KR100896800B1 - 유기 발광 소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 상에 형성되는 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 형성되는 정공 수송층; 상기 정공 수송층 상에 형성되는 발광층; 상기 발광층 상에 형성되고, 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 이루어진 제1 음극 계면층; 및 상기 제1 음극 계면층 상에 형성되는 제2 전극;을 포함하고, 여기서 상기 음극 계면층은 제2 전극으로부터 발광층으로의 전자 주입이 용이하도록 하기 위한 것인 유기 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 제2 전극과 발광층의 일함수 차이에 의하여 전자 주입에 필요한 에너지 장벽을 감소시키기 위하여 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride, PMDA) 등을 진공 증착하여 음극 계면층을 형성함으로써 제2 전극에서 발광층으로의 전자 주입이 용이해지도록 할 수 있다.
음극 계면층, 유기 발광 소자, 피로멜리트산 이무수물, 트리멜리트산 무수물
Description
본 발명은 유기 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광 효율을 향상시키고 구동전압을 감소시킬 수 있는 유기 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
현재 가장 많이 사용되고 있는 디스플레이 형태는 CRT 및 LCD와 같은 수광형 형태이다. 그러나 최근에는, 자기 발광형이어서 백라이트(backlight)가 필요 없고, 종래의 디스플레이 장치보다 가볍고 소비전력이 작으며, 응답속도와 휘도가 우수하다는 장점 때문에, 자가 발광형인 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)가 최근 들어 새로운 평판형 디스플레이 장치로 많이 연구되고 있다.
이러한 유기 발광 소자는 한국공개특허 제2003-0000992호에 개시된 바와 같이 유리 기판 위에 양극(anode), 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 음극(cathode)이 순차적으로 진공 증착된 적층 구조를 가지며, 상기 양극과 음극 사이에 전압을 인가하여 유기 발광 소자 내부에서 발광하는 방식으로 동작된다.
전압 인가시 양극과 음극에서 유기 물질층(정공 수송층, 전자 수송층)으로 각각 주입된 정공과 전자는 발광층에서 서로 결합하여 엑시톤(exiton)을 형성하는데, 상기 발광 현상은 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 방출하는 빛에 의하여 발생한다.
이때, 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 발광층 내의 정공과 전자의 균형이 중요하다. 그러나 상대적으로 높은 음극의 일함수 때문에 소자 내부로 전자 주입시 높은 에너지 장벽이 형성 된다. 그래서 유기 발광 소자의 효율을 향상시키기 위해서는 낮은 일함수를 가지는 음극을 형성시키는 것이 무엇보다도 중요하다.
그러나 낮은 일함수를 가지는 Ca, Li, Mg 와 같은 금속은 반응성이 뛰어나고 수분에 민감한 특징을 가지고 있으므로 공기 중에서 안정한 Al을 음극으로 많이 사용하고 있다.
상대적으로 높은 일함수를 가지는 Al으로부터의 전자의 주입을 향상시키기 위해서 Mg:Ag, Al:Li 등과 같은 합금을 사용하여 일함수를 낮추는 방법도 사용되었다. 여러 방법 중에서 가장 효율적인 것은 유기물과 Al 사이에 LiF와 같은 얇은 절연막을 첨가하여 전자의 주입을 향상시키는 방법이다.
그러나 LiF와 같은 금속 화합물은 금속 성분이 유기물 내로 확산되기 때문에 유기 발광 소자의 발광 효율이 감소하는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 음극과 발광층 사이에 음극 계면층을 증착하여 상기 음극과 발광층 사이에 존재하는 에너지 장벽을 낮출 수 있는 유기 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에서는,
기판 상에 형성되는 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 형성되는 정공 수송층;
상기 정공 수송층 상에 형성되는 발광층;
상기 발광층 상에 형성되고, 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 이루어진 제1 음극 계면층; 및
상기 제1 음극 계면층 상에 형성되는 제2 전극;
을 포함하고, 여기서 상기 제1 음극 계면층은 제2 전극으로부터 발광층으로의 전자 주입이 용이하도록 하기 위한 것인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극 계면층 상에, 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 제1 음극 계면층 형성에 이용된 물질과 다른 물질로 이루어진 제2 음극 계면층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극은 인듐 주석 산화물(ITO), 상기 정공 수송층은 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, 상기 발광층은 트리(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄, 및 상기 제2 전극은 알루미늄으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극 계면층과 제2 전극 사이에, 또는 제2 음극 계면층과 제2 전극 사이에 LiF, CsF, Al2O3, NaCl, 알칼리 금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 이루어진 제3 음극 계면층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서는,
기판 상에 제1 전극을 증착하는 단계;
상기 제1 전극 상에 정공 수송층을 증착하는 단계;
상기 정공 수송층 상에 발광층을 증착하는 단계;
상기 발광층 상에 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 이용하여 제1 음극 계면층을 증착하는 단계; 및
상기 제1 음극 계면층 상에 제2 전극을 증착하는 단계;
를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극 계면층 상에, 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 제1 음극 계면층 형성에 이용된 물질과 다른 물질을 이용하여 제2 음극 계면층을 증착하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 상기 제2 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극을 증착한 후 CF4 또는 O2 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 CF4 플라즈마 처리는 0.1 내지 0.3 Torr의 압력 및 CF4 유량 1.0 내지 2.0 sccm 하에서 수행되는 것이 바람직하고, 상기 O2 플라즈마 처리는 0.1 내지 0.3 Torr의 압력 및 O2 유량 2.8 내지 4.0 sccm 하에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극은 인듐 주석 산화물(ITO), 상기 정공 수송층은 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, 상기 발광층은 트리스-(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 및 상기 제2 전극은 알루미늄을 이용하여 증착할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 박막 소자 및 그 제조방법은, 제2 전극과 발광층의 일함수 차이에 의하여 전자 주입에 필요한 에너지 장벽을 감소시키기 위하여 피로멜리틱산 이무수물(PMDA) 등으로 구성되는 음극 계면층을 형성함으로써 제2 전극에서 발광층으로의 전자 주입이 용이해지도록 할 수 있다.
그 결과 본 발명에 의하면, 음극 계면층을 형성하지 않은 종래의 유기 발광 소자와 비교하여 발광 효율이 향상되고, 구동 전압이 감소한 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 기판(1) 상에 형성되는 제1 전극(2); 상기 제1 전극(2) 상에 형성되는 정공 수송층(3); 상기 정공 수송층(3) 상에 형성되는 발광층(4); 상기 발광층 상에 형성되는 제1 음극 계면층(5); 및 상기 제1 음극 계면층(5) 상에 형성되는 제2 전극(6);을 포함한다.
음극 계면층을 형성하지 않은 종래의 유기 발광 소자의 에너지 대역을 도 2에 나타내었다. 도 2를 참조하면, 종래의 유기 발광 소자는 음극과 발광층 사이에 약 0.8eV의 에너지 장벽이 존재한다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는, 음극과 발광층 사이에 음극 계면층을 형성함으로써, 음극과 발광층 사이의 상기 에너지 장벽을 낮추어 음극에서 발광층으로의 전자 주입이 용이하게 하고, 이에 따라 발광효율을 향상시키고 구동전압을 감소시킬 수가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 전극(2)은 투과도가 높은 ITO 막 등의 투명 전극으로 구성되며, 스퍼터링(sputtering)법, 기상 증착법 또는 이온빔 증착법 등 공지된 방식 중 어느 하나에 의하여 바람직하게 형성될 수 있다.
제 1 전극(2) 상에 정공 수송층(3), 발광층(4), 음극 계면층(5) 및 제2 전극(6)이 순차적으로 적층되며, 여기서 정공 수송층(3), 발광층(4) 및 제2 전극(6)은 공지된 물질 중 어느 하나에 의하여 구성될 수 있고, 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는 정공 수송층(3)으로 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민 (N,N′-diphenyl-N,N′-bis(3-methyl phenyl)-1,1′-dipheyl-4,4′diamine: TPD), 발광층(4)으로 트리스-(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 (tris-(8-hydroxyquinoline) aluminum: Alq3), 제2 전극(6)으로 알루미늄을 이용하여 구성할 수 있다.
본 발명에 있어서, 제1 음극 계면층(5)은 발광층(4) 및 제2 전극(6) 사이에 형성되는데, 유전 상수가 낮고 유전상수가 전 주파수 영역에서 비교적 안정적인 폴리이미드(Polyimide) 물질 중 하나인 피로멜리트산 이무수물(pyromellitic dianhydride : PMDA), 트리멜리트산 무수물(trimellitic anhydride : TMA), 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물 등을 사용하여 제1 음극 계면층(5)을 형성할 수 있다. 상기 제1 음극 계면층(5)은 공지된 방법으로 증착할 수 있으나, 그 중에서도 열 진공 증착법을 이용하여 비교적 간단하게 증착시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 제1 음극 계면층(5) 상에, 피로멜리트산 이무수물, 트리멜리트산 무수물, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물 등으로 이루어지는 제2 음극 계면층(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 음극 계면층(5)과 제2 음극 계면층을 서로 다른 물질을 이용하여 적층된다.
또한, 일반적으로 유기물과 금속 사이에 계면층을 삽입하는 경우 계면층의 두께가 너무 두꺼워지면 계면층을 터널링하기 어려워져 오히려 전자 주입 효율이 떨어지기 때문에 효율적인 정공 주입을 위하여 적절한 두께로 상기 음극 계면층들을 형성하면 된다. 바람직하게는 0.1 내지 0.7nm의 두께로 형성할 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.5nm의 두께가 좋고, 가장 바람직하게는 0.5nm이다.
한편, 본 발명의 유기 발광 소자는 LiF, CaF2, MgF2 등의 알칼리 금속 물질을 이용한 제3의 음극 계면층(도시하지 않음)을 더 포함시킬 수 있으며, 이와 같은 실시예의 유기 발광 소자는 발광층(4)과 제3 음극 계면층 사이에 제1 또는 제2의 음극 계면층이 형성되기 때문에 LiF 등으로 이루어지는 종래 많이 사용되는 음극 계면층의 금속이 발광층으로 확산되는 것을 방지하는 효과를 더 가질 수 있다.
다음으로 이와 같은 유기 발광 소자의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조방법은, 기판(1) 상에 제1 전극(2)을 증착하는 단계; 상기 제1 전극(2) 상에 정공 수송층(3)을 증착하는 단계; 상기 정공 수송층(3) 상에 발광층(4)을 증착하는 단계; 상기 발광층(4) 상에 제1 음극 계면층(5)을 증착하는 단계; 및 상기 제1 음극 계면층(5) 상에 제2 전극(6)을 증착하는 단계;를 포함한다.
상기 제1 전극(2), 정공 수송층(3), 발광층(4), 및 제2 전극(6)의 형성 방법은 공지된 통상의 방법을 이용한다. 예를 들면, 통상의 증착 공정을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 음극 계면층(5)을 형성하는 단계는 피로멜리트산 이무수물, 트리멜리트산 무수물 등의 물질을 이용하여 열 진공 증착 방식으로 증착할 수 있다.
또한, 위에서 설명한 바와 같이, 제1 음극 계면층(5) 상에, 피로멜리트산 이무수물, 트리멜리트산 무수물, 이들의 유도체 또는 이들의 혼합물을 이용하되, 제1 음극 계면층(5)에 사용된 물질과 다른 물질을 이용하여 제2 음극 계면층을 더 증착시킬 수 있으며, 상기 제2 음극 계면층 또한 바람직하게는 열 진공 증착 방식으로 증착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(1) 상에 제1 전극(2)을 증착한 후 CF4 또는 O2 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 더 포함함으로써 구동 전압을 감소시키고 유기 발광 소자의 밝기를 증가시킬 수 있다. 여기서, CF4 플라즈마 처리의 경우 0.1 내지 0.3 Torr의 압력 및 CF4 유량 1.0 내지 2.0 sccm 하에서 수행되는 것이 바 람직하고, O2 플라즈마 처리의 경우 0.1 내지 0.3 Torr의 압력 및 O2 유량 2.8 내지 4.0 sccm 하에서 수행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 전극(2)은 인듐 주석 산화물(ITO), 상기 정공 수송층(3)은 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, 상기 발광층(4)은 트리스-(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 및 상기 제2 전극(6)은 알루미늄으로 구성될 수 있다.
이하 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 하나, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3
ITO 기판에 열 진공 증착을 이용하여 정공 수송층과 발광층으로 TPD와 Alq3를 각각 6×10-6Torr하에서 0.7~0.8nmÅ/s의 속도로 순차적으로 증착한 후, 금속용 쉐도우 마스크로 바꿔 부착하고, 위와 같은 고진공 상태에서 음극 계면층인 PMDA를 0.2Å/s의 속도로, 음극인 Al은 1.0Å/s의 속도로 순차적으로 증착하여 유기 발광 소자를 제조하였다. 여기서, 음극 계면층의 증착 두께에 따른 유기 발광 소자의 성능을 알아보기 위하여 실시예 1 내지 3에서 각각 음극 계면층을 0.3nm, 0.5nm, 0.7nm로 형성하였다.
실시예 4
상기 실시예 2에서 ITO막 상에 작동 압력 0.18 Torr, CF4 유량 1.6 sccm, 10W RT에서 10초 동안 CF4 플라즈마 처리를 더 한 것을 제외하고는 동일한 과정을 실시하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 2에서 ITO막 상에 작동 압력 0.18 Torr, O2 유량 3.2 sccm, 10W RT에서 10초 동안 O2 플라즈마 처리를 더 한 것을 제외하고는 동일한 과정을 실시하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 6
상기 실시예 1에서 트리멜리트산 무수물을 이용하여 음극 계면층을 형성한 것을 제외하고는 동일한 과정을 실시하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
실시예 7
상기 실시예 2에서 음극 계면층을 형성한 다음 LiF를 0.5nm 두께로 더 증착시킨 것을 제외하고는 동일한 과정을 실시하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 음극 계면층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 동일한 과정을 실시하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 1에서 음극 계면층을 형성하는 대신 LiF를 1nm로 증착시킨 것을 제외하고는 동일한 과정을 실시하여 유기 발광 소자를 제조하였다.
음극 계면층의 증착 두께에 따른 유기 발광 소자의 성능을 알아보기 위하여 상기 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1에서 제조한 유기 발광 소자의 턴온 전압(Turn-on voltage), 밝기, 양자 효율, 발광 효율, 및 주파수에 따른 임피던스를 측정하였다.
하기 표 1은 음극 계면층의 증착 두께에 따른 턴온 전압(Turn-on voltage)를 측정한 결과로서, 본 발명에 따른 유기 발광 소자가 음극 계면층을 형성하지 않은 종래 유기 발광 소자에 비하여 턴온 전압이 낮은 것을 알 수 있다.
[표 1]
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | |
| 음극 계면층의 증착 두께 | 0.3nm | 0.5nm | 0.7nm | 0nm |
| 턴온 전압 (Turn-on voltage) | 2.05V | 5.32V | 9.02V | 9.09V |
도 3은 유기 발광 소자의 음극 계면층 두께에 다른 전압-밝기 특성을 나타내는 그래프이며, 음극 계면층의 두께가 0.5nm의 경우 밝기의 최대값이 가장 크게 나 타났다.
도 4는 유기 발광 소자의 음극 계면층의 두께에 따른 전압-양자 효율 특성을 나타내는 그래프이며, 동일한 양자 효율, 발광 효율을 얻고자 할 때 음극 계면층의 두께가 0.3nm, 0.5nm의 경우 음극 계면층을 형성하지 않는 것보다 양자 효율이 높은 것으로 나타났다.
도 5는 음극 계면층의 두께에 따른 전압-발광 효율 특성을 나타내는 그래프이며, 동일한 발광 효율을 얻고자 할 때 음극 계면층의 두께가 0.3nm, 0.5nm의 경우 음극 계면층을 형성하지 않는 것보다 발광 효율이 높은 것으로 나타났다.
도 6은 주파수에 따른 임피던스의 특성을 보여주는 것으로 소자에 0V를 인가해 주었을 때와 6V를 인가해 주었을 때 두 가지 경우의 특성을 나타내고 있다. DC전압0V에서 음극 계면층의 두께가 0.5nm일 때 임피던스가 가장 낮았으며 6V에서도 역시 가장 낮은 임피던스 값을 나타냈다. 즉, 음극 계면층의 두께가 0.5nm일 때 장벽 높이를 낮추어 전자의 수송을 도와 정공-전자쌍의 균형을 맞춤으로써 소자의 효율을 증가시켰음을 확인할 수 있다.
다음으로 본 발명의 유기 발광 소자에 있어서, 플라즈마 처리에 따른 소자의 성능을 알아보기 위하여 실시예 2, 4 및 5에서 제조한 유기 발광 소자의 전류 밀도, 밝기, 양자 효율 및 발광 효율을 측정하고 그 결과를 각각 도 7 내지 10에 나타내었다. 도 7 내지 10에서 보는 바와 같이 CF4 또는 O2 등의 플라즈마 처리를 함으로써 밝기, 양자 효율, 발광 효율 및 전류 밀도 등의 소자 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
피로멜리트산 이무수물과 마찬가지로 트리멜리트산 무수물을 이용하여 음극 계면층을 형성한 실시예 6의 유기 발광 소자의 경우, 도 11 내지 14에서 보는 바와 같이, 피로멜리트산 이무수물과 마찬가지로 음극 계면층을 형성하지 않았을 때보다 효율이나 밝기 면에서 크게 향상되는 것을 알 수 있었다.
종래의 음극 계면층으로 많이 사용되고 있는 LiF를 삽입하여 소자를 구성하였을 때와 비교하기 위해 실시예 7과 비교예 2에서 제조한 유기 발광 소자의 특성을 측정하여 그 결과를 도 15 내지 18에 나타내었다. 도 15 내지 18에서 보는 바와 같이, LiF의 두께가 줄었음에도 불구하고 각 소자의 특성이 LiF만 증착한 결과보다 턴온접압이나 밝기들이 조금 향상되는 결과를 볼 수 있었다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시예를 설명한 것이며, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경실시 가능한 범위까지 본 발명의 범위에 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 음극 계면층을 형성하지 않은 종래의 유기 발광 소자의 에너지 대역을 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예 1 내지 3에서 제조한 유기 발광 소자의 음극 계면층의 두께에 따른 전압-밝기의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 1 내지 3에서 제조한 유기 발광 소자의 음극 계면층의 두께에 따른 전압-양자 효율의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 실시예 1 내지 3에서 제조한 유기 발광 소자의 음극 계면층의 두께에 따른 전압-발광 효율의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예 1 내지 3에서 제조한 유기 발광 소자의 음극 계면층의 두께에 따른 임피던스를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 2, 4 및 5에서 제조한 유기 발광 소자의 플라즈마 처리에 따른 소자의 전압-전류 밀도를 측정한 그래프이다.
도 8은 실시예 2, 4 및 5에서 제조한 유기 발광 소자의 플라즈마 처리에 따른 소자의 전압-밝기를 측정한 그래프이다.
도 9는 실시예 2, 4 및 5에서 제조한 유기 발광 소자의 플라즈마 처리에 따른 소자의 전압-양자 효율을 측정한 그래프이다.
도 10은 실시예 2, 4 및 5에서 제조한 유기 발광 소자의 플라즈마 처리에 따 른 소자의 전압-발광 효율을 측정한 그래프이다.
도 11은 실시예 6에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-전류 밀도를 나타내는 그래프이다.
도 12는 실시예 6에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-밝기를 나타내는 그래프이다.
도 13은 실시예 6에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-양자 효율을 나타내는 그래프이다.
도 14는 실시예 6에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-발광 효율을 나타내는 그래프이다.
도 15는 실시예 7에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-전류 밀도를 나타내는 그래프이다.
도 16은 실시예 7에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-밝기를 나타내는 그래프이다.
도 17은 실시예 7에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-양자 효율을 나타내는 그래프이다.
도 18은 실시예 7에서 제조한 유기 발광 소자의 전압-발광 효율을 나타내는 그래프이다.
Claims (15)
- 기판 상에 형성되는 제1 전극;상기 제1 전극 상에 형성되는 정공 수송층;상기 정공 수송층 상에 형성되는 발광층;상기 발광층 상에 형성되고, 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 이루어진 제1 음극 계면층; 및상기 음극 계면층 상에 형성되는 제2 전극;을 포함하고, 여기서 상기 제1 음극 계면층은 제2 전극으로부터 발광층으로의 전자 주입이 용이하도록 하기 위한 것인 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착되는 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1 음극 계면층 상에, 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 제 1 음극 계면층 형성에 이용된 물질과 다른 물질로 이루어진 제2 음극 계면층을 더 포함하는 유기 발광 소자.
- 제3항에 있어서,상기 제2 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착되는 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1 전극은 인듐 주석 산화물(ITO), 상기 정공 수송층은 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐)-4,4'-디아민, 상기 발광층은 트리(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄, 및 상기 제2 전극은 알루미늄으로 구성되는 유기 발광 소자.
- 제1항에 있어서,상기 제1 음극 계면층과 제2 전극 사이에 LiF, CsF, Al2O3, NaCl, 알칼리 금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 이루어진 제3 음극 계면층을 더 포함하는 유기 발광 소자.
- 제3항에 있어서,상기 제2 음극 계면층과 제2 전극 사이에 LiF, CsF, Al2O3, NaCl, 알칼리 금속 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 이루어진 제3 음극 계면층을 더 포함하는 유기 발광 소자.
- 기판 상에 제1 전극을 증착하는 단계;상기 제1 전극 상에 정공 수송층을 증착하는 단계;상기 정공 수송층 상에 발광층을 증착하는 단계;상기 발광층 상에 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질을 이용하여 제1 음극 계면층을 증착하는 단계; 및상기 제1 음극 계면층 상에 제2 전극을 증착하는 단계;를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법.
- 제8항에 있어서,상기 제1 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
- 제8항에 있어서,상기 제1 음극 계면층 상에, 피로멜리트산 이무수물 및 그 유도체, 트리멜리트산 무수물 및 그 유도체, 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 제1 음극 계면층 형성에 이용된 물질과 다른 물질을 이용하여 제2 음극 계면층을 증착하는 단계를 더 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법.
- 제10항에 있어서,상기 제2 음극 계면층은 열 진공 증착 방식으로 증착하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
- 제8항 또는 제10항에 있어서,상기 제1 전극을 증착한 후 CF4 또는 O2 플라즈마 처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 CF4 플라즈마 처리는 0.1 내지 0.3 Torr의 압력 및 CF4 유량 1.0 내지 2.0 sccm 하에서 수행되는 유기 발광 소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 O2 플라즈마 처리는 0.1 내지 0.3 Torr의 압력 및 O2 유량 2.8 내지 4.0 sccm 하에서 수행되는 유기 발광 소자의 제조방법.
- 제8항에 있어서,상기 제1 전극은 인듐 주석 산화물(ITO), 상기 정공 수송층은 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, 상기 발광층은 트리스-(8-히드록시퀴놀린) 알루미늄 및 상기 제2 전극은 알루미늄을 이용하여 증착하는 유기 발광 소자의 제조방법.
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