KR101306840B1 - 유기전기발광소자 - Google Patents

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KR101306840B1
KR101306840B1 KR1020100100979A KR20100100979A KR101306840B1 KR 101306840 B1 KR101306840 B1 KR 101306840B1 KR 1020100100979 A KR1020100100979 A KR 1020100100979A KR 20100100979 A KR20100100979 A KR 20100100979A KR 101306840 B1 KR101306840 B1 KR 101306840B1
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Abstract

본 발명은 유기전기발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 유기전기발광소자는 기판 상의 제1전극과; 상기 제1전극 상부의 정공수송층과; 상기 정공수송층 상부의 발광물질층과; 상기 발광물질층 상부에 위치하고, 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질로 형성된 제1전자수송층과; 상기 제1전자수송층 상부의 제2전극과; 상기 발광물질층과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하고, 전자 수송 성질을 가지며 상기 제2화합물질을 포함하지 않는 제3화합물질로 형성된 제1버퍼층을 포함한다. 따라서, 발광 효율을 높일 수 있으며, 색감 불량을 개선할 수 있다.

Description

유기전기발광소자{organic electroluminescent display device}
본 발명은 유기전기발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 온도에 따른 신뢰성이 높고 향상된 효율을 갖는 유기전기발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(flat panel display)가 널리 개발되어 다양한 분야에 적용되고 있다.
이중, 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED)라고도 불리는 유기전계발광소자 또는 유기전기발광소자(organic electroluminescent display)는, 전자 주입 전극인 음극과 정공 주입 전극인 양극 사이에 형성된 발광층에 전하를 주입하여 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 이러한 유기전기발광소자는 플라스틱과 같은 유연한 기판(flexible substrate) 위에도 형성할 수 있을 뿐 아니라, 자체 발광에 의해 색감이 뛰어나며, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이나 무기 전기발광(EL) 디스플레이에 비해 낮은 전압에서 (10V이하) 구동이 가능하고, 전력 소모가 비교적 적다는 장점이 있다.
일반적으로, 유기전기발광소자는 기판 상에 양극인 애노드(anode) 전극과 음극인 캐소드(cathode) 전극 사이에 위치하는 발광물질층(emitting material layer: EML)을 포함한다. 애노드 전극으로부터의 정공과 캐소드 전극으로부터의 전자를 발광물질층으로 주입하기 위해, 애노드 전극과 발광물질층 사이에는 정공수송층(hole transporting layer: HTL)이, 캐소드 전극과 발광물질층 사이에는 전자수송층(electron transporting layer: ETL)이 위치한다. 이때, 정공과 전자를 좀더 효율적으로 주입하기 위해 애노드 전극과 정공수송층 사이에는 정공주입층(hole injecting layer: HIL)을, 전자수송층과 캐소드 전극 사이에는 전자주입층(electron injecting layer: EIL)을 더 포함한다.
이러한 구조를 가지는 유기전기발광소자에서, 애노드 전극으로부터 정공주입층과 정공수송층을 통해 발광물질층으로 주입된 정공과, 캐소드 전극으로부터 전자주입층 및 전자수송층을 통해 발광물질층으로 주입된 전자는 재결합(recombination)을 통해 여기자(exciton)를 형성하게 되고, 이 여기자로부터 발광물질층의 밴드 갭에 해당하는 색상의 빛을 발하게 된다.
이때, 유기전기발광소자에 있어서, 최대의 효율을 얻기 위해서는 전자와 정공의 주입이 균형을 이루어야 한다. 그런데, 일반적으로 전자보다 정공의 수가 과도하게 발광층으로 주입되어 발광 효율이 떨어지게 된다.
따라서, 전자의 주입을 최대한 높여 발광 효율을 높이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
앞서 언급한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 효율을 향상시킬 수 있는 유기전기발광소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고온에서 신뢰성이 높은 유기전기발광소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 유기전기발광소자는 기판 상의 제1전극과; 상기 제1전극 상부의 정공수송층과; 상기 정공수송층 상부의 발광물질층과; 상기 발광물질층 상부에 위치하고, 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질로 형성된 제1전자수송층과; 상기 제1전자수송층 상부의 제2전극과; 상기 발광물질층과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하고, 전자 수송 성질을 가지며 상기 제2화합물질을 포함하지 않는 제3화합물질로 형성된 제1버퍼층을 포함하며, 상기 제1 및 제3화합물질은 하기의 화학식1로 표시되는 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와 하기의 화학식2로 표시되는 dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나이다.
화학식1
Figure 112013054519462-pat00023

화학식2
Figure 112013054519462-pat00024
상기 제1화합물질과 상기 제3화합물질은 동일하거나, 서로 다른 것일 수 있다.
본 발명의 유기전기발광소자는 상기 제1전자수송층과 상기 제2전극 사이에 제2버퍼층과 제2전자수송층을 더 포함하고, 상기 제2버퍼층은 상기 제3화합물질로 형성되고, 상기 제2전자수송층은 상기 제1화합물질과 상기 제2화합물질로 형성된다.
상기 제1 및 제2버퍼층은 5 nm 이하의 두께를 가진다.
상기 제2버퍼층은 상기 제1전자수송층과 상기 제2전자수송층 사이에 위치한다.
또는, 상기 제2버퍼층은 상기 제2전자수송층과 상기 제2전극 사이에 위치한다.
본 발명의 유기전기발광소자는 상기 제1전자수송층과 상기 제2전자수송층 사이에 제3버퍼층을 더 포함하고, 상기 제3버퍼층은 상기 제2화합물질로 형성된다.
상기 제2화합물질은 Li, Mg, Ca 중 어느 하나를 포함하며, 상기 제2화합물질은 8-hydroxy-quinolinato lithium (Liq)이다.
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본 발명의 유기전기발광소자의 제조 방법은, 제1 및 제2전극과 상기 제1 및 제2전극 사이에 발광물질층을 포함하는 유기전기발광소자에 있어서, 상기 발광물질층과 상기 제2전극 사이에, 제1버퍼층, 제1전자수송층, 제2버퍼층, 제2전자수송층 및 제3버퍼층을 순차적으로 증착하는 형성 단계를 포함하고, 상기 제1 및 제2전자수송층은 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질로 형성되고, 상기 제1 및 제3버퍼층은 상기 제1화합물질로 형성되며, 상기 제2버퍼층은 상기 제2화합물질로 형성되고, 상기 제1화합물질은 하기의 화학식1로 표시되는 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와 하기의 화학식2로 표시되는 dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나이며, 상기 형성 단계는, 각도제한판에 의해 제1영역과 제2영역으로 나뉘며, 상기 제1 및 제2영역에는 상기 제1화합물질을 포함하는 제1증발로와 상기 제2화합물질을 포함하는 제2증발로가 각각 위치하며, 상기 각도제한판에 의해 상기 제1화합물질만이 증착되는 제1구간과 상기 제1 및 제2화합물질이 동시 증착되는 제2구간, 그리고 상기 제2화합물질만이 증착되는 제3구간을 포함하는 챔버에서 수행된다.
화학식1
Figure 112013054519462-pat00025

화학식2
Figure 112013054519462-pat00026
본 발명에서는, 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질로 전자수송층을 형성하여 발광 효율을 높일 수 있으며, 이때 전자수송층과 발광물질층 사이에, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 함유하는 화합물질을 포함하지 않으며 전자 수송 성질을 갖는 화합물질로 버퍼층을 형성함으로써, 고온에서 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 이온의 확산을 방지할 수 있다. 따라서, 열 붕괴에 의한 효율 저하를 개선할 수 있으며, 신뢰성 검사 후 색감 불량도 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 제조 장비를 도시한 도면이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 발광 메커니즘을 도시한 도면이다.
도 4는 고온 보관 전후에 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 효율을 비교한 그래프이다.
도 5a와 도 5b는 각각 고온 보관 전후에 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 계조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전기발광소자의 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전기발광소자의 발광 메커니즘을 도시한 도면이다.
도 8은 고온 보관 전후에 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전기발광소자의 효율을 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기전기발광소자의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10 본 발명의 제3실시예에 따른 유기전기발광소자의 제조 장비를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기전기발광소자에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 구조를 도시한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자는 양극인 애노드(anode) 전극(110) 위에 정공주입층(120)과 정공수송층(130) 및 발광물질층(140)이 차례로 형성된다. 발광물질층(140) 상부에는 전자수송층(150)과 전자주입층(160)이 차례로 형성되고, 전자주입층(160) 상부에 캐소드(cathode) 전극(170)이 형성된다.
여기서, 애노드 전극(110)은 인듐-틴-옥사이드(indium tin oxide; ITO)와 같은 투명 도전 물질로 형성된다.
정공주입층(120)은 N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine (DNTPD)을 10nm 내지 60nm 두께로 증착하여 형성되고, 정공수송층(130)은 4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]-biphenyl (NPD)을 20nm 내지 60nm 정도 증착하여 형성된다.
발광물질층(140)은 호스트(host)와 도펀트(dopant)로 이루어지며, 호스트로 9,10-Bis(1-naphthyl)anthracene (ADN)를 20 내지 60 nm 정도 증착하여 형성되고, 도펀트로 4,4'-bis[2-(4-(N,N-diphenylamino)phenyl)vinyl]biphenyl (DPAVBi)이 1 ~ 10% 농도로 사용된다.
발광물질층(140)으로 전자의 주입을 증가시켜 소자의 성능을 향상시키기 위해, 전자수송층(150)은 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 전자친화도가 높은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질을 동시 증착(co-deposition)하여 형성한다. 제1화합물질은 화학식1로 표시되는 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와, 화학식2로 표시되는 dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나일 수 있다.
화학식1
Figure 112010066799877-pat00003
화학식2
Figure 112010066799877-pat00004
제2화합물질의 알칼리 금속은 Li일 수 있고, 알칼리 토금속은 Mg, Ca 등일 수 있으며, 일례로, 제2화합물질은 lithium 8-hydroxyquinolate라고도 불리는 8-hydroxy-quinolinato lithium (Liq)일 수 있다.
전자수송층(150)은 제1화합물질과 제2화합물질을 1:1의 비율로 포함할 수 있으며, 도 2의 장비를 통해 형성될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 진공 챔버(210)는 각도제한판(212)에 의해 제1영역과 제2영역으로 나뉘며, 제1영역과 제2영역에는 제1화합물질을 포함하는 제1증발로(220)와 제2화합물질을 포함하는 제2증발로(230)가 각각 위치한다.
이러한 진공 챔버(210) 내로 기판(200)을 이동시켜 제1 및 제2화합물질을 동시 증착함으로써 전자수송층(150)을 형성한다.
전자주입층(160)으로는 LiF나 Li2O를 0.5 nm 정도 증착하여 형성하거나, Li, Ca, Mg 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 약 20 nm 증착하여 형성한다.
캐소드 전극(170)은 Al과 같은 금속물질을 약 150 nm 증착하여 형성한다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 발광 메커니즘을 도시한 도면이다. 여기서, 전자수송층(150)의 제2화합물질로는 Liq가 사용되어, 제1화합물질(E1)과 동시 증착된다.
도 3a에 도시한 바와 같이, 전자(e-)는 캐소드 전극(도 1의 170)으로부터 전자주입층(도 1의 160)과 전자수송층(150)을 지나 발광물질층(140)으로 주입되고, 정공(h+)은 애노드 전극(도 1의 110)으로부터 정공주입층(도 1의 120)과 정공수송층(130)을 지나 발광물질층(140)으로 주입된다. 발광물질층(140)으로 주입된 전자(e-)와 정공(h+)은 결합하여 여기자를 형성한 후 빛을 발하게 된다.
그런데, 도 3b에 도시한 바와 같이, 이러한 유기전기발광소자가 고온 환경에 놓일 경우, 발광물질층(140)과 인접한 경계면에 있는 리튬이온(Li+)이 열 확산(thermal diffusion)에 의해 발광물질층(140)으로 침투하게 된다. 침투한 리튬이온(Li+)은 발광물질층(140)의 여기자를 소멸(quenching)시키고, 이러한 열 붕괴에 의해 유기전기발광소자의 효율이 저하된다.
도 4는 고온 보관 전후에 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 효율을 비교한 그래프이고, 도 5a와 도 5b는 각각 고온 보관 전후에 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전기발광소자의 계조를 나타낸 도면이다. 이때, 유기전기발광소자는 섭씨 약 80도의 온도에서 약 96시간 동안 보관된다.
도 4와 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 신뢰성 검사를 위해 고온 보관 후, 유기전기발광소자의 효율이 저하되는 것을 알 수 있으며(도 4의 A), 이로 인해 화이트(white) 색좌표가 이동하여 도 5b와 같이 붉은색을 띠게 된다.
본 발명의 제2실시예에서는 이러한 발광물질층의 손상을 막기 위해, 발광물질층과 전자수송층 사이에 버퍼층을 형성한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전기발광소자의 구조를 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전기발광소자는 양극인 애노드 전극(310) 위에 정공주입층(320)과 정공수송층(330) 및 발광물질층(340)이 차례로 형성된다. 발광물질층(340) 상부에는 버퍼층(380)과 전자수송층(350) 및 전자주입층(360)이 차례로 형성되고, 전자주입층(360) 상부에 캐소드 전극(370)이 형성된다.
여기서, 애노드 전극(310)은 인듐-틴-옥사이드(indium tin oxide; ITO)와 같은 투명 도전 물질로 형성된다.
정공주입층(320)은 N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine (DNTPD)을 10nm 내지 60nm 두께로 증착하여 형성되고, 정공수송층(330)은 4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenylamino]-biphenyl (NPD)을 20nm 내지 60nm 정도 증착하여 형성된다.
발광물질층(340)은 호스트(host)와 도펀트(dopant)로 이루어지며, 호스트로 9,10-Bis(1-naphthyl)anthracene (ADN)를 20 내지 60 nm 정도 증착하여 형성되고, 도펀트로 4,4'-bis[2-(4-(N,N-diphenylamino)phenyl)vinyl]biphenyl (DPAVBi)이 1 ~ 10% 농도로 사용된다.
발광물질층(340)으로 전자의 주입을 증가시켜 소자의 성능을 향상시키기 위해, 전자수송층(350)은 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 전자친화도가 높은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질을 동시 증착(co-deposition)하여 형성한다. 제1화합물질은 화학식1로 표시되는 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와, 화학식2로 표시되는 dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나일 수 있다.
제2화합물질의 알칼리 금속은 Li일 수 있고, 알칼리 토금속은 Mg, Ca 등일 수 있으며, 일례로, 제2화합물질은 lithium 8-hydroxyquinolate라고도 불리는 8-hydroxy-quinolinato lithium (Liq)일 수 있다.
전자수송층(350)은 제1화합물질과 제2화합물질을 1:1의 비율로 포함할 수 있으며, 도 2의 장비를 이용하여 형성할 수 있다.
전자주입층(360)으로는 LiF나 Liq를 0.1 nm 정도 증착하여 형성하거나, Li, Ca, Mg 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 약 1 nm 증착하여 형성한다.
캐소드 전극(370)은 Mg,Yb,Cs와 같은 물질과 Ag를 동시에 10~20 nm 증착하여 형성한다.
한편, 버퍼층(380)은 전자 수송 성질을 갖는 제3화합물질을 약 5 nm의 두께로 증착하여 형성된다. 이때, 버퍼층(380)은, 전자수송층(350)과 달리, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 함유하는 화합물질을 포함하지 않는다. 버퍼층(380)의 제3화합물질은 앞서 언급한 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와, dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나일 수 있다. 버퍼층(380)의 제3화합물질은 전자수송층(350)의 제1화합물질과 동일할 수 있으며, 서로 다를 수도 있다.
이와 같이, 버퍼층(380)은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 화합물질을 포함하지 않는 전공 수송 물질로만 형성되어, 전공수송층(350)의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 이온이 발광물질층(340)으로 확산되는 것을 막는다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전기발광소자의 발광 메커니즘을 도시한 도면이다. 여기서, 전자수송층(350)의 제2화합물질로는 Liq가 사용되어, 제1화합물질(E1)과 동시 증착된다.
도 7에 도시한 바와 같이, 전자(e-)는 캐소드 전극(도 6의 370)으로부터 전자주입층(도 6의 360)과 전자수송층(350) 및 버퍼층(380)을 지나 발광물질층(340)으로 주입되고, 정공(h+)은 애노드 전극(도 6의 310)으로부터 정공주입층(도 6의 320)과 정공수송층(330)을 지나 발광물질층(340)으로 주입된다. 발광물질층(340)으로 주입된 전자(e-)와 정공(h+)은 결합하여 여기자를 형성한 후 빛을 발하게 된다.
한편, 이러한 유기전기발광소자가 고온 환경에 놓이더라도, 버퍼층(380)에 의해 전자수송층(350) 내의 리튬이온(Li+) 확산이 차단된다. 따라서, 리튬이온(Li+)은 발광물질층(340)으로 침투하지 못하므로, 유기전기발광소자의 효율 저하를 개선할 수 있다.
버퍼층(380)의 두께는 약 5 nm이하인 것이 바람직하며, 이보다 두꺼울 경우 유기전기발광소자의 구동 전압이 높아질 수 있다.
도 8은 고온 보관 전후에 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전기발광소자의 효율을 비교한 그래프이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 신뢰성 검사를 위해 고온 보관 후, 리튬이온의 확산에 의한 유기전기발광소자의 효율 저하가 개선(도 8의 B)된 것을 알 수 있다.
한편, 버퍼층과 전자수송층을 다중으로 형성하여 교대로 배치되도록 할 수도 있다. 즉, 발광물질층과 전자주입층 사이에, 순차적으로 버퍼층, 전자수송층, 버퍼층, 전자수송층을 형성할 수도 있으며, 전자수송층과 전자주입층 사이에 추가적인 버퍼층을 더 형성할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기전기발광소자의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 유기전기발광소자에서, 발광물질층(440)의 양측에는 각각 정공수송층(430)과 전자수송층(450)이 형성된다. 이때, 전자수송층(450)은 제1전자수송층(452)과 제2전자수송층(454)을 포함한다.
제1전자수송층(452)과 발광물질층(440) 사이에는 제1버퍼층(482)이 형성되고, 제2전자수송층(454)과 전자주입층(도시하지 않음) 사이에는 제2버퍼층(484)이 형성되며, 제1 및 제2전자수송층(452, 454) 사이에는 제3버퍼층(486)이 형성된다.
제1전자수송층(452)과 제2전자수송층(454)은 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 전자친화도가 높은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질을 동시 증착(co-deposition)하여 형성하며, 제1화합물질은 화학식1로 표시되는 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와, 화학식2로 표시되는 dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나일 수 있다. 제2화합물질의 알칼리 금속은 Li일 수 있고, 알칼리 토금속은 Mg와 Ca 등일 수 있으며, 여기서는 일례로, lithium 8-hydroxyquinolate라고도 불리는 8-hydroxy-quinolinato lithium (Liq)이 제2화합물질로 사용된다.
여기서, 제1버퍼층(482)과 제2버퍼층(484)은 제1화합물질을 증착하여 형성되고, 제3버퍼층(486)은 제2화합물질을 증착하여 형성된다. 제1 내지 제3버퍼층(482, 484, 486)의 두께는 5 nm 이하인 것이 바람직하다.
이러한 제1 내지 제3버퍼층(482, 484, 486)과 제1 및 제2전자수송층(452, 454)은 도 10의 장비를 통해 형성될 수 있다.
도 10의 장비는 도 2의 장비와 동일한 구조를 가지며, 각도제한판(212)의 높이가 다른 것이 특징이다. 즉, 도 10의 각도제한판(212) 높이(h2)는 도 2의 각도제한판(212) 높이(h1)보다 높으며, 도 10의 각도제한판(212) 높이(h2)는 챔버(210) 내에 제1구간(d1)과 제2구간(d2) 및 제3구간(d3)이 생기도록 하는 높이에 대응한다. 이때, 제1구간(d1)에서는 기판(200) 상에 제1화합물질만이 증착되며, 제2구간(d2)에서는 제1 및 제2화합물질이 동시 증착되고, 제3구간(d3)에서는 제2화합물질만이 증착된다.
제1 내지 제3버퍼층(482, 484, 486)과 제1 및 제2전자수송층(452, 454)은, 기판(200)을 제1증발로(220)에서 제2증발로(230) 방향으로 챔버(210) 내에 반입한 후, 제2증발로(230)에서 제1증발로(220) 방향으로 반출하는 스캔 방식에 의해 형성된다. 따라서, 제1버퍼층(482), 제1전자수송층(452), 제3버퍼층(486), 제2전자수송층(454), 그리고 제2버퍼층(484)의 순으로 발광물질층(440)을 포함하는 기판(200) 상에 형성된다.
한편, 기판(200)을 제2증발로(230)에서 제1증발로(220) 방향으로 챔버(210) 내에 반입한 후, 제1증발로(220)에서 제2증발로(230) 방향으로 반출함으로써, 전자주입층(도시하지 않음)을 포함하는 기판(200) 상에, 제2버퍼층(484), 제2전자수송층(454), 제3버퍼층(486), 제1전자수송층(452), 그리고 제1버퍼층(482)의 순으로 형성할 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
310: 애노드 전극 320: 정공주입층
330: 정공수송층 340: 발광물질층
380: 버퍼층 350: 전자수송층
360: 전자주입층 370: 캐소드 전극

Claims (12)

  1. 기판 상의 제1전극과;
    상기 제1전극 상부의 정공수송층과;
    상기 정공수송층 상부의 발광물질층과;
    상기 발광물질층 상부에 위치하고, 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질로 형성된 제1전자수송층과;
    상기 제1전자수송층 상부의 제2전극과;
    상기 발광물질층과 상기 제1전자수송층 사이에 위치하고, 전자 수송 성질을 가지는 제3화합물질로 형성된 제1버퍼층
    을 포함하며,
    상기 제1 및 제3화합물질은 하기의 화학식1로 표시되는 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와 하기의 화학식2로 표시되는 dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나인 유기전기발광소자.
    화학식1
    Figure 112013054519462-pat00019

    화학식2
    Figure 112013054519462-pat00020

  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1화합물질과 상기 제3화합물질은 동일한 것을 특징으로 하는 유기전기발광소자.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1전자수송층과 상기 제2전극 사이에 제2버퍼층과 제2전자수송층을 더 포함하고, 상기 제2버퍼층은 상기 제3화합물질로 형성되고, 상기 제2전자수송층은 상기 제1화합물질과 상기 제2화합물질로 형성되는 유기전기발광소자.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 및 제2버퍼층은 5 nm 이하의 두께를 갖는 유기전기발광소자.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2버퍼층은 상기 제1전자수송층과 상기 제2전자수송층 사이에 위치하는 유기전기발광소자.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2버퍼층은 상기 제2전자수송층과 상기 제2전극 사이에 위치하는 유기전기발광소자.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1전자수송층과 상기 제2전자수송층 사이에 제3버퍼층을 더 포함하고, 상기 제3버퍼층은 상기 제2화합물질로 형성되는 유기전기발광소자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2화합물질은 Li, Mg, Ca 중 어느 하나를 포함하고,
    8-hydroxy-quinolinato lithium (Liq)인
    유기전기발광소자.


  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1 및 제2전극과 상기 제1 및 제2전극 사이에 발광물질층을 포함하는 유기전기발광소자의 제조 방법에 있어서,
    상기 발광물질층과 상기 제2전극 사이에, 제1버퍼층, 제1전자수송층, 제2버퍼층, 제2전자수송층 및 제3버퍼층을 순차적으로 증착하는 형성 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2전자수송층은 전자 수송 성질을 갖는 제1화합물질과 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함하는 제2화합물질로 형성되고, 상기 제1 및 제3버퍼층은 상기 제1화합물질로 형성되며, 상기 제2버퍼층은 상기 제2화합물질로 형성되고,
    상기 제1화합물질은 하기의 화학식1로 표시되는 tris(8-hydroxy-quinolate)aluminum (Alq3)와 하기의 화학식2로 표시되는 dinuclear aluminum 8-hydroxyquinoline complex (DAlq3) 및 옥사디아졸(oxadiazole) 유도체 중 하나이며,
    상기 형성 단계는, 각도제한판에 의해 제1영역과 제2영역으로 나뉘며, 상기 제1 및 제2영역에는 상기 제1화합물질을 포함하는 제1증발로와 상기 제2화합물질을 포함하는 제2증발로가 각각 위치하며, 상기 각도제한판에 의해 상기 제1화합물질만이 증착되는 제1구간과 상기 제1 및 제2화합물질이 동시 증착되는 제2구간, 그리고 상기 제2화합물질만이 증착되는 제3구간을 포함하는 챔버에서 수행되는 유기전기발광소자의 제조 방법.
    화학식1
    Figure 112013054519462-pat00021

    화학식2
    Figure 112013054519462-pat00022

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102014168B1 (ko) 2012-10-12 2019-08-27 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자, 이의 제조 방법 및 물질층 형성 방법
KR102104637B1 (ko) * 2013-06-28 2020-04-27 삼성디스플레이 주식회사 유기전계발광소자
KR102116496B1 (ko) 2013-08-26 2020-05-29 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09312196A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Casio Comput Co Ltd 電界発光素子
KR20060028607A (ko) * 2004-09-25 2006-03-30 한국과학기술연구원 고효율 유기전계발광소자
KR20080102576A (ko) * 2007-05-21 2008-11-26 삼성전자주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20090092112A (ko) * 2008-02-26 2009-08-31 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 소자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09312196A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Casio Comput Co Ltd 電界発光素子
KR20060028607A (ko) * 2004-09-25 2006-03-30 한국과학기술연구원 고효율 유기전계발광소자
KR20080102576A (ko) * 2007-05-21 2008-11-26 삼성전자주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20090092112A (ko) * 2008-02-26 2009-08-31 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 소자

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9893124B2 (en) 2014-04-30 2018-02-13 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting display

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