KR101286221B1

KR101286221B1 - 발광 장치

Info

Publication number: KR101286221B1
Application number: KR1020067005626A
Authority: KR
Inventors: 히사오 이케다; 준이치로 사카타
Original assignee: 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2013-07-15
Also published as: KR20090111869A; TW200814390A; TW200518625A; US8216875B2; US20100096627A1; WO2005031798A2; TWI422066B; CN101777628B; TWI407829B; US8507903B2; TW201220527A; KR101590148B1; KR20090111868A; KR20120062911A; US7732808B2; TW201342656A; KR101286219B1; US20070200125A1; US20100207518A1; CN101789497A

Abstract

낮은 구동 전압에서 구동할 수 있고, 통상적인 발광 소자 보다 긴 수명을 갖는 발광 소자가 개시되며, 상기 발광 소자를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 개시된 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 복수의 층을 포함하고; 상기 복수의 층 중에서 적어도 한 층은, 산화물 반도체와 금속 산화물로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나의 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물을 포함한다. 상기 발광 소자는 산화물 반도체와 금속 산화물로 이루어진 그룹에서 선택된 하나의 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물을 포함하는 층의 결정화를 억제할 수 있다. 그 결과, 발광 소자의 수명이 연장될 수 있다.

발광 소자, 디스플레이 장치, 산화물 반도체, 금속 산화물, 정공 수송 특성, 전기 기기.

Description

발광 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE}

본 발명은, 한 쌍의 전극 사이에 복수의 층이 놓이는 구조를 갖도록 형성된 발광 소자에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 복수의 층 내의 적어도 한 층으로서 사용될 수 있는 층 구조에 관한 것이다.

전자발광 소자(electroluminescent element)(발광 소자)로부터의 발광을 이용하는 발광 장치는 디스플레이 장치 또는 조명 장치로서 주목을 받아왔다.

발광 장치에 사용되는 발광 소자로서, 한 쌍의 전극 사이에 삽입되는 발광 화합물을 포함하는 층을 포함한 발광 소자가 잘 알려져 있다.

전극 중 어느 하나가 애노드 역할을 하고, 다른 전극이 캐소드 역할을 하는 상기 발광 소자내에서, 애노드로부터 주입된 정공과 캐소드로부터 주입된 전자가 서로 재결합되어 분자 엑시톤(molecular exciton)을 형성하고, 분자 엑시톤이 접지 상태로 복귀하면서 에너지를 빛으로 방출한다.

최근 급격하게 개발되고 있는 다양한 정보 처리 장치에 설치될 디스플레이 장치에서는 낮은 전력 소비에 대한 요구가 특히 증가한다. 낮은 전력 소비를 이루기 위해, 발광 소자를 구동하는 전압을 감소시키려는 시도가 이루어졌다. 상업화를 고려하면, 발광 소자를 구동하는 전압을 감소시키는 것뿐 아니라, 발광 장치의 수명을 연장하는 것이 중요하다. 따라서, 발광 장치는 낮은 전력 소비 및 긴 수명을 얻도록 개발되어 왔다.

예컨대, 공개 특허 공보 No.9-63771호에는, 발광 소자를 구동하는 전압이 몰리브덴 산화물과 같은 큰 일함수를 가진 금속 산화물을 이용하여 애노드를 형성함으로써 감소된다는 것이 개시되어 있다. 또한, 발광 소자의 수명이 연장될 수 있다.

상기 공개 특허 공보 No.9-63771에 개시되어 있는 발광 소자의 수명을 연장하는 수단은 불충분하여, 더 긴 수명을 얻기 위한 기술을 개발할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 통상적인 발광 소자보다 더 긴 수명을 가지며 낮은 전압에서 구동하는 발광 소자, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 복수의 층을 포함하며, 상기 복수의 층 중에서 적어도 한 층은 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹에서 선택되는 무기 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 유기 화합물을 포함하는 하이브리드 재료(hybrid material)(복합 재료)를 포함한다.

복수의 층은 높은 캐리어 주입 특성을 가진 물질, 높은 캐리어 수송 특성을 가진 물질 등에 의해 각각 형성된 층으로 구성되어, 발광 영역이 전극으로부터 떨어져 놓인다.

이러한 발광 소자는 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹에서 선택되는 한 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물을 포함하는 층의 결정화를 억제할 수 있다. 그 결과, 발광 소자의 수명이 연장될 수 있다.

산화물 반도체 및 금속 산화물에 대한 소정의 예로서는, 본원에 인용된 물질들로 제한되지 않지만, 몰리브덴 산화물(MoOx), 바나듐 산화물(VOx), 루테늄 산화물(RuOx), 텅스텐 산화물(WOx) 등이 사용될 수 있다. 이 외에도, 인듐 주석 산화물(ITO), 아연 산화물(ZnO), 및 주석 산화물(SnO)이 사용될 수 있다. 상기 물질 이외의 다른 물질이 사용될 수 있다.

높은 정공 수송 특성을 가진 화합물로는, 본원에 인용된 물질들로 제한되지 않지만, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-바이페닐(4,4'-bis[N-(1-naphtyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl )(약어 α-NPD), 4,4'-비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-바이페닐(4,4'-bis[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl )(약어 TPD), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(4,4',4"-tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamine )(약어 TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-트리페닐아민(4,4',4"-tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-triphenylamine)(약어 MTDATA)와 같은 방향족 화합물(즉, 벤젠 고리와 질소의 결합을 가진 화합물)이 사용될 수 있다. 상기 물질 이외의 다른 물질이 사용될 수 있다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 복수의 층을 포함하며, 상기 복수의 층 중에서 적어도 한 층은, 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹에서 선택되는 하나의 화합물, 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물, 및 높은 입체 장애를 가진 화합물을 포함한다.

상기 언급된 발광 소자와 동일하게, 복수의 층은 높은 캐리어 주입 특성을 가진 물질, 높은 캐리어 수송 특성을 가진 물질 등에 의해 각각 형성된 층으로 구성되어, 발광 영역이 전극으로부터 떨어져 놓인다.

산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹에서 선택되는 하나의 화합물, 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물, 및 높은 입체 장애를 가진 화합물을 포함한 층을 포함하는 상기 발광 소자는 층의 결정화를 억제할 수 있다. 그 결과, 발광 소자의 수명이 연장될 수 있다.

산화물 반도체, 금속 산화물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물은 상기 언급된 것과 동일하다.

높은 입체 장애를 가진 화합물(즉, 평면 구조에 비해 입체성을 가진 화합물)로는, 5,6,11,12-테트라페닐테트라센(5,6,11,12-tetraphenyltetracene)(약어 루브린(rubrene))이 사용되는 것이 바람직하다. 그 외에, 헥사페닐벤젠(hexaphenylbenzene), 디페닐안트라센(diphenylanthracene), t-부틸페릴린(t-butylperylene), 9,10-디(페닐)안트라센(9,10-di(phenyl)anthracene), 쿠머린(coumarin) 545T 등이 사용될 수 있다. 이 외에도, 덴드리머(dendrimer) 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 산화물 반도체 또는 금속 산화물의 응집이 억제될 수 있어, 산화물 반도체 또는 금속 산화물을 포함하는 층의 결정화가 억제될 수 있다. 결정화를 억제함으로써, 결정화로 인해 누설 전류가 발생하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 긴 수명의 발광 소자가 얻어질 수 있다.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적, 특징, 및 이점은 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 통해 더욱 명백해진다.

도 1은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자 및 비교 예의 시간에 따른 휘도 변화를 나타내는 그래프.

도 2a 내지 2c는 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 설명적인 단면도.

도 3은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 설명적인 단면도.

도 4는 본 발명의 소정의 관점 및 비교예 1에 따른 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 도면.

도 5a 내지 5c는 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 단면도.

도 6은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 장치의 상부 도면.

도 7은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 장치를 장착한 전기 기기를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명의 소정의 관점 및 비교예 1에 따른 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 도면.

도 9는 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 시간에 따른 휘도 변화를 나타내는 그래프.

도 10은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 휘도-전압 특성을 나타내는 도면.

도 11은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 시간에 따른 휘도 변화를 나타내는 그래프.

도 12는 본 발명의 소정의 관점 및 비교예 2에 따른 1cd/m² 이상의 전자발광에 대한 전압을 나타내는 그래프.

도 13은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 전류 밀도-전압 특성을 나타내는 그래프.

도 14는 비교예 3의 소정의 관점에 다른 발광 소자의 전류 밀도-전압 특성을 타나내는 그래프.

도 15는 비교예 4의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 전류 밀도-전압 특성을 나타내는 그래프.

도 16은 본 발명의 소정의 관점에 따른 발광 소자의 흡수 특성을 나타내는 도면.

본 발명에 따른 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 복수의 층을 포함한다. 상기 복수의 층은 서로 결합하여 층을 쌓음으로써 형성되며, 이는 각각 높은 캐리어 주입 특성을 가진 물질 또는 높은 캐리어 수송 특성을 가진 물질에 의해 형성되어, 발광 영역이 전극에서 떨어져 형성되는데, 즉 캐리어가 전극으로부터 떨어진 영역에서 서로 재결합된다.

본 발명에 따른 발광 소자의 한 모드가 도 2a를 참조하여 설명된다.

상기 실시예에 있어서, 발광 소자(210)는 발광 소자(210)를 지지하는데 사용되는 기판(201)위에 형성되며, 순차적으로 제1 전극(202), 제1 층(203), 제2 층(204), 제3 층(205), 제4 층(206), 및 제 2 전극(207)으로 구성된다. 또한, 상기 실시예에서 제1 전극(202)은 애노드 역할을 하고, 제2 전극(207)은 캐소드 역할을 한다.

기판(201)으로는, 예컨대 유리 또는 플라스틱이 사용될 수 있다. 제조 공정동안 발광 소자에 대한 지지 매체의 기능을 하기만 한다면, 또 다른 재료가 기판에 사용될 수 있다.

제1 전극(202)은 큰 일함수(적어도 4.0eV)를 가진 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 또는 상기 재료의 혼합물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로 설명하면, 인듐 주석 산화물(ITO), 규소를 포함하는 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 즉 2 내지 20%의 아연 산화물과 혼합된 인듐 산화물(ZnO), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cu), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 금속 재료의 질화물(TiN) 등이 사용될 수 있다.

제1 층(203)은 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹에서 선택되는 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물을 포함하는 층이다. 산화물 반도체 및 금속 산화물의 소정의 예로는, 본원에 인용된 물질로 제한되지 않지만, 몰리브덴 산화물(MoOx), 바나듐 산화물(VOx), 루테늄 산화물(RuOx), 텅스텐 산화물(WOx) 등이 사용될 수 있다. 상기 물질 이외의 다른 물질이 사용될 수도 있다. 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물로는, 예컨대 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-바이페닐(약어 α-NPD), 4,4'-비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-바이페닐(약어 TPD), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(약어 TDATA), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-트리페닐아민(약어 MTDATA)와 같은 방향족 아민 화합물(즉, 벤젠 고리와 질소의 결합을 가진 화합물)이 사용될 수 있다. 상기 물질은 주로 10^-6cm²/Vs 이상의 정공 이동도를 가진 물질이다. 전자 수송 특성보다 더 높은 정공 수송 특성을 갖는다면, 또 다른 물질이 사용될 수도 있다.

상기 언급된 구조를 가진 제1 층(203)은 높은 정공 주입 특성을 갖는다. 제1 층(203)에서, 산화물 반도체 또는 금속 산화물의 응집은 상기 층 내에 포함된 높은 정공 수송 특성을 가진 물질에 의해 억제된다. 즉, 제1 층(203)의 결정화가 억제된다. 이 외에도, 제1 층(203)은, 예컨대 한 층에 의해 형성되는 대신 서로 다른 혼합율로 높은 수송 특성을 가진 화합물 및 반도체를 각각 포함하는 적어도 두 개의 층으로 형성될 수도 있다.

또한, 제1 층(203)은, 산화물 반도체 및 금속 산화물로부터 선택된 화합물 외에, 높은 입체 장애를 가진 화합물(즉, 평면 구조에 비해 공간성을 가진 화합물), 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물을 더 포함할 수도 있다. 높은 입체 장애를 가진 화합물로서, 5,6,11,12-테트라페닐테트라센(5,6,11,12-tetraphenyltetracene)(약어 루브린)이 사용되는 것이 바람직하다. 그 외에, 헥사페닐벤젠(hexaphenylbenzene), 디페닐안트라센(diphenylanthracene), t-부틸페릴린(t-butylperylene), 9,10-디(페닐)안트라센(9,10-di(phenyl)anthracene), 쿠머린 545T 등이 사용될 수 있다. 이 외에도, 덴드리머 등이 사용될 수 있다. 따라서, 몰리브덴 산화물의 결정화는 높은 입체 장애를 가진, 즉 평면 구조에 비해 공간성을 가진 구조의 물질을 제1 층(203)에 혼합함으로써 더욱 억제될 수 있다.

제2 층(204)은 높은 정공 수송 특성을 가진 물질, 예컨대 α-NPD, TPD, TDATA, MTDATA 등과 같은 방향족 아민 화합물(즉, 벤젠 고리-질소 결합을 가진 화합물)에 의해 형성된 층이다. 상기 물질은 주로 10^-6cm²/Vs 이상의 정공 이동도를 가진 물질이다. 전자 수송 특성보다 더 높은 정공 수송 특성을 갖는다면, 또 다른 물질이 사용될 수 있다. 이 외에도, 제2 층(204)은 한 층으로 형성되는 대신 상기 물질을 포함하는 2개 이상의 층을 쌓음으로써 형성될 수도 있다.

제3 층(205)은 높은 발광 특성을 가진 물질을 포함하는 층이다. 예컨대, N,N'-디메틸퀴나크리돈(N,N'-dimethylquinacridone)(약어 DMQd), 2H-크로먼-2-온(2H-chromene-2-on)(약어 쿠머린)과 같은 높은 발광 특성을 가진 물질, 및 높은 캐리어 수송 특성 및 우수한 막 형성 특성을 가진 물질, 즉 트리스(8-퀴놀리놀라토) 알루미늄(tris(8-quinolinolato)aluminum)(약어 Alq₃) 또는 9,10-디(2-나프틸)안트라센(9,10-di(2-naphtyl)anthracene)(약어 DNA)과 같이 결정화되기 어려운 물질이 서로 자유롭게 결합함으로써 사용될 수 있다. Alq₃ 및 DNA는 높은 발광 특성을 가지며, 그 결과 제3 층(205)은 단지 Alq₃ 와 DNA에 의해 형성될 수도 있다.

제4 층(206)은 퀴놀린(quinoline) 골격 또는 벤조퀴놀린(benzoquinoline) 골격을 가진 금속 착물 등에 의해, 예컨대 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약어 Alq₃), 트리스(5-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄 (tris(5-methyl-8-quinolinolato)aluminum(약어 Almq₃), 비스(10-하이드록시벤즈)[h]-퀴놀리놀라토)베릴륨(bis(10-hydroxybenz)[h]-quinolinolato)beryllium)(약어 BeBq₂), 및 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)-4-페닐페노라토-알루미늄(bis(2-methyl-8-quinolinolato)-4-phenylphenolato-aluminum)(약어 BAIq)과 같은 높은 전자 수송 특성을 가진 물질에 의해 형성되는 층이다. 또한, 비스[2-(2-하이드록시페닐)-벤조옥사졸레이트]아연(bis-[2-(2-hydroxyphenyl)-benzooxazolate]zinc)(약어 Zn(BOX)₂) 및 비스[2-(2-하이드록시페놀)-벤조티아졸레이트]아연(bis-2[-(2-hydroxyphenyl)-benzothiazolate]zinc)(약어 Zn(BTZ)₂)와 같은 옥사디아졸(oxadiazole) 리간드 또는 티아졸(thiazole) 리간드를 가진 금속 착물이 사용될 수 있다. 금속 착물 외에, 2-(4-바이페닐)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadizole)(약어 PBD)과, 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)- 1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(1,3-bis[5-(p-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-yl]benzene(약어 OXD-7), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4-바이페닐일)-1,2,4-트리아졸(3-(4-tert-butylphenyl)-4-phenyl-5-(4-biphenylyl)-1,2,4-triazole)(약어 TAZ)과, 3-(4-tert-부틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-바이페닐일)-1,2,4-트리아졸(3-(4-tert-butylphenyl)-4-(4-ethylphenyl)-5-(4-biphenylyl)-1,2,4-triazole)(약어 p-EtTAZ), 바토페난트로린(bathophenanthroline)(약어 BPhen), 바토큐프로인(bathocuproin)(약어 BCP) 등이 사용될 수 있다. 상기 물질은 10^-6cm²/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 전자 수송 특성보다 높은 정공 수송 특성을 갖는다면, 또 다른 물질이 사용될 수 있다. 이 외에도, 제4 층(206)은 하나의 층으로 형성되는 대신 상기 물질을 포함하는 적어도 두 개의 층으로 형성될 수도 있다.

제2 전극(207)의 재료로는, 작은 일함수(최대 3.8 eV)를 갖는 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 또는 그 혼합물이 사용되는 것이 바람직하다. 캐소드 재료에 대한 소정의 예로서, 원소 주기율표의 1 또는 2족에 속하는 금속, 즉 리튬(Li) 또는 세슘(Cs)과 같은 알칼리 금속; 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr)과 같은 알칼리 토금속; 및 상기 원소를 포함하는 합금(Mg:Ag, Al:Li)이 사용될 수 있다. 전자 주입을 촉진하는 층이 제2 전극(207)과 발광층 사이에 쌓이는 경우, 규소를 포함하는 ITO, Ar, Al 등과 같은 다양한 전도성 재료가 그들의 일함수에 관계없이 제2 전극(207)에 사용될 수 있다.

전자 주입을 촉진하는 층으로는, 플루오르화 리튬(lithium fluoride:LiF), 플루오르화 세슘(cesium fluoride:CsF), 플루오르화 칼슘(calcium fluoride:CaF₂) 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물이 사용될 수 있다. 그 외에, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 전자 수송 특성을 가진 물질, 예컨대 마그네슘을 포함하는 Alq₃ 또는 그와 유사한 물질에 의해 형성된 층이 사용될 수 있다.

제1 층(203), 제2 층(204), 제3 층(205), 및 제4 층(206)은 기상 증착 외의 다른 방법에 의해 형성될 수도 있다. 예컨대, 잉크 제팅(ink jetting), 스핀 코팅(spin coating) 등이 사용될 수 있다. 각 전극 또는 각 층은 각각 상이한 막 형성 방법에 의해 형성될 수도 있다.

상기 구조를 가진 본 발명에 따른 발광 소자내에서, 제1 전극(201)과 제2 전극(207) 사이에 발생된 전위차로 인해 전류가 흐르며, 정공 및 전자가, 높은 발광 특성을 포함하는 층인 제3 층(205)내에서 서로 재결합되어, 빛이 발생된다. 따라서, 발광 영역이 제3 층(205)에 형성된다. 그러나, 발광 영역의 역할을 하는데 제3 층(205) 전체가 필요한 것은 아니다. 예컨대, 발광 영역은 제3 층(205)내에서 제2 층(204) 또는 제4 층(206)의 어느 한 측면에 형성될 수도 있다.

빛은 제1 전극(202) 또는 제2 전극(207) 중 어느 한 전극을 통해, 또는 그 두 전극 모두를 통해 외부로 방출된다. 따라서, 제1 전극(202)이나 제2 전극(207) 중 어느 한 전극, 또는 상기 두 전극 모두가 발광 특성을 가진 물질에 의해 형성된다. 제1 전극(202)만 발광 특성을 가진 물질에 의해 형성되는 경우, 빛은 도 2a에 도시된 바와 같이 제1 전극(202)을 통해 기판으로부터 방출된다. 제2 전극(207)만 발광 특성을 가진 물질에 의해 형성되는 경우, 빛은 제2 전극(207)을 통해 기판의 반대측으로부터 방출된다. 제1 전극(202) 및 제2 전극(207)이 발광 특성을 가진 물질에 의해 형성되는 경우에는, 제1 전극(202)과 제2 전극(207)을 통해 기판 및 기판의 반대측 두 가지 모두에서 빛이 방출된다.

제1 전극(202)과 제2 전극(207) 사이에 형성되는 층의 구조는 상기 기재된 구조로 제한되지 않는다. 층 구조는, 상기 구조가 정공과 전자의 재결합을 위한 영역을 갖도록 형성되고, 발광 영역과 금속이 서로 근접해있다는 것으로 인한 소광을 방지하기 위해 제1 전극(202)과 제2 전극(207)으로부터 떨어져 놓인다면 상기 구조 이외의 다른 구조를 가질 수도 있으며; 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 화합물 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물(또한, 높은 입체 장애를 가진 화합물이 포함될 수도 있음)을 포함하는 층을 가질 수도 있다. 층의 적층 구조는 특별히 제한되지 않는다. 높은 전자 수송 특성 또는 정공 수송 특성을 가진 물질, 전자 주입 특성을 가진 물질, 정공 주입 특성을 가진 물질, 양극성(높은 전자 또는 정공 수송 특성)을 가진 물질 등에 의해 형성된 층; 및, 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물에 의해 형성된 층이 자유롭게 서로 결합될 수도 있다. 또한, 캐리어의 재결합을 위한 영역은 실리콘 산화물 층과 같은 극도로 얇은 층을 제공함으로써 제어될 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시되어 있는 구조가 형성될 수도 있다. 그러나, 층 구조가 이것으로 제한되지는 않는다.

도 3에 도시된 발광 소자는, 캐소드 역할을 하는 제1 전극(502); 높은 전자 수송 특성을 가진 물질에 의해 형성된 제1 층(503); 높은 발광 특성을 가진 물질에 의해 형성된 제2 층(504); 높은 정공 수송 특성을 가진 물질에 의해 형성된 제3 층(505); 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물을 포함하는 제4 층(506); 및, 애노드 역할을 하는 제2 전극(507)을 쌓음으로써 형성된다. 이 외에, 도 3에 도시되어 있는 참조 번호 501은 기판을 나타낸다.

상기 실시예에 따르면, 발광 소자는 유리 또는 플라스틱 기판위에 제조된다. 수동형 발광 장치는 하나의 기판 위에 상기와 같은 복수의 발광 소자를 제조함으로써 제조될 수 있다. 유리 또는 플라스틱 기판 대신, 발광 소자는 박막 트랜지스터(TFT) 어레이 위에 제조될 수 있다. 따라서, TFT에 의해 발광 소자의 구동을 제어하는 능동 매트릭스형 발광 장치가 제조될 수 있다. TFT의 구조는 특별히 제한되지 않는다. TFT는 스태거드형(staggered type) TFT 또는 역 스태거드형(inversely staggered type) TFT 중 어느 하나일 수도 있다. TFT 어레이 기판위에 형성되는 구동 회로는 N-형 TFT 및 P-형 TFT 두 가지 모두에 의해 형성될 수 있다. 선택적으로, 구동 회로는 N-형 TFT 또는 P-형 TFT 중 어느 하나에 의해 형성될 수도 있다.

따라서, 층의 결정화는, 산화물 반도체와 금속 산화물로 구성된 그룹에서 선택된 화합물, 및 높은 정공 수송 특성을 가진 물질을 포함하는 층을 포함한 발광 소자에서 억제될 수 있다. 따라서, 층의 결정화로 인한 누설 전류의 발생이 억제될 수 있어, 긴 수명의 발광 소자가 얻어질 수 있다. 산화물 반도체와 금속 산화 물로 구성된 그룹으로부터 선택된 화합물, 높은 정공 수송 특성을 가진 물질, 및 높은 입체 장애를 가진 물질을 포함하는 층을 포함한 발광 소자에서는, 층의 결정화가 더욱 억제될 수 있고, 더 긴 수명의 발광 소자가 얻어질 수 있다.

[예 1]

이하, 본 발명에 따른 발광 소자 제조 방법, 및 발광 소자의 특성이 설명된다.

제1 전극은 유리 기판 위에 인듐 주석 산화물(ITO)을 증착함으로써 형성되다. 그런 다음, ITO로 증착된 유리 기판이 150℃ 의 진공에서 30분동안 처리된다.

제1 층은 제1 전극 위에 높은 정공 수송 특성을 가진 α-NPD와 몰리브덴 산화물을 공동-증발(또는,'공증착'이라 함; co-evaporation)시킴으로써 형성된다. 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 무게비는 0.245:1이다. 제1 층은 130nm의 두께를 갖도록 형성된다. 본원에서 사용되는 용어 "공동-증발"은, 하나의 처리실에 제공된 복수의 증발원으로부터 각각의 재료를 증발시키고, 증발된 재료를 기체 상태에서 혼합하여, 혼합된 재료를 대상에 증착하는 방법을 말한다.

제2 층은 제1 층 위에 α-NPD를 10nm의 두께를 갖도록 기상 증착함으로써 형성된다.

제3 층은 제2 층 위에 Alq₃와 쿠머린-6을 공동 증발시킴으로써 형성된다. Alq₃와 쿠머린-6의 무게비는 1:0.002이다. 제3 층은 37.5nm의 두께를 갖도록 형성 된다.

제4 층은 제3 층 위에 37.5nm의 두께를 갖도록 Alq₃를 기상 증착함으로써 형성된다.

제5 층은 제4 층 위에 1nm의 두께를 갖도록 플루오르화 칼슘(CaF₂)을 기상 증착함으로써 형성된다.

제2 전극은 제5 층 위에 200nm의 두께를 갖도록 알루미늄을 기상 증착함으로써 형성된다.

도 1 및 4는 상기와 같이 제조된 발광 소자의 장치 특성을 도시한다.

도 4는 예 1에 따라 제조된 발광 소자의 휘도-전압 특성을 도시한다. 도 4에서, 가로축은 인가된 전압(V)을 나타내고, 세로축은 휘도(cd/m²)를 나타낸다. 도 4는, 1cd/m² 이상의 전자발광을 위한 전압인 개시 전압(onset voltage)이 약 2.5V라는 것을 도시한다.

도 1은 예 1에 따라 제조된 발광 소자의 시간에 따른 휘도 변화의 측정 결과를 도시한다. 도 1에서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 휘도를 나타낸다. 휘도는 100의 초기값을 토대로 초기값에 대한 그것의 상대적인 값으로 표현된다. 휘도의 변화는 발광 소자에 일정한 양의 전류를 연속적으로 인가함으로써, 즉 발광 소자에 응력을 가함으로써 측정되며, 발광 소자의 휘도는 소정의 시간 간격으로 측정된다. 초기 상태에 1000 cd/m²의 휘도를 가진 전자발광을 얻는데 필요한 전류 밀도를 가진 전류가 인가되며, 상기 인가된 전류에서 얻어진 휘도가 측정된다. 도 1은, 100 시간 후 휘도가 82의 값이 되는데, 즉 휘도가 초기 휘도와 비교하여 18% 감소한다는 것을 나타낸다.

[예 2]

본 발명에 따른 발광 소자를 제조하는 방법, 및 발광 소자의 특성이 설명된다.

제1 전극은 유리 기판 위에 인듐 주석 산화물(ITO)을 증착함으로써 형성된다. ITO로 증착된 유리 기판은 150℃의 진공에서 30분 동안 처리된다.

제1 층은 몰리브덴 산화물, 높은 정공 수송 특성을 가진 α-NPD, 및 높은 입체 장애를 가진 루브린의 공동-증발에 의해 제1 전극 위에 형성된다. 몰리브덴 산화물과 루브린의 무게비는 0.245:0.018이다. 제1 층은 130nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제2 층은 제1 층 위에 10nm의 두께를 갖도록 α-NPD를 기상 증착함으로써 형성된다.

제3 층은 제2 층 위에 37.5nm의 두께를 갖도록 Alq₃와 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다. Alq₃와 쿠머린-6의 무게비는 1:0.002이다.

제5 층은 1nm의 두께를 갖도록 제4 층 위에 플루오르화 칼슘(CaF₂)을 기상 증착함으로써 형성된다.

제2 전극은 200nm의 두께를 갖도록 제5 층 위에 알루미늄을 기상 증착함으로써 형성된다.

도 1 및 4는 이와 같이 제조된 발광 소자의 장치 특성을 도시한다. 제조 방법 등은 예 1에서 설명된 것과 동일하다.

도 4는 1cd/m²의 전자발광을 위한 전압인 개시 전압이 약 2.5V라는 것을 나타낸다.

도 1은, 100 시간 후 휘도가 92의 값이 된다는 것, 즉 휘도가 초기 휘도와 비교하여 8% 감소된다는 것을 나타낸다.

[예 3]

제1 층은 몰리브덴 산화물, 높은 정공 수송 특성을 가진 4,4-비스(N-(4-(N,N-디-엠-트릴아미노)페닐)-N-페닐아미노)바이페닐(4,4-bis(N-(4-(N,N-di-m-trylamino)phenyl)-N-phenylamino)biphenyl)(약어 DNTPD), 및 높은 입체 장애를 가 진 루브린의 공동-증발에 의해 제1 전극 위에 형성된다. 물리브덴 산화물, DNTPD, 및 루브린의 무게비는 0.5:1:0.05이다. 제1 층은 120nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제3 층은 제2 층 위에 37.5nm의 두께를 갖도록 Alq₃ 와 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다. Alq₃ 와 쿠머린-6의 무게비는 1:0.003이다.

도 8 및 9는 상기와 같이 제조된 발광 소자의 장치 특성을 도시한다. 측정 방법 등은 예 1에서 설명된 것과 동일하다. 도 8에 있어서, 가로축은 인가된 전압(V)을 나타내고, 세로축은 휘도(cd/m²)를 나타낸다. 도 9에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 휘도(상대적인 값)를 나타낸다.

도 8은 1cd/m² 이상의 전자발광을 위한 전압인 개시 전압이 약 2.4V 라는 것 을 도시한다.

도 9는 100 시간 후 휘도가 93의 값이 된다는 것, 즉 초기 휘도와 비교해 휘도가 7% 감소된다는 것을 도시한다.

[비교예 1]

비교예로서, 제2 층이 몰리브덴 산화물에 의해서만 형성되는 발광 소자를 제조하는 방법, 및 발광 소자의 장치 특성이 설명된다.

인듐 주석 산화물(ITO)이 유리 기판 위에 증착되어 제1 전극을 형성한다. ITO로 증착된 유리 기판은 150℃의 진공에서 30분 동안 처리된다.

제1 층은 제1 전극 위에 100nm의 두께를 갖도록 몰리브덴 산화물을 기상 증착함으로써 형성된다.

제2 층은 제1 층 위에 60nm의 두께를 갖도록 α-NPD를 기상 증착함으로써 형성된다.

제3 층은 제2 층 위에 37.5nm의 두께를 갖도록 Alq₃ 와 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다. Alq₃ 와 쿠머린-6의 무게비는 1:0.002이다.

도 1 및 4는 상기와 같이 제조된 발광 소자의 장치 특성을 도시한다. 측정 방법 등은 예 1에서 설명된 것과 동일하다.

도 4는, 1cd/m² 이상의 전자발광을 위한 전압인 개시 전압이 대략 2.5V임을 도시한다.

도 1은, 비교예에 따른 발광 소자의 휘도가 100 시간 후 급격히 감소하여, 발광이 발생될 수 없다는 것을 나타낸다. 이는, 제2 층의 결정화로 인해 누설 전류가 발생된다는 사실 때문이다.

따라서, 예 1 또는 2에서 설명된 발광 소자는 비교예에서 설명된 발광 소자에 대해 동일한 구동 전압에서 빛을 방출한다. 몰리브덴 산화물에 의해서만 형성된 층을 가진 발광 소자와 동일하게, 본 발명에 따른 발광 소자는 낮은 전압에서 동작한다. 예 1 또는 2에서 설명된 발광 소자의 수명은 연장될 수 있다. 이는, 루브린과 같은 높은 입체 장애를 가진 화합물 또는 α-NPD와 같이 높은 수송 특성을 가진 화합물과 혼합됨으로써 P-형 화합물의 결정화가 억제된다는 사실에서 비롯된다.

[예 4]

본 발명에 따른 발광 소자를 가진 능동 매트릭스형 발광 장치가 예 4에서 설명된다.

도 5를 보면, 본 발명에 따른 발광 소자(92) 및 구동 트랜지스터(91)가 기판(90)에 제공된다. 발광 소자를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(91)는 본 발명에 따른 발광 소자(92)에 전기 접속된다. 본원에서 사용되는 용어 "발광 소자"는, 전극(93)과 전극(94) 사이에 발광층을 포함하고, 몰리브덴 산화물, 높은 수송 특성을 가진 물질, 높은 입체 장애를 가진 물질을 포함하는 층을 부분적으로 포함하는 층을 말한다. 발광 소자(92)는 뱅크 층(bank layer)(95)에 의해 분리된다.

본 발명에 따른 발광 소자는, 애노드 역할을 하는 전극이 하위(lower)측(용어 "하위"라 함은 구동 트랜지스터가 발광 소자에 응답하여 제공되는 영역을 말함)에 놓이고, 캐소드 역할을 하는 전극이 상위(upper)측(용어 "상위"라 함은 구동 트랜지스터가 발광 소자에 응답하여 제공되지 않는 영역을 말함)에 놓이는 구조를 가질 수 있다. 선택적으로, 발광 소자는, 캐소드 역할을 하는 전극이 하위측에 놓이고, 애노드 역할을 하는 전극이 상위측에 놓이는 구조를 가질 수도 있다.

전자의 경우, 구동 트랜지스터(91)는 p-채널형이고, 후자의 경우, 구동 트랜지스터(91)는 n-채널형이다. 구동 트랜지스터(91)는 스태거드형 또는 역스태거드형 중 어느 한 형태일 수 있다. 구동 트랜지스터(91)의 반도체층은 결정성 반도체 층, 비결정성 반도체 층, 또는 세미아모퍼스 반도체층 중 어느 하나일 수 있다.

세미아모퍼스 반도체는 비결정성 구조와 결정 구조 사이의 중간 구조를 갖는다(단결정 및 다결정을 포함함). 세미아모퍼스 반도체는 자유 에너지에 대해 안정한 제3 상태를 가지며, 단거리 질서(short-range order)와 격자 왜곡(lattice distortion)을 가진 결정 영역을 갖는다. 반도체의 적어도 일부는 0.5 내지 20nm의 입자 직경을 가진 결정 입자이다. 라만 스펙트럼(raman spectrum)은 520cm^-1 보다 낮은 파수로 이동한다. X-선 회절을 이용하여, Si 결정 격자로부터 얻어질 수 있는 회절 피크(111), (220)가 관찰된다. 1 원자% 이상의 수소 또는 할로겐이 미결합 본드(dangling bond)에 대한 중화제로서 반도체에 포함된다. 이러한 반도체를 소위 미결정 반도체라 한다. 규소화합물 기체는 글로우 방전 분해(glow discharge decomposition)(플라즈마 CVD)에 의해 형성된다. 규소화합물 기체로는, SiH₄ 외에, Si₂H₆, SiH₂Cl₂, SiHCl₃, SiCl₄, SiF₄ 등이 사용될 수 있다. 규소화합물 기체는 H₂, 및 He, Ar, Kr 및 Ne로 구성된 그룹에서 선택된 하나 또는 복수의 희유 기체(rare gas) 원소와 H₂에 의해 희석될 수 있다. 희석률은 2 내지 1000배의 범위내에 있다. 인가된 전압은 0.1 내지 133 Pa의 범위내에 있다. 전원 주파수는 1 내지 120 MHz의 범위, 바람직하게는 13 내지 60 MHz의 범위내에 있다. 기판에 대한 가열 온도는 최대 300℃, 바람직하게는 100 내지 250℃ 이다. 반도체막내의 불순물 원소로서, 산소, 질소, 탄소 등의 대기 성분이 최대 1 × 10²⁰/cm³ 의 농도를 갖는 것이 바람직하며, 특히 산소 농도는 최대 5 × 10¹⁹/cm³, 바람직하게는 1 ×10¹⁹cm³이다. 세미아모퍼스 반도체를 포함하는 TFT(박막 트랜지스터)는 대략 1 내지 10 m²/Vsec의 이동도를 갖는다.

애노드 역할을 하는 전극 또는 캐소드 역할을 하는 전극 중 어느 한 전극, 또는 이들 두 전극 모두가 투광성을 갖는 재료로 형성된다.

애노드 역할을하는 전극이 하위측에 놓이고, 애노드 역할을 하는 전극만이 투광성을 가진 물질에 의해 형성되는 경우; 빛은 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이 구동 트랜지스터가 제공된 측으로부터 방출된다. 또한, 캐소드 역할을 하는 전극이 하위측에 놓이고, 캐소드 역할을 하는 전극만이 투광성을 가진 재료로 형성되는 경우, 빛은 도 5a에 도시되어 있는 바와 같이 구동 트랜지스터가 제공된 측을 통해 방출된다. 애노드 역할을 하는 전극이 하위측에 놓이고, 캐소드 역할을 하는 전극만이 투광성을 가진 재료로 형성되는 경우, 빛은 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이 구동 트랜지스터가 제공된 반대측을 통해 방출된다. 캐소드 역할을 하는 전극이 하위측에 놓이고, 애노드 역할을 하는 전극만이 투광성을 가진 재료로 형성되는 경우, 빛은 도 5b에 도시되어 있는 바와 같이 구동 트랜지스터가 제공된 반대측을 통해 방출된다. 애노드 역할을 하는 전극 및 캐소드 역할을 하는 전극 두 가지 모두가 투광성을 가진 재료로 형성되는 경우, 전극이 하위측에 제공되는지 또는 상위측에 제공되는지에 관계없이, 빛은 도 5c에 도시되어 있는 바와 같이 양측으로부터 방출된다.

발광 소자는 단색성의 빛, 또는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등과 같은 완전한 색상의 빛을 방출할 수도 있다. 각 발광 소자는 뱅크 층에 의해 분리되는 것이 바람직하다. 뱅크 층은 무기 물질 또는 유기 물질 중 어느 한 물질을 포함하거나, 무기 물질 및 유기 물질 두 가지 모두를 포함하는 재료에 의해 형성될 수도 있다. 예컨대, 실리콘 산화막이 사용될 수도 있다. 아크릴, 폴리이미드, 및 (실리콘(Si)과 산소(O)의 결합에 의해 골격이 형성되고; 적어도 수소가 치환기로서 포함되거 나, 플루오르, 알킬기, 및 방향족 탄화수소로 구성된 그룹에서 선택된 적어도 한 원소가 치환기로서 포함되는 물질) 등에 의해 형성된 골격 구조를 가진 재료가 또한 사용될 수도 있다. 또한, 뱅크 층은 그 곡률 반경이 연속해서 변하는 구부러진 모서리부를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 발광 소자는 긴 수명을 갖기 때문에, 본 발명을 수행하여 제조된 발광 장치는 장시간 동안 화상을 표시하고 빛을 방출할 수 있다.

[예 5]

예 4에 나타나있는 바와 같은 본 발명에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 장치는 외부 입력 단자를 부착한 후 다양한 전기 기기에 장착된다.

본 발명을 수행함으로써 제조된 이러한 전기 기기는 장시간 동안 고품질의 화상을 표시할 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 발광 소자가 긴 수명을 갖는다는 사실에서 비롯된다.

예 5에서는, 도 6 및 7을 참조하여, 발광 소자를 포함하는 발광 장치 및 상기 발광 소자를 장착한 전기 기기가 설명된다.

도 6은 본 발명에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 장치의 상부도이다. 도 7은 오로지 전기 기기의 한 실시예이며, 발광 장치의 구조가 이것으로 제한되지는 않는다.

도 6에서, 점선으로 표시된 참조 번호 401은 구동 회로부(소스측 구동 회로)를 나타내고; 402는 화소부를 나타내며; 403은 구동 회로부(게이트측 구동 회로)를 나타낸다. 참조 번호 404는 실링(sealing) 기판을 나타내고, 405는 실링제(sealing agent)가 부착되는 부분을 나타낸다.

신호는, 외부 입력 단자 역할을 하는 FPC(flexible print circuit)(409)로부터 장치 기판(410)에 제공되는 배선을 통해 영상 신호, 클록 신호, 개시 신호, 리셋 신호등을 수신하면 소스측 구동 회로(401) 및 게이트측 구동 회로(403)로 입력된다. 도 6에는 FPC만 나타나있지만, FPC는 인쇄 배선 기판(printed wiring board:PWB)을 구비할 수도 있다. 예 5에 따른 발광 장치는 발광 장치의 본체(main body)일 뿐 아니라, FPC 또는 PWB를 구비한 본체를 의미한다.

도 7은 도 6에 도시된 발광 장치가 내장된 전기 기기의 일 실시예이다.

도 7은 본체(5501), 하우징(5502), 디스플레이부(5503), 키보드(5504) 등으로 구성된 본 발명을 수행함으로써 제조된 랩탑(laptop) 컴퓨터를 도시한다. 디스플레이 장치는 본 발명에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 장치를 랩탑 컴퓨터에 포함시킴으로써 완성될 수 있다.

예 5에는 랩탑 컴퓨터가 설명되지만, 셀룰러 전화기, TV 수신 장치, 카 네비게이션(car navigation), 조명 시스템 등이 본 발명에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 장치를 내장할 수도 있다.

[예 6]

예 6에서는, 본 발명에 따른 발광 소자를 제조하는 방법, 및 발광 소자의 장치 특성이 설명된다. 예 6에서는, 네 개의 발광 소자, 즉 발광 소자(1), 발광 소 자(2), 발광 소자(3), 및 발광 소자(4)가 제조되는데, 이들 모두는 서로 다른 두께를 가진 제1 층을 갖는다.

제1 전극은 유리 기판 위에 실리콘 산화물을 포함하는 인듐 주석 산화물(ITO)에 의해 형성된다. 다음으로, 제1 전극이 제공된 유리 기판은 150℃ 의 진공에서 30분 동안 처리된다.

제1 층은 몰리브덴 산화물, 루브린, 및 DNTPD을 각각 0.67:1:0.02의 무게비를 갖도록 제1 전극 위에 공동-증발시킴으로써 형성된다. 발광 소자(1)의 제1 층은 40nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(2)의 제1 층은 80nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(3)의 제1 층은 120nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(4)의 제1 층은 160nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제3 층은 1:0.005의 무게비를 갖도록 제2 층 위에 Alq₃ 및 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다. 상기 제3 층은 37.5nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제5 층은 제4 층 위에 1nm의 두께를 갖도록 플루오르화 리튬(LiF)을 기상 증착함으로써 형성된다.

제2 전극은 제5 층 위에 200nm의 두께를 갖도록 알루미늄을 기상 증착함으로 써 형성된다.

도 10 및 11은 상기와 같이 제조된 발광 소자의 장치 특성을 도시한다.

도 10은 예 6에 따라 제조된 발광 소자의 휘도-전압 특성을 도시한다. 도 10에 있어서, 가로축은 전압(V)을 나타내고, 세로축은 휘도(cd/m²)를 나타낸다. 이 외에, 닫힌 원(closed circle)은 발광 소자(1)의 특성을 나타내고; 열린 원(open circle)은 발광 소자(2)의 특성을 나타내고; 닫힌 사각형은 발광 소자(3)의 특성을 나타내며; 열린 사각형은 발광 소자(4)의 특성을 나타낸다. 도 10에는, 1cd/m² 이상의 전자발광을 위한 전압인 개시 전압이 각 발광 소자에서 대략 2.5V라는 것이 도시되어 있다. 개시 전압은 각 발광 소자의 제1 층의 두께에도 불구하고 거의 서로 동일하다. 즉, 본 발명에 의해 실행된 발광 소자에 대한 개시 전압은 제1 층의 두께에 영향을 받지 않는다. 따라서, 발광을 반사하는데 전극이 사용되는 발광 소자로부터의 발광에 대한 외부 결합 효율은, 본 발명에 따른 제1 층의 두께를 변화시켜 광 경로 길이를 제어함으로써 쉽게 개선되게 된다.

도 11은 예 6에 따라 제조된 발광 소자의 시간에 따른 휘도 변화의 측정 결과를 도시한다. 도 11에 있어서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 휘도를 나타낸다. 휘도는 100의 초기값을 토대로 한 초기 휘도에 대한 그것의 상대적인 값으로 표현된다. 휘도의 변화는 발광 소자에 일정한 양의 전류를 연속해서 인가함으로써, 즉 발광 소자에 응력을 가함으로써 측정되며; 발광 소자의 휘도는 소정의 시간 간격으로 측정된다. 초기 상태에서 3000cd/m²의 휘도를 가진 전자발광을 얻는데 필요한 전류 밀도를 가진 전류가 인가되며, 상기 인가된 전류에서 얻어지는 휘도가 측정된다. 도 11은, 100 시간 후 각각의 발광 소자(1), (2), (3), 및 (4)에서 휘도가 초기 휘도에 대해 14% 이하로 감소된다는 것을 도시한다. 따라서, 본 발명에 의해 실행된 발광 소자의 휘도는 거의 저하되지 않는다.

[예 7]

본 발명에 따른 발광 소자를 제조하는 방법 및 발광 소자의 장치 특성이 예 7에서 설명된다. 예 7에는, 9개의 발광 소자, 즉 발광 소자(11), 발광 소자(12), 발광 소자(13), 발광 소자(14), 발광 소자(15), 발광 소자(16), 발광 소자(17), 발광 소자(18), 및 발광 소자(19)가 제조되며, 이들 모두는 상이한 재료로 형성된 제1 전극을 갖는다.

발광 소자(11)에 대한 제1 전극은 유리 기판 위에 몇몇(several) % 실리콘을 포함하는 알루미늄에 의해 형성된다. 발광 소자(12)에 대한 제1 전극은 유리 기판 위에 몇몇 % 티타늄을 포함하는 알루미늄에 의해 형성된다. 발광 소자(13)의 제1 전극은 유리 기판 위의 티타늄에 의해 형성된다. 발광 소자(14)의 제1 전극은 유리 기판 위의 질화 티타늄에 의해 형성된다. 발광 소자(15)의 제1 전극은 유리 기판 위의 탄탈(tantalum)에 의해 형성된다. 발광 소자(16)의 제1 전극은 유리 기판 위의 질화 탄탈에 의해 형성된다. 발광 소자(17)의 제1 전극은 유리 기판 위의 텅스텐에 의해 형성된다. 발광 소자(18)의 제1 전극은 유리 기판 위의 크롬에 의해 형성된다. 발광 소자(19)의 제1 전극은 유리 기판 위의 몰리브덴에 의해 형성된 다.

다음으로, 제1 전극을 구비한 유리 기판이 150℃의 진공에서 30분 동안 처리된다.

제1 층은, 각각 0.1:1:0.02의 무게비를 갖도록 몰리브덴 산화물, 루브린, 및α-NPD를 제1 전극 위에 공동-증발시킴으로써 형성된다. 제1 층은 60nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제3 층은 제2 층 위에 Alq₃ 및 쿠머린-6을 1:0.005의 무게비를 갖도록 공동-증발시킴으로써 형성된다. 상기 제3 층은 40nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제4 층은 제3 층 위에 20nm의 두께를 갖도록 Alq₃를 기상 증착함으로써 형성된다.

제5 층은 제4 층 위에 리튬(Li)과 4,4'-비스(5-메틸벤즈옥사졸-2-일)스틸벤(4,4'-bis(5-methylbenzoxazole-2-yl)stilbene)(약어 BzOs)을 각각 0.02:1의 무게비를 갖도록 공동-증발시킴으로써 형성된다. 제5 층은 20nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제2 전극은 110nm의 두께를 갖도록 제5 층 위의 인듐 주석 산화물(ITO)에 의해 형성된다.

1cd/m² 이상의 전자발광을 위한 개시 전압을 측정하기 위해, 제1 전극의 전 위가 제2 전극의 전위보다 높도록, 상기와 같이 제조된 각각의 발광 소자에 전압이 인가된다. 도 12는 닫힌 사각형으로 표시된 측정 결과를 도시한다. 도 12에 있어서, 가로축은 제조된 발광 소자를 나타내고, 세로축은 전압(V)을 나타낸다.

[비교예 2]

이하, 예 7에서 설명된 발광 소자에 대한 비교예로서, 발광 소자(21), 발광 소자(22), 발광 소자(23), 발광 소자(24), 발광 소자(25), 발광 소자(26), 발광 소자(27), 발광 소자(28), 및 발광 소자(29)가 설명된다.

발광 소자(21 내지 29)를 구성하는 각 층은, 발광 소자(21 내지 29) 각각의 제1 층이 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine)에 의해 형성된다는 점을 제외하고, 동일한 재료에 의해 제조되어 발광 소자(11 내지 19)와 동일한 두께를 갖는다. 발광 소자(21)의 제1 전극은 몇몇 % 실리콘을 포함하는 알루미늄에 의해 형성된다. 발광 소자(22)의 제1 전극은 몇몇 % 티타늄을 포함하는 알루미늄에 의해 형성된다. 발광 소자(23)의 제1 전극은 티타늄에 의해 형성된다. 발광 소자(24)의 제1 전극은 질화 티타늄에 의해 형성된다. 발광 소자(25)의 제1 전극은 탄탈에 의해 형성된다. 발광 소자(26)의 제1 전극은 질화 탄탈에 의해 형성된다. 발광 소자(27)의 제1 전극은 텅스텐에 의해 형성된다. 발광 소자(28)의 제1 전극은 크롬에 의해 형성된다. 발광 소자(29)의 제1 전극은 몰리브덴에 의해 형성된다.

1cd/m²이상의 전자발광을 위한 개시 전압을 측정하기 위해, 제1 전극의 전위가 제2 전극의 전위보다 높도록 상기와 같이 제조된 발광 소자 각각에 전압이 인 가된다. 도 12는 닫힌 삼각형으로 표시된 측정 결과를 도시한다.

도 12는 구리 프탈로시아닌에 의해 형성된 제1 층을 가진 발광 소자(21 내지 29)의 개시 전압이 서로 상이하다는 것, 즉 개시 전압은 제1 전극을 형성하는 재료에 의존한다는 것을 도시한다. 반면, 본 발명에 의해 실행된 발광 소자(11 내지 21)의 개시 전압은 제1 전극을 형성하는 재료에도 불구하고 서로 거의 동일하다. 본 발명에 따른 발광 소자는 전극 등을 형성하는 재료의 종류에 덜 영향을 받는다. 따라서, 발광을 반사하는데 전극이 사용되는 발광 소자가 본 발명에 따라 제조되는 경우, 더 우수한 반사율을 가진 재료에 의해 형성된 전극을 선택하는 것이 용이해진다.

[예 8]

이하, 본 발명에 따른 발광 소자를 제조하는 방법 및 발광 소자의 특성이 설명된다. 예 8에서는, 모두가 상이한 두께의 제1 층을 갖는 발광 소자가 제조된다. 발광 소자의 구동 전압의 막 두께 의존성이 나타나게 된다.

예 6에서 제조된 발광 소자(1 내지 4)가 샘플로 사용된다. 발광 소자(1)의 제1 층은 40nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(2)의 제1 층은 80nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(3)의 제1 층은 120nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(4)의 제1 층은 160nm의 두께를 갖도록 형성된다.

제1 전극의 전위가 제2 전극의 전위보다 높도록, 각각의 발광 소자에 전압이 인가된다. 도 13은 발광 소자(1 내지 4)의 전류 밀도-전압 특성을 도시한다. 발 광 소자(1 내지 4)의 전류 밀도-전압 특성은 제1 층의 두께에 있어서의 차이에도 불구하고 서로 거의 다르지 않다. 따라서, 몰리브덴 산화물, 루브린, 및 DNTPD에 의해 형성되는 제1 층의 두께 증가가 구동 전압을 증가시키는 결과를 가져오지 않는다.

[비교예 3]

이하, 예 8에서 설명된 발광 소자에 대한 비교예로서, 발광 소자(30), 발광 소자(31), 발광 소자(32), 발광 소자(33), 발광 소자(34), 및 발광 소자(35)가 설명된다.

발광 소자(30 내지 35)가 제조되는데, 이들 소자 모두는 상이한 두께의 제2 층을 갖는다. 제1 층은 20nm의 두께를 갖도록 구리 프탈로시아닌에 의해 형성된다. 제2 층은 기상 증착을 이용하여 α-NPD에 의해 형성된다. 발광 소자(30)의 제2 층은 60nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(31)의 제2 층은 80nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(32)의 제2 층은 100nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(33)의 제2 층은 120nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(34)의 제2 층은 140nm의 두께를 갖도록 형성된다. 발광 소자(35)의 제2 층은 160nm의 두께를 갖도록 형성된다.

다음으로, 제3 층은 1:0.005의 무게비를 갖도록 제2 층 위에 Alq₃와 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다. 제3 층은 37.5nm의 두께를 갖도록 형성된다. 제4 층은 제3 층 위에 37.5nm의 두께를 갖도록 Alq₃를 기상 증착함으로써 형성된다. 제5 층은 제4 층 위에 1nm의 두께를 갖도록 플루오르화 칼슘(CaF₂)을 기상 증착함으로써 형성된다. 제2 전극은 제5 층 위에 200nm의 두께를 갖도록 알루미늄을 기상 증착함으로써 형성된다.

각 발광 소자를 작동시키기 위해, 제1 전극의 전위가 제2 전극의 전위보다 높도록 전압이 인가된다. 도 14는 발광 소자(30 내지 35)의 전류 밀도-전압 특성을 도시한다. 발광 소자의 구동 전압은 제2 층의 두께를 증가시키면 증가한다. 따라서, α-NPD에 의해 형성된 제2 층의 두께 증가가 결과적으로 구동 전압의 증가를 가져온다.

[비교예 4]

이하, 예 8에서 설명된 발광 소자에 대한 비교예로서, 발광 소자(36), 발광 소자(37), 및 발광 소자(38)가 설명된다. 각 제1 층은 서로 상이한 두께를 갖도록 몰리브덴 산화물에 의해 형성된다. 제2 층은 20nm의 두께를 갖도록 구리 프탈로시아닌에 의해 형성된다. 제3 층은 40nm의 두께를 갖도록 α-NPD를 기상 증착함으로써 형성된다.

다음으로, 제4 층은 37.5nm의 두께를 갖도록 제3 층 위에 Alq₃와 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다. 제5 층은 37.5nm의 두께를 갖도록 제4 층 위에 Alq₃를 기상 증착함으로써 형성된다. 제6 층은 1nm의 두께를 갖도록 제5 층 위에 CaF₂를 기상 증착함으로써 형성된다. 제7 층은 200nm의 두께를 갖도록 제6 층 위에 알루미늄을 기상 증착함으로써 형성된다.

각 발광 소자를 작동시키기 위해, 제1 전극의 전위가 제2 전극의 전위보다 높도록 상기 발광 소자에 전압이 인가된다. 도 15는 발광 소자(36 내지 38)의 전류 밀도-전압 특성을 도시한다. 발광 소자의 구동 전압은 몰리브덴 산화물에 의해 형성된 제1 층의 두께를 증가시킴에 따라 증가한다.

표 1은 예 8, 비교예 3, 및 비교예 4에 의해 제공된 구동 전압의 막 두께 의존성의 결과를 도시한다. 표 1은 발광 소자에 100 mA/cm²의 전류를 인가하는데 필요한 구동 전압의 데이터를 도시한다.

두께 [nm]	샘플에 100mA/cm²를 인가하는데 필요한 구동 전압[V]
두께 [nm]	예 8	비교표 3	비교표 4
20	-	-	11.7
40	6.1	-	-
50	-	-	11.9
60	-	12.5	-
80	6.3	13.5	-
100	-	15.3	12.7
120	6.3	16.5	-
140	-	18.9	-
160	6.3	19.9	-

예 8에서는, 발광 소자(1 내지 4)에 100mA/cm²의 전류를 가하는데 6.1 내지 6.3V의 구동 전압이 필요하다. 반면, 비교예 3에서는, 발광 소자(30 내지 35)에 100mA/cm²의 전류를 가하는데 12.5 내지 19.9V의 구동 전압이 필요하다. 비교예 4에서는, 발광 소자(36 내지 38)에 100mA/cm²의 전류를 가하는데 11.7 내지 12.7V의 구동 전압이 필요하다.

표 1에 설명된 결과는, 유기 화합물과 무기물의 혼합물에 의해 형성된 층이 제공된 발광 소자의 구동 전압이 무기 화합물인 몰리브덴 산화물 또는 α-NPD에 의해 형성된 층이 제공된 발광 소자의 구동 전압보다 더 낮을 수 있다는 것을 나타낸다. 더욱이, 상기 결과는 또한, 층의 두께가 증가하는 경우라 하더라도 구동 전압의 증가가 방지될 수 있다는 것을 나타낸다.

따라서, 구동 전압은 본 발명에 따른 발광 소자를 사용함으로써 감소될 수 있으므로, 발광 소자의 전력 소비가 감소될 수 있다. 또한, 발광 소자의 두께가 증가할 수 있어, 한 쌍의 전극 사이의 단락 회로 저하를 줄일 수 있게 된다.

[예 9]

2.4 인치의 화면 크기를 가진 QVGA 능동 매트릭스형 발광 장치의 특성이 예 9에서 설명된다. 능동 매트릭스형 발광 장치는 예 4의 경우에서와 같은 트랜지스터를 이용하여 발광 소자를 구동한다. 발광 장치는 이하에 설명되는 구성을 갖는다.

제1 전극은 실리콘 산화물을 포함하는 인듐 주석 산화물에 의해 형성된다. 제1 층은 높은 정공 수송 특성을 가진 α-NPD 또는 몰리브덴 산화물을 제1 전극 위에 공동-증발시킴으로써 형성된다.

제1 층이 120nm의 두께를 갖도록 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성되는 발광 장치를 발광 장치(1)라 한다. 이와 유사하게, 제1 층이 240nm의 두께를 갖도록 형성되는 발광 장치를 발광 장치(2)라 한다.

제2 층은 제1 층 위에 10nm의 두께를 갖도록 α-NPD를 기상 증착함으로써 형성된다. 제3 층은 제2 층 위에 40nm의 두께를 갖도록 Alq₃ 및 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다.

제4 층은 제3 층 위에 30nm의 두께를 갖도록 Alq₃를 기상 증착함으로써 형성된다. 제5 층은 제4 층 위에 1nm의 두께를 갖도록 플루오르화 칼슘(CaF₂)을 기상 증착함으로써 형성된다. 제2 전극은 제5 층 위에 200nm의 두께를 갖도록 알루미늄을 기상 증착함으로써 형성된다.

발광 장치(1 및 2)에서 암점(dark spot)(발광하지 않는 화소)의 수는 전기 전도 시작시, 및 60 시간 동안의 온도 주기 테스트(+85℃ (4시간) 에서 -40℃ (4시간)) 후에 검사된다.

발광 장치(1)는 전기 전도 시작시에 평균 0.7의 암점 수를 가지며, 온도 주기 테스트 후에는 2.3을 갖는다. 발광 장치(2)는 전기 전도 시작시에 평균 0.5의 암점 수를 가지며, 온도 주기 테스트 이후에 0.5를 갖는다. 본원에서 사용되는 용어 "평균 암점의 수(average of the number of dark spots)"는 발광 장치의 시험된 닫힌 삼각형 수의 평균값을 나타낸다.

[비교예 5]

예 9에 대한 비교예로서, 발광 소자가 상이한 구성을 갖는 능동 매트릭스형 발광 장치(3)가 제조된다.

발광 소자는 이하의 방식으로 형성된다. 제1 층은 20nm의 두께를 갖도록 구리 프탈로시아닌에 의해 형성된다. 제2 층은 40nm의 두께를 갖도록 α-NPD에 의해 형성된다. 제3 층은 제2 층 위에 40nm의 두께를 갖도록 Alq₃와 쿠머린-6을 공동-증발시킴으로써 형성된다. 제4 층은 제3 층 위에 40nm의 두께를 갖도록 Alq₃를 기상 증착함으로써 형성된다. 제5 층은 제4 층 위에 1nm의 두께를 갖도록 플루오르화 칼슘(CaF₂)을 기상 증착함으로써 형성된다. 제2 전극은 제5 층 위에 200nm의 두께를 갖도록 알루미늄을 기상 증착함으로써 형성된다.

발광 장치(3)의 암점의 수는 전기 전도 시작시, 및 60 시간 동안의 온도 주기 테스트(+85℃ (4시간) 에서 -40℃ (4시간)) 이후 검사된다.

발광 장치(3)는 전기 전도 시작시에 평균 18개의 암점 개수를 가지며, 온도 주기 테스트 이후에는 444개를 갖는다. 온도 주기 테스트 이후의 평균 암점의 수는 전기 전도 시작시의 암점의 수에 25배 증가한다.

표 2는 예 9 및 비교예 5에서 60 시간 동안의 온도 주기 테스트(+85℃ (4시간) 에서 -40℃ (4시간)) 이후의 암점의 수에 대한 결과를 나타낸다.

	암점 화소의 수
	전기 전도 개시	온도 주기 테스트 이후
발광 장치(1)	0.7	2.3
발광 장치(2)	0.5	0.5
발광 장치(3)	18	444

암점은 전기 전도 시작시에 예 9에 따른 발광 장치(1 및 2)에서는 거의 관찰되지 않으며, 온도 주기 테스트 이후에 증가하지 않는다. 반면, 전기 전도 시작시에 비교예 5에 따른 발광 장치(3)에서는 많은 수의 암점이 관찰되며, 온도 주기 테스트 이후에 전기 전도 시작시의 암점에 25배 증가한다. 상기 결과에 있어서의 차이는, 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성된 제1 층의 두께가 증가한다는 사실로부터 비롯될 수 있다.

예 9로부터의 결과는, 암화소(dark pixel) 결함의 수가 발광 소자의 두께를 증가시킴으로써 급격히 감소될 수 있다는 것을 보여준다. 예 8로부터의 결과에 따르면, 구동 전압이 발광 소자의 두께를 증가시킴에 따라 증가하지 않는다는 것이 자명하다. 따라서, 낮은 구동 전압 및 급격히 억제된 암화소 결함을 가진 발광 장치가 본 발명에 따라 제공될 수 있다.

[예 10]

금속 산화물인 몰리브덴 산화물에 의해 형성된 막의 특성, 높은 정공 수송 특성을 가진 유기 화합물인 α-NPD에 의해 형성된 막, 및 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성된 막이 검사된다. 이들 막은 기상 증착에 의해 형성된다.

표 3에 나타나있는 바와 같이, 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성된 막의 이온화 전위는 몰리브덴 산화물에 의해 형성된 막 및 α-NPD에 의해 형성된 막의 이온화 전위보다 약 0.1 내지 0.2 eV 더 낮다. 그 결과, 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성된 막의 주입 특성이 향상된다.

막의 재료	IP^b(eV)
MoO₃	-5.48
NPB	-5.38
MoO₃-NPB(1:1)^a	-5.37
MoO₃-NPB(1:0.5)^a	-5.27

a: mol/mol

b: 이온화 전위(AC-2에 의해 조사된 값)

도 16은 상기 막의 흡광도 스펙트럼을 도시한다. 흡광도 스펙트럼에서, 몰리브덴 산화물의 막 및 α-NPD의 막에 대한 스펙트럼은 가시 광선 영역에서 특징적인 피크를 가지지 않는다. 반면, 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성된 막의 흡광도(OMOx)는 몰리브덴 산화물에 의해 형성된 막의 흡광도보다 낮다. 따라서, 빛의 흡수 손실은 몰리브덴 산화물에 의해 형성된 층을 사용하기보다는 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성된 층을 사용함으로써 감소될 수 있다.

도 16에 있어서, 몰리브덴 산화물과 α-NPD의 혼합물에 의해 형성된 막의 스펙트럼은 대략 500nm에서 새롭게 흡수 피크를 갖는다. 흡수 피크는 막에서 α-NPD와 몰리브덴 산화물 사이의 전하-이동 착물의 형성으로부터 비롯될 수 있다. 몰리브덴 산화물이 억셉터(acceptor)인 반면, α-NPD는 도너(donor)이다. 또한, α-NPD뿐 아니라, DATPD와 같은 아민계 화합물도 도너 역할을 한다는 것이 확인되었다.

예 1 또는 2에서 설명된 바와 같이, 층의 결정화가 억제될 수 있기 때문에, 금속 산화물 그룹에서 선택된 화합물 및 높은 정공 수송 특성을 가진 화합물을 포함한 층을 포함하는 발광 소자에 대해 수명이 연장될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 유기 재료와 무기 재료의 혼합은 이들 재료를 따로따로 사용함으로써 얻을 수 없는 상승 효과를 발생시킬 수 있다.

첨부 도면을 참조로 예를 통해 본 발명이 충분히 설명되었지만, 당업자들이라면 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이러한 변경 및 변형이 이하에 설명된 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다면, 이들 모두가 포함되는 것으로 해석된다.

Claims

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제1 전극과 제2 전극;

발광 화합물을 포함하는 층; 및

상기 제 1 전극과 접촉하고 있는 혼합층을 구비하고,

상기 발광 화합물을 포함하는 층과 상기 혼합층은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 형성되고,

상기 혼합층은 몰리브덴 산화물과 방향족 아민 화합물을 포함하는 발광장치.
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제1 전극과 제2 전극;

발광 화합물을 포함하는 층; 및

상기 제1 전극과 접촉하고 있는 혼합층을 구비하고,

상기 발광 화합물을 포함하는 층과 상기 혼합층은, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 형성되고,

상기 혼합층은 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 및 텅스텐 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물 반도체와, 방향족 아민 화합물을 포함하는 발광장치.
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제1 전극;

상기 제1 전극 위에 형성된 혼합층;

상기 혼합층 위에 형성되고, 정공 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층;

상기 정공 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층 위에 형성되고, 발광 화합물을 포함하는 층;

상기 발광 화합물을 포함하는 층 위에 형성되고, 전자 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층; 및

상기 전자 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층 위에 형성된 제2 전극을 구비하고,

상기 혼합층은 몰리브덴 산화물과 방향족 아민 화합물을 포함하는 발광장치.
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제 30 항 또는 제 44 항에 있어서,

상기 혼합층은 상기 몰리브덴 산화물과 상기 방향족 아민 화합물의 공증착에 의해 형성되는 발광장치.
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제1 전극;

상기 제1 전극과 접촉하고 있는 혼합층;

상기 혼합층 위에 형성되고, 정공 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층;

상기 정공 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층 위에 형성되고, 발광 화합물을 포함하는 층;

상기 발광 화합물을 포함하는 층 위에 형성되고, 전자 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층; 및

상기 전자 수송 특성을 갖는 화합물을 포함하는 층 위에 형성된 제2 전극을 구비하고,

상기 혼합층은 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 및 텅스텐 산화물로 구성된 그룹으로부터 선택된 산화물 반도체와, 방향족 아민 화합물을 포함하는 발광장치.
제30항, 제37항, 제44항 또는 제51항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 몰리브덴 산화물은 몰리브덴 3산화물인 발광장치.
제 30 항, 제 37 항, 제 44항 또는 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방향족 아민 화합물은,

4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-바이페닐(4,4'-bis[N-(1-naphtyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl),

4,4'-비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-바이페닐(4,4'-bis[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl),

4,4',4"-트리스(N,N-디페닐-아미노)-트리페닐아민(4,4',4"-tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamine),

4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐-아미노]-트리페닐아민(4,4',4"-tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-triphenylamine)로부터 선택되는 발광장치.
제 30 항, 제 37항, 제 44항 또는 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 혼합층의 두께는 40nm이상인 발광장치.
제 37 항 또는 제 51 항에 있어서,

상기 혼합층은 상기 산화물 반도체와 상기 방향족 아민 화합물의 공증착에 의해 형성되는 발광장치.
제 30 항, 제 37 항, 제 44 항 또는 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 혼합층은, 5,6,11,12-테트라페닐테트라센(5,6,11,12-tetraphenyltetracene), 헥사페닐벤젠(hexaphenylbenzene), 디페닐안트라센(diphenylanthracene), t-부틸페릴린(t-butylperylene), 9,10-디(페닐)안트라센(9,10-di(phenyl)anthracene), 및 쿠머린(coumarin) 545T로 구성된 그룹으로부터 선택된 화합물을 더 포함하는 발광장치.
제 30 항, 제 37 항, 제 44 항 또는 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 혼합층은 덴드리머를 더 포함하는 발광장치.
제 30 항, 제 37 항, 제 44 항 또는 제 51 항 중 어느 한 항에 따른 발광장치를 갖는 화소부를 포함하는 전자기기.
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