KR100622229B1 - Luminescence display devices using the fullerene based carbon compounds and method for preparing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플러렌계 탄소화합물을 사용한 발광 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 발광 표시장치는 한 쌍의 전극 사이에 유기물층을 적어도 두 층 이상 포함하고, 상기 하나의 유기물층은 발광층이고, 또 다른 유기물층은 정공 수송용 물질에 플러렌계 탄소화합물이 도핑된 정공 수송층이다. 본 발명에 따른 발광 표시장치는 플러렌계 탄소화합물의 도핑으로 정공 수송층을 개선시켜 전류 주입 특성을 향상시키고, 정공 수송층으로의 전자의 유입을 방지하여 발광 표시장치의 수명을 연장시킬 수 있다. The present invention relates to a light emitting display device using a fullerene-based carbon compound and a manufacturing method thereof. A light emitting display device according to the present invention includes at least two organic material layers between a pair of electrodes, the one organic material layer is a light emitting layer, and the other organic material layer is a hole transport layer doped with a fullerene-based carbon compound in a hole transport material. . In the light emitting display device according to the present invention, the hole transport layer may be improved by doping the fullerene-based carbon compound to improve current injection characteristics, and the life of the light emitting display device may be extended by preventing the inflow of electrons into the hole transport layer.
플러렌, 정공 수송층, 발광 Fullerene, hole transport layer, luminescence
Description
도 1은 본 발명의 하나의 구현예에 따른 발광 표시장치의 구조를 나타낸 도면이다.1 illustrates a structure of a light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 하나의 구현예에 따른 발광 표시장치의 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 플러렌(C60)의 구조를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the structure of a fullerene (C60) according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 .. 기판 20 .. 애노드 전극10 .. substrate 20 .. anode electrode
30 .. 정공 주입층 40 .. 정공 수송층30 ..
50 .. 발광층 60 .. 전자 수송층50 ..
70 .. 전자 주입층 80 .. 캐소드 전극70 ..
본 발명은 발광 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 플러렌계 탄소화합물이 도핑된 정공 수송층을 사용하여 전류 주입 특성을 개선시키고, 정공 수송층으로의 전자의 유입을 방지하여 수명 저하를 최소화시킨 발광 표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting display device and a manufacturing method thereof. More particularly, the present invention relates to a light emitting display device and a method of manufacturing the same, which improve current injection characteristics by using a hole transport layer doped with a fullerene-based carbon compound, and prevent the inflow of electrons into the hole transport layer, thereby minimizing the reduction in life.
최근, 유기 전계 발광 표시장치는 음극선관(CRT)이나 액정 디바이스(LCD)에 비하여 박형, 넓은 시야각, 경량, 소형, 빠른 응답속도, 및 소비전력 등의 장점으로 인하여 차세대 표시장치로서 주목 받고 있다. 특히 유기 전계 발광 표시장치는 애노드, 유기물층, 캐소드의 단순한 구조로 되어 있기 때문에 간단한 제조공정을 통하여 쉽게 제조할 수 있는 잇점이 있다. 유기물층은 그 기능에 따라 여러 층으로 구성될 수 있는데, 일반적으로 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층으로 이루어져 있다. Recently, an organic light emitting display device has attracted attention as a next generation display device due to advantages such as thin, wide viewing angle, light weight, small size, fast response speed, and power consumption, compared to a cathode ray tube (CRT) or a liquid crystal device (LCD). In particular, since the organic light emitting display device has a simple structure of an anode, an organic material layer, and a cathode, it can be easily manufactured through a simple manufacturing process. The organic material layer may be composed of several layers depending on its function, and generally includes a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
유기 전계 발광 표시장치의 발광은 투명전극인 애노드로부터 정공이 주입되고 주입된 정공이 정공 주입층과 정공 수송층를 통하여 발광층으로 전달되고, 캐소드로부터는 전자가 주입되어 전자 주입층과 전자 수송층을 통하여 발광층으로 전달되어, 전달된 전자와 정공은 발광층에서 결합하여 빛을 내게 된다In the OLED, holes are injected from the anode, which is a transparent electrode, and holes are injected to the light emitting layer through the hole injection layer and the hole transport layer, and electrons are injected to the light emitting layer through the electron injection layer and the electron transport layer. Transmitted electrons and holes are combined to emit light in the light emitting layer
유기 전계 발광 표시장치의 제조는 일반적으로 애노드 ITO위에 유기물층을 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층의 순서로 증착 또는 스핀코팅하고 그 위에 금속 캐소드를 증착 또는 스퍼터링하는 공정을 통하여 이루어진다. In general, an organic light emitting display device is manufactured by depositing or spin coating an organic material layer on an anode ITO in the order of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, and depositing or sputtering a metal cathode thereon. Is done.
유기물층 중 정공 수송층은 고분자 계열과 저분자 계열이 일반적으로 사용된다. 고분자 계열로는 폴리아닐린, 폴리(3,4)-에틸렌디옥시티오펜과 폴리스티렌설포네이트를 이용한 PEDOT, 방향족 아민의 중합체 등이 널리 사용되고 있으며, 저분자 계열로는 벤젠 또는 나프탈렌 단위를 포함하는 방향족 아민 유도체 등이 사용되고 있다. As the hole transport layer of the organic material layer, a polymer series and a low molecule series are generally used. As polymers, polyaniline, PEDOT using poly (3,4) -ethylenedioxythiophene and polystyrenesulfonate, polymers of aromatic amines, etc. are widely used. Is being used.
정공 수송층에 요구되는 특성으로는 정공 수송성이 우수하며, 애노드와 HOMO 에너지 준위가 유사하여 정공주입을 용이하게 해 주어야 하며, 전자의 이동을 막을 수 있어야 하며, 온도 변화에 안정적이기 위하여 높은 유리전이온도를 갖는 것이 요구된다. The characteristics required for the hole transport layer are excellent hole transport properties, and the anode and HOMO energy levels are similar to facilitate hole injection, to prevent electrons from moving, and to be stable to temperature changes. It is required to have
특히, 유기 전계 발광 표시장치의 가장 큰 단점인 수명을 향상시키기 위해서는 정공 수송층으로부터 또는 정공 수송층을 통한 산소, 이온물질 또는 저분자 물질의 확산을 방지할 것이 요구된다. 이를 위해 높은 유리 전이온도를 가지고 치밀한 구조의 박막을 형성하여 정공 수송층에 의한 수명저하가 최소화되도록 해야 한다. In particular, in order to improve the lifetime, which is the biggest disadvantage of the organic light emitting display, it is required to prevent the diffusion of oxygen, ionic materials or low molecular materials from or through the hole transport layer. For this purpose, a thin film having a high structure with a high glass transition temperature should be formed to minimize the lifespan degradation caused by the hole transport layer.
정공 수송층의 개선을 통하여 유기 전계 발광 표시장치의 수명을 향상시키고자 하는 방안이 다각적으로 연구되어왔다. 예를 들면, 미국 특허 제6,392,339호에는 정공 수송층과 전자 수송층 사이에 정공 수송 물질과 전자 수송 물질의 혼합물로 구성된 혼합 영역을 포함하고, 상기 정공 수송 물질과 전자 수송 물질중 어느 하나가 발광체가 된다고 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 제6,392,339호에는 정공 수송층과 전자 수송층 사이에 정공 수송 물질과 전자 수송 물질, 및 도판트 물질의 혼합물로 구성된 혼합 영역을 포함하고, 상기 정공 수송 물질과 전자 수송 물질중 어느 하나가 발광체가 된다고 개시되어 있다. 상기 미국 특허 모두는 정공 수송 물질과 전자 수송 물질의 혼합물로 구성된 혼합 영역을 형성함으로써 발광표시 장치의 효율과 수명을 연장시키고 있다. 미국 특허 제5,773,929호에서는 정공 수송층 및 전자 수송층을 형광 염료 분자로 이중 도핑하는 방법에 대하여 개시하고 있으며, 이런 방법을 통해 발광 효율과 휘도를 개선시키고 있다.Various methods have been studied to improve the lifespan of the organic light emitting display device by improving the hole transport layer. For example, US Pat. No. 6,392,339 discloses a mixed region composed of a mixture of a hole transporting material and an electron transporting material between the hole transporting layer and the electron transporting layer, wherein any one of the hole transporting material and the electron transporting material becomes a light emitter. It is. Further, U. S. Patent No. 6,392, 339 also includes a mixed region composed of a mixture of a hole transporting material and an electron transporting material and a dopant material between the hole transporting layer and the electron transporting layer, wherein any one of the hole transporting material and the electron transporting material is a light emitter. It is disclosed that becomes. All of the above US patents extend the efficiency and lifespan of the light emitting display device by forming a mixed region composed of a mixture of a hole transporting material and an electron transporting material. U. S. Patent No. 5,773, 929 discloses a method of double doping a hole transport layer and an electron transport layer with fluorescent dye molecules, through which the luminous efficiency and luminance are improved.
그러나, 이 분야에서는 여전히 발광 표시장치를 구성하는 각층을 각 층에 요구되는 특성을 최적화시키는 것을 통해 개선시켜 발광 표시장치의 효율과 수명을 연장시키고자 하는 계속적인 요구가 있으며, 이에 대한 많은 연구가 진행중이다.However, there is still a continuous demand in this field to improve the efficiency and lifespan of the light emitting display device by improving each layer constituting the light emitting display device by optimizing the characteristics required for each layer. Is in progress.
이에 본 발명자들은 발광 표시장치의 효율과 수명저하를 최소화하기 위한 개선 방안을 연구하면서, 발광층으로부터 주입된 전자를 받아 정공 수송층이 전자에 의해 특성이 저하되는 것을 막기 위하여 정공 수송층을 전자 어셉터로서 작용할 수 있는 물질과 정공 수송용 물질로 함께 형성하는 경우, 전자에 의한 특성 저하를 방지할 수 있고, 결국 발광 효율과 수명저하를 최소화 할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have studied the improvement method for minimizing the efficiency and lifespan of the light emitting display device, and in order to receive the electrons injected from the light emitting layer and prevent the hole transport layer from deteriorating its characteristics by electrons, the hole transport layer may act as an electron acceptor. In the case of forming together with a material capable of transporting a hole and a material for hole transport, the present invention has been found to prevent degradation of properties caused by electrons, and to minimize luminous efficiency and lifespan degradation.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플러렌계 탄소화합물을 포함한 정공 수송층을 사용하여 수명저하를 최소화한 발광 표시장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting display device which minimizes the lifetime degradation by using a hole transport layer containing a fullerene-based carbon compound.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 플러렌계 탄소화합물의 도핑으로 정공 수송층을 형성하여 수명저하를 최소화한 발광 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light emitting display device in which a hole transport layer is formed by doping with a fullerene-based carbon compound to minimize lifetime degradation.
상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 한 쌍의 전극 사이에 유기물층을 적어도 두 층 이상 포함하는 발광 표시장치에 있어서, 상기 하나의 유기물층은 발광층이고, 또 다른 유기물층은 정공 수송용 물질에 플러렌계 탄소화합물을 도핑한 정공 수송층이고, 상기 정공 수송용 물질의 LUMO는 플러렌계 탄소화합물의 LUMO보다 낮은 것인 발광 표시장치를 제공한다.In order to achieve the first technical problem, the present invention provides a light emitting display device including at least two organic material layers between a pair of electrodes, wherein one organic material layer is a light emitting layer, and another organic material layer is formed of a material for hole transport. Provided is a hole transport layer doped with a fullerene-based carbon compound, wherein the LUMO of the hole-transporting material is lower than that of the fullerene-based carbon compound.
본 발명에 따른 발광 표시장치에 있어서, 상기 플러렌계 탄소화합물의 도핑 농도는 0.1 내지 1중량%의 범위인 것이 바람직하다. In the light emitting display device according to the present invention, the doping concentration of the fullerene-based carbon compound is preferably in the range of 0.1 to 1% by weight.
또한, 상기 정공 수송용 물질로는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(NPD), N,N,N',N'-테트라비페닐벤지딘, 비스(4-디메틸아미노-2-메틸 페닐)페닐메탄, 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)시클로헥산, 및 1,1,-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)-4-페닐 시클로헥산으로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것이 바람직하고, 상기 플러렌계 탄소화합물로는 C60, C70 및 C84로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것이 바람직하다. In addition, the hole transport material is N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (NPD), N, N, N ', N'-tetrabiphenylbenzidine , Bis (4-dimethylamino-2-methyl phenyl) phenylmethane, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, and 1,1, -bis (4-di-p-tolyl At least one selected from the group consisting of aminophenyl) -4-phenyl cyclohexane is preferable, and as the fullerene-based carbon compound, at least one selected from the group consisting of C60, C70, and C84 is preferable.
또한, 본 발명에 따른 발광 표시장치에 있어서, 상기 정공 수송층의 두께는 5 내지 100㎚의 범위인 것이 바람직하다.In the light emitting display device according to the present invention, the hole transport layer preferably has a thickness in a range of 5 to 100 nm.
상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 기판상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극 상부에 정공 수송층을 형성하는 단계; 상기 정공 수송층 상부에 발광층을 형성하는 단계; 및 상기 발광층 상부에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 정공 수송층은 정공 수송용 물질에 플러렌계 탄소화합물을 도핑하는 것으로 형성되고, 상기 정공 수송용 물질의 LUMO는 플러렌계 탄소화합물의 LUMO보다 낮은 것인 발광 표시장치의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the second technical problem, the present invention comprises the steps of forming a first electrode on the substrate; Forming a hole transport layer on the first electrode; Forming a light emitting layer on the hole transport layer; And forming a second electrode on the light emitting layer, wherein the hole transport layer is formed by doping a hole transport material with a fullerene-based carbon compound, and the LUMO of the hole transport material is a fullerene-based carbon compound. Provided is a method of manufacturing a light emitting display device that is lower than LUMO.
본 발명에 따른 발광 표시장치의 제조방법에 있어서, 상기 플러렌계 탄소화합물의 도핑 농도는 0.1중량% 내지 1중량%인 것이 바람직하다. In the method of manufacturing a light emitting display device according to the present invention, the doping concentration of the fullerene-based carbon compound is preferably 0.1% by weight to 1% by weight.
또한, 상기 정공 수송용 물질로는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(NPD), N,N,N',N'-테트라비페닐벤지딘, 비스(4-디메틸아미노-2-메틸 페닐)페닐 메탄, 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)시클로헥산, 및 1,1,-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)-4-페닐 시클로헥산으로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것이 바람직하고, 상기 플러렌계 탄소화합물로는 C60, C70 및 C84로 이루어진 군에서 일종 이상 선택되는 것이 바람직하다.In addition, the hole transport material is N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (NPD), N, N, N ', N'-tetrabiphenylbenzidine , Bis (4-dimethylamino-2-methyl phenyl) phenyl methane, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, and 1,1, -bis (4-di-p-tolyl At least one selected from the group consisting of aminophenyl) -4-phenyl cyclohexane is preferable, and as the fullerene-based carbon compound, at least one selected from the group consisting of C60, C70, and C84 is preferable.
한편, 상기 정공 수송층은 5 내지 100㎚의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the hole transport layer is preferably formed to a thickness of 5 to 100nm.
이하, 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 발광 표시장치는 제1전극/유기물층/제2전극이라는 적층형의 구조를 기본으로 하며, 상기 유기물층은 발광층과 정공 수송용 물질에 플러렌계 탄 소화합물을 도핑한 정공 수송층을 포함하는 것을 특징으로 한다.The light emitting display device according to the present invention is based on a stacked structure of a first electrode / organic layer / second electrode, and the organic layer includes a light emitting layer and a hole transport layer doped with a fullerene-based carbon compound in a hole transport material. It features.
본 발명에 따른 발광 표시장치의 유기물층으로는 발광층 및 정공 수송층 이외에도, 선택적으로 정공 주입층 또는 전자 주입층/전자 수송층을 적절하게 채용할 수 있으며, 예를 들면, 제1전극(애노드 전극)/정공 주입층/정공 수송층/발광층/제2전극(캐소드 전극)으로 구성될 수 있거나 또는 애노드 전극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/캐소드 전극으로 구성될 수 있으며, 그외에도 여러가지 구조가 가능하다. In addition to the light emitting layer and the hole transport layer, a hole injection layer or an electron injection layer / electron transport layer may be appropriately employed as the organic material layer of the light emitting display device according to the present invention. For example, the first electrode (anode electrode) / hole It may consist of an injection layer / hole transport layer / light emitting layer / second electrode (cathode electrode) or an anode electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode electrode. Various structures are possible.
도 1은 본 발명의 하나의 구현예에 따른 발광 표시장치의 구조를 나타낸 것이다. 1 illustrates a structure of a light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 발광 표시장치는 애노드 전극(20)과 캐소드 전극(80) 사이에 발광층(50)을 포함하는 구조를 가지며, 애노드 전극(20)과 발광층(50) 사이에 정공 주입층(30)과 정공 수송층(40)을 포함하고 있으며, 또한, 발광층(50)과 캐소드 전극(80) 사이에 전자 수송층(50)과 전자 주입층(70)을 포함하고 있다. Referring to FIG. 1, a light emitting display device according to the present invention has a structure including a
한편, 도 2는 본 발명의 하나의 구현예에 따른 발광 표시장치의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발광 표시장치는 다음과 같은 공정을 통해 제조된다. 먼저 기판(10) 상부에 애노드 전극용 물질을 코팅하여 애노드 전극(20)을 형성한다(S11). 여기서, 기판(10)으로는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 기판을 사용할 수 있으며, 특히 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판이 바람직하다. 또한, 상기 기판 위에 형성된 애노드 전극용 물질로는 투명하고 전도성이 우수한 산화인듐주석(ITO), 산화주석(SnO2), 산화아연(ZnO) 등이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, a light emitting display device according to the present invention is manufactured through the following process. First, the anode electrode 20 is formed by coating an anode electrode material on the substrate 10 (S11). Here, the
상기 애노드 전극(20)의 상부에 정공 주입층(30)을 형성한다(S12). 상기 정공 주입층 형성 단계(S12)는 필요에 따라서 생략될 수 있는 선택적인 공정이다. 상기 정공 주입층은 진공 증착 또는 스핀 코팅과 같은 통상적인 방법을 통해 형성될 수 있으며, 정공 주입층용 물질로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 CuPc(구리 프탈로시아닌) 또는 IDE 406(Idemitsu Kosan사)이 사용될 수 있다. A
이어서, 상기 정공 주입층(30) 상부에 상기 정공 수송층(40)을 형성한다(S13). 이 경우 정공 수송층(40)은 정공 주입층(30)의 상부에 형성될 수도 있지만, 또한 애노드 전극 상부에 직접 형성될 수 있다. 정공 수송층(40)은 진공 증착법 또는 스핀 코팅, 잉크젯 등과 같은 용액 공정에 의해서 형성될 수 있으며, 또한 레이저 전사법(LITI) 공정을 통해서도 형성될 수 있다.Subsequently, the
상기 정공 수송층(40)은 정공 수송용 물질에 플러렌계 탄소화합물을 도핑하여 형성된다. 이 경우, 정공 수송용 물질의 LUMO는 반드시 플러렌계 탄소화합물의 LUMO에 비하여 반드시 낮아야 한다. The
이를 만족하기 위한 플러렌계 탄소화합물이 도핑되는 정공 수송용 물질로는 벤젠 또는 나프탈렌 단위를 포함하는 방향족 삼차 아민 유도체가 사용될 수 있으며, 구체적으로, N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(NPD), N,N,N',N'-테 트라비페닐벤지딘, 비스(4-디메틸아미노-2-메틸 페닐)페닐메탄, 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)시클로헥산, 1,1,-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)-4-페닐 시클로헥산, 및 등등이 사용될 수 있지만, 바람직하게는 N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘(NPD) 또는 N,N,N',N'-테트라비페닐벤지딘이 사용되는 것이다. 이와 같은 정공 수송용 물질의 LUMO는 상기 플러런계 탄소화합물의 LUMO보다 낮게 된다. 또한, 정공 수송용 물질의 LUMO가 상기 플러렌계 탄소화합물의 LUMO보다 낮을 때 발광층으로부터 정공 수송층으로 전자 유입이 전자 어셉터인 플러렌계 탄소화합물에 의해 받아져 결국 정공 수송층이 전자에 의해 특성이 저하되는 현상을 억제할 수 있다.As the hole transporting material doped with a fullerene-based carbon compound to satisfy this, an aromatic tertiary amine derivative including benzene or naphthalene units may be used. Specifically, N, N'-di (naphthalen-1-yl)- N, N'-diphenyl-benzidine (NPD), N, N, N ', N'-tetrabiphenylbenzidine, bis (4-dimethylamino-2-methyl phenyl) phenylmethane, 1,1-bis ( 4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, 1,1, -bis (4-di-p-tolylaminophenyl) -4-phenyl cyclohexane, and the like can be used, but preferably N, N '-Di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (NPD) or N, N, N', N'-tetrabiphenylbenzidine is used. The LUMO of the hole transporting material is lower than that of the fullerene-based carbon compound. In addition, when the LUMO of the hole transporting material is lower than that of the fullerene-based carbon compound, the electron inflow from the light emitting layer to the hole transporting layer is received by the fullerene-based carbon compound, which is the electron acceptor, and the hole transporting layer is deteriorated by electrons. The phenomenon can be suppressed.
상기 플러렌계 탄소화합물은, 예를 들면, C60, C70 및 C84로 이루어진 군에서 일종 이상 선택될 수 있다.The fullerene-based carbon compound may be selected, for example, from the group consisting of C60, C70, and C84.
상기 도핑되는 플러렌계 탄소화합물의 함량은 정공 수송층 전체 중량을 기초하여 0.1중량% 내지 1중량%가 바람직하여, 이 범위를 벗어나는 경우, 즉 0.1 중량% 미만인 경우 수명 증가 효과가 관찰되지 않으며, 1중량%을 초과하는 경우 효율이 저하되어 바람직하지 않다. The content of the doped fullerene-based carbon compound is preferably 0.1% by weight to 1% by weight based on the total weight of the hole transporting layer, so that the life increase effect is not observed when it is out of this range, that is, less than 0.1% by weight, and 1% by weight. When it exceeds%, efficiency falls and it is unpreferable.
또한, 상기 정공 수송층(40)의 두께는 5 내지 100㎚의 범위 내에서 형성되는 것이 바람직하다. 상기 정공 수송층(40)의 두께는 전체 발광 표시장치를 구성하는 각 층의 종류, 정공 수송 물질의 종류 및 용도 등에 따라 변경될 수 있지만, 플러렌계 탄소화합물의 도핑을 고려하여 5 내지 100㎚가 바람직하다.In addition, the thickness of the
이어서 정공 수송층(40) 상부에 통상적인 방법, 예를 들면, 진공 증착, 스핀 코팅 등과 같은 방법을 통해 발광층(50)을 형성한다(S14). 상기 발광층 재료로는 특별히 제한되지 않으며, 통상적인 호스트와 도판트를 사용하여 함께 증착하여 형성될 수 있다.Subsequently, the
또한, 발광층(50)위에 전자 수송층(60)이 형성된다(S15). 전자 수송층 형상 단계(S15) 또한 선택적인 공정이다. 상기 전자 수송층의 형성에는 진공 증착 방법 또는 스핀 코팅 방법이 이용될 수 있으며, 전자 수송층용 재료로서는 특별히 제한되지 않지만 알루미늄 착물(예를 들면, Alq3(트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄))을 사용할 수 있다. In addition, the
상기 전자 수송층(60) 상부에 전자 주입층(70)이 진공 증착 또는 스핀 코팅과 같은 방법을 이용하여 또한 선택적으로 형성될 수 있다(S16). 이 경우 전자 주입층(70)용 재료로는 특별히 제한되지 않지만 LiF, NaCl, CsF등의 물질을 이용할 수 있다.The
이어서, 전자 주입층(70) 상부에 캐소드 전극(80)이 진공 증착을 통하여 형성(S17)됨으로써 발광 표시장치가 완성된다. 여기에서 캐소드용 금속으로는 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 플루오르화리튬-알루미늄(LiF/Al), 바륨(Ba), 마그네슘-인듐(Mg-In), 마그네슘-은(Mg-Ag)등이 이용된다. 캐소드 전극(80)이 증착된 후 봉지공정을 거쳐 발광 표시장치가 제조된다.Subsequently, the
따라서, 본 발명에 따른 발광 표시장치는 도 1 나타난 바와 같은 적층 구조를 가지며, 필요에 따라서 한층 또는 2층의 중간층, 예를 들면 정공 억제층 등을 더 형성하는 것도 가능하며, 또한 정공 주입층, 전자 수송층 또는 전자 주입층이 생략될 수도 있다. 또한 발광 표시장치의 각 층의 두께는 이 분야에서 일반적으로 사용되는 범위에서 필요에 따라 결정될 수 있다.Accordingly, the light emitting display device according to the present invention has a stacked structure as shown in FIG. 1, and if necessary, one or two intermediate layers, for example, a hole suppression layer, may be further formed. The electron transport layer or the electron injection layer may be omitted. In addition, the thickness of each layer of the light emitting display device may be determined as needed within the range generally used in the art.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 제시한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention. However, the following examples are only presented to aid the understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1Example 1
애노드 전극으로서 ITO 막이 형성된 기판 표면에 4,4',4"-트리스(3-메틸페닐페닐아미노)트리페닐아민(MTDATA)을 진공 증착하여 정공 주입층을 30 nm로 형성하였다. 이어서, N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐 벤지딘(NPD)에 벌키민스터플러렌(C60)을 0.1중량%로 도핑하여 상기 정공 주입층 상부에 정공 수송층을 15nm의 두께로 증착하였다. 정공 수송층 형성 후 발광층 겸 전자수송층으로 8-트리스히드록시퀴놀린 알루미늄(Alq3)를 진공 증착하여 25㎚의 두께로 증착하였다. 이 전자 수송층 상부에 LiF과 Al을 300㎚의 두께로 진공 증착하여 LiF/Al 전극을 형성하였고, 이 후에 메탈캔 및 바륨 옥사이드를 이용하여 봉지하여 유기전계 발광 표시 장치를 제조하였다.4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA) was vacuum deposited on the surface of the substrate on which the ITO film was formed as an anode electrode to form a hole injection layer at 30 nm. Doping '-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl benzidine (NPD) with 0.1 wt% of bulkysterster fullerene (C60) to deposit a hole transport layer on the hole injection layer with a thickness of 15 nm After forming the hole transporting layer, 8-trishydroxyquinoline aluminum (Alq3) was vacuum deposited to form a light emitting layer and an electron transporting layer to a thickness of 25 nm, and LiF and Al were vacuum deposited to a thickness of 300 nm on the electron transporting layer. An LiF / Al electrode was formed and then encapsulated using a metal can and barium oxide to manufacture an organic light emitting display device.
실시예 2Example 2
정공 수송층 형성시 벌키민스터플러렌(C60)의 도핑 농도를 0.5중량%로 하는 것만 제외하고 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 유기전계 발광 표시 장치를 제조하였다.An organic light emitting display device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the doping concentration of the bulkimster fullerene (C60) was 0.5 wt% when forming the hole transport layer.
실시예 3Example 3
정공 수송층 형성시 벌키민스터플러렌(C60)의 도핑 농도를 1중량%로 하는 것만 제외하고 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 유기전계 발광 표시 장치를 제조하였다.An organic light emitting display device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the doping concentration of the bulkimster fullerene (C60) was 1 wt% when forming the hole transport layer.
비교예 1Comparative Example 1
정공 수송층 형성시 벌키민스터플러렌(C60)을 사용하지 않는 다는 것만 제외하고 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 유기전계 발광 표시 장치를 제조하였다.An organic light emitting display device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that bulkimster fullerene (C60) was not used to form the hole transport layer.
비교예 2Comparative Example 2
정공 수송층 형성시 벌키민스터플러렌(C60)을 2중량%로 도핑하는 것만 제외하고 실시예 1과 동일한 공정을 사용하여 유기전계 발광 표시 장치를 제조하였다.An organic light emitting display device was manufactured in the same manner as in Example 1, except that doping of bulkyster fullerene (C60) with 2 wt% was used to form the hole transport layer.
시험예 1Test Example 1
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 제조된 유기전계 발광 표시 장치에 있어서, 휘도, 효율 및 수명을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In the organic light emitting display devices manufactured in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, luminance, efficiency, and lifetime were measured, and the results are shown in Table 1 below.
* 수명 : 상기 표시 장치를 900cd/㎡에서 구동하였을 때 휘도 50%까지의 반감기 수명을 나타낸다.Lifespan: When the display device is driven at 900 cd / m 2, it exhibits a half-life life of up to 50% of luminance.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 정공 수송층에 벌키민스터플러렌(C60)을 0.1 내지 1중량% 사이에서 도핑한 경우(실시예 1 내지 3)은 플러렌(C60)을 도핑하지 않은 비교예 1과 비교하여 휘도 및 효율은 유사하였지만, 플러렌(C60)의 첨가가 수명을 최대 6배 이상 향상시키고 있음을 알 수 있다. 한편, 비교예 2의 경우에는 플러렌의 과다 사용이 더 이상 수명시간도 증대시키지 않았으며, 오히려 효율을 떨어뜨리는 것을 나타내고 있다. 이는 플러렌의 바람직한 사용량이 0.1 내지 1중량% 범위 이내라는 것을 나타낸다.As shown in Table 1 above, when the bulk transporter bulk doping (C60) in the hole transport layer between 0.1 to 1% by weight (Examples 1 to 3) compared with Comparative Example 1 without doping the fullerene (C60) Although the brightness and efficiency were similar, it can be seen that the addition of fullerene (C60) improves the lifetime by up to 6 times or more. On the other hand, in the case of Comparative Example 2, the excessive use of fullerene no longer increased the life time, but rather indicates that the efficiency is reduced. This indicates that the preferred amount of fullerene is in the range of 0.1 to 1% by weight.
본 발명에 따른 발광 표시장치는 플러런계 탄소화합물을 사용하여 정공 수송층을 개선함으로써, 정공 수송층의 전류 주입 특성을 개선시키고, 또한 정공 수송층으로의 전자 주입을 방지하여 발광 표시장치의 휘도 및 효율의 저하 없이 수명을 현저하게 증가시킬 수 있다.The light emitting display device according to the present invention improves the current injection characteristics of the hole transport layer by improving the hole transport layer by using a fulleron-based carbon compound, and also prevents electron injection into the hole transport layer to reduce the brightness and efficiency of the light emitting display device. Lifespan can be significantly increased without
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