KR100258720B1 - 유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100258720B1
KR100258720B1 KR1019970072108A KR19970072108A KR100258720B1 KR 100258720 B1 KR100258720 B1 KR 100258720B1 KR 1019970072108 A KR1019970072108 A KR 1019970072108A KR 19970072108 A KR19970072108 A KR 19970072108A KR 100258720 B1 KR100258720 B1 KR 100258720B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
light emitting
emitting layer
organic
transparent electrode
Prior art date
Application number
KR1019970072108A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990052612A (ko
Inventor
조성우
박종욱
이정현
Original Assignee
손욱
삼성에스디아이주식회사
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 손욱, 삼성에스디아이주식회사 filed Critical 손욱
Priority to KR1019970072108A priority Critical patent/KR100258720B1/ko
Publication of KR19990052612A publication Critical patent/KR19990052612A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100258720B1 publication Critical patent/KR100258720B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844—Encapsulations
    • 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
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • 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
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • 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
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

유기 전기 발광 소자(organic electroluminescence device) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 게르마늄 디옥사이드(GeO2)로 패시베이션(passivation)시킨 유기 전기 발광 소자는 대기 중의 산소 또는 수분에 의한 배면 전극 또는 유기층의 산화 및 유기 전기 발광 소자의 구동시 발생하는 광산화 등이 감소되므로 유기 전기 발광 소자의 수명이 향상된다.

Description

유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법
산업상 이용 분야
본 발명은 유기 전기 발광 소자(organic electroluminescence device) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수명이 향상된 유기 전기 발광 소자(이하 “ELD”) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래 기술
유기 ELD는 고휘도, 저전압 구동, 저전력 소비, 신속한 응답 속도, 다양한 표시색, 넓은 시야각 등의 특성을 나타내고 있으므로 차세대 평판 표시 소자로서 주목받고 있다.
일반적인 유기 ELD에 대해 간략하게 설명하면 다음과 같다.
투명 또는 반투명의 유리 또는 플라스틱 재질의 기판 상에 인듐 옥사이드, 틴 옥사이드, 인듐 틴 옥사이드 등의 도전 물질을 사용하여 진공 증착법(vacuum deposition) 또는 스퍼터링법(sputtering)으로 도전막을 형성시키고, 이를 에칭하여 투명 전극 패턴을 형성한다. 이 투명 전극 상에 정공 수송층(hole transport layer), 발광층(emitting layer) 및 전자 수송층(electron transport layer)으로 이루어지는 유기층을 형성한다. 이 유기층 상에 마스크(mask)를 씌운 후 칼슘, 마그네슘, 인듐, 알루미늄, 은, 구리, 금, 리튬 등의 금속 또는 이들 금속들간의 합금을 진공 증착함으로써 배면 전극 패턴을 형성한다. 이어서, 외부 환경으로부터 배면 전극과 유기층을 보호하며, 절연 수단을 제공하는 절연 보호층을 배면 전극 상에 형성함으로써 유기 ELD를 완성한다.
이하, 절연 보호층 형성 공정, 즉 패시베이션(passivation) 공정에 대해 더욱 상세히 설명한다.
유기 ELD의 배면 전극은 다양한 금속 재질이므로 경우에 따라 대기 중의 산소 또는 수분에 의해 부식되기 쉽고, 유기 ELD를 구성하는 유기 성분들은 산소 또는 수분과 반응을 일으키기도 한다. 특히, 유기 ELD의 구동시에는 상기한 바람직하지 않은 반응들이 더욱 가속화되고, 광산화(photooxidation)에 의한 소자의 열화 현상이 심하게 나타나므로 유기 ELD의 수명이 급격히 감소한다. 따라서, 배면 전극과 유기층의 열화를 방지하고, 전류의 누설을 방지하기 위해 배면 전극과 외부 환경 사이에 절연 보호수단이 제공되어야 한다.
상기한 요구를 효과적으로 만족시키기 위해, 다양한 패시베이션 공정으로 배면 전극 상에 절연 보호층을 형성하고 있다. 예를 들면, 비교적 활성이 없는 고분자 물질을 배면 전극 상에 스핀 코팅(spin coating) 또는 진공 증착(vacuum deposition)시킨 유기 ELD가 제안되었으며, 실리콘 산화물 등의 절연성 무기물을 배면 전극 상에 진공 증착시킨 유기 ELD가 제안되었다. 또한, 투명 전극, 유기층 및 배면 전극이 형성된 기판 위에 배면 기판을 일정한 간격을 두어 에폭시 수지 등으로 봉합시키고, 그 내부를 질소, 아르곤 등의 비활성 기체로 충진시킨 유기 ELD가 제안되었다.
그러나, 상기한 방법들의 효과는 만족할 만한 것이 아니었다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 배면 전극과 유기층의 열화를 효과적으로 방지할 수 있는 절연 보호층을 형성함으로써 수명이 향상된 유기 ELD 및 그 제조 방법을 제공하기 위함이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전기 발광 소자의 개략적인 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 기판 2: 투명 전극 3: 정공 수송층
4: 발광층 5: 전자 수송층 6: 배면 전극
7: 절연 보호층
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판과; 상기 기판 상에 형성된 투명 전극과; 상기 투명 전극 상에 형성된 발광층과; 상기 발광층 상에 형성된 배면 전극 및 상기 배면 전극 상에 코팅되며 게르마늄 산화물로 이루어진 절연 보호층을 포함하는 유기 ELD를 제공한다.
또한 상기한 유기 ELD의 제조 방법으로서, 기판 상에 투명 전극을 제공하는 공정과; 상기 투명 전극 상에 발광층을 제공하는 공정과; 상기 발광층 상에 배면 전극을 제공하는 공정 및 상기 배면 전극 상에 게르마늄 산화물을 코팅함으로써 절연 보호층을 제공하는 공정을 포함하는 유기 ELD 제조 방법을 제공한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
기판(1)으로는 투명 또는 반투명의 유리 또는 플라스틱 재질의 기판을 사용할 수 있다. 상기 기판(1) 상에 인듐 옥사이드, 틴 옥사이드, 인듐 틴 옥사이드 등의 도전 물질을 진공 증착법(vacuum deposition) 또는 스퍼터링법(sputtering)을 사용하여 상기 기판(1) 상에 코팅하고, 에칭함으로써 투명 전극(2)을 형성한다. 상기 투명 전극(2) 상에 정공 수송층(3), 발광층(4) 및 전자 수송층(5)을 포함하는 유기층을 형성한다. 물론, 발광층에 정공 수송층의 성분과 전자 수송층의 성분을 첨가하여 정공 수송능, 발광능, 전자 수송능을 포함하는 하나의 유기층을 제조할 수도 있다.
이 유기층의 재료에 따라 고분자(polymer) 유기 ELD와 저분자(low molecule) 유기 ELD로 나눌 수 있다.
고분자 유기 ELD의 경우, 정공 수송층으로 폴리(비닐 카바졸)[poly(vinyl carbazole) 등을 사용할 수 있으며, 발광층으로는 폴리(파라-페닐렌 비렌)[poly(p-phenylene vinylene)], 폴리(테레프탈리데닐 테트라페닐 시릴렌)[poly(terephtalidenyl tetraphenyl silylene)], 폴리(메틸에틸헥실옥시 페닐렌 비닐렌)[poly(methylethylhexyloxy phenylene vinylene)], 폴리티오펜(polythiophene) 등을 사용할 수 있으며, 전자 수송층으로는 폴리(시아노 페닐렌 비닐렌)[poly(cyano phenylene vinylene)] 등을 사용할 수 있다.
저분자 유기 ELD의 경우, 정공 수송층으로 N,N′-디페닐-N,N′-비스(3-메틸페닐)-1,1′-비페닐-4,4′-디아민[N,N′-diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine] 등을 사용할 수 있으며, 발광층으로는 8-하이드록시 퀴놀린 알루미늄(8-hydroxy quinoline aluminum) 등을 사용할 수 있으며, 전자 수송층으로는 2-(4-비페닐일)-5-(4-터셔리-부틸페닐)-1,3,4-옥사졸[2-(biphenylyl)-5 -(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxazole] 등을 사용할 수 있다.
상기 정공 수송층 뮬질들은 경우에 따라서는 전자 수송층으로도 작용할 수 있으며, 상기 전자 수송층 물질들은 경우에 따라서는 정공 수송층으로도 작용할 수 있다.
상기 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층으로 이루어지는 유기층 상에 마스크를 씌운 후 칼슘, 마그네슘, 인듐, 알루미늄, 은, 구리, 금, 리튬 등의 금속 또는 이들 금속들간의 합금을 진공 증착하여 배면 전극(6)을 형성한다.
이어서, 상기 배면 전극(6) 상에 게르마늄 산화물을 코팅함으로써 절연 보호층(7)을 형성한다.
상기 코팅 공정은 전자 빔 증착법(electron beam evaporation) 또는 열 증착법(thermal evaporation) 또는 스퍼터링법(sputtering)으로 수행하는 것이 바람직하다. 상기 게르마늄 산화물로는 게르마늄 디옥사이드(GeO2)를 사용하는 것이 바람직하다.
다음은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
유리 기판 상에 인듐 틴 옥사이드를 스퍼터링법으로 증착시키고 이를 에칭하여 투명 전극을 형성하였다. 투명 전극 상에 폴리(비닐 카바졸)의 정공 수송층을 형성하였다. 상기 정공 수송층 상에 폴리(파라-페닐렌 비닐렌)의 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상에 폴리(시아노 페닐렌 비닐렌)의 전자 수송층을 형성하였다. 상기 전자 수송층 상에 마스크를 씌운 후 알루미늄을 진공 증착시켜서 배면 전극을 형성하였다. 상기 배면 전극 상에 게르마늄 디옥사이드를 열 증착법(thermal evaporation)으로 증착시켜서 절연 보호층을 형성하였다. 열 증착법 대신 게르마늄 디옥사이드를 알루미나 크루시블(crucible) 또는 텅스텐, 탄탈륨, 몰리브데늄 보트에 담아 전자 빔 증착법(electron beam evaporation)으로 절연 보호층을 형성시키거나, 게르마늄 디옥사이드 타겟을 이용한 스퍼터링법으로 절연 보호층을 형성시킬 수도 있다.
실시예 2
실시예 2는 상기한 실시예 1에서 발광층으로 폴리(테레프탈리데닐 테트라페닐 시릴렌)[poly(terephtalidenyl tetraphenyl silylene)]을 사용하는 경우를 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
비교예 1
유리 기판 상에 인듐 틴 옥사이드를 스퍼터링법으로 증착시키고 이를 에칭하여 투명 전극을 형성하였다. 투명 전극 상에 폴리(비닐 카바졸)의 정공 수송층을 형성하였다. 상기 정공 수송층 상에 폴리(파라-페닐렌 비닐렌)의 발광층을 형성하였다. 상기 발광층 상에 폴리(시아노 페닐렌 비닐렌)의 전자 수송층을 형성하였다. 상기 전자 수송층 상에 마스크를 씌운 후 알루미늄을 진공 증착시켜서 배면 전극을 형성하였다. 상기 배면 전극 상에 실리콘 디옥사이드를 열 증착법(thermal evaporation)으로 증착시켜서 절연 보호층을 형성하였다.
비교예 2
비교예 2는 상기한 비교예 1에서 발광층으로 폴리(테레프탈리데닐 테트라페닐 시릴렌)[poly(terephtalidenyl tetraphenyl silylene)]을 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 실시하였다.
상기한 실시예 및 비교예에서 제조한 유기 ELD의 특성을 하기한 표 1에서 나타내었다.
초기 휘도(cd/㎡) 수명(hr)
실시예 1 5 24
비교예 1 5 3
실시예 2 1 5
비교예 2 1 1
상기한 표 1에서, 수명이란 초기 휘도의 절반값으로 감소하는데 걸리는 시간으로 정의한다.
상기한 표 1에서 보이는 바와 같이, 실시예 1 및 비교예 1의 ELD의 초기 휘도는 모두 5칸델라(cd/㎡)였으며, 수명은 각각 24시간, 3시간이므로 실시예 1의 ELD가 비교예 1의 ELD에 비해 수명이 더 길다는 것을 알 수 있다. 또한 실시예 2와 비교예 2의 ELD의 초기 휘도는 모두 1칸델라(cd/㎡)였으며, 수명은 각각 5시간, 1시간이므로 실시예 2의 ELD가 비교예 2의 ELD에 비해 수명이 더 길다는 것을 알 수 있다. 이것은 본 발명의 게르마늄 산화물로 이루어진 절연 보호층이 배면 전극 및 유기층을 종래의 방법에 비해 효과적으로 보호한다는 것을 증명한다.
또한, 실시예 1 및 실시예 2의 유기 ELD는 비교예 1 및 비교예 2의 ELD에 비해 구동 시간에 따른 휘도 저하 속도도 감소하였다.
게르마늄 산화물, 바람직하게는 게르마늄 디옥사이드로 절연 보호층을 형성시킨 유기 ELD는 대기 중의 산소 또는 수분에 의한 배면 전극 또는 유기 성분의 산화 및 유기 ELD의 구동시 발생하는 광산화 등이 감소되므로 유기 ELD의 수명을 향상시키며, 상기 게르마늄 디옥사이드막은 유기 ELD의 구동시 소자로부터 발생하는 열을 외부로 효과적으로 전달하는 역할도 한다.

Claims (6)

  1. 기판과;
    상기 기판 상에 형성된 투명 전극과;
    상기 투명 전극 상에 형성된 발광층과;
    상기 발광층 상에 형성된 배면 전극; 및
    상기 배면 전극 상에 코팅되며 게르마늄 산화물로 이루어진 절연 보호층을 포함하는 유기 전기 발광 소자.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유기 전기 발광 소자는 상기 투명 전극과 상기 발광층 사이에 정공 수송층을 더욱 포함하고, 상기 발광층과 상기 배면 전극 사이에 전하 수송층을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 게르마늄 산화물은 게르마늄 디옥사이드(GeO2)인 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자.
  4. 기판 상에 투명 전극을 제공하는 공정과;
    상기 투명 전극 상에 발광층을 제공하는 공정과;
    상기 발광층 상에 배면 전극을 제공하는 공정; 및
    상기 배면 전극 상에 게르마늄 산화물을 코팅함으로써 절연 보호층을 제공하는 공정을 포함하는 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 게르마늄 산화물은 게르마늄 디옥사이드(GeO2)인 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 코팅 공정은 열 증착법(thermal evaporation), 전자 빔 증착법(electron beam evaporation) 및 스퍼터링법(sputtering)으로 이루어진 군에서 선택된 코팅 공정인 것을 특징으로 하는 유기 전기 발광 소자의 제조 방법.
KR1019970072108A 1997-12-22 1997-12-22 유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법 KR100258720B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970072108A KR100258720B1 (ko) 1997-12-22 1997-12-22 유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970072108A KR100258720B1 (ko) 1997-12-22 1997-12-22 유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990052612A KR19990052612A (ko) 1999-07-15
KR100258720B1 true KR100258720B1 (ko) 2000-06-15

Family

ID=19528219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970072108A KR100258720B1 (ko) 1997-12-22 1997-12-22 유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100258720B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8426883B2 (en) 2010-04-28 2013-04-23 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, method of manufacturing the light emitting device, light emitting device package, and lighting unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8426883B2 (en) 2010-04-28 2013-04-23 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, method of manufacturing the light emitting device, light emitting device package, and lighting unit

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990052612A (ko) 1999-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4487010B2 (ja) 有機発光デバイスの製造方法
JP3254417B2 (ja) 発光ダイオード
US7224116B2 (en) Encapsulation of active electronic devices
JP4315996B2 (ja) 有機発光デバイス及びその製造方法
JP4142782B2 (ja) 有機ｅｌ素子
JPH1187068A (ja) 有機ｅｌ素子およびその製造方法
JP2000003783A (ja) 有機ｅｌ表示装置
JP2005183406A6 (ja) 有機発光デバイス
US6525466B1 (en) Cathode including a mixture of a metal and an insulator for organic devices and method of making the same
JPH07312290A (ja) 有機薄膜ｅｌ素子
JPH10275681A (ja) 有機ｅｌ素子
WO2003047317A1 (en) Organic light emitting diode (oled)
JPH10275679A (ja) 有機ｅｌ素子
JP2000357587A (ja) 有機ｅｌ表示装置
JP2000268954A (ja) 発光素子
US6262433B1 (en) Organic electroluminescent device
KR100258720B1 (ko) 유기 전기 발광 소자 및 그 제조 방법
JPH11260546A (ja) 有機ｅｌ素子
KR20150133271A (ko) 유기 일렉트로루미네센스 소자의 패턴 형성 방법
US6338908B1 (en) Organic electroluminescent device
KR100483165B1 (ko) 유기 전계 발광 표시 소자의 제조 방법
JP2001060495A (ja) 有機ｅｌ素子
JPH1092583A (ja) Ｅｌ素子とその製造方法
JP2001118681A (ja) 有機ｅｌ素子及びその駆動方法
KR100765530B1 (ko) 상부 발광형 전계발광소자 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130228

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140303

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150227

Year of fee payment: 16

LAPS Lapse due to unpaid annual fee