KR100392707B1 - A organic light emitting diode and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 전기 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 양극 투명전극과 발광유기물층 및 음극 금속전극으로 구성되는 발광소자에 있어서 상기 양극 투명전극 또는 음극 금속전극과 유기물층 사이의 계면에 유기물로 이루어진 완충층을 형성하여 상기 계면의 특성을 균일화시켜서 전자와 정공의 이동이 원활하고 균일하게 이루어질 수 있도록하며 휘도의 균일성과 효율을 높이고 수명을 연장시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting device comprising a cathode transparent electrode, a light emitting organic material layer and a cathode metal electrode, So that the characteristics of the interface can be made uniform so that the movement of electrons and holes can be smoothly and uniformly performed, the uniformity of brightness, the efficiency, and the lifetime can be prolonged.
즉, 본 발명은 적정한 형태로 가공된 유리기판(10)의 표면에 성막된 ITO전극(11)표면에 티오펜 올리고머를 진공 열증착법을 이용하여 양극 티오펜 완충층(12)을 성막하여 형성하고, 상기 양극 티오펜 완충층(12)에 유기물층(13)을 형성하며, 상기 유기물층(12)의 표면에 진공 열증착법에 의하여 음극 금속전극(15)을 성막 형성한 것이다.That is, in the present invention, a thiophene oligomer is formed on the surface of an ITO electrode 11 formed on the surface of a glass substrate 10 processed to have a proper shape by forming a positive thiophene buffer layer 12 using a vacuum thermal evaporation method, An organic material layer 13 is formed on the cathode thiophene buffer layer 12 and a cathode metal electrode 15 is formed on the surface of the organic material layer 12 by a vacuum thermal evaporation method.
Description
본 발명은 유기 전기 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 양극 투명전극과 발광유기물층 및 음극 금속전극으로 구성되는 발광소자에 있어서 상기 양극 투명전극 또는 음극 금속전극과 유기물층 사이의 계면에 유기물로 이루어진 완충층을 형성하여 상기 계면의 특성을 균일화시켜서 전자와 정공의 이동이 원활하고균일하게 이루어질 수 있도록하며 휘도의 균일성과 효율을 높이고 수명을 연장시킬 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting device comprising a cathode transparent electrode, a light emitting organic material layer and a cathode metal electrode, The buffer layer is formed to uniformize the characteristics of the interface so that the movement of electrons and holes can be smoothly and uniformly performed, the uniformity of brightness, the efficiency, and the service life can be prolonged.
일반적으로, 유기물을 이용한 전기 발광 소자는 그 사용물질이 크게 유기물과 금속과 같은 무기물 두 가지 종류로 분류되는 것이다.In general, an electroluminescent device using an organic material is classified into two types of inorganic materials such as organic materials and metals.
여기서, 유기물은 정공수송, 전자수송, 발광의 역활을 담당하며 무기물은 정공, 전자의 주입층으로서의 역할을 담당하는 것이다.Here, the organic material plays a role of hole transport, electron transport, and luminescence, and the inorganic material plays a role of an injection layer of holes and electrons.
이상과 같은 유기 전기 발광소자의 구조는 양극 투명전극, 음극 금속전극의 사이에 유기물질이 삽입되어 있는 것으로, 상기 유기물과 전극 사이에는 형성되는 계면은 필연적으로 형성되며 이와 같은 형성된 계면의 특성은 소자의 구동 및 성능에 지대한 영향을 끼치는 것이다.The structure of the organic electroluminescent device as described above is such that an organic material is inserted between the positive electrode transparent electrode and the negative electrode metal electrode and the interface formed between the organic material and the electrode is inevitably formed, The driving force and the performance of the motor.
상기한 바와 같이 유기물과 무기물 사이에 형성되는 계면의 특성을 개선시키고자 잔자, 정공의 관통이 가능한 무기물, 전도성 고분자, 프탈로시아닌 동(Phthalocyanine copper;CuPC)등과 같은 물질을 완충물질로서 이용하는 방법이 시도되어 왔었다.As described above, attempts have been made to use materials such as inorganic materials, conductive polymers, phthalocyanine copper (CuPC) and the like capable of penetrating holes and holes to improve the characteristics of interfaces formed between organic and inorganic materials as buffer substances I came.
그러나, 무기물을 완충물질로서 이용하는 경우 여전히 존재하는 무기물과 유기물 사이에 형성되는 계면의 한계성이 존재하며, 전도성 고분자를 이용하는 경우 습식공정으로 인한 생산비용의 증가, 잔여 유기용제로 인한 소자의 불안전성 등의 단점이 있었다.However, when an inorganic material is used as a buffer material, there is a limitation of the interface between the inorganic material and the organic material that is still present. In the case of using the conductive polymer, an increase in the production cost due to the wet process and an instability of the device due to the residual organic solvent There were disadvantages.
또한, 프탈로시아닌 동(CuPC)과 같은 전도성 금속착제를 이용하는 경우 진공 열 증착법에 의하여 이루어지는데 상기 작업을 위하여는 600℃ 이상의 고열을 필요로 하는 단점이 있었다.In addition, when a conductive metal complex such as phthalocyanine copper (CuPC) is used, a vacuum thermal deposition method is used. However, a high temperature of 600 ° C or more is required for the above work.
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 티오펜 올리고머(Oligomer)를 정공 또는 전자 주입층으로 활용하여 정공 또는 전자 주입층과 유기물의 계면을 무기물과 유기물 계면에서 유기물과 유기물 계면으로 변형하여 성능이 향상된 유기 전기 발광소자를 연속공정으로 제작하는 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of forming a hole transporting layer using a thiophene oligomer as a hole or electron injection layer, And a method of fabricating the organic electroluminescent device improved in performance by a continuous process.
즉, 본 발명은 양극 투명전극과 유기물 및 음금 금속전극으로 이루어진 발광 소자에 있어서 양극 투명전극 표면에 티오펜 올리고머를 진공 열증착하여 박막을 성막시키고, 정공수송층과 발광층을 차례로 성막한 후 음극 금속전극을 성막하는 연속공정으로 제조되는 것이다.That is, the present invention provides a light emitting device comprising a positive electrode transparent electrode, an organic material and a negative metal electrode, the thin film is formed by vacuum thermal deposition of a thiophenol oligomer on the surface of the positive electrode, the hole transport layer and the light emitting layer are sequentially formed, Is formed by a continuous process of forming a film.
도 1 은 본 발명에 따른 일 실시예를 보인 측 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side cross-sectional view of an embodiment of the present invention. FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
10 : 유리기판10: glass substrate
11 : ITO전극11: ITO electrode
12 : 양극 티오펜 완충층12: positive thiophene buffer layer
13 : 유기물층13: organic layer
14 : 음극 티오펜 완충층14: Negative thiophene buffer layer
15 : 음극 금속전극15: cathode metal electrode
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 정공 또는 전자주입층과 유기물과 계면을 유기물과 유기물의 계면으로 구성하여 정공과 전자의 이동이 균일하고 원활하게 이루어지도록하여 휘도의 균일성과 효율을 높이며 수명을 연장시킬 수 있도록 한 것으로서, 양극 투명전극과 유기물층 및 음금 금속전극으로 이루어진 유기 전기 발광소자에 있어서, 인듐-주석 산화물(ITO:Indium Tin Oxide)을 유리기판에 도포하여 적정한 모양과 크기로 양극 투명전극을 형성하고, 상기 양극 투명전극과 음극 금속전극 사이에 형성되는 유기물질층은In the present invention, the hole or electron injection layer and the organic material and the interface are formed at the interface between the organic material and the organic material so that the movement of holes and electrons can be uniformly and smoothly performed, thereby improving uniformity of brightness, An organic electroluminescent device comprising a positive electrode transparent electrode, an organic material layer, and a negative electrode, wherein the positive electrode transparent electrode is formed in a suitable shape and size by applying indium tin oxide (ITO) The layer of organic material formed between the electrode and the cathode metal electrode
화학식 1과 같은 N,N'- 비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-4,4'-디아민 {TPD:N,N'-bis(3-metylphenyl-N,N'-diphenyl-4,4'-diamine}과;N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl-4,4'-diamine (TPD) -4,4'-diamine};
화학식2와 같은 트리스(8-퀴놀리노알토)알루니늄 {Alq3:Tris-8-Hydroxyquinolinato Aluminium}과;Tris (8-quinolinoato) aluminum (Alq 3 : Tris-8-Hydroxyquinolinato Aluminum) represented by the general formula (2);
화학식 3과 같은 폴리(N-비닐카바졸){PVK:Poly-Vinyl-Carbazole}과;Poly (N-vinylcarbazole) {PVK: Poly-Vinyl-Carbazole} represented by Formula 3;
화학식 4와 같은 알파-섹시티오펜(α-6T) 및;Alpha-sexy thiophenes (alpha-6T) as in Formula 4;
화학식 5 와 같은 알파-셉티티오펜(α-7T)등으로 성막 구성한 것이다.(Α-7T) or the like represented by Chemical Formula 5.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[화학식 2](2)
[화학식 3](3)
[화학식 4][Chemical Formula 4]
α-6Tα-6T
[화학식 5][Chemical Formula 5]
α-7Tα-7T
상기 유기 물질중 PVK를 제외한 유기물질은 10-5torr 이하의 압력에서 진공 열증착법을 이용하여 성막형성하고, PVK는 2%중량의 농도로, p-클로로벤젠을 용매로하여 용액으로 제조된 후 회전 성막법(Spin casting)을 이용하여 성막 형성하는 것이다.Organic materials other than PVK among the organic materials are formed by vacuum thermal deposition at a pressure of 10 -5 torr or less, and PVK is formed into a solution with a concentration of 2% by weight and p-chlorobenzene as a solvent And a film is formed by spin casting.
이상과 같은 유기물질로 조성되는 유기물층의 총 두께는 100∼200㎚로 조성되는 것으로, 바람직하게는 100∼180㎚로 조성하는 것이 바람직한 것이다.The total thickness of the organic material layer composed of the organic material is preferably 100 to 200 nm, and more preferably 100 to 180 nm.
상기한 바와 같은 유기물질로 이루어진 본 발명의 유기 전기 발광소자는 다음과 같이 제조되는 것이다.The organic electroluminescent device of the present invention made of the organic material as described above is manufactured as follows.
먼저, 적정한 형태로 가공된 유리기판(10)의 표면 위에 성막된 ITO전극(11)표면에 알파-섹시티오펜 또는 알파-셉티티오펜과 같은 티오펜 올리고머를 진공 열증착법을 이용하여 양극 티오펜 완충층(12)을 성막하여 형성한 것이다. 이때, 상기 양극 티오펜 완충층(12)의 두께는 1∼100 ㎚ 정도로 성막하는 것이 바람직하며, 열증착시의 온도는 비교적 낮은 320℃에서 성막이 이루어지는 것이다.First, a thiophene oligomer such as alpha-sexy thiophene or alpha-septiothiophene is applied to the surface of the ITO electrode 11 formed on the surface of the glass substrate 10 processed into a proper shape by a vacuum thermal evaporation method, And the buffer layer 12 is formed. At this time, the thickness of the positive thiophene buffer layer 12 is preferably about 1 to 100 nm, and the film formation is performed at a relatively low temperature of 320 캜.
이상과 같이 열증착에 의하여 성막 형성된 양극 티오펜 완충층(12)에 진공 열증착 또는 회전 성막법에 의하여 유기물층(13)을 형성하되, 상기 유기물층(13)의 정공 수송층으로서 TPD를 사용하고, 전자 수송-발광층은 Alq3를 사용하여 실시할 수 있는 것으로, 진공 열증착법에 의하여 상기 유기물층(13)의 성막시는 양극 티오펜 완충층(12)의 성막 직후 동일한 쳄버내에서 연속공정을 통하여 실시할 수 있으며, 회전성막법을 이용하는 경우 이용되는 고분자의 종류와 유기용매의 종류에 관계 없이 고분자층의 성막이 가능한 것이다. 이때, 상기 유기물층(13)은 발광기작에 직접참여하는 유기물로 이루어지며 그 두께는 80∼150㎚ 로 형성되는 것이다.As described above, the organic layer 13 is formed on the cathode thiophene buffer layer 12 formed by thermal evaporation by vacuum thermal evaporation or spin coating, TPD is used as the hole transport layer of the organic layer 13, The light-emitting layer can be formed using Alq 3. The organic layer 13 can be formed by a vacuum thermal evaporation method through a continuous process in the same chamber immediately after the formation of the anode thiophene buffer layer 12. , It is possible to form a polymer layer regardless of the kind of the polymer used and the kind of the organic solvent when the spin coating method is used. At this time, the organic material layer 13 is made of an organic material that directly participates in a light emitting mechanism and has a thickness of 80 to 150 nm.
그리고, 상기 유기물층(13)의 표면에 알파-섹시티오펜 또는 알파-셉티티오펜과 같은 티오펜 올리고머를 진공 열층착법에 성막하여 음극 티오펜 완충층(14)을 성막 형성하며, 이때, 상기 음극 티오펜 완충층(14)은 1∼5㎚로 형성되는 것이다.Then, a thiophene oligomer such as alpha-sexy thiophene or alpha-sitthiophene is deposited on the surface of the organic material layer 13 by a vacuum thermal CVD method to form an anode thiophene buffer layer 14, The oppen buffer layer 14 is formed to have a thickness of 1 to 5 nm.
상기한 바와 같이 성막 형성된 음극 티오펜 완충층(14)의 표면에 진공 열증착법에 의하여 음극 금속전극(15)을 성막 형성한다. 이때, 상기 음극 금속전극(15)은 200㎚ 정도로 성막되는 것이다.The cathode metal electrode 15 is formed on the surface of the cathode thiophene buffer layer 14 formed as described above by the vacuum thermal evaporation method. At this time, the cathode metal electrode 15 is formed to a thickness of about 200 nm.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1][Example 1]
투명유리의 표면에 투명 ITO전극(11)을 성막 형성하고, 상기 ITO전극(11)의 표면에 알파-섹시티오펜으로 이루어진 양극 티오펜 완충층(12)을 성막 형성하며, 상기 양극 티오펜 완충층(12)의 표면에 정공 수송층과 전자 수송-발광층로 이루어진 유기물층(13)을 성막 형성하고, 상기 유기물층(13)의 표면에 음극 금속전극(15)을 성막 형성한 것이다.A transparent ITO electrode 11 is formed on the surface of the transparent glass and a positive thiophene buffer layer 12 made of alpha-sexy thiophene is formed on the surface of the ITO electrode 11 to form a positive thiophene buffer layer Emitting layer and a cathode metal electrode 15 is formed on the surface of the organic material layer 13 by forming a film of a hole transporting layer and an electron transporting-
여기서, 상기 투명유리에 성막 형성된 ITO전극(11)은 통상적인 방법의 패턴화하여 제조한 것이고, 상기 양극 티오펜 완충층(12)은 화학시 4 의 알파-섹시티오펜을 5×10-6torr이하의 압력에서 0.1 ㎚/초 의 속도로 최총 두께가 60㎚가 되도록 성막 형성한 것이며, 상기 유기물층(13)의 정공 수송층은 화학식 1 의 TPD를 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 40㎚가 되도록 성막 형성한 것이고, 상기 유기물층(13)의 전자 수송-발광층은 화학식 2 의 Alq3를 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 60㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.Here, the ITO electrode 11 formed on the transparent glass is manufactured by patterning a conventional method, and the positive thiophene buffer layer 12 is formed by adding alpha-sexy thiophene of chemical formula 4 to 5 10 -6 torr The hole transporting layer of the organic material layer 13 is formed by forming the TPD of Chemical Formula 1 at a pressure of 5 10 -6 torr or less at a pressure of 0.1 nm / And the electron transporting-light emitting layer of the organic material layer 13 is formed by forming Alq 3 of Formula 2 at a pressure of 5 x 10 -6 torr or less at a rate of 0.1 nm / sec to a final thickness Is 60 nm.
본 발명에 따른 방법은 상기 공정까지 연속 공정으로 이루어질 수 있는 것이다.The process according to the invention can be carried out in a continuous process up to the process.
한편, 상기 음극 금속전극(15)은 알루미늄을 5×10-6torr 이하의 압력에서 1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 200㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.On the other hand, the cathode metal electrode 15 is formed by forming aluminum to a final thickness of 200 nm at a pressure of 5 10 -6 torr or less at a rate of 1 nm / sec.
이상과 같이 양극 티오펜 완충층(12)을 알파-섹시티오펜으로 성막 형성한 경우 완성된 소자의 켜짐 전압은 5V이고, 최고 휘도는 19V에서 2750cd/㎡이며 이때 발광 효율은 1.46lm/W이다.When the positive thiophene buffer layer 12 is formed by alpha-sexy thiophene as described above, the on-state voltage of the completed device is 5 V and the highest luminance is 2750 cd / m 2 at 19 V, where the luminous efficiency is 1.46 lm / W.
표 1 은 완성된 소자의 인가 전압-전류 밀도 특성을 나타낸 것으로, 인가 전압 5V 이상에서 인가 전압-전류 밀도의 관계가 거의 선형적으로 이루어짐을 알 수 있다.Table 1 shows the applied voltage-current density characteristics of the completed device. It can be seen that the relationship between applied voltage and current density is almost linear at an applied voltage of 5 V or more.
[표 1][Table 1]
표 2 는 완성된 소자의 전류 밀도-발광 휘도 특성을 나타낸 것이다.Table 2 shows the current density-emission luminance characteristics of the completed device.
[표 2][Table 2]
[실시예 2][Example 2]
투명유리의 표면에 투명 ITO전극(11)을 성막 형성하고, 상기 ITO전극(11)의 표면에 알파-셉티티오펜으로 이루어진 양극 티오펜 완충층(12)을 성막 형성하며, 상기 양극 티오펜 완충층(12)의 표면에 정공 수송층과 전자 수송-발광층로 이루어진 유기물층(13)을 성막 형성하고, 상기 유기물층(13)의 표면에 음극 금속전극(15)을 성막 형성한 것이다.A transparent ITO electrode 11 is formed on the surface of a transparent glass and a positive thiophene buffer layer 12 made of alpha -secrettiophene is formed on the surface of the ITO electrode 11 to form a positive thiophene buffer layer Emitting layer and a cathode metal electrode 15 is formed on the surface of the organic material layer 13 by forming a film of a hole transporting layer and an electron transporting-
여기서, 상기 투명유리에 성막 형성된 ITO전극(11)은 통상적인 방법의 패턴화하여 제조한 것이고, 상기 양극 티오펜 완충층(12)은 화학시 5 의 알파-셉팁티오펜을 5×10-6torr이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최총 두께가 60㎚가 되도록 성막 형성한 것이며, 상기 유기물층(13)의 정공 수송층은 화학식 1 의 TPD를 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 40㎚가 되도록 성막 형성한 것이고, 상기 유기물층(13)의 전자 수송-발광층은 화학식 2 의 Alq3를 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 60㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.Here, the ITO electrode 11 formed on the above-mentioned transparent glass was produced by patterning in accordance with a conventional method, and the positive thiophene buffer layer 12 was formed by adding alpha -scepptiophene of chemical formula 5 to 5 10 -6 torr The hole transport layer of the organic material layer 13 is formed so as to have a TPD of the formula 1 at a pressure of 5 x 10 < -6 > torr or less at a rate of 0.1 nm / sec as will the formation of the film formation is such that the final thickness 40㎚, electron transport of the organic material layer (13) is a light emitting layer is the final thickness of the Alq 3 in the formula (2) at a pressure of less than 5 × 10 -6 torr to 0.1 ㎚ / sec 60 Nm, respectively.
본 발명에 따른 방법은 상기 공정까지 연속 공정으로 이루어질 수 있는 것이다.The process according to the invention can be carried out in a continuous process up to the process.
이상과 같이 성막형성된 유기물층(13)의 전자 수송-발공물질의 표면에 리튬플로라이드(LiF)를 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 0.5㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.The lithium fluoride (LiF) was deposited on the surface of the electron transporting layer material of the organic layer 13 formed as described above at a pressure of 5 10 -6 torr or less at a rate of 0.1 nm / sec to form a film having a final thickness of 0.5 nm It is.
그리고, 상기 음극 금속전극(15)은 알루미늄을 5×10-6torr 이하의 압력에서 1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 200㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.The cathode metal electrode 15 is formed by depositing aluminum to a final thickness of 200 nm at a pressure of 5 10 -6 torr or lower at a rate of 1 nm / sec.
이상과 같이 양극 티오펜 완충층(12)을 알파-셉티티오펜으로 성막 형성한 경우 완성된 소자의 켜짐 전압은 4V이고, 최고 휘도는 11V에서 17200cd/㎡이며 이때 발광 효율은 2.94lm/W이다.When the positive thiophene buffer layer 12 was formed by alpha-sitithiophene as described above, the on-state voltage of the completed device was 4 V and the maximum luminance was 17200 cd / m 2 at 11 V, where the luminous efficiency was 2.94 lm / W.
표 3 는 완성된 소자의 인가 전압-전류 밀도 특성을 나타낸 것으로, 인가 전압 4V 이상에서 인가 전압-전류 밀도의 관계가 거의 선형적으로 이루어짐을 알 수 있는 것이다.Table 3 shows the applied voltage-current density characteristics of the completed device. It can be seen that the relationship between applied voltage and current density is almost linear at an applied voltage of 4 V or higher.
[표 3][Table 3]
표 4 는 완성된 소자의 전류 밀도-발광 휘도 특성을 나타낸 것으로, 전류 밀도가 약 1600mA/㎠일때 까지 발광 휘도의 포화현상이 거의 관찰되지 않음을 알 수 있는 것이다.Table 4 shows the current density-emission luminance characteristics of the completed device. It can be seen that the saturation phenomenon of the luminescence brightness is hardly observed until the current density is about 1600 mA / cm 2.
[표 4][Table 4]
[실시예 3][Example 3]
투명유리의 표면에 투명 ITO전극(11)을 성막 형성하고, 상기 ITO전극(11)의 표면에 알파-섹시티오펜으로 이루어진 양극 티오펜 완충층(12)을 성막 형성하며,상기 양극 티오펜 완충층(12)의 표면에 정공 수송층과 전자 수송-발광층로 이루어진 유기물층(13)을 성막 형성하고, 상기 유기물층(13)의 표면에 음극 금속전극(15)을 성막 형성한 것이다.A transparent ITO electrode 11 is formed on the surface of the transparent glass and a positive thiophene buffer layer 12 made of alpha-sexy thiophene is formed on the surface of the ITO electrode 11 to form a positive thiophene buffer layer Emitting layer and a cathode metal electrode 15 is formed on the surface of the organic material layer 13 by forming a film of a hole transporting layer and an electron transporting-
여기서, 상기 투명유리에 성막 형성된 ITO전극(11)은 통상적인 방법의 패턴화하여 제조한 것이고, 상기 양극 티오펜 완충층(12)은 화학시 4 의 알파-섹시티오펜을 5×10-6torr이하의 압력에서 0.1 ㎚/초 의 속도로 최총 두께가 60㎚가 되도록 성막 형성한 것이며, 상기 유기물층(13)은 고분자인 화학식 3 PVK를 p-클로로벤젠을 용매로 하여 2wt%(무게비율)의 농도로 용액을 제조한 후 회전 성막법(Spin Casting)을 이용하여 최종 두께가 100㎚가 되도록 고분자 박막을 제조하여 형성한 것이다.Here, the ITO electrode 11 formed on the transparent glass is manufactured by patterning a conventional method, and the positive thiophene buffer layer 12 is formed by adding alpha-sexy thiophene of chemical formula 4 to 5 10 -6 torr (3) PVK, which is a polymer, is formed to a thickness of 2% by weight (weight ratio) with p-chlorobenzene as a solvent, and the organic layer 13 is formed with a film thickness of 60 nm at a rate of 0.1 nm / And then spin-casting to form a polymer thin film having a final thickness of 100 nm.
한편, 상기 음극 금속전극(15)은 알루미늄을 5×10-6torr 이하의 압력에서 1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 200㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.On the other hand, the cathode metal electrode 15 is formed by forming aluminum to a final thickness of 200 nm at a pressure of 5 10 -6 torr or less at a rate of 1 nm / sec.
표 5 는 은 완성된 소자의 인가 전압-전류 밀도 특성을 나타낸 것이다.Table 5 shows the applied voltage-current density characteristics of the completed device.
[표 5][Table 5]
[실시예 4][Example 4]
투명유리의 표면에 투명 ITO전극(11)을 성막 형성하고, 상기 ITO전극(11)의 표면에 알파-셉티티오펜으로 이루어진 양극 티오펜 완충층(12)을 성막 형성하며, 상기 양극 티오펜 완충층(12)의 표면에 정공 수송층과 전자 수송-발광층로 이루어진 유기물층(13)을 성막 형성하고, 상기 유기물층(13)의 표면에 음극 금속전극(15)을 성막 형성한 것이다.A transparent ITO electrode 11 is formed on the surface of a transparent glass and a positive thiophene buffer layer 12 made of alpha -secrettiophene is formed on the surface of the ITO electrode 11 to form a positive thiophene buffer layer Emitting layer and a cathode metal electrode 15 is formed on the surface of the organic material layer 13 by forming a film of a hole transporting layer and an electron transporting-
여기서, 상기 투명유리에 성막 형성된 ITO전극(11)은 통상적인 방법의 패턴화하여 제조한 것이고, 상기 양극 티오펜 완충층(12)은 화학시 4 의 알파-섹시티오펜을 5×10-6torr이하의 압력에서 0.1 ㎚/초 의 속도로 최총 두께가 60㎚가 되도록 성막 형성한 것이며, 상기 유기물층(13)의 정공 수송층은 화학식 1 의 TPD를 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 40㎚가 되도록 성막 형성한 것이고, 상기 유기물층(13)의 전자 수송-발광층은 화학식 2 의 Alq3를 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 60㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.Here, the ITO electrode 11 formed on the transparent glass is manufactured by patterning a conventional method, and the positive thiophene buffer layer 12 is formed by adding alpha-sexy thiophene of chemical formula 4 to 5 10 -6 torr The hole transporting layer of the organic material layer 13 is formed by forming the TPD of Formula 1 at a pressure of 5 x 10 < -6 > Torr or less and a thickness of 0.1 nm / will form a film forming the final thickness at a rate such that the 40㎚, electron transport of the organic material layer 13 - light-emitting layer is the final thickness of the Alq 3 in the formula (2) at a pressure of less than 5 × 10 -6 torr to 0.1 ㎚ / sec 60 nm.
그리고, 상기 성막 형성된 유기물층(13)의 전자 수송-발광층의 표면에 상기 화학식 5 의 알파-셉티티오펜을 5×10-6torr 이하의 압력에서 0.1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 5㎚가 되도록 하여 음극 티오펜 완충층(14)을 성막형성한 것이다.Then, the surface of the electron transport-light-emitting layer of the film-formed organic layer 13 was coated with alpha-sitithiophene of Formula 5 at a pressure of 5 10 -6 torr or less at a rate of 0.1 nm / Thereby forming a negative-electrode thiophene buffer layer 14 on the negative electrode.
본 발명에 따른 방법은 상기 공정까지 연속 공정으로 이루어질 수 있는 것이다.The process according to the invention can be carried out in a continuous process up to the process.
한편, 상기 음극 금속전극(15)은 알루미늄을 5×10-6torr 이하의 압력에서 1 ㎚/초의 속도로 최종 두께가 200㎚가 되도록 성막 형성한 것이다.On the other hand, the cathode metal electrode 15 is formed by forming aluminum to a final thickness of 200 nm at a pressure of 5 10 -6 torr or less at a rate of 1 nm / sec.
이상과 같이 알파-셉티티오펜으로 양극 티오펜 완충층(12)과 음극 티오펜 완충층을 성막 형성한 경우 완성된 소자의 켜짐 전압은 5V이고, 최고 휘도는 14V에서 2500cd/㎡이며 이때 발광 효율은 2.10lm/W이다.When the cathode thiophene buffer layer 12 and the cathode thiophene buffer layer were formed with alpha -ceptiophene as described above, the on-state voltage of the completed device was 5 V and the maximum luminance was 2500 cd / m 2 at 14 V, lm / W.
표 6 은 완성된 소자의 인가 전압-전류 밀도 특성을 나타낸 것으로, 인가 전압 5V 이상에서 인가 전압-전류 밀도의 관계가 거의 선형적으로 이루어짐을 알 수 있다.Table 6 shows the applied voltage-current density characteristics of the completed device. It can be seen that the relationship between applied voltage and current density is almost linear at an applied voltage of 5 V or more.
[표 6][Table 6]
표 7 은 완성된 소자의 전류 밀도-발광 휘도 특성을 나타낸 것으로, 전류밀도가 약 250mA/㎠일때까지 발광 휘도의 포화 현상이 거의 관찰되지 않음을 알 수 있는 것이다.Table 7 shows the current density-emission luminance characteristics of the completed device. It can be seen that the saturation phenomenon of the luminescence brightness is hardly observed until the current density is about 250 mA / cm 2.
[표 7][Table 7]
한편, 본 발명에 따른 티오펜 올리고모로 이루어진 티오펜 완충층은 탱양전지, 유기 TFT등에 응용하여 실시할 수 있는 거이다.On the other hand, the thiophene buffer layer composed of the thiophene oligomer according to the present invention can be applied to a tangerine battery, an organic TFT, and the like.
따라서, 본 발명은 무기물과 유기물로 이루어진 정공, 양극 투명전극 또는 음극 금속전극과 유기물 사이의 계면이 유기물과 유기물로 형성되게 티오펜 올리고머로 이루어진 완충층을 형성하므로서, 상기 계면의 특성이 균일화되어 전자와 정공의 이동이 원활하고 균일하게 이루어져 휘도의 균일성과 효율을 향상되며 수명이 연장되는 것이다.Accordingly, the present invention forms a buffer layer composed of a thiophene oligomer so that the interface between the hole, the cathode transparent electrode or the cathode metal electrode made of an inorganic material and an organic material and the organic material is formed of an organic material and an organic material, The holes are moved smoothly and uniformly, so that the uniformity and efficiency of the luminance are improved and the lifetime is extended.
또한, 320℃의 비교적 낮은 온도에서 작업이 가능하며, 연속공정에 의하여 이루어지므로 작업성 및 정밀성이 향상되는 매우 유용한 것이다.Also, it is possible to work at a relatively low temperature of 320 DEG C, and it is very useful that workability and precision are improved because it is performed by a continuous process.
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