇａｐ)が約４ｅＶ以上の物質でありうる。詳しくは、例えば、有機金属塩は、酢酸金属塩（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔａｔｅ)、安息香酸金属塩（ｍｅｔａｌ ｂｅｎｚｏａｔｅ)、アセト酢酸金属塩（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）、金属アセチルアセトネート（ｍｅｔａｌ ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、またはステアリン酸金属塩（ｍｅｔａｌ ｓｔｅａｒａｔｅ）を含みうる。

【0173】

電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域のそれぞれは、上述した材料以外に、ＢＣＰ（２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）、及びＢｐｈｅｎ（４，７－ジフェニル－１，１０－フェナントロリン）のうち少なくとも一つを更に含んでもよいが、これに限らない。

【0174】

電子輸送領域ＥＴＲは、上述した電子輸送領域の化合物を電子注入層ＥＩＬまたは電子輸送層ＥＴＬに含む。電子輸送領域ＥＴＲが電子側追加層を含めば、電子側追加層に上述した物質を含みうる。中間電子輸送領域は、上述した電子輸送領域の化合物を中間電子輸送層ＭＥＴＬ１、ＭＥＴＬ２、ＭＥＴＬ３に含みうる。中間電子輸送領域は、上述した電子輸送領域の化合物を中間電子側追加層または中間電子注入層に含んでもよい。

【0175】

電子輸送領域ＥＴＲ及び中間電子輸送領域のそれぞれの厚さは、例えば、約１００ｎｍ乃至約１５０ｎｍである。電子輸送層ＥＴＬの厚さは、約０．１ｎｍ乃至約１００ｎｍ、例えば、約０．３ｎｍ乃至約５０ｎｍである。電子輸送層ＨＴＬの厚さが上述したような範囲を満足すれば、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の電子輸送特性が得られる。電子注入層ＥＩＬの厚さは、約０．１ｎｍ乃至約１０ｎｍ、約０．３ｎｍ乃至約０．９ｎｍである。電子注入層ＥＩＬの厚さが上述したような範囲を満足すれば、実質的な駆動電圧の上昇なしに満足できる程度の電子注入特性が得られる。中間正孔輸送領域に含まれる中間電子輸送層ＭＥＴＬ１、ＭＥＴＬ２、ＭＥＴＬ３の厚さは、約０．１ｎｍ乃至約１００ｎｍ、例えば、約０．１ｎｍ乃至約５０ｎｍである。

【0176】

第２電極ＥＬ２は、電子輸送領域ＥＴＲの上に提供される。第２電極ＥＬ２は共通電極である。第２電極ＥＬ２はカソードまたはアノードであってもよいが、実施例はこれに限られるのでない。例えば、第１電極ＥＬ１がアノードであれば第２電極はカソードで、第１電極ＥＬ１がカソードであれば第２電極はアノードであってもよい。

【0177】

第２電極ＥＬ２は、半透過型電極または透過型電極でありうる。第２電極ＥＬ２が透過型電極であれば、第２電極ＥＬ２は透明金属酸化物、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＴＺＯなどからなりうる。

【0178】

第２電極ＥＬ２が半透過型電極または反射型電極であれば、第２電極ＥＬ２は、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｙｂ、Ｗ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、またはこれらを含む化合物や混合物（例えば、ＡｇＭｇ、ＡｇＹｂ、またはＭｇＡｇ）を含みうる。または、第２電極ＥＬ２は前記物質からなる反射膜や半透過膜、及びＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＴＺＯなどからなる透明導電膜を含む複数の層構造でありうる。例えば、第２電極ＥＬ２は上述した金属材料、上述した金属材料のうちから選択された２種以上の金属材料の組み合わせ、または上述した金属材料の酸化物などを含んでもよい。

【0179】

図示していないが、第２電極ＥＬ２は補助電極と連結されうる。第２電極ＥＬ２が補助電極と連結されれば、第２電極ＥＬ２の抵抗を減少させることができる。

【0180】

一方、一実施例の発光素子ＥＤ、ＥＤ－１、ＥＤ－２、ＥＤ－３の第２電極ＥＬ２の上にはキャッピング層ＣＰＬ更に配置されうる。キャピング層ＣＰＬは多層または単層を含みうる。

【0181】

一実施例において、キャッピング層ＣＰＬは有機層または無機層でありうる。例えば、キャッピング層ＣＰＬが無機物を含めば、無機物はＬｉＦなどのアルカリ金属化合物、ＭｇＦ_２などのアルカリ土類化合物、ＳｉＯＮ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｙなどを含んでもよい。

【0182】

例えば、キャッピング層ＣＰＬが有機物を含めば、有機物は、α－ＮＰＤ、ＮＰＢ、ＴＰＤ、ｍ－ＭＴＤＡＴＡ、Ａｌｑ_３、ＣｕＰｃ、ＴＰＤ１５（Ｎ４，Ｎ４，Ｎ４’，Ｎ４’－テトラ（ビフェニル－４－イル）ビフェニル－４，４’－ジアミン）、ＴＣＴＡ（４，４’，４”－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン）などを含むか、エポキシ樹脂、またはメタクリレートなどといったアクリレートを含んでもよい。但し、実施例はこれに限らず、キャッピング層ＣＰＬは下記のような化合物Ｐ１乃至Ｐ５のうちの少なくとも一つを含んでもよい。

【0183】

＜化合物Ｐ１乃至Ｐ５＞

【0184】

一方、キャッピング層ＣＰＬの屈折率は１．６以上でありうる。詳しくは、５５０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の波長範囲の光に対してキャッピング層ＣＰＬの屈折率は１．６以上でありうる。

【0185】

本発明の一実施例による発光素子は、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲の光を発光する第１発光層と、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長範囲の光を発光する第２発光層を含む一方、第１発光層は単一層構造を有し、第２発光層は正孔輸送性ホスト及び第１ドーパントを含む第１サブ発光層と、電子輸送性ホスト及び第２ドーパントを含む第２サブ発光層とを含む二重層構造を有する。第１サブ発光層はホストとドーパントのＨＯＭＯエネルギーレベルが小さく、ドーパントによる正孔トラップの発生を防ぐか減らすことができ、正孔が発光層に円滑に注入されて駆動電圧が改善されうる。また、三重項-三重項消滅（Ｔｒｉｐｌｅｔ－Ｔｒｉｐｌｅｔ Ａｎｎｉｈｉｌａｔｉｏｎ；ＴＴＡ）による効率低下を防ぐことができる。よって、本発明の一実施例による表示装置は表示効率及び素子寿命が改善されうる。

【0186】

以下では実施例及び比較例を参照しながら、本発明の一実施形態による発光素子の特性評価の結果を説明する。また、以下に示す実施例は本発明の理解を助けるための一例示であって、本発明の範囲はこれに限らない。

【0187】

＜発光素子の製作及び評価＞
下記実施及び例比較例３及び４において、図６ａのように、４２０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲の光を発光する第１発光層を含む第１スタック、第２スタック、及び第３スタックが積層され、５２０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の波長範囲の光を発光する第２発光層を含む第４スタックが、第３スタックの上に積層される、タンデム発光素子を製作した。第２発光層は、第１サブ発光層ＧＥＭＬ４－１及び第２サブ発光層ＧＥＭＬ４－２を含む。一方、比較例１及び２は第２発光層が単一層ＧＥＭＬ４からなることを除いては実施例の構成と同じである。

【0188】

実施例及び比較例の第２発光層に含まれる材料は表１のようである。第１ドーパントは上述したＭ－ａ－１８で、第２ドーパントはＭ－ｂ１３である。下記表１において、ΔＥはホストのＨＯＭＯエネルギーレベルとドーパントのＨＯＭＯエネルギーレベルの差の絶対値を意味する。

【0189】

【表1】

【0190】

実施例と比較例の評価結果を下記表２に示す。表２の発光素子の評価において、駆動電圧は、３５００ｎｉｔの輝度に当たる電圧値を示す。素子寿命は、発光素子の輝度が初期の９７％に落ちるまでにかかる時間を測定したものである。駆動電圧、発光効率、及び素子寿命は、比較例１の駆動電圧、輝度１００ｎｉｔにおける発光効率を基準に、相対的な比較値を示した。

【0191】

【表2】

【0192】

表２の結果を参照すると、実施例の発光素子は、比較例の発光素子に比べて、類似するかより低いレベルの駆動電圧を有し、発光効率及び素子寿命が上昇したことが分かった。また、実施例の発光素子は、輝度１００ｎｉｔにおける効率と、輝度１００００ｎｉｔにおける効率との差が大きくないため、ロールオフ(ｒｏｌｌ－ｏｆｆ)現象が低下することから、比較例に比べ、初期低輝度の効率が高輝度に行くほど低下する幅が、改善されることが分かる。

【0193】

これまで本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野における熟練した当業者または該当技術分野における通常の知識を有する者であれば、後述する請求の範囲に記載の本発明の思想及び技術領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更し得ることを理解できるはずである。よって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載の内容に限られず、特許請求の範囲によって決められるべきである。

【0194】

好ましい実施形態によると、下記のとおりである。

【0195】

本件の背景及び課題は下記(i)～(ii)のとおりである。

【0196】

(i) 有機発光表示装置(OLED)では、高い光度での発光のための高電流密度駆動時に発光効率が低下してしまう現象（ロールオフ）の改善が、従前より大きな課題となっていた。また、有機発光表示装置(OLED)では、通常または比較的低い光度での発光における発光効率の改善、及び、素子寿命（耐久年数）の改善も、引き続き、課題となっている。

【0197】

(ii) そこで、例えば特許文献１～２に示されるように、種々の提案がなされている。特許文献１では、燐光発生材料を2種以上用いること、及びこの2種の材料の電子親和力の差を特定の範囲にすることなどが提案されている。また、特許文献２では、発光波長の異なる２層以上の燐光発光層を配置するとともに、これら燐光発光層の間で、ホスト化合物の三重項エネルギーに差を設けることなどが提案されている。

【0198】

具体的な好ましい一実施形態によると、下記Ａ１～Ａ７のとおり、またはこれらからの少なくとも複数の組み合わせとすることができる。

【0199】

Ａ１ 上下の電極の間に、正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層を含む「スタック」を、複数層設けて、重なり合うようにする。

【0200】

Ａ２ 第１のグループのスタック（第１～３スタックST1-3）では、発光層が単層構造であり、第２のグループのスタック（第４スタックST4）では、２つの発光層が直接に重ねられた二重層構造とする。

【0201】

Ａ３ 二重層構造をなす２つのサブ発光層（GEML4-1～4-2）は、一方がホストとして正孔輸送性のものを含有し、他方がホストとして電子輸送性のものを含有する。

【0202】

Ａ４ 第１のグループのスタック（第１～３スタックST1-3）の発光層は、ドーパントとして、中心に白金(Pt)原子を有する錯体化合物などを用いて、青色燐光を発光する。また、第２のグループのスタック（第４スタックST4）中心にイリジウム(Ir)原子を有する錯体化合物などを用いて、緑色燐光を発光する。

【0203】

Ａ５ 第１のグループのスタック（第１～３スタックST1-3）の発光層におけるホスト-ドーパント間のHOMOレベルの差は０．２ｅＶより小さく、第２のグループのスタック（第４スタックST4）の発光層におけるホスト-ドーパント間のHOMOレベルの差は０．１ｅＶより大きい。

【0204】

Ａ６ 白金(Pt)系のドーパントには、化合物群Ｍ－ａのいずれかの化合物を用いることができ、イリジウム(Ir)系のドーパントには、化合物群Ｍ－ｂのいずれかの化合物を用いることができる。また、ホストには、化合物群ＥＴのいずれかの化合物を用いることができる。

【0205】

Ａ７ 第１及び第２のグループのスタックを含む発光素子層EDは、表示領域DAの全体に、同一の積層構造で配置される。そして、画素領域ごとに、適宜に、量子ドットなどを含有する波長変換層が配置される。

【符号の説明】

【0206】

ＢＳ：表示装置 ＥＤ：発光素子
ＥＬ１：第１電極 ＥＬ２：第２電極
ＢＥＭＬ１：第１－１発光層 ＢＥＭＬ２：第１－２発光層
ＢＥＭＬ３：第１－３発光層 ＧＥＭＬ：第２発光層
ＣＧＬ１：第１電荷生成層 ＧＥＭＬ４－１：第１サブ発光層
ＧＥＭＬ４－２：第２サブ発光層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6a】

【図6b】

【図6c】

【図6d】