KR100596028B1 - 고효율 유기 전계발광 소자 - Google Patents

고효율 유기 전계발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR100596028B1
KR100596028B1 KR20010070024A KR20010070024A KR100596028B1 KR 100596028 B1 KR100596028 B1 KR 100596028B1 KR 20010070024 A KR20010070024 A KR 20010070024A KR 20010070024 A KR20010070024 A KR 20010070024A KR 100596028 B1 KR100596028 B1 KR 100596028B1
Authority
KR
Grant status
Grant
Patent type
Prior art keywords
layer
hole
formed
organic
light
Prior art date
Application number
KR20010070024A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030039100A (ko )
Inventor
김해원
Original Assignee
네오뷰코오롱 주식회사
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
Grant date

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/50Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for light emission, e.g. organic light emitting diodes [OLED] or polymer light emitting devices [PLED];
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/50Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for light emission, e.g. organic light emitting diodes [OLED] or polymer light emitting devices [PLED];
    • H01L51/5048Carrier transporting layer
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/50Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for light emission, e.g. organic light emitting diodes [OLED] or polymer light emitting devices [PLED];
    • H01L51/5096Carrier blocking layer
    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L51/00Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
    • H01L51/50Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof specially adapted for light emission, e.g. organic light emitting diodes [OLED] or polymer light emitting devices [PLED];
    • H01L51/5088Carrier injection layer

Abstract

본 발명은 정공과 전자의 대부분이 발광층에서 결합함으로서, 발광 효율이 높고 수명이 긴 고효율 유기 전계발광 소자에 관한 것으로서, 상기 유기 전계발광 소자는 기판 상에 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극의 상부에 형성되어 있으며, 유기발광층을 포함하는 하나 이상의 유기물층; 상기 유기물층의 상부에 형성된 제2 전극; 및 상기 발광층의 이온화 포텐셜보다 큰 이온화 포텐셜을 갖는 물질로 이루어져 있으며, 상기 제1 전극과 상기 유기발광층의 사이에 형성되어 있는 정공 유도층 및/또는 상기 발광층의 전자친화도보다 큰 전자친화도를 가지는 물질로 이루어져 있으며, 상기 제2 전극과 상기 발광층의 사이에 형성되어 있는 전자 저지층을 포함한다.
유기 전계발광 소자, 휘도, 효율, 전자 저지층, 정공 유도층

Description

고효율 유기 전계발광 소자 {Organic Electroluminescence Device having high efficiency}

도 1은 통상적인 유기 전계발광 소자의 구성 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구성 단면도.

도 3a 및 3b는 통상적인 유기 전계발광 소자와 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 유기 전계발광 소자의 에너지 밴드 다이아 그램.

도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예와 비교예에 따라 제조된 유기 전계발광 소자의 전압 : 전류밀도 및 휘도의 관계를 보여주는 그래프.

도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예와 비교예에 따라 제조된 유기 전계발광 소자의 전압 : 발광 효율의 관계를 보여주는 그래프.

본 발명은 고효율 유기 전계발광 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정공과 전자의 대부분이 발광층에서 결합함으로서, 발광 효율이 높고 수명이 긴 고효 율 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.

유기 전계발광 소자(Organic Electroluminescent Device)는 투명 전극(양극)과 금속 전극(음극) 사이에 저분자 혹은 고분자의 발광 유기물질을 삽입하고, 대향하는 전극에 전력을 인가함으로서 빛을 발생시키는 구조를 가지는 소자로서, LCD에서와 같은 백라이트가 필요 없고, 응답 속도가 빠를 뿐만 아니라, 자발 발광 소자이므로 휘도 및 시야각 특성이 우수한 장점이 있다. 특히 유기 전계발광 소자는 박막 및 구부릴 수 있는 형태로의 소자 제작이 가능하고, 막 제작 기술에 의한 패턴 형성과 대량 생산이 용이할 뿐만 아니라, 구동 전압이 낮고, 가시 영역에서의 모든 색상의 발광이 가능한 장점이 있다.

도 1은 이와 같은 통상적인 유기 전계발광 소자의 구성 단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 유기 전계발광 소자는 기판(10)상에 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 폴리아닐린, 은(Ag) 등으로 이루어진, 높은 일함수를 가지는 제1 전극(12, 양극)이 형성되어 있고, 상기 제1 전극(12) 상부에는 저분자 유기물 또는 발광 공액 고분자 등의 유기화합물로 구성되는 적어도 하나의 발광층(20)이 형성되어 있다. 상기 발광층(20)의 상부에는 Al, Mg, Ca 등으로 이루어진, 낮은 일함수를 가지는 제2 전극(22, 음극)이 상기 제1 전극(12)에 대향되도록 형성되어 있다. 또한, 필요에 따라 상기 제1 전극(12)과 발광층(20)의 사이에는 정공 주입층(14) 및/또는 정공 수송층(16)이 형성되어 있으며, 상기 제2 전극(22)과 발광층(20)의 사이에는 전자 주입층(24) 및/또는 전자 수송층(26)이 형성되어 있다.

이와 같이 다수의 층을 형성하는 이유는 발광층(20) 내부로 전자 및 정공을 용이하게 주입하기 위해서이다. 즉, 양극(12)으로부터 발광층(20)으로의 정공 주입을 용이하게 하기 위하여, 정공 주입층(14)은 양극(12)보다는 크고, 발광층(20)보다는 작은 이온화 포텐셜을 가지는 물질로 이루어지며, 정공 수송층(16)은 정공 주입층(14)보다는 크고, 발광층(20)보다는 작은 이온화 포텐셜을 가지는 물질로 이루어진다. 또한, 음극(22)으로부터 발광층(20)으로의 전자 주입을 용이하게 하기 위하여, 전자주입층(24)은 음극(22)의 일함수보다는 크고, 전자 수송층(26)의 전자친화도보다는 작은 전자친화도를 가지는 물질로 이루어지고, 전자 수송층(26)은 전자 주입층(24)보다는 크고, 발광층(20)보다는 작은 전자친화도를 가지는 물질로 이루어진다. 상기 유기 전계발광 소자의 양극 및 음극(12, 16)에 전압을 인가하면, 양극 및 음극(12, 16)에서 생성된 정공 및 전자가 정공 주입층(14), 정공 수송층(16), 전자 주입층(24) 및 전자 수송층(26)을 통하여 발광층(20)으로 주입되고, 발광층(20)의 분자 구조 내에서 전공과 전자가 결합하면서, 사용자가 원하는 파장 대역의 빛을 발산하게 되며, 발산된 빛은 투명한 재질로 이루어진 양극(12) 및 기판(10)을 통과하여 화상을 표시한다.

이와 같은 유기 전계발광 소자는 각 박막의 두께를 조절하거나, 박막을 이루 는 물질을 개량하여, 정공 및 전자가 상기 발광층(20)으로 주입되는 정도를 조절할 수 있으나, 종래의 유기 전계발광 소자는 단순히 전자 및 정공이 발광층(20)으로 용이하게 주입되는 유기물 층 구조만을 가지고 있다. 그러나, 대형 소자의 경우에는 각 박막의 두께를 정밀하게 제어하는 것이 통상 곤란하고, 또한 양극 및 음극(12, 22)에 인가되는 전력이 증가하면, 전자의 주입이 많아지며, 이렇게 주입된 전자의 일부는 발광층(20)을 지나쳐 비발광 영역에서 소멸함으로서 소자의 효율이 저하되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전자 및 정공이 주로 발광층 내부에서 결합하도록 함으로서 발광 효율을 향상시킬 수 있는 고효율 유기 전계발광 소자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유기 전계발광 소자의 효율을 극대화하고, 이를 통하여 실용화의 난점인 소자의 장수명화를 이룰 수 있는 고효율 유기 전계발광 소자를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판 상에 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극의 상부에 형성되어 있으며, 유기발광층을 포함하는 하나 이상의 유기물층; 상기 유기물층의 상부에 형성된 제2 전극; 및 상기 발광층의 이온화 포텐셜보 다 큰 이온화 포텐셜을 갖는 물질로 이루어져 있으며, 상기 제1 전극과 상기 유기발광층의 사이에 형성되어 있는 정공 유도층 및/또는 상기 발광층의 전자친화도보다 큰 전자친화도를 가지는 물질로 이루어져 있으며, 상기 제2 전극과 상기 발광층의 사이에 형성되어 있는 전자 저지층을 포함하는 고효율 유기 전계발광 소자를 제공한다.

여기서, 상기 정공 유도층은 상기 제1 전극 상부에 형성된 정공 수송층과 상기 발광층의 사이에 형성되어 있으며, 상기 전자 저지층은 상기 발광층의 상부에 형성된 전자 수송층과 상기 발광층의 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 정공 유도층 및 상기 전자 저지층은 각각 정공 수송층 및 전자 수송층에 혼입되어 형성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위하여 동일한 기능을 하는 부재에는 종래 기술에서 부여한 것과 동일한 도면 부호를 부여한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구성 단면도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 두 전극 사이에 유기물을 삽입하고 전력을 인가함으로서 빛을 발생시키는 구조를 가지는 것으로서, 두 전극 중 최소한 하나는 빛을 투과하는 특성을 가져야 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 먼저 기판(10) 상부에 양극(12)의 역할을 하는 금 속 전극을 형성한다. 이와 같이 형성된 양극(12) 상부에, 제조하고자 하는 유기 전계발광 소자의 구조에 따라, 정공 주입층(14)을 적층하거나, 정공 주입층(14)을 형성하지 않고 바로 정공 수송층(16)을 형성할 수 있으며, 이러한 정공 수송층(16)의 상부에 발광층(20)의 이온화 포텐셜보다 큰 이온화 포텐셜을 갖는 물질을 단독으로 도핑(doping) 또는 적층하여 정공 유도층(18)을 형성하거나, 상기 정공 유도층(18)을 구성하는 물질을 실제 두께 0 내지 500Å의 범위 내에서 정공 수송층(16)과 혼입한 다음, 발광층(20)을 적층한다. 다음으로, 상기 발광층(20)의 전자친화도보다 큰 전자친화도를 가지는 물질을 단독으로 적층하여 전자 저지층(28)을 형성한 다음, 전자 수송층(26)을 형성하거나, 전자 저지층(28)을 구성하는 물질을 실제 두께 0 내지 500Å의 범위에서 전자 수송층(26)에 혼입하여 적층한다. 다음으로, 필요에 따라 상기 전자 수송층(26) 상부에 전자 주입층(24)을 적층하고, 끝으로 음극(22)의 기능을 하는 금속을 적층하여 유기 전계발광 소자를 제작한다.

본 발명은 2층 구조 이상의 유기 전계발광 소자에서, 발광층(20)과 정공 수송층(16) 사이에 발광층(20)의 이온화 포텐셜보다 큰 이온화 포텐셜을 갖는 물질, 즉 발광층(20)의 유기물보다 HOMO 준위가 낮은 물질을 단독으로 적층하거나, 정공 수송층(16)에 혼입하여 정공 유도층(18)을 형성함으로서, 발광층(20)에 존재하는 전자를 정공 유도층(18)으로 유입되도록 유도하여, 발광층(20) 내의 정공 밀도를 높여 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 발광층(20)과 전자 수송층(26) 사이에, 발광층(20)의 전자친화도보다 큰 전자친화도를 가지는, 즉 발광층(20)의 LUMO 준위보다 높은 LUMO 준위를 가지는 물질을 단독으로 적층하거나, 전자 수송층(26)에 혼입하여 전자 저지층(28)을 형성함으로서, 발광층(20)으로 주입되는 전자의 양을 제어할 수 있으며, 따라서, 발광층(20)으로 주입되는 정공과 전자의 균형을 맞추고, 발광층(20) 내에서 전자와 정공이 재결합할 수 있는 시간적, 공간적인 여유를 제공함으로 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 상기 정공 유도층(18) 및 전자 저지층(28) 중의 어느 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.

비교를 위하여, 통상적인 유기 전계발광 소자와 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 유기 전계발광 소자의 에너지 밴드 다이아 그램의 일 예를 도 3a 및 3b에 각각 나타내었다. 도 3a 및 3b에서 각 에너지 밴드에 기재된 부호는 도 2에 도시된 부호에 해당하는 각 층의 에너지 밴드임을 나타내는 것이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 종래의 통상적인 유기 전계발광 소자에서는 양극(12), 정공 주입층(14), 정공 수송층(16), 발광층(20)으로 갈수록 각 층의 이온화 포텐셜이 순차적으로 증가하여 정공이 자연스럽게 발광층(20)으로 유도되도록 되어 있으며, 음극(14), 전자 주입층(24), 전자 수송층(26), 발광층(20)으로 갈수록 각 층의 전자친화도가 순차적으로 증가하여 전자가 자연스럽게 발광층(20)으로 유도되도록 되어 있다. 반면에, 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자에서는 전자 수송층(26)과 발광층(20) 사이에, 발광층(20)보다 전자친화도가 큰 전자 저지층(28)을 형성하여 발광층(20)으로 유입되는 전자의 양을 제어할 수 있으며, 또한 필요에 따라 정공 수송층(16)과 발광층(20) 사이에 발광층(20)보다 이온화 포텐셜이 큰 정공 유도층(18)을 형성하여 발광층(20) 내의 정공 밀도를 높이도록 되어있다.

본 발명에 있어서, 상기 양극(12)을 형성하는 물질의 예로는 높은 일함수를 가지는 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide; ITO), 폴리아닐린, 은(Ag) 등을 예시할 수 있고, 상기 음극(22)을 형성하는 물질의 예로는 낮은 일함수를 가지는 Al, Mg, Ca 등을 예시할 수 있다. 상기 유기 발광층(20)으로는 상기 전자 저지층(28)과 정공 유도층(18)과의 에너지 관계를 만족시키는 한, 유기 전계발광 소자의 제조에 통상적으로 사용되는 다양한 물질을 사용할 수 있다. 상기 발광층(20)을 이루는 물질의 예로는 초록색 영역(550nm)에서 빛을 발하는 알루미나퀴논(Alq3), BeBq2, Almq, 청색 영역(460nm)에서 빛을 발하는 ZnPBO, Balq 등의 금속 착체 화합물, 스티릴아릴렌(styrylarylene)계 유도체인 DPVBi, 옥사디아졸(oxadiazole)계 유도체인 OXA-D 및 단층막 소자로 BczVBi가 있고, 적색 영역(590nm)에서 빛을 발하는 4-(디사이노메틸렌)-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란 (4-(dicyanomethylene) -2-methyl-6-(p-dimethyl aminostyryl)- 4H -pyran: DCM), 630nm에서 빛을 발하는 DCM계열의 DCJTB 등을 예시할 수 있으며, 이와 같은 단분자뿐만 아니라 다양한 공액 유기 고분자를 사용할 수도 있다. 또한 충분한 전자, 정공 이동성 및 발광성을 가지는 호스트 물질과 다양한 색조를 나타내는 도판트를 혼합하여 게스트-호스트(guest-host) 도핑 시스템을 형성할 수도 있다.

상기 정공 주입층(14) 및 정공 수송층(16)으로는 비한정적으로 미국특허 제4,356,429호에 개시된 프탈로시아닌 구리(CuPc) 등의 포피리닉(porphyrinic)화합물, TPD 등의 트리페닐디아민 유도체, m-MTDATA, α-NPD, PDA, TPAC, 스트릴아민 유도체, N,N'-비스-(1-나프틸)-N,N'-디페닐벤지딘 등의 방향족 축합환을 가지는 아민유도체를 사용할 수 있다. 상기 전자 주입층(24) 및 전자 수송층(26)으로는 LiF, TAZ, 키놀린 유도체, 트리스(8-키놀리노레이트)알루미늄 (알루미나퀴논, Alq3) 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 전자 저지층(28) 및 정공 유도층(18)으로는 발광층(20)과의 에너지 관계를 만족하는 조건에서, 상기 정공 주입층(14), 정공 수송층(16), 발광층(20), 전자 수송층(26), 및 전자 주입층(24)에 사용되는 각 물질이 사용될 수 있다. 구체적으로, 발광층(20)의 이온화 포텐셜 보다 큰 이온화 포텐셜을 가지는 물질을 상기 정공 주입층(14), 정공 수송층(16), 발광층(20), 전자 수송층(26), 및 전자 주입층(24)에 사용되는 각 물질로부터 선택하여 상기 제1 전극(12, 양극)과 발광층(20)의 사이에 정공 유도층(18)을 형성하거나, 발광층(20)의 전자친화도 보다 큰 전자친화도를 가지는 물질을 상기 정공 주입층(14), 정공 수송층(16), 발광층(20), 전자 수송층(26), 및 전자 주입층(24)에 사용되는 각 물질로부터 선택하여 상기 제2 전극(22, 음극)과 발광층(20)의 사이에 전자 저지층(28)을 형성할 수 있다. 또한 필요에 따라서는 발광층(14)과의 에너지 관계를 맞추기 위하여 두 가지 이상의 물질을 혼합하여 상기 전자 저지층(28) 및 정공 유도층(18)을 형성할 수도 있다.

상기 정공 주입층(14), 정공 수송층(16), 정공 유도층(18), 발광층(20), 전자 저지층(28), 전자 수송층(26), 및 전자 주입층(24) 등의 유기물층은 스핀코팅(spin coating)법, 열증착(thermal evaporation)법, 스핀캐스팅(spin casting)법, 스퍼터링(sputtering)법, 전자빔 증착(e-beam evaporation)법, 화학기상증착(Chemical vapor deposition: CVD) 법 등과 같은 다양한 공지의 방법으로 성막할 수 있으며, 두 가지 물질을 혼합하여 상기 방법으로 성막하거나, 두 물질을 공증착으로 성막할 수도 있다. 상기 유기물층의 두께는 특별히 제한되는 것이 아니고, 유기 전계발광 소자의 작동 조선, 형성 방법에 따라 달라질 수 있으나 통상 5 내지 500nm정도의 두께를 가진다. 또한 양극의 성막법으로는 스퍼터링(sputtering)법, 이온 플랫팅(ion plating)법, 전자총(e-gun) 등을 이용한 써말(thermal) 증착법 등의 공지된 방법을 사용할 수 있으며, 음극으로 사용되는 금속의 성막법으로는 열증착(thermal evaporation)법, 스퍼터링법, 화학기상증착법, 이온 플래팅(ion plating) 법 등을 사용할 수 있다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위하여 바람직한 실시예 및 비교예를 기재하나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 유리기판을 세정제를 이용하여 초음파 세정하고, 다시 탈이온수로 세정한 후, 톨루엔 기체로 탈지하고 건조하였다. 다음으로, 상기 ITO 전극 상부에 m-MTDATA를 400Å두께로 진공 증착하여 정공주입층을 형성하고, 상기 정공 주입층 상부에 α-NPD를 600Å 두께로 진공 증착하여 정공 수송층을 형성하였다. 상기 정공 수송층의 상부에 α-NPD: TAZ의 1 : 0.5-1.5 혼합물(중량비, 실시예에서는 1: 1)을 200Å의 두께로 진공 증착하여 정공 유도층을 형성한 다음, Alq3를 600Å의 두께로 진공 증착하여 유기 발광층을 형성하였다. 또한 상기 유기 발광층의 상부에 380Å의 두께로 TAZ를 진공 증착하여 전자 수송층을 형성하고, 상기 전자 수송층 상부에 LiF를 7Å 두께로 코팅하여 전자 주입층을 형성하였다. 끝으로, 상기 전자주입층의 상부에 은(Ag)을 2000Å두께로 증착하여 음극을 형성함으로서 유기 전계발광 소자를 제조하였다.

[비교예]

정공 수송층의 상부에 α-NPD: TAZ의 1 : 1 혼합물을 진공 증착하지 않은 것을 제외하고는 실시예와 동일한 방법으로 유기 전계발광 소자를 제조하였다.

실시예와 비교예에 따라 제조된 유기 전계발광 소자의 전압 : 전류밀도 및 휘도의 관계를 측정하여 도 4a 및 4b에 각각 나타내었다. 도 4a 및 4b에서, □는 휘도를 나타내고, ■는 전류밀도를 나타낸다. 도 4a 및 4b로부터, 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자(도 4b)의 휘도는 종래의 유기 전계발광 소자의 경우(도 4a)와 비교하여 매우 우수함을 알 수 있다. 또한, 실시예와 비교예에 따라 제조된 유기 전계발광 소자의 전압 : 발광 효율의 관계를 도 5a 및 5b에 각각 나타내었으며, 발광 효율 η = π × L(휘도) / [ V(인가 전압)×J(전류 밀도)]의 식으로 산출하였다. 도 5a 및 5b로부터, 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자(도 5b)는 종래의 유기 전계발광 소자의 경우(도 5a)와 비교하여 특히 저전압에서 발광 효율이 특히 우수함을 알 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자는 발광층(20)의 양극(12) 쪽에 발광층(20)보다 이온화 포텐셜이 큰 물질을 삽입하여, 발광층(20)에서의 정공의 생성을 자연스럽게 유도하고 발광층(20) 내의 정공의 밀도를 높이며, 발광층(20)의 음극(22) 쪽에는 발광층(20)보다 전자친화도가 높은 물질을 삽입하여, 전자 저지층(28)을 형성함으로서, 발광층(20)으로 주입되는 전자의 양을 줄임으로서, 비발광 소멸되는 전자의 수를 최소화한다. 이러한 구조를 통하여 발광층(20) 내에서 전자 및 정공의 재결합 확률을 증가시켜 소자의 효율을 향상시킬 수 있으며, 소자의 고효율화에 따라 소자의 수명을 장기화됨으로서 유기 전계발광 소자의 상품 가치를 극대화 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 기판 상에 형성된 양극;
    상기 양극의 상부에 형성되어 있으며, 유기발광층을 포함하는 하나 이상의 유기물층;
    상기 유기물층의 상부에 형성된 음극; 및
    상기 발광층의 이온화 포텐셜보다 큰 이온화 포텐셜을 갖는 물질로 이루어져 있으며, 상기 양극과 상기 유기발광층의 사이에 형성되어 있는 정공 유도층을 포함하는 고효율 유기 전계발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 양극 상부에는 정공 수송층이 더욱 형성되어 있으며, 상기 정공 유도층은 상기 정공 수송층과 상기 발광층의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고효율 유기 전계발광 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광층의 상부에는 전자 수송층이 더욱 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고효율 유기 전계발광 소자.
  4. 제1항에 있어서, 상기 양극 상부에는 정공 수송층이 더욱 형성되어 있으며, 상기 정공 유도층은 상기 정공 수송층에 혼입되어 형성되는 것을 특징으로 하는 고효율 유기 전계발광 소자.
  5. 제1항에 있어서, 상기 양극의 상부에 정공 주입층이 형성되어 있으며, 상기 음극의 하부에 전자 주입층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고효율 유기 전계발광 소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 양극은 인듐틴옥사이드로 이루어져 있으며, 상기 양극의 상부에는 m-MTDATA를 포함하는 정공 주입층이 더욱 형성되어 있고, 상기 정공 주입층의 상부에는 α-NPD를 포함하는 정공 수송층이 더욱 형성되어 있으며, 상기 정공 수송층의 상부에는 α-NPD 및 TAZ를 포함하는 상기 정공 유도층이 형성되어 있으며, 상기 정공 유도층의 상부에는 Alq3를 포함하는 상기 유기 발광층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고효율 유기 전계발광 소자.
KR20010070024A 2001-11-12 2001-11-12 고효율 유기 전계발광 소자 KR100596028B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20010070024A KR100596028B1 (ko) 2001-11-12 2001-11-12 고효율 유기 전계발광 소자

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20010070024A KR100596028B1 (ko) 2001-11-12 2001-11-12 고효율 유기 전계발광 소자
PCT/KR2002/002021 WO2003043383A1 (en) 2001-11-12 2002-10-30 Organic light-emitting device having high luminescent efficiency
DE2002639755 DE60239755D1 (de) 2001-11-12 2002-10-30 Organisches lichtemissionsbauelement mit hoher lumineszenzeffizienz
EP20020781992 EP1444869B1 (en) 2001-11-12 2002-10-30 Organic light-emitting device having high luminescent efficiency
JP2003545077A JP2005510025A (ja) 2001-11-12 2002-10-30 高発光効率を有する有機発光装置
CN 02822295 CN1586095A (zh) 2001-11-12 2002-10-30 高发光效率的有机发光器件
US10830256 US20040245542A1 (en) 2001-11-12 2004-04-22 Organic light-emitting device having high luminescent efficiency

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030039100A true KR20030039100A (ko) 2003-05-17
KR100596028B1 true KR100596028B1 (ko) 2006-07-03

Family

ID=19715895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20010070024A KR100596028B1 (ko) 2001-11-12 2001-11-12 고효율 유기 전계발광 소자

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20040245542A1 (ko)
EP (1) EP1444869B1 (ko)
JP (1) JP2005510025A (ko)
KR (1) KR100596028B1 (ko)
CN (1) CN1586095A (ko)
DE (1) DE60239755D1 (ko)
WO (1) WO2003043383A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050069727A1 (en) * 2003-09-30 2005-03-31 Rahul Gupta Oled emissive polymer layer
JPWO2005076668A1 (ja) * 2004-02-06 2007-10-18 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
US20060017057A1 (en) * 2004-07-20 2006-01-26 Cumpston Brian H Device structure to improve OLED reliability
US20060115673A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Au Optronics Corporation Organic light emitting device with improved electrode structure
JP2007035579A (ja) 2005-07-29 2007-02-08 Sanyo Electric Co Ltd 有機エレクトロルミネッセント素子及び有機エレクトロルミネッセント表示装置
US20070024168A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Organic electroluminescent element and organic electroluminescent display device
US8148891B2 (en) * 2005-10-04 2012-04-03 Universal Display Corporation Electron impeding layer for high efficiency phosphorescent OLEDs
JP4673279B2 (ja) * 2005-12-20 2011-04-20 三星モバイルディスプレイ株式會社 有機発光表示素子及びその製造方法
WO2008069153A1 (en) 2006-12-04 2008-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
CN101611505B (zh) * 2007-02-19 2012-06-27 大日本印刷株式会社 有机电致发光元件
US20080238300A1 (en) * 2007-04-02 2008-10-02 Sang Tae Park Organic electroluminescence device and method for fabricating the same
JP5530608B2 (ja) * 2007-09-13 2014-06-25 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子および発光装置
US8115382B2 (en) 2007-09-20 2012-02-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device, comprising controlled carrier transport
US9876187B2 (en) 2007-09-27 2018-01-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic appliance
JP5540600B2 (ja) * 2008-08-13 2014-07-02 三菱化学株式会社 電子デバイス、有機電界発光素子、有機el表示装置および有機el照明
JP5293120B2 (ja) * 2008-11-28 2013-09-18 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
EP2631961A4 (en) * 2010-10-20 2017-01-25 Ocean's King Lighting Science&Technology Co., Ltd. Organic electroluminescent device and manufacturing method thereof
KR20140048422A (ko) 2012-10-12 2014-04-24 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR20160063513A (ko) 2014-11-26 2016-06-07 삼성디스플레이 주식회사 유기발광소자 및 이를 포함하는 표시패널
US20170062734A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
CN105244446B (zh) * 2015-08-28 2018-06-29 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法、显示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539507A (en) * 1983-03-25 1985-09-03 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent devices having improved power conversion efficiencies
JPH08138868A (ja) * 1994-09-16 1996-05-31 Ricoh Co Ltd 有機薄膜el素子
US5645948A (en) * 1996-08-20 1997-07-08 Eastman Kodak Company Blue organic electroluminescent devices
US6097147A (en) * 1998-09-14 2000-08-01 The Trustees Of Princeton University Structure for high efficiency electroluminescent device
US6361886B2 (en) * 1998-12-09 2002-03-26 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved hole transport layer
JP2000196140A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Sharp Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造法
JP3125777B2 (ja) * 1999-01-28 2001-01-22 日本電気株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及びパネル
JP2000235893A (ja) * 1999-02-15 2000-08-29 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
EP1089596A3 (en) * 1999-09-28 2003-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Conductive liquid crystal device, and organic electroluminescence device
JP2001167886A (ja) 1999-12-13 2001-06-22 Nec Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
CN1905239A (zh) * 2000-03-27 2007-01-31 株式会社半导体能源研究所 自发光设备及其制造方法
CN101916829B (zh) * 2001-06-15 2012-05-09 佳能株式会社 有机电致发光元件
US6727644B2 (en) * 2001-08-06 2004-04-27 Eastman Kodak Company Organic light-emitting device having a color-neutral dopant in an emission layer and in a hole and/or electron transport sublayer
US6835469B2 (en) * 2001-10-17 2004-12-28 The University Of Southern California Phosphorescent compounds and devices comprising the same

Also Published As

Publication number Publication date Type
DE60239755D1 (de) 2011-05-26 grant
CN1586095A (zh) 2005-02-23 application
KR20030039100A (ko) 2003-05-17 application
EP1444869A1 (en) 2004-08-11 application
US20040245542A1 (en) 2004-12-09 application
EP1444869B1 (en) 2011-04-13 grant
EP1444869A4 (en) 2008-05-28 application
JP2005510025A (ja) 2005-04-14 application
WO2003043383A1 (en) 2003-05-22 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kido et al. Bright red light‐emitting organic electroluminescent devices having a europium complex as an emitter
US6150043A (en) OLEDs containing thermally stable glassy organic hole transporting materials
US6469437B1 (en) Highly transparent organic light emitting device employing a non-metallic cathode
US5922396A (en) Electron transporting and light emitting layers based on organic free radicals
Kido et al. White light‐emitting organic electroluminescent devices using the poly (N‐vinylcarbazole) emitter layer doped with three fluorescent dyes
US5969474A (en) Organic light-emitting device with light transmissive anode and light transmissive cathode including zinc-doped indium oxide
Kido et al. Fabrication of highly efficient organic electroluminescent devices
US6097147A (en) Structure for high efficiency electroluminescent device
US6905788B2 (en) Stabilized OLED device
US6172459B1 (en) Electron-injecting layer providing a modified interface between an organic light-emitting structure and a cathode buffer layer
US6660411B2 (en) Organic electroluminescent device
US20040140758A1 (en) Organic light emitting device (OLED) display with improved light emission using a metallic anode
US7060370B2 (en) Organic EL element and organic EL display
US6534202B2 (en) Organic electroluminescent device and process for producing the same
US6589673B1 (en) Organic electroluminescent device, group of organic electroluminescent devices
US20030006411A1 (en) Organic electroluminescent device
US20010053462A1 (en) Light-emitting device
US20060105201A1 (en) Organic electroluminescent device
US6396209B1 (en) Organic electroluminescent device
US6392250B1 (en) Organic light emitting devices having improved performance
US6140763A (en) Interfacial electron-injecting layer formed from a doped cathode for organic light-emitting structure
US6806491B2 (en) Organic light-emitting devices
US20020096995A1 (en) Light-emitting device
EP0936844A2 (en) Organic electroluminescent devices
US6013384A (en) Organic electroluminescent devices

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20041006

Effective date: 20060228

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130325

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140312

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150312

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160516

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170529

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180528

Year of fee payment: 13