JP6541089B2 - 有機発光素子 - Google Patents
有機発光素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6541089B2 JP6541089B2 JP2018509879A JP2018509879A JP6541089B2 JP 6541089 B2 JP6541089 B2 JP 6541089B2 JP 2018509879 A JP2018509879 A JP 2018509879A JP 2018509879 A JP2018509879 A JP 2018509879A JP 6541089 B2 JP6541089 B2 JP 6541089B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting device
- organic light
- layer
- transparent electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 99
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 68
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 68
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 claims description 7
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- QENGPZGAWFQWCZ-UHFFFAOYSA-N 3-Methylthiophene Chemical compound CC=1C=CSC=1 QENGPZGAWFQWCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical compound C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000004768 lowest unoccupied molecular orbital Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzoxazole Chemical compound C1=CC=C2OC=NC2=C1 BCMCBBGGLRIHSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K bis[(2-methylquinolin-8-yl)oxy]-(4-phenylphenoxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC=C([O-])C2=NC(C)=CC=C21.C1=CC([O-])=CC=C1C1=CC=CC=C1 UFVXQDWNSAGPHN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 125000000609 carbazolyl group Chemical class C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005421 electrostatic potential Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N rubrene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=CC=C2C(C=2C=CC=CC=2)=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 YYMBJDOZVAITBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 150000003413 spiro compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000005504 styryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
- H10K50/865—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. light-blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/805—Electrodes
- H10K59/8052—Cathodes
- H10K59/80524—Transparent cathodes, e.g. comprising thin metal layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
- H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
本出願は、２０１５年１０月２７日付で韓国特許庁に出願された韓国特許出願第１０−２０１５−０１４９５０３号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、有機発光素子に関する。
有機発光現象とは、有機物質を用いて電気エネルギーを光エネルギーに変換させる現象をいう。すなわち、アノードとカソードとの間に適切な有機物層を位置させた時、２つの電極の間に電圧をかけると、陽極からは正孔が、カソードからは電子が前記有機物層に注入される。この注入された正孔と電子が接した時、励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が形成され、この励起子が再び基底状態に落ちる時に光を生成する。
有機発光素子に使用される高反射率の金属電極は、内部的に発生した光を光透過性基板の方向に反射進行させる表面を提供する点で輝度の改善を補助する。しかし、このような金属電極は、光透過性基板および光透過性電極を通して素子構造物に入射する周囲光を反射させて、観察者が視認する場合、肉眼で認知された発光のコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を低下させる。
このような金属電極の外部光の反射を相殺するために、光透過性基板に偏光板を追加的に導入する方法が使用できる。ただし、この場合、有機発光層から生成された光も遮断されることから、より高い効率を奏するために電力を上げて使用することとなり、有機発光素子の電力消耗量の増加と寿命短縮の原因となる。
そのため、有機発光素子の金属電極の光反射を低減して、前記のような問題を解決することが必要である。
本明細書は、外部光の反射を低減できる有機発光素子を提供する。
本明細書の一実施態様は、透明電極と、前記透明電極に対向して備えられる金属電極と、前記透明電極と前記金属電極との間に備えられた１層以上の有機物層と、前記金属電極の透明電極を向く面に接して備えられた光反射低減層とを含み、前記光反射低減層は、アルミニウム酸窒化物を含むものである有機発光素子を提供する。
本明細書の一実施態様は、前記有機発光素子を含むディスプレイ装置を提供する。
本明細書の一実施態様に係る有機発光素子は、外部光の反射を制御して、優れたコントラストを実現することができる。
本明細書の一実施態様に係る有機発光素子は、外部光の反射を遮断するための偏光板を備えなくてもよいので、低い電力で優れた輝度を実現することができる。
本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
有機発光素子の場合、アノード、カソード、およびこれらの間に備えられる各層間の正孔および電子の移動が円滑に行われてこそ作動が可能である。もし、いずれか１つの層が隣接する層とエネルギーの関係が合わなくなる場合、有機発光素子は作動しないことがある。
本発明者らは、外部光による金属電極の反射を防止し、有機発光素子が作動可能な光反射低減層の材料および位置に対する研究を繰り返した結果、本発明を完成した。具体的には、本発明者らは、金属電極と接する位置にアルミニウム酸窒化物を含む光反射低減層を形成する場合、金属電極による外部光の反射を制御し、ひいては、有機発光素子の作動にも問題がないということを見出した。
以下、本明細書についてより詳細に説明する。
本明細書の一実施態様は、透明電極と、前記透明電極に対向して備えられる金属電極と、前記透明電極と前記金属電極との間に備えられた１層以上の有機物層と、前記金属電極の透明電極を向く面に接して備えられた光反射低減層とを含み、前記光反射低減層は、アルミニウム酸窒化物を含むものである有機発光素子を提供する。
図１は、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示するものである。具体的には、図１は、透明電極１００、有機物層３００、光反射低減層４００、および金属電極２００が順次に備えられた有機発光素子を示すものである。ただし、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子は、図１の構造に限定されず、追加の層がさらに備えられてもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記金属電極と前記光反射低減層との仕事関数差は、０ｅＶ以上１．４ｅＶ以下であってもよい。
金属電極と有機物層のうちの電子輸送層が当技術分野で知られた材料を含む場合、金属電極と電子輸送層のエネルギーバリアが約１．４ｅＶであるので、前記金属電極と前記光反射低減層との仕事関数差は、０ｅＶ以上１．４ｅＶ以下であることが好ましく、例えば、前記仕事関数差は、０ｅＶ以上０．５ｅＶ以下、または０ｅＶ以上０．２ｅＶ以下であることがさらに好ましい。
本明細書の一実施態様によれば、前記金属電極と前記光反射低減層との仕事関数差が前記範囲内の場合、有機発光素子が円滑に作動できる。有機発光素子は、各層間のエネルギーの関係が重要であるので、前記範囲を外れる場合、有機発光素子の効率が急激に低下したり、作動しない問題がある。
本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層の仕事関数は、３．５ｅＶ以上４．２ｅＶ以下であってもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層は、ＡｌｘＯｙＮｚで表されるアルミニウム酸窒化物を含み、ｘは、アルミニウムのａｔ％であって５５〜６５の値を有し、ｙは、酸素のａｔ％であって１〜１０の値を有し、ｚは、窒素のａｔ％であって３０〜４０の値を有することができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記金属電極は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｕ、Ｃｒ、およびＣｏからなる群より選択される１または２以上の金属を含むことができる。具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記金属電極は、Ａｌを主材料として含む金属電極であってもよい。より具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記金属電極は、Ａｌからなるものであってもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であってもよい。具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層の厚さは、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であってもよい。
前記光反射低減層が前記範囲内の場合、金属電極の光反射度を十分に制御することができ、ひいては、有機発光素子の厚さ増加を最小化することができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層は、単一層からなってもよく、２層以上の複数層からなってもよい。前記光反射低減層は、無彩色系の色を呈することが好ましいが、特にこれに限定されない。この時、無彩色系の色とは、物体の表面に入射する光が選択吸収されず、各成分の波長に対して均一に反射吸収される時に現れる色を意味する。
本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層の透明電極を向く面に接して備えられた１０ｎｍ未満の金属層をさらに含んでもよい。具体的には、本明細書の一実施態様によれば、前記金属層の厚さは、５ｎｍ以下であってもよい。
図２は、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示するものである。具体的には、図２は、透明電極１００、有機物層３００、金属層５００、光反射低減層４００、および金属電極２００が順次に備えられた有機発光素子を示すものである。ただし、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子は、図２の構造に限定されず、追加の層がさらに備えられてもよい。
前記金属層は、光反射低減層と隣接する層との間に備えられ、電荷の移動をより円滑に助ける役割を果たすことができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記金属層は、透明または半透明であってもよい。
また、前記金属層は、１０ｎｍ未満の薄膜からなって透明または不透明であり、前記金属層の追加によって前記透明電極の表面における光反射率が一部上昇できるが、前記有機発光素子の電気的特性を向上させることができる。
本明細書における透明は、可視光線領域における光反射度が５０％以上、７０％以上、または８０％以上であることを意味する。
また、本明細書における半透明は、可視光線領域における光反射度が２０％以上、または３０％以上、または４０％以上であることを意味する。
本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層の消滅係数（ｋ）は、５５０ｎｍの波長の光において０．０４以上１．３以下であってもよい。
前記消滅係数が前記範囲内の場合、前記金属電極の光反射度を効果的に制御することができ、これによって前記有機発光素子の視認性がさらに改善できる。
前記消滅係数は、当業界で知られたＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ測定装備などを用いて測定することができる。
前記消滅係数ｋは、吸収係数（Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ともいい、特定の波長で対象物質が光をどれだけ強く吸収するかを定義する尺度になり得る。これによって、入ってきた光が厚さｔの光反射低減層を経て、ｋの程度に応じて１次吸収が起こり、下部の金属電極によって反射した光が再び厚さｔの光反射低減層を経て２次吸収が起こった後、外部反射が起こる。したがって、光反射低減層の厚さおよび吸収係数の値は、全体反射率に影響を及ぼす重要な因子として作用する。
本明細書の一実施態様によれば、前記光反射低減層の屈折率（ｎ）は、５５０ｎｍの波長の光において２以上３以下であってもよい。
消滅係数（ｋ）と共に屈折率（ｎ）を有する光反射低減層の材料で１次反射が起こるが、この時、１次反射を決定する主要因子は、屈折率（ｎ）と吸収係数（ｋ）である。したがって、屈折率（ｎ）と吸収係数（ｋ）は、互いに密接な関連を有しており、前記範囲内でその効果が極大化できる。
本明細書の一実施態様によれば、前記透明電極の表面における光反射度は、５５０ｎｍの波長の光において２０％以下であってもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記金属電極上に備えられた前記光反射低減層の表面における光反射度は、５５０ｎｍの波長の光において２０％以下、１５％以下、または１０％以下であってもよい。
前記有機発光素子において、光の抽出される前記透明電極の表面における外部光の光反射率は、前記金属電極の表面における光反射度に大きく影響される。前記光反射低減層は、前記金属電極上に備えられ、外部光による金属電極表面の光反射度を大きく低下させて、有機発光素子がより鮮明な色を実現可能にする。
本明細書の一実施態様によれば、前記透明電極または前記金属電極は、基板上に備えられる。
図３は、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示するものである。具体的には、図３は、基板６００、透明電極１００、有機物層３００、光反射低減層４００、および金属電極２００が順次に備えられた有機発光素子を示すものである。ただし、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子は、図３の構造に限定されず、追加の層がさらに備えられてもよい。
また、図４は、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の積層構造を例示するものである。具体的には、図４は、基板６００、金属電極２００、光反射低減層４００、有機物層３００、および透明電極１００が順次に備えられた有機発光素子を示すものである。ただし、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子は、図４の構造に限定されず、追加の層がさらに備えられてもよい。さらに、図４のような構造の場合、有機物層３００で生成される光は、基板６００でない透明電極２００を通して抽出され、光反射低減層４００は、透明電極１００から入射する外部光の反射を制御する。
前記基板は、透明性、表面平滑性、取り扱いの容易性および防水性に優れた基板を用いることができる。具体的には、ガラス基板、薄膜ガラス基板、または透明プラスチック基板を用いることができる。前記プラスチック基板は、ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＥＥＫ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｅｔｈｅｒ ｋｅｔｏｎｅ）、およびＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）などのフィルムが単層または複層の形態で含まれる。また、前記基板は、基板自体に光散乱機能が含まれているものであってもよい。ただし、前記基板はこれに限定されず、有機発光素子に通常使用される基板を用いることができる。
本明細書の一実施態様によれば、前記透明電極は、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物との組み合わせ；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書の一実施態様によれば、前記透明電極は、アノードであり、前記金属電極は、カソードであってもよい。また、前記透明電極は、カソードであり、前記金属電極は、アノードであってもよい。
本明細書の一実施態様によれば、前記有機物層は、少なくとも１層以上の発光層を含み、正孔注入層；正孔輸送層；正孔阻止層；電荷発生層；電子阻止層；電子輸送層；および電子注入層からなる群より選択される１種または２種以上をさらに含んでもよい。
前記電荷発生層（Ｃｈａｒｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）は、電圧をかけると正孔と電子が発生する層をいう。
本明細書に係る前記正孔輸送層物質としては、アノードや正孔注入層から正孔を受けて発光層に移し得る物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書に係る前記発光層物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子をそれぞれ受けて結合させることにより、可視光線領域の光を発し得る物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体例としては、８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾキサゾール、ベンズチアゾール、およびベンズイミダゾール系の化合物；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系の高分子；スピロ（ｓｐｉｒｏ）化合物；ポリフルオレン；ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書に係る前記電子輸送層物質としては、カソードから電子がよく注入されて発光層に移し得る物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯体；Ａｌｑ３を含む錯体；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
本明細書の一実施態様は、前記有機発光素子を含むディスプレイ装置を提供する。
前記有機発光素子は、ディスプレイ装置においてバックライトの役割を果たすことができる。また、前記有機発光素子は、ディスプレイ装置において画素部の発光層の役割を果たすことができる。その他、ディスプレイ装置に必要な構成は、当技術分野で知られているものが適用可能である。
以下、本明細書を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本明細書に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本明細書の範囲が以下に記述する実施例に限定されると解釈されない。本明細書の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。
本発明者らは、本明細書に係る有機発光素子が円滑に作動するか否かを確認するために、電子輸送層、光反射低減層、および金属電極が順次に積層された構造において電荷移動が可能であるか否かに対する検討を行った。
［実施例１］
本明細書に係る有機発光素子の電荷移動の有無を確認するために、電子輸送層としてＡｌｑ、光反射低減層としてＡｌ６０Ｎ３５Ｏ５、金属電極としてＡｌを使用した場合の有機発光素子をモデリングした。モデリングは、第１原理密度関数理論（ａｂ ｉｎｉｔｉｏ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｏｒｙ）計算法により進行させた。
本明細書に係る有機発光素子の電荷移動の有無を確認するために、電子輸送層としてＡｌｑ、光反射低減層としてＡｌ６０Ｎ３５Ｏ５、金属電極としてＡｌを使用した場合の有機発光素子をモデリングした。モデリングは、第１原理密度関数理論（ａｂ ｉｎｉｔｉｏ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｏｒｙ）計算法により進行させた。
仕事関数（Ｗ）は、下記の定義のように定義される。
Ｗ＝−ｅφ−ＥＦ
前記仕事関数の定義において、−ｅは、電荷の電荷量であり、φは、物質表面近傍の真空（ｖａｃｕｕｍ）の静電位（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を意味する。すなわち、仕事関数は、物質から自由電子を切り離すのに必要な最小限のエネルギーである。
Ｗ＝−ｅφ−ＥＦ
前記仕事関数の定義において、−ｅは、電荷の電荷量であり、φは、物質表面近傍の真空（ｖａｃｕｕｍ）の静電位（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）を意味する。すなわち、仕事関数は、物質から自由電子を切り離すのに必要な最小限のエネルギーである。
Ａｌ６０Ｎ３５Ｏ５のフェルミ準位（ＥＦ）は０．２０２５ｅＶであり、これを用いて前記仕事関数の定義により仕事関数を計算すると、Ａｌ６０Ｎ３５Ｏ５の仕事関数は３．８９７５ｅＶである。
図５は、実施例１による各層間のエネルギーの関係を示すものである。
互いに異なる物質は、フェルミ準位が異なり、仕事関数も異なる。２つの物質が離れていると、互いに固有の値を有するが、２つの物質が近づいて接合する場合、自由電子の動きによって異種の物質のフェルミ準位は整列されるようになる。これによって、金属と金属あるいは金属と半導体などの接合部（ｊｕｎｃｔｉｏｎ）ではフェルミ準位が等しくなる。この時、仕事関数の値は、物質固有の値であるので、フェルミ準位が整列されるにつれ、Ｖ＝φＡ−φＢだけの接触電位差（Ｃｏｎｔａｃｔ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）、あるいはボルタポテンシャルが生じる。この原理によって図５のエネルギーダイアグラムが描かれ、Ａｌ金属とＡｌ６０Ｎ３５Ｏ５のポテンシャル差が小さくて２つの物質の間の電子の流れに困難がなくなる。
図５によれば、Ａｌの仕事関数は４．０８ｅＶと知られており、ＡｌとＡｌ６０Ｎ３５Ｏ５との仕事関数差は０．１８２５ｅＶであって、層間のエネルギー障壁が低くて電荷の移動に問題がない。さらに、Ａｌ６０Ｎ３５Ｏ５からＡｌｑのＬＵＭＯへの移動に問題がないことが分かる。
［実施例２］
本明細書に係る有機発光素子の電荷移動の有無を確認するために、電子輸送層としてＡｌｑ、光反射低減層としてＡｌ５８Ｎ３８Ｏ４、金属電極としてＡｌを使用した場合の有機発光素子をモデリングした。
本明細書に係る有機発光素子の電荷移動の有無を確認するために、電子輸送層としてＡｌｑ、光反射低減層としてＡｌ５８Ｎ３８Ｏ４、金属電極としてＡｌを使用した場合の有機発光素子をモデリングした。
Ａｌ６０Ｎ３５Ｏ５のフェルミ準位（ＥＦ）は−０．１４４４ｅＶであり、これを用いて前記仕事関数の定義により仕事関数を計算すると、Ａｌ５８Ｎ３８Ｏ４の仕事関数は４．０１４４ｅＶである。
図６は、実施例２による各層間のエネルギーの関係を示すものである。
図６によれば、Ａｌの仕事関数は４．０８ｅＶと知られており、ＡｌとＡｌ５８Ｎ３８Ｏ４との仕事関数差は０．０６５６ｅＶであって、層間のエネルギー障壁が低くて電荷の移動に問題がない。さらに、Ａｌ５８Ｎ３８Ｏ４からＡｌｑのＬＵＭＯへの移動に問題がないことが分かる。
１００：透明電極
２００：金属電極
３００：有機物層
４００：光反射低減層
５００：金属層
６００：基板
２００：金属電極
３００：有機物層
４００：光反射低減層
５００：金属層
６００：基板
Claims (12)
- 透明電極と、
前記透明電極に対向して備えられる金属電極と、
前記透明電極と前記金属電極との間に備えられた１層以上の有機物層と、
前記金属電極の前記透明電極を向く面に接して備えられた光反射低減層と
を含み、
前記光反射低減層は、アルミニウム酸窒化物を含むものである
有機発光素子であって、
前記光反射低減層の仕事関数は、３．５ｅＶ以上４．２ｅＶ以下である、
有機発光素子。 - 透明電極と、
前記透明電極に対向して備えられる金属電極と、
前記透明電極と前記金属電極との間に備えられた１層以上の有機物層と、
前記金属電極の前記透明電極を向く面に接して備えられた光反射低減層と
を含み、
前記光反射低減層は、アルミニウム酸窒化物を含むものである
有機発光素子であって、
前記光反射低減層は、Ａｌ ｘ Ｏ ｙ Ｎ ｚ で表されるアルミニウム酸窒化物を含み、
ｘは、アルミニウムのａｔ％であって５５〜６５の値を有し、
ｙは、酸素のａｔ％であって１〜１０の値を有し、
ｚは、窒素のａｔ％であって３０〜４０の値を有するものである、
有機発光素子。 - 前記金属電極と前記光反射低減層との仕事関数差は、０ｅＶ以上１．４ｅＶ以下である、
請求項１または２に記載の有機発光素子。 - 前記金属電極は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｕ、Ｃｒ、およびＣｏからなる群より選択される１または２以上の金属を含むものである、
請求項１から３のいずれか１項に記載の有機発光素子。 - 前記光反射低減層の厚さは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の有機発光素子。 - 前記光反射低減層の前記透明電極を向く面に接して備えられた１０ｎｍ未満の金属層をさらに含むものである、
請求項１から５のいずれか１項に記載の有機発光素子。 - 前記金属層は、透明または半透明である、
請求項６に記載の有機発光素子。 - 前記光反射低減層の消滅係数（ｋ）は、５５０ｎｍの波長の光において０．０４以上１．３以下である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の有機発光素子。 - 前記光反射低減層の屈折率（ｎ）は、５５０ｎｍの波長の光において２以上３以下である、
請求項１から８のいずれか１項に記載の有機発光素子。 - 前記透明電極の表面における光反射度は、５５０ｎｍの波長の光において２０％以下である、
請求項１から９のいずれか１項に記載の有機発光素子。 - 前記透明電極または前記金属電極は、基板上に備えられたものである、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の有機発光素子。 - 請求項１から１１のいずれか１項に記載の有機発光素子を含む
ディスプレイ装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150149503A KR102010401B1 (ko) | 2015-10-27 | 2015-10-27 | 유기발광소자 |
| KR10-2015-0149503 | 2015-10-27 | ||
| PCT/KR2016/012097 WO2017074029A1 (ko) | 2015-10-27 | 2016-10-26 | 유기발광소자 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018526782A JP2018526782A (ja) | 2018-09-13 |
| JP6541089B2 true JP6541089B2 (ja) | 2019-07-10 |
Family
ID=58630575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018509879A Active JP6541089B2 (ja) | 2015-10-27 | 2016-10-26 | 有機発光素子 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180269420A1 (ja) |
| EP (1) | EP3370274B1 (ja) |
| JP (1) | JP6541089B2 (ja) |
| KR (1) | KR102010401B1 (ja) |
| CN (1) | CN108140742A (ja) |
| TW (1) | TWI699921B (ja) |
| WO (1) | WO2017074029A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111864105A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-30 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制备方法 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000021860A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-01-21 | Hitachi Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| US6429451B1 (en) * | 2000-05-24 | 2002-08-06 | Eastman Kodak Company | Reduction of ambient-light-reflection in organic light-emitting devices |
| US7045954B2 (en) * | 2003-06-17 | 2006-05-16 | City University Of Hong Kong | Organic light-emitting device with reduction of ambient-light-reflection by disposing a multilayer structure over a semi-transparent cathode |
| JPWO2005109964A1 (ja) * | 2004-04-21 | 2008-03-21 | 出光興産株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 |
| KR100752369B1 (ko) * | 2004-11-17 | 2007-08-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 저반사전극을 구비하는 유기전계발광표시장치 |
| US20070030569A1 (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-08 | Guardian Industries Corp. | Broad band antireflection coating and method of making same |
| TWI283939B (en) * | 2006-01-20 | 2007-07-11 | Au Optronics Corp | Organic light emitting diode and organic electroluminescent device using the same |
| JP5084305B2 (ja) * | 2006-03-08 | 2012-11-28 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光素子、発光装置並びに電子機器 |
| WO2007105906A1 (en) | 2006-03-14 | 2007-09-20 | Lg Chem, Ltd. | Organic light emitting diode having high efficiency and process for fabricating the same |
| KR100834820B1 (ko) * | 2007-01-18 | 2008-06-03 | 성균관대학교산학협력단 | 산소질화알루미늄 계면층을 갖는 유기 발광 소자 및 그제조방법 |
| JP2009081406A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-16 | Showa Denko Kk | Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子及びその製造方法、並びにランプ |
| KR101156429B1 (ko) * | 2009-06-01 | 2012-06-18 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 유기 발광 소자 |
| KR101104765B1 (ko) * | 2009-12-11 | 2012-01-12 | 호서대학교 산학협력단 | 유기발광다이오드의 광간섭 반사광 방지 박막 |
| KR101221722B1 (ko) * | 2011-03-04 | 2013-01-11 | 주식회사 엘지화학 | 전도성 구조체 및 이의 제조방법 |
| CN104603886B (zh) * | 2012-08-31 | 2016-12-07 | Lg化学株式会社 | 导电结构及其制造方法 |
| KR101768276B1 (ko) * | 2014-08-20 | 2017-08-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 태양전지 |
-
2015
- 2015-10-27 KR KR1020150149503A patent/KR102010401B1/ko active IP Right Grant
-
2016
- 2016-10-26 WO PCT/KR2016/012097 patent/WO2017074029A1/ko active Application Filing
- 2016-10-26 EP EP16860212.6A patent/EP3370274B1/en active Active
- 2016-10-26 JP JP2018509879A patent/JP6541089B2/ja active Active
- 2016-10-26 CN CN201680054730.7A patent/CN108140742A/zh active Pending
- 2016-10-26 US US15/758,319 patent/US20180269420A1/en not_active Abandoned
- 2016-10-27 TW TW105134804A patent/TWI699921B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2017074029A1 (ko) | 2017-05-04 |
| KR20170048870A (ko) | 2017-05-10 |
| EP3370274B1 (en) | 2022-10-12 |
| TW201733178A (zh) | 2017-09-16 |
| EP3370274A4 (en) | 2018-10-31 |
| EP3370274A1 (en) | 2018-09-05 |
| US20180269420A1 (en) | 2018-09-20 |
| JP2018526782A (ja) | 2018-09-13 |
| KR102010401B1 (ko) | 2019-08-14 |
| CN108140742A (zh) | 2018-06-08 |
| TWI699921B (zh) | 2020-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106601932B (zh) | 一种有机发光显示器件和装置 | |
| JP5452853B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| JP5390850B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| KR101199695B1 (ko) | 유기 이엘 소자 | |
| CN105590948A (zh) | 有机发光装置及其制造方法 | |
| KR20170062938A (ko) | 유기발광 표시장치 | |
| KR20160132771A (ko) | 유기발광 디스플레이 장치 | |
| EP3151301B1 (en) | Organic light emitting device | |
| JP6541089B2 (ja) | 有機発光素子 | |
| US10862063B2 (en) | Electroluminescent device, display panel and display apparatus | |
| TW201727329A (zh) | 顯示裝置 | |
| KR102329991B1 (ko) | 유기 발광 장치 및 이의 전극 | |
| KR101789151B1 (ko) | 적층 유기 발광소자 | |
| CN107068709A (zh) | 显示设备 | |
| JP4103531B2 (ja) | 有機電界発光素子 | |
| TWI659555B (zh) | 具高光耦合功能透明電極之有機發光二極體 | |
| JP2013030585A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
| US9006771B2 (en) | Organic light emitting diode and method for manufacturing the same | |
| CN117204135A (zh) | 有机电致发光显示器 | |
| TW201041435A (en) | White organic electroluminescent elements and display using the same | |
| KR101974089B1 (ko) | 유기발광소자 | |
| KR101957265B1 (ko) | 유기발광소자 | |
| KR101585289B1 (ko) | 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 | |
| JP2018195512A (ja) | 有機ｅｌ素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180227 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181219 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190205 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190409 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190514 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190531 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6541089 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |